(I)已知:在298 K、1.01KPa下,由稳定的单质发生反应生成1 mol气态化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH).如图所示为氧族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图.试回答下列问题:
请你归纳出
(I)非金属元素氢化物的稳定性与其反应热ΔH的关系____________;
写出硒化氢在298 K、1.01KPa下,发生分解反应的反应热△H =______ KJ/mol。
(II)已知:拆开1mol Si—Si键,1mol O=O键,1mol Si—O键分别需要的能量是AkJ、BkJ、CkJ,则硅与氧气反应生成1molSiO2的反应热△H ="=" KJ/mol。
(III)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。写出该燃料电池的电极反应:
负极: 正极:
根据碘与氢气反应的热化学方程式:
(i) I2(g)+ H2(g) 2HI(g) △H="-" 9.48 kJ/mol
(ii) I2(s)+ H2(g) 2HI(g) △H="+26.48" kJ/mol
下列判断正确的是( )
A.254 g I2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48 kJ |
B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ |
C.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定 |
D.反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低 |
(15分)能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料。
(1)在25℃、101 kPa时,16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ,则CH4燃烧的热化学方程式为__________________________________________。
(2)已知:C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-437.3 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(g);ΔH=-285.8 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-283.0 kJ·mol-1
则煤气化反应C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)的焓变ΔH=________kJ·mol-1。
(3)如下图所示组成闭合回路,其中,甲装置中CH4为负极,O2和CO2的混合气体为正极,稀土金属材料为电极,以熔融碳酸盐为电解质;乙装置中a、b为石墨,b极上有红色物质析出,CuSO4溶液的体积为200 mL。
①甲装置中气体A为 (填“CH4”或“O2和CO2”),d极上的电极反应式为_____________。
②乙装置中a极上的电极反应式为____________________________。
若在a极产生112mL(标准状况)气体,则甲装置中消耗CH4________ mL (标准状况),乙装置中所得溶液的pH=__________。(忽略电解前后溶液体积变化)
③如果乙中电极不变,将溶液换成饱和Na2SO4溶液,当阴极上有a mol气体生成时,同时有w g Na2SO4·10H2O晶体析出,若温度不变,剩余溶液中溶质的质量分数应为________(用含w、a的表达式表示,不必化简)。
把氯气通入稀氨水中,NH3分子上的一个H被Cl取代生成氯氨,然后加入过量的氨和氯氨作用,得到联氨(N2H4)。
(1)写出上述反应的化学方程式:________ __________
(2)联氨是一种可燃性液体,可用作火箭燃料。已知32.0g N2H4和H2O2反应生成氮气和水(气态),放出热量642kJ,该反应的热化学方程式是:
____________________________________________
(3)联氨的水溶液显弱碱性,用离子方程式表示其显弱碱性的原因:
_______________________________________________
(4)联氨—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。联氨—空气燃料电池放电生成N2和H2O,其电极反应式是:正极________________________;负极_____________________。
下列说法不正确的是( )
A.电解水生成氢气与氧气时,电能转变成化学能 | B.煤燃烧时化学能转变成热能等 |
C.绿色植物光合作用是间接地把太阳能转变成化学能 | D.白炽灯工作时电能转化成光能和热能 |
(1)在298K时,1molC2H6在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量1558.3 kJ。写出该反应的热化学方程式 。
(2)利用该反应设计一个燃料电池:用氢氧化钾溶液作电解质溶液,多孔石墨做电极,在电极上分别通入乙烷和氧气。通入乙烷气体的电极应为 极(填写“正”或“负”),该电极上发生的电极反应是 (填字母代号)。
a. 2C2H6 —14 e- +7O2 ="== " 4CO2 + 6 H2O
b. C2H6 —14 e- + 18 OH- ="== " 2 CO32- + 12 H2O
c. O2 + 2H2O + 4 e- ="==" 4OH-
d. O2— 4 e- + 4H+ ="==" 2H2O
(3)在下图所示实验装置中,石墨棒上的电极反应式为 ;如果起始 时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液(25℃,CuSO4足量),一段时间后溶液的pH变为1,此时可观察到的现象是 ;若要使溶液恢复到起始浓度(温度不变,忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入 (填物质名称),其质量约为 。
2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)
氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示 、 ,E的大小对该反应的反应热有无影响? 。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低? ,理由是 ;
(2)图中△H = KJ·mol-1;
(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物
再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ;
(4)如果反应速率υ(SO2)为0.05 mol·L-1·min-1,则υ(O2)= mol·L-1·min-1、υ(SO3)= mol·L-1·min-1;
(5)已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol-1,则由S(s)生成3 molSO3(g)的△H = 。
关于下列图示的说法中正确的是 ( )
A.用图①所示实验可比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱 |
B.用图②所示实验装置排空气法收集CO2气体 |
C.图③表示可逆反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的△H小于0 |
D.图④两个装置中通过导线的电子数相同时,消耗负极材料的物质的量也相同 |
下列属于直接利用太阳辐射能的是( )
①光-热转换 ②光-电转换 ③光—化学能转换 ④光-生物质能转换
A.①②③ | B.①③④ | C.①②④ | D.①②③④ |
已知下列两个热化学方程式:
2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) △H = -5 7 1.6 kJ/mol
CH4 ( g ) + 2O2 ( g ) = 2H2O ( l ) + CO2 ( g ) △H = -890.3 kJ/mol
实验测得氢气和甲烷的混合气体共4 mol,完全燃烧时放热为2594 kJ,则混合气体中氢气和甲烷的体积比为( )
A. 3 : 5 | B.3 : 2 | C.2 : 3 | D.5 : 3 |
关于下列图示的说法中正确的是
A.用图 ① 所示实验可比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱 |
B.用图 ② 所示实验装置可以测定中和热 |
C.图 ③ 表示反应“CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)”为将热能转化为化学能 |
D.图 ④ 两个装置中通过导线的电子数相同时,消耗负极材料的物质的量也相同 |
“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即能制冷。该化学物质是( )
A.氯化钠 | B.生石灰 | C.氢氧化钠 | D.硝酸铵 |
电离度是描述弱电解质电离程度的物理量,电离度=(已电离的电解质的物质的量/原来总的物质的量)×100%。现取20 mL pH=3的 CH3COOH溶液,加入0.2 mol·L-1的氨水,测得溶液导电性变化如右图,则加入氨水前CH3COOH的电离度为
A.0.5% | B.1.5% | C.0.1% | D.1% |
断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:H-H:436 kJ/mol;Br-Br:200kJ/mol;H-Br:369kJ/mol。下列说法正确的是( )
A.H2与Br2反应的热化学方程式为:H2(g)+Br2(g)===2HBr(g) ΔH=-102kJ |
B.2 L HBr(g)分解成1 L H2(g)和1 L Br2(g)吸收102 kJ的热量 |
C.1 mol H2(g)与1 mol Br2(l)反应生成2 mol HBr(g)放出的热量大于102 kJ |
D.在相同条件下,1 mol H2(g)与1 mol Br2(g)的能量总和大于2 mol HBr(g)的能量 |