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9.从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:2H2+O2═2H2O.
(1)已知该反应为放热反应,下图能正确表示该反应中能量变化的是A.

(2)从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化.已知:化学键的键能:
化学键H-HO=OH-O
键能kJ•mol-1436496463
由此计算2mol H2在氧气中燃烧生成气态水放出的热量484kJ
(3)已知1克氢气完全燃烧生成液态水放出QKJ的热量,则氢气燃烧生成液态水的热化学反应方程式为2H2 (g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-4QKJ/mol
(4)氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2+O2═2H2O.电路中每转移0.2mol电子,标准状况下消耗H2的体积是2.24L.

分析 (1)2H2+O2═2H2O反应是放热反应,反应物能量高于生成物分析;
(2)断裂化学键吸收能量,形成化学键释放能量,△H=反应物中键能之和-生成物中键能之和;
(3)根据热化学方程式中焓变和方程式系数之间的关系以及热化学方程式的书写方法来回答;
(4)H元素的化合价升高,则氢气在负极失去电子,发生氧化反应,反应中消耗2molH2转移4mol电子,以此解答.

解答 解:(1)2H2+O2═2H2O反应是放热反应,反应物能量高于生成物,分析图象由图可知,A中反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,
故答案为:A;
(2)断裂2molH2中的化学键吸收2×436kJ热量,断裂1molO2中的化学键吸收496kJ热量,共吸收2×436+496=1368kJ热量,形成4molH-O键释放4×463kJ=1852kJ热量,2mol H2在氧气中燃烧生成气态水的反应热△H=反应物中键能之和-生成物中键能之和=1368-1852kJ/mol=-484kJ/mol,即2mol H2在氧气中燃烧生成气态水放出的热量为484kJ,
故答案为:484kJ;
(3)1克氢气完全燃烧生成液态水放出QKJ的热量,则4克氢气完全燃烧生成液态水放出4QKJ的热量,氢气燃烧生成液态水的热化学反应方程式为2H2 (g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-4QKJ/mol,
故答案为:2H2 (g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-4QKJ/mol;
(4)H元素的化合价升高,则氢气在负极失去电子,发生氧化反应,反应中消耗2molH2转移4mol电子,则电路中每转移0.2mol电子,标准状况下消耗H2的体积是0.1mol×22.4L/mol=2.24L,故答案为:2.24.

点评 本题考查较综合,涉及化学反应速率的影响因素、化学键及反应中能量变化、原电池等,为高频考点,侧重化学反应原理的考查,有利于基础知识的夯实,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.下列各组元素性质递变情况错误的是(  )
A.Li、Be、B原子最外层电子数逐渐增多
B.P、S、Cl最高正价依次升高
C.N、O、F得电子能力逐渐减弱
D.Li、Na、K、Rb的金属性依次增强

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20.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.25℃时,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA
B.1mol CH3+(碳正离子)中含有电子数为10NA
C.室温下,21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA
D.1mol乙烷分子含有8NA个共价键

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.分析、归纳、探究是学习化学的重要方法和手段之一.下面就电解质A回答有关问题(假定以下都是室温时的溶液).
(1)电解质A的化学式为NanB,测得浓度为c mol/L的A溶液的pH=a.
①试说明HnB的酸性强弱当a=7时,HnB为强酸,当a>7时HnB为弱酸.
②当a=10时,A溶液呈碱性的原因是(用离子方式程式表示)Bn-+H2O?HB(n-1)-+OH-
③当a=10、n=1时,A溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+).c(OH-)-c(HB)=10-10 mol/L.
④当n=1、c=0.1、溶液中c(HB):c(B-)=1:99时,A溶液的pH为11(保留整数值).
(2)已知难溶电解质A的化学式为XnYm,相对分子质量为M,测得其饱和溶液的密度为ρ g/cm3,Xm+离子的浓度为c mol/L,则该难溶物XnYm的溶度积常数为Ksp=($\frac{m}{n}$)m•cm+n,该温度下XnYm的溶解度S=$\frac{100cM}{1000ρn-cM}$.

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4.下列实验操作或对实验事实的描述正确的是①②④⑥(填序号);
①实验室配制氯化亚铁溶液时,将氯化亚铁先溶解在盐酸中,然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉.
②配制一定浓度的溶液时,俯视容量瓶的刻度线,会使配制的浓度偏高;实验室测定中和热时,过早读数会使测定结果偏低.
③将Fe2(SO43溶液加热蒸发至干并灼烧,最后得到红棕色粉末
④实验室用铜片与稀硝酸反应产生的气体可用排水法收集
⑤试管中加入少量淀粉,再加入一定量稀硫酸,加热3-4分钟,然后加入银氨溶液,片刻后管壁上有“银镜”出现
⑥向氨水中滴加Al2(SO43溶液和向Al2(SO43溶液中滴加氨水现象相同
⑦苯与溴水在铁粉的催化作用下制备溴苯
⑧分别向体积和pH均相同的盐酸和醋酸中滴加等浓度的氢氧化钠溶液,完全中和时消耗的氢氧化钠溶液的体积一样多.

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2.烟道气中的CO2可用于合成甲醇和甲醚.
(1)如图所示为其中的一种方法:

①用光电池电解水时,阳极的电极反应式为4OH--4e-═O2↑+2H2O.
②15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,则HOCH2CH2NH3Cl的水溶液显酸(填“酸”“碱”或“中”)性.
③已知,CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.5kJ•mol-1
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1
则工业上以CO2(g)、H2(g)为原料合成CH3OH(l)的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9 kJ•mol-1
(2)将CO2转化为甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OCH3(g)+3H2O(l)
①在恒温、恒容的密闭容器中,下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是bd(填序号).
a.生成1mol CH3OCH3(g)的同时,生成3mol H2O(l)
b.体系中混合气体的密度不随时间而变化
c.体系中CO2与H2的体积比为1:3
d.体系中的气体的总压强不随时间而变化
②已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比$\frac{n{H}_{2}p}{nC{O}_{2}p}$500K600K700K
1.545%33%20%
xabc
上述反应的化学平衡常数的表达式为$\frac{c(C{H}_{3}OC{H}_{3})}{{c}^{2}(C{O}_{2}){c}^{6}({H}_{2})}$.该反应的焓变△H<0(填“>”、“<”或“=”,下同),若使a>45%,则x>1.5.
③在一定温度下,向体积为0.5L的密闭容器中加入2mol CO2和6mol H2,20min后达到平衡,测得平衡时CH3OCH3为0.5mol,则该反应的反应速率v(CO2)=0.1mol•L-1•min-1,H2的转化率α(H2)=50%;加入催化剂,v(CO2)增大(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),α(H2)不变.

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9.有X、Y、Z三种元素,已知:
①X、Y、Z的单质在常温下均为气体;
②X单质可在Z单质中燃烧,生成XZ,火焰为苍白色;
③XZ极易溶于水,电离出X+和Z-,其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红;
④每2个X2分子可与1个Y2分子化合生成2个X2Y分子,X2Y在常温下为液体;
⑤Z单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用;
⑥细铁丝能在Z2(g)中剧烈燃烧,且产生棕褐色烟.推断:
(1)X、Y三种元素的名称X氢,Y氧;
(2)化合物的化学式XZHCl,X2YH2O;
(3)6个过程中涉及的化学反应方程式为:H2+Cl2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl、2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$H2O、Cl2+H2O═HCl+HClO、2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl3

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6.已知A是气态烃,其相对分子量小于30.在如图所示的变化中,中间产物C跟葡萄糖一样也能跟新制的Cu(OH)2发生反应产生砖红色沉淀,E有香味,F是常见的一次性塑料包装袋的主要成分(反应条件未写出).

请回答下列问题:
(1)由A生成B的反应类型是加成反应,B生成C的反应类型是氧化反应.
(2)F的最简式为
(3)一次性塑料包装袋给我们生活带来便利的同时也带来了“白色污染”. 最近我国科学院以麦芽为原料,研制出的一种新型高分子可降解塑料--聚丁内酯(其结构: ),它可代替F,以减少“白色污染”. 聚丁内酯可用环丁内酯开环聚合而成,其工业生产方法和降解原理如下:

①写出环丁内酯的结构简式:
②写出图中①的相应化学方程式
③写出I被微生物分解的化学方程式:2+9O2$\stackrel{微生物}{→}$8CO2↑+8H2O.

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7.某种分子的球棍模型如图所示(图中球与球之间的连线可代表单键、双键、叁键等):不同形式的球代表不同的原子,对该物质的判断正确的是(  )
A.①处的化学键是碳碳双键
B.②处的原子可能是氯原子
C.该分子中的原子不可能均在同一直线上
D.该分子不存在链状同分异构体

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