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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＝－57.3 kJ·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283.0 kJ·mol－1，则反应2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)的反应热ΔH＝2×283.0 kJ·mol－1 (√) 3．1 mol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＝100 kJ·mol－1，则正反应活化能不小于100 kJ·mol－1 (√) 7．500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)500 ℃、30 MPa催化剂2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·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 (×) 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，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量，则热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1。 2．已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为a kJ·mol－1，写出H2S燃烧的热化学方程式2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2a kJ·mol－1。 3．已知H-H键能436 kJ·mol－1，H-N键能391 kJ·mol－1，N≡N键能945.6 kJ·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＝－92.4 kJ·mol－1。 4．已知N2(g)＋H2(g)===N(g)＋3H(g) ΔH1＝a kJ·mol－1 N(g)＋3H(g)===NH3(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1 NH3(g)===NH3(l) ΔH3＝－c kJ·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＝－67.7 kJ·mol－1 ②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 试写出HF电离的热化学方程式HF(aq)F－(aq)＋H＋(aq) ΔH＝－10.4 kJ·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1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,F-F键能为160 kJ·mol－1，S-F键能为330 kJ·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＝－1 220 kJ·mol－1。 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＋4H2O； 正极：6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－； 总反应离子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋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＋。 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：2FeO＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－。 阴极：3Zn(OH)2＋6e－===3Zn＋6OH－； 阳极：2Fe(OH)3－6e－＋10OH－===2FeO＋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。 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===4CO； 负极：CH4－8e－＋4CO===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－===CO＋7H2O； 总反应方程式：CH4＋2O2＋2OH－===CO＋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－===2CO＋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===2CO； 负极：2CO＋2CO－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＋。 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通电(通电C)2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 (2)CuSO4溶液 阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu； 阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑； 总反应式：2CuSO4＋2H2O通电(通电S)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)通电(通电l)Mg＋Cl2↑。 (2)Al2O3 阳极：6O2－－12e－===3O2↑； 阴极：4Al3＋＋12e－===4Al； 总反应式：2Al2O3(熔融)通电(通电式)4Al＋3O2↑。 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通电(通电应)Cu(OH)2↓＋H2↑。 (2)H2SO4溶液 阴极：2H＋＋2e－===H2↑； 阳极：Cu－2e－===Cu2＋ 总反应式：Cu＋H2SO4通电(通电式)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通电(通电式)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：2Al－6e－===2Al3＋； 总反应式：2Al＋3H2SO4通电(通电式)Al2(SO4)3＋3H2↑。 (2)NaOH溶液 阴极：6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－； 阳极：2Al－6e－＋8OH－===2AlO＋4H2O； 总反应式：2Al＋2H2O＋2NaOH通电(通电O)2NaAlO2＋3H2↑。 1 |
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