(9分)(1)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,在常溫下是一種可燃性的液體,可用作火箭燃料。已知在101kPa時,1gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣和H2O,放出19.5kJ熱量(25℃時),表示N2H4燃燒熱的熱化學(xué)方程式是____________________________________________________。
(2)肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空氣燃料電池放電時:正極的電極反應(yīng)式:__________________;負極的電極反應(yīng)式:_______________。
(3)下圖是一個電解過程示意圖。

①鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是:_____________________________。
②假設(shè)使用肼-空氣燃料電池作為該過程中的電源,銅片質(zhì)量變化為128g,則肼-空氣燃料電池理論上消耗標準狀況下的空氣________L(假設(shè)空氣中氧氣體積分數(shù)為20%)。

(1)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624 kJ·mol-1  (2分)
(2)O2+2H2O+4e=4OH-              (2分)   N2H4+4OH-4e=4H2O+N2↑  (2分)
(3)①Cu2+2e=Cu  (1分) ②112  (2分)

解析試題分析:(1)1gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣和H2O,放出19.5kJ熱量(25℃時),則1molN2H4即32g在氧氣中完全燃燒生成氮氣和H2O,放出19.5kJ×32=624 kJ熱量,因此表示N2H4燃燒熱的熱化學(xué)方程式是N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)  ΔH=-624 kJ·mol-1
(2)原電池中負極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),因此該原電池中正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH,負極是肼失去電子,電極反應(yīng)式為N2H4+4OH-4e=4H2O+N2↑。
(3)①鋅與電源的負極相連,作陰極,溶液中的銅離子放電,電極反應(yīng)式為Cu2+2e=Cu。
②銅片質(zhì)量變化為128g,即電解128g銅時失去電子的物質(zhì)的量是×2=4mol,因此根據(jù)電子得失守恒可知消耗氧氣的物質(zhì)的量是1mol,在標準狀況下的體積是22.4L,所以需要空氣的體積是22.4L×5=112L。
考點:考查熱化學(xué)方程式書寫以及電化學(xué)原理的應(yīng)用

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化,下列說法正確的是

A.1molN2(g)和N個O2(g)反應(yīng)放出的能量為180kJ
B.1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量
C.通常情況下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
D.NO是一種酸性氧化物,能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

金剛石和石墨都是碳的單質(zhì),石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石。已知12g石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時,要吸收EkJ的能量,下列說法正確的是(    )

A.金剛石與石墨互為同位素
B.石墨不如金剛石穩(wěn)定
C.金剛石與石墨互為同分異構(gòu)體
D.等質(zhì)量的石墨與金剛石完全燃燒,金剛石放出的能量多

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是
① CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);△H=+49.0 kJ/mol
② CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g);△H=-192.9 kJ/mol
下列說法正確的是

A.CH3OH的燃燒為吸熱反應(yīng) 
B.反應(yīng)①中的能量變化如圖所示
 
C.CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量 
D.根據(jù)②推知反應(yīng):CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H >-192.9kJ/mol 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

下圖中,表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的是(  )

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(16分)化工工業(yè)中常用乙苯脫氫的方法制備苯乙烯。已知某溫度下:
反應(yīng)①:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),ΔH=" +41.2" kJ/mol;
反應(yīng)②:(g)(g)+H2(g),ΔH=" +117.6" kJ/mol。
①、②的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)分別為K1、K2。
(1)請寫出二氧化碳氧化乙苯制備苯乙烯的熱化學(xué)反應(yīng)方程式                      。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=         (用K1、K2表示)。
(2)恒溫恒容條件下,反應(yīng)①達到平衡后,t1時刻通入少量CO2。請
畫出t1之后的正逆反應(yīng)曲線,并作出標注。

(3)已知某溫度下,Ag2SO4飽和溶液中c(Ag+)="0.04" mol/L,則該溫度
下Ksp(Ag2SO4)=               。(保留兩位有效數(shù)字)
(4)電解法制備高鐵酸鈉(Na2FeO4),總反應(yīng)式為:Fe+2H2O+2OH-=FeO42-+3H2↑,電解質(zhì)溶液選用NaOH溶液。該電解池陽極材料是           (寫化學(xué)式);陽極的電極反應(yīng)式為__        _________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(每空1分,共7分)在化學(xué)反應(yīng)中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ·mol-1表示。請認真觀察下圖,然后回答問題。

(1)圖中所示反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)已知拆開1mol H—H鍵、1mol I—I、1mol H—I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、151kJ、299kJ。則由1mol氫氣和1mol 碘反應(yīng)生成HI會________(填“放出”或“吸收”)________kJ的熱量。在化學(xué)反應(yīng)過程中,是將______轉(zhuǎn)化為________。
(3)下列反應(yīng)中,屬于放熱反應(yīng)的是________,屬于吸熱反應(yīng)的是________。
①物質(zhì)燃燒         ②炸藥爆炸     ③酸堿中和反應(yīng)    ④二氧化碳通過熾熱的碳
⑤食物因氧化而腐敗  ⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)      ⑦鐵粉與稀鹽酸反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

合成氣(CO和H2)是重要的化工原料,在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)工業(yè)上用甲烷和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)制備合成氣(CO和H2),4g甲烷完全反應(yīng)吸收51.5KJ熱量,寫該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                          
(2)工業(yè)上常用合成氣來冶煉金屬,其中CO還原氧化鐵來冶煉生鐵方程式如下:
3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+ 2Fe(s) △H<0
①如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當反應(yīng)達到平衡時,       

A.容器中Fe2O3的質(zhì)量不隨時間而變化B.反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物
C.n (CO) :n (CO2) = 1:1D.容器中氣體的壓強不隨時間而變化
②在一個容積為4L的密閉容器中,1000℃時加入4mol CO(g)和足量Fe2O3(s),反應(yīng)2分鐘后達到平衡,測得此時容器內(nèi)氣體的密度為40g/L,求該時間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率υ(CO2)= ___、CO的平衡轉(zhuǎn)化率= _____、該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=        。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)運用化學(xué)反應(yīng)原理分析解答以下問題
(1)已知: ①CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)              △Hl= -91kJ·mol-l
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= -24 kJ·mol-l                ③CO(g) +H2O(g)  CO2(g)+H2(g)       △H3= -41 kJ·mol-l
且三個反應(yīng)的平衡常數(shù)依次為K1、K2、K3
    則反應(yīng) 3CO(g) +3H2(g)       CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=               .
化學(xué)平衡常數(shù)K=        (用含K1、K2、K3的代數(shù)式表示)。
(2)一定條件下,若將體積比為1:2的CO和H2氣體通入體積一定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)
         3CO(g) +3H2(g)      CH3OCH3(g) +CO2(g),下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)是         。
a.體系壓強保持不變    B.混合氣體密度保持不變
c. CO和H2的物質(zhì)的量保持不變       d.CO的消耗速度等于CO2的生成速率
(3)氨氣溶于水得到氨水。在25℃下,將x mol.L-l的氨水與y mol.L-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)后溶液顯中性,則c(NH4+)____c(Cl)(填“>”、“<”、“=”);用含x和y的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)             .
(4)科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法,其裝置用鉑黑作電極、加入電解質(zhì)溶液中,一個電極通入空氣,另一電極通入NH3。其電池反應(yīng)式為:4NH3+3O2 = 2N2+6H2O,電解質(zhì)溶液應(yīng)顯           (填“酸性”、“中性”、“堿性”),
寫出正極的電極反應(yīng)方程式                .

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