化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量變化的專項培優(yōu)練習(xí)題含答案附答案

化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量變化的專項培優(yōu)練習(xí)題(含答案)附答案一、化學(xué)反應(yīng)與能量變化練習(xí)題(含詳細答案解析).鉛蓄電池是化學(xué)電源，其電極材料分別是Pb和PbO2,電解液為稀硫酸。工作時該電池總反應(yīng)式為：Pb(s)+Pb6(s)+2H2Sgaq)幡翻>2PbSQ(s)+2H2O(l)。根據(jù)上述情況判斷：(1)放電時，電解質(zhì)溶液的pH(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)放電時，電解質(zhì)溶?中陰離子移向極，電子從極流向極。(3)寫出負極的電極方程式：?！敬鸢浮吭龃筘撠撜齈b-2e-+SQ2-=PbSQ【解析】【分析】放電時，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，Pb失去電子產(chǎn)生Pb2+,Pb2+與溶液中的SQ2-結(jié)合形成PbS。，反應(yīng)消耗硫酸，硫酸的濃度減小，負極得到PbS。，正極上PbO2獲得電子變?yōu)镻b2+,Pb2+與溶液中的SO42-結(jié)合形成PbSQ,電子由負極經(jīng)外電路流向正極，由此分析解答。【詳解】(1)該電池總反應(yīng)式為：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SQ(aq)癖:翻2PbSQ(s)+2H2O(1)。根據(jù)工作原理可知：在放電時Pb發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子變?yōu)镻b2+,電極反應(yīng)式為Pb-2e-=Pb2+；正極上PbO2獲得電子變?yōu)镻b2+,電極反應(yīng)式為：PbO2+4H++SQ2-=PbSQ+2H2O,反應(yīng)消耗硫酸，使硫酸的濃度減小，溶液中c(H+)降低，所以溶液的pH增大；(2)放電時，由于負極不斷產(chǎn)生Pb2+,使正電荷數(shù)目增大，所以電解質(zhì)溶液中陰離子SO42-移向負極，電子從負極Pb極流向正極PbO2極；(3)負極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，負極的電極反應(yīng)式：Pb+SQ2--2e=PbSQ?！军c睛】本題考查了原電池工作原理，要會根據(jù)電池反應(yīng)及元素化合價變化判斷電池的正負極，并書寫正負極電極反應(yīng)式。注意：負極上生成難溶性的硫酸鉛導(dǎo)致負極質(zhì)量增加，正極上也產(chǎn)生難溶性的硫酸鉛導(dǎo)致正極質(zhì)量也增加，而溶液的酸性會減弱。.有A、B、C、D四種金屬片，進行如下實驗：①A、B用導(dǎo)線連接后浸入稀H2SC4中，電流由B——^導(dǎo)線——>A;②C、D用導(dǎo)線相連后，同時伸入稀H2SQ溶液中，C極為負極；③A、C相連后同時浸入稀H2SQ中，C極產(chǎn)生大量氣泡；④B、D相連后同時浸入稀H2SQ中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)；試判斷四種金屬的活動順序是()A.A>C>D>BB,A>B>C>DC,B>A>C>DD,B>D>C>A【答案】A【解析】【詳解】①A、B用導(dǎo)線連接后浸入稀H2SC4中，電流由B——*導(dǎo)線］——>A,A為負極，B為正極，金屬性A>B②C、D用導(dǎo)線相連后，同時伸入稀H2SO4溶液中，C極為負極，D極為正極，則金屬性C>D；③A、C相連后同時浸入稀H2SQ中，C極產(chǎn)生大量氣泡，C為正極，A為負極,則金屬性A>C；④B、D相連后同時浸入稀H2SQ中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)，D為負極，B為正極，則金屬性D>B；綜上分析：金屬性：A>C>D>B;答案選Ao【點睛】原電池中活潑的電極做負極，不活潑的做正極，利用電極的活性來判斷電極金屬性的強弱，判斷原電池正負極的方法：1、根據(jù)兩極材料判斷。一般活潑金屬為負極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極；2、根據(jù)電極現(xiàn)象判斷。一般情況下電極逐漸溶解為負極，電極增重可放出氣體的為正極；3、根據(jù)電子流動方向來判斷。電子流出的為負極、電子流入的為正極或電流流出的正極、電流流入的負極；4、根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向移動方向判斷。陰離子流向的為負極、陽離子流向的為正極；5、根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷。失去電子發(fā)生氧化的是負極、得到電子發(fā)生還原反應(yīng)是正極；.請根據(jù)化學(xué)反應(yīng)與熱能的有關(guān)知識，填寫下列空白：⑴在Ba(OH)28H20和NH4C1晶體反應(yīng)的演示實驗中：反應(yīng)物混合后需用玻璃棒迅速攪拌，其目的是,體現(xiàn)該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)的現(xiàn)象是燒杯變涼和。(2)下列過程中不一定釋放能量的是(請?zhí)罹幪?。A.形成化學(xué)鍵B.燃料燃燒C化合反應(yīng)D.葡萄糖在體內(nèi)的氧化反應(yīng)E酸堿中和F炸藥爆炸(3)已知：通常條件下，酸堿稀溶液中和生成1mol水放出的熱量為中和熱。稀溶液中1molH2SO4和NaOH恰好反應(yīng)時放出QkJ熱量，則其中和熱為kJ/mol。(4)已知H2和O2反應(yīng)放熱，且斷開1molH-H、1molO=O、1molO-H鍵需吸收的能量分別為Qi、Q2、Q3kJ,由此可以推知下列關(guān)正確的是—(填編號)。A.Qi+Q2>Q3B.Qi+Q2>2Q3C.2Qi+Q2<4Q3D.2Qi+Q2<2Q3【答案】攪拌，使反應(yīng)物充分接觸促進反應(yīng)玻璃片上水結(jié)冰而與燒杯粘在一起CQ2C【解析】【分析】(1)通過玻璃棒的攪拌可使混合物充分接觸而促進反應(yīng)進行；燒杯和玻璃片之間的水結(jié)冰會將二者粘在一■起；(2)形成化學(xué)鍵釋放能量，燃燒放熱、有些化合反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，如碳和二氧化碳反應(yīng)制一氧化碳，大多數(shù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，氧化反應(yīng)、酸堿中和、炸藥爆炸都是放熱反應(yīng)；(3)依據(jù)中和熱的概念是強酸、強堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水和可溶性鹽放出的熱量進行分析；(4)根據(jù)舊鍵斷裂吸收的能量減去新鍵生成釋放的能量的差值即為反應(yīng)熱，結(jié)合燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)分析解答?！驹斀狻?1)固體參加的反應(yīng)，攪拌可使反應(yīng)混合物充分接觸而促進反應(yīng)進行，通過玻璃片上水結(jié)冰而與燒杯粘在一起，知道氫氧化鋼晶體和氯化俊之間的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；(2)形成化學(xué)鍵、燃料的燃燒、葡萄糖在體內(nèi)的氧化反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)和炸藥的爆炸過程都屬于放熱反應(yīng)，而化合反應(yīng)不一定為放熱反應(yīng)，如CO2與C在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生CO的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，所以不一定釋放能量的為化合反應(yīng)，故合理選項是C;⑶在稀溶液中1molH2SQ與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時生成2molH2O,放出QkJ熱量，而中和熱是指強酸、強堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)生成可溶性鹽和1mol水時放出的熱量，故H2SC4與NaOH反應(yīng)的中和熱為：—kJ/mol;2(4)1molH2O中含2molH-O鍵，斷開1molH-H、1molO=O、1molO-H鍵需吸收的能量分1別為Q1、Q2、Q3kJ,則形成1molO-H鍵放出Q3kJ熱量，對于反應(yīng)H2(g)+—O2(g)=H2O(g),2斷開1molH-H鍵和—molO=O鍵所吸收的能量(Q1+—Q2)kJ,生成2molH-O新鍵釋放的22能量2Q3kJ,由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以2Q3-(Q1+1Q2)>0,2Q1+Q2<4Q3,故合理選項是2Co【點睛】本題考查了化學(xué)反應(yīng)與能量變化，注意掌握中和熱的概念，反應(yīng)熱為斷裂反應(yīng)物化學(xué)鍵吸收的總能量與形成生成物化學(xué)鍵釋放的總能量的差，(4)1molH2O中含2molH-O鍵為解答易錯點。.甲醇(CH3OH)是一種無色有刺激性氣味的液體，在生活中有重要用途，同時也是一種重要的化工原料。(1)甲醇燃料電池是目前開發(fā)最成功的燃料電池之一，這種燃料電池由甲醇、空氣、KOH溶液(電解質(zhì)溶液)構(gòu)成，則下列說法正確的是—。(已知甲醇在空氣中燃燒生成CQ和H2O)A.電池放電時通入空氣的電極為負極B,電池放電時負極的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-=CQT+2H2OC.電池放電時，電解質(zhì)溶液的堿性逐漸減弱D,電池放電時每消耗6.4gCH30H轉(zhuǎn)移1.2mol電子(2)寫出甲醇燃料電池在酸性條件下負極的電極反應(yīng)式：—?！敬鸢浮緾DCHOH+H2O-6e-=CQT+6H【解析】【分析】【詳解】(1)A.通甲醇的電極為負極，通空氣的電極為正極，A項錯誤；2B.在堿性電解質(zhì)溶液中負極的電極反應(yīng)式為CH3OH+80H6e=CO3+6H2O,B項錯誤；C.在放電過程中，0H-參與電極反應(yīng)，不斷被消耗，導(dǎo)致電解質(zhì)溶液堿性減弱，C項正確；D.電池放電時每消耗6.4gCH3OH,即0.2molCH3OH,轉(zhuǎn)移電子數(shù)60.2mol=1.2mol,D項正確；故答案選CD；(2)甲醇燃料電池中，在酸性條件下甲醇在負極失電子生成CO2,電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=CC2?+6H\故答案為：CH3OH+H2O-6e'=CO2T+6H"。5.回答下列問題：(1)鉛蓄電池的總反應(yīng)為：Pb+PbQ+2H2SO4脩:|劭2PbSO4+2H2O,放電時，負極反應(yīng)式為,充電時，陽極反應(yīng)式為。(2)利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護。1一二海率二―2■二——1①若X為石墨，為減緩鐵的腐蝕，將開關(guān)K置于N處，該電化學(xué)防護法稱為。②若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護法稱為。(3)我國的科技人員為了消除SQ的污染，利用原電池原理，設(shè)計如圖2裝置用SQ和O2制備硫酸，電極A、B為多孔的材料。H極&極質(zhì)廣膜(只允許H.通過〕圖上①A極的電極反應(yīng)式是。②B極的電極反應(yīng)式是?！敬鸢浮縋b+SQ2-—2e-=PbSQPbSQ+2H2O-2e-=Pb6+4H++SO2-外加電流的陰極保護法犧牲陽極陰極保護法4hT+O2+4e-=2H2OSC2+2H2O-2e-=SQ2-+4H+【解析】【分析】(1)放電時，該裝置是原電池，負極上鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，充電時，該裝置是電解池，陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；(2)作原電池正極或作電解池陰極的金屬被保護；(3)該原電池中，負極上失電子被氧化，所以負極上投放的氣體是二氧化硫，二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子，正極上投放的氣體是氧氣，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，根據(jù)硫酸和水的出口方向知，B極是負極，A極是正極，據(jù)此書寫電極反應(yīng)式?！驹斀狻?(1)放電時，該裝置是原電池，負極上鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，即Pb+SQ2--2e-=PbSQ,在充電時，該裝置是電解池，陽極上硫酸鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，即PbSQ+2H2O-2e-=PbO2+4H++SQ2-,故答案為：Pb+SQ2--2e-=PbSQ;PbSQ+2H2O-2e-=PbO2+4H++SQ2-；(2)①若X為石墨，為減緩鐵的腐蝕，將開關(guān)K置于N處，該裝置構(gòu)成電解池，鐵作陰極而被保護，該電化學(xué)防護法稱為外加電流的陰極保護法；故答案為：外加電流的陰極保護法；②若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該裝置構(gòu)成原電池，鋅易失電子作負極，鐵作正極而被保護，該電化學(xué)防護法稱為犧牲陽極的陰極保護法，故答案為：犧牲陽極的陰極保護法.(3)該原電池中，負極上失電子被氧化，所以負極上投放的氣體是二氧化硫，即B極是負極，負極二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子，電極反應(yīng)式是SO2+2H2O-2e-=SC42-+4H+,正極上投放的氣體是氧氣，即A極是正極，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式是4H++O2+4e-=2H2O,故答案為：①4H++O2+4e-=2H2O;②SQ+2H2O-2e-=SQ2-+4h+。6.(1)將Al片和Cu片用導(dǎo)線連接，一組插入濃硝酸中，一組插入稀NaOH溶液中，分別形成原電池。寫出插入稀NaOH溶液中形成原電池的負極反應(yīng)。寫出插入濃硝酸中形成原電池的正極反應(yīng)。(2)鉛蓄電池是最常見的二次電池，由于其電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價格低廉，所以在生產(chǎn)、生活中使用廣泛，寫出鉛蓄電池放電時的正極反應(yīng);充電時的陰極反應(yīng)?！敬鸢浮?Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O4H++2e-+2NO3-=2NO2T+2HO4H++2e-+SO2-+PbO2=PbSQ+2H2OPbSQ+2e-=Pb+SQ2-【解析】【分析】⑴Al片和Cu片用導(dǎo)線連接，插入稀NaOH溶液中，只有Al能與NaOH溶液反應(yīng)，形成原電池，負極為Al失電子，在堿性溶液中，Al轉(zhuǎn)化為AlO2-。Al片和Cu片用導(dǎo)線連接，插入濃硝酸中，形成原電池，由于Al發(fā)生鈍化，所以Cu作負極，Al作正極，正極為溶液中的NO3-獲得電子，生成NO2氣體。(2)鉛蓄電池放電時，正極反應(yīng)為PbO2得電子，生成PbSQ等；充電時的陰極反應(yīng)為PbSQ獲得電子轉(zhuǎn)化為Pb。【詳解】(1)Al片和Cu片用導(dǎo)線連接，插入稀NaOH溶液中，只有Al能與NaOH溶液，在堿性溶液中，負極Al失電子轉(zhuǎn)化為AlO2-,電極反應(yīng)式為2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2。。Al片和Cu片用導(dǎo)線連接，插入濃硝酸中，形成原電池，由于Al發(fā)生鈍化，所以Cu作負極，Al作正極，正極反應(yīng)為溶液中的NO3-獲得電子，生成NO2氣體，電極反應(yīng)式為4H++2e-+2NO3-=2NO2T+2H2O。答案：2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O;4H++2e-+2NO3-=2NO2T+2H2O;(2)鉛蓄電池放電時，正極反應(yīng)為PbO2得電子，生成PbSO4等，電極反應(yīng)式為4H++2e-

+S。2-+PbO2=PbSO+2H2O;充電時陰極為PbSO獲得電子轉(zhuǎn)化為Pb,電極反應(yīng)式為PbSQ+2e-=Pb+SQ2-。答案為：4H++2e-+SQ2-+PbO2=PbSQ+2H2O；PbSQ+2e-=Pb+SQ2-。【點睛】判斷原電池的電極時，首先看電極材料，若只有一個電極材料能與電解質(zhì)反應(yīng)，該電極為負極；若兩個電極材料都能與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，相對活潑的金屬電極作負極。在書寫電極反應(yīng)式時，需要判斷電極產(chǎn)物。電極產(chǎn)物與電解質(zhì)必須能共存，如Al電極，若先考慮生成Al3+,則在酸性電解質(zhì)中，能穩(wěn)定存在，Al3+為最終的電極產(chǎn)物；若在堿性電解質(zhì)中，Al3+不能穩(wěn)定存在，最終應(yīng)轉(zhuǎn)化為AlO2-。7.微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中應(yīng)用廣泛。有一種銀鋅電池，其電極分別是Ag2O和Zn,電解質(zhì)溶液為KOH溶液，總反應(yīng)是Zn+Ag2O=ZnO+2Ago曼有卬H曼有卬H重注的H檢請回答下列問題。⑴該電池屬于電池(填—次”或匕次"J(2)負極是,電極反應(yīng)式是。(3)使用時，正極區(qū)的pH(填增大"、減小“或不變”。)(4)事實證明，能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是。(填字母)C(s)+KO(g)=CO(g)+H(g)△H>0NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+HO(1)AH<02CO(g)+Q(g)=2CO2(1)AH<0(5)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計一個原電池，其負極的電極反應(yīng)式為【答案】一次ZnZn-2e+2OH'=ZnO+H2O增大CCO-2e+4OH=CO32+2H2O【解析】【分析】(1)紐扣電池為一次電池；(2)根據(jù)電池的總反應(yīng)可知Zn為負極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag2O為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此分析作答；(3)根據(jù)電池的總反應(yīng)可知，Ag2O為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電極反應(yīng)確定c(OH-)的變化以判斷pH的變化；(4)可設(shè)計成原電池的反應(yīng)應(yīng)為氧化還原反應(yīng)；(5)燃料電池中，負極通入燃料，燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極通入氧化劑，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此作答?！驹斀狻?1)紐扣電池為一次電池；

(2)根據(jù)電池的總反應(yīng)可知Zn為負極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O；(3)根據(jù)電池的總反應(yīng)可知，Ag2O為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,使用時，c(OH)增大，因此正極區(qū)的pH逐漸增大；A.能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，由于反應(yīng)C(s)+H?O(g)=CO(g)+h2(g)是氧化還原反應(yīng)，但該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，因而不能設(shè)計成原電池，A項錯誤；B.反應(yīng)NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)為復(fù)分解反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池，B項錯誤；C.反應(yīng)2CO(g)+O(g)=2CO2(1)為氧化還原反應(yīng)，且該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可設(shè)計成原電池，C項正確；答案選CoCO-2e+4OH(5)燃料電池中，負極通入燃料，燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為CO-2e+4OH=CC32-+2H2O0【點睛】拆分反應(yīng))-「將氧化詼質(zhì)反應(yīng)務(wù)成兩個半反應(yīng)篇忘藍而(二瓦百應(yīng)辰鼠晝石足五瓦］點拆分反應(yīng))-「將氧化詼質(zhì)反應(yīng)務(wù)成兩個半反應(yīng)篇忘藍而(二瓦百應(yīng)辰鼠晝石足五瓦］點:'而巢國不幸成應(yīng)芬前落商不客蓼不統(tǒng)行神而■城邦獨播》.則兩個容器中的電解域溶液懵含:彳Jtj電橫材料相同的金屬陽席子)..J:結(jié)合要求及反應(yīng)特點,*出原電池裝置圖*:標(biāo)出電根材料名腓，正偵槌、電螂加溶液等i8.C、N、O、Al、SkCu是常見的六種元素。常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1),測得原電池的電流強度(I)隨時間⑴的變化如圖2所示，反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。0?t1時，原電池的負極是Al片，此時，正極的電極反應(yīng)式是,溶液中的H+向極移動，力時，原電池中電子流動方向發(fā)生改變，其原因是。【答案】2H++NO3-+e-=NO2+H2O正鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化，氧化膜阻止了Al進一步發(fā)生反應(yīng)【解析】【分析】【詳解】0到ti這段時間，由于金屬活動性：Al>Cu,因此Al作負極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，濃硝酸電離產(chǎn)生的NO3-在正極Cu上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生NO2氣體，正極反應(yīng)式為2H++NO3-+e-=NO2+H2O,溶液中的H+不斷移向正極；ti時，由于室溫下鋁被濃硝酸氧化產(chǎn)生A12O3,覆蓋在金屬Al表面，使Al不能進一步發(fā)生反應(yīng)而發(fā)生鈍化現(xiàn)象，阻礙鋁進一步發(fā)生反應(yīng)，此時銅與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，銅作負極，鋁作正極，導(dǎo)致電子移動的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。9.用鋅片、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(biāo)準狀況下)。導(dǎo)線中通過mol電子?！敬鸢浮?.120.1【解析】【分析】用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構(gòu)成了原電池，鋅為負極，電極反應(yīng)為：Zn-2e-=Zn2+；銅為正極，電極反應(yīng)為2H++2e-=H2f;根據(jù)兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等計算?！驹斀狻坑娩\片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構(gòu)成了原電池，鋅為負極，電極反應(yīng)為：Zn-2e-=Zn2+,銅為正極，電極反應(yīng)為2H++2e-=H2T,鋅片的質(zhì)量減少了3.25g,則物質(zhì)的量為3.25g=0.05mol,65g/mol轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為n(e-)=2n(Zn)=2n(H2)=2x0.05mol=0.1mo]則：V(H2)=0.05molX22.4L/mol=1.12L故答案為：1.12;0.1。10.拆開1mol共價鍵所需吸收的能量如下表:共價鍵H-HN^NN-H吸收的能量/kJ436946391(1)1molN2完全反應(yīng)為NH3(填：吸收或放出)kJ能量(2)事實上，將1molN2和3molH2放在反應(yīng)容器中，使它們充分反應(yīng)，反應(yīng)的熱量變化總小于計算值，原因是?！敬鸢浮糠懦?2該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，充分反應(yīng)的最終結(jié)果是達到最大限度(既化學(xué)平衡狀態(tài))，因此放出的熱量總是小于理論計算值

【解析】【分析】(1)化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)鍵斷裂吸收能量，形成新化學(xué)鍵放出能量，根據(jù)方程式分別計算斷鍵吸收和成鍵放出的能量，以此計算反應(yīng)熱并判斷吸熱還是放熱；(2)從可逆反應(yīng)的特征分析。【詳解】⑴在反應(yīng)N2+3H2?2NH3中，1molN2完全反應(yīng)為NH3,斷裂3molH-H鍵、1molN三N鍵共吸收的能量為：3X436kJ+946kJ=2254kJ生成2molNH3,共形成6molN-H鍵，放出的能量為：6X391kJ=2346kJ吸收的能量少，放出的能量多，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ(2)該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能完全轉(zhuǎn)化，將1molN2和3molH2放在反應(yīng)容器中，使它們充分反應(yīng)，生成NH3的小于2mol,放出的熱量小于92kJ。CH4既是一種重要的能源，也是一種重要的化工原料。(1)甲烷高溫分解生成氫氣和碳。在密閉容器中進行此反應(yīng)時要通入適量空氣使部分甲烷燃燒,其目的是。(2)以CH,為燃料可設(shè)計成結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染的燃料電池，其工作原理如圖甲所示，則通入a氣體的電極名稱為,通入b氣體的電極反應(yīng)式為?加如401反應(yīng)震度〃c質(zhì)子交撒膜圖甲?加如401反應(yīng)震度〃c質(zhì)子交撒膜圖甲(3)在一定溫度和催化劑作用下,研究方向。國乙CH4與CO2可直接轉(zhuǎn)化成乙酸，這是實現(xiàn)減排”的一種①在不同溫度下，催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖乙所示，則該反應(yīng)的最佳溫度應(yīng)控制在左右。②該反應(yīng)催化劑的有效成分為偏鋁酸亞銅(CuAlO2,難溶物)。將CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體，其離子方程式為。CH4還原法是處理NOx氣體的一種方法。已知一定條件下CH4與NOx氣體反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2和CQ,若標(biāo)準狀況下8.96LCT可處理22.4LNOx氣體，則x值為?！敬鸢浮刻峁〤H4分解所需的能量負極O2+4H++4e-=2H2O250c3CuAlO2+16H++NO3-=3Cu2++3Al3++8H2O+NOT1.6【解析】【分析】(1)甲烷分解需要熱量，燃燒可提供部分能量;(2)由圖可知，通入氣體a的一端發(fā)生氧化反應(yīng)，故應(yīng)通入甲烷，該極為負極，通入b為氧氣，獲得電子，酸性條件下生成水；(3)①根據(jù)乙酸反應(yīng)速率最大、催化活性最高選擇；②CuAI02溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體，生成的鹽為硝酸鋁、硝酸銅，反應(yīng)還有水生成，配平書寫離子方程式；(4)根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算?！驹斀狻?1)甲烷高溫分解生成氫氣和碳。在密閉容器中進行此反應(yīng)時要通入適量空氣使部分甲烷燃燒，其目的是，提供CH4分解所需的能量，故答案為：提供CH4分解所需的能量；(2)由圖可知，通入氣體a的一端發(fā)生氧化反應(yīng)，故應(yīng)通入甲烷，該極為負極，通入b為氧氣，獲得電子，酸性條件下生成水，正極電極反應(yīng)式為：O2+4H++4e-=2H2O,故答案為：負極；O2+4H++4e-=2H2O;(3)①250c時乙酸反應(yīng)速率最大、催化活性，故選擇250C,故答案為：250C;②CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體，生成的鹽為硝酸鋁、硝酸銅，反應(yīng)還有水生成，反應(yīng)離子方程式為：3CuAlO2+16H++NO3-=3Cu2++3Al3++8H2O+NOT,故答案為：3CuAlO2+16H++NO3-=3Cu2++3Al3++8H2O+NOT;(4)根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則：8.96LX[4-(-4)]=224LX?解得x=1.6,故答案為：1.6。(1)下列各組化合物中，化學(xué)鍵類型和化合物類型均相同的是(填序號)。A.CaC2和Na2sBNa2O和Na2O2C.CO2和CaODHC1和NaOH(2)已知1mol石墨轉(zhuǎn)化為1mol金剛石要吸收能量，則1mol石墨的能量比1mol金剛石的能量(填“高”或“低”)，石墨比金剛石(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)士“\7E)。(3)Ba(OH)2?8H2O和NH4Cl反應(yīng)的化學(xué)方程式是,該反應(yīng)是—(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，反應(yīng)過程能量變化的圖像符合(填“圖1”或“圖2”)。健步:反應(yīng)物傕M，成鞫、漢血臺「I—反血請圖1圖2(4)如圖3所示，把試管放入盛有飽和澄清石灰水(溫度為25C)的燒杯中，先在試管中放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5mL鹽酸?？梢杂^察到燒杯中的石灰水逐漸由澄清變渾濁，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是。

圖3【答案】A低穩(wěn)定BaOH2g8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O吸熱圖2Mg與鹽酸反應(yīng)放出熱量，燒杯中飽和澄清石灰水的溫度升高，Ca(OH，的溶解度降低，從溶液中析出【解析】【分析】【詳解】(1)A.CaC2和NazS均只含有離子鍵，且均為離子化合物，A項正確；B.雖然Na2O和N&Q均為離子化合物，但Na2O只含有離子鍵，NmO2含有離子鍵和共價鍵，B項錯誤；CO2含有共價鍵，是共價化合物，CaO含有離子鍵，是離子化合物，C項錯誤；HCl含有共價鍵，是共價化合物，NaOH含有離子鍵和共價鍵，是離子化合物，D項錯誤。故選Ao(2)由1mol石墨轉(zhuǎn)化為1mol金剛石要吸收能量，金剛石吸收能量后，能量變高，則1mol石墨的能量比1mol金剛石的能量低，石墨比金剛石穩(wěn)定。故答案為：低；穩(wěn)定；(3)Ba(OH)2?8H2O與NH4C1發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成BaC2、NH3和H2O,Ba(OH)2?8H2O和NH4Cl反應(yīng)的化學(xué)方程式是BaOH28H2O+2NH4ClBaClz+2NH3+10H2O,該反應(yīng)吸收熱量，故生成物總能量比反應(yīng)物總能量高，圖2生成物總能量高，故圖2符合。故答案為：BaOH2?8H2O+2NH4ClBaClz+2NH3+10H2O；吸熱；圖2；(4)觀察到燒杯中的石灰水逐漸由澄清變渾濁，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：Mg與鹽酸反應(yīng)放出熱量，導(dǎo)致石灰水溫度升高，而Ca(OH］在水中的溶解度隨溫度的升高而減小，故析出Ca(OH］固體，從而使溶液渾濁。故答案為：Mg與鹽酸反應(yīng)放出熱量，導(dǎo)致石灰水溫度升高，而Ca(OH)2在水中的溶解度隨溫度的升高而減小，故析出Ca(OH1固體，從而使溶液渾濁。Ag2OAg2O和Zn,電解質(zhì)溶液為KOH溶液，總反應(yīng)為Ag2O+Zn=ZnO+2Ag其中一個電極反應(yīng)為Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-o(2)寫出另一電極的電極反應(yīng)式(3)在電池使用的過程中，電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量怎樣變化？(增大、減小、不變)。(4)當(dāng)電池工作時通過電路對外提供了1mol電子，計算消耗的負極的質(zhì)量。(5)利用下列反應(yīng)：Fe+ZFe^SFe2+設(shè)計一個原電池，請選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾驮噭?。①電解質(zhì)溶液為。②負極反應(yīng)式：。③溶液中Fe3+向極移動?！敬鸢浮緼g2OZn+2OH—2e-=ZnO+H2O不變32.5gFeC3或鐵鹽溶液Fe-2e-=Fe2+正【解析】【分析】由總反應(yīng)式和電極反應(yīng)式可知，微型紐扣電池中Ag2O為正極，Ag2O在正極得到電子被還原，電極反應(yīng)式為Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,鋅是負極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn+2OH--2e-=ZnO+H2Oo【詳解】(1)根據(jù)總反應(yīng)式和電極反應(yīng)式可知，鋅失電子作負極，氧化銀得電子作正極，故答案為：Ag2O；(2)根據(jù)總反應(yīng)式和電極反應(yīng)式可知，鋅失電子作負極，電極反應(yīng)式為Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,故答案為:Zn+2OH—2e-=ZnO+H2O;(3)由總反應(yīng)為Ag2O+Zn=ZnO+2Ag可知，反應(yīng)中沒有消耗或生成氫氧化鉀，也沒有生成或消耗水，所以KOH的物質(zhì)的量不變，故答案為：不變；(4)由負極反應(yīng)式Zn+2OH—2e-=ZnO+H2O可知，消耗1mol鋅通過電路對外提供了2mol電子，則通過電路對外提供了1mol電子，消耗鋅的質(zhì)量為1molx；x65g/mol=32.5g,故答案為：32.5g；⑸在Fe+2F6+=3Fe2+反應(yīng)中，F(xiàn)e被氧化，應(yīng)為原電池的負極，電極反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+,Fe3+得電子被還原，應(yīng)為原電池正極反應(yīng)，正極材料為活潑性比Fe弱的金屬或非金屬材料如碳棒，電解質(zhì)溶液為含F(xiàn)e3+離子的溶液，如FeC3或鐵鹽，溶液中Fe3+向正極移動，故答案為：FeC3或鐵鹽溶液；Fe-2e-=Fe2+;正。【點睛】在原電池中還原劑作負極，失去電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化劑在正極得到電子被還原，發(fā)生還原反應(yīng)。14.如圖所示，是原電池的裝置圖。請回答:（1）若C（1）若C為稀H2Sd溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),B電極材料為Fe且作負極，則A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為;反應(yīng)進行一段時間后溶液C的pH將（填“升高”“降低”或“基本不變”）。（2）若需將反應(yīng)：Cu+2Fe3+=C『+2Fe2+設(shè)計成如圖所示的原電池裝置，則A（負極）極材料為,B（正極）極材料為,溶液C為。（3）CO與H2反應(yīng)還可制備CH3OH,CH30H可作為燃料使用，用CH30H和02組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下：催化劑產(chǎn)瓶圜Fl催化劑（電極6口電極力a————hikr質(zhì)子交換膜電池總反應(yīng)為2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,則c電極是（填“正極”或“負極”），c電極的反應(yīng)方程式為。若線路中轉(zhuǎn)移2mol電子，則上述CH30H燃料電池，消耗的O2在標(biāo)準狀況下的體積為?！敬鸢浮?H++2e=H2f升高Cu石墨FeC3溶液負極CHjOH-6e+H2O=CC2+6H+11.2L（1）若C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B極電極材料為Fe且作負極，A電極為正極，電極材料為較鐵不活潑的金屬或非金屬，發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)方程式為：2H++2e=H2?；由原電池的總反應(yīng)可知，反應(yīng)一段時間后，溶液C的pH升高，答案為：2H++2e=H2?;升高；（2）分析反應(yīng)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,將其拆分為兩個半反應(yīng)，分別為：Cu-2e=Cu2+,2Fe3++2e=2Fe2+,根據(jù)原電池原理，可知負極電極反應(yīng)式為：Cu-2e=C