長沙備戰(zhàn)高考化學-化學反應與能量變化-培優(yōu)-易錯-難題練習(含答案)-資料下載頁
2025-04-05 04:10本頁面
【正文】 =PbO2+4H++SO42；(2)①若X為石墨，為減緩鐵的腐蝕，將開關K置于N處，該裝置構(gòu)成電解池，鐵作陰極而被保護，該電化學防護法稱為外加電流的陰極保護法；故答案為：外加電流的陰極保護法；②若X為鋅，開關K置于M處，該裝置構(gòu)成原電池，鋅易失電子作負極，鐵作正極而被保護，該電化學防護法稱為犧牲陽極的陰極保護法，故答案為：犧牲陽極的陰極保護法．(3)該原電池中，負極上失電子被氧化，所以負極上投放的氣體是二氧化硫，即B極是負極，負極二氧化硫失電子和水反應生成硫酸根離子和氫離子，電極反應式是SO2+2H2O2e=SO42+4H+，正極上投放的氣體是氧氣，即A極是正極，正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水，電極反應式是4H++O2+4e=2H2O，故答案為：①4H++O2+4e=2H2O；②SO2+2H2O2e=SO42+4H+。14．已知金剛石和石墨分別在氧氣中完全燃燒的熱化學方程式為：C（金剛石、s)＋O2(g)＝CO2(g)△H＝－，C（石墨、s）＋O2(g)＝CO2(g)△H＝－，則金剛石轉(zhuǎn)化石墨時的熱化學方程式為：_______， 由此看來更穩(wěn)定的碳的同素異形體為：______。【答案】C( 金剛石，s )=C( 石墨，s ) △ H=【解析】【分析】由蓋斯定律計算得到金剛石轉(zhuǎn)化石墨的熱化學方程式，分析比較即可?！驹斀狻繉⒁阎磻来尉幪枮棰佗?，由蓋斯定律可知①—②可得C( 金剛石，s)=C(石墨，s)，則△H=△H1—△H2=（－）—（－）=，熱化學方程式為C( 金剛石，s)=C( 石墨，s) △ H=；物質(zhì)的能量越小，越穩(wěn)定，由金剛石轉(zhuǎn)化石墨的熱化學方程式可知，該反應為放熱反應，金剛石的能量大于石墨的能量，則石墨比金剛石穩(wěn)定，故答案為：C( 金剛石，s)=C( 石墨，s) △ H=；石墨?！军c睛】放熱反應的反應物能能量大于生成物總能量，物質(zhì)的能量越小，越穩(wěn)定。15．碳和碳的化合物在人類生產(chǎn)、生活中的應用非常廣泛。“低碳生活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的生活方式。(1)甲烷燃燒時放出大量的熱，可作為能源應用于人類的生產(chǎn)和生活。已知：①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(1) △H1=；②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=566kJ/mol；則反應CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)的△H=___。(2)將兩個石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構(gòu)成甲烷燃料電池。其負極電極反應式是___。(3)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：起始量/mol平衡量/mol實驗組溫度/℃H2OCOCO2CO達到平衡所需時間/min165024529001233900abcdt①實驗1中，以v(H2)表示的平均反應速率為___；②該反應的正反應為___ (填“吸”或“放”)熱反應；③若要實驗3達到與實驗2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的體積分數(shù)分別相等)，則a、b應滿足的關系是___（用含a、b的數(shù)學式表示)?！敬鸢浮?l0OH =CO32 +7H2O L1min1 放 a∶b=1∶2(或b=2a) 【解析】【分析】(1)利用蓋斯定律，將(①+②)，即得反應CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)的△H。(2)將兩個石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構(gòu)成甲烷燃料電池。其負極為CH4失電子的產(chǎn)物與OH反應最終生成CO32和水。(3)①由反應式可以看出，生成H2的物質(zhì)的量與CO2相同，根據(jù)速率計算公式可以計算出v(H2)；②通過表中兩組數(shù)據(jù)求出不同溫度下轉(zhuǎn)化率，比較改變溫度時轉(zhuǎn)化率的變化判斷化學平衡移動的方向，判斷反應的熱效應；③根據(jù)等效平衡原理解答。【詳解】(1)①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(1) △H1=；②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=566kJ/mol；利用蓋斯定律，將(①+②)，即得反應CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)的△H=；故答案為：；(2)負極為CH4失電子的產(chǎn)物與OH反應最終生成CO32和水，電極反應式為CH48e +l0OH=CO32+7H2O；故答案為：CH48e +l0OH =CO32+7H2O；(3)①由反應式可以看出，生成H2的物質(zhì)的量與CO2相同，則實驗1中，v(H2)== L1min1；故答案為：L1min1；②實驗1中CO的轉(zhuǎn)化率為：100%=40%，實驗2中CO的轉(zhuǎn)化率為：100%=20%，溫度升高，反應物轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆向移動，逆向為吸熱反應，所以正向為放熱反應；故答案為：放；③若要實驗3達到與實驗2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的體積分數(shù)分別相等)，因為反應3達平衡的時間短，反應速率快，反應3相當于反應2加壓，但平衡不移動，所以a、b的比值不變，即a、b應滿足的關系為a∶b=1∶2(或b=2a)；故答案為：a∶b=1∶2(或b=2a)。【點睛】對于反應前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應，同等程度改變反應物或生成物濃度，平衡不發(fā)生移動，各物質(zhì)的百分含量不變，但若各物質(zhì)的改變倍數(shù)不等，則平衡會發(fā)生移動。
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