第一节 化学反应中的热效应和原电池 答案Word文件下载.docx

第一节 化学反应中的热效应和原电池 答案Word文件下载.docx

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[答案]　

（1）N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）

ΔH＝＋67.8kJ·

mol－1

（2）N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g）　ΔH＝－92kJ·

（3）C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）

ΔH＝－2QkJ·

N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g）　ΔH＝－4QkJ/mol

8.[提示]　

（1）CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－akJ/mol

S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－bkJ/mol

（2）不对，CH3COOH为弱酸，反应过程中电离需要吸热，放出热量少，故ΔH>

－57.3kJ/mol。

9.[解析]　（3）①第2组数据偏差较大，应舍去，其他三组的温度差平均值约为4.0℃。

②ΔH＝－[（50＋30）mL×

1.0g·

mL－1×

4.0℃×

4.18×

10－3kJ·

g－1·

℃－1÷

0.025mol]≈－53.5kJ·

③放出的热量少可能是散热、多次加入碱或起始温度读得较高等原因。

（4）稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中NH3·

H2O的电离要吸收热量，故中和热要小一些（注意中和热与ΔH的关系）。

[答案]　

（1）隔热保温，防止热量的损失

（2）H2SO4（aq）＋2NaOH（aq）===Na2SO4（aq）＋2H2O（l）

ΔH＝－114.6kJ·

（3）①4.0　②－53.5kJ·

mol－1　③b

（4）ΔH1＝ΔH2<

ΔH3

提升训练二

1.B　[由图示可知，水分解生成氢气和氧气，氢气和氧气形成燃料电池产生电能，同时生成水，所以水可以循环利用，故A正确；

开发和利用“氢能”，减少煤炭等化石能源的使用，大大减少了二氧化硫、二氧化碳的产生，有利于控制酸雨和温室效应，而臭氧空洞与氟利昂有关，与化石燃料无关，故B错误；

根据图示可知，水在太阳能、光分解催化剂作用下分解生成氢气和氧气，关键是寻找合适的催化剂，故C正确；

实现了图示转化后，将太阳能转化成了廉价的电能，然后可利用电解水获得大量的氢气，故D正确。

2.C　[A项，煤炭、石油、沼气都是不可再生能源，故错误；

B项，天然气是一种化石燃料是不可再生能源，故错误；

C项，太阳能、风能、潮汐能都是可再生的新能源，都来自于太阳能，故正确；

D项，地热能来源于地球内部的热量，核能是指核在聚变的时候产生光能和热

3.[解析]　

（1）已知热化学方程式：

CaO（s）＋H2SO4（l）===CaSO4（s）＋H2O（l）

ΔH＝－271kJ/mol　①

5CaO（s）＋3H3PO4（l）＋HF（g）===Ca5（PO4）3F（s）＋5H2O（l）　ΔH＝－937kJ/mol　②

①×

5－②得：

Ca5（PO4）3F（s）＋5H2SO4（l）===5CaSO4（s）＋3H3PO4（l）＋HF（g）　ΔH＝－418kJ/mol。

（2）将所给热化学方程式标号：

4Fe（s）＋3O2（g）===2Fe2O3（s）　ΔH＝－1648kJ·

mol－1　①

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－393kJ·

mol－1　②

2Fe（s）＋2C（s）＋3O2（g）===2FeCO3（s）

ΔH＝－1480kJ·

mol－1　③

根据盖斯定律：

③×

（－2）＋①＋②×

4可得：

4FeCO3（s）＋O2（g）===2Fe2O3（s）＋4CO2（g）

ΔH＝－260kJ·

[答案]　

（1）Ca5（PO4）3F（s）＋5H2SO4（l）===5CaSO4（s）＋3H3PO4（l）＋HF（g）　ΔH＝－418kJ/mol

（2）4FeCO3（s）＋O2（g）===2Fe2O3（s）＋4CO2（g）

4.[解析]　将已知两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由（②－①）÷

2即可。

[答案]　xCOS（g）===xCO（g）＋Sx（s）

ΔH＝

（bx－ax）kJ·

5.A　[根据盖斯定律找出各反应的反应热之间的关系。

将前三个热化学方程式分别标为①、②、③，根据盖斯定律，由

×

①＋

②－2×

③可得：

2S（g）===S2（g）　ΔH4＝

（ΔH1＋ΔH2－3ΔH3）。

6.A　[碳燃烧的热化学方程式为①C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1＝akJ·

mol－1，将另外两个热化学方程式进行编号，②S（s）＋2K（s）===K2S（s）　ΔH2＝bkJ·

mol－1，③2K（s）＋N2（g）＋3O2（g）===2KNO3（s）　ΔH3＝ckJ·

mol－1，运用盖斯定律，①×

3＋②－③得S（s）＋2KNO3（s）＋3C（s）===K2S（s）＋N2（g）＋3CO2（g）　ΔH＝（3a＋b－c）kJ·

mol－1，则x＝3a＋b－c，故A正确。

7.C　[将第一个热化学方程式乘以2，再减去第二个热化学方程式，得2H2O（g）===2H2（g）＋O2（g）　ΔH＝＋480kJ·

mol－1，故断开1molO—H需要吸收的热量为（436kJ×

2＋496kJ＋480kJ）÷

4＝462kJ，C项正确。

8.[解析]　

（1）根据盖斯定律得④＝2×

③－2×

②－①，即ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。

（2）将题给三个热化学方程式分别标号为①②③，根据盖斯定律，由①＋②－③得目标反应的ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。

（3）将已知的三个热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律，用①－②－③即得所求的热化学方程式，由此可得到ΔH＝－45.5kJ·

[答案]　

（1）2ΔH3－2ΔH2－ΔH1

（2）ΔH1＋ΔH2－ΔH3

（3）－45.5

9.B　[可根据题意设计路径

故ΔH1＝ΔH2＋ΔH3>

0，因ΔH2<

0，故ΔH1<

ΔH3，所以ΔH1＋ΔH2<

ΔH3。

10.[解析]　根据盖斯定律可知：

①2H2O（g）===2H2O（l）　ΔH＝ΔH1－ΔH2<

ΔH2。

②S（g）===S（s）　ΔH＝ΔH1－ΔH2<

③CO2（g）===

O2（g）＋CO（g）　ΔH＝ΔH1－ΔH2>

0，故ΔH1>

④ΔH1<

[答案]　①ΔH1<

ΔH2　②ΔH1<

ΔH2

③ΔH1>

ΔH2　④ΔH1<

11.[答案]　

（1）1076kJ/mol＋2×

436kJ/mol－3×

413kJ/mol－343kJ/mol－465kJ/mol＝－99kJ/mol放　前者

（2）变小　（3）－29

（4）ΔH3＝ΔH2－ΔH1　＋41

（5）CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH＝－akJ/mol

原电池提升训练一

1.C　[A.Cu作正极，电极上发生还原反应，错误；

B.电池工作过程中，SO

不参加电极反应，故甲池的c（SO

）基本不变；

C.电池工作时，甲池反应为Zn－2e－===Zn2＋，乙池反应为Cu2＋＋2e－===Cu，甲池中Zn2＋会通过阳离子交换膜进入乙池，以维持溶液中电荷平衡，由电极反应式可知，乙池中每有64gCu析出，则进入乙池的Zn2＋为65g，溶液总质量略有增加，正确；

D.由题干信息可知，阴离子不能通过阳离子交换膜。

2.D　[由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；

电流表读数为零时，Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态，C正确；

D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。

3.B　[②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子作负极；

③中Fe在浓HNO3中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，则Fe作正极，A、C错误；

②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2[Al（OH）4]－，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；

④中Cu作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错误。

4.[答案]　

（1）A>

B　

（2）C>

D　（3）A>

C　（4）D>

B　（5）B>

E　A>

C>

D>

B>

E

5.[解析]　

（1）a中加入CuSO4，消耗一部分Zn，Cu、Zn形成原电池，反应速率加快，所以a放出H2的量减少，但速率加快。

（2）a中加入CuSO4消耗Zn，但不影响产生H2的量，速率也加快。

（3）CH3COONa与H2SO4反应后生成弱酸CH3COOH，从而减慢反应速率，但产生H2的量没发生变化。

[答案]　

（1）A　

（2）B　（3）C

6.[答案]　Cu－2e－===Cu2＋　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋

7.[提示]　

（1）Cd－2e－＋2OH－===Cd（OH）2

2NiOOH＋2e－＋2H2O===2Ni（OH）2＋2OH－

（2）Cd（OH）2＋2e－===Cd＋2OH－

2Ni（OH）2＋2OH－－2e－===2NiOOH＋2H2O

（3）正　减小　（4）负

8.[提示]　①O2＋4e－＋4H＋===2H2O

2CO－4e－＋2H2O===2CO2＋4H＋

2CO＋O2===2CO2

②O2＋4e－＋2H2O===4OH－

2CO－4e－＋8OH－===2CO

＋4H2O

2CO＋O2＋4OH－===2CO

＋2H2O

③O2＋4e－===2O2－

2CO－4e－＋2O2－===2CO2

④O2＋4e－＋2CO2===2CO

2CO－4e－＋2CO

===4CO2

9.[提示]　

（1）Fe－2e－===Fe2＋　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋

（2）O2＋4e－＋4H＋===2H2O

提升训练二

1.C　[由反应方程式可知，放电时，K2FeO4被还原，A项错误；

放电时正极得电子，电极反应为FeO

＋4H2O＋3e－===Fe（OH）3＋5OH－，B项错误；

充电时，电池的负极与外接电源的负极相连，C项正确；

充电时，阴极附近溶液的pH变大，D项错误。

2.D　[A项，锂离子电池放电时阳离子移向正极，所以Li＋向正极迁移，故A正确；

B项，放电时，正极发生还原反应，方程式为NiOOH＋e－＋H2O===Ni（OH）2＋OH－，故B正确；

C项，题图表示用锂离子电池为放电过程，而镍氢电池为充电过程，故负极Li接M极发生M＋H＋＋e－===MH，故C正确；

D项，锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：

Li＋＋e－===Li，故D错误。

3.C　[A项，充电时，电解质溶液中K＋向阴极移动，错误；

B项，充电时，总反应方程式为2Zn（OH）

2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O，所以电解质溶液中c（OH－）逐渐增大，错误；

C项，在碱性环境中负极Zn失电子生成的Zn2＋将与OH―结合生成Zn（OH）

，正确；

D项，O2～4e－，故电路中通过2mol电子时，消耗氧气0.5mol，在标准状况体积为11.2L，错误。

4.[解析]　

（1）Fe作负极，电极反应：

Fe－2e－===Fe2＋；

Cu作正极，电极反应：

2H＋＋2e－===H2↑。

（2）Al作负极，电极反应：

Al－3e－＋4OH－===[Al（OH）4]－；

Mg作正极，电极反应：

2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。

（3）①根据酸性锌锰干电池的构造可知，放电时，负极Zn失去电子生成Zn2＋，正极MnO2得到电子生成MnOOH，从而可写出正极和负极的电极反应式，然后在遵循电子守恒的前提下将两极反应式加合可得电池反应的离子方程式。

②电池工作5分钟，通过的电量Q＝It＝0.5A×

5min×

60s/min＝150C，因此通过电子的物质的量n（e－）＝

＝

≈1.554×

10－3mol，则理论消耗Zn的质量是m（Zn）＝

65g/mol≈0.05g。

（4）K2FeO4－Zn组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，FeO

中＋6价铁元素被还原为Fe（OH）3中＋3价铁元素，其电极反应式为FeO

＋3e－＋4H2O===Fe（OH）3＋5OH－；

书写总反应的离子方程式时，关键是抓住Fe和Zn的存在形式分别是Fe（OH）3和Zn（OH）2。

（5）负极实际上是稀土储氢合金吸附的H2失去电子生成H＋，H＋再与OH－结合生成H2O，所以负极的电极反应式为MH－e－＋OH－===M＋H2O。

充电时阳极发生氧化反应，反应式为Ni（OH）2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O。

[答案]　

（1）Fe－2e－===Fe2＋　2H＋＋2e－===H2↑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

（2）Al－3e－＋4OH－===[Al（OH）4]－

2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑

（3）①MnO2＋H＋＋e－===MnOOH　

2MnO2＋Zn＋2H＋===2MnOOH＋Zn2＋　②0.05

（4）FeO

＋3e－＋4H2O===Fe（OH）3＋5OH－

2FeO

＋8H2O＋3Zn===2Fe（OH）3＋3Zn（OH）2＋4OH－

（5）MH－e－＋OH－===M＋H2O

Ni（OH）2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O

5.[提示]　

（1）析氢　2H＋＋2e－===H2↑　有气泡冒出

（2）吸氧　O2＋4e－＋2H2O===4OH－　导管内液面上升

6A　[左边是发生吸氧腐蚀，右边发生析氢腐蚀。

a处氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，铁失电子生成二价铁离子，氢氧根离子和二价铁离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以溶液的pH值变化不大，b处氢离子发生还原反应生成氢气，溶液的pH增大，故A错误。

7.[解析]　开始时，溶液酸性强发生析氢腐蚀，析氢腐蚀消耗H＋，酸性减弱，一段时间后又发生吸氧腐蚀。

[答案]　

（1）析氢　Fe－2e－===Fe2＋

（2）吸氧　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　增大　Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓、4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3

8.C　[②③④是原电池，⑤⑥是电解池，金属被腐蚀由快到慢的顺序是：

电解池的阳极>

原电池的负极>

原电池的正极>

电解池的阴极。

9.D　[若X为碳棒，开关K置于N处，X极为阳极，发生氧化反应。

10.[解析]　

（1）负极发生失电子的反应，铜作负极失电子，因此负极为c。

负极反应：

Cu－2e－===Cu2＋，正极反应：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－。

（2）正极产物为OH－，负极产物为Cu2＋，两者与Cl－反应生成Cu2（OH）3Cl，其离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2（OH）3Cl↓。

（3）4.29gCu2（OH）3Cl的物质的量为0.02mol，由Cu元素守恒知，发生电化学腐蚀失电子的Cu单质的物质的量为0.04mol，失去电子0.08mol，根据电子守恒可得，消耗O2的物质的量为0.02mol，所以理论上消耗氧气的体积为0.448L（标准状况）。

[答案]　

（1）c　

（2）2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2（OH）3Cl↓　（3）0.448

11.A　[图示所给出的是原电池装置。

A.有氧气反应的一极为正极，发生还原反应，因为有质子通过，故正极电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C6H12O6在微生物的作用下发生氧化反应，电极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，负极上有CO2产生，故A不正确。

B.微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置，所以微生物促进了反应中电子的转移，故B正确。

C.质子是阳离子，阳离子由负极区移向正极区，故C正确。

D.正极的电极反应式为6O2＋24e－＋24H＋===12H2O，负极的电极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，两式相加得电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，故D正确。

12.C　[图示所给出的是原电池装置。

A.由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确。

B.电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确。

C.放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确。

D.放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极（a极）迁移，故正确。

13.B　[根据题意，Mg－海水－AgCl电池总反应式为Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag。

A项，负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，正确；

B项，正极反应式为2AgCl＋2e－===2Cl－＋2Ag，错误；

C项，对原电池来说，阴离子由正极移向负极，正确；

D项，由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg（OH）2＋H2↑，正确。

14.[解析]　

（1）根据装置可知O2得电子，在正极反应生成H＋，呼气中的C2H5OH失电子，在负极反应生成CH3COOH。

（2）根据装置可知生成H2的电极为正极，生成Cl2的电极为负极。

（3）根据装置可知N2H4→N2为氧化反应，在负极上反应。

[答案]　

（1）C2H5OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋

O2＋4e－＋4H＋===2H2O

（2）①正　2Cl－－2e－===Cl2↑　②2　X

（3）N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O

O2＋4e－＋2H2O===4OH－

提升训练三

1.C　[高温条件下微生物会死亡，该电池不能正常工作，A选项正确；

电池的负极失电子，发生氧化反应，即葡萄糖失电子生成二氧化碳气体，B选项正确；

放电过程中，电子从负极区向正极区转移，C选项错误；

结合题给条件分析，D选项正确。

2.B　[放电时，负极反应为Li－e－===Li＋，Li＋透过固体电解质向Cu极移动，A项正确；

正极反应为Cu2O＋2e－＋H2O===2Cu＋2OH－，B项错误；

通空气时，铜被氧化为Cu2O：

4Cu＋O2===2Cu2O，总反应为4Li＋O2＋2H2O===4LiOH，铜相当于催化剂，C、D正确。

3.C　[A项，根据图甲知，双氧水得电子发生还原反应，则A电极为正极，正极电极反应式为H2O2＋2e－===2OH－，故A正确；

B项，电池放电过程中，阳离子移向正极，Na＋从负极区向正极区移动，故B正确；

C项，负极发生氧化反应生成BO

，电极反应式为BH

＋8OH－－8e－===BO

＋6H2O，有1molNaBH4参加反应转移电子数为8NA，故C错误；

D项，要使LED发光二极管正常发光，图乙中的导线a阴极应与图甲中的B极负极相连，故D正确。

4.[解析]　

（1）由题意可得：

CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋，1个CH3OCH3产生12个电子。

（2）CO、H2为燃料，在负极上反应。

[答案]　

（1）CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋　12

÷

（3.6×

106J·

kW－1·

h－1）≈8.39kW·

h·

kg－1

（2）①负　CO＋H2－4e－＋2CO

===3CO2＋H2O

②O2＋4e－＋2CO2===2CO

③A

5.[答案]　

（1）①正　还原　②C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2＋24H＋　6O2＋24e－＋24H＋===12H2O

③正　负　④0.17或

（2）①Zn　O2＋4e－＋2H2O===4OH－

②负　Zn（OH）

＋2e－===Zn＋4OH－

③负