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能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新...

能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率。

(1)氢气在O2中燃烧的反应是______热反应(填“放”或“吸”),这是由于反应物的总能量______生成物的总能量(填“大于”、“小于”或“等于”,下同);

(2)从化学反应的本质角度来看,是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量______形成产物的化学键放出的总能量.已知破坏1mol H-H键、1mol O=O键、1mol H-O键时分别需要吸收436kJ、498kJ、463kJ的能量。则2mol H2(g)和1mol O2(g)转化为2mol H2O(g)时放出的热量为         

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(3)通过氢气的燃烧反应,可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能,如果将该氧化还原反应设计成原电池装置,就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能,下图就是能够实现该转化的装置(其中电解质溶液为KOH溶液),被称为氢氧燃料电池.该电池的正极是______

(填a电极或b电极),负极反应式为______。

(4)某种氢氧燃料电池是用固体金属化物陶瓷作电解质,已知正极上

发生的电极反应为:O2+4e===2O2-极上发生的电极反

为________;电子从该极________(填“流入”或“流出”)。

 

(1)放 大于 (2)小于 、482kJ (3)b电极、 H2 +2e-+2OH-=2H2O (3)2H2+2O2--4e-=2H2O、流出 【解析】 试题分析:(1)燃烧反应都是放热反应,所以氢气的燃烧反应是放热反应,根据能量守恒定律,放热反应是反应物的总能量大于生成物的总能量; (2)化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,放热反应的本质是断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成产物的化学键放出的总能量;焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和,则2mol H2(g)和1mol O2(g)转化为2mol H2O(g)时放出的热量为(2×436+498-4×463)=482kJ; (3)根据原电池电极反应,负极:失电子,发生氧化反应;正极:得电子,反应还原反应,所以氢氧燃料电池,负极上氢气失电子发生氧化反应,反应为H2 +2e-+2OH-=2H2O,其中氧气在正极通入,则b电极是正极; (4)氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,氢气在负极失去电子发生氧化反应,电极方程式为2H2+2O2--4e-=2H2O,电池工作时电子从负极流出。 【考点定位】本题主要是考查了原电池的基本原理、反应热判断与计算等 【名师点晴】判断两电极,正确书写电极反应方程式是解答的关键和易错点,同时还要关注电解质溶液是什么及是否参与反应,例如是水溶液还是熔融状态或者是存在交换膜等。关于反应热的计算需要明确计算方法,即可以根据反应物和生成物的总能量计算:ΔH=E生成物-E反应物,或者依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算:ΔH=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量。  
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考点分析:
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有A、B、C、D、E五种短周期主族元素,原子序数由A到E逐渐增大。A元素最外层电子数是次外层电子数的2倍。  B的阴离子和C的阳离子与氖原子的电子层结构相同。在通常状况下,B的单质是气体,0.1molB的气体与足量的氢气完全反应共有0.4mol电子转移。C的单质在点燃时与B的单质充分反应,生成淡黄色的固体,此淡黄色固体能与AB2反应可生成B的单质。D的气态氢化物与其最高价含氧酸间能发生氧化还原反应。请写出:

1A元素的最高价氧化物的结构              

(2)B元素在周期表中的位置               

(3)B单质与C单质在点燃时反应的生成物中所含化学键类型有              

(4)D元素的低价氧化物与E的单质的水溶液反应的离子方程式为______________。

(5)C与D能形成2:1的化合物,用电子式表示该化合物的形成过程的             

(6)元素D与元素E相比,非金属性较强的是           (用元素符号表示),下列表述中能证 明这一事实的是                 (填选项序号)。

a.常温下D的单质和E的单质状态不同     b.E的氢化物比D的氢化物稳定

c.一定条件下D和E的单质都能与钠反应   d.D的最高价含氧酸酸性弱于E的最高价含氧酸

e.D的单质能与E的氢化物反应生成E单质

 

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镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低等特点。一般研究的镁燃料电池可分为镁­空气燃料电池、镁­海水燃料电池、镁­过氧化氢燃料电池和镁­次氯酸盐燃料电池。其中,镁­满分5 manfen5.com次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示,下列有关说法不正确的是(    )

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A镁燃料电池中镁均为负极,发生氧化反应

B.镁­次氯酸盐燃料电池的总反应式为MgClOH2O===Mg(OH)2Cl

C.镁­过氧化氢燃料电池,酸性电解质中正极反应式为H2O22H2e===2H2O

D.镁­次氯酸盐燃料放电过程中OH移向正极

 

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若甲、丙为短周期、同一主族元素组成的单质,乙、丁都是由两种元素组成的化合物,它们之间有如图所示的转化关系,则满足条件的甲和丙可以为(   

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A.钠和氢气    B.硫和氧气    C.氯气和溴单质    D.碳和硅

 

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16O和18O是氧元素的两种核素,用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法不正确的是(    A.在18g 16O2中含有NA个氧原子

B.16O与18O核外电子排布方式相同

C.在标准状况下,1.12L 16O2和1.12L 18O2均含有0.1NA个氧原子

D.18O满分5 manfen5.com216O2化学性质几乎相同

 

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下列说法正确的是(     )

A.周期表中金属与非金属交界处可找到合成催化剂的元素

B.有热量放出的变化一定是放热反应

C.化学反应中能量变化的主要原因是有化学键的断裂与形成

D.影响化学反应速率的本质因素是催化剂

 

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