2019屆新課標(biāo)Ⅱ高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題五化學(xué)能與熱能講義

專題五化學(xué)能與熱能高考化學(xué)

(課標(biāo)Ⅱ?qū)Ｓ?考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計(jì)算(2015課標(biāo)Ⅱ,27,14分,0.321)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分

為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:①CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)

ΔH1②CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH2③CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)

ΔH3回答下列問(wèn)題:(1)已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:五年高考A組

統(tǒng)一命題·課標(biāo)卷題組化學(xué)鍵H—HC—OC

OH—OC—HE/(kJ·mol-1)4363431076465413由此計(jì)算ΔH1=

kJ·mol-1;已知ΔH2=-58kJ·mol-1,則ΔH3=

kJ·mol-1。(2)反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為

;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度

變化關(guān)系的曲線為

(填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是

。

圖1圖2

(3)合成氣組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時(shí),體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖

2所示。α(CO)值隨溫度升高而

(填“增大”或“減小”),其原因是

;圖2中的壓強(qiáng)由大到小為

,其判斷理由是

。答案(1)-99+41(每空2分,共4分)(2)K=

[或Kp=

](1分)a反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高變小(每空1分,共2分)(3)減小升高溫度時(shí),反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)③為吸

熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又使產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低(1分,2

分,共3分)p3>p2>p1相同溫度下,由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率;而

反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響。故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)

化率升高(每空2分,共4分)解析(1)由反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系可得,ΔH1=1076kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1-3×413kJ·mol-1-343

kJ·mol-1-465kJ·mol-1=-99kJ·mol-1;依據(jù)蓋斯定律知,反應(yīng)③=②-①,則ΔH3=ΔH2-ΔH1=-58kJ·mol-1-

(-99kJ·mol-1)=+41kJ·mol-1。(2)由化學(xué)平衡常數(shù)的定義知,K=

;ΔH1<0,即反應(yīng)①是放熱反應(yīng),升高溫度,K值減小,故a曲線能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系。審題技巧解答此類(lèi)題時(shí)主要注意四點(diǎn):①橫、縱坐標(biāo)的含義;②依據(jù)橫、縱坐標(biāo)分析曲線變

化趨勢(shì)以及它們的意義;③圖中的起點(diǎn)、拐點(diǎn)、變點(diǎn);④如果有多個(gè)變量在圖中呈現(xiàn),一般采用

控制變量的方法,定一議二。解題關(guān)鍵

ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能?？键c(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及蓋斯定律1.(2014課標(biāo)Ⅱ,13,6分,0.352)室溫下,將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低,熱效

應(yīng)為ΔH1,將1mol的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高,熱效應(yīng)為ΔH2;CuSO4·5H2O受熱分解的

化學(xué)方程式為:CuSO4·5H2O(s)

CuSO4(s)+5H2O(l),熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是

()A.ΔH2>ΔH3B.ΔH1<ΔH3C.ΔH1+ΔH3=ΔH2D.ΔH1+ΔH2>ΔH3

答案B由題干信息可得:①CuSO4·5H2O(s)

Cu2+(aq)+S

(aq)+5H2O(l)ΔH1>0,②Cu-SO4(s)

Cu2+(aq)+S

(aq)ΔH2<0,③CuSO4·5H2O(s)

CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH3,根據(jù)蓋斯定律可知,ΔH3=ΔH1-ΔH2,由于ΔH1>0,ΔH2<0,故ΔH3>ΔH1,B項(xiàng)正確,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤;ΔH3>0,ΔH2<0,

故ΔH3>ΔH2,A項(xiàng)錯(cuò)誤。解題關(guān)鍵

依據(jù)題給信息正確寫(xiě)出各步轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式是解題的關(guān)鍵。易錯(cuò)警示

容易認(rèn)為前兩種情況是物理過(guò)程,根據(jù)題目的已知條件寫(xiě)不出熱化學(xué)方程式,無(wú)法

根據(jù)蓋斯定律求算判斷。2.(2018課標(biāo)Ⅱ,27,14分)CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對(duì)溫室氣體的減排

具有重要意義。回答下列問(wèn)題:(1)CH4-CO2催化重整反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)

2CO(g)+2H2(g)。已知:C(s)+2H2(g)

CH4(g)

ΔH=-75kJ·mol-1C(s)+O2(g)

CO2(g)

ΔH=-394kJ·mol-1C(s)+

O2(g)

CO(g)

ΔH=-111kJ·mol-1該催化重整反應(yīng)的ΔH=

kJ·mol-1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是

(填

標(biāo)號(hào))。A.高溫低壓B.低溫高壓C.高溫高壓D.低溫低壓某溫度下,在體積為2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),達(dá)到平

衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為

mol2·L-2。(2)反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低,同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)

如下表:

積碳反應(yīng)CH4(g)

C(s)+2H2(g)消碳反應(yīng)CO2(g)+C(s)

2CO(g)ΔH/(kJ·mol-1)75172活化能/(kJ·mol-1)催化劑X3391催化劑Y4372①由上表判斷,催化劑X

Y(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是

。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫

度的變化關(guān)系如下圖所示。升高溫度時(shí),下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率

(v)的敘述正確的是

(填標(biāo)號(hào))。

A.K積、K消均增加B.v積減小、v消增加C.K積減小、K消增加D.v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大②在一定溫度下,測(cè)得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k為速率常

數(shù))。在p(CH4)一定時(shí),不同p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如下圖所示,則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)?/p>

。答案(1)247A

(2)①劣于相對(duì)于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率小;而消碳反應(yīng)活

化能相對(duì)小,消碳反應(yīng)速率大AD②pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)解析本題考查蓋斯定律的應(yīng)用,化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡常數(shù)。(1)C(s)+2H2(g)

CH4(g)

ΔH=-75kJ·mol-1①C(s)+O2(g)

CO2(g)

ΔH=-394kJ·mol-1②C(s)+

O2(g)

CO(g)

ΔH=-111kJ·mol-1③運(yùn)用蓋斯定律,③×2-①-②可得CH4(g)+CO2(g)

2CO(g)+2H2(g)

ΔH=[(-111×2)-(-75)-(-394)]kJ·mol-1=247kJ·mol-1。正反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng),故升溫、減壓有利于平衡正向

移動(dòng),提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,A正確。列三段式:CH4(g)+CO2(g)

2CO(g)+2H2(g)始2mol1mol0mol0mol轉(zhuǎn)0.5mol0.5mol1mol1mol平1.5mol0.5mol1mol1molK=

=

=

mol2·L-2。(2)①積碳反應(yīng)與消碳反應(yīng)均為吸熱反應(yīng),升高溫度時(shí),K積、K消均增加;由圖像可知600℃以后積碳量減小,說(shuō)明升高溫度,v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大,故A、D正確。②由圖像可知,時(shí)間相同時(shí)積碳量a>b>c,說(shuō)明積碳速率a>b>c,由v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5可知,p(CH4)一定時(shí),積碳速率與p(CO2)成反比,故pa(CO2)<pb(CO2)<pc(CO2)。易錯(cuò)警示

(2)②解答時(shí)一定要注意速率方程中[p(CO2)]-0.5=

。3.(2017課標(biāo)Ⅰ,28,14分)近期發(fā)現(xiàn),H2S是繼NO、CO之后的第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)分子,它具

有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。回答下列問(wèn)題:(1)下列事實(shí)中,不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強(qiáng)弱的是

(填標(biāo)號(hào))。A.氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng),而亞硫酸可以B.氫硫酸的導(dǎo)電能力低于相同濃度的亞硫酸C.0.10mol·L-1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和2.1D.氫硫酸的還原性強(qiáng)于亞硫酸(2)下圖是通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。

通過(guò)計(jì)算,可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學(xué)方程式分別為

、

,制得等量H2所需能量較少的是

。(3)H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)

COS(g)+H2O(g)。在610K時(shí),將0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L的空鋼瓶中,反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1=

%,反應(yīng)平衡常數(shù)K=

。②在620K重復(fù)實(shí)驗(yàn),平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03,H2S的轉(zhuǎn)化率α2

α1,該反應(yīng)的Δ

H

0。(填“>”“<”或“=”)③向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體,能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是

(填標(biāo)號(hào))。A.H2SB.CO2C.COSD.N2

答案(1)D(2)H2O(l)

H2(g)+

O2(g)

ΔH=286kJ·mol-1H2S(g)

H2(g)+S(s)

ΔH=20kJ·mol-1系統(tǒng)(Ⅱ)(3)①2.52.8×10-3②>>③B解析本題考查酸性強(qiáng)弱比較、蓋斯定律的應(yīng)用、轉(zhuǎn)化率和化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、平衡移

動(dòng)原理等。(1)根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理,可知酸性H2SO3>H2CO3>H2S,A項(xiàng)不符合題意;亞硫酸、氫硫酸都是二

元弱酸,等濃度的亞硫酸的導(dǎo)電能力比氫硫酸的強(qiáng),可以證明酸性:H2SO3>H2S,B項(xiàng)不符合題意;

亞硫酸的pH比等濃度的氫硫酸的小,可以證明酸性:H2SO3>H2S,C項(xiàng)不符合題意;物質(zhì)的還原性

與其電離產(chǎn)生氫離子的濃度大小無(wú)關(guān),因此不能證明二者的酸性強(qiáng)弱,D項(xiàng)符合題意。(2)①H2SO4(aq)

SO2(g)+H2O(l)+

O2(g)

ΔH1=327kJ·mol-1②SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)

2HI(aq)+H2SO4(aq)

ΔH2=-151kJ·mol-1③2HI(aq)

H2(g)+I2(s)

ΔH3=110kJ·mol-1④H2S(g)+H2SO4(aq)

S(s)+SO2(g)+2H2O(l)

ΔH4=61kJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律由①+②+③可得系統(tǒng)(Ⅰ)制氫的熱化學(xué)方程式為H2O(l)

H2(g)+

O2(g)

ΔH=286kJ·mol-1;根據(jù)蓋斯定律由②+③+④可得系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學(xué)方程式為H2S(g)

H2(g)+S(s)

ΔH=20kJ·mol-1。根據(jù)系統(tǒng)(Ⅰ)、系統(tǒng)(Ⅱ)的熱化學(xué)方程式可知產(chǎn)生等量的氫氣,后者

吸收的熱量比前者少。(3)①設(shè)平衡時(shí)反應(yīng)的H2S的物質(zhì)的量為xmol。H2S(g)+CO2(g)

COS(g)+H2O(g)開(kāi)始0.40mol0.10mol00反應(yīng)

xmol

xmol

xmol

xmol平衡(0.40-x)mol(0.10-x)mol

xmol

xmol

=

=0.02解得x=0.01,所以H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1=

×100%=2.5%。在該條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)K=

=

=

≈2.8×10-3。②溫度由610K升高到620K,平衡時(shí)水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)由0.02變?yōu)?.03,所以H2S的轉(zhuǎn)化率增大,

即α2>α1;根據(jù)題意可知升高溫度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即ΔH>0。③增大H2S的濃度,平衡正向移動(dòng),但加入量大于平衡移動(dòng)時(shí)H2S的消耗量,所以H2S轉(zhuǎn)化率減小,

A項(xiàng)錯(cuò)誤;增大CO2的濃度,平衡正向移動(dòng),H2S轉(zhuǎn)化率增大,B項(xiàng)正確;COS是生成物,增大生成物

的濃度,平衡逆向移動(dòng),H2S轉(zhuǎn)化率減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;N2是與反應(yīng)體系無(wú)關(guān)的氣體,充入N2,不能使化

學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),所以對(duì)H2S轉(zhuǎn)化率無(wú)影響,D項(xiàng)錯(cuò)誤。易錯(cuò)警示第(3)小題第③問(wèn)易誤認(rèn)為增大H2S的物質(zhì)的量平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),就可以增

大H2S的轉(zhuǎn)化率。實(shí)際上加入H2S,平衡正向移動(dòng),可以提高CO2的轉(zhuǎn)化率(因其總量未變),但是

H2S的轉(zhuǎn)化率會(huì)減小,因?yàn)槠胶庹蛞苿?dòng),生成物的濃度均增大,為使平衡常數(shù)保持不變,H2S的

“余額”增大。4.(2014課標(biāo)Ⅰ,28,15分,0.409)乙醇是重要的有機(jī)化工原料,可由乙烯氣相直接水合法或間接水

合法生產(chǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。

寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式

。(2)已知:甲醇脫水反應(yīng)2CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH1=-23.9kJ·mol-1甲醇制烯烴反應(yīng)2CH3OH(g)

C2H4(g)+2H2O(g)

ΔH2=-29.1kJ·mol-1乙醇異構(gòu)化反應(yīng)C2H5OH(g)

CH3OCH3(g)

ΔH3=+50.7kJ·mol-1則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g)

C2H5OH(g)的ΔH=

kJ·mol-1。與間接水合法相比,氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是

。(3)下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系(其中

∶

=1∶1)。

①列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=

(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。②圖中壓強(qiáng)(p1、p2、p3、p4)的大小順序?yàn)?/p>

,理由是

。③氣相直接水合法常采用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應(yīng)溫度290℃、壓強(qiáng)6.9

MPa,

∶

=0.6∶1。乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%,若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外,還可以采取的措施有

、

。答案(1)C2H4+H2SO4

C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O

C2H5OH+H2SO4(2)-45.5污染小、腐蝕性小等(3)①

=

=

=0.07(MPa)-1②p1<p2<p3<p4反應(yīng)分子數(shù)減少,相同溫度下,壓強(qiáng)升高乙烯轉(zhuǎn)化率提高③將產(chǎn)物乙醇液化移去增加

∶

比解析

(2)將題給反應(yīng)依次編號(hào)為①、②、③,反應(yīng)①減去反應(yīng)②再減去反應(yīng)③即得C2H4(g)+H2O(g)

C2H5OH(g),故ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3=-23.9kJ·mol-1-(-29.1kJ·mol-1)-(+50.7kJ·mol-1)=-45.5kJ·mol-1。與間接水合法相比,氣相直接水合法沒(méi)有使用濃硫酸,減輕了酸對(duì)設(shè)備的腐蝕,且無(wú)

酸性廢液產(chǎn)生,污染小。(3)②由題給曲線知,相同溫度、不同壓強(qiáng)下乙烯的轉(zhuǎn)化率大小是p4>p3>p2>p1,而C2H4(g)+H2O(g)

C2H5OH(g)為氣體分子數(shù)(氣體總體積)減小的反應(yīng),壓強(qiáng)越高,C2H4轉(zhuǎn)化率越高,故壓強(qiáng)大小關(guān)系是p1<p2<p3<p4。③欲提高C2H4的轉(zhuǎn)化率,除增大壓強(qiáng)和降低溫度外,還可使C2H5OH蒸氣液化而減小生成物濃度或增加

∶

的值,即增大H2O(g)的濃度。思路分析

(1)效仿乙酸乙酯的水解反應(yīng)書(shū)寫(xiě)硫酸氫乙酯的水解反應(yīng)。(2)利用蓋斯定律構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式并求焓變。(3)①利用三段法計(jì)算平衡分壓,代入Kp的表達(dá)式計(jì)算即可;②根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響分析?？键c(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計(jì)算1.(2015北京理綜,9,6分)最新報(bào)道:科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面

形成化學(xué)鍵的過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程的示意圖如下:

下列說(shuō)法正確的是

()A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B.在該過(guò)程中,CO斷鍵形成C和OC.CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過(guò)程B組自主命題·省（區(qū)、市）卷題組答案

CA項(xiàng),CO和O生成CO2是放熱反應(yīng);B項(xiàng),觀察反應(yīng)過(guò)程的示意圖知,該過(guò)程中,CO中的

化學(xué)鍵沒(méi)有斷裂形成C和O;C項(xiàng),圖中CO和O生成的CO2分子中含有極性共價(jià)鍵;D項(xiàng),狀態(tài)Ⅰ→

狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應(yīng)的過(guò)程。2.(2014江蘇單科,11,4分)下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

()A.若在海輪外殼上附著一些銅塊,則可以減緩海輪外殼的腐蝕B.2NO(g)+2CO(g)

N2(g)+2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0C.加熱0.1mol·L-1Na2CO3溶液,C

的水解程度和溶液的pH均增大D.對(duì)于乙酸與乙醇的酯化反應(yīng)(ΔH<0),加入少量濃硫酸并加熱,該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡常數(shù)

均增大答案

CA項(xiàng),若在海輪外殼上附著一些銅塊,則Fe、Cu和海水構(gòu)成原電池,海輪外殼腐蝕更

快,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),該反應(yīng)是熵減的反應(yīng),即ΔS<0,要在常溫下自發(fā)進(jìn)行,則ΔH<0,B項(xiàng)錯(cuò)誤;加熱會(huì)

促進(jìn)C

水解,c(OH-)增大,pH增大,C項(xiàng)正確;D項(xiàng),酯化反應(yīng)是放熱反應(yīng),加熱會(huì)加快反應(yīng)速率,但平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2014北京理綜,26,14分)NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3和NH4NO3,如下圖所示。

(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化劑作用下反應(yīng),其化學(xué)方程式是

。(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)

2NO2(g)。在其他條件相同時(shí),分別測(cè)得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下隨溫度變化的曲線(如圖)。

①比較p1、p2的大小關(guān)系:

。②隨溫度升高,該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢(shì)是

。(3)Ⅲ中,降低溫度,將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l),再制備濃硝酸。①已知:2NO2(g)

N2O4(g)

ΔH12NO2(g)

N2O4(l)

ΔH2下列能量變化示意圖中,正確的是(選填字母)

。

②N2O4與O2、H2O化合的化學(xué)方程式是

。(4)Ⅳ中,電解NO制備N(xiāo)H4NO3,其工作原理如圖所示。為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)

充物質(zhì)A。A是

,說(shuō)明理由:

。答案(1)4NH3+5O2

4NO+6H2O(2)①p1<p2②減小(3)①A②2N2O4+O2+2H2O

4HNO3(4)NH3根據(jù)反應(yīng):8NO+7H2O

3NH4NO3+2HNO3,電解產(chǎn)生的HNO3多解析

(1)NH3催化氧化生成NO,所以化學(xué)方程式為:4NH3+5O2

4NO+6H2O。(2)①采用“定一議二”的分析方法,在相同溫度的條件下,p1時(shí)NO平衡轉(zhuǎn)化率低,p2時(shí)NO平衡

轉(zhuǎn)化率高,由反應(yīng)特點(diǎn)知:p1<p2。②在相同壓強(qiáng)的條件下,NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而下降,所以溫度升高,平衡常數(shù)減小。(3)①降低溫度,NO2轉(zhuǎn)化成N2O4,所以ΔH1<0,ΔH2<0,再根據(jù)物質(zhì)(N2O4)的狀態(tài)可判斷出NO2轉(zhuǎn)化

成液態(tài)N2O4放熱更多。故選A。②N2O4與O2、H2O發(fā)生化合反應(yīng),產(chǎn)物應(yīng)為HNO3,所以反應(yīng)方程式為:2N2O4+O2+2H2O

4HNO3。(4)由圖示知,陰極反應(yīng)為:NO+6H++5e-

N

+H2O,陽(yáng)極反應(yīng)為:NO+2H2O-3e-

N

+4H+,根據(jù)得失電子守恒可判斷出:當(dāng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相同時(shí),陽(yáng)極產(chǎn)生的N

的物質(zhì)的量多于陰極產(chǎn)生的N

的物質(zhì)的量,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,可補(bǔ)充N(xiāo)H3?？键c(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及蓋斯定律1.(2014重慶理綜,6,6分)已知:C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)

ΔH=akJ·mol-12C(s)+O2(g)

2CO(g)

ΔH=-220kJ·mol-1H—H、O

O和O—H鍵的鍵能分別為436、496和462kJ·mol-1,則a為

()A.-332B.-118C.+350D.+130答案

D

按順序?qū)㈩}中兩個(gè)熱化學(xué)方程式編號(hào)為①和②,依據(jù)蓋斯定律,②-①×2得:2H2(g)+

O2(g)

2H2O(g)

ΔH=-(220+2a)kJ·mol-1,代入相關(guān)數(shù)據(jù)得:(2×436+496)-4×462=-(220+2a),解得a=+130,D項(xiàng)正確。2.(2015重慶理綜,6,6分)黑火藥是中國(guó)古代的四大發(fā)明之一,其爆炸的熱化學(xué)方程式為:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)

K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ·mol-1已知:碳的燃燒熱ΔH1=akJ·mol-1S(s)+2K(s)

K2S(s)

ΔH2=bkJ·mol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)

2KNO3(s)

ΔH3=ckJ·mol-1則x為

()A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b答案

A本題已知的三個(gè)熱化學(xué)方程式為:①C(s)+O2(g)

CO2(g)

ΔH1=akJ·mol-1②S(s)+2K(s)

K2S(s)

ΔH2=bkJ·mol-1③2K(s)+N2(g)+3O2(g)

2KNO3(s)

ΔH3=ckJ·mol-1由蓋斯定律可推出,3×①+②-③可得熱化學(xué)方程式S(s)+2KNO3(s)+3C(s)

K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)

ΔH=xkJ·mol-1=(3a+b-c)kJ·mol-1,因此A項(xiàng)正確。3.(2017江蘇單科,8,2分)通過(guò)以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說(shuō)法

的是

()①C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)

ΔH1=akJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)

ΔH2=bkJ·mol-1③CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH3=ckJ·mol-1④2CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH4=dkJ·mol-1A.反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣B.反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一C.反應(yīng)CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+

H2O(l)的ΔH=

kJ·mol-1D.反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol-1

答案

C本題考查蓋斯定律相關(guān)計(jì)算等知識(shí)。結(jié)合題給信息,反應(yīng)①、②產(chǎn)生的H2和CO2可

以作為反應(yīng)③的原料,故A正確;反應(yīng)③產(chǎn)生了甲醇,是CO2資源化利用的一種方法,故B正確;根

據(jù)反應(yīng)④知,CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+

H2O(g)的ΔH=

kJ·mol-1,但選項(xiàng)反應(yīng)中水為液態(tài),故ΔH不等于

kJ·mol-1,故C錯(cuò)誤;根據(jù)蓋斯定律,②×2+③×2+④可得2CO(g)+4H2(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol-1,故D正確。解題技巧本題考查蓋斯定律的應(yīng)用,可以從以下方面應(yīng)對(duì):1.掌握ΔH的比較。比較ΔH的相對(duì)大小時(shí)需考慮正、負(fù)號(hào)。放熱越多,ΔH越小;吸熱越多,ΔH

越大。2.掌握蓋斯定律在反應(yīng)熱大小比較中的應(yīng)用,要關(guān)注以下三方面:(1)同一反應(yīng),生成物的狀態(tài)不同,ΔH不同;(2)同一反應(yīng),反應(yīng)物的狀態(tài)不同,ΔH不同;(3)對(duì)不同反應(yīng),當(dāng)它們之間有關(guān)聯(lián)時(shí),ΔH也有一定的關(guān)聯(lián)。4.(2015福建理綜,24,15分)無(wú)水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。(1)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體,其反應(yīng)的離子方程式為

。(2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制取無(wú)水氯化鋁的一種工藝流

程示意如下:

已知:物質(zhì)SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸點(diǎn)/℃57.6180(升華)300(升華)1023①步驟Ⅰ中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多,其作用是

(只要求寫(xiě)出一種)。②步驟Ⅱ中若不通入氯氣和氧氣,則反應(yīng)生成相對(duì)原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是

。③已知:Al2O3(s)+3C(s)

2Al(s)+3CO(g)ΔH1=+1344.1kJ·mol-12AlCl3(g)

2Al(s)+3Cl2(g)

ΔH2=+1169.2kJ·mol-1由Al2O3、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl3的熱化學(xué)方程式為

。④步驟Ⅲ的尾氣經(jīng)冷卻至室溫后,氣體用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的鹽主要有3種,其化

學(xué)式分別為

。⑤結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析,步驟Ⅴ中加入鋁粉的目的是

。答案(1)Al3++3H2O

Al(OH)3+3H+(2)①防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解或增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率②鐵或Fe③Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)

2AlCl3(g)+3CO(g)

ΔH=+174.9kJ·mol-1④NaCl、NaClO、Na2CO3⑤除去FeCl3,提高AlCl3純度解析(2)①通過(guò)焙燒使固體水分揮發(fā),可以有效防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解;同時(shí)氣孔數(shù)

目增多,使固體的表面積增大,反應(yīng)物的接觸面積增大,反應(yīng)速率加快。②步驟Ⅱ中若不通入Cl2和O2,則發(fā)生下列反應(yīng):Fe2O3+3C

2Fe+3CO↑,SiO2+2C

Si+2CO↑,顯然生成的相對(duì)原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是鐵。③將題中的兩個(gè)熱化學(xué)方程式依次標(biāo)記為a和b,根據(jù)蓋斯定律,a-b

得Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)

2AlCl3(g)+3CO(g)

ΔH=+174.9kJ·mol-1。④分析可知,步驟Ⅱ中得到的氣態(tài)混合物主要含有反應(yīng)生成的SiCl4、AlCl3、FeCl3、CO2以及過(guò)量的Cl2和O2,冷卻至

100℃時(shí)所得尾氣成分為SiCl4、CO2、Cl2、O2,再冷卻至室溫后,氣體中僅剩CO2、Cl2和O2三

種氣體,用足量的NaOH冷溶液吸收該尾氣時(shí),發(fā)生反應(yīng):Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO+H2O、CO2+2NaOH

Na2CO3+H2O,生成的三種鹽的化學(xué)式分別為NaCl、NaClO、Na2CO3。⑤分析流程和已知物質(zhì)的沸點(diǎn)可知,粗品氯化鋁中還含有FeCl3,步驟Ⅴ中加入的鋁粉可與FeCl3反

應(yīng)生成Fe和AlCl3,再通過(guò)升華將AlCl3提取出來(lái),這樣就除去了FeCl3雜質(zhì),提高了AlCl3的純度。5.(2015北京理綜,26,12分)氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础Ｒ蕴?yáng)能為熱源,熱化學(xué)硫

碘循環(huán)分解水是一種高效、無(wú)污染的制氫方法。其反應(yīng)過(guò)程如下圖所示:

(1)反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是

。(2)反應(yīng)Ⅰ得到的產(chǎn)物用I2進(jìn)行分離。該產(chǎn)物的溶液在過(guò)量I2的存在下會(huì)分成兩層——含低濃

度I2的H2SO4層和含高濃度I2的HI層。①根據(jù)上述事實(shí),下列說(shuō)法正確的是

(選填序號(hào))。a.兩層溶液的密度存在差異b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶②辨別兩層溶液的方法是

。③經(jīng)檢測(cè),H2SO4層中c(H+)∶c(S

)=2.06∶1。其比值大于2的原因是

。(3)反應(yīng)Ⅱ:2H2SO4(l)

2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)ΔH=+550kJ·mol-1。它由兩步反應(yīng)組成:ⅰ.H2SO4(l)

SO3(g)+H2O(g)

ΔH=+177kJ·mol-1;ⅱ.SO3(g)分解。L(L1、L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。如圖表示L一定時(shí),ⅱ中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化

關(guān)系。

①X代表的物理量是

。②判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡(jiǎn)述理由:

。答案(12分)(1)SO2+I2+2H2O

H2SO4+2HI(2)①a、c②觀察顏色,顏色深的是HI層,顏色淺的是H2SO4層③H2SO4層中含有少量HI(3)①壓強(qiáng)②L1<L2;SO3(g)分解的熱化學(xué)方程式:2SO3(g)

2SO2(g)+O2(g)

ΔH=+196kJ·mol-1,當(dāng)壓強(qiáng)一定時(shí),溫度升高,平衡轉(zhuǎn)化率增大解析(1)仔細(xì)觀察題圖可知,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為SO2+I2+2H2O

H2SO4+2HI。(2)①溶液分為兩層,說(shuō)明溶液的密度肯定存在差異,a正確;加I2前,H2SO4溶液和HI溶液互溶,b錯(cuò)誤;依題

意,I2在HI層中的濃度比在H2SO4層中的高,說(shuō)明I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶,c正確。②I2在HI溶液中的濃度大于在H2SO4溶液中的濃度,故溶液顏色前者較深,可用觀察溶液顏色深淺

的方法辨別兩層溶液。③H2SO4層含有少量HI,故c(H+)∶c(S

)>2。(3)根據(jù)蓋斯定律可得,2SO3(g)

2SO2(g)+O2(g)的ΔH=+550kJ·mol-1-2×(+177kJ·mol-1)=+196kJ·mol-1,故升高溫度,平衡正向移動(dòng),SO3的平衡轉(zhuǎn)化率增大;增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),SO3的平衡轉(zhuǎn)化率減小,故X代表

的物理量是壓強(qiáng),曲線L1對(duì)應(yīng)的溫度比L2低?？键c(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及蓋斯定律1.(2014江蘇單科,10,2分)已知:C(s)+O2(g)

CO2(g)

ΔH1CO2(g)+C(s)

2CO(g)

ΔH22CO(g)+O2(g)

2CO2(g)

ΔH34Fe(s)+3O2(g)

2Fe2O3(s)

ΔH43CO(g)+Fe2O3(s)

3CO2(g)+2Fe(s)

ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是

()A.ΔH1>0,ΔH3<0B.ΔH2>0,ΔH4>0C.ΔH1=ΔH2+ΔH3D.ΔH3=ΔH4+ΔH5

考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計(jì)算C組

教師專用題組答案

C根據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)可知:ΔH1<0、ΔH2>0、ΔH3<0、ΔH4<0,故A、B不正確;根據(jù)蓋斯

定律可得ΔH1=ΔH2+ΔH3,ΔH3=

ΔH4+

ΔH5,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2015山東理綜,30,19分)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能,在配合氫能的開(kāi)發(fā)中起著重

要作用。(1)一定溫度下,某貯氫合金(M)的貯氫過(guò)程如圖所示,縱軸為平衡時(shí)氫氣的壓強(qiáng)(p),橫軸表示固

相中氫原子與金屬原子的個(gè)數(shù)比(H/M)。

在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強(qiáng)的增大,H/M逐漸增大;在AB段,MHx與氫

氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy,氫化反應(yīng)方程式為:zMHx(s)+H2(g)

zMHy(s)

ΔH1(Ⅰ);在B點(diǎn),氫化反應(yīng)結(jié)束,進(jìn)一步增大氫氣壓強(qiáng),H/M幾乎不變。反應(yīng)(Ⅰ)中z=

(用含x和y的

代數(shù)式表示)。溫度為T(mén)1時(shí),2g某合金4min內(nèi)吸收氫氣240mL,吸氫速率v=

mL·g-1·min-1。反應(yīng)(Ⅰ)的焓變?chǔ)1

0(填“>”“=”或“<”)。(2)η表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例,則溫度為T(mén)1、

T2時(shí),η(T1)

η(T2)(填“>”“=”或“<”)。當(dāng)反應(yīng)(Ⅰ)處于圖中a點(diǎn)時(shí),保持溫度不變,向

恒容體系中通入少量氫氣,達(dá)平衡后反應(yīng)(Ⅰ)可能處于圖中的

點(diǎn)(填“b”“c”或

“d”),該貯氫合金可通過(guò)

或

的方式釋放氫氣。(3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應(yīng)。溫度為T(mén)時(shí),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

。已知溫度為T(mén)時(shí):CH4(g)+2H2O(g)

CO2(g)+4H2(g)

ΔH=+165kJ·mol-1CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)

ΔH=-41kJ·mol-1

答案(1)

30<(2)>c加熱減壓(3)CO(g)+3H2(g)

CH4(g)+H2O(g)

ΔH=-206kJ·mol-1

解析(1)由氫原子守恒可知,zx+2=zy,解得z=

;根據(jù)題意可知,吸氫速率v=

=30mL·g-1·min-1;觀察圖像可知,升高溫度,平衡時(shí)氫氣的壓強(qiáng)增大,即反應(yīng)(Ⅰ)的平衡逆向移動(dòng),故反

應(yīng)(Ⅰ)為放熱反應(yīng),即ΔH1<0。(2)觀察圖像可知,升高溫度不利于氫化反應(yīng)階段吸收H2,由于T1<

T2,故η(T1)>η(T2);在AB段,MHx與H2發(fā)生反應(yīng)(Ⅰ),圖中a點(diǎn)時(shí)向恒溫、恒容體系中通入少量H2,H2被吸收,H/M增大,平衡后反應(yīng)(Ⅰ)可能處于c點(diǎn);反應(yīng)(Ⅰ)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),釋放H2

時(shí)使反應(yīng)(Ⅰ)逆向移動(dòng)即可,故可通過(guò)加熱或減壓的方法實(shí)現(xiàn)。(3)已知:CH4(g)+2H2O(g)

CO2(g)+4H2(g)

ΔH=+165kJ·mol-1①、CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)

ΔH=-41kJ·mol-1②,由蓋斯定律可知,②-①即得所求熱化學(xué)方程式:CO(g)+3H2(g)

CH4(g)+H2O(g)

ΔH=-206kJ·mol-1。3.(2013課標(biāo)Ⅰ,28,15分,0.324)二甲醚(CH3OCH3)是無(wú)色氣體,可作為一種新型能源。由合成氣

(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過(guò)程包括以下四個(gè)反應(yīng):甲醇合成反應(yīng):(ⅰ)CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)

ΔH1=-90.1kJ·mol-1(ⅱ)CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0kJ·mol-1水煤氣變換反應(yīng):(ⅲ)CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.1kJ·mol-1二甲醚合成反應(yīng):(ⅳ)2CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=-24.5kJ·mol-1回答下列問(wèn)題:(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是

(以化學(xué)方程式表示)。(2)分析二甲醚合成反應(yīng)(ⅳ)對(duì)于CO轉(zhuǎn)化率的影響

。(3)由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為

。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增加壓強(qiáng)對(duì)直接制備二甲醚反應(yīng)

的影響

。(4)有研究者在催化劑(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、壓強(qiáng)為5.0MPa的條件下,由H2和CO直接制備

二甲醚,結(jié)果如圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是

。

(5)二甲醚直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn),其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93

kW·h·kg-1)。若電解質(zhì)為酸性,二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為

,一個(gè)二甲醚分子經(jīng)過(guò)電化學(xué)氧化,可以產(chǎn)生

個(gè)電子的電量;該電池的理論

輸出電壓為1.20V,能量密度E=

(列式計(jì)算。

能量密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量,1kW·h=3.6×106J)。答案(1)Al2O3(鋁土礦)+2NaOH+3H2O

2NaAl(OH)4、NaAl(OH)4+CO2

Al(OH)3↓+NaHCO3、2Al(OH)3

Al2O3+3H2O(2)消耗甲醇,促進(jìn)甲醇合成反應(yīng)(ⅰ)平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率增大;生成的H2O,通過(guò)水煤氣變換反

應(yīng)(ⅲ)消耗部分CO(3)2CO(g)+4H2(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH=-204.7kJ·mol-1該反應(yīng)分子數(shù)減少,壓強(qiáng)升高使平衡右移,CO和H2轉(zhuǎn)化率增大,CH3OCH3產(chǎn)率增加。壓強(qiáng)升高

使CO和H2濃度增加,反應(yīng)速率增大(4)反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡左移(5)CH3OCH3+3H2O

2CO2+12H++12e-12

÷(3.6×106J·kW-1·h-1)=8.39kW·h·kg-1

解析(2)反應(yīng)(ⅳ)消耗甲醇,減小了甲醇的濃度,反應(yīng)(ⅰ)平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率增大;另外反應(yīng)

(ⅳ)生成的H2O通過(guò)反應(yīng)(ⅲ)也會(huì)消耗部分CO。(3)(ⅰ)式×2+(ⅳ)式即得:2CO(g)+4H2(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH=-204.7kJ·mol-1。增大壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響是:①反應(yīng)速率增大;②

平衡右移,CO和H2的轉(zhuǎn)化率增大,CH3OCH3的產(chǎn)率增加。(4)升高溫度CO的轉(zhuǎn)化率降低的原因

是正反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡左移。(5)碳元素由-2價(jià)升高到+4價(jià),故一個(gè)二甲醚分子失去的電

子數(shù)為2×[(+4)-(-2)]=12,燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為CH3OCH3+3H2O-12e-

2CO2+12H+。根據(jù)題給能量密度的計(jì)算公式可列式計(jì)算出二甲醚直接燃料電池的能量密度?？键c(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計(jì)算1.(2018吉林遼源田家炳高中等五校期末聯(lián)考,13)下列說(shuō)法正確的是

()A.甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為ΔH=-890.3kJ·mol-1,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)+2O2

(g)

CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=-890.3kJ·mol-1B.從C(石墨)

C(金剛石)

ΔH=+1.9kJ·mol-1,可知石墨比金剛石更穩(wěn)定C.常溫下,反應(yīng)C(s)+CO2(g)

2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH<0D.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3kJ·mol-1,則H2SO4和Ba(OH)2的反應(yīng)熱ΔH=2×(-57.3)kJ·

mol-1

三年模擬A組2016—2018年高考模擬·基礎(chǔ)題組答案

BH2O應(yīng)為液態(tài),A不正確;金剛石能量高于石墨,物質(zhì)能量越高越不穩(wěn)定,則金剛石穩(wěn)

定性弱于石墨,B正確;反應(yīng)的ΔS>0,若不能自發(fā)進(jìn)行,則ΔH>0,C不正確;H2SO4與Ba(OH)2的反應(yīng)

中S

與Ba2+結(jié)合會(huì)放熱,D不正確。2.(2018遼寧五校期末聯(lián)考,18)下列示意圖表示正確的是

()

A.A圖表示反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)

2Fe(s)+3CO2(g)

ΔH=+26.7kJ·mol-1的能量變化B.B圖表示碳的燃燒熱C.實(shí)驗(yàn)的環(huán)境溫度為20℃,將物質(zhì)的量濃度相等、體積分別為V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混

合,測(cè)量混合液溫度,結(jié)果如圖C(已知:V1+V2=60mL)D.已知穩(wěn)定性:B<A<C,某反應(yīng)由兩步反應(yīng)A

B

C構(gòu)成,反應(yīng)過(guò)程中的能量變化曲線如圖D(E1、E3表示兩反應(yīng)的活化能)答案

DA圖中反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高,表示放熱反應(yīng),而題給反應(yīng)為吸熱反

應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;碳的燃燒熱是指1mol碳完全燃燒生成CO2時(shí)的反應(yīng)熱,B項(xiàng)錯(cuò)誤;H2SO4、NaOH溶

液的物質(zhì)的量濃度相等,當(dāng)二者體積比為1∶2時(shí),二者恰好完全反應(yīng),放出的熱量最多,混合液

溫度最高,此時(shí)H2SO4溶液為20mL、NaOH溶液為40mL,與圖像不符,C項(xiàng)錯(cuò)誤;穩(wěn)定性:B<A<C,

根據(jù)物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定,知物質(zhì)的總能量:B>A>C,故A

B為吸熱反應(yīng),B

C為放熱反應(yīng),總反應(yīng)A

C為放熱反應(yīng),D項(xiàng)正確。3.(2018陜西黃陵中學(xué)期中,7)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng)為H+(aq)+OH-(aq)

H2O(l)

ΔH=-57.3kJ·mol-1。分別向1L0.5mol·L-1的Ba(OH)2溶液中加入①濃硫酸;②稀硝酸;③稀醋酸,恰好完全反應(yīng)的熱效應(yīng)分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3。下列關(guān)系正確的是

()A.ΔH1>ΔH2>ΔH3B.ΔH1>ΔH2=ΔH3C.ΔH1<ΔH2<ΔH3D.ΔH1=ΔH2<ΔH3

答案

C濃硫酸稀釋時(shí)會(huì)放熱;醋酸是弱酸,電離時(shí)吸熱,正確答案為C。4.(2016寧夏六盤(pán)山高級(jí)中學(xué)期末,7)下列敘述正確的是

()A.石油、沼氣、天然氣、植物油都屬于可再生能源B.應(yīng)用蓋斯定律,可計(jì)算某些難以直接測(cè)量的反應(yīng)的焓變C.水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時(shí)放出的能量就是該變化的反應(yīng)熱D.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)

2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同答案

BA項(xiàng),石油、天然氣屬于不可再生能源,故A錯(cuò)誤;C項(xiàng),水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水不是化學(xué)反

應(yīng),故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),ΔH與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑、反應(yīng)條件無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。5.(2017陜西西安八校聯(lián)考,13)某反應(yīng)由兩步反應(yīng)A→B→C構(gòu)成,它的反應(yīng)能量曲線如圖所示

(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是

()

A.兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)B.加入催化劑會(huì)改變反應(yīng)的焓變C.三種化合物中C最穩(wěn)定D.A→C反應(yīng)中ΔH=E1-E2

答案

C由題圖可知,A→B為吸熱反應(yīng),B→C為放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;催化劑不能改變反應(yīng)的

焓變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;能量越低越穩(wěn)定,C項(xiàng)正確;A→C反應(yīng)中ΔH=E1+E3-E2-E4,D項(xiàng)錯(cuò)誤。考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及蓋斯定律6.(2018陜西西安長(zhǎng)安一中六檢,11)已知充分燃燒ag乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液

態(tài)水,并放出熱量bkJ,則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是

()A.2C2H2(g)+5O2(g)

4CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-4bkJ·mol-1B.C2H2(g)+

O2(g)

2CO2(g)+H2O(l)

ΔH=+2bkJ·mol-1C.2C2H2(g)+5O2(g)

4CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-2bkJ·mol-1D.2C2H2(g)+5O2(g)

4CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=+bkJ·mol-1

答案

A乙炔燃燒為放熱反應(yīng),ΔH<0,B、D均不正確;生成1molCO2需0.5molC2H2燃燒,即0.5molC2H2燃燒生成CO2(g)和H2O(l)放出bkJ熱量,故A正確。7.(2018寧夏長(zhǎng)慶高中第四次月考,11)已知:C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)

ΔH=akJ·mol-12C(s)+O2(g)

2CO(g)

ΔH=-220kJ·mol-1H—H、O

O和O—H鍵的鍵能分別為436kJ·mol-1、496kJ·mol-1和462kJ·mol-1,則a為()A.+350B.+130C.-332D.-118答案

B反應(yīng)①:2H2(g)+O2(g)

2H2O(g)

ΔH=[(436×2+496)-(462×4)]kJ·mol-1=-480kJ·mol-1,反應(yīng)②:2C(s)+O2(g)

2CO(g)

ΔH=-220kJ·mol-1。運(yùn)用蓋斯定律②×

-①×

可得C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)

ΔH=[(-220×

)-(-480×

)]kJ·mol-1=+130kJ·mol-1,B正確。8.(2018黑龍江伊春二中期中,19)已知下列熱化學(xué)方程式:(1)C(s)+O2(g)

CO2(g)

ΔH1=-393.5kJ/mol(2)CH3COOH(l)+2O2(g)

2CO2(g)+2H2O(l)

ΔH2=-870.3kJ/mol(3)H2(g)+

O2(g)

H2O(l)

ΔH3=-285.8kJ/mol則2C(s)+2H2(g)+O2(g)

CH3COOH(l)的反應(yīng)熱(焓變)為()A.488.3kJ/molB.-488.3kJ/molC.-244.15kJ/molD.244.15kJ/mol答案

B運(yùn)用蓋斯定律(1)×2+(3)×2-(2)可得2C(s)+2H2(g)+O2(g)

CH3COOH(l)

ΔH=2ΔH1+2ΔH3-ΔH2=-488.3kJ/mol,B正確。9.(2018黑龍江齊齊哈爾實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中,5)蓋斯定律認(rèn)為:不管化學(xué)過(guò)程是一步完成還是分幾步

完成,這個(gè)過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的。已知:H2O(g)

H2O(l)

ΔH1=-Q1kJ·mol-1C2H5OH(g)

C2H5OH(l)

ΔH2=-Q2kJ·mol-1C2H5OH(g)+3O2(g)

2CO2(g)+3H2O(g)

ΔH3=-Q3kJ·mol-1若使23gC2H5OH(l)完全燃燒,最后恢復(fù)到室溫,則放出的熱量為()A.Q1+Q2+Q3B.0.5(Q1+Q2+Q3)C.0.5Q2-1.5Q1-0.5Q3D.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3

答案

D設(shè)1molC2H5OH(l)完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為C2H5OH(l)+3O2(g)

2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH。運(yùn)用蓋斯定律可得ΔH=ΔH3-ΔH2+3ΔH1=(-Q3+Q2-3Q1)kJ·mol-1=-(Q3-Q2+

3Q1)kJ·mol-1。則23gC2H5OH(l)完全燃燒生成液態(tài)水放出0.5(Q3-Q2+3Q1)kJ的熱量,即(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3)kJ,D正確。10.(2018吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)第五次月考,10)已知:①CH3OH(g)+

O2(g)

CO2(g)+2H2O(g)

ΔH1=-akJ·mol-1②CO(g)+

O2(g)

CO2(g)

ΔH2=-bkJ·mol-1③H2(g)+

O2(g)

H2O(g)

ΔH3=-ckJ·mol-1④H2(g)+

O2(g)

H2O(l)

ΔH4=-dkJ·mol-1下列敘述正確的是

()A.由上述熱化學(xué)方程式可知ΔH3<ΔH4B.H2的燃燒熱為dkJ·mol-1C.CH3OH(g)

CO(g)+2H2(g)

ΔH=(a-b-2c)kJ·mol-1D.當(dāng)CO和H2的物質(zhì)的量之比為1∶2時(shí),其完全燃燒生成CO2和H2O(l),放出QkJ熱量,則混合氣

中CO的物質(zhì)的量為

mol答案

B等量H2(g)燃燒生成液態(tài)水放出的熱量大于生成氣態(tài)水放出的熱量,故d>c,ΔH4<ΔH3,A不正確;表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中水必須為液態(tài),B正確;運(yùn)用蓋斯定律①-②-③×2可得:

CH3OH(g)

CO(g)+2H2(g)

ΔH=ΔH1-ΔH2-2ΔH3=(-a+b+2c)kJ·mol-1=-(a-b-2c)kJ·mol-1,C不正確;設(shè)CO為xmol,則H2為2xmol,由已知信息可知bx+2dx=Q,x=

,D不正確。11.(2017新疆伊犁奎屯一中月考,7)Zn還原SiCl4的反應(yīng)如下:SiCl4(g)+2Zn(l)

Si(s)+2ZnCl2(g)

ΔH1SiCl4(g)+2Zn(g)

Si(s)+2ZnCl2(g)

ΔH2下列說(shuō)法正確的是

()A.Zn(l)

Zn(g)

ΔH=

(ΔH1-ΔH2)B.用硅制作的太陽(yáng)能電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C.增加Zn(g)的量,ΔH2變大D.以Zn片、Cu片和稀硫酸構(gòu)成的原電池中,Zn片表面有氣泡產(chǎn)生答案

A將已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②,根據(jù)蓋斯定律(①-②)×

可得Zn(l)

Zn(g)

ΔH=

(ΔH1-ΔH2),A正確;太陽(yáng)能電池是將光能轉(zhuǎn)化為電能,B不正確;增加Zn(g)的量,平衡正向移動(dòng),吸收或放出的熱量增多,但ΔH2不變,C不正確;Zn片、Cu片、稀硫酸構(gòu)成的原電池

中,Zn作負(fù)極被腐蝕,銅作正極,表面有氣泡產(chǎn)生,D不正確。12.(2016重慶七校聯(lián)盟聯(lián)考,12)下列關(guān)于反應(yīng)熱與熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是

()A.鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的中和熱是57.3kJ·mol-1,則H2SO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=-114.6kJ·mol-1B.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol-1,則反應(yīng)2CO2(g)

2CO(g)+O2(g)的ΔH=+566.0kJ·mol-1C.氫氣的燃燒熱為285.5kJ·mol-1,則電解水的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)

2H2(g)+O2(g)

ΔH=+285.5kJ·mol-1D.已知2C(s)+2O2(g)

2CO2(g)

ΔH1;2C(s)+O2(g)

2CO(g)

ΔH2,則ΔH1>ΔH2

答案

BH2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4也會(huì)放出熱量,A項(xiàng)不正確;CO的燃燒熱為283.0kJ·

mol-1,則2CO(g)+O2(g)

2CO2(g)

ΔH=-566.0kJ·mol-1,B項(xiàng)正確;由H2的燃燒熱為285.5kJ·mol-1可得:2H2(g)+O2(g)

2H2O(l)

ΔH=-571.0kJ·mol-1,則2H2O(l)

2H2(g)+O2(g)

ΔH=+571.0kJ·mol-1,C項(xiàng)不正確;2molC完全燃燒放出的熱量大于不完全燃燒放出的熱量,故ΔH1<ΔH2,D

項(xiàng)不正確。13.(2016內(nèi)蒙古赤峰期末,13)已知:①2H2O(g)

2H2(g)+O2(g)ΔH=+483.6kJ/mol②H2S(g)

H2(g)+S(g)ΔH=+20.1kJ/mol下列判斷中正確的是

()A.氫氣的燃燒熱ΔH=-241.8kJ/molB.相同條件下,充分燃燒1molH2(g)與1molS(g)的混合物比充分燃燒1molH2S(g)放熱多20.1

kJC.由①②知,水的熱穩(wěn)定性小于硫化氫D.②中生成固態(tài)硫,ΔH將增大答案

BA項(xiàng),求氫氣的燃燒熱時(shí),生成的水應(yīng)為液態(tài),由題給條件無(wú)法求出,錯(cuò)誤;B項(xiàng),由②可

知1molH2(g)與1molS(g)的混合物的能量比1molH2S(g)多20.1kJ,正確;C項(xiàng),由①②可知1molH2O(g)分解需要吸收的能量比1molH2S(g)多,所以水比硫化氫穩(wěn)定,錯(cuò)誤;D項(xiàng),S(g)

S(s)會(huì)放出熱量,則ΔH將減小,錯(cuò)誤。一、選擇題(每小題5分,共25分)1.(2018遼寧五校期末聯(lián)考,5)研究表明N2O與CO在Fe+作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程

如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

()

A.反應(yīng)總過(guò)程ΔH<0B.Fe+使反應(yīng)的活化能減小B組2016—2018年高考模擬·綜合題組(時(shí)間：35分鐘分值：55分)C.總反應(yīng)若在2L的密閉容器中進(jìn)行,溫度越高反應(yīng)速率一定越快D.Fe++N2O

FeO++N2、FeO++CO

Fe++CO2兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)答案

C反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,反應(yīng)的Δ