专题1 化学反应与能量变化 单元测试 2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1
2024-09-16
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内容正文:
专题1 化学反应与能量变化 单元测试 2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.已知:
①
②
③
下列说法错误的是
A.上述反应属于吸热反应的是①
B.表示C的燃烧热的热化学方程式是③
C.10g完全燃烧生成水蒸气,放热2418kJ
D.CO燃烧的热化学方程式为
2.如图为发光二极管连接柠檬电池装置,下列说法不正确的是
A.负极的电极反应为:
B.铜线作为柠檬电池的正极
C.可将柠檬替换成盛装酒精溶液的装置
D.电子由Fe环经导线流向发光二极管
3.已知(g)和(l)的燃烧热分别是1411.0和1366.8,则反应的为
A. B.
C. D.
4.我国利用合成气直接制烯烃获重大突破,其原理是( )
反应①:C(s)+ O2(g)=CO(g) △H1
反应②:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2
反应③:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3=-90.1 kJ·mol-1
反应④:2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4,能量变化如下图所示
反应⑤:3CH3OH(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H5=-31.0 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.反应③使用催化剂,△H3减小
B.△H1-△H2>0
C.反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.3CO(g)+6H2(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H=-301.3 kJ·mol-1
5.一种钌(Ru)配合物光敏太阳能电池工作原理及电池中发生的反应如下所示。下列说法正确的是( )
A.电极X为电池的正极
B.电池工作时,光能→化学能→电能
C.电池工作时,I-在电极Y上得电子
D.电池电解质溶液中I-和I3-的浓度不断减少
6.由我国科学家设计的Mg-Li双盐具有较高的电池效率,其工作原理如图所示,下列说法错误的是( )
A.放电时,正极电极反应式为FeS+2e-+2Li+=Fe+Li2S
B.充电时,Mg电极发生了还原反应
C.充电时,每生成1molMg,电解质溶液质量减少24g
D.电解液含离子迁移速率更快的Li+提高了电流效率
7.实验室制取下列气体,其反应放热的是( )
A.氯化铵和氢氧化钙制氨气 B.由乙醇制C2H4
C.由电石制C2H2 D.由氯酸钾制O2
8.一种无需离子交换膜的新型氯流电池可用作储能设备(如图所示),充电时电极a的反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3。下列说法错误的是
A.充电时,电极b与直流电源的正极相连,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑
B.放电时,化学能转化为电能,氯化钠溶液的浓度增大
C.若用该装置作为电解精炼铜的电源,则电极a与粗铜电极相连
D.放电时,外电路通过的电子的数目为1.204×1024,消耗的氯气的质量为71g
9.研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为: 。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )
A. 是还原产物
B. 不断向“水”电池的负极移动
C.正极反应式:
D.每生成 转移 电子
10.下列各图所示装置属于原电池的是
A. B.
C. D.
11.下列各个装置中能组成原电池的是( )
A.稀硫酸 B.Cu2SO4溶液
C.酒精溶液 D.稀硫酸
12.下列图示的装置可以构成原电池的是( )
A. B. C. D.
13.锌-空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是( )
A.氧气在石墨电极上发生氧化反应
B.该电池的负极反应为Zn+H2O-2e- = ZnO+2H+
C.该电池充电时应将Zn电极与电源负极相连
D.该电池放电时OH-向石墨电极移动
14.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。一种银锌纽扣电池的电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH,电极反应为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O和Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。下列说法错误的是
A.在使用过程中,电池负极区溶液的碱性减弱
B.使用过程中,电子由Zn极经外电路流向Ag2O极
C.电池总反应为Ag2O+Zn=2Ag+ZnO
D.Zn是负极发生还原反应,Ag2O是正极发生氧化反应
15.根据下列信息判断N2和O2反应生成NO时的能量变化。下列说法正确的是( )
A.NO(g)分解为N2(g)与O2(g)时需要释放能量
B.N2(g)和O2(g)反应生成1molNO(g)时放出能量630kJ
C.断开氧氧键形成1mol氧原子需要吸收能量498kJ
D.1mol N2(g)的能量高于1mol NO(g)
16.下列说法与相关方程式书写均正确的是( )
A.NaHCO3溶于水会水解:HCO3−+ H2O ⇌ H3O++ CO32−
B.一定条件下的密闭容器中0.5molN2与过量H2充分反应,测得放出热量akJ:N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ΔH= –2akJ·mol-1(a>0)
C.HClO溶液显酸性:HClO + H2O ⇌ ClO–+ H3O+
D.硫的燃烧热ΔH=– 315kJ·mol-1,硫燃烧的热化学方程式:
S(g) +O2(g) = SO3(g) ΔH= – 315kJ·mol-1
17.下列热化学方程式正确的是( )(注:ΔH的绝对值均正确)
A.C2H5OH(l) + 3O2(g) =2CO2(g) + 3H2O(g) ΔH=-1367.0 kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(s)+ HCl(aq) =NaCl(aq) + H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s) + O2(g) =SO2(g) ΔH=-269.8kJ/mol(反应热)
D.2NO2=O2 + 2NO ΔH=+116.2kJ/mol(反应热)
18.如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( )
A.热稳定性:MgF2 <MgCl2<MgBr2<MgI2
B.22.4LF2(g)与足量的Mg充分反应,放热1124kJ
C.工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg,该过程需要吸收热量
D.由图可知:MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(l) ∆H<-117kJ/mol
19.双阴极微生物燃料电池处理含NH4废水的工作原理如图2所示,双阴极通过的电流相等,废水在电池中的运行模式如图1所示,下列说法错误的是
A.I、Ⅲ为阴极室,Ⅱ为阳极室
B.离子交换膜为阳离子交换膜
C.Ⅲ室会发生反应
D.生成3.5gN2,理论上需要消耗10gO2
20.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为:2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe;有关该电池的下列说法中,正确的是( )
A.Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价
B.该电池的电池反应式为:2Li+FeS=Li2S+Fe
C.负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
D.充电时,阴极发生的电极反应式为:Li2S+Fe-2e-=2Li++FeS
二、填空题
21..现有两个反应:
a. b.
(1)根据两反应本质,判断它们能否设计成原电池: 。如果不能,说明其原因 。
(2)如果可以,则按要求写出电极材料,电极反应式。负极材料: ,正极反应式 。
.利用双氧水氧化吸收可消除其对环境的污染,设计装置如图所示(已知石墨只起导电作用,质子交换膜只允许通过)。
(3)石墨2为 (填“正极”或“负极”),负极的电极反应式为 。正极的电极反应式为 。
(4)上述实验中如果将改为则正极的电极反应式为 。
(5)该电池工作时移向 (填“正极”或“负极”)。
22.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ).
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量(kJ)
243
193
151
432
366
298
436
根据上述数据回答(1)~(6)题.
(1)下列物质本身具有的能量最低的是
A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2
(2)下列氢化物中,最稳定的是
A.HCl B.HBr C.HI
(3)X2+H2═2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是 反应(填“吸热”或“放热”).
(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,若消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收热量最多的是
(5)若无上表中的数据,你能正确回答出问题(4)吗? ;你的根据是
(6)写出H2和Cl2反应的热化学方程式:
三、实验探究题
23.放热反应在生产、生活中用途广泛。
(1)已知时,甲烷不完全燃烧生成和液态水时放出热量,则甲烷不完全燃烧的热化学方程式为 。
(2)甲烷可以消除氮氧化物污染,发生的反应为,在体积固定的密闭容器中,每次实验均加入和,使、,在不同条件下进行反应,测得随时间的变化情况如下表:
实验序号
时间/
温度
浓度/℃
10
20
30
40
50
1
800
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
2
800
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
①实验1中,在内, ,40min时v(正) v(逆)(填:“大于”、“小于”、“等于”)。
②内,实验2比实验1反应速率快的原因可能是 。
(3)乙醇应用于燃料电池,该电池采用可传导的固体氧化物为电解质,其工作原理如图1所示。b极电极反应式为 。
(4)硝酸铵在高温或猛烈撞击时易爆炸,放出大量的热。高温分解不可能生成。理由是 。
24.某校研究性学习小组用相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池(如图所示),得到的实验数据如表所示:
已知:西红柿、苹果果汁都是显酸性。
实验编号
水果种类
电极间距离/㎝
电流大小/µA
①
西红柿
1
98.7
②
西红柿
2
72.5
③
苹 果
2
27.2
(1)该实验的目的是探究水果种类和 对水果电池电流大小的影响。
(2)能表明水果种类对电流大小有影响的实验编号是 和 。
(3)上图所示的装置中,负极的电极反应式为 ,正极附近区域c(H+)将 (填“增大”、“减小”、“不变”),总反应离子方程式为 。
25.某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究.
请回答:
Ⅰ.用如图1所示装置进行第一组实验.
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu做电极的是 (填字母序号).
A.铝. B.石墨 C.银 D.铂
(2)M极发生反应的电极反应式为 ;
(3)实验过程中,SO42﹣ (填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有 ,写出产生此现象的反应方程式: ;
(4)Ⅱ.用如图2所示装置进行第二组实验.实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清.查阅资料发现,高铁酸根(FeO42﹣)在溶液中呈紫红色.
电解过程中,X极区溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”);
(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe﹣6e﹣+8OH﹣═FeO42﹣+4H2O 和 4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑,若在X极收集到672mL气体,在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少 g.
(6)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池总反应为:2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2 该电池正极的电极反应式为 .
答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】D
【解析】【解答】A. 催化剂不改变反应的始终态,则反应③使用催化剂,△H3不变,故A不符合题意;
B. ①-②得到H2(g)+ O2(g)⇌H2O(g),氢气燃烧放出热量,则△H1-△H2<0,故B不符合题意;
C. ④为放热反应,焓变为正逆反应的活化能之差,则反应④中正反应的活化能小于逆反应的活化能,故C不符合题意;
D. ③×3+⑤得到3CO(g)+6H2(g)⇌CH3CH=CH2(g)+3H2O(g),△H=(-90.1kJ•mol-1)×3+(-31.0kJ•mol-1)=-301.3 kJ•mol-1,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.催化剂不改变反应的始终态;
B.①-②得到H2(g)+O2(g)⇌H2O(g),氢气燃烧放出热量;
C.④为放热反应,焓变为正逆反应的活化能之差;
D.③×3+⑤得到3CO(g)+6H2(g)⇌CH3CH═CH2(g)+3H2O(g)。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.电子由X极流出,所以X是负极,故A不符合题意;
B.根据图示,电池工作时,光能→化学能→电能,故B符合题意;
C.电池工作时,I3- 在电极Y上得电子生成I-,故C不符合题意;
D.根据图示,电池工作时,电解质溶液中I-和I3-的浓度不变,故D不符合题意。
【分析】A.根据电子流向判断原电池的电极;
B.根据能量转化形式进行分析;
C.Y极为正极,发生还原反应,碘离子不能得电子;
D.根据总反应方程式判断离子浓度的变化。
6.【答案】C
【解析】【解答】A.放电时Mg转化为Mg2+,所以右侧电极为负极,左侧电极为正极,FeS得电子生成Fe和Li2S,电极反应为FeS+2e−+2Li+=Fe+Li2S,选项A不符合题意;
B.充电时Mg2+转化Mg,被还原,Mg电极发生了还原反应,选项B不符合题意;
C.充电时阳极反应为Fe+Li2S-2e-=FeS+2Li+,每生成1molMg,消耗1molMg2+,转移2mol电子,同时生成2molLi+,所以电解质质量减少24g-2×7g=10g,选项C符合题意;
D.电解液中含离子迁移速率更快的Li+,增强了导电性,提高了电流效率,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】由图可知,放电时,Mg失去电子生成Mg2+,则Mg极为负极,负极反应式为Mg-2e-=Mg2+,FeS电极为正极,正极反应式为FeS+2e-+2Li+═Fe+Li2S,充电时为电解池,Mg极为阴极,阴极反应式为Mg2++2e-=Mg,FeS电极为阳极,阳极反应式为Fe+Li2S-2e-═FeS+2Li+。
7.【答案】C
【解析】【解答】解:A.铵盐与碱制氨气反应是吸热反应,故A不符合题意;
B.由乙醇制C2H4需要持续加热才能反应,反应是吸热反应,故B不符合题意;
C.由电石制C2H2常温下电石和水剧烈反应,反应放热,故C符合题意;
D.氯酸钾加热分解吸热反应,故D错不符合题意;
故选C.
【分析】A.实验室制取氨气是利用氯化铵乙氢氧化钙加热利于氨气的逸出
B.需要加热,促进反应的进行,是吸热反应
C.反应放热,放出热量温度升高
D.分解反应一般是吸热反应,吸收热量才能导致物质分解
8.【答案】C
9.【答案】D
【解析】【解答】A、由电池总反应 可知银失去电子被氧化得氧化产物,即银做负极,产物AgCl是氧化产物,选项A不符合题意;
B、原电池中阳离子向正极移动,即Na+不断向“水”电池的正极移动,选项B不符合题意;
C、正极二氧化锰得到电子,发生还原反应,电极反应式为:5MnO2+2e-=Mn5O102-,选项C不符合题意;
D、根据方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10,化合价共降低了2价,所以每生成1 mol转移2 mol电子,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】本题考查原电池的电极反应和离子的定向移动以及电化学的简单计算,做题时要注意总电池反应式的判断利用,运用两极上的反应特点做题,分析Mn元素的化合价变化是该题的难点。根据电池总反应可判断出反应中Ag的化合价升高,被氧化,Ag应为原电池的负极,AgCl是氧化产物;方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10,化合价共降低了2价,所以每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子;在原电池中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,以形成闭合电路。
10.【答案】A
【解析】【解答】A.锌、铜活泼性不同,用导线连接,插入电解质溶液中,构成闭合电路,形成原电池,故选A;
B.酒精是非电解质,不能形成闭合电路,不构成原电池,故不选B;
C.两个电极相同,不能构成原电池,故不选C;
D.没有形成闭合电路,不能构成原电池,故不选D;
故答案为:A。
【分析】原电池的构成条件是:1、有两个活泼性不同的电极,2、将电极插入电解质溶液中,3、两电极间构成闭合回路,4、能自发的进行氧化还原反应。
11.【答案】B
【解析】【解答】解:A、两电极的活泼性相同,故A错误;
B、符合原电池的构成条件,故B正确;
C、不能自发的进行氧化还原反应,故C错误;
D、不能形成闭合回路,故D错误;
故选B.
【分析】根据原电池的构成条件判断;原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应.
12.【答案】A
【解析】【解答】解:A、Cu比Ag活泼,且能和硝酸银溶液反应,故A正确;
B、没有形成闭合回路,故B错误;
C、两电极都是Al,活泼性相同,故C错误;
D、乙醇不是电解质,故D错误.
故选A.
【分析】构成原电池必须满足以下条件:1、有活泼性不同的两个金属电极或金属与石墨电极.2、能形成闭合回路.3、有电解质溶液.4、自发的氧化还原反应,据此分析.
13.【答案】C
【解析】【解答】A. 氧气在石墨电极上发生得到电子的还原反应,A不符合题意;
B. 溶液显碱性,负极反应为Zn+2OH--2e-= ZnO+H2O,B不符合题意;
C. 充电时,电源的负极与外接电源的负极相连,即该电池充电时应将Zn电极与电源负极相连,C符合题意;
D. 放电时OH-向负极即向锌电极移动,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.原电池中石墨电极为正极,氧气发生还原反应;
B.碱性溶液中不会产生氢离子,应为锌、氢氧根离子是电子生成氧化锌和水;
C.充电时为电解池,锌电极发生还原反应;
D.原电池中阴离子向负极方向移动。
14.【答案】D
15.【答案】A
【解析】【解答】A.根据盖斯定律,2molNO(g)分解吸收2×630kJ能量,生成1molN2(g)释放945kJ能量,生成1molO2(g)释放498kJ能量,计算可知释放能量更多,符合题意;
B.N2(g)和O2(g)反应生成1molNO(g)时,,吸收能量更多,生成1molNO(g)吸收91.5kJ,不符题意;
C.1molO2断键生成2molO吸收498kJ能量,所以断键形成1molO吸收能量为249kJ,不符题意;
D.根据反应得能量变化关系,1molN2(g)和1molO2(g)的能量总和低于2molNO(g),无法单独比较1mol N2(g)的能量与1mol NO(g)的能量哪一组能量更高,不符题意;
故答案为:A。
【分析】A、结合题干可知该反应为放热反应;
B、△H=反应物总键能-生成物总键能;
C、要注意1个氧分子中含有2个氧原子;
D、根据图示无法耽误判断氮气和一氧化氮的能量大小。
16.【答案】C
【解析】【解答】A、HCO3-在水中水解生成H2CO3和OH-,该水解反应的离子方程式为:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,A不符合题意。
B、N2和H2的反应为可逆反应,0.5molN2无法完全反应,因此无法计算放出akJ热量时,参与反应的n(N2),因此无法确定反应热,B不符合题意。
C、HClO是一种弱酸,在水中部分电离产生H+和ClO-。该电离方程式为:HClO⇌H++ClO-,C符合题意。
D、硫元素的指定产物为SO2(g),因此硫燃烧的热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-315kJ·mol-1,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、HCO3-水解产生H2CO3和OH-。
B、N2与H2的反应为可逆反应,H2过量,0.5molN2也不能完全反应。
C、HClO是一种弱酸,在水中部分电离。
D、燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧,生成指定产物时放出的热量。
17.【答案】C
【解析】【解答】A.在25摄氏度,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。定义要点:可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,如H→液态水,C→CO2,C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)生成的是水蒸气,故△H=-1367.0 kJ/mol不是燃烧热,故A不符合题意;
B.在稀溶液中,强酸跟强碱反应生成1 mol水时的反应热 叫做中和热。定义要点:1.必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热;2.强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)中和热均为57.3 kJ•mol-1,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,其中和热数值小于57.3 kJ•mol-1;3.以生成1 mol水为基准,故NaOH(s)+ HCl(aq) =NaCl(aq) + H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol中氢氧化钠为固态,则△H=-57.3kJ/mol不是中和热,故B不符合题意;
C.恒压下化学反应释放或吸收的热量称为反应热,故S(s)+O2(g)═SO2(g)中△H=-269.8kJ/mol是反应热,故C符合题意;
D.在热化学方程式中必须标注反应物和生成物的状态,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据定义中的要点分析解答。
18.【答案】D
【解析】【解答】A.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强,根据图示可知,物质的稳定性MgF2 >MgCl2>MgBr2>MgI2,A不符合题意;
B.未指明气体所处的条件,因此不能计算反应放出的热量,B不符合题意;
C.由于MgCl2(s)的能量比Mg(s)、Cl2(g)低,所以工业上可由电解熔融MgCl2冶炼金属Mg,该过程需要吸收热量,C不符合题意;
D.根据图示可知①MgCl2(s)=Mg(s)+Cl2(g)△H=+641kJ/mol,②MgBr2(s)=Mg(s)+Br2(g)△H=+524kJ/mol,②-①,整理可得MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(g) ∆H=-117kJ/mol,物质由气态变为液态,会放出热量,所以MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(l) ∆H<-117kJ/mol,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、物质所含能量越低,越稳定;
B、22.4L未标明标况,不能确定是1mol;
C、点解氯化镁溶液得到氯气和氢气,点解氯化镁固体得到镁单质;
D、反应生成的Br2(l) 为液体,气体Br2(g) 到液体放热;
19.【答案】D
20.【答案】B
【解析】【解答】A.Li—Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为0价,A不符合题意;
B.该电池的负极反应式为Li-e-=Li+,正极的电极反应式为:2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe,电池正反应为2Li+FeS=Li2S+Fe,B符合题意;
C. 负极反应式为Li-e-=Li+,C不符合题意;
D.充电时总反应为Li2S+Fe=2Li+FeS,阴极电极反应式为Li++e-=Li,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Li-Al中Li的化合价为0价;
B.根据负极反应式Li-e-=Li+及正极反应得出总反应;
C.负极反应式为Li-e-=Li+;
D.充电时阴极电极反应式为Li++e-=Li;
21.【答案】a不能,b可以;a是非氧化还原反应,没有电子转移;Fe;;正极;;;;正极
22.【答案】A;A;放热反应;氯气;能;生成物越稳定,放出的热量越多,在这几种HX中,HCl最稳定;H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=﹣185kJ•mol﹣1
【解析】【解答】(1)根据表中数据可知,破坏1mol氢气中的化学键所消耗的能量最高,则说明氢气最稳定,具有的能量最低,
故选:A;
(2)根据表中数据可知,破坏1mol氯化氢中的化学键所消耗的能量最高,则说明HCl最稳定,
故选:A;
(3)根据反应X2+H2═2HX,可以计算新键生成释放的热量均大于旧键断裂吸收的热量,所以X2+H2═2HX的反应是放热反应,
故答案为:放热反应;
(4)根据表中数据可知,破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越高,生成物越稳定,发生该反应放出的热量越多,
故答案为:氯气;
(5)生成物越稳定,放出的热量越多,在这几种HX中,同主族元素从上到下元素的氢化物的稳定性逐渐减弱,所以HCl最稳定,当消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收的热量最多的是氯气,
故答案为:能;生成物越稳定,放出的热量越多,在这几种HX中,HCl最稳定;
(6)在反应中H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能,则△H=(436+243﹣2×432)kJ/mol=﹣185kJ•mol﹣1,
故答案为:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=﹣185 kJ•mol﹣1.
【分析】(1)破坏1mol 物质中的化学键所消耗的能量越高则说明物质越稳定,物质具有的能量越低;
(2)破坏1mol 物质中的化学键所消耗的能量越高则说明物质越稳定;
(3)根据新键生成放热情况和旧键断裂吸热情况来计算回答;
(4)破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越高,生成物越稳定,发生该反应放出的热量越多;
(5)生成物越稳定,放出的热量越多;
(6)化学反应中,化学键断裂要吸收能量,形成化学键要放出能量,反应热=反应物的总键能﹣生成物的总键能.
23.【答案】(1)
(2);等于;实验2使用了催化剂
(3)
(4)硝酸铵中的氮元素有和,在高温条件下,本身便会发生强烈的氧化还原反应,氮元素转变成中间价态,而所给产物氨气中氮元素仍为价,不符合氧化还原反应的价态规律
24.【答案】(1)电极间距离
(2)②;③
(3)Zn-2e-=Zn2+;减小;Zn+2H+=Zn2++H2↑
【解析】【解答】(1)①②中电极间距离不同,②③中水果种类不同,电极间距离、水果种类都导致其电流不同,所以该实验的目的是探究水果种类和电极间距对水果电池电流大小的影响。故答案为:电极间距;
(2)②③中水果种类不同导致其电流不同,所以能表明水果种类对电流大小有影响的实验编号是②和③;
(3)该装置中,Zn易失电子作负极、电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+;Cu作正极,电极反应式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑,所以正极区c(H+)将减小。该电池总反应离子方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑;故答案为Zn-2e-=Zn2+;减小;Zn+2H+=Zn2++H2↑。
【分析】(1)①②水果电极间距离不同,②③水果种类不同;
(2)②③中水果种类不同导致其电流不同;
(3)该装置中,Zn为负极,Cu为正极,负极反应为Zn-2e-=Zn2+,正极反应为2H++2e-=H2↑,总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑,据此解答。
25.【答案】(1)A
(2)Fe﹣2e﹣+2OH﹣=Fe(OH)2
(3)从右向左;滤纸上有红褐色斑点产生;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(4)增大
(5)0.28
(6)2FeO42﹣+6e﹣+5H2O═Fe2O3+10OH﹣
【解析】【解答】解:Ⅰ、(1)在保证电极反应不变的情况下,仍然是锌作负极,则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属,铝是比锌活泼的金属,所以不能代替铜,
故选A;(2)M为阳极,发生氧化反应,电极反应式为Fe﹣2e﹣+2OH﹣=Fe(OH)2,故答案为:Fe﹣2e﹣+2OH﹣=Fe(OH)2;(3)原电池放电时,阴离子向负极移动,所以硫酸根从右向左移动,电解池中,阴极上氢离子得电子生成氢气,阳极上铁失电子生成亚铁离子,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁,所以滤纸上有红褐色斑点产生,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,
故答案为:从右向左;滤纸上有红褐色斑点产生;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;Ⅱ、(4)电解过程中,阴极上氢离子放电生成氢气,则阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子溶液,溶液呈碱性,溶液的pH增大,故答案为:增大;(5)X电极上析出的是氢气,Y电极上析出的是氧气,且Y电极失电子进入溶液,设铁质量减少为xg,根据转移电子数相等得 ×2= ×4+
×6,解得x=0.28g,故答案为:0.28;(6)正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应,反应方程式为2FeO42﹣+6e﹣+5H2O═Fe2O3+10OH﹣,故答案为:2FeO42﹣+6e﹣+5H2O═Fe2O3+10OH﹣.
【分析】Ⅰ图1中,左边装置是原电池,较活泼的金属锌作负极,较不活泼的金属铜作正极,如果要找电极材料代替铜,所找材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属,M是阳极,N是阴极,电解池中阴极上阳离子得电子发生还原反应,原电池放电时,阴离子向负极移动;
Ⅱ该电解池中,阳极材料是活泼金属,则电解池工作时,阳极上铁失电子发生氧化反应,同时氢氧根离子失电子生成氧气,阴极上氢离子得电子发生还原反应,根据阴阳极上转移电子数相等计算铁反应的质量,在碱性锌电池中,正极上得电子发生还原反应,以此解答该题.
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