时间:2017-08-06 11:53:27
1、选择题 X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池。X、Y相连时,X为负极;Z、W相连时,电流方向是W→Z;X、Z相连时,Z极上产生大量气泡,W、Y相连时,W极发生氧化反应。据此判断四种金属的活动顺序是( )
A.X>Z>W>Y
B.Z>X>Y>W
C.X>Y>Z>W
D.Y>W>Z>X
参考答案:A
本题解析:在原电池中,活泼金属作为电池的负极,失去电子发生氧化反应;不活泼的金属作为电池的正极,得到电子发生还原反应。电子由负极经导线流向正极,与电流的方向相反(物理学中规定正电荷移动的方向为电流的方向)。因此,X、Y相连时,X为负极,则活泼性X>Y;Z、W相连时,电流方向是W→Z,则活泼性Z>W;X、Z相连时,Z极上产生大量气泡,则活泼性X>Z,W、Y相连时,W极发生氧化反应,则W>Y。综上,可以得出金属的活泼性顺序是X>Z>W>Y。
本题难度:一般
2、选择题 用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ? ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)?ΔH2=-1 160 kJ·mol-1
若在标准状况下用CH4还原4.48 L NO2生成N2,则下列说法中正确的是
( )。
A.该过程吸收的热量为86.7 kJ
B.此过程中需要标准状况下CH4气体1.12 L
C.转移的电子数为0.8NA
D.已知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-114 kJ·mol-1,则CH4的燃烧热是802 kJ·mol-1
参考答案:C
本题解析:根据盖斯定律将两个热化学方程式相加并除以2可得:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-867 kJ·mol-1,为放热反应,A项错误;B项计算错误,应需要标准状况下2.24 L CH4;表示甲烷燃烧热必须是生成液态水,由所给条件不能计算,故D项错误。
本题难度:简单
3、填空题 (12分)(1)家用液化石油气的主要成分之一是丁烷(C4H10),当10 kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳气体和液态水时,放出的热量为5×105 kJ。试写出丁烷燃烧的热化学方程式: 。已知1mol液态水汽化时需要吸收44 kJ热量,则反应C4H10(g)+6.5O2(g) ===4CO2(g)+5H2O(g)的ΔH= 。
(2)有同学用丁烷与空气为原料制作一燃烧电池,若以稀硫酸为电解质溶液时,其负极反应式为 。
(3)已知拆开1 mol H-H键,1 molN-H键,1 molN≡N键分别需要的能量是akJ、bkJ、ckJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 。
参考答案:17.(1)C4H10(g)+6.5O2(g) == 4CO2(g)+5H2O (l) ΔH =-2900 kJ/mol -2680 kJ/mol
(2)C4H10-26e-+8H2O=4CO2+26H+ (3)N2(g)+3H2(g) == 2NH3(g) ΔH=-6b+c+3a kJ·mol-1
本题解析:(1)10 kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳气体和液态水时,放出的热量为5×105 kJ,则1mol丁烷完全燃烧并生成二氧化碳气体和液态水时,放出的热量为2900 KJ ,则丁烷燃烧的热化学方程为C4H10(g)+6.5O2(g) == 4CO2(g)+5H2O (l) ΔH =-2900 kJ/mol, 由题意知H2O(l)=H2O(g) ΔH="44" kJ·mol-1,利用盖斯定律计算可得反应C4H10(g)+6.5O2(g) ===4CO2(g)+5H2O(g)的ΔH= -2680 kJ/mol;
(2)丁烷--空气燃料电池工作时,丁烷失电子发生氧化反应作负极;以稀硫酸为电解质溶液时,结合电极反应式的书写规律可得, C4H10-26e-+8H2O=4CO2+26H+
(3)依据△H=反应物的键能之和—生成物的键能之和可求得合成氨反应的焓变(-6b+c+3a) kJ·mol-1,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) ==2NH3(g) ΔH=-6b+c+3a kJ·mol-1
考点:考查热化学方程式的书写,燃料电池等知识。
本题难度:一般
4、选择题 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH-4e-+H2O===CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是
A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动
B.电池反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2===CH3COOH+H2O
C.正极上发生的反应为:O2+4e-+2H2O===4OH-
D.若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48 L氧气
参考答案:B
本题解析:原电池中阳离子向正极移动,故H+向正极移动,A错;燃料电池的总反应是燃料和氧气的反应,B对;在酸性燃料电池中不可能生成OH-,C错;正极上发生的反应为:O2+4e-+4H+===2H2O,从该反应看出有0.4 mol电子转移时消耗氧气的物质的量为0.1mol,标准状况下体积为2.24 L,D错。
考点:燃料电池的工作原理和电子转移的计算。
本题难度:一般
5、选择题 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机酸转化成氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为
[? ]
A.H2+2OH-=2H2O+2e-
B.O2+4H++4e-=2H2O
C.H2=2H++2e-
D.O2+2H2O+4e-=4OH-
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般