化學(xué)反應(yīng)與能量變化（導(dǎo)學(xué)案）-高中化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

1、化學(xué)反應(yīng)與能量變化（導(dǎo)學(xué)案）：復(fù)習鞏固學(xué)習目標與核心素養(yǎng)學(xué)習目標1、通過實驗探究認識化學(xué)能與電能之間轉(zhuǎn)化的實質(zhì)。2、理解原電池的概念及工作原理和構(gòu)成條件。3、了解干電池、充電電池、燃料電池等發(fā)展中的化學(xué)電源的特點。4、能正確書寫簡單化學(xué)電源的電極反應(yīng)式。核心素養(yǎng)1、科學(xué)探究：認識構(gòu)成原電池的條件及其原理，判斷原電池的正負極。2、創(chuàng)新意識：利用原電池原理能設(shè)計原電池。3、宏觀辨識與微觀探析：會分析物質(zhì)化學(xué)變化中的能量變化與物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系。：新課導(dǎo)入原電池的設(shè)計與制作簡易電池的設(shè)計與制作【目的】根據(jù)原電池原理，設(shè)計和制作簡易電池，體會原電池的構(gòu)成要素。【用品】水果（蘋果、柑橘或檸檬等），食鹽水

2、，濾紙，銅片、鐵片、鋁片等金屬片，石墨棒，導(dǎo)線，小型用電器（發(fā)光二極管、電子音樂卡或小電動機等），電流表?！緦嶒灐浚?）水果電池 （2）簡易電池常見的化學(xué)電源常見的鋅錳干電池的構(gòu)造如圖6-10所示。其中，石墨棒作正極，氯化銨糊作電解質(zhì)溶液，鋅筒作負極。在使用過程中，電子由鋅筒（負極）流向石墨棒（正極），鋅逐漸消耗，二氧化錳不斷被還原，電池電壓逐漸降低，最后失效。這種電池放電之后不能充電（內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)無法逆向進行），屬于一次電池。負極(Zn): Zn - 2e- = Zn2+正極(C)： 2MnO2 + 2NH4+2e- = Mn2O3+ 2NH3+H2OZn + 2MnO2 + 2NH4

3、Cl = ZnCl2+ Mn2O3+2NH3+H2O有些電池放電時所進行的氧化還原反應(yīng)，在充電時可以逆向進行，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，從而實現(xiàn)放電（化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能）與充電（電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能）的循環(huán)。這種充電電池屬于二次電池。常見的充電電池有鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等，目前汽車上使用的大多是鉛酸蓄電池。負極: Pb +SO42- - 2e- = PbSO4氧化反應(yīng)正極: PbO2 + 4H+ +SO42- +2e- = PbSO4 + 2H2O 還原反應(yīng)：課堂練習1下列各組材料中，不能組成原電池的是AA BB CC DD2下列說法或表示方法正確的是A等物質(zhì)的量的硫蒸氣和固體硫分別完全

4、燃燒，前者放出熱量多B由C(石墨)=C(金剛石) H +1.90 kJ/mol可知，金剛石比石墨穩(wěn)定C在101kPa時，2g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為：2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l)H-285.8kJ/molD2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H0 反應(yīng)為熵增反應(yīng)，任何溫度下能自發(fā)進行3下列說法正確的是（）A已知：H+(aq)OH-(aq)= H2O(l)H57.3 kJmol1，則H2SO3(aq)2NaOH(aq)= Na2SO3(aq)2H2O(l)H114.6 kJ/molB石油、煤、天然氣、可燃冰、植物油都屬于化

5、石燃料CNaCl、SO3、蔗糖分別屬于強電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、非電解質(zhì)D由石墨比金剛石穩(wěn)定可推知： C(石墨)=C(金剛石)HH2SBAgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq)Ksp(AgCl)SDC(s，石墨)=C(s，金剛石)H=+1.9kJ/mol穩(wěn)定性：石墨金剛石AABBCCDD11全釩液流電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的電池，目前釩電池技術(shù)已經(jīng)趨近成熟。如圖是釩電池的結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖：請回答下列問題：(1)硫酸在電池技術(shù)和實驗室中具有廣泛的應(yīng)用，在傳統(tǒng)的銅鋅原電池中，硫酸是_，實驗室中配制硫酸亞鐵時需要加入少量鐵粉，鐵粉的作用是_。(2)釩電池是以溶解于一定濃度硫酸溶

6、液中的含釩元素的粒子(V2+、V3+、VO2+、VO)為正極和負極反應(yīng)物的電池，電池總反應(yīng)為VO2+V3+H2OV2+VO2+2H+。放電時的正極反應(yīng)為_，充電時的陰極反應(yīng)為_。放電過程中，電解液的堿性_(填“升高”“降低”或“不變”)。(3)釩電池基本工作原理示意圖中“正極電解液”可能是_。a.VO、VO2+混合液b.V3+、V2+混合液c.VO溶液d.VO2+溶液e.V3+溶液f.V2+溶液12I.已知拆開或形成1 mol化學(xué)鍵所吸收或放出的能量叫做該化學(xué)鍵的鍵能，單位kJmol1。白磷在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式可用結(jié)構(gòu)式表示為如圖所示：試根據(jù)下表中的化學(xué)鍵鍵能計算0.1molP4(白磷)在

7、氧氣中充分燃燒放出能量_kJ?；瘜W(xué)鍵PPPOO=OP=O鍵能/kJmol1198360498585.化學(xué)能在一定條件下能夠轉(zhuǎn)化為電能，構(gòu)成原電池。（1）根據(jù)構(gòu)成原電池的本質(zhì)判斷，如下反應(yīng)可以設(shè)計成原電池的是_(填序號)。A2FeBr2 + 3Cl2 = 2FeCl3+2Br2BNa2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2C2H2O = 2H2O2DCu2AgNO3 = 2AgCu(NO3)2（2）為了探究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，某同學(xué)設(shè)計了如下兩個實驗。有關(guān)實驗現(xiàn)象，下列說法正確的是：_（填序號）。圖中氣泡產(chǎn)生在鋅棒表面，中產(chǎn)生在銅棒表面圖和圖的氣泡均產(chǎn)生在鋅棒表面兩圖中生

8、成氣體的速率幾乎一樣快圖中產(chǎn)生氣體的速度比快溫度計顯示的均為室溫圖中溫度計的示數(shù)高于圖的示數(shù) 圖中溫度計的示數(shù)高于圖的示數(shù) 圖和圖中溫度計的示數(shù)相等，且均高于室溫（3）鉛蓄電池是最常見的二次電池，放電時的化學(xué)方程式為：Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) = 2PbSO4(s) + 2H2O。負極反應(yīng)式為_，一段時間后，負極增重48克，轉(zhuǎn)移電子_mol。（4）如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題：電池的負極反應(yīng)式為： _。電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH_（填“增大”“減小”或“不變”）。13(1)有、；H2、D2、T2；石墨、金剛石；、；四組微?；蛭镔|(zhì)?；橥凰?/p>

9、的是_(填編號，下同)，互為同素異形體的是_。(2)已知拆開1molHH鍵、1molNN、1molNH鍵分別需要吸收的能量為436kJ、946kJ、391kJ。則由氫氣和氮氣反應(yīng)生成1molNH3需要_(填“放出”或“吸收”)_kJ能量。(3)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨可看成是氨氣中的氫原子被氨基取代后的產(chǎn)物，常用作火箭的液體燃料。肼燃料電池的原理如下圖所示，則負極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_。(4)若鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構(gòu)成了原電池，工作一段時間，鋅片的質(zhì)量減少了3.25g，銅表面析出了氫氣_L(標準狀況)，導(dǎo)線中通過_mol電子。(注：相對原子質(zhì)量Zn-65)14CH4是天然氣主要成分，

10、天然氣是一種高效、低耗、污染小的清潔能源，也是重要的化工原料。(1)CH4除了可以直接燃燒供能外，還可用作燃料電池的燃料，寫出如圖所示甲烷燃料電池負極的電極反應(yīng)式_。(2)以CH4為原料制取H2是工業(yè)上常用的制氫方法，化學(xué)方程式為：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。一定溫度下，將CH4和H2O(g)各0.11 mol充入2L恒容密閉容器中，50s后達平衡狀態(tài)：若平衡時壓強與初始壓強比為21：11，平衡時CH4的濃度為_，50s內(nèi)用H2表示該反應(yīng)的平均速率 v(H2)_。以下可作為該反應(yīng)達平衡狀態(tài)的標志的是_。A氣體總壓強保持不變B氣體的密度保持不變C單位時

11、間消耗1molCH4的同時生成3molH2 D氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變ECO和H2的分子數(shù)之比為1:3(3)與甲烷結(jié)構(gòu)相似的有機物還有很多，它們的碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，剩余價鍵均與氫原子結(jié)合，這樣的烴稱為烷烴。分子式為C7H16，含有三個甲基的的烷烴可能結(jié)構(gòu)有_種烷烴CH3CH(C2H5)C(CH3)3的一氯代物有_種，系統(tǒng)命名為_。15“溫室效應(yīng)”是哥本哈根氣候變化大會研究的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決“溫室效應(yīng)”的有效途徑。（1） 其中一種途徑是將CO2轉(zhuǎn)化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán)。如：2CO2(g)2H2O(l) =C2H4

12、(g)3O2(g) H+1411.0 kJ/mol2CO2(g)3H2O(l) = C2H5OH(1)3O2(g) H+1366.8 kJ/mol則由乙烯水化制乙醇反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。（2）在一定條件下，6H2(g) +2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。溫度（K）CO2轉(zhuǎn)化率（%）5006007008001.545332012260432815383623722根據(jù)上表中數(shù)據(jù)分析： 溫度一定時，提高氫碳比n(H2)/n(CO2)，CO2的轉(zhuǎn)化率_（填“增大”“減小”“不變”）。 該反應(yīng)的正反應(yīng)為_（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)。（3）一定條件下，將3molH2和1molCO

13、2兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3H2（g）+ CO2（g）CH3OH（g）+ H2O（g）。2min末該反應(yīng)達到平衡，測得CH3OH的濃度為0.2mol/L。下列判斷不正確的是_。a. 該條件下此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為b. H2的平均反應(yīng)速率為0.3mol/(Ls)c. CO2的轉(zhuǎn)化率為60%d. 若混合氣體的密度不再改變時，該反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)（4）如圖是乙醇燃料電池（電解質(zhì)溶液為KOH溶液）的結(jié)構(gòu)示意圖，則a處通入的是_（填“乙醇”或“氧氣”），b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：_。（5）CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應(yīng)，CaCO3是一種難溶物質(zhì)，其Ksp

14、=2.8109。CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為2104mo1/L ，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為大于_。參考答案1C【詳解】A、鋅片作負極、石墨作正極、稀硫酸作電解質(zhì)溶液，故A不選；B. 銅片作負極、銀片作正極、硝酸銀溶液作電解質(zhì)溶液，故B不選；C. 蔗糖是非電解質(zhì)，不能構(gòu)成原電池，故C選；D 鋅片作負極、銅片作正極、稀鹽酸作電解質(zhì)溶液，故D不選；故選C。2A【詳解】A、硫固體變?yōu)闅怏w時需要吸收熱量，等物質(zhì)的量的硫蒸氣和固體硫分別完全燃燒，前者放出熱量多，選項A正確；B、由C（石

15、墨）C（金剛石）H=+1.90 kJ/mol可知，石墨的能量低于金剛石的能量，所以石墨比金剛石穩(wěn)定，選項B錯誤；C、在101kPa時，2g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，熱化學(xué)方程式中標注的是4g氫氣燃燒放出的熱量，4g氫氣燃燒放出的熱量為285.8kJ2=571.6kJ，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）H=-571.6kJ/mol，選項C錯誤；D、該反應(yīng)H0，反應(yīng)為熵增反應(yīng)，S0，根據(jù)HTS0的反應(yīng)能自發(fā)進行，該反應(yīng)只有在高溫時才能自發(fā)進行，選項D錯誤；答案選A。3A【詳解】A在稀溶液中，強酸和強堿反應(yīng)生成1mol水時放出的熱量為中和熱，

16、H=-57.3kJ/mol，而亞硫酸為弱電解質(zhì)，電離需要吸熱，故H2SO3(aq)和2molNaOH(aq)反應(yīng)生成2mol水時，放出的熱量小于114.6kJ，則H-114.6kJ/mol，故A正確；B化石燃料包括煤、石油、天然氣和可燃冰，植物油屬于可再生燃料，故不是化石燃料，故B錯誤；CSO3在水溶液中能導(dǎo)電，是因為與水反應(yīng)生成的硫酸能夠電離的結(jié)果，故SO3為非電解質(zhì)，不屬于弱電解質(zhì)，故C錯誤；D物質(zhì)越穩(wěn)定，能量越低，石墨比金剛石穩(wěn)定，故石墨的能量更低，則轉(zhuǎn)化為金剛石要吸熱，即H0，故D錯誤；故選A。4D【詳解】A放熱反應(yīng)有的需加熱，有的不需加熱，如木炭的燃燒是一個放熱反應(yīng)，但需要點燃，點燃

17、的目的是使其達到著火點，再如鋁熱反應(yīng)也是，故A錯誤；B化學(xué)反應(yīng)中能量變化的形式有熱能、光能、電能等等，不只是熱能，故B錯誤；C有的放熱反應(yīng)也需要一定條件，如碳的燃燒屬于放熱反應(yīng)，但需要點燃，故C錯誤；D反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量為吸熱反應(yīng)，所以反應(yīng)物和生成物各具有的總能量決定了該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，故D正確；答案為D。5B【詳解】A.根據(jù)已知信息a極為正極，材料為不銹鋼絲，A錯誤B. a電極為正極，氧氣得電子與水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式 O2+2H2O+4e=4OH，B正確；C. 電子的流向:b極a極，電流與電子相反，C錯誤；D.

18、 每消耗1molMg，化合價由0價變?yōu)?2價，失去2mol電子，則導(dǎo)線中共流過2NA電子，D錯誤；答案為B6B【詳解】A原電池中金屬鋅做負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以不選A；B二氧化錳在正極反應(yīng)，正確，選B；C放電時，外電路電子從鋅流向二氧化錳，內(nèi)電路是離子的定向移動，不選C；D溶液中的陰離子向負極移動，即向鋅的電極移動，不選D。7B【詳解】A元素C除存在金剛石和石墨外，還存在足球烯（C60）等同素異形體，故A錯誤；B核外電子層數(shù)越多，半徑越大，微粒的半徑：r(Mg2)r(Mg)，故B正確；C該反應(yīng)為：2Mg+CO22MgO+C，此反應(yīng)中二氧化碳為氧化劑，氧化鎂為氧化產(chǎn)物，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物

19、的氧化性，即氧化性CO2氧化鎂，故C錯誤；D該反應(yīng)放出光，即部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能，且生成物仍具有能量，故D錯誤；故選B。8B【詳解】A根據(jù)原電池的工作原理，正極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，通空氣的一極為正極，反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，pH增大，故A錯誤；B通肼的一極為負極，反應(yīng)式為N2H44OH4e=N24H2O，故B正確；C根據(jù)原電池的工作原理，電子從負極經(jīng)外電路流向正極，電流的方向和電子移動的方向相反，即電流從b極經(jīng)過負載流向a極，故C錯誤；D根據(jù)電極反應(yīng)式，OH應(yīng)從正極流向負極，交換膜是陰離子交換膜，故D錯誤；故答案選B。9C【詳解】A. 斷鍵吸熱，過程 N2 (g)2N(g)吸收能

20、量，故A錯誤；B. 形成化學(xué)鍵釋放能量，過程 N(g)+3F(g)NF3(g)放出能量，故B錯誤；C. 反應(yīng) N2(g)+3F2 (g)=2NF3(g)，斷鍵吸收的能量是946kJ+154.8kJ3=1410.4 kJ ，成鍵放出的能量是283 kJ6=1698 kJ，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C正確；D.F的非金屬性大于N， NF3中元素的化合價：N 為+3價，F(xiàn) 為-1 價，故D錯誤；選C。10C【詳解】A. CuS不溶于水，也不能與硫酸反應(yīng)，不能利用CuS與H2SO4的反應(yīng)比較H2SO4、H2S的酸性強弱，A錯誤；B. 發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化，是由于溶度積大的物質(zhì)向溶度積小的物質(zhì)方向移動，則Kap

21、(AgCl)Kap(AgI)，B錯誤；C. 不同氧化劑與變價金屬反應(yīng)，氧化劑的氧化性越強，就會把變價金屬氧化為高價態(tài)；氧化性越弱，會把變價金屬氧化為低價態(tài)，因此生成高價金屬化合物對應(yīng)的元素非金屬性強，可知氧化性：氧化性：Cl2S，C正確；D. 石墨變?yōu)榻饎偸諢崃?，石墨的能量比金剛石低，物質(zhì)含有的能量越低，物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強，因此物質(zhì)的穩(wěn)定性：石墨金剛石，D錯誤；故合理選項是C。11 電解質(zhì)溶液 防止Fe2+被氧化 VO+2H+e-VO2+H2O V3+e-V2+ 升高 acd【詳解】（1）傳統(tǒng)的銅鋅原電池中，鋅與酸反應(yīng)生成氫氣，故硫酸為電解質(zhì)溶液；實驗室中配制硫酸亞鐵時需要加入少量鐵粉，鐵

22、粉的作用是防止Fe2+被氧化；（2）正極反應(yīng)是還原反應(yīng)，由電池總反應(yīng)可知放電時的正極反應(yīng)為VO+2H+e-VO2+H2O；充電時，陰極反應(yīng)為還原反應(yīng)，故為V3+得電子生成V2+的反應(yīng)，放電時，消耗H+，溶液pH升高；（3）充電時陽極反應(yīng)式為VO2+H2O-e-VO2+2H+，故充電完畢的正極電解液為VO2+溶液，而放電完畢的正極電解液為VO2+溶液，故正極電解液可能是選項acd，故答案為：acd。12 298.2 AD AD G Pb +SO42-2e= PbSO4 1 CH410OH8e=CO32-7H2O 減小【詳解】I.由題中信息可知，白磷與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為P4(s)+O2(g)=

23、P4O10(s)，H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=198+498-(360)=-2982 kJmol1，mol白磷完全燃燒放出2982kJ熱量，所以0.1molP4(白磷)在氧氣中充分燃燒放出能量298.2kJ。.(1)原電池的構(gòu)成條件之一是有自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生，從理論上講，任何一個可以自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。四個反應(yīng)中只有A和D兩個是可以自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，所以可以設(shè)計成原電池的是A和D。（2）圖I是化學(xué)腐蝕，鋅與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣，鋅棒表面產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)放熱，能量變化主要表現(xiàn)為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，所以溫度計能顯示出溫度升高；圖II中鋅棒、銅棒、稀

24、硫酸形成了原電池，鋅是負極、銅是正極，負極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，所以可看到銅棒表面上產(chǎn)生氣泡，由于形成原電池可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，所以可以看到II中產(chǎn)生氣泡的速率明顯比I中快，能量變化主要表現(xiàn)為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，所以II中溫度計示數(shù)沒有I中高。綜上所述，有關(guān)實驗現(xiàn)象正確的是：ADG。(3)鉛蓄電池放電時的化學(xué)方程式為Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) = 2PbSO4(s) + 2H2O，負極反應(yīng)式為Pb +SO42-2e= PbSO4 ，一段時間后，負極增重48克，增加的質(zhì)量就是硫酸根的質(zhì)量，可以求出硫酸根的物質(zhì)的量為0.5mol，所以有0.5molPb轉(zhuǎn)

25、化為PbSO4，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol。(4）由圖可知，此燃料電池中發(fā)生的反應(yīng)為CH4+2O2+2OH- = CO32-+3H2O，正極的電極反應(yīng)式較簡單，可以先寫出來：2O2+8e-+4H2O=8OH-，總反應(yīng)減去正極的電極反應(yīng)式可得負極的電極反應(yīng)式，電池的負極反應(yīng)式為：CH410OH8e=CO32-7H2O。由總反應(yīng)可知，電池工作一段時間后，由于氫氧根不斷減少，反應(yīng)產(chǎn)物中有水，所以電解質(zhì)溶液的堿性變?nèi)酰琾H減小 。式。預(yù)判一下哪個電極的反應(yīng)較簡單，從簡單處下手，化繁為簡，是通常做事的方法。13 放出 46 N2H4-4e+4OH=N2+4H2O 1.12 0.1【詳解】(1)同位素是

26、同種元素的不同原子的互稱，、都是氧元素的同位素；、都是氫元素的同位素，所以互為同位素的是；同素異形體是同種元素形成的不同單質(zhì)，石墨、金剛石是碳元素的同素異形體，所以互為同素異形體的是。答案為：答案為：；(2)合成氨反應(yīng)為N2+3H22NH3，則由氫氣和氮氣反應(yīng)生成1molNH3的熱量變化為H=(946kJ+436kJ3-391kJ6)=-46kJ，則需要放出46kJ能量。答案為：放出；46；(3)肼(N2H4)中N元素顯-2價，生成N2，則肼作還原劑，加入肼的Pt電極為負極，則負極肼失電子產(chǎn)物與OH-反應(yīng)生成水和N2，發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2H4-4e+4OH=N2+4H2O。答案為：N2H4-

27、4e+4OH=N2+4H2O；(4)若鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構(gòu)成了原電池，由電池反應(yīng)可建立如下關(guān)系式：Zn2e-H2，n(Zn)=0.05mol，則銅表面析出了氫氣的體積為0.05mol 22.4L/mol=1.12L(標準狀況)，導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為0.05mol 2=0.1mol。答案為：1.12；0.1。14 CH4-8e-+10OH-= CO32-+7H2O 0.005mol/L 0.0003mol/(L.s) AD 3 5 2，2，3三甲基戊烷【詳解】(1) 堿性甲烷燃料電池中，甲烷作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成CO32-，電極反應(yīng)式為：CH4-8e-+10OH-= C

28、O32-+7H2O，故答案為：CH4-8e-+10OH-= CO32-+7H2O；(2) 恒容時，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，則平衡時，氣體總物質(zhì)的量為0.11mol2=0.42mol，設(shè)平衡時甲烷的濃度為a則 a+a+(0.11-a)+ (0.11-a)3=0.42mol，a=0.01mol，c(CH4)=，v(H2)=3 v(CH4)=，故答案為：0.005mol/L；0.0003mol/(L.s)；A. 該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，容器為恒容，則氣體總壓強保持不變，說明各組分濃度保持不變，能說明反應(yīng)達到平衡，故A選；B. 反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變，氣體體積恒定，則氣體的密度始終保持不變，故B

29、不選；C. 單位時間消耗1molCH4的同時生成3molH2都表示正反應(yīng)方向速率，不能說明反應(yīng)達到平衡，故C不選；D. 反應(yīng)正方向為氣體物質(zhì)的量增大的過程，氣體的總質(zhì)量不變，則氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變，能說明反應(yīng)達到平衡，故D選；E. CO和H2的分子數(shù)之比為1:3，并不能說明濃度不在變化，故不能說明反應(yīng)達到平衡，故E不選，故答案為：AD；(3) 該烴結(jié)構(gòu)式中含有3個甲基，則該烷烴只有1個支鏈，若支鏈為-CH3，主鏈含有6個碳原子，符合條件有：CH3CH(CH3)CH2CH2CH2CH3，CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3；若支鏈為-CH2CH3，主鏈含有5個碳原子，符合條件有：CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3；支鏈不可能大于3個碳原子，故符合條件的烷烴有3種，故答案為：3； CH3CH(C2H5)C(CH3)3中有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫，則