内容正文:
第1章
化学反应与能量转化
第1讲 描述运动的基本概念
三年高考模拟练
第1讲 描述运动的基本概念
应用实践
1.[不定项][2026山东济宁一中月考]Ⅰ.4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-a kJ/mol;
Ⅱ.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH2=-b kJ/mol。
已知: 键的键能为c kJ/mol, 键的键能为1.5c kJ/mol,下列叙述错误的是 ( )
A.NH3的燃烧热ΔH=- kJ/mol
B.可求N2(g)+O2(g) 2NO(g)的ΔH
C.O O键的键能为 kJ/mol
D.无法求N—H键和O—H键的键能差
AD
第1讲 描述运动的基本概念
解析 NH3的燃烧热应为101 kPa下1 mol NH3完全燃烧生成指定产物所释放的热量,指定产物应为N2(g)
和H2O(l),A错误;根据盖斯定律可知,目标反应= (反应Ⅱ-反应Ⅰ),故N2(g)+O2(g) 2NO(g)的ΔH= (Δ
H2-ΔH1)= kJ/mol,B正确;由B项分析可知N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH= kJ/mol,故ΔH=1.5c kJ/
mol+E(O O)-2c kJ/mol= kJ/mol,E(O O)= kJ/mol,C正确;根据反应Ⅰ可知,ΔH1=12E(N
—H)+3E(O O)-2E( )-12E(O—H)=-a kJ/mol,故E(N—H)-E(O—H)=
,可计算N—H键和O—H键的键能差,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026山东名校考试联盟期中]下列说法错误的是 ( )
A.外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的
防护效果 B.可表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的能量变化
A
第1讲 描述运动的基本概念
C.A(g)生成C(g)的ΔH为E1+E3-E2-E4 D.已知初始Cu、Ag电极质量相等,当外电路中通
过0.1 mol e-时,两电极质量相差14 g
第1讲 描述运动的基本概念
解析 题给装置为外加电流阴极保护法,海水成分、温度、流速等因素会影响腐蚀速率,则外加电压应
根据环境变化进行调整,A错误;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,反应物总能量低于生成物总
能量,符合题给图像能量变化,B正确;由题图可知,反应A(g) C(g) ΔH=(E1-E2)+(E3-E4)=E1+E3-E2-E4,
C正确;铜银原电池中,Cu(负极)电极反应式为Cu-2e- Cu2+,外电路中通过0.1 mol e-时,质量减少0.05
mol×64 g· mol-1=3.2 g,Ag(正极)电极反应式为Ag++e- Ag,外电路中通过0.1 mol e-时,质量增加0.1 mol
×108 g· mol-1=10.8 g,两电极质量差为3.2 g+10.8 g=14 g,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026山东济南阶段检测]利用沉淀反应:Ag+(aq)+Cl-(aq) AgCl(s)设计原电池时(如图),下列说法
不正确的是 ( )
A.负极是金属银电极,电解质溶液为氯化钠溶液
B.正极是金属银电极,电解质溶液为硝酸银溶液
C.负极反应为Ag-e- Ag+
D.也可以利用反应:H++OH- H2O设计原电池
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据原电池原理,负极应生成Ag+,与溶液中Cl-结合生成AgCl,故负极可以为Ag,负极区电解质溶
液为含Cl-的可溶盐溶液(如NaCl溶液等),正极应是溶液中Ag+得电子生成单质Ag,故正极可以为Ag,正极
区电解质溶液为AgNO3溶液,A、B正确;负极Ag失电子生成Ag+,与溶液中Cl-结合生成AgCl,电极反应式
为Ag-e-+Cl- AgCl,C错误;根据原电池工作原理可知,利用H++OH- H2O设计原电池时,正、负极
可均为石墨,负极上通入H2,负极区电解质溶液为强碱溶液,正极区电解质溶液为稀硫酸,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
名师点睛
将非氧化还原反应设计成原电池,一般,正、负极材料相同。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026山东德州市级联考]某全钒液流电池的工作原理如图,下列说法正确的是 ( )
A.充电时,电极n与外接电源的负极相连
B.放电时,电流的流动方向:电极m→负载→电极n
C.充电时,H+穿过质子交换膜进入电极n区
D.放电时,正极反应式为V +2H++e- VO2++H2O
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由全钒液流电池工作原理图可知,实线箭头表示放电过程,放电时该装置为原电池,在电极n上V
得到电子被还原,故电极n为正极,电极m为负极,在负极m上,V2+失去电子变为V3+;虚线箭头表示的是
充电过程,充电时该装置为电解池,电极m连接电源负极作阴极,电极n连接电源正极,作阳极。由上述分
析可知,A错误;放电时为原电池,外电路中电流从正极流向负极,电流方向应为电极n→负载→电极m,B
错误;充电时,阳离子移向阴极,故H+穿过质子交换膜进入电极m区,C错误;放电时,电极n上发生还原反
应,V →VO2+,电极反应式为V +2H++e- VO2++H2O,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2025山东青岛二中期末]为了从海水中提取锂,某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变,
每运行一段时间后,将电极1与电极4取下互换,电极2与电极3取下互换,实现锂的富集。
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法正确的是 ( )
A.电路中电子的流向随着电极互换而改变
B.电极2上发生的反应为Ag-e- Ag+
C.理论上,电极1与电极4的质量之和保持不变
D.理论上,电路通过1 mol电子时,有0.5 mol Li+富集在右侧电解液中
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 电路中电子的流向由电源的正负极决定,与电极是否互换无关,A错误;为了从海水中提取锂,电
极1的电极反应式为FePO4+e-+Li+ LiFePO4,则电极1为阴极,电极2为阳极,电极2上发生的反应为Ag-
e-+Cl- AgCl,B错误;电极1发生反应:FePO4+e-+Li+ LiFePO4,电极4发生反应:LiFePO4-e- FePO4+
Li+,交换电极1和电极4后,电极4发生反应:FePO4+e-+Li+ LiFePO4,电极1发生反应:LiFePO4-e- Fe
PO4+Li+,故电极1和电极4的质量之和不变,C正确;理论上,电路中通过1 mol电子时,会有1 mol Li+富集在
右侧电解液中,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026福建三明一中月考](1)化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置,请写出原电池总反应的离
子方程式:_____________________;当外电路中转移0.2 mol电子时,乙烧杯中浓度最大的阳离子是
_______。
Zn+Cu2+ Cu+Zn2+
N
第1讲 描述运动的基本概念
(2)根据如图装置,回答下列问题:
①甲池通入乙烷(C2H6)一极的电极反应式为_______________________________。
②若A溶液是硝酸银溶液,X和Y是惰性电极,硝酸银溶液体积为50 mL,则Y极的电极反应式为________
_______;电解一段时间后,当电解质溶液中c(H+)从10-6 mol·L-1变为10-3 mol·L-1时(设电解时阴极没有氢
气析出,且电解质溶液在电解前后体积变化可以忽略),电极上应析出银的质量是________mg。
5.4
Ag
Ag++e-
C2H6+18OH--14e- 2C +12H2O
第1讲 描述运动的基本概念
③若A溶液是CuSO4溶液,想要在铁制钥匙表面镀上一层金属铜,则X电极的材料是_______。
(3)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料,同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装
置生产Na2FeO4,则阳极的电极反应式为____________________________,阴极产生的气体为_______(填
化学式),阴极区a%______b%(填“>”“=”或“<”)。
Cu
Fe-6e-+8OH- Fe +4H2O
<
H2
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)该装置为原电池,金属活动性锌强于铜,锌棒为负极,电极反应式为Zn-2e- Zn2+,铜棒为正
极,电极反应式为Cu2++2e- Cu,该原电池总反应的离子方程式为Zn+Cu2+ Cu+Zn2+;当外电路中转
移0.2 mol电子时,乙烧杯中Cu2+减少0.1 mol,此时乙烧杯中剩余n(Cu2+)=2 mol·L-1×0.1 L-0.1 mol=0.1 mol,
同时盐桥中有0.2 mol N 移入乙烧杯中,故乙烧杯中浓度最大的阳离子是N 。(2)甲池是C2H6碱性燃
料电池,C2H6失电子发生氧化反应,O2得电子发生还原反应,故通入C2H6的电极是负极,通入O2的电极是
正极;乙池是电解池,X与原电池正极相连,作阳极,Y与原电池负极相连,作阴极。①甲池中通入燃料C2H6
的电极为负极,电极反应式为C2H6-14e-+18OH- 2C +12H2O。②若A溶液是AgNO3溶液,X和Y是惰
性电极,Y是阴极,其电极反应式为Ag++e- Ag;X为阳极,其电极反应式为2H2O-4e- O2↑+4H+,当
电解质溶液中c(H+)从10-6 mol·L-1变为10-3 mol·L-1时,产生H+的物质的量约为10-3 mol·L-1×0.05 L=5×10-5
mol,则电路中转移5×10-5 mol电子,析出Ag的质量为5×10-5 mol×108 g·mol-1=5.4×10-3g=5.4 mg。③若A溶
液是CuSO4溶液,要用该装置在铁制钥匙表面镀上一层金属铜,则阳极X电极的材料是Cu。(3)由题图知,
第1讲 描述运动的基本概念
Fe电极连接电源正极,作阳极,Fe失去电子被氧化成Fe ,故阳极的电极反应式为Fe-6e-+8OH- Fe
+4H2O;阴极的电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,故阴极产生的气体是H2;由阴极的电极反应式
知,阴极消耗水且产生OH-,使c(OH-)增大,故阴极区a%<b%。
第1讲 描述运动的基本概念
迁移创新
7.[创新题·新考法][2026江苏苏州震泽中学月考]空气中CO2资源的利用具有重要意义。某小组通过电
解吸收了CO2的KOH溶液(含碳微粒主要为KHCO3)的实验,得到相应的有机产物的法拉第效率[法拉第
效率= ×100%]随电解电压的变化如图所示。
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法错误的是 ( )
A.当电解电压为U1 V时,阴极主要的还原产物为H2
B.阴极生成CH4的电极反应式为10HC +8e- CH4↑+9C +3H2O
C.当电解电压为U2 V时,电解生成的C2H4和HCOO-的物质的量之比为3∶1
D.用铅蓄电池作电源电解,当只生成标准状况下2.24 L的CH4时,理论上电源的负极增重38.4 g
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 当电解电压为U1 V时,电解过程中含碳还原产物的法拉第效率为0,此时溶液中的水电离产生的
氢离子得到电子生成氢气,故A正确;阴极生成CH4的电极反应式为10HC +8e- CH4↑+9C +3H2
O,故B正确;当电解电压为U2 V时,电解过程中还原产物C2H4的法拉第效率为24%,还原产物HCOO-的法
拉第效率为8%,电解过程中每生成1 mol C2H4转移12 mol电子,每生成1 mol HCOO-转移2 mol电子,故电
解生成C2H4和HCOO-的物质的量之比为 ∶ =1∶2,故C错误;当只生成标准状况下2.24 L的CH4时,
转移0.8 mol电子,用铅蓄电池作电源电解,电源的负极存在关系Pb~2e-~PbSO4,即每转移2 mol电子,负极
增重96 g,转移0.8 mol电子,电源的负极增重38.4 g,故D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
试题剖析
本题情境新颖,创新点在于给出电解电压与法拉第效率的关系图,通过读图判断在不同的电解电压
下得到的电解产物,进而写出相应产物的电极反应式和进行相关计算等,旨在培养学生从陌生情境中提
取关键信息的能力及知识的迁移应用能力。
第1讲 描述运动的基本概念
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