题目内容
【题目】回答下列问题:
(1)下列反应属于放热反应的是_______。
A.铝片与稀H2SO4反应制取H2 B.碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳
C.葡萄糖在人体内氧化分解 D.氢氧化钾和硫酸中和
E.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体反应
(2)一定条件下,SO2与O2反应5min后,若SO2和SO3物质的量浓度分别为1mol/L和3mol/L,则SO2起始物质的量浓度为______;用SO3表示这段时间该化学反应速率为_______。
(3)下图是某笔记本电脑使用的甲醇燃料电池的结构示意图。放电时甲醇应从____处通入(填“a”或b”),电池内部H+向_____(填“左”或“右”)移动。写出正极的电极反应式________。
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(4)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。
化学键 | H-H | N—H | N≡N |
键能kJ/mol | 436 | a | 945 |
已知:1molN2和3molH2反应生成2molNH3时放出热量93kJ,试根据表中所列键能数据计算a的数值_________。
【答案】 ACD 4 mol/L 0.6mol/(L·min) a 右 O2+4e-+4H+===2H2O 391
【解析】(1)根据常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应、所有中和反应、绝大多数化合反应和铝热反应;常见的吸热反应有:绝大数分解反应、个别的化合反应(如C和CO2)、少数分解、置换以及某些复分解反应(如铵盐和强碱),据此分析解答;
(2)根据初始时加入的SO2和O2,反应5min后,SO3物质的量浓度3mol/L,则反应生成了SO33mol/L,根据转化量之比=化学计量数之比,则转化的SO2为3mol,由反应物初始量=转化量+剩余的量,计算出SO2起始物质的量浓度,根据v=
计算v(SO3);
(3)根据电子流向可知a为负极,负极发生氧化反应,b为正极发生还原反应,溶液中阳离子移向正极分析解答;
(4)根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能求算。
(1)A.铝片与稀H2SO4反应制取H2属于放热反应;B.碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳属于吸热反应;C.葡萄糖在人体内氧化分解是氧化反应,属于放热反应;D.氢氧化钾和硫酸中和属于放热反应;E.Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应属于吸热反应,故属于放热反应的是ACD,故答案为:ACD;
(2)根据初始时加入的SO2和O2,反应5min后,SO3物质的量浓度3mol/L,则反应生成了SO33mol/L,根据转化量之比=化学计量数之比,则转化的SO2为3mol/L,由反应物初始量=转化量+剩余的量,SO2起始物质的量浓度=1mol/L+3mol/L=4mol/L,根据v=
,v(SO3)=
=0.6mol/(Lmin),故答案为:4mol/L;0.6mol/(Lmin);
(3)原电池中电子从负极经外电路流向正极,根据电子流向可知a电极为负极,甲醇在负极上发生氧化反应,电极反应式为2CH3OH+2H2O-12e-═2CO2+12H+,b为正极,氧气得电子发生还原反应,电极反应式为3O2+12e-+12H+═6H2O,氢离子移向正极右侧,故答案为:a;右;O2+4e-+4H+═2H2O;
(4)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=945kJmol-1+436kJmol-1×3-akJmol-1×6=-93kJmol-1,a=391 kJmol-1,故答案为:391。