内容正文:
书
一、能量判据
任何体系都有取得最低能量的倾向,放热方向有利
于反应的自发进行.如下列反应都是放热反应,都能够
自发进行:
3Fe(s) +2O2 (g ) Fe3O4 (s) ΔH =
-1118.4kJ·mol-1
C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH=-393.509kJ·mol
-1
CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=
-890.36kJ·mol-1
注意 ①放热方向有利于反应的自发进行,但并不
是在任何条件下都能自发进行,如铁丝的燃烧是放热反
应,能够自发进行,但常温条件下不能自发进行,需要加
热到一定温度.
②放热方向有利于反应的自发进行,但自发进行的
反 应 并 不 一 定 是 放 热 反 应.如 NH4Cl与
Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,常温下将两者混
合,能够反应放出氨气.
二、熵判据
体系的混乱度增大,有利于反应自发进行.
注意 ①描述物质或体系混乱程度大小的物理量叫
做熵,符号为“S”.
②物质(或体系)的混乱度越大,熵值越大.对于同
一种物质而言,一般有S(g)>S(l)>S(s).
③物质的熔化和汽化、固体的溶解、气体的扩散以
及气体的物质的量增加的反应都是熵增过程.
④熵增(即 ΔS>0),有利于反应的自发进行,但熵
增的过程不一定都能自发进行.如 NH4HCO3的分解是
熵增的反应,能自发进行;水的分解是熵增的反应,但不
能自发进行.
三、复合判据
在一定压强条件下,化学反应的方向是焓变、熵变
和温度共同作用的结果,复合判据为ΔH-TΔS.
ΔH-TΔS<0 反应能自发进行
ΔH-TΔS=0 反应达到平衡状态
ΔH-TΔS>0
{
反应不能自发进行
①放热熵增(ΔH<0、ΔS>0)的反应,两者的作用相
同,都有利于反应的自发进行,总有 ΔH-TΔS<0,反应
一定能自发进行.如:2KClO3(s) 2KCl(s)+3O2(g)
ΔH=-78.03kJ·mol-1.
②吸热熵减(ΔH>0、ΔS<0)的反应,两者的作用相
同,都不利于反应的自发进行,总有 ΔH-TΔS>0,反应
一定不能自发进行.如:
CO(g ) C(s,石墨)+ 12O2(g) ΔH=
110.5kJ·mol-1
③放热熵减(ΔH<0、ΔS<0)的反应,两者的作用相
反,反应能否自发进行还与温度有关.在低温下 ΔH-
TΔS<0,反应能自发进行;高温时,ΔH-TΔS>0,反应不
能自发进行.如:
4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g) 4Fe(OH)3(s)
ΔH=-444.3kJ·mol-1,常温下能自发进行.
④吸热熵增(ΔH>0、ΔS>0)的反应,两者的作用相
反,反应能否自发进行与温度有关.在高温下 ΔH-TΔS
<0,反应能自发进行;低温时,ΔH-TΔS>0,反应不能
自发进行.如:
CaCO3(s ) CaO(s)+CO2(g) ΔH =
178.3kJ·mol-1,高温下能自发进行.
归纳列表如下:
焓变 熵变 化学反应能否自发进行
ΔH<0 ΔS>0 一定自发
ΔH>0 ΔS<0 一定非自发
ΔH<0 ΔS<0 低温自发
ΔH>0 ΔS>0 高温自发
【跟踪训练】
1.下列说法中,正确的是 ( )
A.Ba(OH)2·8H2O晶体与 NH4Cl晶体的反应吸
热,因此该反应在室温下是非自发反应
B.有序火柴散落的自发过程可用熵判据解释
C.合成氨反应N2(g)+3H2(g幑幐) 2NH3(g) ΔH
<0,高温有利于其自发进行
D.O2转变为O3时,熵增加
2.碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解
产生氨气,下列对其说法正确的是 ( )
A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系
的熵增大
B.碳酸铵分解是因为外界给予了能量
C.碳酸铵分解是吸热反应,根据能量判据不能自发
分解
D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解
3.下列说法正确的是 ( )
A.凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非
自发的
B.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减
小或不变
C.自发反应在恰当条件下才能实现
D.自发反应在任何条件下都能实现
【跟踪训练参考答案】
1.B 2.A 3.C
书
平衡常数、转化率与浓度之间的关系如下图所示:
思考与讨论:
1.一种物质的平衡浓度、初始浓度、转化浓度三者
之间有什么关系?
提示:平衡浓度=初始浓度±转化浓度.
2.你能利用乙中什么浓度计算平衡常数和平衡转
化率?
提示:①利用平衡浓度计算平衡常数.
②利用初始浓度和转化浓度计算平衡转化率.
方法与计算:
1.模式———三段式
mA(g)+nB(g幑幐) pC(g)+qD(g)
初始浓度/(mol·L-1)a b 0 0
转化浓度/(mol·L-1)mx nx px qx
平衡浓度/(mol·L-1)a-mx b-nx px qx
2.物质浓度的变化关系
(1)反应物:平衡浓度=初始浓度-转化浓度;
(2)反应产物:平衡浓度=初始浓度+转化浓度;
(3)转化浓度之比等于化学方程式中各物质系数
之比.
3.转化率的三种计算公式
(1)转化率=反应物的转化浓度
反应物的起始浓度
×100%
(2)转化率=反应物的转化物质的量
反应物的起始物质的量
×100%
(3)转化率=气体反应物转化的体积
气体反应物起始体积
×100%
4.生成物产率的计算
产率=实际产量
理论产量
×100%=实际浓度
理论浓度
×100%
5.反应物的转化率与浓度的关系
(1)对于多种物质参加的反应,如 aA(g)+bB(g
幑幐
)
cC(g)+dD(g),增大 A(g)的浓度,B的转化率一
定增大,A(g)的转化率一定减小.
(2)对于分解反应,要具体分析反应前后各物质的
化学计量数的关系,对于反应前后化学计量数的和不变
的反应,如2HI(g幑幐) I2(g)+H2(g),不论如何改变HI
的浓度,HI的转化率都不变,对于反应前后化学计量数
的和不相等的反应,如2NH3(g幑幐) N2(g)+3H2(g),
增加氨的浓度,氨的转化率减小.
5.化学平衡常数和平衡转化率的区别与联系
平衡常数和平衡转化率都可以表示可逆反应进行
的程度,但是平衡转化率随着反应物初始浓度的不同而
变化,而平衡常数却不受浓度影响.因此平衡常数更能
反映出本质.平衡常数与平衡转化率之间是可以相互求
算的.
(1)对某一个具体反应,在温度一定时,只有一个化
学平衡常数;但不同反应物的平衡转化率可能不同.故
必须指明是哪一反应物的平衡转化率.
(2)平衡常数和平衡转化率都能定量表示化学反应
的限度.平衡常数只与温度有关,而平衡转化率的影响
因素有温度、浓度、压强等.
(3)温度一定,平衡常数越大,平衡转化率不一定
越大.
注意:利用“三段式”模式进行计算时,只有转化量
与化学方程式中物质的系数成正比,起始量和平衡量与
化学方程式中各物质的系数无关.
题型示例
例1 将6molA和5molB混合于4L密闭容器
中,发生反应:3A(g)+B(g幑幐) nC(g)+2D(g),5s后
反应达到平衡状态,生成2molD和2molC,则下列结
论中不正确的是 ( )
A.该温度下反应的化学平衡常数为 427
B.n值等于2
C.平衡时B的浓度为1mol·L-1
D.平衡时B的转化率为50%
解析:利用“三段式”法进行计算时,只有转化量与
化学方程式中物质的系数成正比,初始量和平衡量与化
学方程式中各物质的系数无关.生成C、D的物质的量相
等,C、D的系数也相等,n=2,设转化的B的物质的量为
x,则有
3A(g)+B(g幑幐) 2C(g)+2D(g)
初始/mol 6 5 0 0
转化/mol 3x x 2x 2x
平衡/mol 6-3x 5-x 2x 2x
根据题意得2x=2mol,x=1mol
平衡时B的浓度c平(B)=
(5-1)mol
4L =1mol·L
-1,转
化率α(B)=1mol5mol×100%=20%.
K=
(
1
2mol·L
-1)2·(
1
2mol·L
-1)2
(
3
4mol·L
-1)3·1mol·L-1
=427.
答案:D
例2 (1)反应 SO2(g)+NO2(g幑幐) SO3(g)+
NO(g),若在一定温度下,将物质的量浓度均为
2mol·L-1的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中,当
达到平衡状态时,测得容器中SO2(g)的转化率为50%,
试求在该温度下,此反应的平衡常数 .
(2)在(1)中温度下,若 SO2(g)的初始浓度增大到
3mol·L-1,NO2(g)的初始浓度仍为2mol·L
-1,试求
达到化学平衡时各物质的浓度 .
解析:(1)设平衡时SO2的浓度为xmol·L
-1
SO2(g)+NO2(g幑幐) SO3(g)+NO(g)
初始浓度/(mol·L-1)2 2 0 0
转化浓度/(mol·L-1)2-x 2-x 2-x 2-x
平衡浓度/(mol·L-1)x x 2-x 2-x
由题意可知
2-x
2 ×100%=50%,x=1,
K=
c平(SO3)·c平(NO)
c平(SO2)·c平(NO2)
=1mol·L
-1×1mol·L-1
1mol·L-1×1mol·L-1
=
1.
(2)设达到平衡时NO的浓度为ymol·L-1
SO2(g)+NO2(g幑幐) SO3(g)+NO(g)
初始浓度/(mol·L-1)3 2 0 0
转化浓度/(mol·L-1)y y y y
平衡浓度/(mol·L-1)3-y 2-y y y
因为温度不变,平衡常数不变K=1
则
y2
(3-y)(2-y)=1,y=1.2
平衡浓度:c平(SO2)=3mol·L
-1-1.2mol·L-1=
1.8mol·L-1,
c平 (NO2)=2mol· L
-1 -1.2mol· L-1 =
0.8mol·L-1,
c平(SO3)=c平(NO)=1.2mol·L
-1.
答案:(1)1
(2)c平(SO3)=c平(NO)=1.2mol·L
-1,c平(SO2)
=1.8mol·L-1,c平(NO2)=0.8mol·L
-1
书
1.转化率的定义
在一定条件下,可逆反应达到化学平衡状态时,某
一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数(或物质
的量分数或体积分数),叫该反应物的转化率.
2.转化率的表达式
反应物的转化率=反应物的转化量
反应物的起始量
×100%
特别提醒:化学平衡常数和平衡转化率都可用来定
量描述可逆反应进行的程度,但它们是有不同的:①一
个特定的化学反应,在温度一定时虽然只有一个平衡常
数,但反应物的平衡转化率却可以因反应物量的不同而
不同.因此,脱离具体的反应物谈化学反应的平衡转化
率是没有意义的;②平衡转化率随着反应物起始浓度的
不同而变化,而平衡常数却不受起始浓度的影响;③平
衡常数的表达式和数值根据化学方程式书写方式的变
化而变化,平衡转化率不随方程式书写方式的变化而变
化;④在进行有关计算时,代入平衡常数 K表达式中的
必须是物质的平衡浓度,而代入平衡转化率α表达式中
的可以是物质的浓度,也可以是物质的物质的量、质量
或气体的体积等;⑤平衡常数更能反映出可逆反应的本
质.
3.转化率与平衡常数(K)和平衡移动方向的关系
(1)K越大,反应进行的程度越大,反应物的转化率
也越大;反之,K越小,表示反应进行的程度越小,反应
物的转化率也越小.
(2)化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增
大.如果靠改变温度和压强使平衡正向移动,反应物的
转化率必然提高;如果靠增大某一反应物浓度使平衡正
向移动,另一反应物的转化率必然提高,但其自身的转
化率减小.
4.不同条件下的转化率变化规律
(1)若反应物起始量之比等于化学计量数之比,达
平衡后,它们的转化率相等.
(2)若反应物起始量之比不等于化学计量数之比,
达平衡后,过量物质转化率较小.
(3)对于反应mA(g)+nB(g幑幐) pC(g)+gD(g)
(恒温恒容)
若只增加A的量,平衡向正反应方向移动,B的转
化率增大,A的转化率减小.若按原比例同倍数地增加
反应物A和B的量,则平衡向正反应方向移动,反应物
的转化率与气体反应物的化学计量数有关.
①若m+n=p+q,A、B的转化率都不变;
②若m+n>p+q,A、B的转化率都增大;
③若m+n<p+q,A、B的转化率都减小.
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书
一、化学平衡常数的定义
在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,
也无论反应物起始浓度是大还是小,最后都能达到平衡,这时各生成物
浓度幂的乘积除以各反应物浓度幂的乘积所得的比值就是化学平衡常
数,用符号K表示.例如反应:mA(g)+nB(g幑幐) pC(g)+qD(g),K=
[C]p·[D]q
[A]m·[B]n
(式中各个浓度均为平衡浓度).
二、应用化学平衡常数时应注意的问题
1.化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关.
2.反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,其浓度可看做“1”,
因而不写入公式.
3.化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数.若反应方向改变,
则平衡常数改变.若化学方程式中各物质的化学计量系数等倍扩大或
缩小,尽管是同一反应,化学平衡常数也会改变.
三、化学平衡常数的应用
1.化学平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标志.它能够表示
出可逆反应进行的完全程度.一个可逆反应的K值越大,说明平衡时生
成物的浓度越大,反应物的转化率也越大.可以说,化学平衡常数是一
定温度下一个可逆反应本身固有的内在性质的定量体现.
2.可以利用平衡常数判断正在进行的可逆反应是否达到平衡及不
平衡时反应向何方进行才能建立平衡等.如对于可逆反应:mA(g)+
nB(g幑幐) pC(g)+qD(g),在一定温度的任意时刻,反应物与生成物
的浓度有如下关系:Q=c
p(C)·cq(D)
cm(A)·cn(B)
,Q叫该反应的浓度商.若Q>K,
反应逆向进行;若Q=K,反应处于平衡状态;若Q<K,反应正向进行.
3.利用平衡常数可判断反应的热效应.若温度升高,K值增大,则
正反应为吸热反应;若温度升高,K值减小,则正反应为放热反应.
题型示例
例1 有一反应:CO(g)+H2O(g幑幐) CO2(g)+H2(g) ΔH<
0,在 850℃时K=1.
(1)若温度升高到950℃,达到平衡时K 1(填“>”“<”或
“=”).
(2)在850℃时,固定容积的密闭容器中充入混合物,起始浓度
c0(CO)=0.01mol·L
-1,c0[H2O(g)]=0.03mol·L
-1,c0(CO2)=
0.02mol·L-1,c0(H2)=0.05mol·L
-1,则反应开始时,H2O(g)的消
耗速率比生成速率 (填“大”“小”或“不能确定”).
(3)保持温度、容器的体积不变,若往容器中充入适量的 H2,则重
新达到平衡,CO的反应速率比充H2之前 (填“大”“小”或“不
能确定”),理由是 .
解析:(1)该反应的正反应是放热反应,温度升高,反应逆向进行.
由K的定义式可知,温度升高后,K<1.
(2)Q=
c(H2)·c(CO2)
c(H2O)·c(CO)
=0.05×0.020.03×0.01=
10
3>1,即反应逆向进行,
v逆 >v正.所以H2O(g)的消耗速率小于生成速率.
(3)增大H2的浓度,平衡逆向移动,CO的量比充入 H2之前多,因
此CO的反应速率增大.
答案:见解析 (下转第2版)
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书
基础训练一:焓变与熵变
1.水的三态的熵值的大小关系正确的是 ( )
A.S(s)>S(l)>S(g)
B.S(l)>S(s)>S(g)
C.S(g)>S(l)>S(s)
D.S(g)>S(s)>S(l)
2.实验证明,多数能自发进行的反应是放热反应.下列
对此说法的理解正确的是 ( )
A.所有的放热反应都是自发进行的
B.所有的自发反应都是放热的
C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素
D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一因素
3.在 298K、1.01×105 Pa下,反应 2N2O5(g )
4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7kJ·mol
-1能自发进
行的合理解释是 ( )
A.该反应是分解反应
B.该反应的熵变效应大于焓变效应
C.该反应是熵减反应
D.该反应是放热反应
4.下列生活中的自发过程能用熵变解释的是 ( )
A.自然界中水由高处往低处流
B.低于0℃时水变成冰
C.墨水滴到水中会扩散到整个水体
D.铁器暴露在潮湿的空气中会生锈并放出热量
基础训练二:化学反应的方向
1.下列说法完全正确的是 ( )
A.自发进行的反应均是ΔH<0的反应
B.ΔS为正值的反应均能自发进行
C.物质的量增加的反应,ΔS为正值
D.如果ΔH和ΔS均为正值,当温度升高时,反应可能
自发进行
2.下列有关说法错误的是 ( )
A.Na与 H2O的反应是熵增加的放热反应,该反应能
自发进行
B.已知某吸热反应能自发进行,则该反应一定是熵增
加的反应
C.一个放热且熵增加的反应也有可能非自发进行
D.已知反应NH3(g)+HCl(g) NH4Cl(s)在室温下
可自发进行,则该反应的ΔH<0
3.某反应: A+B C在室温下能自发进行,在高温下不
能自发进行,对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是
( )
A.ΔH<0、ΔS<0
B.ΔH>0、ΔS<0
C.ΔH<0、ΔS>0
D.ΔH>0、ΔS>0
4.对于平衡体系mA(g)+nB(g幑幐) pC(g)+qD(g),
下列结论正确的是 ( )
A.若此反应为放热反应,则该反应在任何条件下均可
自发进行
B.若m+n<p+q,则此反应的ΔS>0
C.若此反应的 ΔH>0、ΔS<0,则该反应在任何条件
下均可自发进行
D.无论m+n与p+q的大小关系如何,该反应过程均
是熵增加的过程
5.下列对化学反应方向的说法正确的是 ( )
A.反应2A(g)+B(g) 3C(s)+D(g)在一定条件下
能自发进行,说明该反应的ΔH>0
B.常温下,反应2Na2SO3(s)+O2(g) 2Na2SO4(s)能
自发进行,则ΔH<0
C.反应2Mg(s)+CO2(g)
点燃
C(s)+2MgO(s)在一
定条件下能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.一定温度下,反应2NaCl(s) 2Na(s)+Cl2(g)的
ΔH<0,ΔS>0
6.已知反应FeO(s)+C(s) CO(g)+Fe(s) ΔH>0,
(假设ΔH、ΔS不随温度变化而变化),下列叙述中正
确的是 ( )
A.高温下为自发过程,低温下为非自发过程
B.任何温度下为非自发过程
C.低温下为自发过程,高温下为非自发过程
D.
任何温度下为自发过程
书
第6期2版基础训练参考答案
基础训练
1.B 2.D 3.C 4.D
5.(1)太阳 电 Ni(OH)2-e
-+OH - NiOOH+
H2O 减小
(2)Zn-2e-+2OH - Zn(OH)2 4 负
第6期3版同步检测参考答案
一、单项选择题
1.B 2.B 3.D 4.C 5.D 6.C 7.D
二、不定项选择题
8.AD 9.B
三、非选择题
10.(1)434
(2)Q1>Q2>Q3
(3)2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
ΔH=(2a+b-2c)kJ·mol-1
11.(1)原电池
(2)CH3OH-6e
-+8OH - CO2-3 +6H2O
(3)A 4OH--4e- O2↑+2H2O
(4)2Cl-+2H2O
通电
Cl2↑+H2↑+2OH
-
(5)0.1mol·L-1
第7期3版综合质量检测卷参考答案
一、单项选择题
1.A 2.C 3.D 4.C 5.B 6.C 7.D 8.A
9.B 10.B
二、不定项选择题
11.AC 12.BC 13.BD
三、非选择题
14.(1)吸收 放出
(2)H2(g)+F2(g) 2HF(g) ΔH=-540kJ·mol
-1
(3)化学 热
(4)①-80kJ·mol-1 ②防止高温下Mg(Ti)与空
气中的氧气(二氧化碳、氮气)作用
15.(1)阳 2I--2e- I2
(2)c极附近的溶液首先变为蓝色 4OH--4e-
2H2O+O2↑
(3)0.001 108g·mol-1
16.(1)114 (2)2
17.(1)①阴 2H++2e- H2↑
②B室中双极膜中的水在电场作用下产生 OH-,C
室中的Na+通过阳膜进入B室,提高NaOH溶液的浓度
(2)①2NaHSO3
△
Na2SO3+H2O+SO2↑
②A 方法②可直接获得再生吸收液或可获得较高
浓度的HSO-3 的溶液(或污染少、能耗低等其他合理答
案)
解析:(1)②B室中双极膜中的水在电场作用下产
生OH-,OH-通过阴膜进入B室,而C室中的Na+向阴
极Y移动,则会通过阳膜进入 B室中,从而使 B中的
Na+和OH-的浓度均增大,得到浓的氢氧化钠.
(2)②阳极生成的H+进入A室,B室中的SO2-3 和
HSO-3 在电场作用下通过阴膜进入 A室,A室中双极膜
产生的 H+和溶液中的 SO2-3 反应生成 HSO
-
3,提高
HSO-3 的浓度;②中可直接获得再生吸收液,减少因加
热氧化生成大量的 SO2-4 ,而降低再生吸收液对 SO2的
吸收率.
书
一、单项选择题
1.下列反应均为吸热反应,其中一定不能自发进行的是
( )
A.2CO(g) 2C(s)+O2(g)
B.2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)
C.MgCO3(s) MgO(s)+CO2(g)
D.(NH4)2CO3(s) NH4HCO3(s)+NH3(g)
2.某反应2AB(g幑幐) C(g)+3D(g)在高温时能自发
进行,其逆反应在低温下能自发进行,则该反应的正
反应的ΔH、ΔS应为 ( )
A.ΔH<0,ΔS>0 B.ΔH<0,ΔS<0
C.ΔH>0,ΔS>0 D.ΔH>0,ΔS<0
3.以下自发过程可用能量判据来解释的是 ( )
A.硝酸铵自发地溶于水
B.两种理想气体自发混合时热效应为0
C.(NH4)2CO3(s) NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=
+74.9kJ·mol-1
D.2H2 (g) +O2 (g ) 2H2O(l) ΔH =
-571.6kJ·mol-1
4.常温下氯化铵自发溶解过程表示如下:NH4Cl(s)
NH+4(aq)+Cl
-(aq) ΔH=+14.7kJ·mol-1,下列
关于此过程的判断中正确的是 ( )
A.所有物质的溶解过程都是吸热的
B.此过程的熵变一定大于0
C.无法判断此过程的熵变大小
D.此过程的熵变一定小于0
5.如下图所示,A、B两容器里分别收集着两种互不作用
的理想气体.若将活塞 K打开,两种气体分子立即都
占有了两个容器.这是一个不伴随能量变化的自发过
程.关于此过程的下列说法不正确的是 ( )
A.此过程的熵值增大
B.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出
C.此过程是不可逆的
D.此过程是自发可逆的
6.下列对化学反应预测正确的是 ( )
选项 化学反应方程式 已知条件 预测
A M(s) X(g)+Y(s) ΔH>0
它是非自
发反应
B W(s)+xG(g) 2Q(g)
ΔH <0,
自发反应
x可能等
于1、2、3
C
4X(g)+5Y(g )
4W(g)+6G(g)
能自发反
应
ΔH一 定
小于0
D
4M(s)+N(g)+2W(l
)
4Q(s)
常 温 下,
自发进行
ΔH>0
7.观察下列自然界的一些自发变化,可发现它们有一些
共同的特点.下列说法不正确的是 ( )
A.都有一定的方向性,按某一物理量标度由高到低自
发进行
B.都可以用来做功,自发过程一旦发生后体系做功的
本领就会降低
C.有一定的进行限度,自发过程总是单向地趋向于非
平衡状态
D.有一定的数据差来判断自发变化能否发生
二、不定项选择题(每小题有1~2个选项符合题意)
8.已知:
①碳酸钙的分解:CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
ΔH1,仅在高温下能自发进行;
②氯酸钾的分解:2KClO3(s) 2KCl(s)+3O2(g)
ΔH2,在任何温度下都自发进行.
下面有几组焓变数据,其中可能正确的是 ( )
A.ΔH1=+178.32kJ·mol
-1 ΔH2=-78.3kJ·mol
-1
B.ΔH1=-178.32kJ·mol
-1 ΔH2=+78.3kJ·mol
-1
C.ΔH1=-178.32kJ·mol
-1 ΔH2=-78.3kJ·mol
-1
D.ΔH1=+178.32kJ·mol
-1 ΔH2=+78.3kJ·mol
-1
9.汽车尾气(含烃类、CO、NO、SO2等)是城市主要污染
源之一,可以采用在汽车排气管上装催化转化器,使
NO与 CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体
的方法进行治理,其反应原理是:2NO(g)+2CO(g
)
N2(g)+2CO2(g).在298K、101kPa下,该反应的
ΔH=-113kJ·mol-1,ΔS=-145J·mol-1·K-1.下
列说法错误的是 ( )
A.该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
B.该反应在常温下不能自发进行,因此需要高温和催
化剂条件
C.该反应在常温下能自发进行,高温和催化剂条件能
加快反应的速率
D.汽车尾气中NO、CO会与血红蛋白结合而使人中毒
三、非选择题
10.根据所学的知识和经验,判断下列变化在常温下的
焓变、熵变及方向性,填表.
变化 ΔH ΔS方向性
H2O(l →) H2O(g)
CaO(s)+SO2(g) CaSO3(s)
2Fe3+(aq)+Cu(s) 2Fe2+(aq)+
Cu2+(aq)
NH4Cl(s) HCl(g)+NH3(g)
11.(1)已知电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为
SiO2(s)+4HF(g ) SiF4(g)+2H2O(l)
ΔH(298.15K)=-94.0kJ·mol-1,ΔS(298.15K)
=-75.8J·mol-1·K-1,假设 ΔH和 ΔS不随温度
而变 化,则 此 反 应 自 发 进 行 时 的 温 度
.
(2)节能减排是指节约物质资源和能量资源,减少废
弃物和环境有害物的排放.实现“节能减排”和“低碳
经济”的一项重要课题就是如何将 CO2转化为可利
用的资源.目前工业上有一种方法是用 CO2来生产
燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g
幑幐
)
CH3OH(g)+H2O(g),如下图所示为该反应过
程中的能量(kJ·mol-1)变化:
下列关于该反应的说法正确的是 (填序
号).
A.ΔH>0,ΔS>0
B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS<0
D.ΔH<0,ΔS>0
(3)将煤加工成水煤气可降低污染并提高燃料的利
用率.将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气,反应方
程式为C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),该反应的
ΔH=+131.3kJ·mol-1,ΔS=+133.7J·mol-1·K-1.
该反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发
进行.
12.已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两
个反应:①CH4(g) C(s)+2H2(g);②2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g).某同学为了得到用天然气制取
炭黑的允许温度范围和最佳温度,在图书馆查到了
如下热力学数据:
反应①的 ΔH(298K)=+74.848kJ·mol-1,
ΔS(298K)=+80.674J·mol-1·K-1;
反应②的 ΔH(298K)=+376.426kJ·mol-1,
ΔS(298K)=+220.211J·mol-1·K-1.
已知焓变和熵变随温度变化很小.请帮助这位同学
回答下列问题:
(1)判断反应②是高温自发还是低温自发:
(填“高温”或“低温”).
(2)通过计算判断反应①在常温下能否自发进行
(填“能”或“不能”).
(3)反应①能否自发进行是由 (填“焓变”
或“熵变”)决定的.
(4)求 算 制 取 炭 黑 的 允 许 温 度 范 围
.
(5)为了提高甲烷的炭化程度,下列温度最合适的是
(填序号).
A.905.2K B.927K
C.1273K D.2000K
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书
(上接第1版)
例2 某硫酸厂的基本反应是2SO2(g)+O2(g
幑幐
)
2SO3(g),现将0.05molSO2(g)和0.03molO2注
入体积为1.0L的密闭容器中,并置于某较高温度的恒
温环境中,达到化学平衡后,测得反应器中有0.04mol
SO3(g),求:
(1) 该 温 度 下 反 应 的 平 衡 常 数 为
.
(2)SO2、O2的平衡转化率 、 .
解析:由题意可知
2SO2(g)+O2(g幑幐) 2SO3(g)
初始浓度/(mol·L-1)0.05 0.03 0
转化浓度/(mol·L-1)0.04 0.02 0.04
平衡浓度/(mol·L-1)0.01 0.01 0.04
(1)K=
c2平(SO3)
c2平(SO2)·c平(O2)
= (0.04mol·L
-1)2
(0.01mol·L-1)2×0.01mol·L-1
=1600(mol·L-1)-1.
(2)α(SO2)=
c始(SO2)-c平(SO2)
c始(SO2)
×100%
=0.05mol·L
-1-0.01mol·L-1
0.05mol·L-1
×100%
=80%.
α(O2)=
c始(O2)-c平(O2)
c始(O2)
×100%
=0.03mol·L
-1-0.01mol·L-1
0.03mol·L-1
×100%
≈66.7%.
答案:(1)1600(mol·L-1)-1 (2)80% 66.7%
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书
数理报高中化学鲁科(选择性必修1)
2024年7~8月第1~8期2、3版参考答案
第1期2版基础训练参考答案
基础训练一
1.D 2.B 3.D
4.(1)反应中旧键断裂吸收的总能量 反应中新键
形成放出的总能量 反应热
(2)放热反应 <
(3)c=b-a
5.(1)放热
(2)高
(3)热能
(4)低
(5) 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑(或2Na+2H2 O
2NaOH+H2↑或 NaOH+HCl NaCl+H2O等合理答案
均可)
基础训练二
1.C 2.A 3.C 4.A
第1期3版同步检测参考答案
一、单项选择题
1.D 2.A 3.B
4.C 从图中可知,历程Ⅰ反应物总能量高于生成物
总能量,为放热反应,A错误;从图中可知,历程Ⅱ反应物
总能 量 高 于 生 成 物 总 能 量,为 放 热 反 应,ΔH=
-28kJ·mol-1,B错误;历程Ⅲ反应物总能量低于生成
物总能量,为吸热反应,ΔH=+238kJ·mol-1,热化学方
程式正确,C正确;实际工业生产中,粗硅变为精硅的过
程中,伴随着能量的损耗,D错误.
5.D 由题意可知,断裂1molN4中N—N键的能量
为193kJ×6=1158kJ,断裂1molN2中 帒N N的能量为
941kJ,1158kJ<941kJ×2=1882kJ,故 A错误;N4与
N2互为同素异形体,而不是同系物,则C错误;从结构图
中可看出,一个N4分子中含有6个N—N键,根据N4(g
)
2N2(g) ΔH,有 ΔH=6×193kJ·mol
-1 -2×
941kJ·mol-1=-724kJ·mol-1,故B错误,D正确.
6.C 由图中可知,I2(s)+H2(g幑幐) 2HI(g)
ΔH=+5kJ·mol-1,则 I2(s)与过量 H2(g)化合生成
4molHI气体时,需要吸收10kJ的能量,A正确;提取图
中信息,I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-12kJ·mol
-1,
则2molHI气体分解生成1mol碘蒸气与1molH2(g)时
需要吸收12kJ的能量,B正确;由反应 I2(g)+H2(g
幑幐
)
2HI(g) ΔH=-12kJ·mol-1可得出,碘蒸气与
H2(g)生成HI气体的反应是放热反应,C不正确;由图中
可以看出,I2(g) I2(s) ΔH=-17kJ·mol
-1,则1mol
固态碘变为1mol碘蒸气时需要吸收17kJ的能量,D正
确.
7.B
二、不定项选择题
8.BC
9.BC 铝热反应属于放热反应,反应物的总能量大
于生成物的总能量,图像不符,A错误;Al和 Fe2O3反应
生成Fe和Al2O3,Al作还原剂,Fe是还原产物,所以 Al
的还原性强于Fe的,B正确;反应中 Fe元素的化合价从
+3价降低到0价,所以反应中每生成1molFe转移3×
6.02×1023个电子,C正确;氯酸钾受热分解生成氧气,反
应中KClO3不是催化剂,D错误.
三、非选择题
10.(1)4.0 (2)D
(3)-53.5kJ·mol-1 (4)ACD
11.(1)①吸热
②CH3OH(g ) HCHO(g)+H2(g) ΔH=
+(E2-E1)kJ·mol
-1
(2)C
第2期2版基础训练参考答案
基础训练一
1.D 2.A 3.A 4.C
5.CO(g)+FeO(s) Fe(s)+CO2(g) ΔH=
-218.03kJ·mol-1
基础训练二
1.C 2.B 3.A 4.B 5.B
第2期3版同步检测参考答案
一、单项选择题
1.B 2.B 3.C
4.A 碳的燃烧热ΔH1=akJ·mol
-1,其热化学方程
式为C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH1=akJ·mol
-1……
①,S(s)+2K(s) K2S(s) ΔH2=bkJ·mol
-1……②,
2K(s)+N2(g)+3O2(g ) 2KNO3(s) ΔH3 =
ckJ·mol-1……③,将方程式3×① +② -③得 S(s)+
2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),则 ΔH
=xkJ·mol-1=(3a+b-c)kJ·mol-1,所以 x=3a+
b-c,故选A.
5.A 帨
師
師① (g)+3H2(g → ) (g) ΔH1
=-208.4kJ·mol-1
② (g → 帨
師
) (g)+2H2(g) ΔH2 =
+237.1kJ·mol-1;由盖斯定律可得目标方程等于① +
②,则 ΔH=ΔH1 +ΔH2 = -208.4kJ· mol
-1 +
237.1kJ·mol-1=+28.7kJ·mol-1,综上所述 A符合
题意,故选A.
6.A 7.C
二、不定项选择题
8.CD 根据2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) ΔH3反
应可知,H2(g)+
1
2O2(g) H2O(g) ΔH=-
1
2ΔH3,
但是氢气的燃烧热指的是生成液态水,所以 -12ΔH3不
是氢气的燃烧热,A错误;催化剂不能改变反应的焓变,B
错误;反应②每生成6molO2转移电子24mol,则在标准
状况下,生成1.12LO2,转移电子数为0.2×6.02×10
23,
C正确;根据盖斯定律:①+②-6×③,得反应4CO2(g)
+12H2(g) 2C2H5OH(l)+6H2O(g),2ΔH4=ΔH1+
ΔH2-6ΔH3,D正确.
9.AC ①N2O(g)+Pt2O
+(s) Pt2O
+
2(s)+N2(g)
ΔH1,②Pt2O
+
2(s)+CO(g) Pt2O
+(s)+CO2(g)
ΔH2,结合盖斯定律计算①+②得到 N2O(g)+CO(g)
CO2(g)+N2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2,A正确;据图可知
Pt2O
+为催化剂,不影响反应的焓变,B错误;该反应的反
应物总能量高于生成物的,为放热反应,所以物质的量相
等的N2O、CO的键能总和小于CO2、N2的键能总和,C正
确、D错误.
三、非选择题
10.(1)吸热
(2)a
(3)CH3OH(l)+
3
2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-725.76kJ·mol-1 -637.76kJ·mol-1
(4)黑磷 (5)98
11.(1)等于
(2)①D ②63%
(3)-74.8kJ·mol-1
(4)C
第3期2版基础训练参考答案
基础训练一
1.D 2.C 3.A 4.C 5.D 6.A
7.(1)Cu AgNO3溶液
(2)正 Ag++e- Ag Cu-2e- Cu2+
(3)负(Cu) 正(Ag)
基础训练二
1.A 2.B 3.A 4.A 5.B 6.D
第3期3版同步检测参考答案
一、单项选择题
1.B 2.B 3.C 4.D 5.D 6.B
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书
整套装置中,CaO的总量不变,C错误;铅蓄电池中,Pb作
负极,PbO2作正极,因此“+”接线柱连接的是 PbO2电
极,D错误.
二、不定项选择题
11.AC 由题意可知,电池放电时的总反应为
AlLi+CxPF6 Al+xC+Li
++PF-6.放电时,负极失电子
发生氧化反应:AlLi-e- Al+Li+,电子由铝电极沿导
线流向石墨电极,A正确;放电时,正极得电子发生还原
反应:CxPF6+e
- xC+PF-6,B错误;充电时,铝电极为
阴极,阴极发生还原反应:Al+Li++e- AlLi,所以阴极
质量会增加,C正确;充电时,阳极发生氧化反应:xC+
PF-6 -e
- CxPF6,阴离子向阳极移动,则 PF
-
6 向阳极移
动,D错误.
12.BC 根据与氢气化合的难易程度和气态氢化物
的稳定性可以判断出 a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧,a
的ΔH最大,a的氢化物最不稳定,A错误;生成 H2Se的
热化学方程式可表示为 Se(s)+H2(g) H2Se(g) ΔH
=+81kJ·mol-1,B正确;c代表硫元素,C正确;H2O的
沸点最高是由于水分子间存在氢键,D错误.
13.BD 由题意可知,燃料电池中,通入燃料的一极
是负极,即通入甲烷的一极是负极,通入空气的一极是正
极,与正极相连的是电解池的阳极,故 Fe作为电解池的
阳极,发生如下反应:Fe-2e- Fe2+,A错误;燃料电池
中,正极反应为O2得到电子,由电池的电解质为熔融碳
酸盐知,正极反应为O2+2CO2+4e
- 2CO2-3 ,B正确;选
项中没有明确气体所处状态,无法计算消耗的 CH4的体
积,C错误;Fe2+能被氧气氧化成 Fe3+,Fe3+与水反应生
成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体可以吸附污物而形成沉
淀,D正确.
三、非选择题
14.(1)吸收 放出
(2)H2(g)+F2(g) 2HF(g) ΔH=-540kJ·mol
-1
(3)化学 热
(4)①-80kJ·mol-1 ②防止高温下 Mg(Ti)与空
气中的氧气(二氧化碳、氮气)作用
15.(1)阳 2I--2e- I2
(2)c极附近的溶液首先变为蓝色 4OH- -4e-
2H2O+O2↑
(3)0.001 108g·mol-1
解析:金属M沉积于 b极,说明 b是阴极,则 a是阳
极,c是阳极,d是阴极.
(1)因c是阳极,根据离子的放电顺序,可知是 I-放
电:2I--2e- I2.
(2)在B烧杯中,c是阳极,I-先放电,I2遇到淀粉能
使淀粉变蓝.I-放电完毕后,接着是 OH-放电:4OH- -
4e- 2H2O+O2↑,c极上的试管中收集到的气体为
氧气.
(3)d极是溶液中氢离子放电:
2H+ + 2e- H2↑
0.004mol 0.0448L
22.4L·mol-1
a极上氢氧根离子放电:
4OH- - 4e- 2H2O + O2↑
0.004mol 0.001mol
即氧气的物质的量为0.001mol
b极上M+放电:
M+ + e- M
0.004mol 0.004mol
则金属的摩尔质量
M=mn=
0.432g
0.004mol=108g·mol
-1
16.(1)114 (2)2
17.(1)①阴 2H++2e- H2↑
②B室中双极膜中的水在电场作用下产生 OH-,C
室中的Na+通过阳膜进入B室,提高NaOH溶液的浓度
(2)①2NaHSO3
△
Na2SO3+H2O+SO2↑
②A 方法②可直接获得再生吸收液或可获得较高
浓度的HSO-3 的溶液(或污染少、能耗低等其他合理答
案)
解析:(1)②B室中双极膜中的水在电场作用下产生
OH-,OH-通过阴膜进入B室,而C室中的Na+向阴极Y
移动,则会通过阳膜进入 B室中,从而使 B中的 Na+和
OH-的浓度均增大,得到浓的氢氧化钠.
(2)②阳极生成的 H+进入 A室,B室中的 SO2-3 和
HSO-3 在电场作用下通过阴膜进入 A室,A室中双极膜
产生的 H+和溶液中的 SO2-3 反应生成 HSO
-
3,提高
HSO-3 的浓度;②中可直接获得再生吸收液,减少因加热
氧化生成大量的 SO2-4 ,而降低再生吸收液对 SO2的吸
收率.
第8期2版基础训练参考答案
基础训练一
1.C 2.C 3.B 4.C
基础训练二
1.D 2.C 3.A 4.B 5.B 6.A
第8期3版同步检测参考答案
一、单项选择题
1.A 2.C 3.D 4.B 5.D
6.B 根据复合判据:ΔG=ΔH-TΔS,M(s) X(g)
+Y(s),固体分解生成气体,为熵增反应,ΔH>0时,在
高温下,能自发进行,A错误;W(s)+xG(g) 2Q(g)
ΔH<0,能自发进行,若熵增,任何温度下都能自发进行,
若熵减,在低温条件下能自发进行,所以,G的计量数不
确定,x等于1、2或3时,都符合题意,B正确;4X(g)+
5Y(g) 4W(g)+6G(g)是熵增反应,当ΔH>0时,在高
温下可能自发进行,C错误;4M(s)+N(g)+2W(l)
4Q(s)为熵减反应,当ΔH>0时,ΔH-TΔS>0,一定不能
自发进行,D错误.
7.C
二、不定项选择题
8.A 反应CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) ΔH1,仅
在高温下自发进行,该反应的 ΔS>0,根据 ΔG=ΔH-
TΔS<0时反应自发进行可知,若ΔH1<0,则在任何温度
下反应都自发进行,故 ΔH1>0;而反应 2KClO3(s)
2KCl(s)+3O2(g) ΔH2,在任何温度下都能自发进行,
该反应的ΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发进
行可知,ΔH2<0;故A正确.
9.AB 此反应是放热反应,反应物的总能量高于生
成物的总能量,A项错误;常温下,ΔH-TΔS<0,该反应
可以自发进行,高温和催化剂条件能加快反应速率,B项
错误,C项正确;NO、CO都可与血红蛋白结合而使人中
毒,D项正确.
三、非选择题
10.
ΔH ΔS 方向性
ΔH>0 ΔS>0 不能自发
ΔH<0 ΔS<0 能自发
ΔH<0 ΔS>0 能自发
ΔH>0 ΔS>0 不能自发
11.(1)小于1240K (2)C (3)不能
解析:(2)由图像可知,反应物的总能量高于反应产
物的总能量,反应放热,ΔH<0;该反应为反应前后气体
分子数减小的反应,则ΔS<0;
(3)由于 ΔG=ΔH-TΔS=+131.3kJ·mol-1-
298K×0.1337kJ·mol-1·K-1≈91.46kJ·mol-1>0,
所以该反应在常温下不能自发进行.
12.(1)高温
(2)不能
(3)熵变
(4)927.8K~1709.4K
(5)C
解析:(1)ΔH-TΔS<0时反应才能自发进行,因反
应②的ΔH>0、ΔS>0,所以该反应自发进行所需要的温
度条件为 T>ΔH
ΔS
= 376.426kJ·mol
-1
220.211×10-3kJ·mol-1·K-1
≈
1709.4K,即反应②在高温下能自发进行;
(2)反应①在常温下时,ΔH-TΔS=74.848kJ·mol-1
-80.674×10-3 kJ· mol-1· K-1 ×298 K≈
50.807kJ·mol-1>0,所以该反应常温下不能自发进行;
(4)甲烷生成炭黑和H2时,ΔH-TΔS=74.848kJ·
mol-1-80.674×10-3kJ·mol-1·K-1×T<0,得 T>
927.8K,即甲烷生成炭黑的最低温度为927.8K.甲烷生
成乙炔时,ΔH-TΔS=376.426kJ·mol-1-220.211×
10-3kJ·mol-1·K-1×T<0,得T>1709.4K,即温度高
于1709.4K时,甲烷生成乙炔和氢气.所以要制取炭黑,
温度应控制在
927.8K~1709.4K.
书
OH-,导致量筒内气体压强降低,外界大气压不变,所以
水会进入量筒,导致量筒内液面上升,OH-与 Fe2+反应
生成Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定,被空气中的O2氧化成
Fe(OH)3,所以铁球表面会出现红棕色锈斑,故选AD.
9.BC
三、非选择题
10.(1)BD
(2)①负 Cu2++2e- Cu
②0.16 ③不变
11.(1)②探究醋酸浓度的影响 ③2.0
(2)吸氧 还原 2H2O+O2+4e
- 4OH-
(3)反应放热,温度升高,体积膨胀
12.Ⅰ.(1)O2+2H2O+4e
- 4OH-
(2)增大
(3)a
Ⅱ.(1)形成原电池,锌失去电子作负极,铁作正极,
从而保护铁
(2)MoO2-4 +2e
- +2H2 O MoO2+4OH
- MoO2-4
+2Fe2++2OH - MoO2+Fe2O3+H2O
第6期2版基础训练参考答案
基础训练
1.B 2.D 3.C 4.D
5.(1)太阳 电 Ni(OH)2-e
- +OH - NiOOH+
H2O 减小
(2)Zn-2e-+2OH - Zn(OH)2 4 负
第6期3版同步检测参考答案
一、单项选择题
1.B 2.B 3.D 4.C
5.D 钛电极与电源负极相连作阴极,发生氢离子得
电子的还原反应,A错误;Cu与电源的正极相连作阳极,
发生反应:Cu-2e- Cu2+,后与溶液中的 OH-发生反
应:2Cu2+ +2OH - 2Cu2O+H2O,故阳极反应为:
2Cu-2e-+2OH - Cu2O+H2O,消耗OH
-,则阳极附近
溶液的 pH减小,B错误、D正确;若用阳离子交换膜,
OH-就不能与阳极产生的 Cu2+发生反应生成 Cu2O,则
应采用阴离子交换膜,C错误.
6.C 根据图中信息可知,阳极亚铁离子失电子产生
铁离子,发生的电极反应为 Fe2+-e- Fe3+,A正确;可
用高纯铁电极作阴极,阴极上亚铁离子得电子产生铁单
质析出在高纯铁电极上,B正确;电解池中阴离子 SO2-4
定向移动到阳极,故由左向右通过阴离子交换膜,C错
误;电解法制备高纯铁的阳极电极反应为2Fe2+-2e-
2Fe3+,阴极电极反应为Fe2++2e- Fe,总反应为3Fe2+
通电
Fe+2Fe3+,D正确.
7.D 由图可知,存在太阳能转化为电能,电能转化
为化学能的转化方式,A错误;据图可知,X为阴极、Y为
阳极,氢离子通过质子交换膜向阴极(X极)区移动,阳极
(Y极)发生氧化反应:6H2O-12e
- 12H+ +3O2↑,所
以Y极周围溶液的pH减小,B错误;X极(阴极)上发生
还原反应生成CH3OH的电极反应为CO2+6H
++6e-
CH3OH+H2O,C错误;2molCO2生成 1molC2H4,
1molCO2生成1molCH3OH,C元素化合价都是由+4价
降低为 -2价,所以若 X极生成 1molC2H4和 1mol
CH3OH,电路中通过的电子为 3×[4-(-2)]mol=
18mol,D正确.
二、不定项选择题
8.AD
9.B 充电时,为电解原理,阳极发生氧化反应,镍电
极为阳极,电极反应为Ni(OH)2+OH
--e- NiOOH+
H2O,A错误;放电时,为原电池原理,碳电极为负极,镍电
极为正极,负极上氢气失电子发生氧化反应,电极反应式
为H2-2e
-+2OH - 2H2O,B正确;放电时,电解质溶液
中阴离子向负极移动,所以 OH-移向碳电极,C错误;该
电池充电时,碳电极附近物质要恢复原状,则应该得电子
发生还原反应,所以碳电极作阴极,与电源的负极相连,D
错误.
三、非选择题
10.(1)434
(2)Q1>Q2>Q3
(3)2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
ΔH=(2a+b-2c)kJ·mol-1
11.(1)原电池
(2)CH3OH-6e
-+8OH - CO2-3 +6H2O
(3)A 4OH--4e- O2↑+2H2O
(4)2Cl-+2H2O
通电
Cl2↑+H2↑+2OH
-
(5)0.1mol·L-1
解析:(1)图中甲池能自发进行氧化还原反应,将化
学能转化为电能,所以属于原电池.
(2)甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子
和水,电极反应为CH3OH-6e
-+8OH - CO2-3 +6H2O.
(3)乙池有外接电源,属于电解池,连接原电池正极
的A是阳极,连接原电池负极的 B是阴极,电解硝酸银
溶液时,A电极上氢氧根离子失电子生成氧气和水,溶液
呈酸性,加入紫色石蕊溶液呈红色,电极反应为4OH--
4e- O2↑+2H2O.
(4)用Pt电极电解氯化钠溶液时,氢离子得电子生
成氢气、氯离子失电子生成氯气,总反应的离子方程式为
2Cl-+2H2O
通电
Cl2↑+H2↑+2OH
-.
(5)乙池中的总反应为4Ag++2H2O
通电
4Ag+O2↑
+4H+,当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,设氢离
子浓度为xmol·L-1,则:
4Ag++2H2O
通电
4Ag+O2↑+4H
+
432g 4mol
5.40g 0.5xmol
432g
5.40g=
4mol
0.5xmol
解得x=0.1mol·L-1.
第7期3版综合质量检测卷参考答案
一、单项选择题
1.A 2.C 3.D
4.C Cu2(OH)3Cl疏松、易吸收水,会使器物损坏程
度逐步加剧,并不断扩散,所以属于有害锈,A错误;负极
的电极反应为 Cu-e- +Cl- CuCl,B错误;若生成
2.145gCu2(OH)3Cl理论上消耗标准状况下氧气的物质
的量为
2.145g
214.5g·mol-1
×2×2
4 =0.01mol,故在标准状况
下的体积为0.01mol×22.4L·mol-1=0.224L,C正确;
HNO3溶液会与Cu反应,破坏了文物,D错误.
5.B 根据金属活动性及原电池形成条件可判断出
右烧杯为原电池,左烧杯为电解池.Zn极作负极,C极作
正极,Cu作阴极,H+在阴极放电;Cu极附近显碱性;C极
发生还原反应;电子流向为由Pt极流向C极.
6.C
7.D 断开K2、闭合K1时,装置为电解池,两极均有
气泡产生,则总反应为2Cl-+2H2O
通电
H2↑ +2OH
-+
Cl2↑,石墨为阳极,铜为阴极,因此石墨电极处产生 Cl2,
在铜电极处产生H2,铜电极附近产生 OH
-,溶液变红,A
错误;根据A中分析可知B错误;断开K1、闭合K2时,装
置为原电池,铜电极上的电极反应为H2-2e
-+2OH -
2H2O,其为负极,而石墨上的电极反应为 Cl2+2e
-
2Cl-,其为正极,C错误,根据C中分析可知D正确,答案
选D.
8.A 气态的反应物生成液态的生成物时,放出的能
量多于生成气态的生成物;都生成气态的生成物时,液态
的反应物要比气态的反应物放出的能量少,因此,Q1>
Q2>Q3,A正确、B错误;未指明物质的量,无法判断放出
的热量是多少,C错误;由“H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)+
Q2”可知,1molH2和1molBr2蒸气反应生成2molHBr
气体时放出Q2kJ热量,D错误.
9.B 据图可知甲是燃料电池,即原电池,乙是电解
池,甲池中电解质溶液为氢氧化钾溶液,则负极不可能生
成H+,电极反应为 N2H4-4e
- +4OH - N2+4H2O,A
错误;乙池中石墨电极是阳极,发生氧化反应,电极反应
为2H2O-4e
- 4H++O2↑,B正确;根据甲池总反应知
生成了水,则氢氧化钾溶液的浓度变小,pH减小;乙池总
反应为2CuSO4+2H2O
通电
2Cu+2H2SO4+O2↑,生成
H2SO4,故乙池溶液的pH减小,C错误;根据各个电极通
过的电量相等知 N2H4~2Cu,则甲池中消耗 0.1mol
N2H4时,乙池电极上会析出12.8g铜,D错误.
10.B 根据电解原理,阳离子向阴极移动,阴离子向
阳极移动,A错误;根据装置示意图,阳极石墨失去电子
转化成CO2,电极反应为 C+2O
2- -4e- CO2↑,B正
确;阴极的电极反应为 Ca2+ +2e- Ca,然后用 Ca还原
TiO2,反应的化学方程式为2Ca+TiO 2 Ti+2CaO,
因此
书
7.D 根据工作原理图,金属铝是负极,失电子生成
草酸铝,1mol铝失去3mol电子,所以每得到1mol草酸
铝,电路中转移3mol×2=6mol电子,D错误.
二、不定项选择题
8.B 原电池的正极得电子发生还原反应,A错误;
每生成1molNa2Mn5O10有2molAg被氧化,转移2mol
电子,B正确;原电池中的阳离子移向正极,所以 Na+不
断向“水”电池的正极移动,C错误;银的化合价升高被氧
化,AgCl是氧化产物,D错误.
9.AB 由装置图可知,H2O2得电子化合价降低,所
以电极b为正极,电极a为负极,原电池中阳离子向正极
移动;负极反应为 BH-4 +8OH
--8e- BO-2 +6H2O,每
消耗1molH2O2,转移的电子为2mol.故选AB.
三、非选择题
10.(1)Zn(或锌) 正极 Zn与 Cu2+反应生成 Cu,
Zn与Cu构成原电池,加快反应速率
(2)负极 减弱 Pb-2e-+SO2-4 PbSO4
(3)H2-2e
-+2OH - 2H2O(或 2H2-4e
-+4OH
-
4H2O) 11.2
解析:(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极:
Zn-2e- Zn2+;电池工作时,电子从负极流向正极;Zn
与Cu2+发生氧化还原反应,生成的Cu附着在 Zn的表面
构成铜锌原电池,加快反应速率,从而加快Zn的腐蚀.
(2)铅蓄电池工作时,硫酸参加反应生成硫酸铅的同
时生成水,导致硫酸浓度降低、酸性减弱,原电池放电时
阴离子向负极移动;放电时,铅为负极,失去电子被氧化,
电极反应为:Pb-2e-+SO2-4 PbSO4.
(3)电解质溶液呈碱性,负极上氢气失电子生成水,
则负极的电极反应为2H2+4OH
--4e- 4H2O;该电池
中正极上是氧气发生得电子的还原反应,其电极反应为:
O2+2H2O+4e
- 4OH-,则外电路每流过2mole-,消
耗氧气为2mol÷4=0.5mol,所以氧气的体积为0.5mol
×22.4L·mol-1=11.2L.
11.(1)CO2+2e
-+2H + CO+H2O
(2)2CO(NH2)2+6NO
高温
5N2+2CO2+4H2O
CO(NH2)2-6e
-+8OH - CO2-3 +N2↑+6H2O
2NO+4e-+2H2 O N2+4OH
-
(3)向左 AsO3-3 +H2O-2e
- AsO3-4 +2H
+
(4)①SO2-2e
- +2H2 O SO
2-
4 +4H
+ ②向右
③2SO2+O2+2H2 O 2H2SO4
第4期2版基础训练参考答案
基础训练一
1.D 2.C 3.D 4.C 5.D
6.(1)2H2O+2e
-+Mg 2+ Mg(OH)2↓+H2↑
(2)4OH--4e- 2H2O+O2↑
(3)用拇指按住管口,取出试管,靠近火焰,放开拇
指,有爆鸣声,管口有蓝色火焰
(4)白色沉淀溶解(或大部分溶解)
基础训练二
1.B 2.D 3.B 4.D 5.C 6.A
第4期3版同步检测参考答案
一、单项选择题
1.D 2.B 3.A 4.A
5.B 放电时,VO+ →2 VO
2+,V元素化合价降低,
VO+2 作氧化剂,放电时每转移2mol电子,消耗2mol氧
化剂,A错误;由电池总反应可知,放电时正极反应为
VO+2 +2H
++e- VO2++H2O,B正确;电子只能在导线
中进行移动,在电解质溶液中是靠阴、阳离子定向移动来
形成闭合回路,C错误;充电过程中,阳离子向阴极移动,
故H+由阳极区向阴极区迁移,D错误.
6.B 由装置图可知,该装置为电解池,A错误;b电
极连接电源的正极,作阳极,在电解池中 H+向 a极(阴
极)区移动,B正确;b电极上发生的是 H2 →O O2的氧
化反应,每生成1molO2转移4mol电子,a电极上发生
反应 CO →2 C3H8O,C3H8O中碳元素的化合价是 -2
价,每消耗3molCO2转移18mol电子,故生成1molO2
消耗
2
3molCO2,C错误;a电极上发生还原反应3CO2+
18H++18e- C3H8O+5H2O,D错误.
7.C Pt是阴极,电极反应为2H++2e- H2↑,不
可用湿润的淀粉-KI试纸检验氢气,A错误;石墨电极是
阳极,电极反应为 NH+4 -6e
-+3Cl- NCl3+4H
+,B错
误;电解过程中,每生成1molNCl3同时生成4molH
+,理
论上有6molH+经质子交换膜由右侧向左侧迁移,右侧
溶液的c(H+)减小,pH增大,C正确;由于气体所处的状
态未知,无法计算体积,D错误.
二、不定项选择题
8.AB
9.AD 电解时,阴极上溶液中的 H+放电,阴极反应
为2H2O+2e
- H2↑ +2OH
-,使附近溶液中氢离子浓
度减小,溶液的pH增大,A错误;电解除杂过程相当于电
解水,阳极上OH-放电,阳极反应为4OH--4e- 2H2O
+O2↑,B正确;在阴极附近产生 OH
-,则 K+向阴极移
动,所以除去杂质后氢氧化钾溶液从出口 b导出,C正
确;K+通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区,D错误.
三、非选择题
10.(1)2H2O+2e
- 2OH-+H2↑
(2)K+ 由左池向右池
(3)①KH(IO3)2 +KOH 2KIO3+H2O
②产生的Cl2易污染环境等
11.(1)负 逐渐变浅 正 Y
(2)1∶2∶2∶2
(3)镀件 AgNO3 5.4g
(4)Fe+Cu2+
通电
Cu+Fe2+
解析:(1)由题意可知,F极附近呈红色,此时为 H+
放电,F极为电解池的阴极,故 A是电源的正极,B是电
源的负极,在A池中,电解硫酸铜的过程中,铜离子逐渐
减少,导致溶液颜色变浅,Y极是阴极,该电极颜色逐渐
变深,说明氢氧化铁胶体向该电极移动,异性电荷相互吸
引,所以氢氧化铁胶体粒子带正电荷.
(2)C、D、E、F电极发生的电极反应分别为4OH--
4e- O2↑ +2H2O、Cu
2+ +2e - Cu、2Cl- -2e -
Cl2↑、2H
++2e- H2↑,当各电极转移电子均为1mol
时,生成单质的量分别为 0.25mol、0.5mol、0.5mol、
0.5mol,所以单质的物质的量之比为1∶2∶2∶2.
(3)电镀装置中,镀层金属必须作阳极,镀件作阴极,
所以H应该是镀件,电镀液含有镀层金属阳离子,故电镀
液为 AgNO3 溶 液.当 乙 中 溶 液 的 c(OH
-) =
0.1mol·L-1时(此时乙溶液体积为500mL),根据电极
反应 2H2O+2e
- 2OH- +H2↑,转移电子数为
0.05mol,则丙中镀件上析出银的质量 =108g·mol-1×
0.05mol=5.4g.
(4)C电极换为铁,则阳极铁失电子,阴极铜离子得
电子,电解池反应为Fe+Cu2+
通电
Cu+Fe2+.
12.(1)①Fe+8OH--6e- FeO2-4 +4H2O
②氢气
③阴 <
(2)①O2+2H
++2e- H2O2 ②17
解析:(1)③由分析可知,OH-通过右侧交换膜向右
侧移动,则右侧为阴离子交换膜,阴极的电极反应为
2H2O+2e
- H2↑ +2OH
-,则阴极区 OH-浓度增大,
a%<b%.
(2)②NH3中的氮元素从-3价变为氮气中的0价,
所以转移3mol电子最多可以处理 NH3的物质的量为
1mol,质量为17g.
第5期2版基础训练参考答案
基础训练一
1.B 2.A 3.D 4.B 5.B 6.D 7.C
基础训练二
1.B 2.A 3.D 4.A 5.A
第5期3版同步检测参考答案
一、单项选择题
1.B 2.C 3.C
4.A 生铁片中所含的碳构成原电池,使铁更易腐
蚀,A错误;雨水酸性较强,生铁片开始发生析氢腐蚀,所
以开始时插在小试管中的导管内的液面下降,B正确;导
管内墨水液面回升时 U形管内压强降低,此时发生吸氧
腐蚀,正极反应:O2+2H2O+4e
- 4OH-,C正确;随着
反应的进行,U形管中雨水的酸性逐渐减弱,由开始的析
氢腐蚀变为吸氧腐蚀,D正确.
5.A 6.D 7.A
二、不定项选择题
8.AD 量筒中的空气、溶有 O2的食盐水和空心铁
球组成原电池,较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子
发生氧化反应,
正极上氧气得电子发生还原反应生成
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