佛山化學(xué)-化學(xué)反應(yīng)與能量變化的專項(xiàng)-培優(yōu)練習(xí)題(編輯修改稿)
2025-04-01 22:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4e+2H2O==4OH 負(fù) 2Cl+2H2O2OH+Cl2↑+H2↑ 【解析】【分析】從圖中可以看出，當(dāng)K與a相連時(shí)，形成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，石墨作正極，發(fā)生吸氧腐蝕；當(dāng)K與b相連時(shí)，形成電解池，若Fe電極作陽極，則發(fā)生Fe2e==Fe2+的反應(yīng)，沒有氣體產(chǎn)生，不合題意，故Fe電極應(yīng)作陰極?！驹斀狻?1)若開始時(shí)開關(guān)K與a連接，則形成原電池，鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕，鐵作負(fù)極，則石墨作正極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2+4e+2H2O==4OH。答案為：吸氧；O2+4e+2H2O==4OH；(2)若開始時(shí)開關(guān)K與b連接，兩極均有氣體產(chǎn)生，由以上分析知，F(xiàn)e作陰極，與電源的負(fù)極相連，則N端是電源的負(fù)極，發(fā)生H2O得電子生成H2和OH的電極反應(yīng)，陽極Cl失電子生成Cl2，則電解池總反應(yīng)的離子方程式為2Cl+2H2O2OH+Cl2↑+H2↑。答案為：負(fù)；2Cl+2H2O2OH+Cl2↑+H2↑?！军c(diǎn)睛】分析電池反應(yīng)時(shí)，電極的判斷是解題的切入點(diǎn)。若無外接直流電源，則裝置為原電池；若有外接直流電源，則裝置為電解池。在電解池中，與電源負(fù)極相連的電極為電解池的陰極，與電源正極相連的電極為電解池的陽極。8．Li－SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4－SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為4Li＋2SOCl2＝4LiCl＋S＋SO2。請(qǐng)回答下列問題：(1)電池的負(fù)極材料為_____，發(fā)生的電極反應(yīng)為______________。(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為_______________?！敬鸢浮縇i 4Li－4e－＝4Li＋ 2SOCl2＋4e－＝4Cl－＋S＋SO2 【解析】【分析】(1)原電池中，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的極是負(fù)極，該極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；(2)原電池的正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)?！驹斀狻?1)該原電池中鋰的活潑性大于碳的，所以鋰作負(fù)極，負(fù)極上Li失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)4Li－4e－＝4Li＋；(2)正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)方程式知，SOCl2得電子生成Cl、S、SO2，電極方程式為2SOCl2+4e=4Cl+S+SO2。9．甲醇是人們開發(fā)和利用的一種新能源。已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H1= mol1②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H= kJ mol1（1）甲醇蒸汽完全燃燒的熱化學(xué)方程式為_____________。（2）反應(yīng)②中的能量變化如下圖所示，則△H2=______（用E1和E2表示）。（3）H2(g)的燃燒熱為__________ kJ mol1。（4）請(qǐng)你分析H2(g)作為能源比甲醇蒸汽作為能源的優(yōu)點(diǎn)：__________________（寫出一點(diǎn)）【答案】CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H2=； E1E2 來源廣、熱值高、不污染環(huán)境 【解析】【分析】(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式；(2)依據(jù)反應(yīng)焓變△H=生成物總能量反應(yīng)物總能量分析；(3)依據(jù)燃燒熱的概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，結(jié)合熱化學(xué)方程式分析計(jì)算；(4)根據(jù)氫能源的優(yōu)點(diǎn)和氫能源的開發(fā)和利用的最新動(dòng)向即可作答?！驹斀狻?1)①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H1= mol1②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H= kJ mol1由蓋斯定律②+①得到甲醇蒸氣完全燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H2=；(2)反應(yīng)②中的能量變化如圖所示，依據(jù)圖象分析，反應(yīng)焓變△H=生成物總能量反應(yīng)物總能量，△H2=E1E2；(3)燃燒熱的概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，根據(jù)2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H1=，；(4)地球上水資源豐富，可以從水中提取氫氣，說明資源廣泛；依據(jù)燃燒熱計(jì)算分析，氫氣的燃燒值高；因?yàn)闅錃馊紵a(chǎn)物是水，不污染環(huán)境。10．（1）用惰性電極電解下列溶液，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式以及溶液復(fù)原需加入的物質(zhì)①NaCl溶液陰極：_________；陽極：_________；總反應(yīng)式：_______________；溶液復(fù)原需加入的物質(zhì)____________。②CuSO4溶液陰極：_________；陽極：______；總反應(yīng)式：____________________________；溶液復(fù)原需加入的物質(zhì)____________。（2）寫出下列原電池電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式①氫氧燃料電池（電解質(zhì)是KOH溶液）負(fù)極反應(yīng)：______________________；正極反應(yīng)：__________________；總反應(yīng)：_____________。②甲烷燃料電池。堿性介質(zhì)(如KOH)負(fù)極：____________；正極：______________；總反應(yīng)式：_________?！敬鸢浮?H＋＋2e－=H2↑ 2Cl－－2e－=Cl2↑ 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 通HCl氣體 2Cu2＋＋4e－=2Cu 4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ 2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑ 加CuO或CuCO3固體 2H2－4e－＋4OH－=4H2O O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 2H2＋O2=2H2O CH4－8e－＋10OH－=CO32＋7H2O 2O2＋8e－＋4H2O=8OH－ CH4＋2O2＋2OH－=CO32＋3H2O 【解析】【詳解】（1）①用惰性電極電解NaCl溶液時(shí)，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，所以陰極、陽極、電池反應(yīng)式分別為2H＋＋2e－=H2↑、2Cl－－2e－=Cl2↑、2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，溶液復(fù)原需加入的物質(zhì)是通HCl氣體；②用惰性電極電解CuSO4溶液時(shí)，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上銅離子放電生成銅單質(zhì)，所以陰極、陽極、電池反應(yīng)式分別為2Cu2＋＋4e－=2Cu、4OH－－4e－=2H2O＋O2↑、2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，溶液復(fù)原需加入的物質(zhì)是加CuO或CuCO3固體；（2）①氫氧燃料電池（電解質(zhì)是KOH溶液）工作時(shí)，氫氣失電子是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)；氧氣得電子是氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)。負(fù)極上氫氣失電子在堿性條件下生成水，發(fā)生的電極反應(yīng)為： 2H2－4e－＋4OH－=4H2O；正極是O2得到電子生成水，發(fā)生的電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－；電極的總反應(yīng)式為2H2＋O2=2H2O；②甲烷燃料電池。堿性介質(zhì)(如KOH)工作時(shí)，負(fù)極上甲烷失電子在堿性條件下生成碳酸鹽和水，反應(yīng)的電極方程式為：CH4－8e－＋10OH－=CO32＋7H2O；正極上氧氣得電子產(chǎn)生氫氧根離子，反應(yīng)的電極方程式為
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