题目内容
【题目】根据化学能和热能、电能相关的知识,请回答下列问题:
I.已知31 g白磷(P4)变为31 g红磷(P)时释放能量。
(1)上述变化属于__________变化;稳定性白磷_________红磷(填“>”或“<”,下同);
(2)已知白磷和红磷燃烧均生成P2O5。31 g白磷完全燃烧释放出的能量___________31 g红磷完全燃烧释放的能量。
II.氢气是一种清洁能源,在我国航天工程中也有应用。
(1)已知:2H2+O22H2O。该反应1g氢气完全燃烧放出热量121kJ,其中断裂1molH-H键吸收436kJ,断裂1molO=O键吸收496kJ,那么形成1molH-O键放出热量______。
(2)航天技术上使用的氢-氧燃料电池原理可以简单看作下图“氢-氧燃料电池的装置图”则:
①a极为电池的_________(填“正极”或“负极”);溶液中OH-移向________电极(填“a”或“b”)。
②b电极附近pH_____________。(填增大、减小或不变)。
③如把H2改为甲烷,则电极反应式为:负极:________________________________。
④将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。若该电池中两电极的总质量为60g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47g,试计算:产生标准状况下氢气的体积________________L。
【答案】化学 < > 463kJ 负极 a 增大 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 4.48
【解析】
I.(1)白磷和红磷是两种不同的物质,因此上述变化属于化学变化;由于31 g白磷(P4)变为31 g红磷(P)时释放能量,这说明白磷的能量高于红磷,能量越低越稳定,则稳定性白磷<红磷;
(2)白磷的能量高于红磷,因此31 g白磷完全燃烧释放出的能量大于31 g红磷完全燃烧释放的能量。
Ⅱ.(1)已知:2H2+O22H2O,该反应1g氢气完全燃烧放出热量121kJ,则2mol氢气完全燃烧放出热量4×121kJ,由于反应热等于反应物中键能之和与生成物中键能之和的差值,如果设形成1molH-O键放出热量为xkJ,则4x-2×436-496=4×121,解得x=463,即形成1molH-O键放出热量为463kJ。
(2)①电子从a极流出,则a极为电池的负极;原电池中阴离子向负极移动,则溶液中OH-移向a电极。
②b电极是正极,氧气得到电子转化为氢氧根离子,所以附近pH增大。
③如把H2改为甲烷,则电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。
④将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,锌为负极,失去电子,氢离子在正极得到电子转化为氢气。若该电池中两电极的总质量为60g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47g,这说明消耗锌的质量是60g-47g=13g,物质的量是13g÷65g/mol=0.2mol,根据反应式Zn+2H+=Zn2++H2↑可知产生标准状况下氢气的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L。
【题目】用如图所示装置进行实验,将少量液体甲逐滴加入到固体乙中,试管中试剂为丙,则下表中对应选项错误的是
甲 | 乙 | 丙 | 试管中的现象 | |
A | 浓硫酸 | 亚硫酸钠 | 石蕊试液 | 先变红后褪色 |
B | 醋酸 | 粉状贝壳 | Na2SiO3溶液 | 浑浊 |
C | 浓氨水 | 生石灰 | AgNO3溶液 | 先沉淀后溶解 |
D | 浓硝酸 | 铜 | 水 | 生成无色气体并在试管口变为红棕色 |
A. A B. B C. C D. D