内容正文:
专题1
化学反应与能量变化
第1讲 描述运动的基本概念
专题专项练
易混易错练1
第1讲 描述运动的基本概念
易错点1 对标准燃烧热定义认识不清
1.[2026福建宁德柘荣第一中学月考]下列热化学方程式书写正确的是 ( )
A.甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B.在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+
O2(g) 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C.HCl和NaOH发生中和反应生成1 mol H2O时放热57.3 kJ,则该反应的热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(s) NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
D.将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中反应生成NH3(g)放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+
3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol-1
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 生成的水应为液态,热化学方程式应为CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·
mol-1,A项错误;在101 kPa时,2 g即1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学
方程式为2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,B项正确;NaOH(s)溶于水会放出热量,若表示
HCl和NaOH中和反应的反应热,热化学方程式应为HCl(aq)+NaOH(aq) NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=
-57.3 kJ·mol-1,C项错误;该反应为可逆反应,则生成2 mol NH3(g)时放出的热量大于38.6 kJ,D项错误。
易错提示
解答有关标准燃烧热的题目时应注意几个要点:1 mol可燃物,101 kPa,完全燃烧生成指定产物
[N→N2(g),H→H2O(l),C→CO2(g)]。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2025福建厦门月考]如下图是一种弹式量热计装置,可以测量物质的标准燃烧热。某实验兴趣小组
尝试利用此装置测量乙烷的标准燃烧热:将标准状况下4.48 L乙烷(C2H6)放入不锈钢氧弹内,充入足量
氧气并将整个氧弹放入装有1 000 g水的内筒中,利用引燃线进行点火使氧弹中乙烷完全燃烧。已知样
品燃烧时所放热量等于水和弹式量热计各部件所吸收热量之和,实验过程中温度传感器测得温度由25
℃升高到77 ℃。已知水的比热容c=4.2 J·g-1·℃-1,弹式量热计的热容C=1.8 kJ·℃-1。
第1讲 描述运动的基本概念
(1)利用以上数据写出表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式:_______________________________________
______________________。
(2)上述实验中若将绝热套换成玻璃容器,测得的乙烷的标准燃烧热ΔH_______(填“偏大”“偏小”
或“无影响”)。
偏大
ΔH=-1 560 kJ·mol-1
C2H6(g)+ O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l)
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)由题目数据可知,标准状况下4.48 L(即0.2 mol)的乙烷在氧弹中完全燃烧,温度传感器测得温
度由25 ℃升高到77 ℃,共升高52 ℃,则Q水=mcΔt=1 000 g×4.2 J·g-1·℃-1×52 ℃=218 400 J=218.4 kJ,Q弹=
CΔt=1.8 kJ·℃-1×52 ℃=93.6 kJ,则放出的总热量Q=Q水+Q弹=312 kJ,则1 mol乙烷完全燃烧放出的热量为
312 kJ×5=1 560 kJ,表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)+ O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=
-1 560 kJ·mol-1。
(2)如果将绝热套换成玻璃容器,测量过程中因热量散失快,导致测得的温度差值变小,计算出的放出总
热量数值偏小,但ΔH是负值,则ΔH偏大。
第1讲 描述运动的基本概念
易错点2 盖斯定律应用错误
3.[2026广东佛山第二中学月考]以N2O5为新型硝化剂的硝化反应具有反应条件温和、选择性高、无副
反应发生、过程无污染等优点。N2O5可通过N2O4臭氧化法制备。
已知:①N2O4(g) 2NO2(g) ΔH1
②2O3(g) 3O2(g) ΔH2
③2N2O5(s) 4NO2(g)+O2(g) ΔH3
则N2O4(g)+O3(g) N2O5(s)+O2(g)的ΔH为 ( )
A.ΔH1+ΔH2- ΔH3 B.2ΔH1-ΔH2+ΔH3
C.ΔH1+ ΔH2- ΔH3 D.2ΔH1+ ΔH2+ ΔH3
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据盖斯定律,由①+ ×②- ×③得反应N2O4(g)+O3(g) N2O5(s)+O2(g),故该反应的ΔH=
ΔH1+ ΔH2- ΔH3,故选C。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026辽宁部分重点高中联考]能源在生产、生活中发挥着重要作用。肼(N2H4)常用作火箭推进剂。
已知:
①N2H4(l)+2H2O2(l) N2(g)+4H2O(g) ΔH1=-641.6 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.0 kJ·mol-1
③H2O(l) H2O(g) ΔH3=+44.0 kJ·mol-1
则2H2O2(l) O2(g)+2H2O(l)的ΔH=___________kJ·mol-1。
-195.6
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据盖斯定律可知,反应2H2O2(l) O2(g)+2H2O(l)可以由①-②-2×③得到,则ΔH=-641.6 kJ·
mol-1+534.0 kJ·mol-1-2×(+44.0 kJ·mol-1)=-195.6 kJ·mol-1。
第1讲 描述运动的基本概念
易错点3 忽略电化学装置中介质的作用
5.[2026山东济南第三中学质量检测]利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5的
装置如下,下列说法正确的是 ( )
B
A.电极b反应式是O2+4e-+2H2O 4OH-
B.甲中每消耗64 g SO2,乙中有2 mol H+通过隔膜
C.电极c反应式为N2O4-2e-+H2O N2O5+2H+
D.每转移2 mol电子,生成2 mol N2O5和2 mol H2SO4
第1讲 描述运动的基本概念
解析 SO2在a极发生失电子的氧化反应,生成H2SO4,则a为负极,b为正极;与a相连的d为电解池阴极,c
为电解池阳极。电极b为正极,酸性条件下,氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为
O2+4H++4e- 2H2O,A项错误;电极c为阳极,N2O4在阳极失去电子发生氧化反应生成N2O5,阳极室中不含
水,电极反应式为N2O4+2HNO3-2e- 2N2O5+2H+,C项错误;电极a发生反应:SO2+2H2O-2e- S +4H+,
消耗1 mol(64 g)SO2电路中转移2 mol电子,由C项分析可知电极c上有H+生成,则乙中有2 mol H+通过隔
膜由阳极室移入阴极室,B项正确;分析电极a和电极c的电极反应式,每转移2 mol电子,电极c生成2 mol
N2O5,电极a生成1 mol H2SO4,D项错误。
易错提示
忽视“无水”的含义,一是无水硝酸中硝酸以分子形式存在,二是电极c上发生的反应不能有水参
与。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026河南郑州部分名校期中]设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙
酸盐生成CO2,将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室
溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨,右侧装置为原电池。下列说法正确的是 ( )
A
A.装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸
B.装置工作时,甲室溶液pH逐渐增大
C.乙室电极反应式为LiCoO2+2H2O+e-
Li++Co2++4OH-
D.若甲室Co2+减少200 mg,乙室Co2+增加400 mg,
则此时已进行过溶液转移
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题意可知,右侧装置为原电池,则左侧装置为电解池。右侧装置中,乙室发生还原反应,正极
的电极反应式为LiCoO2+e-+4H+ Li++Co2++2H2O,从原电池负极迁移至正极的H+较少(CH3COO--8e-+
2H2O 2CO2↑+7H+),盐酸被消耗,因此工作一段时间,乙室应补充盐酸,A正确、C错误;左侧装置中,细
菌将乙酸盐转化为CO2发生氧化反应,电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O 2CO2↑+7H+,产生的氢离子
通过阳膜向甲室移动,甲室溶液pH逐渐减小,B错误;甲室内Co从+2价降低到0价,乙室内Co从+3价降低
到+2价,根据电路中转移电子数相等可知,甲室中Co2+减少和乙室中Co2+增加的质量之比为1∶2,因此若
甲室Co2+减少200 mg,乙室Co2+增加400 mg,未进行溶液转移,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
易错点4 混淆原电池与电解池的电极反应
7.[2025江苏苏州阶段检测]由于存在同种电解质溶液的浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池,浓
度高的一极一般为正极。利用浓差电池电解硫酸钠溶液可同时制得氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠,其
装置如图所示(a、b电极均为石墨电极)。已知:溶液A为1 L 1 mol/L AgNO3溶液;溶液B为1 L 4 mol/L
AgNO3溶液。
第1讲 描述运动的基本概念
下列有关说法正确的是 ( )
A.电池放电过程中a极产生氢气,b极产生氧气
B.c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C.电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得60 g氢氧化钠
D.a、b石墨电极均可用金属银电极代替
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题意可知,溶液A、B为不同浓度的同种溶液,则左边装置为浓差电池,且溶液B的浓度高于
溶液A,则Ag(2)作正极,Ag(1)作负极。右边装置为电解池,a极与正极相连为阳极,电极反应式为2H2O-4e-
O2↑+4H+,b极与负极相连为阴极,电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,A错误;由题意和阴、阳
极电极反应式可知,a极区产生H2SO4,b极区产生NaOH,则Na2SO4溶液中的S 通过膜c移入a极(阳极)区,
Na+通过膜d移入b极(阴极)区,即c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜,B错误;设A、B
溶液浓度相等时,溶液浓度的变化为x mol/L,因同一电路中转移电子数相等,则有4 mol/L-x mol/L=1 mol/
L+x mol/L,解得x=1.5,即电池从开始工作到停止放电,溶液B中Ag+减少1.5 mol/L×1 L=1.5 mol,则电路中
转移电子1.5 mol,根据b极电极反应式可知,b极区可生成1.5 mol OH-,同时有1.5 mol Na+通过膜d移入b极
区,即可制得1.5 mol氢氧化钠,其质量为60 g,C正确;a电极为阳极,非惰性电极优先放电,若a电极由石墨
换为金属银时,银会溶解,则不能制得氧气和硫酸,b极为阴极,金属银在阴极不放电,则b极可用金属银代
替,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2025山东菏泽月考]羟基自由基(·OH)有极强的氧化性。我国科学家设计的一种能将苯酚(C6H5OH)
氧化为CO2和H2O的原电池—电解池组合装置如图所示。下列说法正确的是 ( )
C
A.该装置工作时,电流方向为电极b→电极c→电极d
→电极a→电极b
B.装置工作时,c极区溶液酸性明显减弱
C.电极d的电极反应式为H2O-e- H++·OH
D.当电极b上有0.6 mol CO2生成时,电解池共产生
气体22.4 L(标准状况)
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据题图可知,在微生物作用下苯酚被氧化为CO2,则左边是原电池装置,电极a为正极,电极b为
负极;右边是电解池装置,电极d为阳极,电极c为阴极。该装置工作时,电流方向为电极a→电极d→电极c
→电极b→电极a,A错误;电极c(阴极)的电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,为平衡电荷,H+从d极(阳
极)区通过质子交换膜进入c极(阴极)区,生成的OH-与进入C极区的H+物质的量相等,则c极区溶液保持
为中性,B错误;根据题图可知,电极d(阳极)的电极反应式为H2O-e- H++·OH,C正确;根据题图可知,电
极b(负极)的电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O 6CO2↑+28H+,当电极b上有0.6 mol CO2生成时,电路
中转移2.8 mol电子,根据上述电解池的阴、阳极电极反应式可知,电极c(阴极)产生1.4 mol H2,电极d(阳
极)生成2.8 mol·OH,生成的·OH可进一步氧化苯酚:C6H5OH+28·OH 17H2O+6CO2↑,则生成0.6 mol
CO2,电解池共产生气体1.4 mol+0.6 mol=2 mol即44.8 L(标准状况),D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
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