题目内容
5.已知101KPa下,1mol氢气完全燃烧生成气态水,放出244.8kJ的热量,又已知:H2O(g)=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol.(1)请写出氢气完全燃烧生成液态水的热化学方程式2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-577.6 KJ•mol-1;
(2)阿波罗宇宙飞船使用氢氧燃料电池,在两极分别通入氢气和氧气,以KOH溶液为电解质溶液,请写出负极的电极反应式H2-2e-+2OH-=2H2O,正极的电极反应式O2+4e -+2H2O═4OH -.
分析 (1)依据热化学方程式书写方法,标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式;
(2)氢氧燃料电池在碱性溶液中,正极是氧气得到电子生成氢氧根离子,负极是氢气失电子发生氧化反应,在碱溶液中生成水;
解答 解:(1)已知101KPa下,1mol氢气完全燃烧生成气态水,放出244.8kJ的热量,2mol氢气完全反应放热489.6KJ,反应的热化学方程式为:
①2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-489.6 KJ•mol-1;
②H2O(g)=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol,
依据盖斯定律①+②×2得到氢气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-577.6 KJ•mol-1;
故答案为:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-577.6 KJ•mol-1;
(2)氢氧燃料电池,在两极分别通入氢气和氧气,以KOH溶液为电解质溶液,氢氧燃料电池在碱性溶液中,正极是氧气得到电子生成氢氧根离子,电极反应为:O2+4e -+2H2O═4OH -;负极上是氢气失电子发生氧化反应,碱性环境中生成水,电极反应为:H2-2e-+2OH-=2H2O,
故答案为:H2-2e-+2OH-=2H2O,O2+4e -+2H2O═4OH -;
点评 本题考查想,原电池原理的应用了热化学方程式书写方法,掌握基础是关键,题目较简单.
练习册系列答案
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9.实验室中,要使NaAlO2溶液中的铝全部沉淀出来,最适宜选用的试剂是( )
| A. | HNO3 | B. | 盐酸 | C. | KOH溶液 | D. | 通入CO2气体 |
20.下列说法或表示法正确的是( )
| A. | 在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=+285.8kJ•mol-1 | |
| B. | 已知C(石墨)→C(金刚石)△H=+119kJ•mol-1,则相同条件下等质量的石墨、金刚石分别完全燃烧,石墨放出的能量比金刚石的高 | |
| C. | 在稀溶液中:H++OH-═H2O△H=-57.3kJ•mol-1,若将含1mol CH3COOH的醋酸溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ | |
| D. | 已知25℃、101 kPa条件下:4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H=-2834.9 kJ/mol;4Al(s)+2O3(g)═2Al2O3(s)△H=-3119.1kJ/mol,等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为放热反应 |
10.反应N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)的平衡常数为K1,在相同的条件下NH3(g)?$\frac{1}{2}$N2(g)+$\frac{3}{2}$H2(g)的平衡常数为K2,则下列关系正确的是( )
| A. | K1=K2 | B. | K1=$\frac{1}{{K}_{2}}$ | C. | K1=(K2)2 | D. | K1=($\frac{1}{{K}_{2}}$)2 |
17.自2013年3月我国北方地区出现了雾霾天气,其产生的原因说法不一,汽车的尾气排放被称为原因之一,有关氮的化合物的研究是一项重要课题.
(1).已知N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5KJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0KJ•mol-1
则加催化剂处理汽车尾气的热化学方程是2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g)△H=-746.5KJ•mol-1
(2).反应2NO2(g)?2NO(g)+O2(g) 在容积为2.0L的密闭容器中进行,反应过程中NO2的物质的量随时间的变化如下表
①条件A与条件B表示的是该反应在某不同条件的反应状况,该不同条件是B
A.有、无催化剂 B.温度不同 C.压强不同 D.容器体积不同
②能说明该反应已达到平衡状态的是ACE
A.V正(NO2)=V逆(NO)
B.c(NO2)=c(NO)
C.O2的物质的量不变
D.混合气体的密度不变
E.混合气体的平均摩尔质量
③在条件A从反应开始至10s时,氧气的平均速率为0.0015mol•L-1•s-1
④在条件B不变保持压强不变的条件下,向平衡体系里再通入0.15molO2和0.1molNO2,则反应正向(填“正向”、“逆向”或“不移动”).
(1).已知N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5KJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0KJ•mol-1
则加催化剂处理汽车尾气的热化学方程是2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g)△H=-746.5KJ•mol-1
(2).反应2NO2(g)?2NO(g)+O2(g) 在容积为2.0L的密闭容器中进行,反应过程中NO2的物质的量随时间的变化如下表
| 时间(s) | 0 | 10 | 20 | 25 | 30 |
| 条件A[n(NO2)](mol) | 0.20 | 0.14 | 0.13 | 0.13 | 0.13 |
| 条件B[n(NO2)](mol) | 0.20 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
A.有、无催化剂 B.温度不同 C.压强不同 D.容器体积不同
②能说明该反应已达到平衡状态的是ACE
A.V正(NO2)=V逆(NO)
B.c(NO2)=c(NO)
C.O2的物质的量不变
D.混合气体的密度不变
E.混合气体的平均摩尔质量
③在条件A从反应开始至10s时,氧气的平均速率为0.0015mol•L-1•s-1
④在条件B不变保持压强不变的条件下,向平衡体系里再通入0.15molO2和0.1molNO2,则反应正向(填“正向”、“逆向”或“不移动”).
15.某温度下,反应SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═SO3(g) 的平衡常数为K1,在同一温度下,反应2SO3(g)═2SO2(g)+O2(g)的平衡常数为K2,则( )
| A. | K2=K1 | B. | K2=$\frac{1}{{K}_{1}}$ | C. | K2=K${\;}_{1}^{2}$ | D. | K2=$\frac{1}{{K}_{1}^{2}}$ |