假期作业9 化学反应与能量-【快乐假期】2024年高二化学暑假小作业

高二北学 假期作业9 化学反应与能量 【《思维整合室 (2)正极：不活泼金属或非金属、还原反应、电 1.燃烧热和中和热 子流入、电流流出、阳离子移向正极、电极 增重。 类型 燃烧热 中和热 3.把握电解池中2个电极的判断 比较 (1)阳极：与电源正极相连、发生氧化反应、阴 离子移向的一极。 在101kPa时， (2)阴极：与电源负极相连、发生还原反应、阳 1mol纯物质完 在稀溶液中，酸跟 全燃烧生成稳 碱发生中和反应 离子移向的一极。 定义 定的氧化物时 而生成1molH2O 4.牢记电解过程中两极离子的放电顺序 所放出的热量， 时的反应热叫做 活性电极(Fe、Cu、Ag): 叫做该物质的 中和热 电极材料失电子。 燃烧热 (1)阳极惰性电极(Pt、Au、石墨)： S2>I厂>Br> 单位 kJ·mol kJ·mol- C1>OH>含氧酸根。 (2)阴极：Ag>Fe3+>Cu+>H+>Fe 标准 1mol可燃物 生成1mol水 >Zn2+。 强酸与强碱在稀溶 《技能提升台 可燃物要完全 液中反应时，1mol 注意 1.下列关于化学反应与能量的说法正确的是 燃烧生成稳定 H和1 mol OH 事项 () 的氧化物 生成1 nol HO都 A.燃烧热是指1mol物质完全燃烧时放出 放出57.3k热量 或吸收的能量 B.化学反应中一定伴随着能量的变化 NaOH aq ) CO(g)+ C.化学反应中反应物的总能量一定等于生 H.S,(ma) 成物的总能量 热化 20.(g)- 合N,s0aq+ D.反应热是指体系在等温、等压过程中发 学方 CO,(g) △H 生物理或化学的变化时所放出的热量 程式 283.0kJ H,O1) 2.我国科学家使用双功能催化剂（能吸附不同 ·mol △H=-57.3kJ 粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)十HO(g) ·mol-1 CO,(g)十H(g)△H<0,反应过程示 2.牢记原电池两极判断的6种方法 意图如下： (1)负极：较活泼金属、氧化反应、电子流出、电 。一上典，过型9超理网 流流入、阴离子移向负极、不断溶解。 ■催化剂 oH0G●0 25 火壑快乐限期 SE 下列说法错误的是 5.某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀 A.过程I、过程Ⅱ均为吸热过程 与防护条件。下列不合理的是 B.使用催化剂提高了该反应的反应速率 C.该反应中，CO(g)和H,O(g)的总能量高 Fe Fe 于CO2(g)和H(g)的总能量 浸有饱和食盐水的滤纸 浸有饱和食盐水的滤纸 D.示意图中：起始时的2个HO在反应过 A.①区Zn电极的电极反应式为Zn一2e 程中并未都参与了反应 一Zn+,Fe电极附近滴加Kg[Fe 3.含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol/L (CN)g]溶液未出现蓝色，Fe被保护 H2SO,溶液反应放出11.46k」的热量，下 B.②区Z如电极的电极反应式为2HO十 列能正确表示中和热的热化学方程式是 2e一H2↑+2OH,Fe电极附近滴加 ( K,[Fe(CN)。]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀 A.KOH(aq)+H,SO.(aq)-K.SO.(aq) C.③区Cu电极上产生气泡，Fe电极附近滴 +H,O(1);H-+11.46 kJ/mol 加K,[Fe(CN)。]溶液后出现蓝色，Fe被 B.2KOH (aq)+H,SO (ag)=K,SO (ag)+ 腐蚀 2H,O(1):AH=-114.6 kJ/mol D.④区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色， C.2KOH(aq)+H,SO,(ag)-K2SO,(aq)+ Fe电极附近滴加K,[Fe(CN)。]溶液出 2HO(1);H=+114.6 kJ/mol 现蓝色，Fe被腐蚀 6.下列图示中关于铜电极的连接错误的是( D.KOH(aq)+H.SO.(ag-K.SO.(aq) 铜锌原电弛 A +H2O(1);AH=-57.3 kJ mol 4.2022年11月，神舟十五号载人飞船成功发 精铜 粗铜 射。载人飞船中通过如下过程实现O, 稀疏酸 硫酸制溶液 再生： A.铜锌原电池 B.电解精炼铜 DCO,(g)+4H,(g)=CH(g)+2H,O(I) △H1=-252.9kJ·mol ②2H2O1)—2H2(g)+O2(g) △H2=+571.6kJ·mo1 硫酸铜醉液 氯化制溶液 下列说法错误的是 C.镀件上镀铜 D.电解氯化铜溶液 A.H2的燃烧热△H=-285.8kJ·mol 7.298K,101kPa,H2和CO组成的混合气体 B.反应2H2(g)+O2(g)—2H2O(g)的 2.5mol,充分燃烧后放出710.0k热量。几 △H<-571.6kJ·mol 种物质的标准燃烧热(298K,101kPa)见下表。 C.反应2H2(g)+O2(g)—2HO(1)常温 C(s) H2(g) CO(g) CH,COOH(D 下能自发进行 △HI 393.5 -285.8 -282.8 -870.3 D.反应CH(g)+2O2(g)=CO2(g)+ (kJ·mol 2H2O(I)的△H=-890.3kJ·mol- 下列说法正确的是 26 三002 高三北类的) A.2CO(g)+0,(g)=2CO,(g) 10.科学家研发出一种有利于“碳中和”的新电 △H=-282.8kJ·mol- 池系统，通过二氧化碳溶于水触发电化学 B.2H2(g)+O2(g)—2H,O(g) 反应，其工作原理如图所示（钠超离子导体 △H=-571.6kJ·mo1厂 只允许Na通过)。系统工作时，下列有关 C.2C(s)+2H,(g)+O,(g)-CH,COOH(D) 说法中错误的是 ( △H=-488.3kJ·mol- D.混合气体中H2的体积分数为50% 水电解质 氢能源 8.(双选)一种新型中温全瓷铁-空气电池，其 钠超离 了导体 结构如图所示。下列有关该电池放电时的 金两至 说法错误的是 、空气 有机电解液 68.689图 通空气电极 02的尚体电解质 A.Na将从a极移动到b极 h0。。9ge80.68.3 燃料电池 B.该电池的电解液可以换成更易导电的 HO(g) Fe/Fe0. 饱和NaCl溶液 C.b极区可能会发生Na+HCO A.a电极上发生氧化反应 B.负极的电极反应式为H2一2e十O NaHCO -H,O D.b极区每生成1molH2转移2mol电子 C.铁表面发生的反应为xHO(g)十Fe 11.水系钠离子电池有望代替锂离子电池和铅 FeO.+.xH 酸蓄电池，工作原理如图所示，以TO2光 D.若标准状况下33.6L空气参与反应，电 电极作辅助电极，充电时TO2光电极受光 路中理论上有6mol电子转移 激发产生电子和空穴，空穴作用下NaI转 9.下列叙述中，正确的是 ( 化为Nal。下列说法错误的是 A.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全 低压直流电源 中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反 电极M 交换膜电极N 02光电极 应中和热的热化学方程式为NaOH(aq) /- 光 +HCI(aq)=NaCl (ag)+H,O(1) \s/ △H=+57.4kJ/mol Na,S./NaS NaT/NaT 溶液 溶液 B.已知2H2(g)+O2(g)一2H2O(g) 用电器 △H=一483.6kJ/mol,则H2燃烧热为 A.放电时，电极N为正极，发生还原反应 241.8 kJ/mol B.充电时，电极M的电极反应式为S十 C.由石墨比金刚石稳定可知：C(金刚石，s) 6e-4S2 C(石墨，s)△H<0 C.放电时，TiO2电极产生的电子转移 D.已知：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=-98.3kJ/mol。将1 mol SO2和 给I 0.5molO2充人一密闭容器中反应，放 D.充电时，每生成1 mol Nal,有2mol 出49.15kJ热量 Na+通过交换膜进入M电极室 27 火壑快乐假期 SE 12.“一碳化工”是重要的化学工业，部分原理 CO(g)+2H,(g)=CH,OH(g) 如下： △H=-90.7kJ/mol① 反应①：Cs)+20g)00xg) △H 2CH,OH(g)=CH OCH,(g)+H,O(g) △H=-23.5kJ/mol② 反应②：C(s)+HO(g)=CO(g)+H(g) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2 (g) △H2=+130k·mol- △H=-41.2kJ/mol③ 反应③：CO(g)+2H(g)CHOH(g) (1)甲烷氧化可制得合成气，反应如下： △H3=-90.1kJ·mol-1 反应④：2CHOH(g)CH OCH(g)+ CH,(g)+20,g)C0g)+2H,(g) H2O(g)△H △H=-一35.6kJ/mol。该反应是 反 反应④的能量变化如图所示： 应（填“自发”或“非自发”）。 (2)催化反应室中总反应3CO(g)+3H(g) CHOCH+H-OU) =CH OCH(g)+CO2(g)的△H= 配过根 。 830℃时反应③的K=1.0,则在催 反应⑤：3CHOH(g)=CHCH= 化反应室中反应③的K 1.0(填 CH2(g)+3HO(g)△H,=-31.0kJ·mol1 “>”“<”或“=”)。 已知：H2的燃烧热为285.8kJ·mol1, (3)上述反应中，可以循环使用的物质有 HO的汽化热（在标准状况下，1mol物质 在一定温度下蒸发所需要的热量)为44k· Ⅱ.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工 mol1,回答下列问题： 作原理示意图。b电极是 极。 (1)反应①的△H1= kJ·mol厂'。 ☒ (2)反应③中正反应的活化能 (填 “大于”“小于”或“等于”)逆反应的活化能。 (3)反应④中使用催化剂的曲线是 (填 “1”或“Ⅱ”)，曲线I的峰中出现小波谷的 《《益智欢乐谷 原因是 反应④的△H,= kJ·mol厂。 新型电容器充电只需30秒 (4)用适量的C0与H2反应，每生成420g 日本太阳诱电公司研发 CH,CH-CH(g)时， (填“吸收”或 的新型锂离子电容器在第九 “放出”) k的热量。 届日本高新技术博览会上吸 电代 生甘靠 13.二甲醚(CH,OCH,)被称为21世纪的新型 引了众多参观者的目光。这种锂离子电容器只需 能源，它清洁、高效、具有优良的环保性能。 30秒钟就能完成充电，可驱动剃须刀工作约5分 I.工业制备二甲醚的生产流程如下： 钟，缓解上班族的燃眉之急。开发技术总部部长 合城气 CO,H2 介绍说，人们日常的运动可以使锂离子在电容器 1n0=1:1 催化 脱除 甲碳 啖收 正负极之间运动，从而使这种锂离子电容器不断 反应室 C02 精制 醚 平醉、水 充电和放电。如果音乐播放器用上这种锂离子电 催化反应室中（压强2.0~10.0MPa,温度 容器，人们就可以一边锻炼一边听音乐，而不需要 230~280℃)进行下列反应： 其他电源。 28三022 高二北学型 HH (2)①1升华、O,溶于水为物理变化，未破坏化学键：②烧 结枸式为H一C一C一H,故C正确：D.没有表示C和CI 威悠化发生NaOH一Na十OH、NaCI溶于水发生 HH NaC1一Na十CI,只破坏离子健：③HCI溶于水发生 最外层所有的电子，故D错误：] HCI一H广+CI,仅破坏共价键：④NaO溶于水发生 10.D[AP分子为正四面体形，4个P原子位于4个顶点， 2Na(0.十2H,0一4Na()H+O↑，破坏了离子键和共 所以一个P分子有6个P-P键，124gP,的物质的量为 价键。 1mol,含P一P健数目为6N,故A错误：B.硫酸钠溶液中 答案：(1)①②③①⑤⑥⑦⑧ 除了硫酸根中有氧原子，水分子中也有氧原子，所以该溶液 (2)①⑤②③④⑥ 中氧原子数目大于0.4NA,故B错误：C一个丙三醇分子 14.(1)第三周期川A族(2)S>CT>Na>A时 中含有3个程基，920g两三辞的物质的量为器品 (3)H:O:C1: (4)a+:一a时 1mol,含有羟基的数目为3N,故C错误：D.R的核内中 (5)HCIO,>H,SO,>AK(OH) 子数为N,质量数为A,则其质子数为A一N,所以原子核 外电子数也为A一N,则R+核外电子数为A一N一2，所以 （62AI+Fe,0.商温A1,0,+2F dmol的R+的核外电子数为a(A一N-2)NA,故D正确： (7)2A1+20H+2H0—2AI10。+3H:↑ 故答案为D,] 假期作业9 11.C[①过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，部分氧元 1.B 素的化合价升高生成氧气，部分化合价降低，生成氨氧根离 2.D[A.根据图示可知，过程1和过程Ⅱ中水分子中的O一H 子，既有离子键，极性共价键和非极性共价键的断裂，也有 键断裂，化学键断裂吸热，A正确：B.使用催化剂可以降低 这些化学键的生成，①说法正确：②同位素的化学性质相 反应物的活化能，从而提高反应速率，B正确：C,△H=生成 同，但物理性质有较大差别，②说法错误：③氢键是分子间 物总能量一反应物总能量，△H<0,说明生成物总能量小于 的作用力，不是化学键，③说法错误：④由分子组成的物质 中不一定存在共价键，如稀有气体单质分子中不含有共价 反应物总能量，即CO(g)和HO(g)的总能量高于CO,(g) 键，④说法错误：⑤5.6g铁粉与足量的稀盐酸反应，为了加 和H,(g)的总能量，C正确：D.从示意图中可知，过程Ⅱ中两 快反应速牵，可以滴入几滴硫酸铜溶液，可形成铁铜原电 个水分子中的O一H健都发生断裂，因此两个水分子都参与 池，能够加快生成氢气的速率，但是与盐酸反应的铁减少， 了反应，D错误：故答案选D。] 生成氨气的量减少，⑤说法错误⑤决定反应速率的主要因 3.D 素是反应物自身的性质，⑥说法正确：⑦同温同压下， 4.B[A.根据②可知2H:(g)+0,(g)一2H,0(I)△H,= H,(g)+CL(g)一2HCI(g)的△H,与反应的始态和终态 十571.6kJ·mol1。燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成 有关，与反应的条件是光照和点然无关，⑦说法正确：综上 指定产物时所放出的热量，H,O的稳定状态是液态，2mol 所述，①⑥①说法正，答案为C] H,完全燃烧产生液态水效出热量是571.6kJ.则1molH 12.D[金偏原子失电子转化为阳离子，电子层数少1：非金属 完全燃烧产生液态水救出热量是285.8kJ,故H,的燃烧热 原子得电子生成为阴离子，电子层教不变，aA"+,bB++、 △H=一285.8kJ·mol,A正确：B.反应物的能量相同，当 cC”、dD+-电子层结构相同，则A,B在C,D的下一周 生成物是气态时含有的能量比液态高，所以反应放出热量就 期，且A在B的左边，C在D的右边。A,依据电子层数多 少，反应放出热量越少，则反应热就越大，所以反应2H,(g) 半径大及同周期元素从左往右原子半径依次减小的遥变规 +(O2(g)一2H,O(g)的△H>-571,6kJ·mol厂1，B错 律，原子半径大小：C<D<B<A,A不正确：B.A,B可能为 误：C.反应2H(g)十O,(g)一2HO(1)的正反应是气体体 第四周期元素，C,D都是短周期元素，B不正确：C,A、B同 积减小的放热反应，△H<0,△S<0,在常温下△G=△H 周期且A在B的左边，金属性A>B,单质的还原性A>B, TAS<0,因此在常温下该反应能自发进行，C正确：D.已知 C不正确；D.由以上分析知，A,B在C,D的下一周期，且A 在B的左边，C在D的右边，原子序数：B>A>C>D,D正 DCO.(g)+4H2 (g)-CH,(g)+2H.O(I) 确：故选D。] △H,=-252.9kJ·mol 13.解析：(1)①Ne为单原子分子，不存在化学键：②HC只存 ②2H(01)—2H(g)+0,(g)△H=+571.6kJ·ol,根 在极性共价键：③P,只存在非极性共价键：④H,(),既存在 据盖斯定律，将[①+②×2]×(-1)，禁理可得反应CH,(g) 非极性共价键又存在极性共价健：⑤NS只存在离子健： +20,(g)—CO,(g)+2H,O(1D的 ⑥NaOH、NO、NHCI既存在离子键又存在共价键： △H=-890.3kJ·mol,D正确：故合理选项是B] 63 0M-= 5.C[①为原电池，Zn为原电池负极，Fe为原电池正极，②为 9.C[A.酸碱反应是放热反应，：变为负值，含20.0 g NaOH的 电解池，Fe电极为F阳极，Zn电极为阴极。③为原电池，Fe电 稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7k」的热量，测表示该 极为负极，Cu电极为正极，④为电解池，Fe电极为阳极，Cu 反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+HCI(aq) 电极为阴极。A.①区Zn电极为负极，电极反应式为乙n一 NaCI(aq)十H2O(ID△H=一57.4kJ/mol,选项A错误：B.燃 2e一Zn+,Fe电极为正极被保护，滴加K,[Fe(CN)。溶 烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量， 液未出现蓝色，A正确：B.②区Zn电极为阴极，电极反应式 选项中水不是稳定氧化物，选项B错误：C.由石墨比金刚石 为2HO+2e—H2↑+2OH,Fe为阳极，Fe失电子生 稳定，物质能量越高越活泼，金刚石比石墨能量高，石墨稳 成Fe+,滴加K[Fe(CN),]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀，B正 定，故C(金刚石，s)一C(石墨，s)△H0,选项C正确：D.反 确：C,③区Cu为正极，铁发生吸氧腐蚀，没有气体生成，C 应2S02(g)+O,(g)-=2SO(g)△H=-98.3kJ/mol是 错误：D,④区C电极为阴极，生成氢气和氧氧化钠，Cu电 可逆反应，将1 mol SO2和0.5molO2充入一密闭容器中反 极附近滴加酚酞后变红色，Fe为阳极，失电子生成Fe,滴 应，放出的热量小于49.15kJ,选项D错误。答案选C] 加K,[Fe(CN)。]溶液出现蓝色，D正确：故答案选C.] 10.B[由电池工作原理示意图可知反应中Na被氧化为 6.C Na,为原电池的负极反应，则a电极反应式为Na一e 7.C[根据题意，写出以下热化学方程式： 一Na,b正极水电离的H广得电子被还原生成H,电极 ①C(s)+O(g)-CO,(g) △H=-393.5kJ.'mol 反应式为2C(O,十2H2O+2e—2HC),+H2,原电池工 作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。A,a电极反 @H,(g)+0,(g〉—H,oD △H=-285.8kJ/mol 应式为Na一e一Na,Na从a极移动到b极，故A正 ③cog)+0.(g)一C0.(g △H=-282.8kJ/mol 确：B.电极a是金属钠，能与水反应，则电池的电解液不能 换成更易导电的他和NaCl溶液，故B错误；C.b正极上水 OCH,COOH(D)+20.(g-2CO.(g)+2H,O(D) 电离的H得电子被还原生成H,电极反应式为2CO2十 △H=-870.3kJ/mol 2H,O十2e一2HCO,+H,电解液中纳离子和碳酸氢 A⑤2C0(g)+0(g)—2C0,(g),根据羞斯定律得⑤=2×③， 根离子达到饱和时，b极区可能会发生Na十HCO, 则△H=-565.6kmol,A错误：B⑤2H（g)+O2(g) NaHC),↓，故C正确；D.由电极反应式为2CO+2HO十 2H,(O(1),根据盖斯定律得⑥=2×②，则△H=一571.6kml, 2e一2HCO,十H,可知每生成1molH2转移2mol电 液态水转化为气态水需吸收一部分热量，故2H(g)十O,(g) 子，故D正确：故选B.] —2H,O(g)△H>-57L.6kJ/mol,B错误；C.⑦2C(s) 11.C[由题可知，充电时TO,光电极受光激发产生电子和 +2H,(g)+O2(g)一—CH,C(OOH(I),根据盖斯定律得⑦= 空穴，空穴作用下Nal转化为Nal,则TiO电极为阳极， 2X①十2×②-④，则△H=-488.3kJ/mol,C正确：D.设 电极M为阴极，放电时，电极N为正极，电极M为负极。 H为xmol,则CO为(2.5-x)mol,根据H和CO组成的 A.放电时，电极N为正极，正极得电子，发生还原反应，A 混合气体2.5mol,充分燃烧后放出710.0kJ热量，列出方 项正确：B.充电时，电极M为阴极，电极反应式为S十 程285.8x+282.8×(2.5-x)=710.0,解得x=1mol,则 6e一4S,B项正确C放电时，电极N为正极，电极M 混合气体中H,的体积分数为40%，D错误：故答案为C。] 为负极，电极M失去电子转移给5，C项错误；D.充电时， 8.AD[由新型中温全瓷铁空气电池的装置图可知，a极通入 阳极的电极反应式为3厂-2e一l,每生成1 mol Nal, 空气，空气中氧气得电子发生还原反应为正极，铁与水反应 转移2mole,则有2 mol Na通过交换膜进入M电极室， 生成氨气，氢气在b极失电子发生氧化反应为负极，结合原 D项正确：答案选C。] 电池原理分析解答。A.租极空气中氧气得电子发生还原反 12.(1)-111.8(2)小于 应为正极，电极反应式为O,十4e—20,A错误：B.据 (3)I曲线I的峰中出现的小波谷对应的能量是生成的 分析，氢气在b极失电子发生氧化反应、作负极，电极反应式 中间产物具有的能量，该催化反应包括反应物与催化剂生 为H一2e十O一H,O,B正确：C,由新型中温全瓷铁 成中间产物和中间产物与反应物再生成产物两个反应过 空气电池的装置图可知，铁表面发生的反应为HO(g)十 程，都有断键吸热和成键放热的过程一134 Fe—Fe(),十xH,C正确：D.若标准状况下33.6L空气 (4)放出3013 参与反应，空气物质的量为1,5m0l,则参与反应的氧气为 13.I.(1)自发(2)-246.1 kJ mol> 0.3mol,则理论上电路中转移1.2mol电子，D错误：答案选 (3)C0、H2、甲醇和水 AD.] Ⅱ.正 64