内容正文:
1.化学反应的热效应
2.原电池
3.电解池
4.金属的腐蚀与防护
考向一 化学反应的热效应
1.(2022·浙江6月选考,T18)标准状况下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g)
O
H
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/
(kJ·mol-1)
249
218
39
10
0
0
-136
-242
可根据HO(g)+HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正确的是( )
A.H2的键能为436 kJ·mol-1
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:HOO<H2O2
D.H2O(g)+O(g)===H2O2(g) ΔH=-143 kJ·mol-1
[答案] C
2.(2022·浙江1月选考,T18)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1 mol环己烷()的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是( )
A.2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B.ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
C.3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
A [由2ΔH1≈ΔH2<ΔH3可知碳碳双键加氢放出的热量不仅与碳碳双键数目有关,还和碳碳双键的位置有关,即与碳碳双键数目不成正比。]
3.(1)(2022·湖北选择性考试)已知:
①CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH1=-65.17 kJ·mol-1
②Ca(OH)2(s)===Ca2+(aq)+2OH-(aq) ΔH2=-16.73 kJ·mol-1
③Al(s)+OH-(aq)+3H2O(l)===[Al(OH)4]-(aq)+H2(g) ΔH3=
-415.0 kJ·mol-1
则CaO(s)+2Al(s)+7H2O(l)===Ca2+(aq)+2[Al(OH)4]-(aq)+3H2(g)的ΔH4=_________ kJ·mol-1。
(2)(2022·海南等级考)已知:电解液态水制备1 mol O2(g),电解反应的ΔH=+572 kJ·mol-1。由此计算H2(g)的燃烧热(焓)ΔH=____________ kJ·mol-1。
(3)(2022·山东等级考)利用γ-丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应,涉及反应如下:
以5.0×10-3 mol BL或BD为初始原料,在493 K、3.0×103 kPa的高压H2氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热X kJ;以BD为原料,体系从环境吸热Y kJ。忽略副反应热效应,反应Ⅰ焓变ΔH(493 K,3.0×103 kPa)=_______ kJ·mol-1。
[答案] (1)-911.9 (2)-286 (3)-200(X+Y)
4.(2022·广东选择性考试,T19节选)铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备,反应同时生成无污染气体。
(1)完成化学方程式:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+________+________。
(2)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图,X(g)―→Y(g)过程的焓变为________________(列式表示)。
[答案] (1)N2↑ 4H2O (2)(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)
考向二 原电池
5.(2022·湖南选择性考试,T8)海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂-海水电池构造示意图如下,下列说法错误的是( )
A.海水起电解质溶液作用
B.N极仅发生的电极反应:2H2O+2e-===2OH-+H2↑
C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D.该锂-海水电池属于一次电池
B [锂海水电池的总反应为4Li+2H2O+O2===4LiOH, M极上Li失去电子发生氧化反应,则M电极为负极,电极反应为Li-e-===Li+,N极为正极,电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-。]
6.(2022·全国甲卷,T10)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中,Zn2+以Zn存在]。电池放电时,下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B.Ⅰ区的S通过隔膜向Ⅱ区迁移
C.MnO2电极反应:MnO2+2e-+4H+===Mn2++2H2O
D.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+===+Mn2++2H2O
A [