题目内容

（1）1799年，意大利物理学家伏特制成了世界上第一个电池-“伏打”电池，直接促进了人类文明的发展．下列①～⑤装置中，能构成原电池的是
①
①
（填序号），其正极反应式为
2H++2e-=H2↑
2H++2e-=H2↑
，负极反应式为
Zn-2e-=Zn 2+
Zn-2e-=Zn 2+
，电子向
正极
正极
（填“正极”或“负极”，下同）运动，H+向
正极
正极
运动．

（2）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破．德国化学家哈伯和化学工程专家博斯因为研究工业合成氨分获1918年和1931年的诺贝尔化学奖．
①工业合成氨反应的化学方程式为
N2（g）+3H2（g）
催化剂
.
高温高压
2NH3（g）
N2（g）+3H2（g）
催化剂
.
高温高压
2NH3（g）
．
②化学反应中的能量变化是断裂旧化学键吸收的能量之和与形成新化学键释放的能量之和的差．依据下表计算：
化学键 H-H N≡N H-N
生成（或断裂）1mol化学键时放出（或吸收）的能量 436kJ 946kJ 390kJ
工业合成氨的反应是
放热
放热
（填“放热”或“吸热”）反应，1molN2完全反应时对应热量的数值为
92
92
kJ．
分析：（1）原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，根据原电池的构成条件判断；易失电子的电极作负极，另一个电极为正极，电子从负极沿导线流向正极，电解质溶液中阳离子向正极移动；
（2）①工业合成氨是利用氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下合成氨气；
②化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算分别吸收和放出的能量，以此计算反应热并判断吸热还是放热．
解答：解：（1）①符合原电池的构成条件，属于原电池；
②两个电极材料相同，所以不能构成原电池；
③不能自发的进行氧化还原反应，所以不能构成原电池；
④没有电解质溶液，不能自发的进行氧化还原反应，所以不能构成原电池；
⑤不能形成闭合回路，所以不能构成原电池；
铜锌原电池中，锌易失电子作负极，电极反应式为：Zn-2e-=Zn 2+，铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，电子向正极移动，氢离子向正极移动，
故答案为：①；2H++2e-=H2↑；Zn-2e-=Zn 2+；正极；正极；
（2）①在高温、高压、催化剂条件下，氮气和氢气发生氧化还原反应生成氨气，所以合成氨反应的化学方程式为N2（g）+3H2（g）
催化剂
.
高温高压
2NH3（g），故答案为：N2（g）+3H2（g）
催化剂
.
高温高压
2NH3（g）；
②在反应N2+3H2?2NH3中，1mol N2完全反应为NH3，
断裂3mol H-H键，1mol N三N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，
生成2mol NH3，共形成6molN-H键，放出的能量为：6×391kJ=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，
故答案为：放热；92．
点评：本题考查了原电池原理及反应热，根据原电池构成条件、原电池中电子和阴阳离子的移动方向等来分析解答，注意从键能角度计算反应热，难度较大．
练习册系列答案
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（1）1840年前后，瑞士科学家盖斯指出，一个化学反应的热效应，仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与中间步骤无关，这就是著名的“盖斯定理”．现已知在25℃、101kPa下，CH4（g）、H2（g）、C（s）的燃烧热分别为890.3kJ?mol-1、285.8kJ?mol-1和393.5kJ?mol-1，写出表示这三种物质燃烧热的热化学方程式：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=-890.3kJ?mol-1
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=-890.3kJ?mol-1
；
H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（l）△H=-285.8kJ?mol-1
H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（l）△H=-285.8kJ?mol-1
；
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1
．
并计算反应C（s）+2H2（g）═CH4（g）的反应热△H=
-74.8kJ?mol-1
-74.8kJ?mol-1
．
（2）已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H3
①写出液态水转化为气态水的热化学方程式：
H2O（l）═H2O（g）△H=
△H1-△H2
2
H2O（l）═H2O（g）△H=
△H1-△H2
2

②CO和H2分别燃烧生成CO2（g）和H2O（g），欲得到相同热量，所需CO和H2的体积比是
△H1
△H3
△H1
△H3
．
（1）1780年，意大利解剖学家伽伐尼在用银质手术刀触碰放在铁盘上的青蛙的时候，无意间发现青蛙腿部肌肉抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激．如果只用一种金属器械去触动青蛙，就无此种反应．伽伐尼认为出现这种现象的原因是动物体内存在“生物电”．结合你所学的知识模拟该过程，下列哪种材质的手术刀触碰铁盘上的青蛙腿不会产生触动？
bcd
bcd
（填字母）
a 铝    b 陶瓷    c 塑料     d 铁

（2）1799年，伏打仔细研究了伽伐尼的发现，以含食盐水的湿抹布，夹在银和锌的圆形版中间，堆积成圆柱状，制造出世界上最早的电池-伏打电池（图1）． 将洁净的金属片A、B、D、E分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧（如图2所示）．在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下：
金属 电子流动方向 电压（V）
A A→Cu +0.78
B Cu→B -0.15
D D→Cu +1.35
E E→Cu +0.30
已知：构成两电极的金属其金属活泼性相差越大，电压表的读数越大．请依据表中数据判断：
D
D
金属可能是最强的还原剂；
B
B
金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜．
（3）1836年，英国科学家丹尼尔对伏打电池进行改进，获得了世界上第一个能够获得稳定电流的电池，图3是丹尼尔电池的简易装置：
该电池的正极是
铜
铜
，负极是
锌
锌
，正极反应是
Cu2++2e-=Cu
Cu2++2e-=Cu
，负极反应是
Zn-2e-=Fe2+
Zn-2e-=Fe2+
．
（4）随着社会的发展和科技的进步，越来越多的电池被制造出来．请选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，使它的正极反应为：Fe3++e-=Fe2+以“”代表反应容器，“”代表导线，“”代表电极，“”代表小灯泡，在右侧方框（图4）内画出装置图并指出电极材料和电解质溶液，标出电源的正负极．
《化学与生活》
呵护生存环境，共建和谐社会．
（1）2012年12月世界气候大会在多哈召开，各国共商大计，控制温室气体的排放，下列属于温室气体的是
 
（填序号）．
①SO2        ②CO2        ③NO2
（2）自行车的部分构件有：①钢圈 ②轮胎 ③车灯外壳．其中属于合金的是
 
；属于有机合成材料的是
 
（每空只填一种构件的序号）．
（3）废旧的钢圈、轮胎应投入如图1所示
 
（填“A”或“B”）标志的垃圾桶中．
（4）某研究性学习小组探究金属锈蚀的条件，进行如下对照实验（如图2）：
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实验现象：数天后铁钉锈蚀情况：A无锈蚀，B无锈蚀，C有锈蚀：
实验结论：金属锈蚀的条件是
 
、
 
；
结论分析：铁钉生锈主要属于
 
腐蚀（填“化学”或“电化学”）；
拓展应用：写出金属防护的一种常用方法
 
．
目前，化学已发展成一门博大精深、内涵丰富的自然科学，“化学发现”是推动化学学科发展的动力和源泉。请回答下列问题：
（1）英国化学家卢瑟福和他的学生丹麦物理学家玻尔建立了原子结构模型。
①的中子数为______，该氯原子与原子形成的化合物的摩尔质量为________，用电子式表示该化合物的形成过程 ______________________。
②O2-的结构示意图为_____，沸点H2O_____H2S（填“”）。
（2）1799年，意大利物理学家伏特制成了世界上第一个电池--“伏打”电池，直接促进了人类文明的发展。下列①～⑤装置中，能构成原电池的是_______（填序号），其正极反应式为______，负极反应式为_________________，电子向______ （填“正极”或“负极”，下同）运动，SO42-向______运动。
（3）1871年，俄国化学家门捷列夫不但发现了元素周期律，还科学地预言了一些新元素的存在，如“类铝”元素镓（元素符号：Ga）位于第四周期。
① 镓的族序数是______，镓的最高价氧化物与盐酸反应的离子方程式是____________。
② 下表是短周期中部分元素的原子半径及主要化合价。
ⅰ：X、Y、Z三种元素的非金属性的强弱顺序为____________（用元素符号和“>” 表示）。
ⅱ：W、X、Y按原子个数比为4:3:2组成一种离子化合物，化学式为______。 
ⅲ：R2X2的电子式为______，R2X2中化学键的类型是______，R2X2与W2X反应的离子方程式为________________________，若反应中转移的电子数为0.4×6.02×1023，则参加反应的R2X2的质量为______g。
（4）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。德国化学家哈伯和化学工程专家博斯因为研究工业合成氨分获1918年和1931年的诺贝尔化学奖。
① 工业合成氨反应的化学方程式为__________________。
② 化学反应中的能量变化是断裂旧化学键吸收的能量之和与形成新化学键释放的能量之和的差。依据下表计算：
工业合成氨的反应是______ （填“放热”或“吸热”）反应，1molN2完全反应时对应热量的数值为______ kJ。
（5）德意志化学家施塔尔、法国化学家拉瓦锡等人在氧化还原反应概念的形成中做出重要贡献。在某一氧化还原反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO、H2O。已知水是产物之一。
① 该反应中的还原剂是______ ；该反应中的还原产物是______。
② 写出该反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目____________。

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