第1章化学反应与能量转化 复习提升 复习作业：高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

本章复习提升易混练点1比较焓变大小时忽视焓变的正、负号1.(2021河南重点高中高二上期中,)已知热化学方程式:①C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH1②C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH2③C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH3④2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH4下列有关判断正确的是 ()A.ΔH1<ΔH2B.ΔH1=ΔH3+ΔH4C.ΔH2<ΔH3D.ΔH3=2Δ点2混淆物质所含化学键的数目2.()白磷与氧气可发生反应:P4(s)+5O2(g)P4O10(s)。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:E(P—P)=akJ·mol-1、E(P—O)=bkJ·mol-1、E(PO)=ckJ·mol-1、E(OO)=dkJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的ΔH,其中正确的是 ()A.-(6a-12b-4c+5d)kJ·mol-1B.-(-6a+12b+4c-5d)kJ·mol-1C.-(-4a+6b+4c-5d)kJ·mol-1D.-(4a-6b-4c+5d)kJ·mol-13.(2021湖南娄底一中高二月考,)已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ。氧气中1molOO键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH—H键断裂时吸收热量为 ()A.920kJB.557kJC.188kJD.436kJ点3不能正确理解内、外电路的工作原理4.(2021山西运城高三调研,)含乙酸钠和氯苯()的废水可以利用微化学电池除去,其原理如图所示,下列说法正确的是 ()A.电子流向:B极→导线→A极→溶液→B极B.A极电极反应为+e-Cl-+C.每生成1molCO2,有3mole-发生转移D.一段时间后,电解质溶液的pH降低5.(2021辽宁沈阳郊联体高三上期中,)关于如图所示装置的判断,下列叙述正确的是 ()A.左边的装置是电解池,右边的装置是原电池B.该装置中铜为正极,锌为负极C.当铜片的质量变化12.8g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24LD.装置中电子的流向:a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b点4忽视介质环境6.(2020江苏南京溧水高级中学学情调研,)锌—空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。下列说法正确的是 ()A.氧气在石墨电极上发生氧化反应B.该电池的负极反应为Zn+H2O-2e-ZnO+2H+C.该电池放电时OH-向石墨电极移动D.该电池充电时应将Zn电极与电源负极相连思想方法练守恒思想在电化学中的应用方法概述电化学试题的特点是把考查的知识点以语言叙述或图像的形式呈现出来,由于两电极涉及的电极反应为离子反应和氧化还原反应,所以可以利用守恒法解决电化学问题。守恒法的特点是抓住有关变化的始态和终态,忽略中间过程,利用其中某种不变量建立关系式,从而简化思路,快速解题。守恒思想在电化学中的应用主要表现为得失电子守恒、电荷守恒或元素守恒等。1.(2021黑龙江、吉林两省十校高二上期中,)将含有0.4molCuSO4和0.1molNaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后,若在一个电极上得到0.1molCu,则另一电极上生成气体(在标准状况下)的体积为 ()A.1.12LB.2.24LC.3.36LD.1.68L2.(2021山西大学附中高三上月考,)如图所示,甲池的总反应为N2H4+O2N2+2H2O,下列关于该电池工作时的说法错误的是 ()A.该装置工作时,石墨电极上有气体生成B.甲池中负极反应为N2H4-4e-+4OH-N2+4H2OC.甲池和乙池中溶液的pH均减小D.当甲池中消耗0.1molN2H4时,乙池中理论上最多产生6.4g固体3.(2020北京四中期中,)微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品,图1为其工作原理,图2为废水中Cr2O72-浓度与其去除率的关系。下列说法不正确的是 (图1图2A.M为负极,有机物被氧化B.处理1molCr2O72-时有6molC.电池工作时,N极附近溶液pH增大D.Cr2O72-4.(2021江西南昌二中高三上第四次考试,)某种利用垃圾渗透液实现发电的装置示意图如下,当该装置工作时,下列说法不正确的是 ()A.盐桥中K+向Y极移动B.电路中流过7.5mol电子时,共产生标准状况下N2的体积为16.8LC.电子由X极沿导线流向Y极D.Y极发生的电极反应为2NO3-+10e-+6H2ON2↑+12OH-,周围溶液的pH5.(2021福建厦门一中高二上月考,)芒硝化学式为Na2SO4·10H2O,无色晶体,易溶于水,是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。用如图所示装置电解硫酸钠溶液,模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法。(1)该电解槽的阴极的电极反应为。

(2)电解时,通过阴离子交换膜的离子数通过阳离子交换膜的离子数。(填“大于”“小于”或“等于”)

(3)制得的氢氧化钠溶液从出口(填“A”“B”“C”或“D”)导出。

(4)①若将制得的氧气、氢氧化钠溶液与天然气组合为甲烷燃料电池,则电池负极的电极反应为。

②若将该电池连接两惰性电极,用于电解800mL1mol/L的AgNO3溶液,当原电池中消耗CH4的体积在标准状况下为0.224L时,电解池中阴极将得到g的单质,电解池中H+的浓度为(假设溶液体积不变)。

答案全解全析易混练1.D2.B3.D4.D5.C6.D1.D反应①是吸热反应,反应②是放热反应,所以ΔH1>ΔH2,故A错误;根据盖斯定律,③-④即得到反应①,所以ΔH1=ΔH3-ΔH4,故B错误;碳完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多,由于放热反应的焓变是负值,所以ΔH2>ΔH3,故C错误;根据盖斯定律,②+12×④即得到反应③,所以ΔH3=ΔH2+12ΔH4,故分析解题时忽略了放热反应的ΔH<0,放热反应放出的热量越多,ΔH越小。2.B各化学键键能:E(P—P)=akJ·mol-1、E(P—O)=bkJ·mol-1、E(PO)=ckJ·mol-1、E(OO)=dkJ·mol-1。反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能,所以反应P4(s)+5O2(g)P4O10(s)的ΔH=6akJ·mol-1+5dkJ·mol-1-(4ckJ·mol-1+12bkJ·mol-1)=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1,故B项正确。分析ΔH=反应物总键能-生成物总键能;误以为1molP4中含有4molP—P键而错选。3.D氢气完全燃烧生成水蒸气是放热反应,ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,设氢气中1molH—H键断裂时吸收热量为K,则2K+496kJ-463kJ×4=4×(-121)kJ,解得K=436kJ,故选D。4.D电子不能通过溶液,故A错误;A极是正极,发生得电子的还原反应,电极反应为+2e-+H++Cl-,故B错误;B极为负极,发生氧化反应,电极反应为CH3COO--8e-+2H2O2CO2↑+7H+,每生成1molCO2,有4mole-发生转移,故C错误;电池总反应为CH3COO-+4+2H2O4+4Cl-+2CO2↑+3H+,反应生成H+,所以一段时间后,电解质溶液的pH降低,故D正确。分析解题时误认为电子在电解质溶液中可以移动而错选A。5.C左边装置是原电池,右边装置是电解池,故A错误;通入氢气的电极是负极,通入氧气的电极是正极,所以锌是阴极,铜是阳极,故B错误;根据得失电子守恒可知,当铜片的质量变化12.8g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为12.8g64g/mol×24×22.4L/mol=2.24L,故C正确;装置中电子的流向是6.D在石墨电极上氧气得电子发生还原反应,故A错误;锌作负极,碱性条件下,负极的电极反应式为Zn+2OH--2e-ZnO+H2O,故B错误;原电池工作时,溶液中的阴离子向负极移动,即OH-向Zn极移动,故C错误;充电时,电池的负极与外接电源的负极相连,即该电池充电时应将Zn电极与电源负极相连,故D正确。分析解题时忽视了电解质溶液为碱性溶液,误把溶液当作酸性溶液而错选B。思想方法练1.D2.D3.B4.BD根据Cu2++2e-Cu可知,得到0.1molCu转移电子的物质的量为0.1mol×2=0.2mol,根据2Cl--2e-Cl2↑可知,0.1molCl-完全放电转移电子的物质的量为0.1mol,则n(Cl2)=12×0.1mol=0.05mol,所以阳极上还有氢氧根离子放电,根据4OH--4e-2H2O+O2↑可知,生成n(O2)=0.2-0.14mol=0.025mol,则阳极上得到气体的体积为(0.05mol+0.025mol)×22.4方法点津本题以电解原理为载体考查物质的量的相关计算。解答该类题时先明确溶液中存在的阴离子、阳离子的放电顺序,然后根据得失电子守恒、原子守恒确定哪些离子发生了反应,再根据物质的量的相关计算公式进行计算。2.D甲池为碱性燃料电池,通入N2H4的电极为负极,通入O2的电极为正极,所以石墨电极为阳极,阳极的电极反应为4OH--4e-2H2O+O2↑,故A正确;甲池中负极上N2H4发生失电子的氧化反应生成N2,电极反应为N2H4-4e-+4OH-N2+4H2O,故B正确;甲池总反应为N2H4+O2N2+2H2O,反应生成水导致溶液中KOH浓度降低,溶液pH减小,乙池中OH-放电,溶液中H+浓度增大,溶液pH减小,故C正确;甲池中消耗0.1molN2H4时,转移0.4mol电子,乙池中阴极反应为Cu2++2e-Cu,根据得失电子守恒可知,阴极产生0.2molCu,质量为12.8g,故D错误。方法点津本题综合考查了原电池和电解池的工作原理和应用。解答此类题时,先根据两池的特点和题目所给的信息判断哪个是原电池、哪个是电解池,然后根据电化学原理和电解质的酸碱性判断各电极发生的电极反应,再结合得失电子守恒进行相关计算。3.B由题图1可知,该电池中有机物在微生物的作用下发生氧化反应生成CO2、H+,则M为负极,有机物被氧化,故A正确;处理1molCr2O72-时转移6mol电子,但是同时也会有氧气得到电子,从交换膜左侧向右侧迁移的氢离子的物质的量大于6mol,故B错误;由题图1可知,电池工作时,N极上氧气得到电子与氢离子结合生成水,所以氢离子浓度减小,N极附近溶液pH增大,故C正确;由题图2可知,当Cr2O72-浓度较大时,其去除率几乎为0,因为其有强氧化性4.B根据装置示意图可知,该装置属于原电池,X是负极,负极上氨气发生失电子的氧化反应,电极反应为2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O,Y是正极,正极上NO3-发生得电子的还原反应,电极反应为2NO3-+10e-+6H2ON2↑+12OH-。盐桥中的阳离子移向正极,即盐桥中K+向Y极移动,故A正确;电池总反应为5NH3+3NO3-4N2+6H2O+3OH-,所以电路中流过7.5mol电子时,共产生标准状况下N2的体积为7.5mol15mol×4mol×22.4L/mol=44.8L,故B不正确;电子从负极经外电路流向正极,即电子由X极沿导线流向Y极,故C正确;Y是正极,电极反应为2NO3-+10e-+6H2ON2↑+12OH-,生成氢氧根离子,5.答案(1)2H2O+2e-H2↑+2OH-(2)小于(3)D(4)①CH4-8e-+10OH-7H2O+CO32-②8.640.1解析(1)阴极发生还原反应,水在阴极放电生成氢气与氢氧根离子,电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-。(2)电解时,阳极上水放电生成氧气与氢离子,电极反应为2H2O-4e-O2↑+4H+,阴极上水放电生成氢气与氢氧根离子,根据得失电子守恒可知,阳极产生的氢离子与阴极产生的氢氧根离子的物质的量相等,而硫酸根离子移向左室,钠离子移向右室,以保持溶液的电荷守恒,所以移动的硫酸根离子与钠离子的物质的量之比为1∶2,即通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数。(3)在右室制得氢氧化钠,制得的氢氧化钠溶液从出口D导出。(4)①电池负极发生氧化反应,甲烷在负极失去电子,碱性条件下生成碳酸根离子与水,负极的电极反应为CH4-8e-+10OH-