题目内容
【题目】请回答下列问题:
(1)如图所示,在一个小烧杯里加入研细的20g Ba(OH)28H2O晶体.将此小烧杯放在事先滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向小烧杯中加入10g NH4Cl晶体,并用玻璃棒快速搅拌.
①实验中玻璃棒作用是;
②写出有关反应的化学方程式:;
从四大基本反应类型分析,该反应类型是;
③实验现象可以说明该反应的反应物的总能量(填“大于”或“小于”)生成物的总能量
(2)氢气是未来最理想的能源之一,科学家最近研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术:2H2O 2H2↑+O2↑.制得的氢气可用于燃料电池. 试回答下列问题:
①海水分解生成的氢气用于燃料电池时,实现能转变为能.水分解时,断裂的化学键为键,分解海水的反应属于反应(填“放热”或“吸热”).
②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为:A极:2H2+2O2﹣﹣4e﹣═2H2O;B极:O2+4e﹣═2O2﹣ , 则A极是电池的极;电子从该极(填“流入”或“流出”).
③有人以化学反应:2Zn+O2+4H+═2Zn2++2H2O为基础设计出一种原电池,移入人体内作为心脏起搏器的能源,它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+进行工作.则原电池的负极上发生反应的电极反应式为 .
(3)若氢气的燃烧过程中,破坏1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ,破坏1molO2中的化学键为Q2kJ,形成1molH2O中的化学键释放的能量为Q3 . 下列关系式正确的是
A.Q1+Q2>Q3
B.Q1+Q2<Q3
C.2Q1+Q2>2Q3
D.2Q1+Q2<2Q3 .
【答案】
(1)搅拌,使混合物充分接触;Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3↑+10H2O;复分解;小于
(2)化学;电;共价;吸热;负;流出;Zn﹣2e﹣=Zn2+
(3)D
【解析】解:(1)①实验中玻璃棒的作用是搅拌使反应物充分接触并反应,所以答案是:搅拌,使混合物充分接触;②氯化铵属于铵盐,能和强碱氢氧化钡发生复分解反应,生成氨气、水、以及氯化钡,化学方程式为Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O,所以答案是:Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O;复分解;③玻璃片上结冰而与小烧杯粘在一起,说明氢氧化钡和氯化铵的反应是吸热反应,即反应物的总能量小于生成物的总能量,所以答案是:小于;(2)①水难以分解,水分子中存在共价键,在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气,并用激光提供能量,则说明二氧化钛起到催化剂的作用,该反应吸热,燃料电池是将化学能转变为电能的装置,所以答案是:化学;电;共价;吸热;②氢气具有还原性,在负极上被氧化而失去电子,电子从负极经外电路流向正极,所以答案是:负;流出;③原电池负极失去电子,化合价升高,发生氧化反应,根据总反应式2Zn+O2+4H+═2Zn2++2H2O,得到负极反应为:Zn﹣2e﹣=Zn2+ , 所以答案是:Zn﹣2e﹣=Zn2+;(3)破坏1molH﹣H消耗的能量为Q1kJ,则H﹣H键能为Q1kJ/mol,破坏1molO═O键消耗的能量为Q2kJ,则O═O键键能为Q2kJ/mol,形成1mol水中的化学键释放的能量为Q3kJ,每摩尔H2O中含有2molH﹣O键,1molH﹣O键释放的能量为 Q3kJ,则H﹣O键能为 Q3kJ/mol,对于反应2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)反应热△H=反应物的总键能﹣生成物的总键能,所以反应热△H=2Q1kJ/mol+Q2kJ/mol﹣4× Q3kJ/mol=(2Q1+Q2﹣2Q3)kJ/mol,由于氢气在氧气中燃烧,反应热△H<0,即(2Q1+Q2﹣2Q3)<0,所以2Q1+Q2<2Q3 , 所以答案是:D.
【考点精析】本题主要考查了反应热和焓变的相关知识点,需要掌握在化学反应中放出或吸收的热量,通常叫反应热才能正确解答此题.