题目内容

20．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$?_{TiO_{2}}^{激光}$2H2↑+O2↑．制得的氢气可用于燃料电池．
（1）分解海水时，实现了从太阳能转变为化学能．生成的氢气用于燃料电池时，实现化学能转变为电能．
通常把拆开1mol 某化学键所吸收的能量或形成1mol某化学键所放出的能量看成该化学键的键能．键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热，化学反应的反应热等于反应中断裂旧化学键的之和与反应中形成新化学键的键能之和的差．
化学键H-HN≡NN-H
键能/KJ•mol-1436946390.8
（2）估算1mol N和 3mol H结合生成1mol NH3放出热量为45.4KJ．在一定条件下，N2和H2合成NH3，该反应为放热反应（填“放热”或“吸热”），每生成2mol  NH3反应的热值为90.8KJ．

分析 （1）太阳光分解海水时，太阳能转化为化学能，二氧化钛做催化剂；燃料电池是将化学能转变为电能的装置；
（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，根据方程式以及反应物、生成物的键能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：太阳光分解海水时，太阳能转化为化学能，水难以分解，在二氧化钛（TiO2）表面作用使海水分解得到氢气；生成的氢气用于燃料电池，实现了将化学能转变为电能；
故答案为：太阳；化学；化学；电；
（2）在反应N2+3H2?2NH3中，断裂1mol N三N键、3mol H-H键共吸收的能量为：946kJ+3×436kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×390.8kJ=2344.8kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，生成2molNH3放出的热量为：2344.8kJ-2254kJ=90.8kJ，生成1molNH3放出的热量为：45.4kJ，
故答案为：45.4；放热；90.8．

点评 本题考查了能量的转化形式及反应中的热效应等知识点，注意掌握常见的能量转化形式，明确化学反应与能量变化的关系，键能与反应热的关系，形成化学键放出能量，破坏化学键吸收能量，反应热=形成化学键放出能量-破坏化学键吸收能量，题目难度不大．

练习册系列答案
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20．NA为阿伏加德罗常数的值．下列叙述正确的是（　　）
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B．25℃时，Ksp（BaSO4）=1×10-10，则BaSO4饱和溶液中Ba2+数日为1×10-5 NA
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D．常温下，1 mol的NaHCO3固体中含HCO3-的数目为NA
11．有一瓶澄清的溶液，其中可能含有 H+、NH4+、Na+、Al3+、Fe3+、I-、NO3-、CO32-、SO42-、AlO2-．取该溶液进行以下实验：

①用pH试纸检验，溶液呈强酸性．
②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色．
③该溶液的焰色反应没有黄色；
④当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示．
（1）该溶液中肯定含有的离子是H+、NH4+、Al3+、I-
已确定阳离子的物质的量之比为c（H+）：c（NH4+）：c（Al3+）=2：3：1
（2）肯定不含的离子是Na+、Fe3+、NO3-、CO32-、AlO2-．
（3）不能确定的离子是SO42-，如何证明该离子是否存在？取溶液少量于试管中，向其中加入足量盐酸，无明显现象，再加几滴BaCl2溶液，产生白色沉淀，则证明含有SO42-，反之没有
（4）请写出沉淀溶解过程的离子方程式Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
8．充分燃烧一种只含C、H、O三种元素的有机物，它们消耗O2和生成CO2的体积比都为5：4．
（l）此类中相对分子质量最小的有机物的结构简式为CH3CHO；
（2）这类有机物充分燃烧时，生成的CO2和H2O的物质的量之比为1：1．且能发生水解反应的有机物的结构有4种．
15．化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一．某同学进行如图1实验，以检验化学反应中的能量变化．

请回答下列问题：
（1）实验中发现，反应后①中的温度升高；②中的温度降低．由此判断铝条与盐酸的反应是放热反应，Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应．反应过程①（填“①”或“②”）的能量变化可用图2表示．
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A．温度    B．浓度   C．压强
（3）已知①中盛有20mL 2mol/L的稀盐酸，当铝条插入溶液中2min后，收集到标准状况下H2的体积为224mL，则该时间段内反应速率v（HCl）=0.5moL•-1•min-1．
5．下列变化中，需要吸收热量用于克服分子间作用力的是（　　）
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C．将食盐溶解于水D．加热使硫化氢分解
12．已知在25℃，101kPa下，16g气态CH4充分燃烧生成液态水时放出890kJ热量．请计算：
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D．在能量变化上，该反应主要是化学能转变为热能和动能

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