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北京奥运会祥云火炬将中国传统文化、奥运精神以及现代高科技融为一体.火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧,丙烷是一种优良的燃料.试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1mol H2O(l)过程中的能量变化图,请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式
 
.
②近年来已经研制出丙烷(C3H8)燃料电池,该电池的电解质溶液为H2SO4溶液,写出该电池负极的电极反应式:
 
.
③某金属的相对原子质量为52.00,用上述电池电解该金属的一种含氧酸盐的酸性水溶液时,阳极每放出2240mL(标准状况)气体,阴极析出金属 10.4g,在该含氧酸盐中金属的化合价为
 
,在该实验中,若不考虑能量的损失,电池中消耗丙烷的质量最少是
 
g(结果精确至0.01g).
考点:反应热和焓变,热化学方程式,常见化学电源的种类及其工作原理
专题:基本概念与基本理论
分析:①分析图象得到生成1mol水的焓变△H=-553.75KJ/mol;依据热化学方程式书写方法写出,注意物质聚集状态,对应量下的焓变;
②丙烷燃料电池,该电池的电解质溶液为H2SO4溶液,燃料在负极失电子发生氧化反应,氧气再正极得到电子发生还原反应,注意电解质溶液为酸溶液的环境;
③依据电解过程中电极反应中电子转移守恒,计算氧气和金属的计算关系得到;做为电池电极溶液整个电路中电子转移守恒得到丙烷物质的量,结合摩尔质量计算质量;
解答: 解:①图象是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1mol H2O(l)过程中的能量变化图,反应放热△H=-553.75KJ/mol,则写出的热化学方程式为:
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H1=-2215.0 kJ/mol,
故答案为:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H1=-2215.0 kJ/mol;
②丙烷燃料电池,该电池的电解质溶液为H2SO4溶液,燃料丙烷在负极失电子发生氧化反应,电极反应为:C3H8-20e-+6H2O=3CO2+20H+,
故答案为:C3H8-20e-+6H2O=3CO2+20H+;
③某金属的相对原子质量为52.00,用上述电池电解该金属的一种含氧酸盐的酸性水溶液时,阳极每放出 2240ml(标准状况)氧气物质的量=
2.24L
22.4L?mol-1
=0.10mol,阴极析出金属 10.4g,物质的量=
10.4g
52g?mol-1
=0.2mol;依据电子守恒,结合电极反应得到:阳极极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,阴极电极反应:Mx++xe-=M;依据电子守恒得到,
    xO2~4xe-~4M
    x    4x    4
0.1mol 0.4mol 0.2mol
x=2;
依据电子转移守恒可知,C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);1molC3H8(g)反应电子转移20mol,转移0.4mol电子消耗丙烷为0.02mol;电池中消耗丙烷的质量=0.02mol×44g/mol=0.88g;
故答案为:+2;0.88;
点评:本题考查了热化学方程式的知识分析,热化学方程式的计算,电极原理的电子守恒的计算应用,电极反应书写方法,电极反应计算应用是解题关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的 空心笼状分子C20,该笼状结构是由许多正五边形构成 (如图所示).请回答:C20分子共有
 
个正五边形,共有
 
条棱边,C20晶体属于
 
 (填晶体类型).
(2)氯化铬酰(CrO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物反应.写出铬原子的基态的核外电子排布式
 
,根据价电子构型铬位于周期表中的
 
区.CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断CrO2Cl2是
 
(填“极性”或“非极性”)分子.
(3)某些含氧的有机物也可形成氢键,例如的沸点比高,其原因是
 
.
(4)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用
 
杂化.H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大,原因为
 
.
(5)碳纳米管由单层或多层石墨卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过
 
杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠
 
结合在一起.

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科目:高中化学 来源: 题型:

在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)?2NO2(g),随温度的升高,混合气体的颜色变深.
回答下列问题:
(1)反应的△H
 
0(填“大于”或“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示.在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为
 
mol?L-1?s-1;反应的平衡常数K1为
 
.
(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol?L-1?s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡.
①T
 
100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是
 
.
②列式计算温度T时反应的平衡常数K2
 
.
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向
 
(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体.某活动小组通过实验,探究不同温度下气体产物的组成.实验装置如下:

每次实验后均测定B、C质量的改变和E中收集到气体的体积.实验数据如下(E中气体体积已折算至标准状况):
实验组别 温度 称取CuSO4质量/g B增重质量/g C增重质量/g E中收集到气体/mL
① T1 0.640 0.320 0 0
② T2 0.640 0 0.256 V2
③ T3 0.640 0.160 Y3 22.4
④ T4 0.640 X4 0.192 33.6
(1)实验过程中A中的现象是
 
.D中无水氯化钙的作用是
 
.
(2)在测量E中气体体积时,应注意先
 
,然后调节水准管与量气管的液面相平,若水准管内液面高于量气管,测得气体体积
 
(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
(3)实验①中B中吸收的气体是
 
.实验②中E中收集到的气体是
 
.
(4)推测实验②中CuSO4分解反应方程式为:
 
.
(5)根据表中数据分析,实验③中理论上C增加的质量Y3=
 
g.
(6)结合平衡移动原理,比较T3和T4温度的高低并说明理由
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

【化学-选修3物质结构与性质】
X、Y、Z、T、W五种元素的性质或原子结构如下表:
元素 元素性质或原子结构
X 原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性
Z 基态原子最外层电子排布式为(n+1)sn(n+1)pn+2
T 与Z同周期,元素最高价是+7价
W 原子序数为Y、T元素之和,不锈钢中含有该元素
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是
 
;W元素基态原子电子排布式为
 
.
(2)元素Z与元素T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
 
.
A.常温下Z的单质和T的单质状态不同
B.T的氢化物比Z的氢化物稳定
C.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
D.T的电负性比Z大
(3)常见溶剂XZ2的分子中,含有的σ键与π键个数比为
 
,它所形成的晶体类型为
 
; Y的常见氢化物易液化的主要原因是
 
.
(4)元素X与钙元素可以形成一种离子化合物,该化合物的阴离子和CO互为等电子体,该化合物的电子式为
 
;其中元素X的杂化类型是
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)室温下,pH=12的NaOH溶液100mL,要使它的pH为11.(体积变化忽略不计)
①如果加入蒸馏水,应加
 
mL;
②如果加入pH=10的NaOH溶液,应加
 
mL;
(2)在一定温度下,现有浓度都为0.1mol?L-1a.盐酸,b.硫酸,c.醋酸 d.氨水  四种溶液:
①四种溶液的pH由大到小的顺序是
 
.(用字母编号填答)
②为了证明一水合氨(NH3?H2O)是弱电解质,甲取pH试纸湿润后测得该氨水pH为11,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法是否正确?(填“是”或“否”)
 
,并说明理由:
 
.
③当这三种酸溶液体积相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是
 
.(用字母编号填答)

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科目:高中化学 来源: 题型:

在一个体积为2L的恒容密闭容器中通入2molX(g)和1molY(g),发生反应:2X(g)+Y(g)?2Z(g);△H<0
若达到平衡时气体总物质的量变为原来的0.85倍.请回答下列问题:
(1)平衡时Z的物质的量为
 
;若反应经历5min达到平衡,则Y的平均反应速率为
 
.
(2)相同条件下进行反应,在t1时刻,只改变下列某一种条件,其曲线图象如图甲.
A.升温    B.降温    C.加压     D.减压   E.加催化剂
若c=0.90mol,t1时刻改变的条件是
 
(填选项编号,下同),t2
 
5min (填“>”,“<”或“=”下同).
(3)若其他条件不变,原容器为恒压容器,达到平衡后Z的物质的量
 
0.9mol (填“>”,“<”或“=”).
(4)若将物质的量均为3.00mol物质X、Y混合于5L容器中发生反应,在反应过程中Z的物质的量分数随温度变化如图乙.
①A、B两点Z物质正反应速率的大小关系是
 
;②温度T<T0时,Z%逐渐增大的原因是
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

实验室配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液,填空并请回答下列问题:
(1)配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液需要
 
ml容量瓶.还需要
 
,
 
,
 
.
 
(仪器)
(2)配制时,其正确的操作顺序是计算称量溶解
 
 转移
 
定容摇匀装瓶.
(3)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响?加蒸馏水时不慎超过了刻度
 
;定容时俯视
 
未冷却
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

4g CO在氧气中燃烧生成CO2,放出 9.6kJ热量,写出CO燃烧的热化学方程式为
 
.

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