（新課標(biāo)Ⅲ）2019版高考化學(xué) 專題五 化學(xué)能與熱能課件.ppt

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1、專題五化學(xué)能與熱能,高考化學(xué) (課標(biāo)專用),A組統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組 考點一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計算 (2015課標(biāo),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: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)H1 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)H2 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)H3 回答下列問題: (1)已知反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:,五年高考,由此計算H1=kJmol-1;已知H2=-58 kJmol-1,則H3=kJmol-

2、1。 (2)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K表達式為;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,體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度和壓強的關(guān)系如圖2所示。(CO)值隨溫度升高而(填“增大”或“減小”),其原因是;圖2中的壓強由大到小為,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)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,反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡向左移動,使得

3、體系中CO的量增大;反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡向右移動,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) p3p2p1相同溫度下,由于反應(yīng)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)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強影響。故增大壓強時,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,H1=1 076 kJmol-1+2436 kJmol-1-3413 kJmol-1-343 kJmol-1-465 kJmol-1=-99 kJmol-1;依據(jù)蓋斯定律知,反應(yīng)=-,則H3=H2-H1=-58 kJmol-1-(-

4、99 kJmol-1)=+41 kJmol-1。 (2)由化學(xué)平衡常數(shù)的定義知,K=;H1<0,即反應(yīng)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。,思路分析(1)根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)的反應(yīng)熱; (2)化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響,根據(jù)溫度對平衡移動的影響,判斷溫度對平衡常數(shù)的影響; (3)根據(jù)壓強、溫度對反應(yīng)、的影響,分析CO的轉(zhuǎn)化率變化的原因。,知識拓展對于此題化學(xué)圖像問題,可按以下的方法進行分析:認清坐標(biāo)系,理清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義,并與化學(xué)反應(yīng)原理掛鉤。緊扣反應(yīng)特征,理清反應(yīng)方向是吸熱還是放熱,氣體體積是增大還是減小,有無固體、純液體物質(zhì)參加反應(yīng)?？辞迤瘘c

5、、拐點、終點,看清曲線的變化趨勢等。,考點二熱化學(xué)方程式的書寫及蓋斯定律 1.(2014課標(biāo),13,6分,0.352)室溫下,將1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低,熱效應(yīng)為H1,將1 mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高,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,CuSO4(s) Cu2+(aq)+S(aq)H20,H2H1

6、,B項正確,C、D項錯誤;H30,H2H2,A項錯誤。,解題關(guān)鍵依據(jù)題給信息正確寫出各步轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式是解題的關(guān)鍵。,易錯警示容易認為前兩種情況是物理過程,根據(jù)題目的已知條件寫不出熱化學(xué)方程式,無法根據(jù)蓋斯定律求算判斷。,2.(2018課標(biāo),27,14分)CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對溫室氣體的減排具有重要意義。回答下列問題: (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)H=-75 kJmol-1 C(s)+O2(g) CO2(g)H=-394 kJmol-1 C(s)+

7、O2(g) CO(g)H=-111 kJmol-1 該催化重整反應(yīng)的H=kJmol-1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是(填標(biāo)號)。 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2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進行重整反應(yīng),達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為mol2L-2。 (2)反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低,同時存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:,由上表判斷,催化劑XY(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是。在反應(yīng)進料氣組成、壓強及反應(yīng)時間相同的情況下,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

8、度時,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)。 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 在一定溫度下,測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=kp(CH4)p(CO2)-0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時,不同p(CO2)下積碳量隨時間的變化趨勢如下圖所示,則pa(CO2)、pb(CO2)、 pc(CO2)從大到小的順序為。,答案(1)247A (2)劣于相對于催化劑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)活化能相對小,消碳反應(yīng)速率大AD pc(CO2)、p

9、b(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)H=-75 kJmol-1 C(s)+O2(g)CO2(g)H=-394 kJmol-1 C(s)+O2(g)CO(g)H=-111 kJmol-1 運用蓋斯定律,2--可得CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)H=(-1112)-(-75)-(-394) kJmol-1=247 kJmol-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,提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,A正確。列三段式: CH4(g) +CO2(g) 2CO(g) +2H

10、2(g) 始2 mol 1 mol 0 mol0 mol 轉(zhuǎn)0.5 mol0.5 mol1 mol 1 mol 平1.5 mol0.5 mol1 mol 1 mol K=== mol2L-2。 (2)積碳反應(yīng)與消碳反應(yīng)均為吸熱反應(yīng),升高溫度時,K積、K消均增加;由圖像可知600 以后,積碳量減小,說明升高溫度,v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大,故A、D正確。 由圖像可知,時間相同時積碳量abc,說明積碳速率abc,由v=kp(CH4)p(CO2)-0.5可知, p(CH4)一定時,積碳速率與p(CO2)成反比,故pa(CO2)

11、率方程中p(CO2)-0.5=。,3.(2017課標(biāo),28,14分)近期發(fā)現(xiàn),H2S是繼NO、CO之后的第三個生命體系氣體信號分子,它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能?；卮鹣铝袉栴}: (1)下列事實中,不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強弱的是(填標(biāo)號)。 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2.1 D.氫硫酸的還原性強于亞硫酸 (2)下圖是通過熱化學(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。,通過計算,可知系統(tǒng)()和系統(tǒng)()制氫的熱化學(xué)方程式分別為、,

12、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,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)的量分數(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)實驗,平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)為0.03,H2S的轉(zhuǎn)化率21,該反應(yīng)的H0。(填“”“<”或“=”) 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)。 A.H2SB.CO2C.COSD.N2,答案(1)D (2)H2O(l) H2(g)+O2(g)H=286 k

13、Jmol-1H2S(g) H2(g)+S(s)H=20 kJmol-1系 統(tǒng)() (3)2.52.810-3 B,解析本題考查酸性強弱比較、蓋斯定律的應(yīng)用、轉(zhuǎn)化率和化學(xué)平衡常數(shù)的計算、平衡移動原理等。 (1)根據(jù)強酸制弱酸原理,可知酸性H2SO3H2CO3H2S,A項不符合題意;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,可以證明酸性:H2SO3H2S,B項不符合題意;亞硫酸的pH比等濃度的氫硫酸的小,可以證明酸性:H2SO3H2S,C項不符合題意;物質(zhì)的還原性與其電離產(chǎn)生氫離子的濃度大小無關(guān),因此不能證明二者的酸性強弱,D項符合題意。 (2)H2SO4(aq) SO2(

14、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)()制氫的熱化學(xué)方程式為H2O(l) H2(g)+O2(g)H,=286 kJmol-1;根據(jù)蓋斯定律由++可得系統(tǒng)()制氫的熱化學(xué)方程式為H2S(g) H2(g) +S(s)H=20 kJmol-1。根據(jù)系統(tǒng)()、系統(tǒng)()

15、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)平衡時反應(yīng)的H2S的物質(zhì)的量為x mol。 H2S(g)+ CO2(g)COS(g)+H2O(g) 開始0.40 mol 0.10 mol 0 0 反應(yīng)x mol x mol x mol x mol 平衡(0.40-x)mol(0.10-x)molx mol x mol ==0.02 解得x=0.01,所以H2S的平衡轉(zhuǎn)化率1=100%=2.5%。在該條件下反應(yīng)達到平衡時化學(xué) 平衡常數(shù)K===2.810-3。 溫度由610 K升高到620 K,平衡時水的物質(zhì)的量分數(shù)由0.02變?yōu)?.03,所以H2S的轉(zhuǎn)化率增

16、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,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,但加入量大于平衡移動時H2S的消耗量,所以H2S轉(zhuǎn)化率減小,A項錯誤;增大CO2的濃度,平衡正向移動,H2S轉(zhuǎn)化率增大,B項正確;COS是生成物,增大生成物的濃度,平衡逆向移動,H2S轉(zhuǎn)化率減小,C項錯誤;N2是與反應(yīng)體系無關(guān)的氣體,充入N2,不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動,所以對H2S轉(zhuǎn)化率無影響,D項錯誤。,易錯警示第(3)小題第問易誤認為增大H2S的物質(zhì)的量平衡向正反應(yīng)方向移動,就可以增大H2S的轉(zhuǎn)化率。實際上加入H2S,平衡正向移動,可以提高CO2的轉(zhuǎn)化率(因其

17、總量未變),但是H2S的轉(zhuǎn)化率會減小,因為平衡正向移動,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),28,15分,0.409)乙醇是重要的有機化工原料,可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}: (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) H1=-23.9 kJmol-1 甲醇制烯烴反應(yīng)2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g)H2=-29.1

18、kJmol-1 乙醇異構(gòu)化反應(yīng)C2H5OH(g) CH3OCH3(g)H3=+50.7 kJmol-1 則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)的H=kJmol-1。與間接水 合法相比,氣相直接水合法的優(yōu)點是。 (3)下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系(其中=11),列式計算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點的平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓物質(zhì)的量分數(shù))。 圖中壓強(p1、p2、p3、p4)的大小順序為,理由是。 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6.9 MPa,=0.61。乙烯的

19、轉(zhuǎn)化率為5%,若要進一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變 反應(yīng)溫度和壓強外,還可以采取的措施有、。,答案(1)C2H4+H2SO4C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O C2H5OH+H2SO4 (2)-45.5污染小、腐蝕性小等 (3)===0.07(MPa)-1 p1

20、)=-45.5 kJmol-1。與間接水合法相比,氣相直接水合法沒有使用濃硫酸,減輕了酸對設(shè)備的腐蝕,且無酸性廢液產(chǎn)生,污染小。(3)由題給曲線知,相同溫度、不同壓強下乙烯的轉(zhuǎn)化率大小是p4p3 p2p1,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),壓強越高, C2H4轉(zhuǎn)化率越高,故壓強大小關(guān)系是p1

21、并求焓變。 (3)利用三段法計算平衡分壓,代入Kp的表達式計算即可; 根據(jù)壓強對平衡移動的影響分析。,考點一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計算 1.(2018江蘇單科,10,2分)下列說法正確的是() A.氫氧燃料電池放電時化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能 B.反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進行,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C.3 mol H2與1 mol N2混合反應(yīng)生成NH3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于66.021023 D.在酶催化淀粉水解反應(yīng)中,溫度越高淀粉水解速率越快,B組自主命題省(區(qū)、市)卷題組,答案C本題考查燃料電池、反應(yīng)自發(fā)性、阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用及酶的活性與溫度的關(guān)系。氫氧

22、燃料電池放電過程中,化學(xué)能除轉(zhuǎn)化為電能外,還有熱能的產(chǎn)生,A錯誤;4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)是一個熵減反應(yīng),而該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進行,則該反應(yīng)必為放熱反應(yīng),B錯誤;N2 與H2合成NH3的反應(yīng)為可逆反應(yīng),故3 mol H2與1 mol N2不能完全轉(zhuǎn)化為NH3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于66.021023,C正確;酶的活性與溫度有關(guān),溫度過高,使酶失去生理活性,D錯誤。,誤區(qū)警示本題容易忽視合成氨是可逆反應(yīng)。,2.(2015北京理綜,9,6分)最新報道: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)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下: 下列說法正確的是() A.CO和O生

23、成CO2是吸熱反應(yīng) B.在該過程中,CO斷鍵形成C和O C.CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2 D.狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O2反應(yīng)的過程,答案CA項,CO和O生成CO2是放熱反應(yīng);B項,觀察反應(yīng)過程的示意圖知,該過程中,CO中的化學(xué)鍵沒有斷裂形成C和O;C項,圖中CO和O生成的CO2分子中含有極性共價鍵;D項,狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O反應(yīng)的過程。,3.(2014江蘇單科,11,4分)下列有關(guān)說法正確的是() 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)進行,則該反應(yīng)的H0 C.加熱0.1 molL-1 Na2CO3

24、溶液,C的水解程度和溶液的pH均增大 D.對于乙酸與乙醇的酯化反應(yīng)(H<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,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項錯誤;B項,該反應(yīng)是熵減的反應(yīng),即S<0,要在常溫下自發(fā)進行,則H<0,B項錯誤;加熱會促進C水解,c(OH-)增大,pH增大,C項正確;D項,酯化反應(yīng)是放熱反應(yīng),加熱會加快反應(yīng)速率, 但平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,D項錯誤。,4.(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)中,NH3和O2在催化劑作用下反應(yīng),其

25、化學(xué)方程式是。 (2)中,2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。在其他條件相同時,分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓 強(p1、p2)下隨溫度變化的曲線(如圖)。,比較p1、p2的大小關(guān)系:。 隨溫度升高,該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是。 (3)中,降低溫度,將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l),再制備濃硝酸。 已知:2NO2(g) N2O4(g)H1 2NO2(g) N2O4(l)H2 下列能量變化示意圖中,正確的是(選填字母)。 N2O4與O2、H2O化合的化學(xué)方程式是。 (4)中,電解NO制備NH4NO3,其工作原理如圖所示。為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補充物質(zhì)A。A是,說明理由:

26、 。,,答案(1)4NH3+5O2 4NO+6H2O (2)p1

27、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。 N2O4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 4 HNO3。 (4)由圖示知,陰極反應(yīng)為:NO+6H++5e- N+H2O,陽極反應(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,陽極產(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,可補充NH3。,考點二熱化學(xué)方程式的書寫及蓋斯定律 1.(2014重慶理綜,6,6分)已知:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H=a kJmol-1

28、 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}中兩個熱化學(xué)方程式編號為和,依據(jù)蓋斯定律,-2得:2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)H=-(220+2a)kJmol-1,代入相關(guān)數(shù)據(jù)得:(2436+496)-4462=-(220+2a),解 得a=+130,D項正確。,2.(2015重慶理綜,6,6分)黑火藥是中國古代的四大發(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

29、)+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 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(

30、s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3 CO2(g)H=x kJmol-1=(3a+b-c)kJmol-1,因此A項正確。,3.(2017江蘇單科,8,2分)通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法的 是() C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H1=a kJmol-1 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H2=b kJmol-1 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H3=c kJmol-1 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)H4=d kJmol-1 A.反應(yīng)、為反應(yīng)提供原料氣 B.反應(yīng)也是CO2資

31、源化利用的方法之一 C.反應(yīng)CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(l)的H= kJmol-1 D.反應(yīng)2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d) kJmol-1,答案C本題考查蓋斯定律相關(guān)計算等知識。結(jié)合題給信息,反應(yīng)、產(chǎn)生的H2和CO2可以作為反應(yīng)的原料,故A正確;反應(yīng)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)知,CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=kJmol-1,但選項反應(yīng)中水為液態(tài), 故H不等于 kJmol-1,故C錯誤;根據(jù)蓋斯定律,2+2+可得2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+

32、H2O(g)的H=(2b+2c+d)kJmol-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:,1.掌握H的比較。比較H的相對大小時需考慮正、負號。放熱越多,H越小;吸熱越多,H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,H不同; (2)同一反應(yīng),反應(yīng)物的狀態(tài)不同,H不同; (3)對不同反應(yīng),當(dāng)它們之間有關(guān)聯(lián)時,H也有一定的關(guān)聯(lián)。,4.(2015福建理綜,24,15分)無水氯化鋁在生產(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Al

33、2O3,含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下: 已知:,步驟中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多,其作用是(只要求寫出一種)。 步驟中若不通入氯氣和氧氣,則反應(yīng)生成相對原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是。 已知:Al2O3(s)+3C(s) 2Al(s)+3CO(g)H1=+1 344.1 kJmol-1 2AlCl3(g) 2Al(s)+3Cl2(g)H2=+1 169.2 kJmol-1 由Al2O3、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl3的熱化學(xué)方程式為。 步驟的尾氣經(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。 結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析,步驟

34、中加入鋁粉的目的是。,答案(1)Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ (2)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)速率鐵或Fe Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) 2AlCl3(g)+3CO(g) H=+174.9 kJmol-1 NaCl、NaClO、Na2CO3除去FeCl3,提高AlCl3純度,解析(2)通過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。步驟中若不通入Cl2 和O2,則發(fā)生下列反應(yīng):Fe2O3+3C 2Fe+3CO,SiO2+2C Si+2C

35、O,顯然生成的相對原 子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是鐵。將題中的兩個熱化學(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)H=+174.9 kJmol-1。分析可知,步驟中 得到的氣態(tài)混合物主要含有反應(yīng)生成的SiCl4、AlCl3、FeCl3、CO2以及過量的Cl2和O2,冷卻至100 時所得尾氣成分為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,發(fā)生反應(yīng):Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O、 CO2+2NaOH Na2CO3+H2O,

36、生成的三種鹽的化學(xué)式分別為NaCl、NaClO、Na2CO3。分 析流程和已知物質(zhì)的沸點可知,粗品氯化鋁中還含有FeCl3,步驟中加入的鋁粉可與FeCl3反應(yīng)生成Fe和AlCl3,再通過升華將AlCl3提取出來,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?。以太陽能為熱?熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應(yīng)過程如下圖所示: (1)反應(yīng)的化學(xué)方程式是。 (2)反應(yīng)得到的產(chǎn)物用I2進行分離。該產(chǎn)物的溶液在過量I2的存在下會分成兩層含低濃度I2的H2SO4層和含高濃度I2的HI層。 根據(jù)上述事實,下

37、列說法正確的是(選填序號)。 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,H2SO4層中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可分別代表壓強或溫度。如圖表示L一定時,中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。

38、X代表的物理量是。 判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡述理由: 。,答案(12分)(1)SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI (2)a、c 觀察顏色,顏色深的是HI層,顏色淺的是H2SO4層 H2SO4層中含有少量HI (3)壓強 L1

39、2在HI層中的濃度比在H2SO4層中的高,說明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,可用觀察溶液顏色深淺的方法辨別兩層溶液。H2SO4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H=+550 kJmol-1-2(+177 kJmol-1)=+196 kJmol-1,故升高溫度,平 衡正向移動,SO3的平衡轉(zhuǎn)化率增大;增大壓強,平衡逆向移動,SO3的平衡轉(zhuǎn)化率減小,故X代表的物理量是壓強,曲線L1對應(yīng)的溫度比L2低。,考點一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有

40、關(guān)概念及計算,C組教師專用題組,考點二熱化學(xué)方程式的書寫及蓋斯定律 1.(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,答案C根據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)可知:H10、H3<0、H4<0,故A、B不正確;根據(jù)蓋斯定律可得H1=H2+H3,H3=H4+H5,C項正確,

41、D項錯誤。,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)的貯氫過程如圖所示,縱軸為平衡時氫氣的壓強(p),橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數(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,氫化反應(yīng)結(jié)束,進一步增大氫氣壓強,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T1時,2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣

42、240 mL,吸氫速率v=mLg-1min-1。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T1、T2時,(T1)(T2)(填“”“=”或“<”)。當(dāng)反應(yīng)()處于圖中a點時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,達平衡后反應(yīng)()可能處于圖中的點(填“b”“c”或“d”),該貯氫合金可通過或的方式釋放氫氣。 (3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應(yīng)。溫度為T時,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。 已知溫度為T時: CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)H=+165 kJmol-1 CO

43、(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)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;觀察圖像可知,升高溫度,平衡時氫氣的壓強增大,即反應(yīng)()的平衡逆向移動,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點時向恒溫、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;反應(yīng)()是氣體體積減小的放熱反應(yīng),釋放H2時使反應(yīng)()逆向

44、移動即可,故可通過加熱或減壓的方法實現(xiàn)。(3)已知: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。,3.(2013課標(biāo),28,15分,0.324)二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,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,其中的主要過程包括以下四個反應(yīng): 甲醇合成反應(yīng): ()CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)H

45、1=-90.1 kJmol-1 ()CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0 kJmol-1 水煤氣變換反應(yīng): ()CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H3=-41.1 kJmol-1 二甲醚合成反應(yīng): ()2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=-24.5 kJmol-1 回答下列問題: (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)()對于CO轉(zhuǎn)化率的影響。 (3)由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)

46、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,分析增加壓強對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)、壓強為5.0 MPa的條件下,由H2和CO直接制備二甲醚,結(jié)果如下圖所示。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快、效率高等優(yōu)點,其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kWhkg-1)。若電解質(zhì)為酸性,二甲醚直接燃料電池的負極反應(yīng)為,一個二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化,可以產(chǎn)生個電子的電量;該電池的理論輸出電壓為1.20 V,能量密度E=(列式計算。能量密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量,1 kWh

47、=3.6106 J)。,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,促進甲醇合成反應(yīng)()平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率增大;生成的H2O,通過水煤氣變換反應(yīng)()消耗部分CO (3)2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)H=-204.7 kJmol-1 該反應(yīng)分子數(shù)減少,壓強升高使平衡右移,CO和H2轉(zhuǎn)化率增大,CH3OCH3產(chǎn)率增加。壓強升高使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+

48、3H2O 2CO2+12H++12e-12 (3.6106 JkW-1h-1)=8.39 kWhkg-1,解析(2)反應(yīng)()消耗甲醇,減小了甲醇的濃度,反應(yīng)()平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率增大;另外反應(yīng)()生成的H2O通過反應(yīng)()也會消耗部分CO。(3)()式2+()式即得:2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)H=-204.7 kJmol-1。增大壓強對該反應(yīng)的影響是:反應(yīng)速率增大;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價升高到+4價,故一個二甲醚分子失去的電子數(shù)為2

49、(+4)-(-2)=12,燃料電池的負極反應(yīng)為CH3OCH3+3H2O-12e- 2CO2+12H+。根據(jù)題 給能量密度的計算公式可列式計算出二甲醚直接燃料電池的能量密度。,思路分析(1)工業(yè)上用鋁土礦制備較高純度Al2O3的方法是先用NaOH溶液溶解鋁土礦得到NaAl(OH)4溶液,然后再向溶液中通入過量CO2得到Al(OH)3沉淀,最后灼燒Al(OH)3即可得到Al2O3。(2)與CO轉(zhuǎn)化有關(guān)的反應(yīng)有反應(yīng)()、反應(yīng)(),分析反應(yīng)()對反應(yīng)()、反應(yīng)()的影響即可。(3)第一問根據(jù)蓋斯定律即可寫出結(jié)果。(4)根據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)可判斷。(5)根據(jù)原電池原理解答。,A組20162018年高考模擬基

50、礎(chǔ)題組,三年模擬,考點一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計算 1.(2018云南臨滄一中期末,23)下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(H的絕對值均正確)() A.C(s)+O2(g)CO(g)H=-110.5 kJmol-1(燃燒熱) B.2H2O(g)2H2(g)+O2(g)H=+483.6 kJmol-1(反應(yīng)熱) C.C2H5OH+3O22CO2+3H2OH=-1 368.8 kJmol-1(反應(yīng)熱) D.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)Na2SO4(aq)+2H2O(l)H=-114.6 kJmol-1(中和熱),答案B燃燒熱是指101 kPa時,1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化

51、物時所放出的熱量,則碳應(yīng)生成二氧化碳,A錯誤;水分解時吸熱,焓變是正值,B正確;C項,沒有標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài),C錯誤;中和熱是酸、堿反應(yīng)生成1 mol 水時放出的熱量,D錯誤。,2.(2018云南民族大學(xué)附中上學(xué)期期末,8)下列說法正確的是() A.乙醇的燃燒熱H=-a kJmol-1,則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為C2H5OH(g)+3O2(g)2 CO2(g)+3H2O(g)H=-a kJmol-1 B.稀硫酸與稀 NaOH 溶液反應(yīng)的中和熱為-57.3 kJmol-1 C.S(g)+O2(g)SO2(g)H=-a kJmol-1,S(s)+O2(g)SO2(g)H=-b kJ

52、mol-1,則ab D.500 、30 MPa 下,將 0.5 mol N2和 1.5 mol H2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成 NH3(g),放熱 19.3 kJ,其熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-38.6 kJmol-1,答案C乙醇的燃燒熱是101 kPa時,1 mol 乙醇完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時放出的熱量,A選項中水的狀態(tài)不對,A錯誤;中和熱為正值,B錯誤;S(g)+O2(g)SO2(g)H=-a kJmol-1, S(s)+O2(g)SO2(g)H=-b kJmol-1,氣態(tài)S變?yōu)楣虘B(tài)S放熱,根據(jù)蓋斯定律知ab,C正確;500 、 30 MPa

53、下,將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3 kJ,由于合成氨的反應(yīng)是可逆反應(yīng),故1 mol NH3完全反應(yīng)放出的熱量應(yīng)大于38.6 kJ,D錯誤。,3.(2018四川成都一診,11)下列實驗過程中的相關(guān)步驟正確的是(),答案D將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后,H+和N同時存在的溶液具有強氧化性,亞鐵離子被 氧化成鐵離子,干擾了檢驗,A錯誤;向2 mL 1.0 mol/L NaOH溶液中先滴3滴1.0 mol/L MgCl2溶液,會生成Mg(OH)2白色沉淀,但由于NaOH過量,再滴3滴1.0 mol/L FeCl3溶液時,FeCl3

54、直接與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)3紅褐色沉淀,不存在沉淀的轉(zhuǎn)化,B錯誤;C項,應(yīng)測定等濃度的CH3COONa 溶液和NaHCO3溶液的pH,若測Na2CO3溶液的pH,比較的是醋酸和HC的酸性強弱,C 錯誤;測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱,需要測量反應(yīng)前的初始溫度,為保證測量結(jié)果準(zhǔn)確,溫度計應(yīng)該潔凈,所以混合前分別用干凈的溫度計測量50 mL 0.50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液的溫度,D正確。,4.(2017四川成都七中月考,7)化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境密切相關(guān)。下列有關(guān)說法中錯誤的是() A.常溫下,反應(yīng) C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進行,則該

55、反應(yīng)的H0 B.合成氨反應(yīng) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H<0,加入催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率并提高轉(zhuǎn)化 率 C.甲烷和乙醇的燃燒熱分別是 891.0 kJ/mol、1 366.8 kJ/mol,利用甲烷更“低碳” D.氫氧燃料電池發(fā)電比氫氣直接在空氣中燃燒發(fā)電能量轉(zhuǎn)化率高,答案B常溫下,反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進行,S0,H-TS0,則H0,故A 正確;催化劑不能使化學(xué)平衡移動,故B錯誤;1 mol甲烷完全燃燒放出891.0 kJ能量,生成1 mol二氧化碳,而0.5 mol乙醇完全燃燒放出683.4 kJ能量,生成1 mol二氧化碳,則甲烷更“低碳”,故C正確

56、;氫氣在空氣中燃燒,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能,氫氧燃料電池發(fā)電比氫氣直接在空氣中燃燒發(fā)電能量轉(zhuǎn)換率高,故D正確。,5.(2016廣西河池高中月考,10)下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是(),A.圖1表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化 B.圖2表示用0.100 0 molL-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲線 C.圖3表示KNO3的溶解度曲線,圖中a點所示的溶液是80 時KNO3的不飽和溶液,D.圖4表示某可逆反應(yīng)中生成物的量隨反應(yīng)時間變化的曲線,由圖知t時刻v正

57、項,開始時0.100 0 molL-1 CH3COOH溶液的pH大于1,與圖像不符,故B錯誤;C項,硝酸鉀的溶解度隨著溫度的升高而增大,溶解度曲線下方的點表示不飽和溶液,故C正確;D項,t時刻v正v逆,故D錯誤。,6.(2017四川綿陽東辰第四次月考,7)下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是() A.用0.100 0 mol/L NaOH溶液分別滴定濃度相同的三種一元酸,由圖1確定的酸性最強 B.用0.010 0 mol/L硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定濃度均為0.100 0 mol/L Cl-、Br-及I-的混合溶液,由圖2可確定首先沉淀的是Cl- C.在體積相同的兩個密閉容器中,分別充入相同質(zhì)量O2和X氣體,

58、由圖3可確定X可能是CH4+ 氣體 D.由圖4可說明烯烴與H2的加成反應(yīng)是放熱反應(yīng),虛線表示在有催化劑的條件下進行,答案C濃度相同的三種一元酸,由圖1可知的pH最大,的酸性最弱,故A錯誤;用0.010 0 mol/L硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定濃度均為0.100 0 mol/L Cl-、Br-及I-的混合溶液,由圖2可確定首先沉淀的是I-,故B錯誤;由圖3可知相同溫度下,相同質(zhì)量時X氣體的壓強大于氧氣,根據(jù)同溫、同體積時壓強與物質(zhì)的量成正比,X的物質(zhì)的量大于氧氣,可確定X可能是CH4氣體,故C正確;催化劑能降低反應(yīng)的活化能,虛線表示在無催化劑的條件下進行的反應(yīng),故D錯誤。,考點二熱化學(xué)方程式的書寫及蓋斯

59、定律 7.(2017廣西桂林十八中第二次月考,8)已知熱化學(xué)方程式: C(金剛石,s)+O2(g) CO2(g)H1 C(石墨,s)+O2(g) CO2(g)H2 C(石墨,s) C(金剛石,s)H3=+1.9 kJmol-1 下列說法正確的是() A.金剛石比石墨穩(wěn)定 B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C.H3=H1-H2 D.H1H2,答案B由反應(yīng)可知石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸熱,說明石墨的能量低于金剛石,所以石墨比金剛石穩(wěn)定,A錯誤,B正確;根據(jù)蓋斯定律可知H3=H2-H10,即H1

60、絲、超硬模具和光學(xué)儀器。在工業(yè)上常采用高溫還原WO3法制取金屬鎢?；卮鹣铝袉栴}: (1)白鎢礦(主要成分是CaWO4)與鹽酸反應(yīng)生成沉淀,灼燒沉淀即可得到WO3,上述兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式為、。 (2)T 時,WO3經(jīng)如下的四步反應(yīng)生成W。每一步反應(yīng)的焓變和平衡常數(shù)如下: WO3(s)+0.1H2(g)WO2.9(s)+0.1H2O(g)H1K1 WO2.9(s)+0.18H2(g)WO2.72(s)+0.18H2O(g)H2K2 WO2.72(s)+0.72H2(g)WO2(s)+0.72H2O(g)H3K3 WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)H4K4 則該溫度下,WO3(s)

61、+3H2(g)W(s)+3H2O(g)H=,K= 。 (3)T1 時,將一定質(zhì)量的WO3和8.0 g H2置于2 L密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):WO3(s)+3H2(g)W(s) +3H2O(g)?；旌蠚怏w中各組分物質(zhì)的量之比隨時間變化的關(guān)系如圖所示:,T1 時,H2的平衡轉(zhuǎn)化率=%,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。 若在4 min時降低并維持溫度為T2 ,則該反應(yīng)的H0;若在8 min時縮小容 器 容 積,則1.3。(填“”“<”或“=”),答案(1)CaWO4+2HClH2WO4+CaCl2 H2WO4WO3+H2O (2)H1+H2+H3+H4K1K2K3K4 (3)62.54.6=,解析(1)白鎢礦(主

62、要成分是CaWO4)與鹽酸反應(yīng)生成沉淀H2WO4,灼燒沉淀H2WO4即可得到WO3,化學(xué)方程式為CaWO4+2HClH2WO4+CaCl2,H2WO4WO3+H2O。(2)根據(jù)蓋斯定 律,將題給四個熱化學(xué)方程式相加可得WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)H=H1+H2+H3+ H4,K=K1K2K3K4。(3)n(H2)=8.0 g2 gmol-1=4 mol WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g) n(始)(mol) 4 0 n(變)(mol) x x n(平)(mol) 4-x x 由圖可知在T1達平衡時n(H2)n(H2O)=(4-

63、x)x=0.6,得x=2.5,則T1時,H2的平衡轉(zhuǎn)化率=100%=62.5%,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4.6;若在4 min時降低并維持溫度為T2 ,由 題圖可知溫度降低,平衡逆向移動,則該反應(yīng)的H0;若在8 min時縮小容器容積,平衡不移動,則=1.3。,9.(2018四川高三春季診斷性測試)氮元素是第二周期A族元素,形成的Cu(NH3)4(OH)2、N2H4、NH3等多種化合物有著廣泛的用途?；卮鹣铝袉栴}: (1)畫出氮原子的結(jié)構(gòu)示意圖。 (2)制備銅氨溶液的方法有多種,其中一種的反應(yīng)原理為:Cu(OH)2(s)+2NH3H2O+2NCu (NH3)42+(深藍色)+4H2O。向盛有少量Cu(

64、OH)2固體的試管中加入14 mol/L的氨水,得到懸濁液,此時若加入適量的硫酸銨固體,發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象為,其原因是。 (3)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,常溫下是一種可燃性液體,其燃燒熱較大且產(chǎn)物對環(huán)境無污染,常用作火箭燃料。 已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)H1; 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H2; 2N2H4(g)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(g)H3; 則反應(yīng):N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=(用含H1、H2、H3的代 數(shù)式表示)。,(4)某溫度下,分別向三個體積均為20 L 的密閉容器中充入1 mol N2和2.6 mol H2,分別保持恒

65、溫恒容、恒溫恒壓和絕熱恒容(分別用a、b、c表示三種容器),均發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2 NH3(g)H<0。三個容器中N2的轉(zhuǎn)化率()與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。 下列可表示恒容時反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是(填字母) A.氨氣的濃度不再變化 B.v(H2)=3v(N2) C.的值不再變化 D.(N2)=16.7%,圖中代表反應(yīng)在絕熱恒容容器中進行的曲線是(填“a”“b”或“c”)。 b容器中,M點v(正)v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。 曲線a代表的條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。,答案(1) (2)固體溶解,得到深藍色溶液加入硫酸銨固體,增大了N的濃度,使上述平衡向生成銅氨

66、 配離子的方向移動 (3) (4)ACc大于10,解析(1)N為7號元素,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為:。(2)若加入適量的硫酸銨固體,發(fā)生反應(yīng) 的現(xiàn)象為固體溶解,得到深藍色溶液,其原因是加入硫酸銨固體,增大了N的濃度,使題述平 衡向生成銅氨配離子的方向移動。(3)將題給反應(yīng)依次用、、表示,根據(jù)蓋斯定律可知(++)得反應(yīng):N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=(H1+H2+H3)。(4)氨氣的 濃度不再變化,說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài),A正確;B項,沒有說明正、逆反應(yīng)速率,反應(yīng)一開始就一直按v(H2)=3v(N2)進行,無法說明反應(yīng)達平衡狀態(tài),B錯誤;的值不再變化,則反應(yīng)達到平 衡狀態(tài),C正確;(N2)=16.7%,沒有說明是a、c哪個容器的反應(yīng),不一定達到平衡狀態(tài),D錯誤。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H<0,該反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),投料相同時,在恒溫恒 壓條件下進行,達到的平衡相當(dāng)于在恒溫恒容條件下達到的平衡基礎(chǔ)上增大壓強,平衡向正方向進行,氮氣的轉(zhuǎn)化率升高;反應(yīng)放熱,絕熱恒容體系溫度高,與恒溫恒容相比,平衡向逆反應(yīng)方向移動,氮氣的轉(zhuǎn)化率降低,c表示絕熱恒容容器中