2019屆高考化學全冊精準培優(yōu)專練（打包22套）.zip,2019,高考,化學,精準,培優(yōu)專練,打包,22 培優(yōu)點八 氧化性還原性強弱判斷的幾種方法 一．氧化性還原性強弱判斷的幾種方法 1．根據氧化還原反應的方向判斷 典例1．在相同條件下的三個反應：2A+B2===2B+A2；C+A2===2A +C2；2B+D2===2D+B2，下列判斷不正確的是（ ） A．氧化性：A2>B2>C2>D2 B．還原性:C>A>B>D C．2A+D2===2D+A2反應可以進行 D．2C+B2===2B+C2反應不能進 【解析】反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，所以氧化性：D2>B2>A2>C2；還原劑的還原性大于還原產物的還原性，所以還原性：C>A>B>D，由此可判斷C、D都正確。故選A。 【答案】A 2．根據原電池、電解池的電極反應判斷 典例2．a、b、c是三種金屬，根據下列①、②兩個實驗，確定它們的還原性強弱順序為（ ） ①將a與b浸在稀硫酸中用導線相連，a上有氣泡逸出，b逐漸溶解； ②使用惰性電極電解物質的量濃度相同的a、c混合鹽溶液，陰極上先析出c。 A．a＞b＞c B．b＞c＞a C．c＞a＞b D．b＞a＞c 【解析】①將a與b浸在稀硫酸中用導線相連，a上有氣泡逸出，b逐漸溶解，可說明b為負極，a為正極，原電池中活潑金屬為負極，則還原性b＞a；②為電解，金屬陽離子氧化性較強的離子先在陰極析出，金屬陽離子的氧化性越強，對應的金屬單質的活潑性越弱，陰極上先析出c，說明活潑性a＞c。則三種金屬的還原性強弱為b＞a＞c，故選D。 【答案】D 3．依據化學反應條件和反應程度進行判斷 典例3．實驗室用下列方法制取氧氣 ①4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O；②4HCl(濃)+O22Cl2+2H2O ③2KMnO4 +16HCl2KCl+2MnCl2 +5Cl2 ↑+8H2O 試比較上述反應中氧化劑氧化能力的強弱 。 【解析】根據方程式①4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O；②4HCl(濃)+O22Cl2+2H2O；③2KMnO4 +16HCl2KCl+2MnCl2 +5Cl2 ↑+8H2O知，③沒有反應條件，①的反應條件是加熱，②的反應 條件是加熱和催化劑，反應條件越少的氧化還原反應越容易發(fā)生，越容易發(fā)生的氧化還原反應氧化劑的氧化性越強，所以氧化性最強的是高錳酸鉀，其次是二氧化錳，最后是氧氣，故為：KMnO4>MnO2>O2 【答案】氧化性：KMnO4>MnO2>O2 二．對點增分集訓 1．下列敘述正確的是（ ） A．含最高價元素的化合物，一定具有強氧化性 B．陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性 C．元素失電子越多，還原性越強 D．強氧化劑與強還原劑不一定能發(fā)生氧化還原反應 【解析】元素處于最高價態(tài)只有氧化性，但不一定有強氧化性，如NaCl中的鈉元素，故A錯誤；元素處于中間價態(tài)的陽離子，既有氧化性又有還原性，如Fe2＋，故B錯誤；物質氧化性和還原性的強弱與其所含元素原子得失電子的數目無直接關系，而與得失電子的難易程度有關，如：Na－e－===Na，Al－3e－===Al3，但還原性Na＞Al，故C錯誤；一般情況下，強氧化劑與強還原劑相遇即可發(fā)生氧化還原反應，但若是同種元素的不同價態(tài)之間，還必須存在中間價態(tài)才能發(fā)生反應，如濃硫酸與二氧化硫不能發(fā)生反應。 【答案】D 2．有下列三個反應：①3Cl2＋2FeI2===2FeCl3＋2I2?、?Fe2+＋Br2===2Fe3+＋2Br－　③Co2O3＋6HCl(濃)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O。下列說法正確的是（ ） A．①②③中的氧化產物分別是I2、Fe3+、CoCl2 B．根據以上化學方程式可以得到氧化性強弱順序Cl2＞Fe3+＞Co2O3 C．可以推理得到Cl2＋FeBr2===FeCl2＋Br2 D．在③反應中當1mol Co2O3參加反應時，2mol HCl被氧化 【解析】反應①②③的還原劑分別為Fe2+與I－、Fe2+、Cl－，其氧化產物分別為Fe3+與I2、Fe3+、Cl2，A項錯誤；根據化學方程式可以判斷氧化性強弱，由①可知Cl2＞Fe3+，由②可知Br2＞Fe3+，由③可知Co2O3＞Cl2，綜合可知氧化性強弱順序為Co2O3＞Cl2＞Fe3+，B錯誤；由于還原性Fe2+＞Br－，通入Cl2后，優(yōu)先氧化Fe2+，C錯誤；反應③中當1mol Co2O3參加反應時，6mol HCl中只有2mol HCl被氧化為Cl2，D正確。 【答案】D 3．已知反應：①Cl2+2KI===2KCl+I2?、贙ClO3+6HCl===3Cl2↑＋KCl+3H2O　③2KIO3+Cl2===I2+ 2KClO3。下列說法中正確的是（ ） A．上述三個反應都有單質生成，所以都是置換反應 B．氧化性由強到弱的順序為KIO3＞KClO3＞Cl2＞I2 C．反應②中還原劑與氧化劑的物質的量之比為6∶1 D．反應③中1 mol還原劑參與反應時氧化劑得到電子的物質的量為2 mol 【解析】②中的反應物均為化合物，不屬于置換反應，①③為置換反應，A項錯誤；①中氧化劑為Cl2，氧化產物為I2；②中氧化劑為KClO3，氧化產物為Cl2；③中氧化劑為KIO3，氧化產物為KClO3，由氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性可知氧化性由強到弱的順序為KIO3＞KClO3＞Cl2＞I2，B項正確；反應②中還原劑與氧化劑分別為HCl、KClO3，兩者物質的量之比為5∶1，C項錯誤；由元素的化合價變化可知，③中1mol還原劑參與反應時，氧化劑得到電子的物質的量為2mol×(5－0)＝10mol，D項錯誤。 【答案】B 4．已知酸性溶液中還原性的順序為SO＞I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－，下列反應不能發(fā)生的是（ ） A．2Fe3+＋SO＋H2O===2Fe2+＋SO＋2H＋ B．I2＋SO＋H2O===SO＋2I－＋2H＋ C．2Fe2+＋I2===2Fe3+＋2I－ D．Br2＋SO＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋ 【解析】A項，因該反應中S元素的化合價升高，F(xiàn)e元素的化合價降低，則SO為還原劑，還原性強弱為SO＞Fe2+，與已知還原性強弱一致，能發(fā)生，故不選A；B項，因該反應中S元素的化合價升高，I元素的化合價降低，則SO為還原劑，還原性強弱為SO＞I－，與已知的還原性強弱一致，能發(fā)生，故不選B；C項，因該反應中Fe元素的化合價升高，I元素的化合價降低，則Fe2+為還原劑，還原性強弱為Fe2+＞I－，與已知的還原性強弱不一致，反應不能發(fā)生，故選C；D項，因該反應中Br元素的化合價降低，S元素的化合價升高，則SO為還原劑，還原性強弱為SO＞Br－，與已知的還原性強弱一致，能發(fā)生，故不選D。 【答案】C 5．已知：H2SO3＋Br2＋H2O===2HBr＋H2SO4?，F(xiàn)將0.03 mol Cl2緩緩通入含0.02 mol H2SO3和0.02 mol HBr的混合溶液中，在此過程中，溶液的c(H＋)與n(Cl2)的關系示意圖是(不考慮溶液的體積變化)（ ） 【解析】根據方程式知，還原性H2SO3＞HBr，所以向混合溶液中通入氯氣時，先氧化H2SO3后氧化HBr，根據方程式H2SO3+Cl2+H2O===2HCl+H2SO4知，0.02mol H2SO3完全被氧化，需要n(Cl2)=n(H2SO3)=0.02mol，亞硫酸是弱酸、鹽酸和硫酸都是強酸，所以隨著反應的進行氫離子濃度增大；剩余的0.01mol氯氣氧化HBr，根據Cl2+2HBr===Br2+2HCl知，0.01mol氯氣能氧化0.02mol HBr，HCl、HBr都是強電解質，所以該過程中氫離子濃度不變，即橫坐標增大而縱坐標不變，故選A 【答案】A 6．硫酸亞鐵的煅燒反應為2FeSO4SO2↑＋Fe2O3＋SO3↑，有關說法正確的是（ ） A．該反應中FeSO4既作氧化劑，又作還原劑 B．SO2能使溴水褪色，說明SO2具有漂白性 C．該反應中每生成1mol Fe2O3轉移電子數約為6.02×1023 D．該反應生成的氣體通入足量BaCl2溶液中，可得到BaSO3和BaSO4兩種沉淀 【解析】A項，F(xiàn)e化合價升高，被氧化，S化合價降低，被還原，F(xiàn)eSO4既作氧化劑，又作還原劑，正確；B項，二氧化硫與溴水發(fā)生氧化還原反應，表現(xiàn)還原性，錯誤；C項，由方程式可知，反應中Fe化合價由＋2價升高到＋3價，該反應中每生成1mol Fe2O3轉移2mol電子，電子數目約為2×6.02×1023，錯誤；D項，該反應生成的氣體通入足量BaCl2溶液中，生成硫酸鋇沉淀，沒有BaSO3生成，錯誤。 【答案】A 7．已知某一反應體系反應物和生成物共五種物質：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知該反應中H2O2只發(fā)生如下過程：H2O2―→O2，則關于該反應體系說法錯誤的是（ ） A．該反應的化學方程式為2H2CrO4＋3H2O2===2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O B．該反應中的氧化劑是H2O2，還原產物是O2 C．氧化性：H2CrO4＞O2 D．如反應轉移了0.3mol電子，則產生的氣體在標準狀況下體積為3.36L 【解析】由信息H2O2→O2可知，O元素的化合價由－1價升高到0價，則H2O2為還原劑，氧化劑發(fā)生還原反應，則Cr元素的化合價降低，即還原反應的過程為H2CrO4→Cr(OH)3，則反應的化學方程式為2H2CrO4＋3H2O2===2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O，A正確；H2O2為還原劑，B錯誤；根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，氧化性H2CrO4＞O2，C正確；由2H2CrO4＋3H2O2===2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O可知，生成3mol氣體轉移6mol電子，則轉移了0.3mol電子，產生的氣體的物質的量為×3mol＝0.15mol，其在標準狀況下體積為0.15mol×22.4L·mol?1＝3.36L，D正確。 【答案】B 8．向僅含F(xiàn)e2＋、I－、Br－的溶液中通入適量氯氣，溶液中這三種離子的物質的量隨消耗氯氣的物質的量的變化如圖所示。下列說法正確的是（ ） A．線段Ⅲ代表Fe2+的變化情況 B．線段Ⅰ代表Br的變化情況 C．a值等于6 D．原混合溶液中n(FeBr2)＝4mol 【解析】向僅含F(xiàn)e2+、I、Br的溶液中通入適量氯氣，還原性I＞Fe2+＞Br，首先發(fā)生反應2I+Cl2===I2+2Cl，I反應完畢，再反應反應2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl，F(xiàn)e2+反應完畢，最后發(fā)生反應2Br+Cl2===Br2+2Cl，故線段I代表I的變化情況，線段Ⅱ代表Fe2+的變化情況，線段Ⅲ代表Br的變化情況。由通入氯氣可知，根據反應離子方程式可知溶液中n(I)=2n(Cl2)=2mol，溶液中n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3mol－1mol)=4mol，F(xiàn)e2+反應完畢，根據電荷守恒可知n(I)+n(Br)=2n(Fe2+)，故n(Br)=2n(Fe2+)－n(I)=2×4mol－2mol=6mol。A、由上述分析可知，線段Ⅲ代表Br的變化情況，故A錯誤；B、由上述分析可知，線段I代表I的變化情況，故B錯誤；C、由上述分析可知，溶液中n(Br)=2n(Fe2+)－n(I)=2×4mol－2mol=6mol，根據2Br+Cl2=Br2+2Cl可知，溴離子反應需要的氯氣的物質的量為3mol，故a=3+3=6，故C正確；D、溶液中n(Br)=6mol，所以原混合溶液中n(FeBr2)=3mol，故D錯誤。故選C 【答案】C 9．碘化亞銅(Cu2I2)是一種不溶于水也不溶于酸的白色固體，用途很廣泛。完成下列填空： （1）碘化鉀溶液中滴加適量硫酸銅溶液，就能得到碘化亞銅。請完成并配平上述反應： ____KI+____CuSO4→____I2+____Cu2I2↓+____________ 該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為___________。 （2）往上述反應后的溶液中加入淀粉，溶液變藍，再滴加亞硫酸溶液，藍色又褪去。寫出KI、Cu2I2、H2SO3的還原性由強到弱的順序：______________。 （3）碘化亞銅能用于檢測空氣中的汞蒸氣，其反應為2Cu2I2＋Hg===Cu2HgI4(玫瑰紅)＋ 2Cu，產物 Cu2HgI4中Cu元素顯______價。當有1mol Cu2I2參與反應時，轉移電子_______mol。 【解析】（1）缺項配平，先根據電子守恒配平，后根據原子守恒配平，4KI+2CuSO4===I2+Cu2I2↓+2K2SO4，4mol KI中2mol為氧化劑生成碘單質，2mol不作為氧化劑生成Cu2I2，故答案為2∶2=1∶1； （2）根據氧化劑的氧化性強于氧化產物，還原劑的還原性強于還原產物判斷，H2SO3、KI、Cu2I2； （3）根據該物質中碘元素為-1價，汞元素為+1或+2價，根據化合價為零原則，判斷該物質中汞元素為+2價，銅元素為+1價，根據方程式判斷該反應中電子轉移為2個，故當有1mol Cu2I2參與反應時，轉移電子1mol； 【答案】（1）4、2、1、1、2K2SO4；1∶1 （2）H2SO3、KI、Cu2I2 （3）+1；1 10．某實驗小組為探究ClO－、I2、SO在酸性條件下的氧化性強弱，設計實驗如下： 實驗①：在淀粉碘化鉀溶液中加入少量次氯酸鈉溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即變藍； 實驗②：向實驗①的溶液中加入4mL 0.5mol·L?1的亞硫酸鈉溶液，藍色恰好完全褪去。 （1）寫出實驗①中發(fā)生反應的離子方程式： ____________________________________________。 （2）實驗②的化學反應中轉移電子的物質的量是__________________。 （3）以上實驗說明，在酸性條件下ClO－、I2、SO的氧化性由弱到強的順序是________________。 【解析】（2）實驗①中生成的I2具有氧化性，將SO氧化為SO，根據SO～2e－～SO，可得0.002 mol Na2SO3失去電子(轉移電子)的物質的量＝2×0.002mol＝0.004mol。（3）根據實驗①知，氧化性ClO－＞I2，根據實驗②知，氧化性I2＞SO，故氧化性ClO－＞I2＞SO。 【答案】（1）ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O （2）0.004 mol （3）SO＜I2＜ClO－ 7 培優(yōu)點六 溶液中電荷守恒的應用 一．溶液中電荷守恒的應用 1．溶液中離子濃度的大小判斷 典例1．用0.1mol·L?1的鹽酸滴定0.1mol·L?1的氨水，滴定過程中不可能出現(xiàn)的結果是（ ） A．c(NH)>c(Cl－)，c(OH－)>c(H+) B．c(NH)＝c(Cl－)，c(OH－)＝c(H+) C．c(Cl－)>c(NH)，c(OH－)>c(H+) D．c(Cl－)>c(NH)，c(H+)>c(OH－) 【解析】反應過程中，溶液中的離子為Cl－、NH、H+、OH－，根據電荷守恒c(NH)+c(H+)＝c(Cl－)+c(OH)，不可能出現(xiàn)陰離子均大于陽離子的情況。 【答案】C 2．溶質的組成、確定離子類別的判斷 典例2．今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K+、NH、Cl－、Mg2+、Ba2+、CO、SO?，F(xiàn)取三份100mL溶液進行如下實驗： （1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生；（2）第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.68g； （3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，經足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.33g。 根據上述實驗，以下推測正確的是（ ） A．K+一定存在 B．100mL溶液中含0.6g CO C．Cl－不可能存在 D．Ba2+一定不存在，Mg2+可能存在 【解析】說明溶液中可能存在Cl－、SO、CO等離子。據(2)知NH+OH－NH3 ↑+H2O，則NH物質的量為0.04mol。據（3）知BaSO4：2.33g(0.01mol)，即100mL溶液中含有0.01mol SO；BaCO3為6.27g－2.33g＝3.94g(0.02mol)，即CO有0.02mol；Ba2+、Mg2+不會存在，Cl－可能存在。由于n(NH)<2n(CO)+2n(SO)，由電荷守恒可知，必有K+。 【答案】A 3．溶液中某些離子的濃度計算 典例3．下列溶液中有關物質的量濃度關系正確的是（ ） A．0.1mol·L?1NaHCO3溶液：c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(H2CO3) B．0.1mol·L?1NaHCO3溶液與0.1mol·L?1NaOH溶液等體積混合：c(Na+)＝2c(CO)+c(HCO)+2c(H2CO3) C．0.1mol·L?1NaHCO3溶液與0.2mol·L?1NaOH溶液等體積混合：c(Na)>c(OH)>0.05mol·L?1> c(CO)>c(HCO) D．0.2mol·L?1NaHCO3溶液與0.1mol·L?1NaOH溶液等體積混合：c(CO)+2c(OH－)＝c(HCO)+ 3c(H2CO3)+c(H+) 【解析】A項，NaHCO3溶液顯堿性，所以HCO水解大于電離，則c(H2CO3)>c(CO)，錯誤；B項，兩者反應后為Na2CO3溶液，由物料守恒知，c(Na+)＝2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)，錯誤；C項，反應后的溶液為0.05mol·L?1 Na2CO3和0.05mol·L?1 NaOH的混合溶液，CO水解會產生OH－，所以c(OH)>0.05mol·L?1>c(CO)，正確；D項，反應后溶液中c(NaHCO3)∶c(Na2CO3)＝1∶1，由電荷守恒知，c(Na+)+c(H+)＝c(HCO)+2c(CO)+c(OH－)，由物料守恒知，2c(Na+)＝3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3)，消去c(Na+)可得，c(CO)+2c(OH－)＝c(HCO)+3c(H2CO3)+2c(H+)，錯誤。 【答案】C 二．對點增分集訓 1．在Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol的BaCl2，恰好使溶液中的SO42－完全沉淀；如加入足量強堿并加熱可得到c mol NH3，則原溶液中的Al3+的濃度(mol·L?1)為（ ） A． B． C． D． 【解析】由于NH3的物質的量為c mol，由原子守恒和電荷守恒得：(NH4)2SO4的物質的量為 mol，反應時用去的BaCl2的物質的量也為 mol，剩余的BaCl2為(b－)mol，則Al2(SO4)3中的SO的物質的量也為(b－)mol，由電荷守恒得：n(Al3+)×3＝(b－)×2，所以c(Al3+)＝ mol·L?1。 【答案】C 2．由硫酸鉀、硫酸鋁和硫酸組成的混合溶液，其pH＝1，c(Al3+)＝0.4mol·L?1，c(SO)＝0.8mol·L?1，則c(K)約為（ ） A．0.15mol·L?1 B．0.2mol·L?1 C．0.3mol·L?1 D．0.4mol·L?1 【解析】電荷守恒c(H+)+3c(Al3+)+c(K+)=2c(SO)+c(OH)，得：c(K+)=0.3mol·L?1[由于溶液呈酸性，溶液中n(OH)很小，計算過程中可忽略]，C項正確。 【答案】C 3．已知HF的電離程度大于等濃度的CH3COOH的電離程度，則在相同條件下，同濃度等體積的NaF、CH3COONa溶液中，離子總數（ ） A．前者多 B．后者多 C．一樣多 D．無法確定 【解析】NaF溶液中離子總數：n1=n(Na+)+n(H+)1+n(F)+n(OH)1，CH3COONa溶液中離子總數n2= n(Na+)+n(H+)2+n(CH3COO)+n(OH)2。由電荷守恒原理：n(Na+)+n(H+)1=n(F)+n(OH)1、n(CH3COO)+ n(OH)2=n(Na+)+n(H+)2，推出n1=2n(Na+)+2n(H+)1、n2=2n(Na+)+2n(H+)2；由于兩溶液n(Na+)相等，且CH3COONa水解程度大，n(H+)2 n2，A項正確。 【答案】A 4．3.2g銅與過量30mL 8mol·L?1濃硝酸充分反應硝酸的還原產物有NO和NO2。反應后溶液中含a mol H+，此時溶液所含NO的物質的量為（ ） A．a mol B．(a+0.1)mol C．0.1amol D．(1-a)mol 【解析】溶液中陽離子有銅離子0.05mol和a mol氫離子，陰離子是硝酸根。根據電荷守恒原則可知硝酸根離子的物質的量應為(a+0.1)mol，所以答案應選B。 【答案】B 5．已知HF的酸性比HCN的酸性強?，F(xiàn)有物質的量濃度和體積均相同的NaF和NaCN兩種溶液，已知前者溶液中離子數目為n1，后者溶液中離子數目為n2。下列關系正確的是（ ） A．n1＝n2 B．n1>n2 C．n1c(CN)，NaF溶液中c(H+)相對較大，即：c(Na+)+c(H+)1＞c(Na+)+c(H+)2， 故n1>n2。 【答案】B 6．醋酸溶液中存在電離平衡CH3COOHH++CH3COO－，下列敘述不正確的是（ ） A．醋酸溶液中離子濃度的關系滿足：c(H+)＝c(OH－)+c(CH3COO－) B．0.10mol·L?1的CH3COOH溶液中加水稀釋，溶液中c(OH－)減小 C．CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固體，平衡逆向移動 D．常溫下pH＝2的CH3COOH溶液與pH＝12的NaOH溶液等體積混合后，溶液的pH＜7 【解析】根據電荷守恒，選項A中的等量關系成立 【答案】B 7．常溫下，將甲酸和氫氧化鈉溶液混合，所得溶液pH＝7，則此溶液中（ ） A．c(HCOO－)>c(Na+) B．c(HCOO－)＜c(Na+) C．c(HCOO－)＝c(Na+) D．無法確定c(HCOO－)與c(Na+)的關系 【解析】當甲酸與氫氧化鈉發(fā)生過離子反應后，溶液中存在著四種離子：HCOO、Na+、H+、OH，由于pH=7，即氫離子濃度與氫氧根離子濃度相等，根據電荷守恒原則可知，甲酸根離子與鈉離子的濃度也一定相等．所以答案應選C。 【答案】C 8．把500mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a mol硫酸鈉的溶液，恰好使鋇離子完全沉淀；另取一份加入含bmol硝酸銀溶液，恰好使氯離子完全沉淀。則該混合溶液中鉀離子濃度為（ ） A．0.1(b－2a)mol·L?1 B．10(2a－b)mol·L?1 C．10(b－a)mol·L?1 D．10(b－2a)mol·L?1 【解析】依題意知，在100ml混合液中n(Ba2+)=amol，n(Cl)=bmol；根據電荷守恒2n(Ba2+)+n(K+)+ n(H+)=n(Cl)+n(OH)，可得n(K+)=(b-2a)mol[溶液呈中性n(H+)=n(OH)]，故混合液中c(K+)=(b-2a) mol/0.1L ，D項正確。 【答案】D 9．將0.2mol·L?1 HCN溶液和0.1mol·L?1 NaOH溶液等體積混合后，溶液顯堿性，下列關系式中正確的是（ ） A．c(HCN)＜c(CN－) B．c(Na+)c(H+)，故c(Na+)>c(CN－)；根據物料守恒知D選項正確。 【答案】D 10．已知某H2SO4、FeSO4、Fe2(SO4)3混合溶液100 mL，其中陽離子濃度相等，SO濃度為6mol·L?1，此溶液中可溶解鐵粉的質量為（ ） A．11.2 g B．16.8 g C．33.6 g D．5.6 g 【解析】 根據電中性原理得c(H+)+2c(Fe2+)+3c(Fe3+)=2c(SO)。又由于c(H+)=c(Fe2+)=c(Fe3+)，則6c(H+)=2×6，c(H+)=2mol·L?1。能溶解鐵粉的質量為：56g·mol?1×2mol·L?1×0.1L×0.5+2mol·L?1×0.1L×0.5× 56g·mol?1=11.2 g，A項正確。 【答案】A 5 培優(yōu)點十一 熱化學方程式的書寫 一．幾種情形下的熱化學方程式的書寫 1．熱化學方程式判斷正誤 典例1．已知充分燃燒a g乙炔氣體時生成1 mol二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是（ ） A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2b kJ·mol?1 B．C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝＋2b kJ·mol?1 C．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－4b kJ·mol?1 D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋b kJ·mol?1 【解析】 放熱反應中ΔH＜0，所以B、D錯誤；生成1 mol CO2時放出b kJ 的熱量，所以，生成4 mol CO2時放出的熱量為4b kJ，所以C正確。 【答案】C 2．鍵能與熱化學方程式書寫 典例2．下表中列出了25℃、101kPa時一些物質的燃燒熱數據。 物質 CH4 C2H2 H2 燃燒熱(kJ·mol?1) 890.3 1 299.6 285.8 已知鍵能：C－H鍵　413.4 kJ·mol?1、H－H鍵　436.0 kJ·mol?1。 則下列敘述正確的是（ ） A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·mol?1 B．C≡C鍵的鍵能為796.0 kJ·mol?1 C．C－H鍵鍵長小于H－H鍵鍵長 D．2CH4(g)===C2H2(g)＋3H2(g) ΔH＝－376.4 kJ·mol?1 【解析】A項，生成的水應為液態(tài)；B項，C原子半徑大于H原子半徑，故C—H鍵鍵長大于H—H鍵鍵長；由蓋斯定律和已知數據可得2CH4(g)===C2H2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋376.4 kJ·mol?1，由鍵能與反應熱的關系可知376.4 kJ·mol?1＝8×413.4 kJ·mol?1－2×413.4 kJ·mol?1－x－3×436.0 kJ·mol－1，解得x＝796.0 kJ·mol?1，故B項正確，D項錯誤。 【答案】B 3．圖像與熱化學方程式書寫 典例3．依據下圖判斷，下列說法正確的是（ ） A．2 mol H2(g)與1 mol O2(g)所具有的總能量比2 mol H2O(g)所具有的總能量低 B．氫氣的燃燒熱為ΔH＝－241.8 kJ·mol?1 C．液態(tài)水分解的熱化學方程式為2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol?1 D．H2O(g)變成H2O(l)時，斷鍵吸收的能量小于成鍵放出的能量 【解析】A項，觀察題圖知，2 mol H2(g)與1 mol O2(g)所具有的總能量比2 mol H2O(g)所具有的總能量高；B項，氫氣的燃燒熱是指1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時所放出的能量，氫氣的燃燒熱為ΔH＝－285.8 kJ·mol?1；D項，H2O(g)變成H2O(l)是物理變化，不涉及化學鍵的斷裂與形成。 【答案】C 4．蓋斯定律與熱化學方程式書寫 典例4．氫氣不僅是新能源，也是重要的化工原料。氫氣可由甲烷制備：CH4(g)＋H2O(l)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋250.1 kJ·mol?1，已知298 K時，CH4(g)、CO(g)的燃燒熱分別為890 kJ·mol?1、283 kJ·mol?1。寫出氫氣燃燒熱的熱化學方程式_________________________________________________。 【解析】CH4(g)＋H2O(l)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋250.1 kJ·mol?1①；CH4(g)、CO(g)的燃燒熱的熱化學方程式分別為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol?1②；CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol?1③；根據蓋斯定律，由(②－①－③)/3得H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.7 kJ·mol?1。 【答案】H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.7 kJ·mol?1 二．對點增分集訓 1．已知在398 K、1×105 Pa條件下，2 mol H2燃燒生成水蒸氣放出484 kJ熱量，下列熱化學方程式正確的是（ ） A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋242 kJ·mol?1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－484 kJ·mol?1 C．H2(g)＋O2 (g)===H2O(g) ΔH＝＋242 kJ·mol?1 D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O (g) ΔH＝＋484 kJ·mol?1 【解析】選項B中生成物水的狀態(tài)表述錯誤，產物水應為氣態(tài)；選項C和D中反應熱ΔH的符號錯誤，放熱反應應用負號“－”表示。 【答案】A 2．下列熱化學方程式中正確的是（ ） A．甲烷的燃燒熱為890.3 kJ·mol?1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol?1 B．500℃、30 MPa下，將0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)放熱19.3 kJ，其熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol?1 C．HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－57.3 kJ·mol?1，則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol?1 D．在101 kPa時，2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ 熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol?1 【解析】燃燒熱要求產物必須是穩(wěn)定的氧化物，水必須是液態(tài)，A錯誤；合成氨為可逆反應，故放出19.3 kJ熱量時生成NH3的物質的量小于1 mol，因此N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<－38.6 kJ·mol?1；B錯誤；中和熱是指強酸、強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1 mol H2O時放出的熱量，而與生成水的物質的量的多少無關，C錯誤；2 g H2的物質的量為1 mol，故2 mol H2燃燒生成液態(tài)水時放出熱量應為571.6 kJ，D正確。 【答案】D 3．天然氣燃燒不完全會產生有毒氣體CO，又知CO和CH4燃燒的熱化學方程式分別為 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol?1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol?1 又知由1 mol H2與O2反應生成液態(tài)H2O比生成氣態(tài)H2O多放出44 kJ的熱量。則下列熱化學方程式正確的是（ ） A．2CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋CO(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1214 kJ·mol?1 B．2CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋CO(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1038 kJ·mol?1 C．3CH4(g)＋5O2(g)===CO2(g)＋2CO(g)＋6H2O(l) ΔH＝－1538 kJ·mol?1 D．3CH4(g)＋5O2(g)===CO2(g)＋2CO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1840 kJ·mol?1 【解析】根據題意寫出有關反應的熱化學方程式如下：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH1＝－566 kJ·mol?1；②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2＝－890 kJ·mol?1；③H2O(g)===H2O(l) ΔH3＝－44 kJ·mol?1；④CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH4；⑤CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH5；④＝②－③×2，可求ΔH4＝－890 kJ·mol?1＋88 kJ·mol?1＝－802 kJ·mol?1；⑤＝②－①×，可求ΔH5＝－890 kJ·mol?1＋283 kJ·mol?1＝－607 kJ·mol?1。A項中，ΔH＝ΔH2＋ΔH5＝－1497 kJ·mol?1；同理，B項中ΔH為－1321 kJ·mol?1，C項中ΔH為－2104 kJ·mol?1，D項中ΔH為－1840 kJ·mol?1。 【答案】D 4．化學反應N2＋3H22NH3的能量變化如圖所示，該反應的熱化學方程式是（ ） A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol?1 B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝2(b－a)kJ·mol?1 C．N2(g)＋H2(g)NH3(g) H＝(b＋c－a)kJ·mol?1 D．N2(g)＋H2(g)NH3(g) ΔH＝(a＋b)kJ·mol?1 【解析】由圖可以看出，△E為反應的活化能，反應熱等于反應物的活化能減生成物的活化能，所以N2(g)＋H2(g)NH3(g) △H=(a-b）kJ·mol?1，即N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H=-2(b-a)kJ·mol?1，故BD錯誤；而1mol的NH3(g)轉化為1mol的NH3(l)放出的熱量為ckJ，根據蓋斯定律有：N2(g)＋H2(g)NH3(l) △H =（a-b-c）kJ·mol?1，即：N2(g)＋3H2(g)2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol?1，故A正確，C錯誤；故選：A。 【答案】A 5．在25℃、1.01×105 Pa下,將22 g CO2通入到750 mL 1.0 mol·L?1的NaOH溶液中充分反應，放出x kJ熱量。在該條件下1 mol CO2通入到2 L 1.0 mol·L?1的NaOH溶液中充分反應，放出y kJ熱量，則CO2與NaOH反應生成NaHCO3的熱化學方程式為（ ） A．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH＝－(2y－x) kJ·mol?1 B．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH＝－(4x－y) kJ·mol?1 C．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH＝－(2x－y) kJ·mol?1 D．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH＝－(8x－2y) kJ·mol?1 【解析】根據題意，22 g CO2通入750 mL 1.0 mol·L?1的NaOH溶液中充分反應，n(CO2)＝0.5 mol，n(NaOH)＝1.0 mol·L?1×0.75 L＝0.75 mol，該反應既生成碳酸鈉又生成碳酸氫鈉，方程式為2CO2＋3NaOH===NaHCO3＋Na2CO3＋H2O，由0.5 mol CO2反應放出熱量為x kJ，則2 mol CO2反應放出熱量為4x kJ，即熱化學方程式為2CO2(g)＋3NaOH(aq)===NaHCO3(aq)＋Na2CO3(aq)＋H2O(l) ΔH＝－4x kJ·mol?1①，又1 mol CO2通入2 L 1.0 mol·L?1 NaOH溶液中充分反應放出y kJ的熱量，則熱化學方程式為2NaOH(aq)＋CO2(g)===Na2CO3(aq)＋H2O(l) ΔH＝－y kJ·mol?1②，由蓋斯定律可知，①－②可得，NaOH(aq)＋CO2(g)===NaHCO3(aq) ΔH＝－(4x－y) kJ·mol?1。 【答案】B 6．硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣，目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮氣和水，其反應機理為 ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·mol?1 ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJ·mol?1 則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為___________________________。 【解析】根據蓋斯定律，（①＋②）×即可得出答案。 【答案】CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g) ΔH＝－867 kJ·mol?1 7．參考下列圖表和有關要求回答問題： （1）圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是________。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：_____________________________________________________。 （2）甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是 ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol?1 ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol?1 又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1 則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為_______________________________________。 （3）下表是部分化學鍵的鍵能數據： 化學鍵 P—P P—O O==O P==O 鍵能/kJ·mol－1 a b c x 已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為d kJ，白磷及其完全燃燒的生成物結構如上圖Ⅱ所示，則上表中x＝__________________kJ·mol－1(用含有a、b、c、d的代數式表示)。 【解析】（1）觀察圖形，E1應為反應的活化能，加入催化劑反應的活化能降低，但是ΔH不變；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO的反應熱數值即反應物和生成物的能量差，因此該熱反應的化學方程式為NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol?1。（2）方程式3×②－①×2＋③×2得：CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝3×(－192.9 kJ·mol?1)－2×49.0 kJ·mol?1＋2×(－44 kJ·mol?1)＝－764.7kJ·mol?1。（3）反應熱＝反應物鍵能總和－生成物鍵能總和，即6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，可得x＝(6a＋5c＋d－12b)。 【答案】（1）減小　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol?1 （2）CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJ·mol?1 （3）(6a＋5c＋d－12b) 7