1、專(zhuān)題五 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,高考化學(xué) (北京市專(zhuān)用),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 A組自主命題北京卷題組 1.(2015北京理綜,9,6分)最新報(bào)道:科學(xué)家首次用X射線(xiàn)激光技術(shù)觀(guān)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O C.CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2,五年高考,D.狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O2反應(yīng)的過(guò)程,答案CA項(xiàng),CO和O生成CO2是放熱反應(yīng);B項(xiàng),觀(guān)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),CO和O生成的CO2分子中含有極性共

2、價(jià)鍵;D項(xiàng),狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O反應(yīng)的過(guò)程。,審題技巧認(rèn)真觀(guān)察題給示意圖,注意其表示CO和O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過(guò)程。,解題關(guān)鍵明確從能量高的狀態(tài)到能量低的狀態(tài),要釋放能量,并能根據(jù)圖示分析物質(zhì)變化情況。,2.(2013北京理綜,6,6分)下列設(shè)備工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是(),答案D硅太陽(yáng)能電池是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鋰離子電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,B項(xiàng)錯(cuò)誤;太陽(yáng)能集熱器是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置,C項(xiàng)錯(cuò)誤;燃?xì)馔ㄟ^(guò)燃?xì)庠畎l(fā)生燃燒反應(yīng),如CH4+2O2 CO2+2H2O,實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能到熱能的轉(zhuǎn)化,D項(xiàng)正確。,審題技巧太陽(yáng)能電池是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置;原電池是把

3、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。,解題關(guān)鍵燃料燃燒時(shí)可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。,3.(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?。以太?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)的化學(xué)方程式是。 (2)反應(yīng)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。 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 辨別兩層溶液的方法是 。,經(jīng)檢測(cè),H2SO4層中

4、c(H+)c(S)=2.061。其比值大于2的原因是 。 (3)反應(yīng):2H2SO4(l) 2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) H=+550 kJmol-1。 它由兩步反應(yīng)組成:.H2SO4(l) SO3(g)+H2O(g)H=+177 kJmol-1;.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),中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。 X代表的物理量是。 判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡(jiǎn)述理由: 。,答案(1)SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI (2)a、c 觀(guān)察顏色,顏色深的是HI層,顏色淺的是H2SO4層 H2SO4層中含有少量HI (

5、3)壓強(qiáng) L1L2;SO3(g)分解的熱化學(xué)方程式:2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)H=+196 kJmol-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(guān)察題圖可知,反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI。(2)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。 I2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(guān)察溶液顏色深淺的方法辨別兩層溶液。H2SO4層含有少

6、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H=+550 kJmol-1-2(+177 kJmol-1)=+196 kJmol-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(xiàn)L1對(duì)應(yīng)的溫度比L2低。,審題技巧(2)理解已知信息中的關(guān)鍵語(yǔ)句,溶液分兩層說(shuō)明密度有差異;兩層溶液中I2的濃度不同說(shuō)明I2在HI溶液和H2SO4溶液中的溶解度不同。,思路分析(1)認(rèn)真分析反應(yīng)過(guò)程示意圖,找出反應(yīng)物和生成物,寫(xiě)出化學(xué)方程式; (2)仔細(xì)閱讀已知信息,篩選有用信息,

7、結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析推理; (3)觀(guān)察圖像,結(jié)合平衡移動(dòng)原理作出判斷。,4.(2017天津理綜,3,6分)下列能量轉(zhuǎn)化過(guò)程與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān)的是() A.硅太陽(yáng)能電池工作時(shí),光能轉(zhuǎn)化成電能 B.鋰離子電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能 C.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí),電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能 D.葡萄糖為人類(lèi)生命活動(dòng)提供能量時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能,B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組,答案A硅太陽(yáng)能電池工作時(shí),把光能轉(zhuǎn)化為電能,沒(méi)有發(fā)生氧化還原反應(yīng)。,5.(2015海南單科,4,2分)已知丙烷的燃燒熱H=-2 215 kJmol-1。若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8 g水,則放出的熱量約為() A.55 kJB.220 kJ

8、C.550 kJD.1 108 kJ,答案A由丙烷的燃燒熱H=-2 215 kJmol-1,可寫(xiě)出其燃燒的熱化學(xué)方程式:C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(l)H=-2 215 kJmol-1,丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8 g水放出的熱量為(2 215 kJ mol-14)0.1 mol55 kJ。,6.(2018天津理綜,10節(jié)選)CO2是一種廉價(jià)的碳資源,其綜合利用具有重要意義?；卮鹣铝袉?wèn)題: (2)CO2與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣: CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) 已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:,則該反應(yīng)的H=。分別在V L恒溫密閉容器

9、A(恒容)、B(恒壓,容積可變)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合氣體。兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后放出或吸收的熱量較多的是(填“A”或“B”)。 按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發(fā)生反應(yīng),溫度對(duì)CO和H2產(chǎn)率的影響如圖所示。此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900 的原因是。,答案(2)+120 kJmol-1B 900 時(shí),合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高,再升高溫度產(chǎn)率增幅不大,但能耗升高,經(jīng)濟(jì)效益降低,解析(2)由已知鍵能數(shù)據(jù)知,反應(yīng)的H=4413 kJmol-1+2745 kJmol-1-(21 075 kJmol-1+2436 kJmol-1)=+120 kJmol-1;已知正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng)

10、,A(恒容)與B(恒壓,容積可變)相比,B中壓強(qiáng)小于A,減壓平衡正向移動(dòng),則B容器中反應(yīng)達(dá)到平衡后吸收的熱量較多。觀(guān)察圖像知,900 時(shí),合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高,再升高溫度產(chǎn)率增幅不大,但能耗升高,經(jīng)濟(jì)效益降低,故此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900 。,易混易錯(cuò)恒容容器是指容積不變的容器,氣體的量發(fā)生變化時(shí)壓強(qiáng)發(fā)生改變;恒壓容器是指壓強(qiáng)不變的容器,氣體的量發(fā)生變化時(shí)容器容積發(fā)生改變。,7.(2018課標(biāo),28節(jié)選)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無(wú)色透明液體,遇潮氣時(shí)發(fā)煙生成(HSiO)2O等,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2)SiH

11、Cl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng): 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H1=48 kJmol-1 3SiH2Cl2(g) SiH4(g)+2SiHCl3(g) H2=-30 kJmol-1 則反應(yīng)4SiHCl3(g) SiH4(g)+3SiCl4(g)的H為kJmol-1。,答案(1)2SiHCl3+3H2O (HSiO)2O+6HCl (2)114,解析(1)依據(jù)題意知,SiHCl3遇潮氣時(shí)發(fā)煙的化學(xué)方程式為2SiHCl3+3H2O (HSiO)2O+ 6HCl。 (2)由蓋斯定律可知H=3H1+H2=348 kJmol-1-30 kJmol-1=114 kJmol-

12、1。,8.(2013福建理綜,11,6分)某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽(yáng)能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)?H2、CO。其過(guò)程如下: mCeO2 (m-x)CeO2xCe+xO2 (m-x)CeO2xCe+xH2O+xCO2 mCeO2+xH2+xCO 下列說(shuō)法不正確的是(),C組教師專(zhuān)用題組,A.該過(guò)程中CeO2沒(méi)有消耗 B.該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化 C.下圖中H1=H2+H3 D.以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO+4OH-2e- C+2H2O,答案C由題給化學(xué)方程式加和可得總反應(yīng)方程式:H2O+CO2 H2+CO+O2,則該過(guò)程是在 CeO2作催化劑、太陽(yáng)提供能

13、量的情況下完成的,故A、B正確。C項(xiàng),根據(jù)蓋斯定律可知,應(yīng)為 H1=-H2-H3,錯(cuò)誤。,評(píng)析本題考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,涉及熱化學(xué)、電化學(xué)、蓋斯定律等知識(shí),難度中等偏上。,9.(2013山東理綜,12,4分)對(duì)于反應(yīng)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H0,在其他條件不變的 情況下() A.加入催化劑,改變了反應(yīng)的途徑,反應(yīng)的H也隨之改變 B.改變壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動(dòng),反應(yīng)放出的熱量不變 C.升高溫度,反應(yīng)速率加快,反應(yīng)放出的熱量不變 D.若在原電池中進(jìn)行,反應(yīng)放出的熱量不變,答案BH的大小取決于反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài),與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;升高溫度,平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)放出的熱

14、量減少,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若反應(yīng)在原電池中進(jìn)行,化學(xué)能會(huì)轉(zhuǎn)化為電能,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,10.(2016江蘇單科,8,2分)通過(guò)以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是() 太陽(yáng)光催化分解水制氫:2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)H1=571.6 kJmol-1 焦炭與水反應(yīng)制氫:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H2=131.3 kJmol-1 甲烷與水反應(yīng)制氫:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H3=206.1 kJmol-1 A.反應(yīng)中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B.反應(yīng)為放熱反應(yīng) C.反應(yīng)使用催化劑,H3減小 D.反應(yīng)CH4(g) C(s)+2H2(g)的H=74.8 k

15、Jmol-1,答案DA項(xiàng),反應(yīng)中太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故錯(cuò)誤;B項(xiàng),反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故錯(cuò)誤;C項(xiàng),使用催化劑不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱(H),故錯(cuò)誤;D項(xiàng),根據(jù)蓋斯定律,-可得CH4(g) C(s)+ 2H2(g)H=74.8 kJmol-1,故正確。,11.(2016江蘇單科,10,2分)下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述不相符合的是(),A.圖甲表示燃料燃燒反應(yīng)的能量變化 B.圖乙表示酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)溫度的變化 C.圖丙表示弱電解質(zhì)在水中建立電離平衡的過(guò)程 D.圖丁表示強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的滴定曲線(xiàn),答案A燃料的燃燒反應(yīng)均為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的能量應(yīng)高于生成物的能量,故A項(xiàng)敘述與圖甲不相符。,12.(2015江

16、蘇單科,3,2分)下列說(shuō)法正確的是() A.分子式為 C2H6O的有機(jī)化合物性質(zhì)相同 B.相同條件下,等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化,途徑 a比途徑b放出更多熱能 途徑a:CCO+H2CO2+H2O 途徑b:CCO2 C.在氧化還原反應(yīng)中,還原劑失去電子的總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù) D.通過(guò)化學(xué)變化可以直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)槠?答案CA項(xiàng),分子式為C2H6O的有機(jī)物有CH3CH2OH和CH3OCH3,二者屬于不同類(lèi)別的物質(zhì),化學(xué)性質(zhì)不同;B項(xiàng),一個(gè)化學(xué)反應(yīng)不論是一步完成還是分幾步完成,其熱效應(yīng)總是相同的;D項(xiàng),水中有H、O兩種元素,汽油中有C、H兩種元素,根據(jù)原子守恒可知,不可能直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

17、汽油。,考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及正誤判斷 A組自主命題北京卷題組 1.(2018北京理綜,27節(jié)選)近年來(lái),研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)。過(guò)程如下: (1)反應(yīng):2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) H1=+551 kJmol-1 反應(yīng):S(s)+O2(g)SO2(g)H3=-297 kJmol-1 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。 (2)對(duì)反應(yīng),在某一投料比時(shí),兩種壓強(qiáng)下,H2SO4在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。p2p1(填“”或“”),得出該結(jié)論的理由是,。,答案(1)3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)

18、H2=-254 kJmol-1 (2)反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng)使反應(yīng)正向進(jìn)行,H2SO4的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,解析(1)反應(yīng)為3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s),根據(jù)蓋斯定律,由(反應(yīng)+反應(yīng))即 得反應(yīng)的逆反應(yīng),所以反應(yīng)的H=-(551-297) kJmol-1=-254 kJmol-1。 (2)反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),加壓時(shí)平衡正向移動(dòng),H2SO4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)會(huì)升高,所以p2p1。,2.(2013北京理綜,26,14分)NOx是汽車(chē)尾氣中的主要污染物之一。 (1)NOx能形成酸雨,寫(xiě)出NO2

19、轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式:。 (2)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化示意圖如下: 寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。 隨溫度升高,該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢(shì)是。 (3)在汽車(chē)尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx的排放。 當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí),NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫(xiě)出NO被CO還原的化學(xué)方程式:。 當(dāng)尾氣中空氣過(guò)量時(shí),催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下: 12MgO20CaO38SrO56BaO。原因是,元素的金屬性逐漸增強(qiáng),金屬氧化物對(duì)NOx的吸收能力逐漸增強(qiáng)。,(4)通過(guò)NOx傳感器可監(jiān)測(cè)NOx的含量,其工作原理示意圖如下: Pt

20、電極上發(fā)生的是反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。 寫(xiě)出NiO電極的電極反應(yīng)式: 。,答案(1)3NO2+H2O 2HNO3+NO (2)N2(g)+O2(g) 2NO(g)H=+183 kJmol-1 增大 (3)2CO+2NO N2+2CO2 根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù),得知它們均為A族元素。同一主族的元素,從上到下,原子半徑逐漸增大 (4)還原 NO+O2-2e- NO2,解析(2)由題干信息可知:N2(g) 2N(g)H1=+945 kJmol-1,O2(g) 2O(g)H2= +498 kJmol-1,2N(g)+2O(g) 2NO(g)H3=-1 260 kJmol-1。根據(jù)蓋斯

21、定律可得:N2(g)+O2(g) 2NO(g)H=H1+H2+H3=+183 kJmol-1。 (3)根據(jù)各元素原子的質(zhì)子數(shù)結(jié)合每一周期容納的元素種數(shù)可推出Mg、Ca、Sr、Ba都為 A族元素,它們分別位于三、四、五、六周期,同一主族元素,從上到下,原子半徑依次增大,金屬性逐漸增強(qiáng)。 (4)由題圖提供的信息可知Pt電極上O2得電子,發(fā)生還原反應(yīng):O2+4e- 2O2-。在NiO電極 上NO被氧化成NO2:NO+O2-2e- NO2。,解題關(guān)鍵(2)要求考生從化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化,并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。解答本題需要明確什么是鍵能,鍵能與化學(xué)反應(yīng)的焓變有何關(guān)系。,評(píng)分細(xì)則(2)

22、書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí),要注明每種物質(zhì)的聚集狀態(tài),H應(yīng)注明“+”或“-”,帶上單位“kJmol-1”,熱量數(shù)值和方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)。,3.(2012北京理綜,26,13分)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A,可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。 反應(yīng)A:4HCl+O2 2Cl2+2H2O (1)已知:.反應(yīng)A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的熱量。 . H2O的電子式是。 反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是。 斷開(kāi)1 mol HO鍵與斷開(kāi)1 mol HCl鍵所需能量相差約為 kJ,H2O中HO鍵比HCl中HCl鍵(填“強(qiáng)”或“弱”)。,(2)對(duì)于反應(yīng)A,下圖是在4種投料比n(H

23、Cl)n(O2),分別為11、21、41、61下,反應(yīng)溫度對(duì)HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線(xiàn)。 曲線(xiàn)b對(duì)應(yīng)的投料比是。 當(dāng)曲線(xiàn)b、c、d對(duì)應(yīng)的投料比達(dá)到相同的HCl平衡轉(zhuǎn)化率時(shí),對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的關(guān)系是。,投料比為21、溫度為400 時(shí),平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是。,答案(1) 4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) H=-115.6 kJ/mol 32強(qiáng) (2) 41 投料比越高,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度越低 30.8%,解析(1)設(shè)HO鍵的鍵能為x,HCl鍵的鍵能為y,則有-115.6 kJ/mol=-2243 kJ/mol-4x+4y+498 kJ/mol,化簡(jiǎn)得x-y

24、=31.9 kJ/mol,即斷開(kāi)1 mol HO鍵與斷開(kāi)1 mol HCl鍵所需能量相差約為32 kJ,H2O中HO鍵比HCl中HCl鍵強(qiáng)。 (2)相同條件下,O2的濃度越大,HCl的平衡轉(zhuǎn)化率越高,故曲線(xiàn)a、d分別對(duì)應(yīng)n(HCl)n(O2)為61、11的情況,曲線(xiàn)b對(duì)應(yīng)的投料比是41。 在圖上做一平行于溫度軸的直線(xiàn)與曲線(xiàn)b、c、d相交,可以看出,當(dāng)不同投料比下HCl的平衡轉(zhuǎn)化率相同時(shí),曲線(xiàn)b對(duì)應(yīng)的溫度最低,曲線(xiàn)d對(duì)應(yīng)的溫度最高。則可得出結(jié)論:投料比越高,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度越低。 此時(shí)HCl的平衡轉(zhuǎn)化率為80%。設(shè)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)n(HCl)=2a mol,n(O2)=a mol。 4HCl(g) +

25、O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) 起始2a mola mol 0 0 轉(zhuǎn)化1.6a mol0.4a mol 0.8a mol0.8a mol 平衡0.4a mol0.6a mol 0.8a mol0.8a mol 則平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是100%30.8%。,B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組,4.(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) H=x kJmol-1 已知:碳的燃燒熱H1=a kJmol-1 S(s)+2K(s) K2S(s)H2=b

26、kJmol-1 2K(s)+N2(g)+3O2(g) 2KNO3(s) H3=c kJmol-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: C(s)+O2(g) CO2(g)H1=a kJmol-1 S(s)+2K(s) K2S(s)H2=b kJmol-1 2K(s)+N2(g)+3O2(g) 2KNO3(s)H3=c kJmol-1 由蓋斯定律可推出,3+-可得熱化學(xué)方程式S(s)+2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+ 3CO2(g)H=x kJmol-1=(3a+b-c) kJmol-1,因此A項(xiàng)正

27、確。,5.(2014課標(biāo),13,6分)室溫下,將1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低,熱效應(yīng)為H1, 將1 mol的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高,熱效應(yīng)為H2;CuSO45H2O受熱分解的化學(xué)方程式為:CuSO45H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l),熱效應(yīng)為H3。則下列判斷正確的是() A.H2H3B.H1H3,答案B由題干信息可得:CuSO45H2O(s) Cu2+(aq)+S(aq)+5H2O(l)H10,Cu- SO4(s) Cu2+(aq)+S(aq)H20,H2H1,B項(xiàng)正確,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤;H30,H2H2,A項(xiàng)錯(cuò)誤。,評(píng)析在解答有關(guān)熱化學(xué)

28、方程式的題目時(shí),一要注意熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)范,二要注意比較H的大小時(shí)看正、負(fù),三要會(huì)運(yùn)用蓋斯定律。,6.(2014重慶理綜,6,6分)已知: C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H=a kJmol-1 2C(s)+O2(g) 2CO(g)H=-220 kJmol-1 HH、O O和OH鍵的鍵能分別為436、496和462 kJmol-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)為和,依據(jù)蓋斯定律,-2得:2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)H=-(220+2a) kJmol-1,由鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系可得(2436+49

29、6)-4462= -(220+2a),解得a=+130,D項(xiàng)正確。,評(píng)析本題考查蓋斯定律的應(yīng)用及H與鍵能的關(guān)系等知識(shí),能力考查層級(jí)為應(yīng)用,試題難度為中等。學(xué)生需熟練掌握相關(guān)知識(shí),準(zhǔn)確計(jì)算才能較快地得出正確答案。,7.(2017課標(biāo),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?；卮鹣铝袉?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.0.10 molL-1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和

30、2.1 D.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)()和系統(tǒng)()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610 K時(shí),將0.10 mol CO2與0.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中,反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。 H2S的平衡轉(zhuǎn)化率1=%,反應(yīng)平衡常數(shù)K=。 在620 K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21,該反應(yīng)的H0。(填“”“”或“=”) 向

31、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)H=286 kJmol-1H2S(g) H2(g)+S(s)H=20 kJmol-1系 統(tǒng)() (3)2.52.810-3 B,解析(1)根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸規(guī)律,可知酸性H2SO3H2CO3H2S,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),說(shuō)明亞硫酸的電離程度大于氫硫酸,可以證明酸性:H2SO3H2S,B項(xiàng)不符合題意;等濃度的二元弱酸溶液,酸電離產(chǎn)生的c(H+)越大,溶液的pH越小,則對(duì)應(yīng)酸的酸性越

32、強(qiáng),所以亞硫酸的pH比等濃度的氫硫酸的pH小,可以證明酸性:H2SO3H2S,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)H2SO4(aq) SO2(g)+H2O(l)+O2(g) H1=327 kJmol-1 SO2(g)+I2(s)+2H2O(l) 2HI(aq)+ H2SO4(aq) H2=-151 kJmol-1 2HI(aq) H2 (g)+ I2(s)H3=110 kJmol-1 H2S(g)+H2SO4(aq) S(s)+SO2(g)+2H2O(l) H4=61 kJmol-1 根據(jù)蓋斯定律由+可得系統(tǒng)()的熱化

33、學(xué)方程式:H2O(l) H2(g)+O2(g)H=286,kJmol-1;由+可得系統(tǒng)()的熱化學(xué)方程式:H2S(g) H2(g)+S(s)H=20 kJmol-1。 根據(jù)系統(tǒng)()、系統(tǒng)()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)設(shè)平衡時(shí)反應(yīng)的H2S的物質(zhì)的量為x mol。 H2S(g)+ CO2(g)COS(g)+H2O(g) 開(kāi)始0.40 mol0.10 mol 0 0 轉(zhuǎn)化x mol x mol x molx mol 平衡(0.40-x) mol(0.10-x) molx molx mol =0.02 解得x=0.01,所以H2S的平衡轉(zhuǎn)化率1=100%=2.5

34、%。在610 K時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常 數(shù)K=2.810-3。 溫度由610 K升高到620 K,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21;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H0。,增大H2S的濃度,平衡正向移動(dòng),但加入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)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)

35、誤。,8.(2014江蘇單科,10,2分)已知:C(s)+O2(g) CO2(g)H1 CO2(g)+C(s) 2CO(g)H2 2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)H3 4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)H4 3CO(g)+Fe2O3(s) 3CO2(g)+2Fe(s)H5 下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是() A.H10,H30,H40 C.H1=H2+H3D.H3=H4+H5,C組教師專(zhuān)用題組,答案C根據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)可知:H10、H30、H40,故A、B不正確;根據(jù)蓋斯定律可得H1=H2+H3,H3=H4+H5,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,9.(2015山東理綜,30,19分

36、)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)H1();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)()中z=(用含x和y的代數(shù)式表示)。溫度為T(mén)1時(shí),2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL,吸氫速率v=mLg-1min-1。

37、反應(yīng)()的焓變H10(填“”“=”或“ ”)。,(2)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),(T1)(T2)(填“”“=”或“ ”)。當(dāng)反應(yīng)()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)( )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)H=+165 kJmol-1 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)

38、H=-41 kJmol-1,答案(1)30c加熱減壓 (3)CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g) H=-206 kJmol-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=30 mLg-1min-1;觀(guān)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)()的平衡逆向移動(dòng),故反應(yīng)()為放熱反應(yīng),即H1(T2);在AB段,MHx與H2發(fā)生反應(yīng)(),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)()可能處于c點(diǎn);反應(yīng)()是氣體體積減小的放熱反應(yīng),釋放H2時(shí)使反應(yīng)()逆向進(jìn)行即可,故可通過(guò)加熱或減壓的方法實(shí)現(xiàn)。(3)已

39、知:CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)H=+165 kJmol-1、CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H=-41 kJmol-1, 由蓋斯定律可知,-即得所求熱化學(xué)方程式:CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)H=-206 kJmol-1。,評(píng)析本題題干閱讀量大,主要考查學(xué)生對(duì)信息的提取、加工、整合、自學(xué)及應(yīng)用能力。有用信息的獲取是解答本題的關(guān)鍵。,10.(2014大綱全國(guó),28,15分)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-93.6 和76 ,AX5的熔點(diǎn)為167 。室

40、溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1 mol AX5,放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。 (2)反應(yīng)AX3(g)+X2(g) AX5(g)在容積為10 L的密閉容器中進(jìn)行。起始時(shí)AX3和X2均為0.2 mol。反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行,反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。,列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)=。 圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的次序?yàn)?填實(shí)驗(yàn)序號(hào));與實(shí)驗(yàn)a相比,其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是:b、c。 用p0表示開(kāi)始時(shí)總壓強(qiáng),p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng),表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率,則的表達(dá)式為;實(shí)驗(yàn)a和c的平衡轉(zhuǎn)化率:

41、a為、c為。,答案(1)AX3(l)+X2(g) AX5(s)H=-123.8 kJmol-1(2分) (2)=1.710-4 molL-1min-1(3分) bca(2分)加入催化劑。反應(yīng)速率加快,但平衡點(diǎn)沒(méi)有改變(2分)溫度升高。反應(yīng)速率加快,但平衡點(diǎn)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(或反應(yīng)容器的容積和起始物質(zhì)的量未改變,但起始總壓強(qiáng)增大)(2分) =2(1-)(2分)50%(1分)40%(1分),解析(1)由題意知,室溫時(shí),AX3是液體,AX5是固體,所以熱化學(xué)方程式為AX3(l)+X2(g) AX5 (s)H=-123.8 kJmol-1。 (2)開(kāi)始時(shí)n0=0.4 mol,總壓強(qiáng)為160 kPa,平

42、衡時(shí)總壓強(qiáng)為120 kPa,設(shè)平衡時(shí)的總物質(zhì)的量為n,則=,n=0.4 mol=0.3 mol。 AX3(g)+X2(g) AX5(g) 起始量/mol:0.2 0.2 0 平衡量/mol:0.2-x0.2-x x (0.2-x)+(0.2-x)+x=0.3,x=0.1, v(AX5)=1.710-4 molL-1min-1。 AX3(g)+X2(g) AX5(g) 初始0.2 mol0.2 mol 0 變化x mol x mol x mol 平衡(0.2-x)mol(0.2-x)molx mol,=,解得x= 所以=2(1-); 把實(shí)驗(yàn)a、c起始與平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)代入上式,解得: 實(shí)驗(yàn)a的轉(zhuǎn)

43、化率a=2(1-)=50%, 實(shí)驗(yàn)c的轉(zhuǎn)化率c=2(1-)=40%。,評(píng)析本題以化學(xué)平衡為載體,考查了熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算等。綜合性較強(qiáng),難度適中。,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 1.(2018北京石景山一模,6)2017年3月,中國(guó)成功開(kāi)采可燃冰(主要成分為甲烷)。直接從自然界得到的能源為一次能源,下列不屬于一次能源的是() A.石油B.氫能C.太陽(yáng)能D.煤,A組20162018年高考模擬基礎(chǔ)題組,三年模擬,答案B直接從自然界得到的能源為一次能源,所以石油、煤、太陽(yáng)能均屬于一次能源;氫能是由一次能源轉(zhuǎn)化而來(lái)的,屬于二次能源。,2.(2018北京

44、朝陽(yáng)二模,9)中國(guó)學(xué)者在水煤氣變換CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H中突破 了低溫下高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率不能兼得的難題,該過(guò)程是基于雙功能催化劑(能吸附不同粒子)催化實(shí)現(xiàn)的。反應(yīng)過(guò)程示意圖如下: 下列說(shuō)法正確的是() A.過(guò)程、過(guò)程均為放熱過(guò)程 B.過(guò)程生成了具有極性共價(jià)鍵的H2、CO2 C.使用催化劑降低了水煤氣變換反應(yīng)的H D.圖示過(guò)程中的H2O均參與了反應(yīng)過(guò)程,答案DA項(xiàng),過(guò)程發(fā)生了化學(xué)鍵的斷裂,是吸熱過(guò)程;B項(xiàng),過(guò)程生成的H2只含有非極性共價(jià)鍵;C項(xiàng),使用催化劑可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,不能改變反應(yīng)的H;D項(xiàng),分析反應(yīng)過(guò)程示意圖知,圖示過(guò)程中的H2O均參與了反應(yīng)過(guò)程。,

45、3.(2018北京朝陽(yáng)期中,10)兩種由正丁烷(C4H10)催化脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下: C4H10(g) C4H8(g)+H2(g) H1=+123 kJmol-1 C4H10(g)+1/2O2(g) C4H8(g)+H2O(g) H2=-119 kJmol-1 下列說(shuō)法中不正確的是() A.中有極性鍵斷裂,同時(shí)有非極性鍵生成 B.中使用不同的催化劑,H1不變 C.中反應(yīng)物總能量低于生成物總能量 D.1 mol C4H10(g)完全燃燒釋放的能量大于119 kJ,答案CA項(xiàng),中有極性鍵(CH鍵)斷裂,同時(shí)有非極性鍵(HH鍵)生成;B項(xiàng),催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能,但不能

46、改變反應(yīng)熱,故中使用不同的催化劑,H1不變;C項(xiàng),反應(yīng)是放熱反應(yīng),說(shuō)明反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量;D項(xiàng),1 mol C4H10(g)完全燃燒生成CO2(g)和 H2O(l),釋放的能量大于119 kJ。,4.(2017北京海淀期中,8)已知:2H2O2(l) 2H2O(l)+O2(g)H=-98 kJmol-1。在含少量I-的溶 液中,H2O2的分解過(guò)程為: .H2O2(l)+I-(aq) H2O(l)+IO-(aq) H1 .H2O2(l)+IO-(aq) H2O(l)+O2(g)+I-(aq)H2 下列說(shuō)法不正確的是() A.H1+H2=H B.I-是H2O2分解反應(yīng)的催化劑 C.欲

47、分解2 mol H2O2(l),至少需要提供98 kJ的熱量 D.若生成1 mol O2,則反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2 mol,答案CA項(xiàng),由蓋斯定律知,H1+H2=H;B項(xiàng),I-是H2O2分解反應(yīng)的催化劑;C項(xiàng),分解2 mol H2O2(l)放出98 kJ熱量;D項(xiàng),生成1 mol O2,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2 mol。,5.(2017北京房山一模,9)處理燃燒產(chǎn)生的煙道氣CO和SO2,方法之一是在一定條件下將其催化轉(zhuǎn)化為CO2和S。 已知:2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)H=-566.0 kJ/mol S(s)+O2(g) SO2(g)H=-296.0 kJ/mol 下列說(shuō)法中

48、正確的是() A.轉(zhuǎn)化有利于碳參與自然界的元素循環(huán) B.轉(zhuǎn)化中S和O2屬于不同的核素 C.可用澄清的石灰水鑒別CO2與SO2 D.轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式是:2CO(g)+SO2(g) S(s)+2CO2(g)H=+270 kJ/mol,答案AB項(xiàng),核素是指具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子,轉(zhuǎn)化中S和O2屬于單質(zhì),不是核素;C項(xiàng),CO2與SO2都能使澄清石灰水變渾濁,不能用澄清石灰水鑒別;D項(xiàng),利用蓋斯定律,由反應(yīng)-反應(yīng)可得,2CO(g)+SO2(g) S(s)+2CO2 (g)H=-270 kJ/mol。,6.(2016北京順義一模,8)N2和 H2在催化劑表面合成氨的微觀(guān)歷程及能量變化的

49、示意圖如下,用、分別表示N2、H2、NH3,下列說(shuō)法正確的是() A.使用催化劑,合成氨反應(yīng)放出的熱量減少 B.在該過(guò)程中,N2、H2斷鍵形成N原子和H原子 C.在該過(guò)程中,N原子和H原子形成了含有非極性鍵的NH3,D.合成氨反應(yīng)中,反應(yīng)物斷鍵吸收的能量大于生成物形成新鍵釋放的能量,答案BA項(xiàng),催化劑只能降低反應(yīng)的活化能,加快反應(yīng)速率,不改變反應(yīng)物與生成物具有的能量,所以放出的熱量不變;C項(xiàng),在該過(guò)程中,N原子和H原子形成了含有極性鍵的NH3;D項(xiàng),由圖示可知,反應(yīng)物的能量高于生成物的能量,則反應(yīng)為放熱反應(yīng),故合成氨反應(yīng)中,反應(yīng)物斷鍵吸收的能量小于生成物形成新鍵釋放的能量。,考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式

50、的書(shū)寫(xiě)及正誤判斷 1.(2017北京朝陽(yáng)二模,11)NH3催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術(shù),其反應(yīng)過(guò)程與能量關(guān)系如左圖;研究發(fā)現(xiàn)在以Fe2O3為主的催化劑上可能發(fā)生的反應(yīng)過(guò)程如右圖。 下列說(shuō)法正確的是() A.NH3催化還原NO為吸熱反應(yīng) B.過(guò)程中NH3斷裂非極性鍵 C.過(guò)程中NO為氧化劑,Fe2+為還原劑 D.脫硝的總反應(yīng)為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g),答案DA項(xiàng),由左圖可知,反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,故NH3催化還原NO的反應(yīng)為放熱反應(yīng);B項(xiàng),過(guò)程中NH3斷裂的是NH極性鍵;C項(xiàng),過(guò)程中鐵元素的化合價(jià)沒(méi)有變,Fe2+不是還原劑;D項(xiàng),分析反應(yīng)

51、的過(guò)程,可以得出總反應(yīng)為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+ 6H2O(g)。,2.(2016北京海淀期末,10)已知:2C(s)+O2(g) 2CO(g) H=-220 kJmol-1; 氫氣燃燒的能量變化示意圖: 下列說(shuō)法正確的是() A.1 mol C(s)完全燃燒放出110 kJ的熱量 B.H2(g)+1/2O2(g) H2O(g)H=-480 kJmol-1 C.C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H=+130 kJmol-1 D.欲分解2 mol H2O(l),至少需要提供4462 kJ的熱量,答案CA項(xiàng),C(s)完全燃燒的產(chǎn)物為二氧化碳?xì)怏w,1 mo

52、l C(s)完全燃燒放出的熱量大于110 kJ;B項(xiàng),H2(g)+O2(g) H2O(g)H=(2436+496-4462) kJmol-1=-240 kJmol-1;C項(xiàng), 2C(s)+O2(g) 2CO(g)H=-220 kJmol-1,H2(g)+O2(g) H2O(g)H=-240 kJmol-1,將 -得:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H=+130 kJmol-1;D項(xiàng),欲分解2 mol H2O(l),需要提 供的熱量應(yīng)大于480 kJ。,3.(2017北京東城一模,26)半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣,其主要成分為H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。半水煤氣經(jīng)過(guò)下

53、列步驟轉(zhuǎn)化為合成氨的原料。 H2、CO、CO2、N2、H2O(g)H2、N2、CO2H2、N2 (1)步驟,CO變換反應(yīng)的能量變化如下圖所示: CO變換反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是。,一定條件下,向體積固定的密閉容器中充入a L半水煤氣,發(fā)生CO變換反應(yīng)。測(cè)得不同溫度(T1、T2)下氫氣的體積分?jǐn)?shù)(H2)與時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。 .T1、T2的大小關(guān)系及判斷理由是 。 .請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫(huà)出其他條件相同時(shí),起始充入0.5a L半水煤氣,T2溫度下氫氣的體積分?jǐn)?shù)(H2)隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。 (2)步驟,用飽和Na2CO3溶液作吸收劑脫除CO2時(shí),初期無(wú)明顯現(xiàn)象,后期有固體析出。 溶液中離子濃度關(guān)系正確的是(選填

54、字母)。 a.吸收前:c(Na+)c(C)c(OH-)c(HC),b.吸收初期:2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3)=c(Na+) c.吸收全進(jìn)程:c(Na+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-) 后期析出固體的成分及析出固體的原因是 。 當(dāng)吸收劑失效時(shí),請(qǐng)寫(xiě)出一種可使其再生的方法(用化學(xué)方程式表示): 。,答案(1)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H=-36 kJmol-1 .T2T1;相同條件下,溫度越高反應(yīng)速率越快,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的時(shí)間越短 .如圖中虛線(xiàn): (2)ac 碳酸氫鈉;碳酸氫鈉的溶解度比碳酸鈉的小,依據(jù)反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O

55、 2NaHCO3可知, 水的質(zhì)量減小,溶質(zhì)質(zhì)量增大 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O,解析(1)根據(jù)能量變化示意圖可知,熱化學(xué)方程式為CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H =-36 kJmol-1; .相同條件下,溫度越高,反應(yīng)速率越快,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的時(shí)間越短,故溫度:T2T1; .其他條件相同,T2溫度下起始充入0.5a L半水煤氣,最終平衡與起始充入a L半水煤氣時(shí)等效,平衡時(shí)(H2)不變,但因濃度降低,所以反應(yīng)速率下降,達(dá)到平衡的時(shí)間延長(zhǎng); (2)a項(xiàng),吸收前,溶質(zhì)為Na2CO3,c(Na+)最大,其次為c(C),由H2O H+OH-和C+H2O HC+O

56、H-可知,c(OH-)比c(HC)略大,故c(Na+)c(C)c(OH-)c(HC);b項(xiàng),CO2被吸 收后,溶液中鈉元素和碳元素的物質(zhì)的量之比不再為21;c項(xiàng),吸收全進(jìn)程中,溶液中均存在電荷守恒,即c(Na+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-); 相同溫度下,NaHCO3溶解度小于Na2CO3,飽和Na2CO3溶液吸收CO2后,水的質(zhì)量減小,溶質(zhì)質(zhì)量增大,故會(huì)有NaHCO3固體析出; 吸收劑失效后轉(zhuǎn)化為NaHCO3,NaHCO3受熱易分解,故通過(guò)加熱可實(shí)現(xiàn)吸收劑再生,即 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O。,一、選擇題(每題5分,共10分),B組20162018年高

57、考模擬綜合題組 時(shí)間:20分鐘分值:35分,1.(2017北京西城期末,6)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)H=a kJmol-1,反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如 圖所示。下列說(shuō)法中,不正確的是() A.a0 B.過(guò)程可能使用了催化劑 C.使用催化劑可以提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率 D.反應(yīng)物斷鍵吸收能量之和小于生成物成鍵釋放能量之和,答案CA項(xiàng),根據(jù)圖像知,該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,屬于放熱反應(yīng),則a0;B項(xiàng),加入催化劑,能夠降低反應(yīng)的活化能,但不改變反應(yīng)的焓變,因此過(guò)程可能使用了催化劑;C項(xiàng),使用催化劑,平衡不移動(dòng),不能提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率;D項(xiàng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物斷

58、鍵吸收能量之和小于生成物成鍵釋放能量之和。,審題技巧觀(guān)察圖像知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量;過(guò)程的活化能高于過(guò)程,然后根據(jù)相關(guān)知識(shí)判斷正誤。,易錯(cuò)警示催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,加快化學(xué)反應(yīng)速率,但不能改變化學(xué)平衡,不能改變反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率。,2.(2017北京豐臺(tái)期末,6)常溫常壓時(shí)烯烴與氫氣混合不反應(yīng),高溫時(shí)反應(yīng)很慢,但在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┐嬖跁r(shí)可與氫氣反應(yīng)生成烷烴,一般認(rèn)為加氫反應(yīng)是在催化劑表面進(jìn)行的。反應(yīng)過(guò)程的示意圖如下:,下列說(shuō)法中正確的是() A.乙烯和H2生成乙烷的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B.加入催化劑,可減小反應(yīng)的熱效應(yīng) C.催化劑能改變平衡轉(zhuǎn)化率,不能改變化學(xué)平衡常數(shù) D.催化加氫

59、過(guò)程中金屬氫化物的氫原子和雙鍵碳原子先結(jié)合,得到中間體,答案DA項(xiàng),根據(jù)圖示可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng);B項(xiàng),催化劑不會(huì)引起反應(yīng)熱的變化;C項(xiàng),催化劑只會(huì)加快反應(yīng)速率,不能改變平衡轉(zhuǎn)化率和化學(xué)平衡常數(shù);根據(jù)烯烴催化加氫示意圖可知D項(xiàng)正確。,審題技巧觀(guān)察乙烯氫化反應(yīng)能量示意圖知,反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,為放熱反應(yīng);明確催化劑的作用。,易錯(cuò)警示催化劑只能降低反應(yīng)的活化能,不能改變反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率;化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。,3.(2018北京海淀期中,18)(11分)丙烯是重要的有機(jī)化工原料,主要用于生產(chǎn)聚丙烯、丙烯腈、環(huán)氧丙烷等。 (1)以丁烯和乙烯為原料反應(yīng)生成丙烯的方法被稱(chēng)為“烯烴歧化法”,主要反應(yīng)為: C4H8(g)+C2H4(g) 2C3H6(g) 已知相關(guān)燃燒熱數(shù)據(jù): C2H4(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) H1=-1 411 kJmol-1 C3H6(g)+9/2O2(g) 3CO2(g)+3H2O(l) H2=-2