题目内容

9.(1)下列过程中不一定释放能量的是AB(请填编号)
A.化合反应      B.分解反应      C.形成化学键     D.燃料燃烧      E.酸碱中和       F.炸药爆炸
(2)等质量的下列物质分别完全燃烧,放出热量较多的是A(填编号)
A.硫蒸气          B.硫固体
(3)已知H2和O2反应放热,且断开l molH-H、lmolO=O、lmolO-H键需吸收的能量分别为Ql、Q2、Q3kJ.由此可以推知下列关系正确的是C(填编号)
A.Ql>Q3        B.Q2>Q3        C.2Ql+Q2<2Q3
D.2Ql+Q2<4Q3 E.Ql+Q2>Q3     F.Ql+Q2<Q3
(4)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.如图所示为电池示意图,该电池电极表面均匀地镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定.
①该电池负极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O.
该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断地提供电能,因此大量安全储氢是关键技术之一.金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2LiH
Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2↑
②反应Ⅱ中的氧化剂是H2O.
③LiH与H2O反应放出的H2用作电池燃料,若Li吸收l0mol H2且能量的转化率为80%,则该电池导线中通过电子的物质的量为32mol.

分析 (1)放热反应释放能量,不能释放能量说明是吸热反应,据此分析;
(2)物质所含能量越高,反应释放能量越多;
(3)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量值即为反应热解答,燃烧反应为放热反应;
(4)①碱性溶液中负极反应为2H2-4e-+4OH-=4H2O,正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,电池总反应为2H2+O2=2H2O;
②从化合价的变化的角度分析;
③根据实际参加吸收的氢气以及电极反应式计算.

解答 解:(1)A、化合反应大都放热,但C和CO2生成CO的反应是吸热反应,故A选;
B、分解反应大都是吸热反应,故B选;
C、形成化学键会释放能量,故C不选;
D、燃料燃烧释放能量,故D不选;
E、酸碱中和反应是放热反应,故E不选;
F、炸药爆炸放热,故F不选;故答案为:AB;
(2)等质量的硫蒸汽比硫固体所含能量高,完全燃烧时,硫蒸汽释放的能量高,故答案为:A;
(3)1molH2O中含2molH-O键,断开1molH-H、1molO=O、1molO-H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3kJ,则成1molO-H键放出Q3kJ热量,对于反应H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(g),断开1 mol O=O键和1 molH-O键所吸收的能量Q1+$\frac{1}{2}$Q2,生成新键释放的能量2Q3,该反应放热,2Q3-(Q1+$\frac{1}{2}$Q2)>0,即2Q1+Q2<2Q3,故答案为:C;
(4)①负极为失去电子的一极,即H2失电子生成H+,由于溶液是碱性的,故电极反应式左右应各加上OH-,负极反应为2H2-4e-+4OH-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O,
故答案为:2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O;
②Li从零价升至+1价,作还原剂,H2O的H从+1降至H2中的零价,作氧化剂,故答案为:H2O;
③Li吸收10mol H2生成20mol LiH,而20mol LiH可生成20mol H2,实际参加反应的H2为20mol×80%=16mol,1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子,所以16molH2可转移32mol的电子,故答案为:32.

点评 本题考查了常见的放热反应和吸热反应、焓变大小判断、化学电源的工作原理及有关计算,题目难度较大,注意原电池电极反应式的书写以及从电子守恒的角度计算.

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