1.I:能源是人類生活和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),地球上最基本的能源是太陽能,大自然利用這一能源最成功的是植物的光合作用.氫氣被人們看作理想的綠色能源,己知?dú)錃獾臒嶂凳?43kJ•g-1(熱值指的是在一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量,氫氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水.)請(qǐng)寫出氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(1);△H=-286kJ•mol-1或2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-572KJ•mol-1
Ⅱ:我國“神舟七號(hào)”載人宇宙飛船發(fā)射成功,成為我國航天史上重要的里程碑.飛船上使用了氫氧燃料電池,其構(gòu)造示意圖如圖所示,兩電極均由多孔性炭制成,通入的氣體由孔隙中逸出并在電極表面放電.
(1)a極是負(fù)極,b極是正極(填“正”或“負(fù)”),
電極反應(yīng)式為:a極:H2+2OH--2e-=2H2O; b極:O2+2H2O+4e-=4OH-
(2)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有11.2L的氫氣參加了反應(yīng),則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是NA
Ⅲ:理論上任意一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池,現(xiàn)有如下反應(yīng):2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
如果將其設(shè)計(jì)成原電池,請(qǐng)寫出負(fù)極材料及正極電極反應(yīng)式.負(fù)極材料:Cu;正極電極反應(yīng)式:Fe3++2e-=2Fe2+

分析 Ⅰ:根據(jù)氫氣的熱值計(jì)算1mol氫氣的燃燒熱,進(jìn)而書寫熱化學(xué)方程式;
Ⅱ:堿性氫氧燃料電池中,通入氫氣的一極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),通入氧氣的一極為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng);
Ⅲ:根據(jù)電池方程式結(jié)合化合價(jià)的變化判斷正負(fù)極材料以及電極反應(yīng)式.

解答 解:Ⅰ:地球上的能源主要來源于太陽能,通過植物的光合作用被循環(huán)利用,
由氫氣的熱值可知,1gH2燃燒放出的熱量為143kJ,則1molH2放出的熱量為:2×143kJ=286kJ,
所以氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(1);△H=-286kJ•mol-1或2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-572KJ•mol-1,
故答案為:太陽能;植物的光合作用;H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(1);△H=-286kJ•mol-1或2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-572KJ•mol-1;
Ⅱ:①氫氧堿性燃料電池,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),氫氣在負(fù)極放電,a為負(fù)極,電極反應(yīng)式為H2+2OH--2e-=2H2O,正極發(fā)生還原反應(yīng),氧氣在正極放電,b為正極,電極反應(yīng)式O2+2H2O+4e-=4OH-
故答案為:負(fù);正;H2+2OH--2e-=2H2O;O2+2H2O+4e-=4OH-;
②n(H2)=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol,由電極方程式可知轉(zhuǎn)移1mol電子,數(shù)目為NA個(gè),故答案為:NA;
Ⅲ:電池反應(yīng)式為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,反應(yīng)中Cu被氧化,應(yīng)為原電池的負(fù)極,電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+,F(xiàn)eCl3在正極上得電子被還原,電極反應(yīng)式為2Fe3++2e-=2Fe2+,故答案為:Cu;Fe3++2e-=2Fe2+

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合,涉及熱化學(xué)方程式、原電池,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查,題目難度不大,注意熱化學(xué)方程式以及電極反應(yīng)式的書寫方法.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.下列各組物質(zhì),既不是同系物也不是同分異構(gòu)體的是( 。
A.      和  B.和  
C.(CH32C(OH)CH2CH3 和CH3CH2OHD.CH3CH2OH 和 CH3CH2OCH2CH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.有一位同學(xué)預(yù)測(cè)120號(hào)元素可能具有的性質(zhì)中,不正確的是(  )
A.位于第八周期,第ⅡA族
B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物具有強(qiáng)堿性
C.此元素的原子半徑較大,熔沸點(diǎn)很高
D.屬于人造元素,自然界不存在,并具有放射性

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.下列說法正確的是( 。
A.通式相同的不同有機(jī)物一定屬于同系物
B.具有相同官能團(tuán)的有機(jī)物不一定是同系物
C.互稱為同分異構(gòu)體的物質(zhì)不可能具有相同的通式
D.互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)之間物理性質(zhì)一定不同,但化學(xué)性質(zhì)一定相似

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.在反應(yīng)SO2+2H2S═3S+2H2O中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為( 。
A.1:1B.2:1C.1:2D.3:1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.現(xiàn)有如下三個(gè)反應(yīng):
A.NaOH+HNO3=NaNO3+H2O         
B.SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
C.2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
(1)根據(jù)三個(gè)反應(yīng)本質(zhì),能設(shè)計(jì)成原電池的是:C(選擇“A”或“B”或“C”);
(2)如果可以,寫出負(fù)極電極反應(yīng)式:Cu-2e-=Cu2+,電解質(zhì)溶液:氯化鐵溶液;若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子0.6mol,則溶解電極的質(zhì)量是19.2g.
(3)由第(2)小題可知:一個(gè)完整有氧化還原反應(yīng)方程式可拆寫成兩個(gè)“半反應(yīng)式”,一個(gè)是氧化反應(yīng)式,一個(gè)是還原反應(yīng)式,并由此實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化;則3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO反應(yīng)的氧化反應(yīng)式為2NO2-2e-+H2O═2H++2NO3-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.現(xiàn)有下列各化合物:
A.CH3CH2CH2CHO與B.
C.          D.CH3CH2C≡CH與CH2=CH-CH=CH2
E.與        F.戊烯和環(huán)戊烷
(1)上述各組化合物屬于同系物的是BE,屬于同分異構(gòu)體的是ADF(填入編號(hào)).
(2)上述化合物中的含氧官能團(tuán)是(寫名稱)醛基、羰基、羧基、羥基.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.在10mL含有AlO2-離子的溶液中逐滴加入1mol/L的鹽酸,所得Al(OH)3沉淀質(zhì)量和所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示.問:
(1)此溶液中同時(shí)含有0.02molOH-離子;
(2)用離子方程式表示MN段發(fā)生的反應(yīng)是Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(3)C(或M)點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0.78,則c(AlO2-)=1mol
(4)點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為30,則到點(diǎn)N處滴入的HCl溶液體積為60mL.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.在相同溫度下,下列3個(gè)反應(yīng)放出的熱量分別以Q1、Q2、Q3表示,則Q1、Q2、Q3的關(guān)系是( 。
(1)2H2(氣)+O2(氣)═2H2O(氣)+Q1
(2)2H2(氣)+O2(氣)═2H2O(液)+Q2
(3)H2(氣)+O2(氣)═H2O(氣)+Q3
A.Q1>Q2,Q2=2Q3B.Q1=Q2=Q3C.Q1<Q2,Q3=$\frac{{Q}_{1}}{2}$D.無法比較

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同步練習(xí)冊(cè)答案