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1、填空题 碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式.
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活.
已知:
①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式______.
(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池.其负极电极反应式是:______.
(3)某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色.下列说法中正确的是______(填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H++2e-=H2↑
(4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
| 实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min H2O CO CO2 1 650 2 4 1.6 5 2 900 1 2 0.4 3 3 900 1 2 0.4 1
|
①实验1中,以v?(H2)表示的平均反应速率为______.
②实验3跟实验2相比,改变的条件可能是______(答一种情况即可).
参考答案:(1)由①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566kJ/mol
根据盖斯定律,由①+②2可得甲烷燃烧热的热化学反应方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ.mol-1,
故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ.mol-1;
(2)甲烷碱性燃料电池中,甲烷为负极,失去电子发生氧化反应,负极反应为CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O,
故答案为:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O;
(3)通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色,由图可知B应为阳极,且B为Fe电极,A为阴极,氢离子放电,
A.电源中的a与A相连,则a为负极,b与B相连,则b为正极,故A错误;
B.可以用NaCl溶液作为电解液,阴极氢离子放电生成碱,故B正确;
C.A的电极材料任选,而B电极一定为Fe,故C错误;
D.阴极氢离子放电,其电极反应为2H++2e-=H2↑,故D正确;
故答案为:BD;
(4)①利由表格中的数据可知,v?(CO)=1.6mol2L5min=0.16mol/(L?min),由反应速率之比等于化学计量数之比,则v?(H2)=0.16mol/(L?min),
故答案为:0.16mol/(L?min);
②实验3跟实验2相比,起始温度、浓度均相同,且平衡浓度相同,但实验3的反应速率大,则可能使用了催化剂或增大了压强等,
故答案为:使用了催化剂(或加大了压强).
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 (6分)已知:(a)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H = -Q1
(b)2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H = -Q2
(c)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -Q3
(1)Q1 (填>、=、<)Q2,因为 。
(2)CO和H2分别燃烧生成CO2和H2O(g),欲得到相同的热量,所需CO和H2的体积比是: 。
参考答案:(6分)(1)<,H2O(g)=H2O(l) △H<0 (2)Q1/Q3
本题解析:(1)生成液态水时比生成气态水放出的热量多,所以Q1<Q2,(2)得到相同的热量,所需CO和H2的体积比等于其物质的量之比,设生成热量为1,则需CO的物质的量为2/Q3,需H2的物质的量为2/Q1,物质的量之比为Q1/Q3 。
考点:反应热的计算
本题难度:一般
3、选择题 根据热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-297.23kJ/mol分析下列说法中正确的是( )
A.S(g)+O2(g)=SO2(g)|△H|>297.23kJ/mol
B.S(g)+O2(g)=SO2(g)|△H|<297.23kJ/mol
C.1molSO2(g)所具有的能量大于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和
D.1molSO2(g)所具有的能量小于1molO2(g)所具有的能量
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 2011年3月9日,美国“发现”号航天飞机结束它的最后一次飞行使命,于佛罗里达肯尼迪航天中心着陆,未来的航天科技又将翻开新的篇章,胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统.实验测得:101kPa时,1mol?H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量;1mol?CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3kJ的热量.下列说法或热化学方程式书写正确的是( )
A.胶状液氢的标准燃烧热比甲烷要高
B.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3kJ?mol-1
C.一般H2加压后以液态形式保存,且液氢燃烧效果比氢气要好,释放热量更多
D.2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H=-285.8kJ
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,△H1=-393.5kJ?mol-1△H2=-395.4kJ?mol-1,下列说法或表示式正确的是( )
A.C(s、石墨)=C(s、金刚石)△H=+1.9kJ?mol-1
B.石墨的能量比金刚石高
C.金刚石的稳定性强于石墨
D.金刚石燃烧的热化学方程式为:C(s、金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H=395.4kJ?mol-1