1、B.电池工作时,碘离子移向P2VP极C.聚2乙烯吡啶的复合物与有机物性质相似,因此聚2乙烯吡啶的复合物不会导电D.该电池所产生的电压低,使用寿命比较短解析A.正极的反应为P2VP(n1)I22I,故A正确;B.P2VP极为正极,电池工作时,碘离子移向负极Li,故B错误;C.聚2乙烯吡啶的复合物作正极,因此聚2乙烯吡啶的复合物可以导电,故C错误;D.锂的比能量高,该电池使用寿命比较长,故D错误。故选A。答案A4已知:H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)反应的能量变化示意图如下:下列说法正确的是A点燃条件和光照条件下,反应的H不同B反应的H约为2c- (a+b)kJmol-1C“假想的中间物质
2、”的总能量低于起始态H2和Cl2的总能量D反应涉及的物质中,既有含极性键的物质,也有含非极性键的物质【答案】D【解析】A. 反应热取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小,与反应条件无关,故A错误;B. 据图可知,氢气和氯气生成氯化氢的反应是放热反应,H=2c- (a+b)kJmol-1,故B错误;C. 由H2和Cl2生成“假想的中间物质”,需要断裂化学键吸收能量,则“假想的中间物质”的总能量高于起始态H2和Cl2的总能量,故C错误;D. 反应涉及的物质中,HCl是含极性键的物质,H2和Cl2是含非极性键的物质,故D正确;答案选D。5.锂空气充电电池有望成为电池行业的“明日之星”,其工作
3、原理如图所示。下列叙述正确的是()A.有机电解质可用Li2SO4溶液代替B.电池工作时,正极的电极反应式为2LiO22e=Li2O2C.充电时,多孔电极应与电源负极相连D.电池充电时间越长,电池中Li2O2含量越多解析因为Li与水反应,故不能用Li2SO4溶液作电解质溶液,A项错误;由题图可知,正极的电极反应为2LiO22e=Li2O2,B项正确;充电时,多孔电极应与电源正极相连,C项错误;电池充电时间越长,Li2O2转化为Li的量越多,则Li2O2的含量越少,D项错误。答案B6已知:1 mol晶体硅中含有2 mol SiSi键。Si(s)+O2(g)SiO2(s) H,其反应过程与能量变化如
4、图所示。化学键SiOO=OSiSi断开1 mol共价键所需能量/kJ460500176A晶体硅光伏发电将化学能转化为了电能B二氧化硅稳定性小于硅的稳定性CH=988 kJmol1DH=ac【答案】C【解析】A、晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能,选项A错误;B、根据化学键的键能判断,断裂1mol二氧化硅需要的能量为4460kJ=1840kJ,断裂1mol晶体硅需要的能量为2176kJ=354kJ,故二氧化硅稳定性大于硅的稳定性,选项B错误;C、Si(s)+O2(g)=SiO2(s) H=(+1762+500-4604)kJ/mol=-988kJ/mol,选项C正确;D、根据图中信息可知,H=-
5、c,选项D错误。7.工业上联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为12,下列有关说法正确的是()A.a电极的电极反应式为:2H2e=H2B.产物丙为硫酸C.离子交换膜d为阴离子交换膜D.每转移0.1 mol电子,产生1.12 L的气体乙解析根据题图并结合题意,同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为12,知甲为O2,乙为H2,则a电极上OH放电,产生氧气,电极反应式为:2H2O4e=4HO2,A项错误;a电极为阳极,阳极上OH放电,SO向阳极移动,因此产物丙为硫酸,B项正确;b电极为阴极,阴极上H放电,Na向阴极移动,则d为阳离
6、子交换膜,C项错误;根据b电极的电极反应:2H2O2e=H22OH,知每转移0.1 mol电子,产生标准状况下1.12 L气体乙(H2),D项错误。8汽车尾气中含有CO、NO、NO2、碳氢化合物等多种污染物。回答下列问题:(1)汽车燃料中不含氮元素,尾气中所含NO产生的原因是_。(2)已知:2C8H18(1)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g) H1=10244kJmol1N2(g)+O2(g)=2NO(g) H22NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) H3=746kJ若H2O(1)=H2O(g) H=+44kJmol1,则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为_。部分
7、化学键键能数据如下:H2=_kJ【答案】高温下空气中的氮气与氧气反应产生的 C8H18 (l) +O2 (g) = 8CO2(g) + 9H2O(l) H=-5518 kJmol-1 +196 【解析】 (1)高温条件下空气中N2与O2化合生成NO, N2+O22NO。(2)给相关的热化学方程式编号12C8H18(1)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g),H1=10244kJmol1;2 H2O(1)=H2O(g),H=+44kJmol1。根据燃烧热的含义和盖斯定律,将1229得C8H18(1)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1), H=10244kJmol1244kJ
8、mol19=-5518 kJmol1,则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为C8H18(1)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1), H=-5518 kJ给相关热方程式编号3N2(g)+O2(g)=2NO(g),H2;42NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),H3=746kJ将3+4得2CO(g)+O2(g)=2CO2, H2+H3,根据反应热与键能的关系有:H2+H3=(21076kJ/mol+494kJ/mol)22799kJ/mol=550kJ/mol,由此得H2=-550kJ/molH3=-550kJ/mol(-746kJ/mol)=+196kJ/mol。9按要求回答下
9、列问题(1)已知拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_。(2)已知碳的燃烧热H1= a kJmol1,S(s)+2K(s)=K2S(s);H2= b kJmol12K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) H3= c kJmol1,则S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) H=_。(3)已知:C(s)+O2(g)CO2(g) H=-437.3 kJmol一1,H2(g)+1/2O2(g)H2O(g) H=-285.8
10、 kJmol一1,CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) H=-283.0 kJmol一1,写出煤气化(碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气)的热化学方程式_,计算10m3(标况)水煤气完全燃烧放出的热量为_kJ(结果保留到小数点后一位)。【答案】N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) H=-92kJmol一1 (3a+b-c)kJmol一1 C(s)+H2O(g)=CO(g) + H2(g) H=131.5 kJmol一1 126964.3 kJ (1)在反应N2+3H22NH3中,断裂3molH-H键,1mol N三N键共吸收的能量为:3436kJ+946kJ=2254kJ,生成2
11、mol NH3,共形成6mol N-H键,放出的能量为:6391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92kJmol-1;因此,正确答案是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92kJmol-1。(2) 碳的燃烧热H1=akJmol-1,其热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)H1=akJmol-1,S(s)+2K(s)K2S(s)H2=bkJmol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)H
12、3=ckJmol-1,将方程式3+-得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),则H=(3a+b-c)kJmol-1,因此,答案是:(3a+b-c)kJmol-1;(3) 已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-437.3kJmol一1,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H=-285.8kJmol一1,CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)H=-283.0kJmol-1根据盖斯定律计算,-得到固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是:C(s)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H=+131.5kJmol-1;因此,答案是:C
13、(s)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H=+131.5kJmol-1,(4)根据反应可以知道,每2摩尔水煤气完全燃烧放出的热量为285.8kJ+283.0kJ=568.8kJ,所以10m3(标况)即10000L/22.4=446.43mol,的水煤气完全燃烧放出的热量为446.43568.8kJ1/2=126964.3kJ,因此,答案是:C(s)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H=-131.5kJmol-1;126964.3。10肼(N2H4)与N2O4是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂,回答下列问题: (2)已知2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g) H=
14、QkJmol1,相关化学键的键能如表所示。使 1molN2O4(g)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是_kJ(用代数式表示)【答案】 3c+8d-8a-2b-Q (2)假设使 1molN2O4(g)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量为x,则有H=Q=2(4a+b) +x-3c-8d,x= 3c+8d-8a-2b-Q。11丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径,其热化学方程式为:C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) H。请回答下列相关问题。(1)下表为部分键能数据,据此可算出H=_kJ/mol。CCC=CCHHH键能(kJ/mol)332611414436【答案】+113 (1)反应热H=
15、反应物总键能-生成物总键能=(2332+8414)-(6414+332+611+436) kJ/mol =+113 kJ/mol,故答案为:+113。12“绿水青山就是金山银山”,研究NxOy、CO、SO2等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。(1)已知:NO2+COCO2+NO该反应的平衡常数为K1(下同),每1mol下列物质分解为气态基态原子吸收的能量分别为NO2COCO2NO812kJ1076kJ1490kJ632kJN2(g)+O2(g)2NO(g) H=+179.5kJ/mol K22NO(g)+O2(g)2NO2(g) H=112.3kJ/mol K3写出NO与C
16、O反应生成无污染气体的热化学方程式_,该热化学方程式的平衡常数K=_(用K1、K2、K3表示)【答案】2NO(g) +2CO(g)N2(g) +2CO2(g) H =-759.8 kJ/mol K12.K3/K2 【解析】 (1)由已知,反应的H=(812+1076-1490-632)kJ/mol=-234kJ/mol,根据盖斯定律,2+-得:2NO2(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),H=-2342+(-112.3)-179.5kJ/mol=-759.8kJ/mol,当总反应式相加时平衡常数相乘,相减时平衡常数相除,成倍时平衡常数为幂,所以平衡常数K=。13从煤化工行业中可以得到
17、许多重要的工业资源。(1)从煤的气化获得的化工原料气中含有的少量羰基硫(COS)会引起催化制中毒,大气污染等问题。羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐的离子方程式为_。羰基硫的脱硫方法之一为COS(g)+H2(g)=H2S(g)+ CO(g) H=+7kJmol-1,已知反应中部分物质的键能数据如下:C=OC=SH-SH-H键能(kJmol-1)745577339则CO分子中的碳氧键的键能为_。【答案】 COS+4OH-=S2-+CO32-+2H2O 1073kJmo1-1 【解析】根据原子守恒规律:羰基硫与烧碱溶液反应生成硫化钠和碳酸钠两种正盐,离子方程式为COS+4OH-=S2-+CO32-+
18、2H2O;正确答案COS+4OH-=S2-+CO32-+2H2O。 设CO分子中的碳氧键的键能为X kJmo1-1,反应热=反应物总键能-生成物总键能=745+577+436-2339-X=+7,X=1073kJmo1-1;正确答案:1073kJmo1-1。14二甲醚又称甲醚,简称DME,熔点-141.5,沸点-24.9,与石油液化气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。制备原理如下:.由天然气催化制备二甲醚:2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H1.由合成气制备二甲醚:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H2=-90.7kJ2CH3OH(g)CH3OC
19、H3(g)+H2O(g) H3(1)若甲烷和二甲醚的燃烧热分别是890.3mol-1、1453.0 kJmol-1;1mol液态水变为气态水要吸收44.0kJ的热量。反应中的相关的化学健键能数据如表:C-OH-O(水)H-O(醇)C-HE/(kJ mol-1)343465453413则H1=_kJmol-1 H3=_ kJmol-1 【答案】 -283.6kJmol-1 -24kJ得到甲烷、二甲醚的燃烧热化学方程式分别为:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H4=-890.3CH3OCH3(g)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) H5=-1453.0故2-=得到
20、:2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(l),且1mol液态水变为气态水要吸收44.0kJ的热量,故则H1=(-890.32+1453+44.0) kJmol-1=-283.6kJmol-1,根据所给键能,2CH3OH(g) 反应物总键能-生成物总键能=反应热 故H3=-24kJmol-1。15利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇;发生的主反应如下:i. CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1ii. CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H2 iii. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3(1)已知反
21、应ii中的相关的化学键键能(“CO”表示CO的化学键)数据见表:COH-OE/(kJ1076由此计算H2=_mol-1; 已知H1=-58kJmol-1,则H3=_【答案】 -99 +41(1)反应热=反应物总键能生成物总键能,故H1=(1076+2436)(3413+343+465)=99 kJ根据盖斯定律:反应i反应ii=反应iii,H3=H1H2=58(99)=+41 kJ16氨广泛用于生产化肥、制冷剂等方面。回答下列问题:(3)液氨可用作制冷剂,液氨气化时_(填“释放”或“吸收”)能量;液氨泄漏遇明火会发生爆炸。已知部分化学键的键能数据如下表所示:共价键N-HNNO-H键能/kJ.mol-1391498946463则反应4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)的反应热H=_。【答案】 吸收 -1262 kJmol-1(3)液氨可用作制冷剂,是因为液氨气化时吸收能量,导致周围温度降低;反应4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=3914+4983-9462-4636=-1262 kJmol-1,故答案为:吸收;-1262 kJ
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