【鲁科版】2018-19学年-高中化学选修4-分层训练-第1-21课时-合编

课时分层作业（一）化学反应的反应热与熔变

（建议用时：45分钟）

［基础达标练］

1.将铁粉和硫粉充分混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，

直至反应完全生成新物质硫化亚铁。此现象说明（）

A.该反应是吸热反应

B.该反应是放热反应

C.铁粉和硫粉在常温下容易发生反应

D.反应产物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量

B［根据反应条件及现象可判断反应是吸热反应还是放热反应。铁粉和硫粉充分混

合后加热，反应一开始即停止加热，反应仍可持续进行，说明该反应是放热反应，即反

应产物的总能量低于反应物的总能量。］

占燃占燃

2.已知化学反应2c（s）+02（g）至E=2C0（g）、2co（g）+C）2（g）［字32CC）2（g）都是

放热反应。据此判断下列说法中不正确的是（）

A.12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量

B.56gCO和32g。2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量

C.12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量

D.将一定质量的C燃烧，生成CC>2比生成CO时放出的热量多

A［放热反应中反应物总能量高于反应产物总能量，即12gC和16go2的总能量

高于28gCO的能量。］

3.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸溶液的大烧杯中，然后向小

烧杯中加入盐酸，可观察到有气泡产生，且醋酸溶液逐渐凝固。则下列说法不正确的是

A.NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应

B.该反应中，热能转化为产物内部的能量

C.反应物的总能量高于反应产物的总能量

D.反应的化学方程式为NH4HCO3+HCI===NH4CI+C021+H20

C［醋酸溶液逐渐凝固说明反应吸收热量，导致醋酸溶液温度降低，即NH4HCO3

与HCI的反应为吸热反应，A项正确；因反应为吸热反应，即吸收的热量转化为产物内

部的能量，B项正确；因反应为吸热反应，则反应后反应产物的总能量高于反应物的总

能量，C项错误；NH4HCO3和盐酸反应的化学方程式为NH4HCO3+HCI===NH4CI+

CO2t+H20,D项正确。］

4.下列变化一定为放热的化学反应的是()

A.H2O(g)fH2。。)放出44kJ热量

B.△/€)的化学反应

C.形成化学键时共放出能量862kJ的化学反应

D.能量变化如图所示的化学反应

嬉<

反应物的

总熔

反应产物的

总焰

D［H2O(g)fH2O(l)为物理变化；△”>()的化学反应为吸热反应；形成化学键时共

放出能量862kJ的化学反应的△”不能确定是大于零还是小于零；当M反应物)>M反

应产物)时，△“<0,反应放热。］

5.在测定中和反应热的实验中，下列说法正确的是()

A,使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差

B.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触

C.用0.5mol-L-iNaOH溶液分别与0.5mol-L-i的盐酸、醋酸溶液反应，若所取

的溶液体积相等，则测得的中和反应热数值相同

D.在测定中和反应热的实验中，需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、

温度计、环形玻璃搅拌棒

A［温度计水银球应浸入溶液中但不能与烧杯底部接触，B项错误；盐酸是强酸，

醋酸是弱酸，醋酸电离吸热，C项错误；在测定中和热的实验中，不需要滴定管、天平，

D项错误。］

6.一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下，其中•和。代表不

同元素的原子。

Rg充分反应V

--------------------><

反应前----------------------反应后

关于此反应说法错误的是()

A.一定属于吸热反应

B.一定属于可逆反应

C.一定属于氧化还原反应

D.一定属于分解反应

A［观察示意图知该反应的反应物是一种，反应产物是两种，该物质发生分解反应，

一般的分解反应是吸热反应，但有的分解反应如2H202==2也0+021是放热反应，A

项错误，D项正确；根据图示可知有一部分反应物未参加反应，所以该反应是可逆反应，

B项正确；该反应中反应物为化合物，反应产物中有单质，元素化合价有变化，属于氧

化还原反应，C项正确。］

7.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：

①Sn(s，白)+2HCI(aq)==SnCI2(aq)+H2(g)XH、

②Sn(s,灰)+2HCI(aq)=SnCI2(aq)+H2(g)△”

>132℃

③Sn（s,灰）；,eSr^s,白）△/=2.1kJmol-1

<13.2℃

下列说法正确的是（）

A.△必=△/

B.锡在常温下以灰锡状态存在

C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应

D.锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏

D［A项，反应①和②中，Sn（s,白）和Sn（s,灰）不是同一物质，参与反应的其他

物质相同，故△必和△儿不相等，A项错；B项，常温为20℃,大于13.2℃,故以

白锡状态存在，B项错；（：项，灰锡转化为白锡的△%=2.1kJ-mol-1>0，故为吸热反

应。］

8.一定条件下，A与B反应可生成C和D,其能量变化如图所示：

A+BC+D

发生反应

反应物总能量为反应产物总能量

A+BC+D

为打

反应前反应后

（1）下列有关反应A+B===C+D的说法正确的是o

A.反应前后原子的种类和数目一定不变

B.该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应

C.若该反应为放热反应，则不需要加热反应就一定能自发进行

D.反应物的总质量、总能量与反应产物的总质量、总能量均相等

（2）若H,<H2，则反应产物的总能量（填或"="）反应物的总能量，反应

热Q0（填或“="）,该反应________（填“放热”或“吸热”）。

［解析］（1）根据质量守恒定律，反应前后元素原子的种类及数目均不会改变；并非

氧化还原反应才有热量变化，任何化学反应均伴随着能量的变化；反应前对反应物加热，

只是为了达到反应的条件，与反应是否是放热反应没有必然的联系；根据能量守恒定律

有：反应物的总能量=反应产物的总能量+放出的能量(或“-吸收的能量”)。

(2)Q=反应产物的总能量-反应物的总能量=H2-乩>0,推知0>00

［答案］(1)A(2)>>吸热

9.某学习小组设计了如图所示的实验装置，探究化学反应中的热效应。把试管放

入盛有25°C澄清饱和石灰水的烧杯中，试管中开始时放入一小块镁片，再用滴管向其

中滴加5mL稀盐酸。试回答下列问题：

I稀盐酸

TTT

0

«=—i

L4，镁片

一饱和

(1)实验中观察到的现象是

(2)产生(1)中现象的原因是

(3)写出实验过程中发生反应的离子方程式:

［解析］镁与稀盐酸的反应是放热反应，该反应产生的热量使饱和石灰水的温度升

高，Ca(0H)2的溶解度随着温度的升高而减小，有Ca(0H)2固体析出。

［答案］(1)试管中镁片逐渐溶解，并有气泡产生，烧杯中石灰水变浑浊

(2)镁与稀盐酸的反应是放热反应，该反应放出的热量使饱和石灰水的温度升高，

Ca(0H)2的溶解度随着温度的升高而减小，有Ca(0H)2固体析出

(3)Mg+2H+===Mg2++H2t

10.下表中的数据是破坏1mol气体物质中的共价键所吸收的能量(键能)：

物质Br2I2

Cl2HCIHBrHIH2

键能/

243193151431366298436

(kJmol-1)

根据表中数据回答下列问题。

(1)上述物质中最稳定的氢化物是。

(2)反应X2(g)+H2⑼==2HX(g)(X代表Cl、Br、I)是(填“吸热”或“放热”)反

应。

(3)相同条件下，X2(g)与H2(g)反应，当消耗等物质的量的出⑼时，放出或吸收的

热量最多的是O

［解析］(2)由相关物质的键能可计算出破坏旧化学键吸收的能量和形成新化学键

释放的能量，比较二者的相对大小，可知H2(g)与X2(g)的反应是放热反应。(3)相同条

件下，X2(g)与H2(g)反应，当消耗等物质的量的H2(g)时，根据表中的键能数据计算可

知，放出热量最多的是CI2。

［答案］(1)HCI(2)放热(3)CL

［能力提升练］

11.一种分解海水制氢气的方法为2H2。(1)望当2H2(g)+02(g)。下图为此反应的

TiO2

能量变化示意图，则下列说法不正确的是()

A.反应物取0(1)的总能量高于反应产物H2(g)和02(g)的总能量

B.Ti02可以提高H20的分解速率

C.催化剂对该反应的反应热无影响

D.使用氢气作燃料有利于控制温室效应

A［该反应中取0(1)分解生成H2(g)和02(g)，由图可知，反应物的总能量低于反应

产物的总能量，即H2(D(I)的总能量低于H2(g)和02(g)的总能量，A项错误；TiC)2作催化

剂，可以提高H20的分解速率，但不影响反应的反应热，B、C项正确；温室效应是由

C02、CFU等气体引起的，心燃烧的产物是水，不会引起温室效应，D项正确。］

12.为探究NaHCQ3、Na2cO3与盐酸(浓度为1mol-L-。反应过程中的热效应，实

验测得的数据如表所示:

序

35mL试剂固体混合前温度/七混合后温度/℃

号

2.5g

①水20.018.5

NaHCO3

3.2g

②水20.024.3

Na2cO3

2.5g

③盐酸20.016.2

NaHCO3

3.2g

④盐酸20.025.1

Na2cO3

由此得出的结论正确的是()

A.Na2cO3固体与盐酸的反应是吸热反应

B.NaHCCh固体与盐酸的反应是放热反应

C.20.0°C时，含3.2gNa2cO3的饱和溶液和35mL盐酸混合后的温度将低于

25.1℃

D.20.0°C时，含2.5gNaHCCh的饱和溶液和35mL盐酸混合后的温度将低于

16.2℃

C［实验②④说明Na2c。3固体与盐酸的反应是放热反应，A项错误；实验①③说

明NaHCO3固体与盐酸的反应是吸热反应，B项错误；由实验②可知，碳酸钠固体溶于

水会放热，而C项中未涉及碳酸钠固体溶解的过程，因而放出的热量少于实验④，则混

合后溶液的温度低于25.1℃,C项正确；同理，由实验③可知，混合后的温度将高于

16.2℃,D项错误。］

13.将弘mL1.0mo卜LT的盐酸溶液和14mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后

测量并记录溶液的温度，实验结果如图所示（实验中始终保持弘+L4=50mL）。下列叙

述正确的是（）

A.做该实验时环境温度为22℃

B.该实验表明化学能可以转化为热能

C.NaOH溶液的浓度约是1.0mol-L-1

D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应

B［由图可知，加入5mL盐酸时混合液的温度达到22℃,故环境的温度应低于

22℃;反应放热，由化学能转化为热能；恰好反应时放出热量最多，NaOH溶液的浓

1.0mo卜「1x30x10-3L

度为：［oxi。31_=15mo卜L-i;有水生成的反应不一定是放热反应，如

Ba(OH)2-8H2O+2NH4CI==BaCl2+2NH31+IOH2Q是吸热反应。］

14.合成氨工业中，合成塔中每产生2molNH3,放出92.2kJ热量。

(1)若起始时向容器内放入2molN2和6molH2,达平衡后放出的热量为Q,则

Q184.4kJ(填“或“=")。

(2)已知

©Q嘴蠡」能量+⑥

1molN—H键断裂吸收的能量等于kJo

［解析］(1)反应是可逆反应，不能进行彻底，该温度下合成塔中放入2mol用和6

molH2,生成的氨气小于4mol,故达到平衡后放出的热量小于184.4kJ。

(2)3H2+N2^2NH3，反应焙变=反应物断裂化学键吸收的总能量-反应产物形成

化学键放出的总能量，即3x436kJ+945.8kJ-6、昌_H=-92.2kJ,£N-H=391kJ。

［答案］⑴v(2)391

课时分层作业(二)热化学方程式反应培变的计算

(建议用时：45分钟)

［基础达标练］

1.下列对H2(g)+02(g)==2HCI(g)A/101kPa、298K)=-184.6kJmol-1的

叙述正确的是()

A.1分子H2和CI2反应，放出热量184.6kJ

B.1mol也⑼和1molCL(g)完全反应生成2molHCI(g),放出的热量为184.6kJ

C.在101kPa、298K的条件下，1molHz(g)和1molCb(g)完全反应生成2mol

HCI(g),放出的热量为184.6kJ

D.在101kPa、298K的条件下，1mol也⑼和1molCb(g)完全反应生成2mol

HCI(g),吸收的热量为184.6kJ

C［热化学方程式中△〃的值与具体化学反应相对应，在反应中各物质前的化学系

数不再表示粒子数目，只表示各物质的物质的量，所以A错误；在描述反应时应说明外

界条件，而B中没有说明温度和压强，B错误;XH<0时，反应放热而非吸热，口错误。］

2.已知1mol白磷(s)转化成1mol红磷(s),放出18.39kJ热量，又知：

4P(0,s)+5O2(g)=2P2O5(s)△5

4P(红，s)+5O2(g)=2P2O5(s)△修

则△/"A和△儿的关系正确的是()

A.△”=B.A”>△修

C.AM<△必D.无法确定

C［两热化学方程式相减得4P(白，s)===4P(红,s),又因白磷⑸转化成红磷⑸

为放热反应，贝UA”=△必-△&<0,即△/〈△外。］

1

1

3.已知热化学方程式：SO2(g)+-O2(g)-SO3(g)LH=-98.32kJ-mol-o在

此条件下向某容器中充入2molSO2和1mol02充分反应后，最终放出的热量为

()

A.196.64kJB.196.64kJmol1

C.<196.64kJD.>196.64kJ

C［注意此反应虽为可逆反应，但热化学方程式给出的数据是其完全反应时的数据。

2molSO2和1molO2充分反应，由于反应进行不彻底，最终放出的热量必小于196.64

kJ0此类可逆反应的热化学方程式书写时也可以直接用“==="号。］

4.已知下列反应的热化学方程式为：

①C(s)+O2(g)==CO2(g)AHi=-393.5kJmol-1

@CH3COOH(I)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(I)

△*=-870.3kJmol-1

1

1

③H2(g)+-O2(g)===H2O(l)△为=-285.8kJ-mol

则反应2c(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3coOH(I)的反应热(焙变)为()

A.488.3kJmol-1B.-488.3kJ-mol1

C.-244.15kJ-mol-1D.244.15kJ-mol1

B［将①x2+③x2-②即得到待求的热化学方程式，故△〃=(-393.5kJmol-1)x2

111

+(-285.8kJmol-)x2-(-870.3kJ-mol-)=-488.3kJmol-O］

5.50g碳在氧气中燃烧，得到等体积的CO和CO2o

11

已知C(s)+-02(g)=C0(g)△/¥=-110.35kJmol-1,CO(g)+-O2(g)==CO2(g)

△〃=-282.57kJmol和完全燃烧相比，该反应燃烧损失的能量与实际放出的能量

之比大约是()

A.283:503B.55:141

C.141:196D.1:1

A［假设C为2moi，由题意可知2molC全部转化成2molCO后只有1molCO

转化成1molCO2,损失的能量和实际放出的能量之比为282.57:(110.35x2+

282.57户283:503。故当C为50g时损失的能量和实际放出的能量之比约为283:503。］

1

1

6.已知①H2(g)+-O2(g)==H2O(g)akJmol-

②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)=bkJmol-1

1

③Hz(g)+~O2(g)=H2O(l)-=ckJmol-1

④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)△4=dkJmol-

下列关系式正确的是()

A.a<c<0B.d></>0

C.2a-b<0D.2c=d>0

C［氢气燃烧是放热反应，△“<();生成液态水比生成气态水时放出的热量多，△//

更小，即c<a<O,O>b>d;②中各物质的物质的量是①的2倍，贝iJZ\*=2AH。］

7.下列各组热化学方程式中，化学反应的△〃前者小于后者的是()

1

①C(s)+£02(g)==C0(g)△必

C(s)+O2(g)=CO2(g)△*

②S(g)+O2(g)==SO2(g)△/

S(s)+O2(g)==SO2(g)AM

③CaO(s)+H2O(l)==Ca(OH)2(s)

CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)△球

A.②B.①②

C.①③D.②③

D［①中碳完全燃烧放出的热量多，所以;②中气态硫燃烧放出的热量

多，△/;③中△必<0，△必>0，贝!］△/<△%，故△〃前者小于后者的是②③。］

8.写出下列反应的热化学方程式：

⑴心⑼与电⑼反应生成1molNH3(g)，放出46.1kJ热量。

(2)甲硅烷(SiH#是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸

气。已知室温下1g甲硅烷自燃放出热量44.6kJ,其热化学方程式是

(3)如图是一定温度和压强下冲和H2反应生成1molN%的反应过程中的能量变化

示意图，写出工业合成氨的热化学方程式:

（△”的数值用含字母Q、Q的代数式表示）。

13

［答案］(1)-N2(g)+-H2(g)^NH3(g)

△”=-46.1kJmol-1

(2)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(g)

△〃=-1427.2kJmol-1

(3)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

△〃=2(Q-Q)kJmol-1

9.比较下列各组热化学方程式中△〃的大小关系：

(1)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(I)

CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g)A*

△/△外(填“或“="，下同)。

(2)4AI(s)+3O2(g)==2AI2O3(s)AM

4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)△*

________△版

［解析］(1)水蒸气变为液态水是放热过程，生成液态水的反应放出的热量多，但

为负值,所以;⑵两式相减得4Al(s)+2FezQ3⑸===2Al2O3(s)+4Fe⑸

,铝热反应很剧烈，是典型的放热反应，所以△“<(),

即

［答案］(1)<(2)<

10.已知下列两个热化学方程式：

1

2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)△”=-571.6kJmol-

C3H纲)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(I)

△〃=-2220kJmol-1

根据上面两个热化学方程式，试完成下列问题：

(1)1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为。

(2)现有H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧时放热3847kJ,则在混合气体

中H2和C3H8的体积比是O

1

(3)已知:H2O(l)==H2O(g)△〃=+44.0kJmol-o试写出丙烷燃烧生成CCh和

水蒸气时的热化学方程式

［解析］(1)1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为285.8

1

kJmol-JImol+2220kJmol-x2mol=4725.8kJo(2)设混合气体中也的物质的量

为x,则C3H8的物质的量为5mol-x,所以:285.8kJmol'1x*+(5mol-浑2220

kJmol-1=3847kJ,解方程得尸3.75mol，则5mol-x=1.25mol,故”收)：«C3H8)

=3.75mol:1.25mol=3:1o

(3)给已知方程式编号：

C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(I)

△H=-2220kJmol-1①

1

H2O(l)==H2O(g)LH=44.0kJmol-②

据盖斯定律将①+②x4得：

C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(g)

△”=-2044kJmol-1o

［答案］(1)4725.8kJ(2)3:1

(3)C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(g)

△〃=-2044kJmol-1

［能力提升练］

11.一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NO0的污染。已知：①CH，g)+

1

4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△5=-574kJmol-,0CH4(g)+

4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△*=-1160kJmol-=

下列选项不正确的是()

1

A.CH4(g)+2NO2(g)==N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△”=-867kJ-mol-

B.CH4(g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(I)△必<△必

C.若用0.2molCH4还原NO2至N2,则反应中放出的热量一定为173.4kJ

D.若用标准状况下2.24LCl还原NO2至N2,整个过程中转移的电子为0.8mol

①+②

C［A项，由工一得出：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△〃=

-574-1160

1

-----------------kJmol-=-867kJmol-1，正确；B项，H2O(g)==H2O(l)LH<0,因

此△为<△/,正确；C项，没有说明H2O的状态，如果是气态，则正确，若是液态，

则大于173.4kJ,错误；D项，消耗1molCH4转移8mole-,则消耗标准状况下2.24

LCH4转移电子为0.8mol,正确。］

12.在298K、1.01x105Pa下，将22gCO2通入750rnL1molL-1的NaOH溶

液中充分反应，测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下,1molCO2通入1L2mol-L

-1的NaOH溶液中充分反应，放出ykJ的热量则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCOs

的热化学方程式为()

【导学号：41722020)

A.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq)

△A/=-(2y-A)kJmol-1

B.82(g)+NaOH(aq)==NaHCO3(aq)

△〃=-(2x-力kJmol-1

C.CO2(g)+NaOH(aq)==NaHCO3(aq)

△”="(4x-j^kJmol-1

D.2CO2(g)+2NaOH(l)=2NaHCO3(l)

△//=-(8%-2j^kJmol-1

13111

C[由题意可知，-CO2(g)+-NaOH(aq)===-Na2CO3(aq)+-NaHCO3(aq)+-

1

H2O(I)△//!=-xkj-mol-,CO2(g)+2NaOH(aq)==Na2CO3(aq)+H2O(I)-y

kJmol-1,贝(ICC)2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq)△〃=△/4-=-(4n-

1

^)kJmol-o]

13.通常人们把断裂1mol某化学键所吸收的能量或形成1mol某化学键所释放的

能量看作该化学键的键能，键能的大小可用于估算化学反应的反应热△?已知部分化

学键的键能数据如表所示:

化学键H—HCl—ClH—Cl

键能/(kJmoL)436243431

则下列热化学方程式不正确的是（）

11

1

A.-H2(g)+-CI2(g)===HCI(g)△”=-91.5kJ-mol'

1

B.H2(g)+CI2(g)===2HCI(g)△”=-183kJ-mol'

11

C.~H2(g)+-Cl2(g)===HCI(g)△〃=91.5kJmol-1

1

D.2HCI===H2(g)+Cl2(g)RH=183kJmol-

C［反应热=反应物的总键能-反应产物的总键能，根据表中的键能数据计算可知,

山⑼和Cb(g)反应生成HCI(g)的反应是放热反应，△〃<(),C项错误。］

14.(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质

1

硫和二氧化碳。已知:①CO(g)+&O2(g)==CC)2(g)△〃=-283.0kJmol-1;

②S(s)+O2(g)===SO2(g)&H=-296.0kJmol-兀该转化反应的热化学方程式为

(2)氮氧化物是造成光化学烟雾的主要气体。

已知：

CO(g)+NO2(g)==NO(g)+CO2(g)

△〃=-akJmol-1(a>0)

2C0(g)+2NO(g)==N2(g)+2CO2(g)

△//=-Z?kJmol-1(Z?>0)

若用3.36L(标准状况下)CO将NC>2还原为N2(CO完全反应)，整个反应过程中转

移电子的物质的量为mol放出的热量为kJ(用含a、匕的代数式表示)。

(3)用CH4催化还原NO*也可以消除氮氧化物污染。已知：

CH4(g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)

△必=-574kJmol-i①

CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)

△凡②

若1molCH4将NO2还原为N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则△%=

(4)某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以NH才和NH3H2O形式存在处理过程中NH1

在微生物的作用下经过两步反应被氧化成NOjo这两步反应过程中的能量变化如图所

示：

(第一步反应)

能

量

NOHaq>4°2(B)

A«=-73kJ-moK'

NO；(aq)

反应过程

(第二步反应)

1molNH才(aq)全部被氧化成N0§(aq)的热化学方程式是

［解析］(1)根据盖斯定律，由①X2-②可得题述反应的热化学方程式。

(2)将题给两个反应分别编号为①、②，根据盖斯定律，由①X2+②可得4co(g)+

2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)

△〃=-(2a+d)kJmol-1则3.36L(标准状况下)CO(即0.15molCO)还原NO2时,

0.150.15mola+b

转移电子一^-x8mol=0.3mol，放出的热量为~x(2a+d)kJmol-1=­

kJ

(3)CH4将NO2还原为用的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+

2H20(g)

1

△”=-867kj-rnol-1，根据盖斯定律，△8+△%)，则=-867kJmol

111

-x2-(-574kJ-mol-)=-1160kJ-mol-0

3

+

⑷第一步反应的热化学方程式为NH/(aq)+-O2(g)===NO2-(aq)+H20(l)+2H(aq)

1

1

△”=-273kJ-mol-,第二步反应的热化学方程式为NO2(aq)+-O2(g)===NOs(aq)

△A/=-73kJ-mol1,将上述两步反应相加得到反应NH才(aq)+2C)2(g)===NO§(aq)+

+1

H2O(l)+2H(aq)LH=-346kJ-mol-O

［答案］(1)2C0(g)+SO2(g)===S(s)+2c02(g)

△H=-270kJmol-1

32a+b

⑵

(3)-1160kJmol-1

(4)NH才(aq)+2O2(g)===NO3(aq)+H2O(I)+2H+(aq)

△〃=-346kJ-mol-1

课时分层作业(三)电解的原理

(建议用时：45分钟)

［基础达标练］

1.下列叙述正确的是()

A.电解池的阴极上发生失电子的氧化反应

B.用惰性电极电解Na2s。4溶液，阴、阳两极产物的物质的量之比为1:2

C用惰性电极电解饱和NaCI溶液，若有1mol电子发生转移，则生成1molNaOH

D.酸溶液、碱溶液、盐溶液电解后，溶液的pH都增大

C［电解池的阳极上发生失电子的氧化反应，A项错误；电解Na2SO4溶液，实际

上是电解水，阴极产生H2,阳极产生。2,二者物质的量之比为2:1,B项错误；电解

电解

饱和NaCI溶液：2NaCI+2H2O===2NaOH+H2t+CI2t,每转移1mol电子，贝U生

成1molNaOH,C项正确；电解H2s。4溶液、NaOH溶液、Na2s。4溶液后，溶液的

pH分别会减小、增大、不变，D项错误。］

2.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为3:1的CuSO4溶液和NaCI溶液

的混合溶液，不可能发生的反应是（）

通电

2++

A.2Cu+2H2（D====2CU+4H+O2t

通电

B.Cu2++2CI-====Cu+Cl2T

通电

C.2CI-+2H2O====2OH-+H2T+CI2t

通电

D.2H2O====2H2T+O2t

C［由/XCuSO4）:/7（NaCI）=3:1得=,由于阴离子的放电顺序

为Cl->OH->SOP,阳离子的放电顺序为Cu2+>H+>Na+,故该电解过程分为三个

通电

阶段。第一阶段，电解CuCb溶液：Cu2++2C|-====Cu+Cl2t；第二阶段，电解CuSO4

通电

2++

溶液:2Cu+2H2O===2Cu+4H+O2t;第三阶段，电解H2sCU和Na2s。4溶液：

通电

2H2O====2H2t+Ozto］

3.在100mLH2s。4和CuSd的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收

集到2.24L气体（标准状况下），则原混合液中，CU+的物质的量浓度为（）

A.1mol-L-1B.2molL-1

C.3mol-L-1D.4mol-L-1

A［分析电解H2so4、CuSO4的混合液时阴、阳两极的电极反应可知，两极产生

的气体分别为H2、。2各o.1mol,。2是由OH-失去0.4mol电子而得到，也是由H+

得到0.2mol电子而生成。由电子得失守恒知，还有0.2mol电子是CW+得到的，故

0.1mol

Cu2+的物质的量是0.1mol,则Cu2+的物质的量浓度为"=1rnol-L-1］

100x10-31.o

4.用含有少量银和锌的粗铜作阳极，纯铜片作阴极，CuSO4溶液作电解液，电解

一段时间后，阳极减少的Cu的质量为/77g,贝ij（）

A.电解液质量增加mg

B.阴极质量增加ag,a>m

C.阴极质量增加mg

D.阴极质量增加Z?g,b<m

B［阳极溶解的金属有Zn、Cu,阴极只析出Cu0因为阴、阳两极转移的电子数相

等，故可判断阳极溶解的Cu的质量（质量减少）比阴极析出的Cu的质量（质量增加）小。］

5.用柏作电极电解某种溶液，通电一段时间后，溶液的pH变小，并且在阳极得

到0.56L气体，阴极得到1.12L气体（两种气体均在相同条件下测定）。由此可知溶液可

能是（）

A.稀盐酸B.KNO3溶液

C.C11SO4溶液D.稀硫酸

0.56L1

D［阳极与阴极产生的气体体积之比为士［=3，相当于电解水，pH变小说明电

解了含氧酸的水溶液。］

6.如图为直流电源电解稀Na2so4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近

分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（）

.I-