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20.我國在酒泉衛星發射中心用“長征二號丁”運載火箭以“一箭多星”的方式,將國家科技重大專項高分辨率對地觀測系統首顆衛星“高分一號”成功發射升空,此顆衛星堪稱“太空千里眼”,對國土資源調查、環境監測、地理測繪和精準農業及國防工業等將起到十分重要的作用.
I、“高分一號”使用了大功率運載火箭,火箭推進器中裝有還原劑肼(N2H4)和強氧化劑過氧化氫(H2O2),發生的反應為N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g),已知生成1mol H2O(g)放出160.4KJ能量.
(1)H2O2在催化劑作用下分解的化學方程式為2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(2)用電子式表示H2O的形成過程
(3)若該火箭推進器中H2O2有24mol共價鍵發生斷裂,則放出的能量為2566.4KJ.
II、科學家設想利用太陽能電池電解水產生的氣體設計成燃料電池給衛星供電,可產生水循環的環保型的衛星供電系統.
(4)將生成的氫氣用于燃料電池時,實現了化學能轉化為電能;水分解時,斷裂的化學鍵為共價鍵,分解水的反應屬于吸熱(填“放熱”或“吸熱”)反應.
該氫氧燃料電池的電解質溶液為KOH溶液,則電池反應的負極反應為H2-2e-+2OH-=2H2O,電池工作一段時間后,電解質溶液中KOH的物質的量不發生(填“發生”或“不發生”)變化.

分析 (1)過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣;
(2)氫原子和氧原子之間以共用電子對而形成水分子;
(3)1mol過氧化氫中3mol的共價鍵,所以H2O2有24mol共價鍵發生斷裂,反應的過氧化氫為8mol,由2molH2O2生成4molH2O(g),則8mol的過氧化氫生成16mol的水,又因為生成1mol H2O(g)放出160.4KJ能量,所以放出熱量為:160.4KJ×16=2566.4KJ;
(4)原電池是將化學能轉化為電能的裝置,非金屬元素之間形成的化學鍵大多是共價鍵,物質的分解反應是吸熱反應;氫氧燃料電池中,H2從負極通入,在反應中被氧化;根據電極反應確定pH的變化.

解答 解:(1)過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣,方程式為:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,故答案為:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(2)H2O為共價化合物,各原子達到穩定結構,用電子式表示形成過程為
故答案為:
(3)1mol過氧化氫中3mol的共價鍵,所以H2O2有24mol共價鍵發生斷裂,反應的過氧化氫為8mol,由2molH2O2生成4molH2O(g),則8mol的過氧化氫生成16mol的水,又因為生成1mol H2O(g)放出160.4KJ能量,所以放出熱量為:160.4KJ×16=2566.4KJ,故答案為:2566.4KJ;
(4)氫氣用于燃料電池,燃料電池是將化學能轉化為電能的裝置,水分解時,斷裂的化學鍵為H-O鍵,屬于共價鍵,分解海水的反應屬于吸熱反應,氫氧燃料電池中,H2從負極通入,負極的電極反應式為:H2-2e-+2OH-=2H2O;負極上氫氣和氫氧根離子反應生成水,正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子,氫氧燃料電池的產物是水,KOH的物質的量不變,溶液的體積增大,濃度變小,所以PH值減小,故答案為:化學;電;共價;吸熱;H2-2e-+2OH-=2H2O;不發生.

點評 本題考查化學方程式的書寫、用電子式表示物質的形成、熱量的轉化和電極反應式的書寫,綜合性強,但比較容易.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.根據下面的反應路線及所給信息填空:

(1)A的結構簡式是,名稱是環己烷.
(2)①的反應類型取代反應    ②的反應類型消去反應.
(3)反應④的化學方程式+2NaOH$→_{△}^{醇}$+2NaBr+2H2O.

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11.下列說法錯誤的是(  )
A.電子排布式1s22s22p63s23p64s3違反了泡利原理
B.基態原子電子排布式1s22s22p63s23p63d5違反了能量最低原理
C.根據構造原理,原子核外電子填充順序為1s2s2p3s3p4s3d4p5s5p4d6s4f5d6p
D.某主族元素氣態基態原子的逐級電離能分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703…,當它與氯氣反應時生成的陽離子是X2+

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8.寫出下列物質的電子式
SiF4C2H2NaOH

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15.下列有關放熱反應、吸熱反應的說法不正確的是(  )
A.吸熱反應的發生都需要加熱,吸熱反應都沒有利用價值
B.若某反應正向進行時為放熱反應,則該反應逆向進行時必為吸熱反應
C.放熱反應放出熱量的多少與反應物的質量和狀態有關
D.不管是吸熱反應還是放熱反應,升高溫度,反應速率均增大

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5.乙二酸(HOOC-COOH,可簡寫為H2C2O4)俗稱草酸,易溶于水,屬于二元中強酸(為弱電解質),且酸性強于碳酸.為探究草酸的部分化學性質,進行了如下實驗:
(1)向盛有1mL飽和NaHCO3溶液的試管中加入足量乙二酸溶液,觀察到有無色氣泡產生.該反應的離子方程式為HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O
(2)該小組同學將2.52g草酸晶體(H2C2O4?2H2O)加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反應,測得反應后溶液呈酸性(忽略溶液體積變化),則下列關系合理的是CD
A、c(Na+)+c(H+)═c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-
B、c(HC2O4-)+c(C2O42-)═0.2mol/L
C、c(HCO4-)>c( C2O42-)>c(H2C2O4
D、c(Na+)═c(H2C2O4)+c( HC2O4-)+c(C2O42-
(3)向盛有乙二酸飽和溶液的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,發現其溶液的紫紅色褪去,有氣泡產生,說明乙二酸具有還原性(填“還原性”、“氧化性”或“酸性”),請寫出該反應的離子方程式:
5H2C2O4+6H++2MO4-═2Mn2++10CO2↑+8H2O
(4)乙二醇與乙二酸類似,每個碳上連一個羥基.現以乙烯為原料(其他無機試劑任選),寫出由乙烯合成乙二醇的化學方程式.CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl、ClCH2CH2Cl+2NaOH$→_{△}^{水}$HOCH2CH2OH+2NaCl.

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12.下列物質①NaCl②KCl③MgO④Na2O熔點由高到低順序正確的是(  )
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12.氯氣溶于水發生的反應為:Cl2+H2O=HCl+HClO  下列分析正確的是(  )
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13.用含有少量銀和鋅的粗銅作陽極,純銅作陰極,CuSO4溶液作電解液,電解一段時間后,陽極的質量減少了xg,則(  )
A.電解液的質量增加xgB.陰極質量增加xg
C.陰極質量增加bg,b>xD.陰極質量增加bg,b<x

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