高考化學 熱點題型和提分秘籍 專題6_1 化學能與熱能(含解析)
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專題6.1 化學能與熱能 1.了解化學反應中能量轉化的原因,能說出常見的能量轉化形式。 2.了解化學能與熱能的相互轉化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。 3.了解熱化學方程式的含義。 4.了解焓變與反應熱的含義。了解ΔH=H(反應產(chǎn)物)—H(反應物)表達式的含義。 5.理解蓋斯定律,并能運用蓋斯定律進行有關反應焓變的簡單計算。 6.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎。了解化學在解決能源危機中的重要作用。 熱點題型一 焓變與反應熱 例1、下圖表示某反應的能量變化,對于該圖的理解,你認為一定正確的是( ) A.曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示兩個化學反應的能量變化 B.曲線Ⅱ可表示反應2KClO3 2KCl+3O2↑的能量變化 C.該反應不需要加熱就能發(fā)生 D.該反應的ΔH=E2-E1 【答案】D 【解析】本題考查了化學反應中的能量變化,意在考查考生對化學反應中能量變化本質(zhì)的理解以及分析化學圖像的能力。曲線Ⅰ(表示沒有使用催化劑)和曲線Ⅱ(表示使用了催化劑)是同一個反應的能量變化,A項錯誤;曲線Ⅱ可以表示使用了催化劑的放熱反應的能量變化,但二氧化錳催化氯酸鉀分解的反應屬于吸熱反應,B項錯誤;放熱反應不一定不需要加熱,C項錯誤;反應的ΔH等于生成物的總能量減去反應物的總能量,D項正確。 【提分秘籍】 1. 焓變與反應熱 ①任何化學反應都是舊鍵斷裂,新鍵形成的過程,都伴隨著能量的變化。其中斷裂舊化學鍵吸收能量,形成新化學鍵放出能量。 ②有能量變化的過程不一定是放熱反應或吸熱反應,如水結成冰放熱但不屬于放熱反應。 ③化學反應是放熱還是吸熱與反應發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系。如吸熱反應NH4Cl與Ba(OH)28H2O在常溫常壓下即可進行。 2.解答能量變化圖像題的“三”關鍵 (1)注意活化能在圖示中的意義。 ①從反應物至最高點的能量數(shù)值表示正反應的活化能; ②從最高點至生成物的能量數(shù)值表示逆反應的活化能。 (2)催化劑只影響正、逆反應的活化能,而不影響反應的ΔH。 (3)設計反應熱的有關計算時,要切實注意圖示中反應物和生成物的物質(zhì)的量。 【舉一反三】 化學反應H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的能量變化如圖所示,則下列說法中正確的是( ) A.該反應是吸熱反應 B.斷裂1 mol H—H鍵和1 mol Cl—Cl鍵時能放出x kJ的能量 C.斷裂2 mol H—Cl鍵時需要吸收y kJ的能量 D.2 mol HCl(g)的總能量高于1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的總能量 【答案】C 【解析】由圖示可知:1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的總能量高于2 mol HCl(g)的總能量,故該反應為放熱反應, A項、D項錯誤;斷裂化學鍵時需要吸收能量,B項錯誤、C項正確。 【反思歸納】 1.熟記反應熱ΔH的基本計算公式 ΔH=E(生成物的總能量)-E(反應物的總能量) ΔH=E(反應物的總鍵能)-E(生成物的總鍵能) 2.規(guī)避兩個易失分點 (1)舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成是同時進行的,缺少任一個過程都不是化學變化。 (2)常見物質(zhì)中的化學鍵數(shù)目 物質(zhì) CO2 (C===O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 金剛石 S8 (S—S) Si 鍵數(shù) 2 4 6 4 1.5 2 8 2 熱點題型二 熱化學方程式 例2、 膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有望用于未來的運載火箭和空間運輸系統(tǒng)。實驗測得101 kPa時,1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量;1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學方程式書寫正確的是( ) A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJmol-1 B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJmol-1 C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJmol-1 D.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJmol-1 【答案】B 【提分秘籍】 1. 熱化學方程式 ①ΔH與反應的“可逆性” 可逆反應的ΔH表示反應完全反應時的熱量變化,與反應是否可逆無關。如N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJmol-1。 表示在298 K時,1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反應生成2 mol NH3 (g)時放出92.4 kJ的熱量。但實際上1 mol N2 (g)和3 mol H2(g)充分反應,不可能生成2 mol NH3(g),故實際反應放出的熱量小于92.4 kJ。 ②ΔH單位“kJmol-1”的含義,并不是指每摩爾反應物可以放熱多少千焦,而是對整個反應而言,是指按照所給的化學方程式的化學計量數(shù)完成反應時,每摩爾反應所產(chǎn)生的熱效應。 【舉一反三】 在一定條件下,S8(s)和O2(g)發(fā)生反應依次轉化為SO2(g)和SO3(g)。反應過程和能量關系可用如圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。 (1)寫出表示S8燃燒熱(1 mol 可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量)的熱化學方程式___________________________。 (2)寫出SO3分解生成SO2和O2的熱化學方程式:__________________________________。 【答案】(1)S8(s)+8O2(g)===8SO2(g) ΔH=-8akJmol-1 (2)SO3(g)===SO2(g)+O2(g) ΔH=bkJmol-1 熱點題型三 燃燒熱和中和熱 能源 例3.測定稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應的中和熱(實驗裝置如圖所示)。 (1)圖中尚缺少的一種儀器是________。 (2)實驗時環(huán)形玻璃攪拌棒的運動方向是________。 a.上下運動 b.左右運動 c.順時針運動 d.逆時針運動 (3)寫出反應的熱化學方程式為_______________________ (中和熱為57.3 kJmol-1)。 (4)該同學每次分別取0.50 molL-1 50 mL NaOH溶液和 0.50 molL -130 mL硫酸進行實驗,通過多次實驗測定中和熱 ΔH= -53.5 kJmol-1,與57.3 kJmol-1有偏差,產(chǎn)生偏差的原因不可能是________(填字母)。 a.實驗裝置保溫、隔熱效果差 b.用量筒量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù) c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中 d.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定硫酸溶液的溫度 【答案】(1)溫度計 (2)a (3)NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1 或2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJmol-1 (4)b 【提分秘籍】 (1)燃燒熱定義中的“完全燃燒”是指物質(zhì)中下列元素完全轉變成對應的穩(wěn)定氧化物:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g)等。 (2)燃燒熱是以1 mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的,因此在書寫它的熱化學方程式時,應以燃燒1 mol物質(zhì)為標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)。例如:CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol,即CO的燃燒熱ΔH=-283.0 kJmol-1。 (3)中和熱是強酸和強堿的稀溶液反應生成1 mol H2O放出的熱量,ΔH=-57.3 kJ/mol,弱酸、弱堿電離時吸熱,放出的熱量小于 57.3 kJ,NaOH固體溶解或濃硫酸稀釋時放熱,放出的熱量大于57.3 kJ,若反應過程中還有其他物質(zhì)生成(如生成不溶性物質(zhì)或難電離的其他物質(zhì)等),則此反應的反應熱就不是中和熱。 (4)對于中和熱、燃燒熱,用文字描述時不帶負號,但其焓變(ΔH)還是為負值;另外,在關于反應熱的文字描述中必須帶上“+”或“-”。 【舉一反三】 能源分類相關圖如圖所示,下列四個選項中,全部符合圖中陰影部分的能源是( ) A.煤炭、石油、沼氣 B.水能、生物質(zhì)能、天然氣 C.太陽能、風能、潮汐能 D.地熱能、海洋能、核能 【答案】C 【方法技巧】 解決能源問題的“兩”措施 (1)提高能源的使用效率: ①改善開采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié)。 ②科學控制燃燒反應,使燃料充分燃燒。 一是保證燃燒時有適當過量的空氣,如鼓入空氣、增大O2濃度等。二是保證燃料與空氣有足夠大的接觸面積,如將固體粉碎成粉末,使液體噴射成霧狀等。 (2)開發(fā)新的能源: 開發(fā)資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新能源。 熱點題型四 蓋斯定律及其應用 例4、已知:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 CO2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH2 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3 4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4 3CO(g)+Fe2O3(s)===3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5 下列關于上述反應焓變的判斷正確的是( ) A.ΔH1>0,ΔH3<0 B.ΔH2>0,ΔH4>0 C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5 【答案】C 【提分秘籍】比較反應熱大小的四個注意要點 (1)反應物和生成物的狀態(tài): 物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應熱的關系。 (2)ΔH的符號:比較反應熱的大小時,不要只比較ΔH數(shù)值的大小,還要考慮其符號。 (3)參加反應物質(zhì)的量:當反應物和生成物的狀態(tài)相同時,參加反應物質(zhì)的量越多,放熱反應的ΔH越小,吸熱反應的ΔH越大。 (4)反應的程度:參加反應物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時,反應的程度越大,熱量變化越大。 【舉一反三】 在25 ℃、101 kPa時,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別為393.5 kJmol-1、285.8 kJmol-1、 870.3 kJmol-1,則2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反應熱為( ) A.-488.3 kJmol-1 B.+488.3 kJmol-1 C.-191 kJmol-1 D.+191 kJmol-1 【答案】A 【易錯警示】 應用蓋斯定律計算反應熱時三個注意要點 1.首先要明確所求反應的始態(tài)和終態(tài),各物質(zhì)化學計量數(shù);判斷該反應是吸熱還是放熱; 2.設計反應途徑時,有的反應要逆向?qū)懀符號也相反,有的反應式要擴大或減小倍數(shù),ΔH也要相應擴大或減小相同倍數(shù); 3.注意各分步反應的ΔH的正負。 1.【2016年高考海南卷】油酸甘油酯(相對分子質(zhì)量884)在體內(nèi)代謝時可發(fā)生如下反應: C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8104kJ。油酸甘油酯的燃燒熱△H為( ) A.3.8104kJmol-1 B.-3.8104kJmol-1 C.3.4104kJmol-1 D.-3.4104kJmol-1 【答案】D 【解析】燃燒熱指的是燃燒1mol可燃物生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。燃燒1kg油酸甘油酯釋放出熱量3.8104kJ,則燃燒1mol油酸甘油酯釋放出熱量為3.4104kJ,則得油酸甘油酯的燃燒熱△H=-3.4104kJmol-1 2.【2016年高考海南卷】由反應物X轉化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說法正確的是( ) A.由反應的ΔH=E5?E2 B.由反應的ΔH<0 C.降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率 D.升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率 【答案】BC 3.【2016年高考江蘇卷】通過以下反應均可獲取H2。下列有關說法正確的是( ) ①太陽光催化分解水制氫:2H2O(l)=2H2(g)+ O2(g) ΔH1=571.6kJmol–1 ②焦炭與水反應制氫:C(s)+ H2O(g) =CO(g)+ H2(g)ΔH2=131.3kJmol–1 ③甲烷與水反應制氫:CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH3=206.1kJmol–1 A.反應①中電能轉化為化學能 B.反應②為放熱反應 C.反應③使用催化劑,ΔH3減小 D.反應CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8kJmol–1 【答案】D 【解析】①中太陽能轉化為化學能,A錯誤;②中ΔH2===131.3 kJmol–1>0,反應為吸熱反應,B錯誤;使用催化劑能改變反應的活化能,從而改變反應速率,但不能改變化學反應的焓變,C錯誤;根據(jù)蓋斯定律:③-②即可得反應CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=206.1 kJmol–1-131.3 kJmol–1=74.8 kJmol–1,D正確。 4.【2016年高考天津卷】(14分)氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲存和應用三個環(huán)節(jié)?;卮鹣铝袉栴}: (2)氫氣可用于制備H2O2。已知: H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1 O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2 其中A、B為有機物,兩反應均為自發(fā)反應,則H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。 【答案】 (2)< 5.【2016年高考新課標Ⅱ卷】聯(lián)氨(又稱聯(lián)肼,N2H4,無色液體)是一種應用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列問題: (1)聯(lián)氨分子的電子式為_________,其中氮的化合價為______。 (2)實驗室可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯(lián)氨,反應的化學方程式為_____ ______。 (3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) △H1 ②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2 ③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3 ④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H4=-1048.9kJ/mol 上述反應熱效應之間的關系式為△H4=________________,聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為_________________________________________________。 【答案】26、(1) ;-2 (2)NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O (3)△H4=2△H3-2△H2-△H1 ;反應放熱量大、產(chǎn)生大量氣體 【解析】(1)聯(lián)氨是由兩種非金屬元素形成的共價化合物,電子式為,根據(jù)化合價的代數(shù)和為零,其中氮的化合價為-32+ 4 = -2價。 (2)次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯(lián)氨,Cl元素的化合價由+1價降低到-1價,N元素的化合價由-3價升高到-2價,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平,反應的化學方程式為NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。 (3)根據(jù)蓋斯定律,2③-2②-①即得2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) 的△H4,所以反應熱效應之間的關系式為△H4=2△H3-2△H2-△H1。聯(lián)胺有強還原性,N2O4有強氧化性,兩者在一起易發(fā)生氧化還原反應,反應放熱量大、產(chǎn)生大量氣體,所以聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑。 6.【2016年高考新課標Ⅲ卷】(15分) 煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝,回答下列問題: (4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。 ①從化學平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的有點是_______。 ②已知下列反應: SO2(g)+2OH? (aq) ===SO32? (aq)+H2O(l) ΔH1 ClO? (aq)+SO32? (aq) ===SO42? (aq)+Cl? (aq) ΔH2 CaSO4(s) ===Ca2+(aq)+SO42?(aq) ΔH3 則反應SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO? (aq) +2OH? (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl? (aq)的ΔH=______。 【答案】 (4)①生成的硫酸鈣微溶,降低硫酸根離子濃度,促使平衡向正反應方向進行②△H1+△H2-△H3 7.【2016年高考浙江卷】(15分)催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個平衡反應,分別生成CH3OH和CO。反應的熱化學方程式如下: CO2(g)+3 H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJmol-1 I CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH2 II 某實驗室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2,經(jīng)過相同反應時間測得如下實驗數(shù)據(jù): 【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉化的CO2中生成甲醛的百分比 已知:①CO和H2的標準燃燒熱分別為-283.0kJmol-1和-285.8kJmol-1 ②H2O(l) H2O(g) ΔH3=44.0kJmol-1 請回答(不考慮溫度對ΔH的影響): (1)反應I的平衡常數(shù)表達式K= ;反應II的ΔH2= kJmol-1。 (4)在右圖中分別畫出I在無催化劑、有Cat.1和由Cat.2三種情況下“反應過程-能量”示意圖。 【答案】(1) +41.2 (4) (4)從表中數(shù)據(jù)分析,在催化劑Cat.2的作用下,甲醇的選擇性更大,說明催化劑Cat.2對反應Ⅰ的催化效 果更好,催化劑能降低反應的活化能,說明使用催化劑Cat.2的反應過程中活化能更低,故圖為: 1.【2015重慶理綜化學】黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一,其爆炸的熱化學方程式為: S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH= x kJmol-1 已知硫的燃燒熱ΔH1= a kJmol-1 S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJmol-1 2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJmol-1 則x為( ) A.3a+b-c B.c +3a-b C.a(chǎn)+b-c D.c+a-b 【答案】A 2.【2015北京理綜化學】最新報道:科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下: 下列說法中正確的是( ) A.CO和O生成CO2是吸熱反應 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)Ⅰ →狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應的過程 【答案】C 【解析】根據(jù)能量--反應過程的圖像知,狀態(tài)I的能量高于狀態(tài)III的能量,故該過程是放熱反應,A錯誤;根據(jù)狀態(tài)I、II、III可以看出整個過程中CO中的C和O形成的化學鍵沒有斷裂,故B錯誤;由圖III可知,生成物是CO2,具有極性共價鍵,故C正確;狀態(tài)Ⅰ →狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應的過程,故D錯誤。 3.【2015海南化學】己知丙烷的燃燒熱△H=-2215KJmol-1,若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8g水,則放出的熱量約為( ) A.55 kJ B.220 kJ C. 550 kJ D.1108 kJ 【答案】A 4.【2015江蘇化學】下列說法正確的是( ) A.分子式為C2H6O的有機化合物性質(zhì)相同 B.相同條件下,等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉化,途徑a比途徑b放出更多熱能 途徑a:CH2O 高溫 CO+H2O2 燃燒 CO2+H2O 途徑b:CO2 燃燒 CO2 C.在氧化還原反應中,還原劑失去電子總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù) D.通過化學變化可以直接將水轉變?yōu)槠? 【答案】C 【解析】A、C2H6O可以是CH3CH2OH,也可以是CH3OCH3,化學性質(zhì)不同,故A錯誤;B、根據(jù)蓋斯定律,反應熱只跟始態(tài)和終態(tài)有關,跟反應過程無關,始態(tài)和終態(tài)不變,反應熱不變,等質(zhì)量C生成CO2,放出熱量相同,故B錯誤;C、氧化還原反應中,得失電子數(shù)目守恒,故C正確;D、違背了化學變化的元素守恒,故D錯誤。 1.(2014新課標全國Ⅱ ,13)室溫下,將1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低,熱效應為ΔH1,將1 mol 的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高,熱效應為ΔH2,CuSO45H2O 受熱分解的化學方程式為: CuSO45H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是( ) A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3 C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3 【答案】B 2.(1)已知:25 ℃、101 kPa時, Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH=-520 kJmol-1 S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297 kJmol-1 Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s)ΔH=-1 065 kJmol-1 SO2與MnO2反應生成無水MnSO4的熱化學方程式是 ________________________________________________________________________。 (2)用CaSO4代替O2與燃料CO反應,既可提高燃燒效率,又能得到高純CO2,是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術,反應①為主反應,反應②和③為副反應。 ① 1/4CaSO4(s)+CO(g) 1/4CaS(s)+CO2(g) ΔH1=-47.3 kJmol-1 ② CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+CO2(g) +SO2(g) ΔH2=+210.5 kJmol-1 ③ CO(g) 1/2C(s)+1/2CO2(g) ΔH3=-86.2 kJmol-1 反應2CaSO4(s)+7CO(g) CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示) 【答案】(1)MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s) ΔH=-248 kJmol-1 (2)4ΔH1+ΔH2+2ΔH3 【解析】(1)將題中三個熱化學方程式由上到下依次編號為①、②、③; 根據(jù)蓋斯定律可知,③-①-②得 MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s) ΔH=-1 065 kJmol-1+520 kJmol-1+297 kJmol-1=-248 kJmol-1 3.(2014江蘇,10)已知:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 CO2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH2 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3 4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4 3CO(g)+Fe2O3(s)===3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5 下列關于上述反應焓變的判斷正確的是( ) A.ΔH1>0,ΔH3<0 B.ΔH2>0,ΔH4>0 C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5 【答案】C 4.(2014重慶理綜,6)已知:C(s)+H2O(g)===CO (g) +H2 (g) ΔH=a kJmol-1 2C(s)+ O2(g)===2CO (g) ΔH= - 220 kJmol-1 H—H、O===O和O—H鍵的鍵能分別為436、496和462 kJmol-1,則 a 為( )。 A.-332 B.-118 C.+350 D.+130 【答案】D 【解析】按順序?qū)㈩}中兩個熱化學方程式分別編號為①和②,依據(jù)蓋斯定律,②-①2得:2H2(g)+ O2(g)===2H2O(g) ΔH= - (220+2a) kJmol-1代入相關數(shù)據(jù)得:(2436+496)-4462=-(220+2a),解得a=+130,D項正確。 5.(1)已知: 甲醇脫水反應 2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-23.9 kJmol-1 甲醇制烯烴反應 2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.1 kJmol-1 乙醇異構化反應 C2H5OH(g)===CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7 kJmol-1 則乙烯氣相直接水合反應C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH=________kJmol-1。 (2)焙燒明礬產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa時: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH1=-197 kJmol-1; H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44 kJmol-1; 2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJmol-1。 則SO3(g)與H2O(l)反應的熱化學方程式是_______________________________________。 【答案】(1)-45.5 (2)SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l) ΔH4=-130 kJmol-1 【解析】(1)將題中給出的三個熱化學方程式依次編號為①,②,③,根據(jù)蓋斯定律,由①-②-③得:C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH=-45.5 kJmol-1。 (2)根據(jù)蓋斯定律,得出SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l) ΔH4只須按下式進行即可: ΔH=(ΔH3-ΔH1-2ΔH2)=-130 kJmol-1 熱化學方程式應為: SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l) ΔH=-130 kJmol-1 6.(2014重慶理綜化學卷,T6)已知 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=akJmol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220kJmol-1 H-H、O=O和O-H鍵的鍵能分別為436、496和462kJmol-1,則a為( ) A.-332 B.-118 C.+350 D.+130 【答案】D 【解析】設兩個熱化學方程式分別為①②,根據(jù)蓋斯定律②-①2得: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-(220+2a)KJ/mol,則有:2436+496-4462= -(220+2a),則a=+130,答案選D。 7.(2014上海單科化學卷,T9)1,3-丁二烯和2-丁炔分別與氫氣反應的熱化學方程式如下: CH2=CH—CH=CH2(g) + 2H2(g) → CH3CH2CH2CH3(g) + 236.6 kJ CH3-C≡C-CH3(g) + 2H2(g) → CH3CH2CH2CH3(g) + 272.7 kJ 由此不能判斷 A.1,3-丁二烯和2-丁炔穩(wěn)定性的相對大小 B.1,3-丁二烯和2-丁炔分子儲存能量的相對高低 C.1,3-丁二烯和2-丁炔相互轉化的熱效應 D.一個碳碳叁鍵的鍵能與兩個碳碳雙鍵鍵能之和的大小 【答案】D 8.(2014全國新課標I化學卷,T9)已知分解1mol H2O2放出熱量98KJ。在含有少量I的溶液中,H2O2分解的機理為: H2O2+ I H2O+IO H2O2+ IO H2O+O2+ I 下列有關該反應的說法正確的是( ) A.反應速率與I濃度有關 B.IO也是該反應的催化劑 C.反應活化能等于98KJmol-1 D. 【答案】A 9.(2014全國新課標II化學卷,T13)室溫下,將1mol的CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低,熱效應為ΔH1,將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高,熱效應為ΔH2;CuSO45H2O受熱分解的化學方程式為:CuSO45H2O(s) CuSO4(s) +5H2O(),熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是 A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3 C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2=ΔH3 【答案】B 【解析】根據(jù)題意,發(fā)生反應的熱化學方程式為: CuSO45H2O(s)溶于水(溶液溫度降低,該過程為吸熱過程): CuSO45H2O(s) Cu2+()+SO42-()+5H2O() ΔH1>0 CuSO4(s)溶于水會(使溶液溫度升高,該過程為放熱過程) CuSO4(s) Cu2+()+SO42-() ΔH2<0 CuSO45H2O(s)受熱分解的熱化學方程式為 CuSO45H2O(s) CuSO4(s) +5H2O() ΔH3 根據(jù)蓋斯定律可知:ΔH3=ΔH1-ΔH2>0 A、根據(jù)上述分析,ΔH2<0,ΔH3 >0,所以A錯誤;B、ΔH3=ΔH1-ΔH2(ΔH2<0),所以ΔH3>ΔH1,B正確;C、ΔH3=ΔH1-ΔH2,C錯誤;D、ΔH1+ΔH2<ΔH3,D錯誤。 10.(2014江蘇單科化學卷,T10) 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)+3O3(g)=2Fe2O3(s) △H4 3 CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) △H5 下列關于上述反應焓變的判斷正確的是 A.△H1>0,△H3<0 B.△H2>0,△H4>0 C.△H1=△H2+△H3 D.△H3=△H4+△H5 【答案】C 11、(2014海南單科化學卷,T8)某反應過程能量變化如圖所示,下列說法正確的是 A、反應過程a有催化劑參與 B、該反應為放熱反應,熱效應等于△H C、改變催化劑,可改變該反應的活化能 D、有催化劑的條件下,反應的活化能等于E1+E2 【答案】BC 【解析】A、由圖可知,反應過程a需要的活化能比b要高,所以a沒有催化劑參與,A錯誤;B、由圖可知,該反應中,反應物的總能量大于生成物的總能量,所以該反應屬于放熱反應,反應的熱效應等于反應物與生成物能量之差,即△H,B正確;C、使用催化劑,改變了反應進行的途徑,降低了反應的活化能,C正確。 127、(2014海南單科化學卷,T4)標準狀況下,氣態(tài)分子斷開1mol化學鍵的焓變稱為鍵焓。已知H—H,H—O,和O==O鍵的鍵焓△H分別為436KJ/mol,463KJ/mol,495KJ/mol,下列熱化學方程式正確的是( ) A、H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g) △H =—485KJ/mol B、H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g) △H = + 485KJ/mol C、2 H2(g) + O2(g)==2 H2O(g) △H = + 485KJ/mol D、2 H2(g) + O2(g)==2 H2O(g) △H =—485KJ/mol 【答案】D 13.(2014安徽理綜化學卷,T26)(14分)Na、Cu、O、Si、S、Cl是常見的六種元素。 (1)Na位于元素周期表第_____________周期第___________族;S的基態(tài)原子核外有________個未成對電子;Si的基態(tài)原子核外電子排布式為____________________。 (2)用“>”或“<”填空: 第一電離能 離子半徑 熔點 酸性 Si S O2- Na+ NaCl Si H2SO4 HClO4 (3)CuCl(s)與O2反應生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25℃、101KPa下,已知該反應每消耗1 mol CuCl(s),放出44.4KJ,該反應的熱化學方程式是__________________________。 (4)ClO2常用于水的凈化,工業(yè)上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取。寫出該反應的離子方程式,并標出電子轉移的方向和數(shù)目__________________________ 。 【答案】(14分) (1)三、IA 2 1s2s22p63s23p2 (2)< > < < (3)4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) △H=177.6KJ/mol(合理答案均給分) (4)(合理答案均給分) 14.(2014北京理綜化學卷,T26)NH3經(jīng)一系列反應可以得到HNO3,如下圖所示。 (1)I中,NH3 和O2在催化劑作用下反應,其化學方程式是_____________________。 (2)II中,2NO(g)+O22NO2(g)。在其他條件相同時,分別測得NO的平衡轉化率在不同壓強(P1、P2)下溫度變化的曲線(如右圖)。 ①比較P1、P2的大小關系:________________。 ②隨溫度升高,該反應平衡常數(shù)變化的趨勢是________________。 (3)III中,將NO2()轉化為N2O4(),再制備濃硝酸。 ①已知:2NO2() N2O4()△H1 2NO2() N2O4() △H2 下列能量變化示意圖中,正確的是(選填字母)_______________。 A B C ②N2O4與O2、H2O化合的化學方程式是_________________。 (4)IV中,電解NO制備 NH4NO3,其工作原理如右圖所示,為使電解產(chǎn)物全部轉化為NH4NO3,需補充物質(zhì)A,A是_____________,說明理由:________________。 【答案】(14分) (1)4NH3+5O2 4NO+6H2O (2)①p1- 配套講稿:
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