内容正文:
进阶突破·拔
专题1化学反应与能量变化
第一单元化学反应的热效应
课时1化学反应的焰变
1.B解析:放热反应是反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总
能量,Mg(s)和X,(g)所具有的总能量和高于MgX,(s)所具有的能
量,A辑误:Mg(s)和C,(g)的能量高于MgC,的能量,则MC1,电
解制Mg(s)和@(g)是吸热过程,B正确:能量越低越稳定,则热稳
定性:Mgl,<MBr,<MgC1,<MgF,C错误:Mg(s)和X,(g)所具有的总
能量高于MgX()的能量,断裂Mg()和Xz(g)的化学键吸收的能
量比形成MgX(=)的化学键放出的能量少,D错误
2.(1)s(s)+02(g)—s02(g)41=-297月·m01
(2)12.25kJ(3)121.34kJ
课时2反应热的测量与计算
B解析:根据反应物的结构简式可知,若△H<△H1,说明单、双键交替
的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定,A正确:2△H,
△H,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数日成正比,但
不能是存在相互作用的两个碳碳双键,B错误:第1个反应是1碳
碳双键加成,如果苯环中有三个完全独立的碳碳双键,则34H,=4H。,现
在31H,<△H,说明苯分予中不存在三个完全独立的碳碳双键,C正瑜:由图
可知,反应1为了1(1)+H(g)一了(1)△山,反应Ⅲ为
、))+2H,(g)一(
△H,反应N为
(1)+
H,(g)一)(I)H4.H,-AH,<0,即
11(I)+H,(g)一
、(I)△H<0,△H,-△H>0,即
(1
△>0,则说明
具有的能量小于
,能量越低越稳定,则说
明苯分子具有特殊稳定性,D正确。
课时3能源的充分利用
(1)①1mwlC02(g)+3lH2(g)②C0(g)+2H2(g)一CH,0H(g)
△H=-116kJ·m01(2)①s(s)+02(g)—S02(g)△H=
-297kJ.101②-78.64
第二单元化学能与电能的转化
课时1原电池的工作原理
(1)两次操作中均能形成原电池,化学能转变成电能(2)1,加酸
©(H)增大,平衡向正反应方向移动,AO得电子,广失电子,所以C1
极是负极,C极是正极。Ⅱ加碱.(O)增大,平衡向逆反应方向移
动,A0失电子,2得电子此时,C,极是正极C2极是负极。故化学
平衡向不同方向移动,电子转移方向相反,即电流计指针偏转方向不
同(3)A(4)2-2e—2(5)
Cu
稀疏酸
课时2化学电源
(1)Li_FePO,+xLi*+xe-LiFePO (2)2LiFePO +2H*+H,0
—2Li+2Fe"+2P0+2H,0
样折:(1)电泡工作时的总反位式为0,+6C资薨O,
i,C。,放电时,1i,FcP0,在正极上得电子发生还原反应,正极的电极
拔高练参考答案
高练参考答案
反应式为i,,FP0,+xLi+xe一iFePO,:电解质为锂盐,锂离子通
过聚合物隔膜向正极移动,所以聚合物隔膜应该为阳离子交换膜
(2)LFP0,中亚铁离子在酸性条件下,被双氧水氧化为铁离子,则发生
反应的离子方程式为2LFP01+2H+H,02一2i+2e++
2P0+2H,0
课时3电解池的工作原理
1.(1)N,+6e+6H一2NH,(2)为质子的迁移和输送提供通道,井
且阻碍阴,阳两极产物接触(3)33
解析:(1)由图可知,ā极为电解池的阴极,在氢离子作用下氨气在阴
极得到电子发生还原反应生成氨气,电极反应式为N,+6e+6H
一2NH2。(2)b电极为阳极.水分子在阳极失去电子发生氧化反
应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H,0-4e一0↑+4H”,电
解装置中质子交换膜只允许氢离子通过,不允许氧气和氨气通过,
可以阻碍氨气和氧气接触,从而防止制得的氨气中混有杂质。(3)
极电极反应式为N2+6e+6H'=2NH1.b极电子反应式为2H0
4e0:↑+4H.由得失电子数日守恒可知,阳极生成336L氧气
时.剧极消耗氨气的体积为361x子=24L,期氨气的转化率为
24L×100%=33%
672L
2.(1)CHM(2)02+4e+2C02—2C03Fe-2e=Fe24
(3)3(4)正(5)阴离子40H-4e021+2H20
(6)>182
解析:1,要利用电极反应生成的离子将CO转化成C,后续调
节溶液的H.将C·转化成沉淀,则亚铁高子将CO还原成
C,故Fe为阳极,失去电子转变为亚铁离子,C为阴极,则N电极
为正极、M电极为负极,燃料电池通入人氧气的一极为正极.通人甲烷
的一极为负极,则Y为氧气,X为甲烷,N电极的电极反应式为0,+
4e+2C0,一2C0片,则Z为二氧化碳。Ⅱ.由图2可知,电解池
中.NaC溶液浓度增大.则电渗析法合成(CH3),OH的装置中.CI
通过d膜从左向右移动,Na通过e膜从右向左移动,侧b电极为阳
极,与电源正极相接.a电极为阴极,与电源负极相接。膜为阴离子
交换膜,(CH):N通过e膜移向阴极生成(CH,),NOH,所以ee均
为阳离子交换膜,阳极反应式为40H-4e0,↑+2H,0,阴极反
应式为2(CH):N+2H,0+2e一2(CH3),N0H+H2↑。(1)据分
析,甲烷-空气燃料电池中X是CH,燃料电池中,阴离子向负极移
动.则C0片向M电极移动。(2)N电极上氧气得到电子发生还原反
应,电极反应式为0,+4e+2C0,一2C0片。F。电极上铁失去电子
生成亚铁离子被氧化,电极反应式为-2=Fe2·。(3)正极反
应式为0,+4e+2C02一2C03,总反应式为CH+202
C0,+2H,0:燃料电池负极反应式为CH,-8e+4C0片一
5C021+2H20.处理Cr20号时发生的反应为6fe*+G,0房+14H
一2Cr++6Fe++7H,0,除去1mlCr20片理论上需消耗6mml
Fe,要转移12mol电子,消耗甲烷1.5mol,则除去2Cr0片理
论上通人甲烷的物质的量为3m。(4)据分析,电源N极为正
极。(5)据分析,装置中d为阴离子交换膜,b极上氢氧根失去电子
被氧化,则电极反应式为40H-4e一02↑+2H,0。(6)根
据(5),结合分析可知,浓氢氧化钠溶液进人阳极区,稀的氢氧化钠
溶液从阳极区出来,则NaOH溶液的浓度大小关系:m>n。阳极反应
为40H-4e一02↑+2H,0,阴极反应式为2(CH,):N°+
2H,0+2e=2(CH),N0H+H2↑,则2l(CH,),N0H生成时
同时生成0.5ml02,1lH,即两极共产生33.6L气体(标准我况
下).则若两极共产生33.61气体(标准我况下).即有2m
(CH,):NOH生成,(CH,),N0H的质量为91g·mol4×2l=
182g0
黑白题55进阶
突破
专题1化学反应与能量变化
第一单元化学反应的热效应
课时1●》化学反应的焓变
1.如图是金属镁和卤素单质(X,)反应的能量变化示意图。下列叙述正确的是
↑Mgs+Xg)
-364 Mgl(s)
-400
-524 MgBrx(s)
-641MgC1(s
-800
-1124MgF(s
-1200
反应过程
A.Mg(s)所具有的能量高于MgX,(s)所具有的能量
B.MgCl2电解制Mg(s)和CL2(g)是吸热过程
C.热稳定性:Mgl2>MgBr2>MgCl2>MgF2
D.断裂Mg(s)和X(g)的化学键放出的能量比形成MgX(s)的化学键吸收的能量多
2.(2024·云南迪庆高二期末)硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐
类等。工业上一般以硫黄或其他含硫的矿物为原料来制备硫酸,流程如图1所示:
I mol S0,(g)
和ml0e
98 kJ
黄多誉烧s0,40-500℃S0983%的浓
黄铁矿
V,O,(催化剂川
硫酸暖投但s0
1 mol SO,(g)
空气
反应过程
图1
图2
回答下列问题:
(1)已知水的比热容为4.18×103kJ·g·℃。10g硫黄在02中完全燃烧放出的热量能使
500gH,0的温度由18℃升至62.4℃,则表示硫黄燃烧热的热化学方程式为
(2)接触法制硫酸生产中的关键工序是S0,的催化氧化,该反应过程中的能量变化如图2所
示。假如10g硫黄完全燃烧产生的S02全部进入催化氧化室,达平衡时S02的转化率为
40%,则反应过程中放出的热量为
(3)生成的S0,被98.3%的浓硫酸吸收过程中,与水反应生成硫酸,并且放出大量热。已知
160gS0,气体与适量水恰好完全反应生成H,S04,放出热量260.6kJ。利用题给相关数据判
断10g硫黄经过上述步骤生成硫酸放出的总热量为
(假设该过程中无热量损耗,每
步都达到反应限度)。
02黑白题化学|选择性必修第一册·SJ
课时2●》
反应热的测量与计算
(2024·辽宁沈阳高二月考)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mdl环己烷(
)的
能量变化如图所示:
能量
△H,=-239kJ·wl
△H=-208kJ·m
H=-229kJ·mol
△H=-20kJ·mod
反应过程
下列推理不正确的是
A.△H2<△H3,说明单、双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
B.2△H1≈△H2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
C.3△H,<△H,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.△H3-△H1<0,△H4-△H3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
课时3●》能源的充分利用
(2024·河南开封高二期中节选)随着化石能源的减少,新能源的开发利用日益迫切。
(1)甲醇是一种新型的汽车动力燃料。
①以CO,(g)和H(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如图1所示,则图中A处应填写的内容
为
②工业上利用C0和H,来制备甲醇气体。已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键
C-C
C-H
H-H
C-0
C=0
H-0
键能/(kJ·mol1)
348
413
436
358
1072
463
设C0以C=0键构成,则工业制备甲醇的热化学方程式为
DI mol S(s).2 mol O,(g)I
△H,=-297kJ·oH
△H=-50kJmo
I mol S0:(g).I mol O:(g)Il
△H
0.2 mol S0:(g)
I mol CH,OH(g)+1 mol H,O(g)
0.8 mol SO,(g)
0.6mol0,g)
反应过程
反应过程
图1
图2
(2)恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图2所示:
已知:2S02(g)+02(g)=2S0,(g)△H=-196.6kJ·mol
①表示硫的燃烧热的热化学方程式为
②图中△H2=
kJ·mol1。
进阶突破·拔高练03