南寧高考化學(xué)備考之化學(xué)反應(yīng)與能量變化壓軸突破訓(xùn)練∶培優(yōu)易錯試卷篇-資料下載頁
2025-04-01 23:29本頁面
【正文】 量___生成物的總能量(填“大于”“等于”或“小于”)。（2）氫氣的燃燒熱為___。（3）該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___。（4）氫能的存儲是氫能利用的前提，科學(xué)家研究出一種儲氫合金Mg2Ni，已知：Mg(s)＋H2(g)=MgH2(s) ΔH1＝－mol1Mg2Ni(s)＋2H2(g)=Mg2NiH4(s) ΔH2Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)=2Mg(s)＋Mg2NiH4(s) ΔH3＝+mol1則ΔH2＝___kJmol1【答案】大于 kJ?mol1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=?mol1 【解析】【分析】(2)由①Mg(s)+H2(g)═MgH2(s)△H1=?mol1，②Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3=+?mol1，結(jié)合蓋斯定律可知，②+①2得到Mg2Ni(s)+2H2(g)═Mg2NiH4(s)，以此來解答?！驹斀狻?1)氫氣燃燒是放熱反應(yīng)，則該反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；(2)，2=， kJ?mol1；(3)物質(zhì)的量與熱量成正比，結(jié)合焓變及狀態(tài)可知該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=?mol1；(4)由①Mg(s)+H2(g)═MgH2(s)△H1=?mol1，②Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3=+?mol1，結(jié)合蓋斯定律可知，②+①2得到Mg2Ni(s)+2H2(g)═Mg2NiH4(s)，△H2=(?mol1)2+(+?mol1)=?mol1?！军c睛】考查利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱，熟悉已知反應(yīng)與目標(biāo)反應(yīng)的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵。應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡單計算的基本方法是參照新的熱化學(xué)方程式(目標(biāo)熱化學(xué)方程式)，結(jié)合原熱化學(xué)方程式(一般2～3個)進(jìn)行合理“變形”，如熱化學(xué)方程式顛倒、乘除以某一個數(shù)，然后將它們相加、減，得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式，求出目標(biāo)熱化學(xué)方程式的ΔH與原熱化學(xué)方程式之間ΔH的換算關(guān)系。15．一種甲醇燃料電池采用鉑作電極催化劑,電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過。其工作原理的示意圖:請回答下列問題:（1）Pt(a)電極反應(yīng)為________。如果該電池工作時電路中通過2mol電子,則消耗的CH3OH有________mol。（2）鎂燃料電池在可移動電子設(shè)備電源和備用電源等方面應(yīng)用前景廣闊。圖3為“鎂—次氯酸鹽”燃料電池原理示意圖,電極為鎂合金和鉑合金。E為該燃料電池的________(填“正”或“負(fù)”)極。F電極上的電極反應(yīng)式________。（3）乙醛酸(HOOC—CHO)是有機合成的重要中間體。工業(yè)上用“雙極室成對電解法”生產(chǎn)乙醛酸,原理如圖4所示,該裝置中陰、陽兩極為惰性電極,兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸,其中乙二醛(OHC—CHO)與M電極的產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸。①N電極上的電極反應(yīng)式為________。②若2molH+通過質(zhì)子交換膜,并完全參與了反應(yīng),則該裝置中生成的乙醛酸為________mol?！敬鸢浮緾H3OH+H2O6eCO2↑+6H+ 負(fù) ClO+2e－+H2OCl+2OH－ HOOC—COOH+2e－+2H+=HOOCCHO+H2O 2 【解析】【分析】(1)燃料電池中，通入燃料的電極為負(fù)極，負(fù)極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子規(guī)律進(jìn)行計算；(2)由示意圖可知，“鎂﹣次氯酸鹽”燃料電池中失電子的為負(fù)極，則鎂合金為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Mg2e＋2OH===Mg(OH)2，鉑合金為正極，正極上ClO﹣得電子生成氯離子，則正極的電極反應(yīng)式為ClO﹣+2e﹣+H2O===Cl﹣+2OH﹣；(3)根據(jù)H+的移動方向可知，M電極是陽極，Cl在陽極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成Cl2，電極反應(yīng)式為2Cl2e===Cl2↑，N電極為陰極，HOOCCOOH在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成HOOCCHO，電極反應(yīng)式為HOOCCOOH+2e+2H+===HOOCCHO+H2O。【詳解】(1)由裝置圖可知，電解質(zhì)溶液為酸性溶液，燃料電池中，通入燃料的電極為負(fù)極，則Pt(a)是負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O6eCO2↑+6H+，根據(jù)電極方程式可知，電路中通過2mol電子時，消耗的CH3OH的物質(zhì)的量為mol，故答案為：CH3OH+H2O6eCO2↑+6H+；；(2)由示意圖可知，“鎂﹣次氯酸鹽”燃料電池中，E為鎂合金，為燃料電池的負(fù)極，F(xiàn)為鉑合金，為正極，正極上ClO﹣得電子生成氯離子，則正極的電極反應(yīng)式為ClO﹣+2e﹣+H2O===Cl﹣+2OH﹣，故答案為：負(fù)；ClO＋2e＋H2O===Cl＋2OH；(3)①N電極為電解池的陰極，HOOCCOOH在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成HOOCCHO，電極反應(yīng)式為HOOCCOOH+2e+2H+===HOOCCHO+H2O，故答案為：HOOCCOOH+2e+2H+===HOOCCHO+H2O；②2mol H+通過質(zhì)子交換膜，則電池中轉(zhuǎn)移2mol電子，根據(jù)電極方程式HOOCCOOH+2e+2H+===HOOCCHO+H2O，可知陰極生成1mol乙醛酸；陽極（M極）電極反應(yīng)式為2Cl2e===Cl2↑，乙二醛與Cl2的反應(yīng)為Cl2+OHC—CHO+H2O===HOOC—CHO+2HCl，根據(jù)題意和陰、陽極得失電子相等，陽極也生成1mol乙醛酸；由于兩極均有乙醛酸生成，所以生成的乙醛酸為2mol，故答案為：2?！军c睛】本題考查了電化學(xué)原理的應(yīng)用，把握原電池原理和電解池原理以及電解過程中的計算是解答關(guān)鍵。
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