精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用最主要的能源.
(1)化学反应中放出的热能(焓变,△H)与反应物和生成物的键能(E)有关.已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=﹣a kJmol﹣1;E(H﹣H)=b kJmol﹣1 , E(Cl﹣Cl)=c kJmol﹣1 , 则:E(H﹣Cl)=
(2)氯原子对O3的分解有催化作用:O3(g)+Cl(g)=ClO(g)+O2(g)△H1 , ClO(g)+O(g)=Cl(g)+O2(g)△H2 , 大气臭氧层的分解反应是O3+O=2O2△H.该反应的能量变化示意图如图1所示.则反应O3(g)+O(g)=2O2(g)的正反应的活化能为kJmol﹣1

(3)实验中不能直接测出由石墨和氢气反应生成甲烷反应的反应热,但可测出CH4、石墨和H2燃烧反应的反应热,求由石墨生成甲烷的反应热.已知:
①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣a kJmol﹣1
②C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣b kJmol﹣1
③H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H=﹣c kJmol﹣1
则反应C(石墨)+2H2(g)→CH4(g)的反应热:
△H=kJmol﹣1
又已知:该反应为放热反应,△H﹣T△S可作为反应方向的判据,当△H﹣T△S<0时可自发进行;则该反应在什么条件下可自发进行 . (填“低温”、“高温”)
(4)有图2所示的装置,该装置中Cu极为极;当铜片的质量变化为12.8g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为L.

【答案】
(1) KJ/mol
(2)E1﹣E2
(3)(﹣2c﹣b+a)kJ?mol﹣1;低温
(4)阳;2.24
【解析】解:(1)由于反应热=反应物的键能﹣生成物的键能,设E(H﹣Cl)为Xmol,故有:E(H﹣H)+E(Cl﹣Cl)﹣2X=﹣akJ/mol,即bkJ/mol+ckJ/mol﹣2X=﹣aKJ/mol解得X= KJ/mol,故答案为: KJ/mol;(1)(a+b+c)/2 kJmol﹣1(2分),(2)反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量,依据图象能量关系可知,正反应的活化能=E1﹣E2
故答案为:E1﹣E2;(3)已知①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣a kJmol﹣1②C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣b kJmol﹣1③H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H=﹣c kJmol﹣1
由盖斯定律可知,②+2×③﹣①可得C(石墨,s)+2H2(g)═CH4(g)△H=(﹣2c﹣b+a) kJmol﹣1
又该反应为放热反应,△H<0,又△S<0,所以该反应在低温下△H﹣T△S<0可自发进行;
故答案为:(﹣2c﹣b+a) kJmol﹣1;低温;(4)装置图可知左边为原电池,是氢氧燃料电池,氧气一端为原电池正极,氢气一端电极为原电池负极,右边装置为电解池,与a相连的铜电极为阳极,与b电极连接的锌电极为电解池的阴极,当铜片的质量变化为12.8g时物质的量= =0.2mol,依据电极反应和电子守恒计算得到,铜电极电极反应:Cu﹣2e=Cu2+;a电极反应为O2+2H2O+4e=4OH , 依据电子守恒得到O2~2Cu,a极上消耗的O2物质的量为0.1mol,标准状况下的体积=0.1mol×22.4L/mol=2.24L,
故答案为:阳;2.24.
(1)根据反应热=反应物的键能﹣生成物的键能来分析;(2)反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量,依据图象能量关系可知,正反应的活化能=E1﹣E2;(3)已知①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣a kJmol﹣1②C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣b kJmol﹣1③H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H=﹣c kJmol﹣1
由盖斯定律可知,②+2×③﹣①可得C(石墨,s)+2H2(g)═CH4(g)△H;(4)分析装置图可知左边为原电池,是氢氧燃料电池,氧气一端为原电池正极,氢气一端电极为原电池负极,右边装置为电解池,与a相连的铜电极为阳极,与b电极连接的锌电极为电解池的阴极,依据原理分析写出电极反应,结合电子守恒计算.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】向某物质中加入浓的氢氧化钠溶液并加热,能产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体,该物质可能是

A. MgCl2B. FeCl3C. NaClD. NH4Cl

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】属于电解质,且溶于水时会影响水的电离平衡的是

A. 氯气 B. 二氧化碳 C. 碘化钾 D. 醋酸钠

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】工业上消除氮氧化物的污染,可用如下反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=a kJ/mol 在温度T1和T2时,分别将0.50mol CH4和1.2mol NO2充入体积为1L的密闭容器中,测得n(CH4)随时间变化数据如下表:下列说法不正确的是(

温度

时间/min
n/mol

0

10

20

40

50

T1

n(CH4

0.50

0.35

0.25

0.10

0.10

T2

n(CH4

0.50

0.30

0.18

0.15


A.10 min内,T1时CH4的化学反应速率比T2时小
B.温度:T1<T2
C.a<0
D.平衡常数:K(T1)<K(T2

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】由几种离子化合物组成的混合物,含有以下离子中的若干种:K+、Cl、NH4+、Mg2+、CO32、Ba2+、SO42 . 将该混合物溶于水后得澄清溶液,现取3份100mL该溶液分别进行如下实验:

实验序号

实验内容

实验结果

1

加AgNO3溶液

有白色沉淀生成

2

加足量NaOH溶液并加热

收集到气体1.12L(已折算成标准状况下的体积)

3

加足量BaCl2溶液,反应后进行( )、( )、干燥、称量;再向沉淀中加足量稀盐酸,然后干燥、称量

第一次称量读数为6.27g,第二次称量读数为2.33g

试回答下列问题:
(1)根据实验1~3判断混合物中一定不存在的离子是
(2)写出实验3中的空格处的实验操作
(3)根据实验对Cl是否存在的判断是(填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”);
(4)溶液中K+是否存在?(填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”);若“一定存在”,则K+物质的量浓度的范围(若“一定不存在”或“不能确定”不填此空).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】框图中甲、乙为单质,其余均为化合物,B为常见液态化合物,A为淡黄色固体,F、G所含元素相同且均为氯化物。GKSCN溶液显红色。

请回答下列问题:

(1)上述5个反应中,既属于氧化还原反应又属于化合反应的是_________________(填序号)。

(2)反应⑤的化学方程式为________________________________

(3)甲与B反应的离子方程式为________________________________

(4)在实验室将C溶液滴入F溶液中,观察到的现象是________________________________

(5)F溶液中加入等物质的量的A,发生反应的总的离子方程式为________________________________

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】实验室以正丁醇、溴化钠、硫酸为原料制备正溴丁烷的反应如下:
NaBr+H2SO4═HBr+NaHSO4
CH3CH2CH2CH2OH+HBr CH3CH2CH2CH2Br+H2O
在圆底烧瓶中加入原料,充分振荡后加入几粒沸石,安装装置Ⅰ.加热至沸腾,反应约40min.待反应液冷却后,改装为装置Ⅱ,蒸出粗产品.部分物理性质列表如下:

物质

正丁醇

正溴丁烷

沸点/℃

117.2

101.6

熔点/℃

﹣89.12

﹣112.4

密度/gcm﹣3

0.8098

1.2758

溶解性

微溶于水,溶于浓硫酸

不溶于水和浓硫酸

将所得粗产品倒入分液漏斗中,先用10mL水洗涤,除去大部分水溶性杂质,然后依次用5mL浓硫酸、10mL水、10mL饱和NaHCO3溶液、10mL水洗涤.分离出有机层,加入无水氯化钙固体,静置1h,过滤除去氯化钙,再常压蒸馏收集99~103℃馏分.
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 , 冷却水从A的(填“上”或“下”)口通入.
(2)在圆底烧瓶中加入的原料有:①10ml水;②7.5ml正丁醇;③10g溴化钠;④12mL浓硫酸.上述物质的加入顺序合理的是(填正确答案标号).
a.①④②③b.④①②③c.③④①②
(3)烧杯B中盛有NaOH溶液,吸收的尾气主要是(填化学式).本实验使用电热套进行加热,总共使用了次.
(4)用浓硫酸洗涤粗产品时,有机层从分液漏斗(填“上口倒出”或“下口放出”).最后一次水洗主要是洗掉
(5)制备正溴丁烷时,不直接用装置Ⅱ边反应边蒸出产物,其原因是
(6)本实验得到正溴丁烷6.5g,产率为(只列式,不必计算出结果).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】能将化学能转化为电能的产品是

A. 日光灯管B. 太阳能热水器C. 干电池D. 水轮发电机

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】速力菲(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测速力菲药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:

试回答下列问题:

1试剂1______________,试剂2_______________,加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是________________________________________________________________________________

2加入试剂2后溶液颜色由淡黄色转变为淡红色的原因可能是:_____________________

3该同学猜想血红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的+3价铁被还原为+2价铁,你认为该同学的猜想合理吗?_______________。若你认为合理,请说明理由(若你认为不合理,该空不要作答) ;若你认为不合理请提出你的猜想并设计一个简单的实验加以验证(若你认为合理,该空不要作答)________________________

查看答案和解析>>

同步练习册答案