已知拆開1molH2需要消耗436kJ能量,拆開1molO2需要消耗496kJ能量,形成水分子中的1molH-O能夠釋放463kJ能量。根據(jù)以上所給的數(shù)據(jù)計算反應(yīng):
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ;△H = 。
(2)如圖所示,可形成氫氧燃料電池。通常氫氧燃料電池有酸式(當電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液時)和堿式[當電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時]兩種。試回答下列問題:
①酸式電池的電極反應(yīng):負極________________,正極______________;電池總反應(yīng):______________;電解質(zhì)溶液pH的變化________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
②堿式電池的電極反應(yīng):負極________________,正極______________;電池總反應(yīng):______________;電解質(zhì)溶液pH的變化________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(1)-484kJ/mol
(2)①2H2-4e-=4H+ O2+4e-+4H+=2H2O 2H2+O2=2H2O 變大
②2H2-4e-+4OH-=4H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 2H2+O2=2H2O 變小
解析試題分析:(1)反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則根據(jù)鍵能可知,該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=436kJ/mol×2+496kJ/mol-2×2×463kJ/mol=-484kJ/mol。
(2)原電池中較活潑的金屬是負極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極,所以溶液中的陽離子向正極移動,正極得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)。因此在氫氧燃料電池中,氫氣在負極通入,失去電子。氧氣在正極通入,得到電子。
①如果是酸式電池,則電極反應(yīng)是負極2H2-4e-=4H+,正極O2+4e-+4H+=2H2O;電池總反應(yīng):2H2+O2=2H2O;反應(yīng)中有水生成,氫離子的濃度降低,所以電解質(zhì)溶液pH變大。
①如果是堿式電池,則電極反應(yīng)是負極2H2-4e-+4OH-=4H2O,正極O2+4e-+2H2O=4OH-;電池總反應(yīng):2H2+O2=2H2O;反應(yīng)中有水生成,OH-的濃度降低,所以電解質(zhì)溶液pH變小。
考點:考查反應(yīng)熱的計算、氫氧燃料電池中電極反應(yīng)式的書寫等
點評:該題是高考中的常見題型,屬于中等難度的試題。試題在注重對學(xué)生基礎(chǔ)知識鞏固和訓(xùn)練的同時,側(cè)重對學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力的培養(yǎng),有利于培養(yǎng)學(xué)生的靈活應(yīng)變能力和規(guī)范答題能力。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示:
(1)溶液A的溶質(zhì)是 ;
(2)電解飽和食鹽水的離子方程式是 ;
(3)電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2~3,用化學(xué)平衡移動原理解釋鹽酸的作用 ;
(4)電解所用的鹽水需精制。去除有影響的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c(SO42->c(Ca2+)]。精致流程如下(淡鹽水和溶液A來自電解池):
①鹽泥a除泥沙外,還含有的物質(zhì)是 。
②過程Ⅰ中將NH4+轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小,過程Ⅱ中除去的離子有
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點內(nèi)容。為研究鐵的銹蝕,如下圖所示,鐵處于①、②、③三種不同的環(huán)境中。請回答:
(1)金屬腐蝕主要分為 腐蝕和 腐蝕兩種。
(2)鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是 (填序號)。
(3)②中正極的電極反應(yīng)式為 ,
負極的電極反應(yīng)式為 ,
③中負極的電極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
如下圖所示,某同學(xué)設(shè)計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。請按要求回答相關(guān)問題:
(1)甲烷燃料電池負極電極反應(yīng)式是:
(2)石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為
(3)若在標準狀況下,有2. 24 L氧氣參加反應(yīng),則乙裝置中鐵電極上生成的氣體體積為_ L;丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為 g
(4)某同學(xué)利甲烷燃料電池設(shè)計電解法制取漂白液或Fe(OH)2的實驗裝置(如圖所示)。若用于制漂白液時a為電池_ 極,電解質(zhì)溶液最好用_ 。若用于制 Fe(OH)2,使用硫酸鈉做電解質(zhì)溶液,陽極選用 作電極。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)如下圖所示,組成一種原電池.試回答下列問題(燈泡功率合適):
①電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時上述裝置中燈泡亮,此時Al電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為: ___ ;
②電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時,燈泡__________(填“亮”或“不亮”, 填“亮”做a題,填“不亮”做b題)。
a.若燈泡亮,則Al電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為:_______________ ;
b.若燈泡不亮,其理由為:________________________ 。
(2)原電池原理的應(yīng)用之一是可以設(shè)計原電池。請利用反應(yīng)“Cu+2Fe3+ =2Fe2+ +Cu2+ ”設(shè)制一個原電池(正極材料用碳棒)則該電池的負極材料是 ,正極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式 ;若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1.5 mol,則溶解銅的質(zhì)量是 。另外的重要應(yīng)用是實驗室在用鋅與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣時,可向溶液中滴加少量硫酸銅溶液,其作用是: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。下圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。
請回答以下問題:
(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為 。
在X極附近觀察到的現(xiàn)象是 。
②Y電極上的電極反應(yīng)式為 ,
檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是 。
(2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則
①X電極的材料是 ,電極反應(yīng)式是 。
②Y電極的材料是 ,電極反應(yīng)式是 。
(說明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(13分)
海水是巨大的化學(xué)資源寶庫。
Ⅰ.從海水中可以提取氯、溴、碘等鹵族元素。
(1)Cl2的電子式是 。
(2)已知:X2 (g)+H2(g)2HX(g) (X2表示Cl2、Br2和I2)。
下圖表示平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系。
①ΔH 表示X2與H2反應(yīng)的焓變,ΔH 0。(填“>”、“<”或“=”)
② 曲線a表示的是 (填“Cl2”、“Br2”或“I2”)與H2反應(yīng)時K與t的關(guān)系。
Ⅱ.海水淡化具有廣泛的應(yīng)用前景,淡化前需對海水進行預(yù)處理。
(1)通常用明礬[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]作混凝劑,降低濁度。明礬水解的離子方程式是 。
(2)用下圖所示NaClO的發(fā)生裝置對海水進行消毒和滅藻處理。
① 裝置中由NaCl轉(zhuǎn)化為NaClO的化學(xué)方程式是 。
② 海水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等雜質(zhì)離子,處理過程中裝置的陰極易產(chǎn)生水垢,其主要成分是Mg(OH)2和CaCO3。生成CaCO3的離子方程式是 。
③ 若每隔5-10 min倒換一次電極電性,可有效地解決陰極的結(jié)垢問題。
試用電極反應(yīng)式并結(jié)合必要的文字進行解釋 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(8分)請用相關(guān)知識回答下列問題:
(1)用純凈的碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳氣體,實驗過程測得的CO2氣體體積隨時間變化如右圖所示。
①________段化學(xué)反應(yīng)速率最快,_______段收集的二氧化碳氣體最多。
②除加入蒸餾水外,當加入下列物質(zhì)中的 (填序號)時,則能夠減緩上述反應(yīng)的速率。
A.醋酸鈉溶液 B.碳酸鈣粉末 C.稀硫酸 D.濃鹽酸
(2)原電池是一種能量裝置。
①下列在理論上可用來設(shè)計原電池的反應(yīng)是 (填序號)。
A.NaOH +HCl==NaCl+H2O B.2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
C.CuSO4 +2NaOH== Cu(OH)2+NaSO4 D.C2H6O +3O2==3H2O+2CO2
②實驗室中用鋅片與硫酸反應(yīng)制取氫氣時,向反應(yīng)溶液中滴加幾滴CuSO4溶液,可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氫氣速率明顯加快,其原因是 。
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