第1章 化學反應與能量轉化 練習題-高二上學期化學魯科版（2019）選擇性必修1

第一章：化學反應與能量轉化練習題

一、單選題

1.下列有關熱化學方程式的敘述正確的是

A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-57l.6kJ-mol',則氫氣的燃燒熱為285.8kJ?mod

B.己知2SO2(g)+O2(g)2SCh(g)為放熱反應，貝IISO2的能量一定高于SCh

C.含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則稀醋酸和稀NaOH溶液反應的熱化學方程式

1

為NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1)ΔH=-57.4kJ?mol-

D.已知2C(s)+2Ch(g)=2CO2(g)AHi,2C(s)+θ2(g)=2CO(g)ΔH2,則AH∣>AH2

2.已知：NH3?H2θ(aq)與HCl(aq)反應生成ImOINH4C1的AH=TZlkJmoH;強酸、強堿的稀溶液反應的中和

熱=-57.3kJ?moi則N%-凡。在水溶液中電離的等于

A.+45.2kJ-moΓlB.-45.2kJmoΓlC.+69.4kJ?mol1D.-69.4kJmoK1

3.下列化學反應的能量變化與如圖不符合的是

高溫

A.2NH4CI+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCl2+2H2OB.2AI+Fe2θ32Fe+Al2O3

點燃

D.C+O^^CO

C.Mg+2HCl=MgCI2+H2↑22

4.下列有關化學反應的認識錯誤的是

A.一定有化學鍵的斷裂與形成B.一定有電子轉移

C.一定有新物質生成D.一定伴隨著能量變化

5.我國利用合成氣直接制烯燒獲重大突破，其原理是

反應①：C(S)+gθ2(g)=CO(g)ΔH,

反應②：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH2

反應③：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH,=-90.1kJ-mol

反應④：2CH3OH(g)=CH1OCH,(g)+H,O(g)ΔH4<0

反應⑤：3CHiOH(g)=CH,CH=CH2(g)+3H2O(g)ΔH5=-31.0kJ?moΓ'

下列說法正確的是

A.反應③使用催化劑，減小

B.反應④中正反應的活化能大于逆反應的活化能

C.ΔHI-ΔH2<O

D.3CO(g)+6H2(g)=CH,CH=CH2(g)+3H2O(g)?H=-121.IkJ.mol'

6.常溫常壓下，充分燃燒一定量的乙醇放出的熱量為QkJ,用4(X)mL5mol?LJKOH溶液吸收生成的CO2,恰好完

全轉變成正鹽，則充分燃燒ImOlC2H5OH所放出的熱量為

A.QkJB.2QkJC.3QkJD.4QkJ

7.從化學看生活，你認為下列說法合理的是

A.燃料電池是一種高效、環(huán)境友好型的發(fā)電裝置，其能量轉化率可達100%

B.綠色食品就是指顏色為綠色的食品

C.汽車尾氣中的氮氧化物主要是汽油燃燒的產物

D.“煤改氣”“煤改電”等清潔燃料改造工程有利于減少霧霾的形成

8.中科院研制出了雙碳雙離子電池，以石墨(Cn)和中間相炭微粒球(MCMB)為電極，電解質溶液為含有KPF6的有

機溶液，其充電示意圖如下。下列說法錯誤的是

電源

A.固態(tài)KPF6為離子晶體

B.放電時MCMB電極為負極

C.充電時，若正極增重39g,則負極增重145g

D.充電時，陽極發(fā)生反應為G+XPF6^^—Xe-=Cn(PF6)X

9.某反應過程中能量變化如圖所示。下列說法正確的是

試卷第2頁，共9頁

B.該反應為吸熱反應，熱效應等于AH

C.反應過程b可能分兩步進行

D.有催化劑條件下，反應的活化能等于Ei—E2

10.對于反應Fe(s)+H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+H2(g),下列敘述錯誤的是()

A.通過反應過程中溶液溫度變化判斷該反應過程是否放熱

B.改變Fe的表面積會改變反應的速率

C.通常用H2體積的變化情況表示該反應的速率

D.若將該反應設計成原電池，正極材料應為鐵

11.下列關于化學反應的說法正確的是

A.將苯滴入濱水中，振蕩后水層接近無色，發(fā)生取代反應

B.化學反應除了生成新的物質外，不一定伴隨著能量的變化

C.放熱的化學反應不需要加熱就能發(fā)生

D.氧化鐵與鋁反應既是氧化還原反應又是放熱反應

A.AB.BC.CD.D

二、填空題

13.I.已知H2(g)+∕θ2(g)=H2θ(g),反應過程中能量變化如下圖，問:

a；b；co

(2)若已知2H2(g)+θ2(g)=2H2O(g)ΔH1=-Q1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-Q2

則ΔH∣ΔH2,Q1Q2(填“>”、“<”或"=")。

∏.⑴斷開ImOIH-H鍵、ImolN-H鍵、ImoIN三N鍵分別需要吸收能量為436kJ、391kJ、946kJ,寫出H2與足量

N2反應生成NE的熱化學方程式,事實上，反應的熱量總小于理論值，理由是。

(2)在25"C、IoIkPa下，Ig甲醇(CH3。H⑴)燃燒生成CCh和液態(tài)水時放熱22.68kJ0則表示甲醇燃燒的熱化學方程式

為___________

14.氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用。

(1)上圖是N2(g)和Kg)反應生成ImoINH3(g)過程中能量變化示意圖,請寫出N2和氏反應的熱化學方程式:。

(2)No與Co反應的熱化學方程式可以表示為2NO(g)+2CO(g).?2CO2(g)+N2(g)ΔW=akJ∕mol,但該反應的速率很小,

若使用機動車尾氣催化轉化器，尾氣中的NO與CO可以轉化成無害物質排出。上述反應在使用“催化轉化器”后，

a(填“增大”“減小”或"不變’)。

⑶用NE催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。例如：

4NH3(g)+3θ2(g)=2N2(g)+6H2O(g)AH∣=-akJ/mol①

N2(g)+O2(g)=2NO(g)Δ?=-bkJ/mol②

若ImOlNH3還原NO至N2,則該反應過程中的反應熱△%=kJ?mo「(用含a、b的式子表示)。

試卷第4頁，共9頁

(4)已知下列各組熱化學方程式

①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)XHI=—25kJ/mol

②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)Δ?=—47kJ/mol

(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)AHj=+640kJ/mol

請寫出FeO(S)被Co(g)還原成Fe(S)和CO2(g)的熱化學方程式：

15.某課外小組利用原電池原理驅動某簡易小車(用電動機表示)。

電

C^∣SO4infι

網I

(1)初步設計的實驗裝置示意圖如圖1所示，CUSO4溶液在圖1所示裝置中的作用是(答兩點)。

實驗發(fā)現：該裝置不能驅動小車。

(2)該小組同學提出假設：

可能是氧化反應和還原反應沒有完全隔開，降低了能量利用率，為進一步提高能量利用率，該小組同學在原有反應

的基礎上將氧化反應與還原反應隔開進行，優(yōu)化的實驗裝置示意圖如圖2所示，圖2中A溶液和B溶液分別是

和,鹽橋屬于(填“電子導體”或“離子導體”)，鹽橋中的C「移向溶液(填“A”或

為降低電池自重，該小組用陽離子交換膜代替鹽橋，實驗裝置示意圖如圖3所示。

Cu牛"

__A溶液一_二三亍一B溶液

丁陽陶子交換膜

A溶液

圖2

(3)利用改進后的實驗裝置示意圖3,仍不能驅動小車，該小組同學再次提出假設:

可能是電壓不夠；可能是電流不夠；可能是電壓和電流都不夠;

實驗發(fā)現：1.5V的干電池能驅動小車，其電流為750μA;

實驗裝置示意圖3的最大電壓為LoV,最大電流為200μA

該小組從電極材.料、電極反應、離子導體等角度對裝置做進一步優(yōu)化，請補全優(yōu)化后的實驗裝置示意圖4,并在圖

中標明陽離子的流向。

<≡>

MAr殳

M4

16.電解精煉銅的電解槽里裝的電解液是用硫酸酸化的硫酸銅溶液。與直流電源正極相連的電極是含有少量鋅、金、

銀等金屬雜質的粗銅塊，在電解時發(fā)生氧化反應，銅、鋅轉化為陽離子進入溶液；與直流電源負極相連的電極是純

銅薄片，溶液中的銅離子結合電子成為金屬銅在純銅片上析出。電解消耗電能，得到純度大于99.9%的電解銅。試

分析：

(1)當電路中通過電流時，在兩個電極上的電極反應分別是什么—？為什么?

(2)電路通過的電量與析出的銅的質量有什么關系?

(3)為什么電解槽里會有含金、銀等金屬的陽極泥?

17.電解原理在生產生活中應用廣泛，請回答下列問題：

(1)①電解法制備金屬鋁的化學反應方程式為—。

②為了防止鐵器被腐蝕常用電解法在其表面鍍銅，此時鐵器應與電源—極相連；電解精煉銅時，粗銅應與電源一極

相連。

③利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于一處。

NaCl注液

(2)用石墨電極電解IOOmLH2SO4和CUSo4的混合溶液，通電一段時間后，陰、陽兩極分別收集到2.24L和3.36L

氣體(標況下)，溶液想恢復至電解前的狀態(tài)可加入—。

A.0.2molCuOOJmolH2OB.0.1molCuCO3

C.O.lmolCu(OH)2D.0.1molCu2(OH)2CO3

(3)汽車尾氣排放的CO、NOX等氣體是大氣污染的主要來源，NOX也是霧霾天氣的主要成因之一。利用反應NCh

+NH3-N2+H2θ(未配平)消除NO2的簡易裝置如圖所示。

20‰30%NaOH溶液

①電極a的電極反應式為—o

試卷第6頁，共9頁

②常溫下，若用該電池電解0.6LlmOI/L的食鹽水，當消耗336mLB氣體（標況下）時電解池中溶液的pH=_（假

設電解過程溶液體積不變）。

18.如下圖所示的裝置中，若通入直流電5min時，銅電極質量增加2.16g,試回答:

B

（1）電源電極X的名稱為O

⑵PH變化：A（填“增大”、“減小”或“不變），B，CO

（3）寫出A中電解的總反應的離子方程式。

（4）寫出C中Ag電極的電極反應式。

⑸通電5min后，B中共收集224mL氣體（標準狀況），溶液體積為200mL,則通電前CUSo,溶液的物質的量濃度為

（設電解前后溶液體積無變化）。

19.燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源。下圖為燃料電池的結構示意圖，電解質溶液為NaOH溶液，電極材

料為疏松多孔的石墨棒。請回答下列問題：

電極①電極②

（1）若該燃料電池為氫氧燃料電池。

①a極通入的物質為（填物質名稱），電解質溶液中的C）H-移向極（填”負"或“正”）。

②寫出此氫氧燃料電池工作時，負極的電極反應式：。

（2）若該燃料電池為甲烷燃料電池。已知電池的總反應為CH）+20z+2OH-=CO：+3H2O

①下列有關說法正確的是（填字母代號）。

A.燃料電池將電能轉變?yōu)榛瘜W能

B.負極的電極反應式為CH4+1OOH-8e=CO；+7H2O

C.正極的電極反應式為θ2+4H++4e=2H2θ

D.通入甲烷的電極發(fā)生氧化反應

②當消耗甲烷33.6L(標準狀況下)時，假設電池的能量轉化效率為80%,則導線中轉移的電子的物質的量為—mol。

20.已知下列熱化學方程式：

φ2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH≈-57l.6kJ∕mol

②C(S)+O2(g)=CO2(g)ΔW=-393.5kJ∕mol

③C(S)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+131.5kJ∕mol

請回答：

(1)上述反應中屬于放熱反應的是(填序號，下同)，屬于吸熱反應的是o

(2)2g的H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出的熱量為。

(3)依據事實，寫出下列反應的熱化學方程式。

①ImOIN2(g)與適量O2(g)反應生成NCh(g),需吸收68kJ的熱量，該反應的熱化學方程式為。

②ImOlN2(g)與適量H2(g)反應生成N%(g),放出92.4kJ的熱量，該反應的熱化學方程式為。

21.我國古代青銅器工藝精湛，有很高的藝術價值和歷史價值。但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕，故對其進行修

復和防護具有重要意義。

(1)某青銅器中Sn、Pb的質量分別為119g、20.7g,則該青銅器中Sn和Pb原子的數目之比為。

(2)采用“局部封閉法”可以防止青銅器進一步被腐蝕。如將糊狀AgzO涂在被腐蝕部位，AgzO與有害組分CUCl發(fā)生

復分解反應，該化學方程式為。

(3)下圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖。

O2

a：多孔粉狀銹

b：多孔催化層

c：青銅基體

①腐蝕過程中，負極是(填"a”或"b”或"c”)；

②環(huán)境中的Cr擴散到孔口，并與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉銅銹Cu2(OH)3CL其離子方程式為

③若生成4.29gCu2(OH)3Cl,則理論上耗氧體積為L(標準狀況)。

22.如圖是一個化學過程的示意圖，回答下列問題：

試卷第8頁，共9頁

^LA廬

C（石墨）Ag

過量AgNO3溶液Naa溶液

甲池乙池丙池

（1）甲池是裝置，電極B的名稱是。

（2）甲裝置中通入C3H8的電極反應____________,丙裝置中D極的產物是（寫化學式）。

（3）一段時間，當乙池中產生112mL（標準狀況下）氣體時，均勻攪拌丙池，所得溶液在25℃時的PH=。（已

知：NaCl溶液足量，電解后溶液體積為200mL）。

（4）若要使乙池恢復電解前的狀態(tài)，應向乙池中加入（寫物質化學式）。

參考答案:

1.A

【詳解】A.氫氣的燃燒熱為Imol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量，由

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH=-571.6kJ?mol?'可知，氫氣的燃燒熱為285.8kJ?moH,故A正確；

B.2S02(g)+02(g)-2SCh(g)為放熱反應，則S02和O2的能量高于SO3,但SO2的能量不

一定高于SO3,故B錯誤；

C.醋酸為弱酸，電離吸熱，則NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)

ΔH>-57.4kJ?moΓl,故C錯誤；

D.兩個反應都是放熱反應，反應熱為負值，放出的熱量越多，反應熱越小，C完全燃燒生

成二氧化碳放出的熱量更多，則AHI<AH2,故D錯誤；

答案選A。

2.A

【分析】25℃,IOIkPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和熱為57.3kJ∕mol,但是

弱堿的電離吸熱，根據題干信息寫出反應的熱化學方程式，然后利用蓋斯定律計算出

NH3?H2O在水溶液中電離的△Wo

【詳解】NH3?H2θ(aq)+H+=NHj(叫)+H2(Xl)AW=-12.1kJ∕moL(1)

H+(叫)+OH-(aq)=H2O(1)?∕7=-57.3kJ∕mol(2)

+

⑴-(2)可得：NH3?H2O(aq)=NH4(aq)+OH(aq),△4=+45.2kJ∕mol,

所以NH3?H2O在水溶液中電離的△”為+45.2kJ∕mol,故選Ao

3.A

【分析】圖示中，反應物的總能量大于生成物的總能量，為放熱反應。

Δ

【詳解】A.2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCh+2H2θ,鍍鹽與堿反應吸熱，故選A；

高溫

B.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,鋁熱反應放熱，故不選B；

C.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,金屬與酸反應放熱，故不選C；

占燃

D.C+02-CO2,燃燒反應放熱，故不選D；

選A0

4.B

【詳解】A.化學反應的實質是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成，所以化學反應中一定有

化學鍵的斷裂與形成，A正確；

B.化學反應中不一定有電子轉移，如酸堿中和反應，B錯誤；

C.有新物質生成的反應為化學反應，所以化學反應中一定有新物質生成，C正確；

D.斷裂化學鍵吸熱，形成化學鍵放熱，化學反應中有化學鍵的斷裂和形成，所以化學反應

答案第10頁，共11頁

中一定伴隨著能量變化，D正確；

故選B。

5.C

【詳解】A.催化劑不能改變焰變，A錯誤；

B.反應④是放熱反應，其中正反應的活化能小于逆反應的活化能，B錯誤；

C.根據蓋斯定律：①一②即得到氫氣燃燒的熱化學方程式，氫氣燃燒是放熱反應，所以AHl

-ΔH2<O,C正確；

D.根據蓋斯定律：③x3+⑤得3CO(g)+6H2(g)→CH3CH=CH2(g)+3H2O(g)

ΔH≈-301.3kJ?mol',D錯誤，

故答案選Co

【點睛】

6.B

【詳解】氫氧化鉀的物質的量為2mol,與二氧化碳反應轉化為正鹽，需要二氧化碳的物質

的量為Imo1,則根據乙醇燃燒方程式分析，乙醇的物質的量為0?5mol,則Imol乙醇完全燃

燒放出的熱量為2QkJ。

故選Bo

7.D

【詳解】A.燃料電池產物對環(huán)境無污染，屬于環(huán)境友好電池，但是燃料電池工作時除轉化

為電能，還會轉化為其他形式的能量，其能量利用率小于100%,故A錯誤；

B.綠色食品并非指顏色是綠色的食品，而是對產自良好生態(tài)環(huán)境的，無污染、安全、優(yōu)質

的食品的總稱，綠色食品分為A級和AA級兩類：A級綠色食品在生產過程中允許限量使

用限定的化學合成物質；AA級綠色食品在生產過程中則不允許使用任何有害化學合成物質,

故B錯誤；

C.汽車尾氣中的氮氧化物主要是空氣中的氮氣和氧氣在高溫或放電的條件下生成的，汽油

燃燒的主要產物為碳氧化物，故C錯誤；

D.二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物這三項是霧霾主要組成，前兩者為氣態(tài)污染物，

最后一項顆粒物才是加重霧霾天氣污染的罪魁禍首。它們與霧氣結合在一起，讓天空瞬間變

得灰蒙蒙的，“煤改氣”、"煤改電''等清潔燃料改造工程減少了二氧化硫、氮氧化物和可吸入

顆粒物，故有利于減少霧霆天氣，故D正確；

答案選D。

8.C

【詳解】A.由圖可知，固態(tài)KPF6能電離生成PF；和K+,則固態(tài)KPF6為離子晶體，故A

正確；

B.根據放電時離子的移動方向可知充電時石墨電極為陽極、MCMB電極為陰極，則放電時

答案第11頁，共11頁

石墨電極為正極、MCMB電極為負極，故B正確；

C.充電時，PF；移向陽極、K+移向陰極，二者所帶電荷數值相等，則移向陽極的PFI和移

向陰極的K+數目相等,即n(PF>n(K+)=39g÷39g∕mOI=ImO1,n(PF

；)=nM=1mol×145g∕mol=l45g,即充電時,若負極增重39g,則正極增重145g,故C錯誤;

D.充電時，陽極發(fā)生失去電子的氧化反應，即反應為Cn+xPF6——Xe-=Gl(PF6)X，故D正確；

故選C。

9.C

【詳解】A.催化劑能降低反應的活化能，則b中使用了催化劑，A說法錯誤；

B.反應物能量高于生成物，為放熱反應，△"=生成物能量-反應物能量，B說法錯誤；

C.根據圖象可知，反應過程b可能分兩步進行，C說法正確；

D.E1>E2表示反應過程中不同步反應的活化能，整個反應的活化能為能量較高的E∣,D說

法錯誤；

故選C。

10.D

【詳解】A.若反應為放熱反應，則溶液的溫度會升高；若反應為放熱反應，則溶液的溫度

會降低，因此可通過反應過程中溶液溫度變化判斷該反應過程是否放熱，A正確；

B.Fe是固體物質，改變Fe的表面積，會改變Fe與硫酸的接觸面積，因而會改變反應的速

率，B正確；

C.在相同時間內產生的氫氣越多，反應速率越快，所以可通過H2體積的變化情況表示該

反應的速率，C正確；

D.在該反應中Fe失去電子，被氧化，因此若將該反應設計成原電池，負極材料應為鐵，

正極材料是活動性比Fe弱的金屬或能夠導電的非金屬，D錯誤；

故合理選項是D。

11.D

【詳解】A.將苯滴入溟水中，振蕩后水層接近無色，為萃取現象，沒有發(fā)生化學反應，故

A錯誤；

B.化學反應中除了遵循質量守恒定律，還遵循能量守恒定律，化學反應中的能量變化通常

表現為熱量的變化。所以化學反應除了生成新的物質外，還一定伴隨著能量的變化，能量變

化通常表現為熱量的變化，即放熱和吸熱，故B錯誤：

C.放熱反應有的需加熱，有的不需加熱。如木炭的燃燒是一個放熱反應，但需要點燃，點

燃的目的是使其達到著火點。再如鋁熱反應也是，故C錯誤；

D.氧化鐵與鋁反應放出大量的熱，且Fe元素和Al元素化合價發(fā)生變化，氧化鐵與鋁反應

既是氧化還原反應又是放熱反應，故D正確；

故選D。

答案第12頁，共11頁

12.C

【詳解】A?電解質為能夠傳導氧離子的固體氧化物，正極氧氣得電子生成氧離子，故A不

選；

B.電解質溶液是氫氧化鉀，正極上氧氣得電子與水反應生成氫氧根離子，故B不選；

C.存在質子交換膜，正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水，故C選；

D.電解質為熔融碳酸鹽，正極氧氣得電子結合二氧化碳生成碳酸根離子，故D不選；

故選C。

13.舊鍵斷裂吸收的能量新鍵形成釋放出的能量反應

熱><N2(g)+3H2(g).2NH3(g)ΔW=-92kJ∕mol可逆反應有一定限

3

度CH3OH(I)+?O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)Δ/∕≈-725.76kJ/mol

【詳解】1.(1)a是指反應物H2和02斷開化學鍵形成H原子和O原子的過程，所以a代表

舊鍵斷裂吸收的能量，b是指H原子和。原子形成化學鍵，構成Hg的過程，所以b代表

了新鍵形成釋放出能量，c是指吸收的能量和放出的能量之差，所以C代表了一個反應的反

應熱。

(2)同等情況下，氣態(tài)水具有的能量要高于液態(tài)水具有的能量，此反應是個放熱反應，則

<0,則AH∕>A42,QI<Q2O

∏.(1)3H2+N2,2NH3,斷開ImOlH—H鍵、ImolN三N鍵，分別需要吸收能量為436kJ、

946kJ,則斷裂3molH-H鍵、ImOlNmN鍵需要吸收的總能量為3×436kJ+946kJ=2254kJ,

斷開ImolN—H鍵，需要吸收能量為391kJ,則形成2molNH3形成6molN-H鍵需要放出的

能量為6x391kJ=2346kJ,吸收能量少，放出能量多，則該反應是放熱反應，放出的熱量為

Q=2346KJ-2254kJ=92J,則反應的熱化學方程式是N2(g)+3H2(g).-2NH3(g)Δ∕∕=-92kJ/mol,

反應的熱量總小于理論值，理由是此反應是可逆反應，反應有一定限度。

(2)在25'C、IoIkPa下，Ig甲醇(CH3OH(I))燃燒生成CCh和液態(tài)水時放熱2Z68kJ,則1

mol(CH3OH⑴)燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱是725.76kJ,則甲烷燃燒的熱化學方程式是

3

CH3OH(I)+yO2(g)=CO2(g)+2H2O(DΔH=-725.76kJ∕mol0

14.(l)N2(g)+3H2(g).?2NH3(g)Δ∕7=-92kJ/mol

(2)不變

⑶等

4

(4)FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+Cθ2(g)NH=—218kJ/mol

答案第13頁，共11頁

【詳解】(1)由圖可知，合成氨反應為放熱反應，生成2mol氨氣的反應熱

Δ//=-2(￡2—E/)=-2×(300kJ∕mol-254kJ/mol)=—92kJ∕mol,則反應的熱化學方程式為

N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)A"=-92kJ∕mol,故答案為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)Δλ/=-92

kJ/mol；

(2)催化劑只改變反應速率，不改變反應的反應熱的符號和數值，則使用機動車尾氣催化

轉化器后，a不變，故答案為：不變；

(3)由蓋斯定律可知，反應①Y)x3得反應4NHMg)+6NO(g)=5N2(g)+6H2θ(g),則

Δ∕∕=Δ∕∕∕-3Δ∕∕2=(3b-a)kJ/mol,則1mol氨氣還原一氧化氮至氮氣的反應熱—kJ/mol,

3b-a

故答案為:

~T~

(4)由蓋斯定律可知，反應①X二②X，-③二得FeO⑸被CO(g)還原成Fe(S)和Cθ2(g)的反

263

應FeO(S)+CO(g)=Fe(s)+CC>2(g),則AH=-----5『C)47kJ∕moI640kJ∕moICC

---1+--)=—218

O3

kJ/mol,反應的如化學方程式為FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)Δ∕7=-218kJ/mol,故答案為:

FeO(s)÷CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔW=—218kJ/molo

15.傳導離子、作正極反應物硫酸鋅溶液硫酸銅溶液離子導

體A

(.U

CuSOt溶液

【詳解】⑴由可知，CUSo4是電解質，可傳導離子，該原電池的負極電極反應式

為Zn-2e=Zn2+,正極的電極反應式為Cu2++2e=Cu,故CUSO4可作正極反應物；答案為傳導

離子、作正極反應物。

答案第14頁，共11頁

Cu

由

(2)1可知，A溶液中電極為Zn,故A溶液中應為ZH+,同理，B溶液

A溶液B溶液

圖2

中為CF+,由⑴知陰離子為SO：-；鹽橋是由瓊脂和飽和的KCl或KNo3組成，屬于離子導

體；根據在原電池中陰離子向負極移動，則Zn為負極，故Cr向A溶液中移動；答案為硫

酸鋅溶液，硫酸銅溶液，離子導體，Ao

(3)由電子由左邊移向右邊，左邊為負極，右邊為正極，根據題中信息,

要增大電壓和電流，故選取電極材料Mg和石墨，陽離子向正極移動，優(yōu)化后的實驗裝置示

e?

意圖4為

16.(1)粗銅極的反應為：Cu-2e-=Cu2+,Zn-2e-=Zn2+,純銅極的反應為：Cu2++2e=Cu與

電源正極相連的粗銅極為陽極，銅、鋅金屬被氧化為金屬離子，與電源負極相連的純銅極為

陰極，電極周圍的銅離子得電子被還原為銅單質

(2)每轉移2mol電子，陰極上析出64g銅單質

(3)銀、金活動性比銅弱，無法被氧化，沉積在電解池槽內形成陽極泥

【詳解】(1)銅、鋅均為活潑電極材料，且鋅活潑性強于銅，兩種金屬作為電解池陽極時會

被氧化為金屬離子，故粗銅極反應為Cu-2e=Cu2+,Zn-2e-=Zn2+;陰極上電解池中放電能力

最強的離子被還原，即銅離子被還原為銅單質，故純銅極反應為Cu"+2e=Cu：

(2)由陰極的電極反應式可知，每轉移2mol電子，陰極上就析出Imol銅單質，其質量

m=n?M=1mol×64g∕mol=64g,即每轉移2mol電子，陰極上析出64g銅單質；

答案第15頁，共11頁

（3）與電源正極相連的粗銅中含有少量的鋅、銀、金，而銀、金活動性比銅弱，無法被氧

化，故沉積在電解池槽內形成陽極泥。

通電

17.2AI2O3（熔融）^4A1+3O2↑負極正極NAD2NH3-

6e+6OH≈2N2+6H2O13

【分析】（1）①電解法制備金屬鋁，三氧化鋁電解生成鋁和氧氣；

②鐵是待鍍金屬，此時鐵器應與電源負極相連；電解精煉銅時，粗銅作陽極，粗銅應與電源

正極相連。

③模擬鐵的電化學防護，用外加電流的陰極保護法，鐵在陰極；

（2）根據電解池中離子的放電順序和兩極上發(fā)生的變化來書寫電極反應方程式進行計算，

兩個電極上轉移的電子數目是相等的，據此計算出溶液中減少的物質的物質的量，思考需加

入物質.

（3）電極a電極發(fā)生氧化反應,氨氣在堿性條件下氧化為氮氣：2NH3-6e-+6OH-=2N2+6H2O；

當消耗336mLNCh氣體（標況下）時，由反應2Nθ2+8b+4H2θ=N2+8OH-計算生成的OH-。

【詳解】（1）①電解法制備金屬鋁，三氧化鋁電解生成鋁和氧氣，化學反應方程式為2ALO3

通電

（熔融）—^4A1+3O2↑C

通電

故答案為：2Abθ3（熔融）4A1+3O2↑;

②為了防止鐵器被腐蝕常用電解法在其表面鍍銅，鐵是待鍍金屬，此時鐵器應與電源負極相

連；電解精煉銅時，粗銅作陽極，粗銅應與電源正極相連。

故答案為：負極；正極；

③模擬鐵的電化學防護，為減緩鐵的腐蝕，用外加電流的陰極保護法，開關K應置于N處。

故答案為：N；

（2）電解H2SO4和CUSO4的混合溶液，陽極發(fā)生的反應為：40H→2H20+02↑+4e,陰極

2++

上發(fā)生的電極反應為：Cu+2e→Cu,2H+2e→H2↑,

陽極生成3.36L氧氣，即0.15mol,由陽極電極反應式可知，轉移電子為0?6mol,陰極收集

到2.24L（標況）氣體，即生成0.1mol的氫氣，

由陰極電極反應式可知，陰極上生成的O.lmolH?只得到了0.2mol電子，所以剩余0.4mol

電子由銅離子獲得，生成銅0.2mol,綜上分析，電解H2SO4和CUSo4的混合溶液時，生成

了0.2molCu,0.1mol氫氣，0.15mol氧氣，溶液要想恢復電解前的狀態(tài)，需加入OZmolCuO

（或碳酸銅）和0.1mol水，

故選ADo

（3）電極a電極發(fā)生氧化反應,氨氣在堿性條件下氧化為氮氣：2NH3-6e-+6OH-=2N2+6Hq；

電極b的電極發(fā)生還原反應，二氧化氮轉化生成氮氣，電極方程式為2Nθ2+8b

答案第16頁，共11頁

+4H2O=N2+8OH?總反應：6NO2+8NH3→7N2+12H2O,消耗標準狀況下336mLNO2時，

電路中轉移0.06mol電子，電解池中生成0.06molOH-,C(OJT)=0.06mol÷0.6L=0.Imol.L

1(V14

-I,C(H+)mol?L^1=10-13mol?L^1,故PH=I3,

故答案為：2NH3-6e+6OH=2N2+6H2O；13。

18.⑴負極

⑵增大減小不變

通電??

(3)2C1+2H2O-2OH+H2↑+Cl2↑

(4)Ag-O=Ag*

(5)0.025mol∕L

【分析】該裝置為電解池，通電5min后，銅電極質量增加2.16g,則說明銅電極為陰極，

溶液中的Ag+在銅電極上得到電子生成銀：Ag++e-=Ag,2.16gAg的物質的量為0.02mol,所

以電路中轉移電子為0.02mol0

【詳解】(1)銅為陰極，則電源電極X為負極；

(2)A裝置中陽極是Cr失去電子變?yōu)槁葰?，陰極是水電離出來的H+得到電子生成氫氣，

水電離出H+的同時會電離出OH,導致溶液中OH-濃度增大，溶液PH增大；B裝置陰極是

CiP+得到電子生成銅，陽極是水電離出來的OH-失去電子生成氧氣，水電離出OH的同時還

電離出H+,導致溶液中H+濃度增大，溶液的PH減小；C裝置陽極是電極材料Ag失去電

子生成Ag+,同時溶液中的Ag+在陰極得到電子變?yōu)锳g析出，溶液的PH不變；

(3)A中放電的是Cl-和水電離的H+,生成氫氣、NaOH和氯氣，電解總反應的離子方程

通電??

式為：2C1+2HzO-2OH+H?↑+Cl2T；

(4)C中銀為陽極，在陽極，銀失去電子變?yōu)锳g+,電極反應式為：Ag-e=Ag+;

(5)B中收集到的224mL氣體的物質的量為SOImoL在B中，陽極始終是水電離出來的

OH-失去電子生成氧氣：2H2θ-4e=θ2T+4H+,通電5min,電路中轉移電子為0.02mol,則生

成的氧氣為0.005mol,所以在陰極還有0.005molH2生成，即陰極開始時是溶液中的Ci?+得

+

到電子生成Cu,當C/+消耗結束時，溶液中的H+得到電子生成H?：2H+2e=H2↑,生成

0.005molH2,轉移0.0Imol電子，則銅離子生成銅轉移0.00Imol電子，根據電極反應式：

CιP++2e-=Cu可知，溶液中的CiP+為0.005mol,所以通電前CUSO4溶液的物質的量濃度為

0.005moI÷0.2L=0.025mol∕Lo

19.氫氣負H2-2e-+2OH=2H2OBD9.6

【詳解】(1)①氫氧燃料電池中通入氫氣的電極為負極、通入氧氣的電極為正極，根據電子

答案第17頁，共11頁

移動方向知，a為負極、b為正極，所以a通入的物質是氫氣，放電時溶液中陰離子向負極

移動，所以電解質溶液中的OH一移向負極，故答案為：氫氣；負；

②該燃料電池中，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為H”2e-+2OH-

=2H2O,故答案為：H2-2e+2OH≈2H2O;

(2)①A.燃料電池是原電池，是將化學能轉化為電能的裝置，故A錯誤；

B.負極上甲烷失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為

CH4+10OH?-8e-=CO≡+7H2O,故B正確；

C.正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，電極反應式為02+2H20+4e=40H-,故B

錯誤；

D.通入甲烷的電極失電子發(fā)生氧化反應，故D正確；

故選BD；

(g)n(CH4)=33.6L÷22,4L∕mol=l.5mol,消耗Imol甲烷轉移8mol電子，則消耗1.5mol甲烷轉

移電子物質的量=L5molx8=12mol,假設電池的能量轉化效率為80%,則轉移電子的物質的

量=12molx80%=9.6mol,故答案為：9.6。

20.①②③285.8kJ①N2(g)+O2(g)=NO2(g)

Δ∕∕=+68kJ∕mol;②N2(g)+3H2(g)=2NH3(s)ΔW=-92.4kJ∕mol

【詳解】(1)A“<O為放熱反應，△”>()為吸熱反應，上述反應中屬于放熱反應的是①②，

屬于吸熱反應的是③；

⑵根據2H2(g)+θ2(g)=2H2θ(l)AH=-571.6kJ∕mol,表示2mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出

571.6kJ的熱量，2gHz的物質的量，片魯=不冷=Imol,ImolFh完全燃燒生成液態(tài)水，放

M2g∕mol

出的熱量為285.8kJ;

(3)書寫熱化學方程式時需要標出各物質的聚集狀態(tài)，注明△〃的數值及單位，反應的系數是

物質的量，不用標出反應條件。根據題意，寫出熱化學方程式；

①ImoIN2(g)與適量02(g)反應生成NCh(g),需吸收68kJ的熱量，AH=+68kJ∕mol,該反應的

熱化學方程式為①N2(g)+O2(g)=NO2(g)AH=+68kJ∕mH;

②ImoIN2(g)與適量HKg)反應生成NH3(g),放出92.4kJ的熱量，A"=-92.4kJ∕mol,該反應的

熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)=2NH√g)ΔH=-92.4kJ∕molo

21.(1)10：1

⑵Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2O

2+

(3)c2CU+3OH+CΓ=CU2(OH)3CH0.448

【解析】⑴

根據N=?^XNA,青銅器中Sn、Pb的質量分別為119g、20.7g,則該青銅器中Sn和Pb原子

答案第18頁，共11頁

數目之比為病赤=M

(2)

復分解反應為相互交換成分的反應，因此該反應的化學方程式為Ag2O+2CuCl=2AgCI+

C112O;

(3)

①負極發(fā)生失電子的反應，銅作負極失電子，因此負極為c,其中負極反應：Cu-2e=Cu2

+,正極反應：O2+2H2O+4e=40H^;

②正極產物為OH,負極產物為C/+,兩者與C「反應生成Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為

2+

2Cu+3OH+Cl=Cu2(OH)3ClI;

③4.29gCu2(OH)3Cl的物質的量為0.02mol,由Cu元素守恒知，發(fā)生電化學腐蝕失電子的

CU單質的物質的量為0.04mol,失去電子0.08mol,根據電子守恒可得，消耗。2的物質的

量為幽粵=0.02mol,所以理論上消耗氧氣的體積為0.448L(標準狀況)。

4