Question

Ⅰ．北京時(shí)間11月1日清晨5時(shí)58分07秒，中國(guó)“長(zhǎng)征二號(hào)F”遙八運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射，火箭的第三級(jí)使用的推進(jìn)劑是液氫和液氧．
已知下面在298K時(shí)的熱化學(xué)方程式：
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）；△H=-571.6kJ?mol^-1
CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890.3kJ?mol^-1
C（S）+O₂（g）=CO₂（g）；△H=-393.5kJ?mol^-1
根據(jù)上面的熱化學(xué)方程式完成下列問(wèn)題：
（1）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明等質(zhì)量的H₂、C、CH₄完全燃燒時(shí)放出熱量最多的是

 

．
（2）根據(jù)以上反應(yīng)，則C（S）+2H₂（g）=CH₄（g）的焓變△H=

 

．
（3）已知H₂O（l）=H₂O（g）；△H=+44.0kJ?mol^-1
試寫(xiě)出甲烷燃燒生成二氧化碳和水蒸氣時(shí)的熱化學(xué)方程式：

 

．
Ⅱ．據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)達(dá)國(guó)家每年由于金屬腐蝕造成的直接損失約占全年國(guó)民生產(chǎn)總值的2%～4%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出水災(zāi)、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、地震等自然災(zāi)害造成損失的總和．因此，了解金屬腐蝕的原因和尋求防止金屬腐蝕的方法具有重要意義．
（1）分別放在如圖裝置（都盛有0.1mol?L^-1的H₂SO₄溶液）中的四塊相同的純鋅片，其中腐蝕最快的是

 

．

（2）利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)．其中X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開(kāi)關(guān)K應(yīng)置于

 

處．若X為鋅，開(kāi)關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱(chēng)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

專(zhuān)題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專(zhuān)題

分析：Ⅰ、（1）根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義進(jìn)行計(jì)算；
（2）根據(jù)蓋斯定律來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變；
（3）根據(jù)蓋斯定律來(lái)解答；
Ⅱ、（1）金屬腐蝕快慢順序是：電解池陽(yáng)極＞原電池負(fù)極＞化學(xué)腐蝕＞原電池正極＞電解池陰極；
（2）作原電池正極或作電解池陰極的金屬被保護(hù)．

解答： 解：Ⅰ、（1）設(shè)質(zhì)量都為m，相同質(zhì)量的H₂、CH₄、C完全燃燒時(shí)，放出熱量分別是

571.6KJ

4

×m、

890.3KJ

16

×m、

393.5KJ

12

×m、最大值應(yīng)為

571.6KJ

4

×m，因此相同質(zhì)量的H₂、CH₄、C完全燃燒時(shí)，放出熱量最多的是H₂，
故答案為：H₂；
（2）①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l） △H=-571.6kJ?mol^-1?
②CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O （l） △H=-890.3kJ?mol^-1?
③C（s）+O₂（g）═CO₂（g） △H=-393.5kJ?mol^-1?
根據(jù)蓋斯定律，①+③-②得熱化學(xué)方程式為C（s）+2H₂（g）═CH₄（g）△H=-74.8 kJ?mol^-1；
故答案為：-74.8 kJ?mol^-1；?
（3）①CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O （l） △H=-890.3kJ?mol^-1?
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，①+②×2，得熱化學(xué)方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802.3 kJ?mol^-1；
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802.3 kJ?mol^-1；
Ⅱ、（1）金屬腐蝕快慢順序是：電解池陽(yáng)極＞原電池負(fù)極＞化學(xué)腐蝕＞原電池正極＞電解池陰極，根據(jù)圖知，B中鋅作正極、C中鋅作負(fù)極、D中鋅作陰極，所以鋅被腐蝕快慢順序是：C＞A＞B＞D，則被腐蝕最快的是C，故選C；
故答案為：C；
（2）作原電池正極或作電解池陰極的金屬被保護(hù)，若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，則鐵應(yīng)作電解池陰極，所以開(kāi)關(guān)K應(yīng)該置于處N處；
若X為鋅，開(kāi)關(guān)K置于M處，該裝置構(gòu)成原電池，鋅易失電子作負(fù)極，鐵作正極而被保護(hù)，該電化學(xué)防護(hù)法稱(chēng)為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，
故答案為：N；犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)和計(jì)算應(yīng)用，金屬被腐蝕快慢順序來(lái)分析，原電池、電解池原理的分析判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．