第6章 排查落实练十 化学反应与能量

排查落实练十化学反应与能量排查落实练十化学反应与能量一、概念正误判断1．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1()2．CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol－1，则反应2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)的反应热ΔH＝2×283.0kJ·mol－1()3．1mol甲烷燃烧生成气态水和CO2所放出的热量是甲烷的燃烧热()4．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变()5．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同()6．某反应的ΔH＝＋100kJ·mol－1，则正反应活化能不小于100kJ·mol－1()√××√×√排查落实练十化学反应与能量7．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)500℃、30MPa催化剂2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1()8．根据电流方向或电子流向可判断原电池正负极；外电路中，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极()9．根据两极发生的反应类型可判断原电池的正负极：负极上总是发生氧化反应，正极上总是发生还原反应()10．电解池的工作原理：电解池中与直流电源正极相连的是阳极，阳极发生氧化反应；与电源负极相连的是阴极，阴极发生还原反应。通电时，电子的流向为负极―→阴极―→电解质―→阳极―→正极()×√√×排查落实练十化学反应与能量二、热化学方程式的书写1．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445kJ热量，则热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ·mol－1。2．已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为akJ·mol－1，写出H2S燃烧的热化学方程式2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2akJ·mol－1。3．已知H—H键能436kJ·mol－1，H—N键能391kJ·mol－1，N≡N键能945.6kJ·mol－1，试写出N2和H2反应生成NH3的热化学方程式N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。4．已知12N2(g)＋32H2(g)===N(g)＋3H(g)ΔH1＝＋akJ·mol－1N(g)＋3H(g)===NH3(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1NH3(g)===NH3(l)ΔH3＝－ckJ·mol－1写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)ΔH＝－2(b＋c－a)kJ·mol－1。5．已知：①HF(aq)＋OH－(aq)===F－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1试写出HF电离的热化学方程式HF(aq)F－(aq)＋H＋(aq)ΔH＝－10.4kJ·mol－1。6．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中，只存在S—F键，已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，F—F键能为160kJ·mol－1，S—F键能为330kJ·mol－1，试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式S(s)＋3F2(g)===SF6(g)ΔH＝－1220kJ·mol－1。排查落实练十化学反应与能量5．已知：①HF(aq)＋OH－(aq)===F－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1试写出HF电离的热化学方程式HF(aq)F－(aq)＋H＋(aq)ΔH＝－10.4kJ·mol－1。6．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中，只存在S—F键，已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，F—F键能为160kJ·mol－1，S—F键能为330kJ·mol－1，试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式S(s)＋3F2(g)===SF6(g)ΔH＝－1220kJ·mol－1。排查落实练十化学反应与能量三、电池电极反应式或总反应式的书写1．铝—镍电池(负极—Al，正极—Ni，电解液—NaCl溶液、O2)负极：4Al－12e－===4Al3＋；正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－；总反应式：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3。2．镁—铝电池(负极—Al，正极—Mg，电解液—KOH溶液)负极：2Al＋8OH－－6e－===2AlO－2＋4H2O；正极：6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－；总反应离子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。3．锂电池一型(负极—Li，正极—石墨，电解液—LiAlCl4—SOCl2)已知电池总反应式：4Li＋2SOCl2===SO2↑＋4LiCl＋S。试写出正、负极反应式：负极：4Li－4e－===4Li＋；正极：2SOCl2＋4e－===SO2↑＋S＋4Cl－。4．铁—镍电池(负极—Fe，正极—NiO2，电解液—KOH溶液)已知Fe＋NiO2＋2H2O放电充电Fe(OH)2＋Ni(OH)2，则：负极：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2；正极：NiO2＋2H2O＋2e－===Ni(OH)2＋2OH－。阴极：Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－；阳极：Ni(OH)2－2e－＋2OH－===NiO2＋2H2O。5．LiFePO4电池(正极—LiFePO4，负极—Li，含Li＋导电固体为电解质)已知FePO4＋Li放电充电LiFePO4，则负极：Li－e－===Li＋；正极：FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4。阴极：Li＋＋e－===Li；阳极：LiFePO4－e－===FePO4＋Li＋。排查落实练十化学反应与能量6．高铁电池(负极—Zn，正极—石墨，电解质为浸湿的固态碱性物质)已知：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O放电充电3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，则：负极：3Zn－6e－＋6OH－===3Zn(OH)2；正极：2FeO2－4＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－。阴极：3Zn(OH)2＋6e－===3Zn＋6OH－；阳极：2Fe(OH)3－6e－＋10OH－===2FeO2－4＋8H2O。7．氢氧燃料电池(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极：2H2－4e－＋4OH－===4H2O；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；总反应方程式：2H2＋O2===2H2O。(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极：2H2－4e－===4H＋；正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O；总反应方程式：2H2＋O2===2H2O。(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极：2H2－4e－===4H＋；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；总反应方程式：2H2＋O2===2H2O。排查落实练十化学反应与能量8．甲烷燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入甲烷、电解液有三种)(1)电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)正极：2O2＋8e－＋4CO2===4CO2－3；负极：CH4－8e－＋4CO2－3===5CO2↑＋2H2O；总反应方程式：CH4＋2O2===CO2↑＋2H2O。(2)酸性电解质(电解液为H2SO4溶液)正极：2O2＋8e－＋8H＋===4H2O；负极：CH4－8e－＋2H2O===CO2↑＋8H＋；总反应方程式：CH4＋2O2===CO2↑＋2H2O。(3)碱性电解质(铂为两极、电解液为KOH溶液)正极：2O2＋8e－＋4H2O===8OH－；负极：CH4－8e－＋10OH－===CO2－3＋7H2O；总反应方程式：CH4＋2O2＋2OH－===CO2－3＋3H2O。9．甲醇燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液为KOH溶液)正极：3O2＋12e－＋6H2O===12OH－；负极：2CH3OH－12e－＋16OH－===2CO2－3＋12H2O；总反应方程式：2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O。(2)酸性电解质(铂为两极、电解液为H2SO4溶液)正极：3O2＋12e－＋12H＋===6H2O；负极：2CH3OH－12e－＋2H2O===12H＋＋2CO2；总反应方程式：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。10．CO燃料电池(总反应方程式均为2CO＋O2===2CO2)(1)熔融盐(铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气)正极：O2＋4e－＋2CO2===2CO2－3；负极：2CO＋2CO2－3－4e－===4CO2。(2)酸性电解质(铂为两极、电解液为H2SO4溶液)正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O；负极：2CO－4e－＋2H2O===2CO2＋4H＋。排查落实练十化学反应与能量9．甲醇燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液为KOH溶液)正极：3O2＋12e－＋6H2O===12OH－；负极：2CH3OH－12e－＋16OH－===2CO2－3＋12H2O；总反应方程式：2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O。(2)酸性电解质(铂为两极、电解液为H2SO4溶液)正极：3O2＋12e－＋12H＋===6H2O；负极：2CH3OH－12e－＋2H2O===12H＋＋2CO2；总反应方程式：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。10．CO燃料电池(总反应方程式均为2CO＋O2===2CO2)(1)熔融盐(铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气)正极：O2＋4e－＋2CO2===2CO2－3；负极：2CO＋2CO2－3－4e－===4CO2。(2)酸性电解质(铂为两极、电解液为H2SO4溶液)正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O；负极：2CO－4e－＋2H2O===2CO2＋4H＋。排查落实练十化学反应与能量四、电解池电极反应式的书写1．用惰性电极电解下列溶液(1)NaCl溶液阴极：2H＋＋2e－===H2↑；阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑；总反应式：2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(2)CuSO4溶液阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu；阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；总反应式：2CuSO4＋2H2O=====电解2Cu＋2H2SO4＋O2↑。2．用惰性电极电解下列熔融态物质(1)MgCl2阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极：Mg2＋＋2e－===Mg；总反应式：MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑。(2)Al2O3阳极：6O2－－12e－===3O2↑；阴极：4Al3＋＋12e－===4Al；总反应式：2Al2O3(熔融)=====电解4Al＋3O2↑。排查落实练十化学反应与能量3．用铜作电极电解下列溶液(1)H2O阴极：2H＋＋2e－===H2↑；阳极：Cu－2e－===Cu2＋；总反应式：Cu＋2H2O=====电解Cu(OH)2↓＋H2↑。(2)H2SO4溶液阴极：2H＋＋2e－===H2↑；阳极：Cu－2e－===Cu2＋；总反应式：Cu＋H2SO4=====电解CuSO4＋H2↑。(3)NaOH溶液阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；阳极：Cu－2e－＋2OH－===Cu(OH)2↓；总反应式：Cu＋2H2O=====电解Cu(OH)2↓＋H2↑。4．用Al作电极电解下列溶液(1)H2SO4溶液阴极：6H＋＋6e－===3H2↑；阳极：2