第一节-化学反应中的热效应和原电池-答案

轻轻家教化学反应原理1第一节化学反应中的热效应和原电池热效应提升训练一1.C[A项，物质变化与能量变化是化学反应的两大特征；B项，反应为放热反应；D项，ΔH与化学计量数成正比。]2.D[由图像知：白磷比红磷能量高，能量越高越不稳定，故红磷比白磷稳定，红磷转化为白磷时需要吸收能量，属于吸热反应。]3.D[催化剂能改变反应的路径，降低反应的活化能，但不能改变化学反应的反应热，A项正确，B项正确；根据图像可知，1molN2和3molH2完全反应生成2molNH3时放出的热量为92kJ，C项正确；因为该反应为可逆反应，反应不能进行到底，所以通入1molN2和3molH2，反应后放出的热量小于92kJ，D项错误。]4.C[由图示可知：1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量高于2molHCl(g)的总能量，故该反应为放热反应，A项、D项错误；断裂化学键时需要吸收能量，B项错误、C项正确。]5.C[在碳的正四面体结构中，每个碳原子形成4个C—C键，每个C—C键由2个碳原子共有，故每个碳原子拥有的C—C键数目为2。结合反应热与键能关系：ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和，可得2×345.6＋498.8－2x＝－395，计算得x＝792.5。]6.[解析]设1molHI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x－436kJ－151kJ＝＋11kJ，x＝299kJ。[答案]2997.[解析](1)23gNO2的物质的量为0.5mol，则生成2molNO2吸收的热量为67.8kJ。吸热反应ΔH为正值，故反应的热化学方程式为N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋67.8kJ·mol－1。(2)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝(946＋436×3－391×6)kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1。(3)根据碳原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100gCaCO3沉淀，则乙醇为0.5mol，据此可写出反应的热化学方程式。轻轻家教化学反应原理2(4)1molN2完全反应的热量为Q1×25%kJ＝4QkJ，故N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－4QkJ/mol。[答案](1)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋67.8kJ·mol－1(2)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1(3)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2QkJ·mol－1N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－4QkJ/mol8.[提示](1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－akJ/molS(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·mol－1。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·mol－1(3)①4.0②－53.5kJ·mol－1③b(4)ΔH1＝ΔH2ΔH3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；轻轻家教化学反应原理3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/mol①5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)ΔH＝－937kJ/mol②①×5－②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－1①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393kJ·mol－1②2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s)ΔH＝－1480kJ·mol－1③根据盖斯定律：③×(－2)＋①＋②×4可得：4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)ΔH＝－260kJ·mol－1。[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)ΔH＝－260kJ·mol－14.[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)轻轻家教化学反应原理4ΔH＝12(bx－ax)kJ·mol－15.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23×①＋23×②－2×③可得：2S(g)===S2(g)ΔH4＝23(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·mol－1。[答案](1)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1(2)ΔH1＋ΔH2－ΔH3(3)－45.59.B[可根据题意设计路径故ΔH1＝ΔH2＋ΔH30，因ΔH20，故ΔH1ΔH3，所以ΔH1＋ΔH2ΔH3。]10.[解析]根据盖斯定律可知：①2H2O(g)===2H2O(l)ΔH＝ΔH1－ΔH20，故ΔH1ΔH2。②S(g)===S(s)ΔH＝ΔH1－ΔH20，故ΔH1ΔH2。轻轻家教化学反应原理5③CO2(g)===12O2(g)＋CO(g)ΔH＝ΔH1－ΔH20，故ΔH1ΔH2。④ΔH1ΔH2。[答案]①ΔH1ΔH2②ΔH1ΔH2③ΔH1ΔH2④ΔH1ΔH211.[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)＋32O2(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，SO2－4不参加电极反应，故甲池的c(SO2－4)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)AB(2)CD(3)AC(4)DB(5)BEACDBE轻轻家教化学反应原理65.[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)C6.[答案]Cu－2e－===Cu2＋2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋7.[提示](1)Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)22NiOOH＋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＋===2H2O2CO－4e－＋2H2O===2CO2＋4H＋2CO＋O2===2CO2②O2＋4e－＋2H2O===4OH－2CO－4e－＋8OH－===2CO2－3＋4H2O2CO＋O2＋4OH－===2CO2－3＋2H2O③O2＋4e－===2O2－2CO－4e－＋2O2－===2CO22CO＋O2===2CO2④O2＋4e－＋2CO2===2CO2－32CO－4e－＋2CO2－3===4CO22CO＋O2===2CO2轻轻家教化学反应原理79.[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