（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(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),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(jì)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(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()與溫度和壓強(qiáng)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(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)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)為放熱反應(yīng),平衡向左移動(dòng),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(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) 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(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,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(jì)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(duì)平衡移動(dòng)的影響,判斷溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響; (3)根據(jù)壓強(qiáng)、溫度對(duì)反應(yīng)、的影響,分析CO的轉(zhuǎn)化率變化的原因。,知識(shí)拓展對(duì)于此題化學(xué)圖像問題,可按以下的方法進(jìn)行分析:認(rèn)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(diǎn)

5、、拐點(diǎn)、終點(diǎn),看清曲線的變化趨勢(shì)等。,考點(diǎn)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(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,CuSO4(s) Cu2+(aq)+S(aq)H20,H2H1

6、,B項(xiàng)正確,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤;H30,H2H2,A項(xiàng)錯(cuò)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(cuò)警示容易認(rèn)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(duì)溫室氣體的減排具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}: (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(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2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2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mol2L-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:,由上表判斷,催化劑XY(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

8、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 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=kp(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)椤?答案(1)247A (2)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(yùn)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(dòng),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(shí),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(shí)間相同時(shí)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(shí),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(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2.1 D.氫硫酸的還原性強(qiáng)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(jì)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(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 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(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),可以證明酸性:H2SO3H2S,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: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(

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(shí)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(dá)到平衡時(shí)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

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(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)化率無影響,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,易錯(cuò)警示第(3)小題第問易誤認(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

17、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),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)。回答下列問題: (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(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=11),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))。 圖中壓強(qiáng)(p1、p2、p3、p4)的大小順序?yàn)?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(qiáng)6.9 MPa,=0.61。乙烯的

19、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+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(duì)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(qiáng)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(qiáng)越高, C2H4轉(zhuǎn)化率越高,故壓強(qiáng)大小關(guān)系是p1

21、并求焓變。 (3)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; 根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響分析。,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(shí)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(jìn)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(cuò)誤;4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)是一個(gè)熵減反應(yīng),而該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)必為放熱反應(yīng),B錯(cuò)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(cuò)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(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(jià)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(xiàng),CO和O生成CO2是放熱反應(yīng);B項(xiàng),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(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)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(jìn)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(duì)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(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S<0,要在常溫下自發(fā)進(jìn)行,則H<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。,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(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)。,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(shì)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(bǔ)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(shí),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(bǔ)充NH3。,考點(diǎn)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(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,代入相關(guān)數(shù)據(jù)得:(2436+496)-4462=-(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

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(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(

30、s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3 CO2(g)H=x kJmol-1=(3a+b-c)kJmol-1,因此A項(xiàng)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(jì)算等知識(shí)。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(xiàng)反應(yīng)中水為液態(tài), 故H不等于 kJmol-1,故C錯(cuò)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(duì):,1.掌握H的比較。比較H的相對(duì)大小時(shí)需考慮正、負(fù)號(hào)。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(duì)不同反應(yīng),當(dāng)它們之間有關(guān)聯(lián)時(shí),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(duì)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(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。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(duì)原 子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是鐵。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)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(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,

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(diǎn)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(jìn)行分離。該產(chǎn)物的溶液在過量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

37、列說法正確的是(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。

38、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(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(qiáng) 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(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。,考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有

40、關(guān)概念及計(jì)算,C組教師專用題組,考點(diǎn)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(xiàng)正確,

41、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(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T1時(shí),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(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(shí),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。 已知溫度為T時(shí): 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(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

44、移動(dòng)即可,故可通過加熱或減壓的方法實(shí)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(gè)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(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)

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(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5.0 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(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 kWhkg-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1.20 V,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,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(jìn)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(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+

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(huì)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(qiáng)對(duì)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(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

49、(+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。,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(duì)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(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(duì)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(shí),1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化

51、物時(shí)所放出的熱量,則碳應(yīng)生成二氧化碳,A錯(cuò)誤;水分解時(shí)吸熱,焓變是正值,B正確;C項(xiàng),沒有標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài),C錯(cuò)誤;中和熱是酸、堿反應(yīng)生成1 mol 水時(shí)放出的熱量,D錯(cuò)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(shí),1 mol 乙醇完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時(shí)放出的熱量,A選項(xiàng)中水的狀態(tài)不對(duì),A錯(cuò)誤;中和熱為正值,B錯(cuò)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(cuò)誤。,3.(2018四川成都一診,11)下列實(shí)驗(yàn)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(shí)存在的溶液具有強(qiáng)氧化性,亞鐵離子被 氧化成鐵離子,干擾了檢驗(yàn),A錯(cuò)誤;向2 mL 1.0 mol/L NaOH溶液中先滴3滴1.0 mol/L MgCl2溶液,會(huì)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(shí),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(cuò)誤;C項(xiàng),應(yīng)測(cè)定等濃度的CH3COONa 溶液和NaHCO3溶液的pH,若測(cè)Na2CO3溶液的pH,比較的是醋酸和HC的酸性強(qiáng)弱,C 錯(cuò)誤;測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱,需要測(cè)量反應(yīng)前的初始溫度,為保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,溫度計(jì)應(yīng)該潔凈,所以混合前分別用干凈的溫度計(jì)測(cè)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(huì)和環(huán)境密切相關(guān)。下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是() A.常溫下,反應(yīng) C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)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(jìn)行,S0,H-TS0,則H0,故A 正確;催化劑不能使化學(xué)平衡移動(dòng),故B錯(cuò)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(duì)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(diǎn)所示的溶液是80 時(shí)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(shí)間變化的曲線,由圖知t時(shí)刻v正

57、項(xiàng),開始時(shí)0.100 0 molL-1 CH3COOH溶液的pH大于1,與圖像不符,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),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(diǎn)表示不飽和溶液,故C正確;D項(xiàng),t時(shí)刻v正v逆,故D錯(cuò)誤。,6.(2017四川綿陽東辰第四次月考,7)下列圖示與對(duì)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(qiáng) 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(gè)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(jìn)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(cuò)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(cuò)誤;由圖3可知相同溫度下,相同質(zhì)量時(shí)X氣體的壓強(qiáng)大于氧氣,根據(jù)同溫、同體積時(shí)壓強(qiáng)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(jìn)行的反應(yīng),故D錯(cuò)誤。,考點(diǎn)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(cuò)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(shí),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(shí),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(shí)間變化的關(guān)系如圖所示:,T1 時(shí),H2的平衡轉(zhuǎn)化率=%,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。 若在4 min時(shí)降低并維持溫度為T2 ,則該反應(yīng)的H0;若在8 min時(shí)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(gè)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(dá)平衡時(shí)n(H2)n(H2O)=(4-

63、x)x=0.6,得x=2.5,則T1時(shí),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(shí)降低并維持溫度為T2 ,由 題圖可知溫度降低,平衡逆向移動(dòng),則該反應(yīng)的H0;若在8 min時(shí)縮小容器容積,平衡不移動(dòng),則=1.3。,9.(2018四川高三春季診斷性測(cè)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(lán)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(shí)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(duì)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(gè)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(gè)容器中N2的轉(zhuǎn)化率()與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。 下列可表示恒容時(shí)反應(yīng)已達(dá)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(jìn)行的曲線是(填“a”“b”或“c”)。 b容器中,M點(diǎn)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(lán)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(dòng) (3) (4)ACc大于10,解析(1)N為7號(hào)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(lán)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(dòng)。(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(dá)平衡狀態(tài),A正確;B項(xiàng),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(jìn)行,無法說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;的值不再變化,則反應(yīng)達(dá)到平 衡狀態(tài),C正確;(N2)=16.7%,沒有說明是a、c哪個(gè)容器的反應(yīng),不一定達(dá)到平衡狀態(tài),D錯(cuò)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(shí),在恒溫恒 壓條件下進(jìn)行,達(dá)到的平衡相當(dāng)于在恒溫恒容條件下達(dá)到的平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡向正方向進(jìn)行,氮?dú)獾霓D(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(dòng),氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率降低,c表示絕熱恒容容器中