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2012届高考化学第二轮专题考点复习教案7


【考纲点击】 考纲点击】 1.能够根据反应物、生成物能量的变化判断放热反应和吸热反 应。 2.掌握正确书写热化学方程式的方法并进行简单计算。 3.能够判断热化学方程式的正误及反应热的大小比较。 4.了解新能源的开发及综合应用。 【命题规律】 命题规律】 反应热是近几年高考的重点考查内容之一,考查的内容主要有: ①热化学方程式的书写及正误判断;②比较反应热的大小;③有关反 应热的简

单计算; ④化学键键能与反应热、 反应热与能源的综合考查。 由于能源问题已成为社会热点, 从能源问题切入, 从不同的角度设问, 结合新能源的开发,把反应热与能源结合起来进行考查,将是今后命 题的方向。 【重点知识归梳理】 重点知识归梳理】 一、基本概念 1.在化学反应过程中放出或吸收的热量,叫反应热,用△H 来 表示,单位是 kJ/mol。 2.某化学反应,设反应物总能量为 E1,生成物总能量为 E2,则: ⑴若 E1>E2, 该反应为放热反应, 该反应过程中可看作是能量的 释放过程。 ⑵若 E1<E2,该反应为吸热反应,在发生化学反应时,反应物需 要吸收能量才能转化为生成物,所以可以看作是能量的存贮的过程。

3.在 101 kPa 时, mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放 1 出的热量叫燃烧热; 在稀溶液中,酸和碱发生中和反应而生成 1mol H2O 的反应热叫 中和热; 二、热化学方程式的书写步骤 1.正确书写化学方程式。 2.注明反应时的温度、压强,常温常压下可不注明。 3.计量数可以用分数,因为它只表示物质的量。 4.注明各物质的状态,分别用 s、l、g 表示固态、液态、气态。 5.在方程式后用△H 表示反应热,△H<0 表示放热,△H>0 表示吸热。其数值要与计量系数对应。 三、燃料的燃烧 1.化石燃料包括:煤、石油、天然气以及它们的产品。 2.燃料充分燃烧的必须条件:燃烧时有足够多的空气、燃料与 空气有足够大的接触面积。 3.化石燃料使用的弊端:燃料不充分燃烧对环境造成危害、属 于非再生能源、产生污染物。 4.预防措施:新能源的开发、煤的脱硫或固硫、煤的气化和液 化、转化为水煤气或干馏煤气。 四、 燃烧热 1.燃烧热 ⑴定义:在 101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物

时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。 ⑵注意事项 ①燃烧热是以 1mol 物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此 在书写燃烧热的化学方程式时, 一般以燃烧物前系数为 1 的标准来配 平其余物质的化学计量数。 ②燃烧产物必须是稳定的氧化物,例如 C→CO2,H→H2O(l)等。 ⑶燃料的充分燃烧 ①化石燃料主要包括:煤、石油、天然气以及它们的产品等。 ②可燃物的燃烧条件是:温度达到着火点、与氧气充分接触。 ③充分燃烧的必要条件是:氧气要充足、可燃物与氧气接触面要 大。实施方案:故体燃料粉碎,或液化、汽化。 ④不充分燃烧的危害是产热少、浪费资源、污染环境。 ⑷化石燃料提供能量的弊端以及预防措施: ①弊端:化石燃料为不可再生能源、燃烧产物中含有 SO2 造成环 境污染、CO2 引起温室效应。 ②预防措施:开发新能源、对燃料进行脱硫或固硫处理。 【例 1】下列关于热化学反应的描述中正确的是( )

A.HCl 和 NaOH 反映的中和热△H=-57.3kJ/mol,则 H2SO4 和 Ca(OH)2 反映的中和热△H=2×(-57.3)kJ/mol B.CO(g)的燃烧热是 283.0kJ/mol,则 2CO2(g)===2CO(g)+O2(g) 反应的△H=2×283.0kJ/mol C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D. 1mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的 燃烧热 【思路分析】 中和热和燃烧热是重要的反应热,本题考查其概 念及表示意义。 【解析】选项 A 中中和热是指在一定条件下强酸于强碱的稀溶 液反应生成 1molH2O 所放出的热量,与酸和碱的元数无关;选项 C 中加热是化学反应的条件,与反应是为否放热和吸热无关,如:Fe +S


FeS,它属于放热反应;选项 D 中燃烧热是指 1mol 的物质完

全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量, 这里的稳定化合物包含两层 意思,一是化合物稳定,如 C 燃烧可生成 CO 和 CO2,其中 CO2 比 CO 稳定, 二是化合物的状态稳定, 如气态的水就不如液态的水稳定。 【答案】B。 【变式探究】下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )

A.已知 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-483.6 kJ· mol—1,则 氢气的燃烧热为 241.8 kJ· mol—1 B.已知 C(石墨,s)=C(金刚石,s);△H>0,则金刚石比石墨稳 定 C.已知 NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H=-57.4 kJ· mol—1, 则含 20.0g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和, 放出 28.7kJ 的热量 D.己知 2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)) ;△H1 2CO(g);△H2,则△H1>△H2 2C(s)+O2(g)=

解析:本题考查了化学反应中能量变化的相关知识。A 选项中 H2 的的燃烧热是 1 mol H2 燃烧生成液态水时所放出的热量,A 错;B 中因为 ?H>0,是吸热反应,可知金刚石能量比石墨高,内部能量越 高越不稳定,B 错;C 选项中 1 mol NaOH 完全中和放出热量为 57.4 KJ,0.5 mol 应放出 28.7 KJ 热量,C 对;D 选项中前者是完全燃烧, 故放出热量多,但是放热反应 ?H 为负值,故 ?H1<?H2,D 错。 答案:C 五、中和热 1.中和热 ⑴定义:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应而生成 1mol H2O, 这时的反应热叫做中和热。 ⑵注意事项 中和反应的实质是 H+和 OH—反应生成 H2O。若反应过程中有其 他物质生成(如生成沉淀或弱电解质) ,则其反应热不等于中和热。 ⑶对于强酸强碱的稀溶液反应,其中和热基本上是相等的。都约 为 57.3 kJ/mol ⑷对于强酸与弱碱或弱酸与强碱的反应,中和热一般低于 57.3 kJ/mol。因为弱电解质的电离属于吸热反应。 2.中和热的测定 (1)实验步骤: ①保温装置的准备:大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)使放入的小 烧杯口与大烧杯口相平。 在大小烧杯之间也同时填满碎泡沫塑料或纸

条, 大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板, 在板中间开两个小孔, 正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。 ②用量筒量取 50ml,0.50moL/L 盐酸,倒入小烧杯中,并用温度 计测量其温度。(tHCl) ③另取一量筒量取 50ml,0.55mol/L NaOH 溶液,用温度计测 量 NaOH 溶液的温度:(tNaOH) ④将量筒内的 NaOH 溶液全部倒入盛有 HCI 的小烧杯中,用玻 璃搅棒轻轻搅动溶液,准确记录混合溶液的最高温度(t2)。 ⑤计算:起始温度 t10C=(tHCl+tNaOH)/2 , 终止温度 t20C ,温 度差=(t2-t1)0C (2)注意的几个问题: ①作为量热器的仪器装置,其保温隔热的效果一定要好。因此可 以用保温杯来做,也可按课本中方法做,一定要使小烧杯口与大烧杯 口相平,这样可以减少热量的损失。 ②盐酸和 NaOH 溶液浓度的配制须准确,且 NaOH 溶液的浓度 须稍大于盐酸的浓度。 为使测得的中和热更准确, 因此 HC1 和 NaOH 溶液的浓度宜小不宜大,如果浓度偏大,则溶液中阴、阳离子间的相 互牵制作用就大,表观电离度就会减小.这样酸碱中和时产生的热量 势必要用去一部分来补未电离分子的离解热,造成较大误差。 ③宜用有 O.1 分刻度的温度计,且测量应尽可能读准,并估读 到小数点后第二位。温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中,而且 要稳定一段时间后再读数,以提高所测温度的精度。

④不宜用弱酸、弱碱代替强酸、强碱,来测中和热,否则会因中 和过程中电离吸热,使测得的中和热数值不准确。 ⑤实验操作时动作要快。以尽量减少热量的散失。 ⑥实验过程要至少重复两次, ...... 取测量所得数据的平均值作为计算 依据,可以使中和热测定尽量准确。 【特别提醒】 特别提醒】 燃烧热 能量变 放热反应 相同点 化 △H 反应物的量 生成物的量 不同点 △H<0,单位:KJ/mol 1mol(O2 的 量不限) 不限量 1mol 反应物 可能是 1mol, 也可能是 0.5mol H2O 是 1mol 生成 1mol H2O 时放出 中和热

反应热的含 完全燃烧时放出 的热量,不同反应物的中和 义 的热量; 不同反应 热 大 致 相 同 , 均 为 物,燃烧热不同 57.3KJ/mol

例 2.已知 H+(aq) + OH-(aq) = H2O(1);?H = - 57. 3 kJ·mol-1,其中 aq 代表稀溶液,以下四个反应方程式中,反应热 ?H = - 57.3 kJ·mol-1 的是( )

A H2SO4(aq) +2NaOH(aq) = Na2SO4(aq)+ 2H2O(1)

B

1 2

H2SO4(aq) + 1 Ba(OH)2(aq) =
2

1 2

BaSO4(s)+ H2O(1)

C HCl(aq) +NaOH(aq) = NaCl(aq)+ H2O(1) D HCl(aq) + NH3 H2O (aq) = (NH4Cl (aq) + H2O(1) 解析:由中和热的定义知,生成物必须为 1 mol H2O 放出的热量 才可能是中和热, A 错误。 则 由于 B 中除了有 H2O 生成外, 还有 BaSO4 沉淀,反应热大于中和热。B 项错误。D 项中的氨水为弱电解质,所 以反应热小于中和热。 答案:C 【变式探究】下列说法或表示法正确的是 ( )

A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多 B.由 C(石墨) 石墨稳定 C.在稀溶液中: ++OH-===H2O; H ?H=-57.3 kJ/ mol, 若将含 0.5 mol H2SO4 的浓硫酸与含 1 mol NaOH 的溶液混合,放出的热量大于 57.3 kJ D.在 101 kPa 时,2 g H2 完全燃烧生成液态水,放出 285.8 kJ 热 量,氢气燃烧的热化学方程式表示为 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ; ?H=+285.8 kJ/ mol 解析:中和热是在稀溶液中进行的,这样可以避免因浓溶液稀释 过程产生的热量变化而影响其测定结果。浓硫酸、氢氧化钠反应时都 会出现稀释的过程,且放出较多的热量,因而测定结果偏大。 答案:C C(金刚石):?H=+119 kJ/ mol 可知,金刚石比

六、盖斯定律及其应用 1.盖斯定律的涵义: 化学反应的反应热只与反应的 生成物)有关,而与反应的 (各反应物)和 (各

无关。即如果一个反应可以分几步

进行, 则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相 同的。 2.盖斯定律的应用 盖斯定律在科学研究中具有重要意义。因为有些反应进行的很 慢, 有些反应不容易直接发生, 有些反应的产品不纯 (有副反应发生) , 这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律,就可以间接的 把它们的反应热计算出来。 例 3、已知 H2(g)、C2H4(g)和 C2H5OH(1)的燃烧热分别是 -285.8kJ·mol-1、-1411.0kJ·mol-1 和-1366.8kJ·mol-1,则由 C2H4(g)和 H2O(l)反应生成 C2H5OH(l)的△H 为 ( ) A.-44.2kJ·mol-1 C.-330kJ·mol-1 B.+44.2kJ·mlo-1 D.+330kJ·mlo-1 2CO2(g)+2H2O(l);

解析: 解析: 由题意可知:C2H4(g)+3O2(g) △H=-1411.0kJ·mol-1, C2H5OH(1)+3O2(g)

2CO2(g)+3H2O(l);△H=-1366.8kJ·mol-1,将 C2H5OH(l);△H=

上述两个方程式相减得:C2H4(g)+H2O(l) -44.2kJ·mol-1。

【答案】 A 【方法技巧】 用盖斯定律解题首先要知道有关的反应式和相应 的反应热,然后将反应合并成所求的反应式,其相应的反应热要同样 合并。 【变式探究】钛(Ti )被称为继铁、铝之后的第三金属。如下图所 示,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率, 减少环境污染。 请填写下列空白:

(l) 电 解 食 盐 水 时 , 总 反 应 的 离 子 方 程 式 是 __________________________。 (2) 写 出 钛 铁 矿 经 氯 化 法 得 到 四 氯 化 钛 的 化 学 方 程 式 : _________________。 (3)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) △H=一 641kJ·mol-1 ②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s) △H=一 770kJ·mol-1 则 2Mg+TiCl4=2MgCl2+Ti △H=__________________。 反应 2Mg(s)+TiCl4(s) 是____________。 (4)在上述产业链中,合成 192 t 甲醇理论上需额外补充 H2____t (不考虑生产过程中物质的任何损失). 2MgCl2(s)+Ti 在 Ar 气氛中进行的理由

(5)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃 料 电 池 。 该 电 池 中 负 极 上 的 电 极 反 应 式 是 ____________________________________________。 答案:(1)2Cl-+2H2O
电解

2OH-+H2↑+Cl2↑

(2)2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO (3)-512 kJ/mol 止被氧化。 (4)10 (5)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O Mg 和 Ti 都有强还原性,在 Ar 气氛中可以防

【要点归纳探究】 要点归纳探究】 一、反应中能量的变化 1.基本概念: ⑴反应热:在化学反应过程中放出或吸收的热量。反应热用符号 “?H”表示。单位“kJ/mol”。 ⑵吸热反应和放热反应: 在化学反应过程中,通常用 E 反表示反应物所具有的总能量,E 生 表示生成物所具有的总能量。 ①若 E 反 > E 生,为放热反应;当△H 为“-”或△H < 0。 ②若 E 反 < E 生,为吸热反应;当△H 为“+”或△H > 0。 2.吸热反应和放热反应的判断方法 ⑴根据反应类型判断:通常情况下燃烧反应、中和反应、金属和 酸反应制氢气的反应为放热反应;电解质的电离、盐类水解、大多数 的分解反应等为吸热反应。若正反应为吸热反应,则逆反应为放热反

应。 ⑵根据实验现象判断: 使反应体系温度升高的反应, 为放热反应。 反之为吸热反应。 如:钠与水反应的现象:钠“熔”成一个小球,可以说明这一反应 为放热反应;Fe 粉与硫的混合物稍微受热后反应继续剧烈进行,且 保持红热状态,说明这一反应为放热反应。 在燃烧很旺的炉火中加入煤,炉火马上“暗”下来,说明 CO2 与 C 反应为吸热反应; a ( O H ) 2 与 NH4Cl 反应, B 烧杯与玻璃片粘在一起, 说明该反应为吸热反应。 ⑶由物质的聚集状态判断:同种物质的聚集状态不同,其本身具 有的能量也不相同。一般情况下:气态物质所具有的能量大于液态, 液态具有的能量大于固态; 物质处与稳定状态的能量小于不稳定状态 的能量。如:硫蒸气在氧气中完全燃烧放出的能量大于固态硫完全燃 烧放出的能量。石墨比金刚石稳定,所以由石墨转化为金刚石的反应 为吸热反应。 ⑷由盖斯定律判断: 如一个反应可分步进行, 则各分步反应的反应热之和与该反应一 步完成时的反应热相同,通过化学反应的能量变化值来进行计算,若 ?H > 0,则反应为吸热反应,反之则为放热反应。 ⑸用仪器来测量:量热计 【特别提醒】 我们不能通过看一个反应是否需要加热来判断是吸 热反应和放热反应,因为需加热的反应不一定都是吸热反应,如物质

的燃烧一般需要加热来引发反应的进行,但属于放热反应,只有哪些 需持续加热的反应才是吸热反应,而那些只是通过加热来引起反应, 反应开始后则无须加热的反应,则属放热反应。所以注意两点,若一 个反应需持续加热才能进行,一旦停止加热,反应则停止,这样的反 应肯定是吸热反应,若一个反应虽然需进行加热来引起反应,但只要 反应开始后,不需加热继续反应,则这样的反应属放热反应。常见的 放热反应有:酸碱中和反应、活泼金属和酸反应、燃烧反应;常见的 吸热反应有:大多数分解反应;氯化铵与八水合氢氧化钡的反应。 【自主探究】已知某反应是放热反应,下列说法正确的是( ) A. 该反应发生时,一定不需要加热 B. 该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量 C. 该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量 D. 如果该反应开始后停止加热,反应一定不能继续进行 解析:放热反应中反应物总能量大于生成物总能量,放热反应不 一定不需要加热,有些放热反应需要加热来引发反应,但不需要持续 加热,因为放出的热量可以维持反应的进行。 答案:C。 二、热化学方程式的书写 1.定义:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 2.书写热化学方程式: ⑴先书写化学方程式。 ⑵有 g(气体) 、l(液体) 、s(固体)标明反应物和生成物的聚

集状态。 ⑶反应热用“?H”表示,标在化学方程式后面,中间用“;”隔开, 吸收热量用“+”,放出热量用“-”。 ⑷?H 与测定的条件有关,书写时应著名条件。若条件为 25℃, 103kPa,则可不注明。 ⑸热化学方程式中的计量数只表示物质的量,不表示分子个数, 因此热化学方程式中的计量数可以是小数或分数,表示热量的单位 “kJ/mol”表示的是对应方程式中的物质的量,所以热量的数值必须与 热化学方程式中的计量数相对应。 ⑹热化学方程式中不注明反应发生的条件。生成物中不能用“↑” 或“↓”符号。 0.5 【自主探究】 沼气是一种能源, 它的主要成分是 CH4。 mol CH4 完全燃烧生成 CO2 和 H2O 时,放出 445 kJ 热量,则下列热化学方程 式中正确的是( ) ?H=+890 kJ·mol-1 ?H=+890 kJ·mol-1 ?H=-890 kJ·mol-1 ?H=-890 kJ·mol-1

A.2CH4(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) D.1/2CH4(g)+O2(g)===1/2CO2(g)+H2O(l)

解析:0.5 mol CH4 完全燃烧生成 CO2 和 H2O 时,放出 445 kJ 热 量,即 1 mol CH4 完全燃烧生成 CO2 和 H2O 时,放出 890 kJ 热量。 根据热化学方程式的有关规定,要注明聚集状态,要标出热效应。 答案:C。

三、 燃烧热 1.燃烧热 ⑴定义:在 101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物 时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。 ⑵注意事项 ①燃烧热是以 1mol 物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此 在书写燃烧热的化学方程式时, 一般以燃烧物前系数为 1 的标准来配 平其余物质的化学计量数。 ②燃烧产物必须是稳定的氧化物,例如 C→CO2,H→H2O(l)等。 ⑶燃料的充分燃烧 ①化石燃料主要包括:煤、石油、天然气以及它们的产品等。 ②可燃物的燃烧条件是:温度达到着火点、与氧气充分接触。 ③充分燃烧的必要条件是:氧气要充足、可燃物与氧气接触面要 大。实施方案:故体燃料粉碎,或液化、汽化。 ④不充分燃烧的危害是产热少、浪费资源、污染环境。 ⑷化石燃料提供能量的弊端以及预防措施: ①弊端:化石燃料为不可再生能源、燃烧产物中含有 SO2 造成环 境污染、CO2 引起温室效应。 ②预防措施:开发新能源、对燃料进行脱硫或固硫处理。 【自主探究】25℃、101 kPa 下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃 烧热依次是 393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol, 则下列热化学方程式正确的是( )

A.C(s)+ 1 O2(g)=CO(g);△H=-393.5 kJ/mol
2

B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=+571.6 kJ/mol C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=-890.3 kJ/mol D.1 C6H12O6(s)+3O2(g) = 3CO2(g)+3H2O(l);△H=-1400 kJ/mol
2

解析:A.C 项生成物不是稳定的氧化物(C 项中 H2O 为气态) ; B 项中燃烧物不为 1mol。 答案:D 四、中和热 1.中和热 ⑴定义:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应而生成 1mol H2O, 这时的反应热叫做中和热。 ⑵注意事项 中和反应的实质是 H+和 OH—反应生成 H2O。若反应过程中有其 他物质生成(如生成沉淀或弱电解质) ,则其反应热不等于中和热。 ⑶对于强酸强碱的稀溶液反应,其中和热基本上是相等的。都约 为 57.3 kJ/mol ⑷对于强酸与弱碱或弱酸与强碱的反应,中和热一般低于 57.3 kJ/mol。因为弱电解质的电离属于吸热反应。 2.中和热的测定 (1)实验步骤: ①保温装置的准备:大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)使放入的小 烧杯口与大烧杯口相平。 在大小烧杯之间也同时填满碎泡沫塑料或纸

条, 大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板, 在板中间开两个小孔, 正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。 ②用量筒量取 50ml,0.50moL/L 盐酸,倒入小烧杯中,并用温度 计测量其温度。(tHCl) ③另取一量筒量取 50ml,0.55mol/L NaOH 溶液,用温度计测 量 NaOH 溶液的温度:(tNaOH) ④将量筒内的 NaOH 溶液全部倒入盛有 HCI 的小烧杯中,用玻 璃搅棒轻轻搅动溶液,准确记录混合溶液的最高温度(t2)。 ⑤计算:起始温度 t10C=(tHCl+tNaOH)/2 , 终止温度 t20C ,温 度差=(t2-t1)0C (2)注意的几个问题: ①作为量热器的仪器装置,其保温隔热的效果一定要好。因此可 以用保温杯来做,也可按课本中方法做,一定要使小烧杯口与大烧杯 口相平,这样可以减少热量的损失。 ②盐酸和 NaOH 溶液浓度的配制须准确,且 NaOH 溶液的浓度 须稍大于盐酸的浓度。 为使测得的中和热更准确, 因此 HC1 和 NaOH 溶液的浓度宜小不宜大,如果浓度偏大,则溶液中阴、阳离子间的相 互牵制作用就大,表观电离度就会减小.这样酸碱中和时产生的热量 势必要用去一部分来补未电离分子的离解热,造成较大误差。 ③宜用有 O.1 分刻度的温度计,且测量应尽可能读准,并估读 到小数点后第二位。温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中,而且 要稳定一段时间后再读数,以提高所测温度的精度。

④不宜用弱酸、弱碱代替强酸、强碱,来测中和热,否则会因中 和过程中电离吸热,使测得的中和热数值不准确。 ⑤实验操作时动作要快。以尽量减少热量的散失。 ⑥实验过程要至少重复两次, ...... 取测量所得数据的平均值作为计算 依据,可以使中和热测定尽量准确。 【特别提醒】 燃烧热 能量变 放热反应 相同点 化 △H 反应物的量 生成物的量 不同点 △H<0,单位:KJ/mol 1mol(O2 的 量不限) 不限量 1mol 反应物 可能是 1mol, 也可能是 0.5mol H2O 是 1mol 生成 1mol H2O 时放出 中和热

反应热的含 完全燃烧时放出 的热量,不同反应物的中和 义 的热量; 不同反应 热 大 致 相 同 , 均 为 物,燃烧热不同 57.3KJ/mol

【自主探究】下列说法正确的是(



A. 中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量 B. 1 mol 酸与 1 mol 碱完全反应放出的热量是中和热 C. 在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O 时的反应

热叫做中和热 D. 表 示 中 和 热 的 离 子 方 程 式 为 : H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) ; ?H=57.3 kJ·mol-1 解析:强酸与强碱的反应热不一定是中和热(若生成的水的物质 的量不为 1mol,或酸为浓酸等) 项错误。B 项如果为弱酸或弱碱 ,A 则不成立,D 中反应属于放热反应,应该是负值。 答案:C 【考点突破】 考点一 化学键与反应热 例1 化学反应 N2+3H2 2NH3 的能量变化如图所示, ( )

该反应的热化学方程式是

A.N2(g)+3H2(g) ?? 2NH3(l) ?H=2(a-b-c) kJ/mol B.N2(g)+3H2(g) ?? 2NH3(g) ?H=2(b-a) kJ/mol

1 3 C.2N2(g)+2H2(g) ? ?NH3(l) ?H=(b+c-a) kJ/mol 1 3 D.2N2(g)+2H2(g) ??NH3(g) ?H=(a+b) kJ/mol 解析 1 3 通过图分析起点2 mol N2(g)+2 mol H2(g), 变化三阶段为

①吸收能量 a kJ;②放出能量 b kJ;③放出能量 c kJ 到 1 mol NH3(l)。 3 1 故可得热化学方程式:2N2(g)+2H2(g)?? NH3(l)

?H=(a-b-c) kJ/mol,扩大计量数后得到 A。 答案:A 名师点拨 1.从宏观上分析,反应热的形成原因是反应物具有的总能量与生 成物具有的总能量的相对大小;从微观上分析,反应热形成原因是断 键时吸收的热量与成键时放出的热量的相对大小, 注意从图示上去理 解。

2.从能量角度比较物质的稳定性:物质本身具有的能量越高,其

稳定性越差。 变式探究 1 白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2===P4O10。已 知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为: P-P: kJ/mol、 a P—O: kJ/mol、 b P==O: kJ/mol、 c O==O: kJ/mol。 d

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的 ?H,其中正确的 是( ) A.(6a+5d-4c-12b) kJ/mol C.(4c+12b-4a-5d) kJ/mol 解析 B.(4c+12b-6a-5d) kJ/mol D.(4a+5d-4c-12b) kJ/mol

化学反应的实质是旧键断裂、新键形成,其中旧化学键断

裂吸收能量,新化学键形成释放能量,反应方程式 P4+5O2===P4O10 中有 6 mol P-P 键和 5 mol O==O 键断裂, 同时生成 4 mol P==O 键和 12 mol P-O 键,因此 ?H=(6a+5d-4c-12b) kJ/mol。 答案:A 考点二 热化学方程式的书写及正误判断 例 2.下列热化学方程式书写正确的是(?H 的绝对值均正确) ( )

A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ?H=-1 367.0 kJ/mol(燃烧热) B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ?H=+57.3 kJ/mol(中和热) C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ?H=-296.8 kJ/mol(反应热) D.2NO2===O2+2NO ?H=+116.2 kJ/mol(反应热) 解析 根据燃烧热的概念,生成的水应为液态,A 项错;B 项中

反应放热,?H 应为负值,B 项错;D 项中没表示聚集状态,D 项错。 答案:C 名师点拨 热化学方程式的书写规则 (1)书写热化学方程式时一定要注明物质的聚集状态。 (2)热化学方程式中的 ?H 值一定要与方程式中的计量系数成比 例,且要注明单位和“+”、“-”符号。 (3)热化学方程式的计量系数只表示物质的量,可以为分数。 (4)一般来说热化学方程式必须注明反应条件,如不注明反应的 温度和压强,则应将温度和压强分别视为 25℃和 1.01×105 Pa。 (5)热化学方程式是表示反应已完成的数量。 由于 ?H 与反应完成 物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与 ?H 相 对应,如果化学计量数加倍,则 ?H 也要加倍。当反应逆向进行时,其 反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。 变式探究 2 已知 25℃、101 kPa 下,拆开 1 mol C—H 键要吸收 415 kJ 的能量,拆开 1 mol C—C 键要吸收 331 kJ 的能量,拆开 1 mol

O2 中的 O==O 键要吸收 498 kJ 的能量,形成水分子中的 1 mol H—O 键要放出 465 kJ 的能量,形成二氧化碳分子中的 1 mol C==O 键要放 出 798 kJ 的能量(丙烷燃烧过程中不考虑其他能量转化)。下列说法正 确的是( )

A.火炬中丙烷完全燃烧的热化学方程式为 C3H8+5O2===3CO2 +4H2O ?H=-2 036 kJ/mol B.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g) ?H<-2 036 kJ/mol C.火炬中丙烷完全燃烧的热化学方程式为: C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ?H=+2 036 kJ/mol

D.火炬中丙烷燃烧的能量变化可用右图表示

解析

C3H8 分子中含有 2 个 C—C 键,8 个 C—H 键,C3H8 在燃 1 mol C3H8 吸收的热量=

烧过程中所有的化学键均要发生断裂, 2×331 kJ+8×415 kJ=

3 982 kJ,5 mol O2 吸收的热量=5×498 kJ=2

490 kJ,生成的 3 mol CO2 和 4 mol H2O(l)放出的热量=3×2×798 kJ+ 4×2×465 kJ=8 508 kJ,故 1 mol C3H8 完全燃烧生成 CO2 和 H2O(l)时 放出的热量=8 508 kJ-6 472 kJ=2 036 kJ,故火炬中丙烷完全燃烧 的热化学方程式为: 3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ?H=-2 C

036 kJ/mol。选项 A 没有注明物质的状态,错误;选项 C 中 ?H 忽视 故生成 H2O(g) “-”, 错误; 选项 B, H2O(l)―→H2O(g)时吸收热量, 因 时放出更少的热量,?H 是负值,故有 ?H>-2 036 kJ/mol;选项 D, 因 C3H8(g)完全燃烧是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能 量,正确。 答案:D 考点三 盖斯定律的应用及 ?H 的计算 例 3. (1)(广东)由磷灰石[主要成分 Ca5(PO4)3F]在高温下制备黄磷 (P4)的热化学方程式为: 4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)===3P4(g)+20CaSiO3(s) +30CO(g)+SiF4(g) ?H ①上述反应中,副产物矿渣可用来 ②已知相同条件下: 4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)===6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) ?H1 1 H2(g)+2O2(g)===H2O(l) ?H=-285.84 kJ/mol 。

在 H2SO4 溶液中,Cu 与 H2O2 反应生成 Cu2+和 H2O 的热化学方 程式为 Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l) kJ/mol。 解析 (1)①CaSiO3 为玻璃的成分之一,从而确定矿渣用途。 ?H=-319.68

②根据盖斯定律知 ?H=?H1+3?H2+18?H3

1 (2)由热化学方程式①+2×②+③得: Cu(s)+2H+(aq)+H2O2(l)===Cu2+(aq)+2H2O(l) ?H=-319.68 kJ/mol 1 1 ?H=?H1+2×?H2+?H3=+64.39 kJ/mol+2×(-196.46 kJ/mol) +(-285.84 kJ/mol)=-319.68 kJ/mol 答案(1)①制玻璃 ②?H1+3?H2+18?H3 (2)Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l) ?H=-319.68 kJ/mol 方法技巧 1.热化学方程式中反应热的比较 (1)比较反应热(?H)的大小时,要注意带符号(“+”或“-”)进行。 (2)注意反应热(?H)与化学方程式中的化学计量数成正比。 (3)注意物质的聚集状态,固态、液态、 气态。 2.利用盖斯定律进行 ?H 计算时的注意事项 (1)合理进行方程式的叠加 热化学方程式的叠加类似于整式的运算, 叠加时应遵循数学的运 算规则,当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时,各物 质前的化学计量数和 ?H 需同乘以该化学计量数。 (2)“?H”在进行加、减、乘等运算时,一定要注意其符号的改变, 即 ?H 的运算包括数值和符号的双重运算。

变式探究 3 在 298 K、100 kPa 时,已知: 2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ?H1 Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ?H2 2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ?H3 则 ?H3 与 ?H1 和 ?H2 间的关系正确的是 A.?H3=?H1+2?H2 B.?H3=?H1+?H2 C.?H3=?H1-2?H2 D.?H3=?H1-?H2 解析 令 2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ?H2② ?H3③ ?H1① ( )

Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g)

2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g)

根据盖斯定律,将反应①+反应②×2 即可求得反应③,因此有 ?H3=?H1+2?H2,故 A 项正确。 答案:A 高考失分警示 1.比较反应热 ?H 的大小要注意反应热的数值和符号。 若为放热反应,热量越多,?H 越小;若为吸热反应,热量越多, ?H 越大。 2.反应热 ?H 的单位 kJ/mol 中的“/mol”是指该化学反应整个体 系(即指“每摩化学反应”),而不是指该反应中的某种物质。如 2H2(g) + O2(g)===2H2O(l) ?H = - 571.6 kJ/mol 指 “ 每 摩 2H2(g) +

O2(g)===2H2O(l)反应”, 放出 571.6 kJ 的能量, 而不是指反应中“H2(g)、 O2(g)或 H2O(l)”的物质的量。 3.不论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热 ?H 表示 反应进行到底(完全转化)时的能量变化。 2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) 如: ?H=-197 kJ/mol 是指 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)完全转化为 2

mol SO3(g)时放出的能量。若在相同的温度和压强时,向某容器中加 入 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)反应达到平衡时,放出的能量为 Q,因 反应不能完全转化生成 【高考真题精解精析】 高考真题精解精析】 高考】 【2011 高考】
1. (2011·上海)据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关 水分解过程的能量变化示意图正确的是

2 mol SO3(g),故 Q<197 kJ。

解析:分解水属于吸热反应,催化剂可以降低活化能。 答案:B 2.(2011·重庆)一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图 10 的是

A.CO2(g)+2NH3(g) B.CO2(g)+H2(g) C.CH3CH2OH (g)

CO(NH2)2(s)+H2O(g); CO(g)+H2O(g); △H>0

△H<0

CH2=CH2(g)+H2O(g);

△H>0 △H<0

D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g) 【答案】A

2 C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g);

【解析】左边图像是温度与时间的图像,在拐点之前可以判断斜率较大的 T2 对应的反 应速率快,因此温度较高,即 T2>T1,拐点之后,T2 温度下达到平衡时,水蒸气的含量较少, 因此确定升高温度,平衡逆向移动,即此反应正向为放热反应,排除 B、C。右边图像为压 强与时间的图像,拐点前可判断 P1>P2,拐点后可判断增大压强平衡正向移动,确定此反应 生成物的气体的物质的量之和小于反应物气体的物质的量之和,排除 D。 3. 2011·重庆) SF6 是一种优良的绝缘气体, ( 分子结构中只存在 S-F 键。 已知: 1molS(s) 转化为气态硫原子吸收能量 280kJ,断裂 1molF-F 、 键需吸收的能量分别为 160kJ、 S-F 330kJ。 则 S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热△H 为 A. -1780kJ/mol C.-450 kJ/mol 【答案】B 【解析】根据题意可判断 1molSF6 中含有 6molS—F 键,1mol F2 中含有 1molF—F 键, 因此 ?H=280kJ/mol+160kJ/mol×3-330kJ/mol×6=-1220kJ//mol。 4.(2011·浙江)下列说法不正确的是 ... A.已知冰的熔化热为 6.0 kJ/mol,冰中氢键键能为 20 kJ/mol,假设 1 mol 冰中有 2 mol 氢键,且熔化热完全用于破坏冰的氢键,则最多只能破坏冰中 15%的氢键 B.已知一定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为 c,电离度为 α, K a =
(cα ) 2 。 c(1 ? α )

B. -1220 kJ/mol D. +430 kJ/mol

若加入少量醋酸钠固体,则 CH3COOH 小

CH3COO +H 向左移动,α 减小,Ka 变





C.实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为-3916 kJ/mol、-3747 kJ/mol 和-3265 kJ/mol,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键 D.已知:Fe2O3(s)+3C(石墨) CO(g)+ O2(g) C(石墨)+O2(g) 则 4Fe(s)+3O2(g) 【答案】B 【解析】本题为大综合题,主要考察了物质的键能分析应用,化学反应能量变化的盖斯 定律的应用,以及弱电解质溶液的电离平衡分析。A.正确,熔化热只相当于 0.3 mol 氢键。 B.错误。Ka 只与温度有关,与浓度无关。C.正确。环己烯(l)与环己烷(l)相比,形成一个 双键,能量降低 169kJ/mol,苯(l)与环己烷(l)相比,能量降低 691kJ/mol,远大于 169×3,说 明苯环有特殊稳定结构。D.正确。热方程式①=(③-②)×3-④÷2,△H 也成立。 5.(2011·江苏)下列图示与对应的叙述相符的是
1 2

2Fe(s)+3CO(g),△H=+489.0 kJ/mol。

CO2(g),△H=-283.0 kJ/mol。 CO2(g),△H=-393.5 kJ/mol。 2Fe2O3(s),△H=-1641.0 kJ/mol

A.图 5 表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 B.图 6 表示 0.1000 mol·L 1NaOH 溶液滴定 20.00mL0.1000 mol·L 1CH3COOH 溶液所得 到的滴定曲线 C.图 7 表示 KNO3 的溶解度曲线,图中 a 点所示的溶液是 80 ℃时 KNO3 的不饱和溶液 D.图 8 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线, 由图知 t 时反应物转化率最 大 【答案】C 答案】 【解析】本题考查学生对化学反应热效应、酸碱中和滴定、溶解度曲线、平衡转化率等 解析】
- -

角度的理解能力。是基本理论内容的综合。高三复习要多注重这一方面的能力训练。 A.图 5 表示反应物总能量大于生成物总能量,是放热反应。 B.图 6 中起始点 0.1000 mol·L 1CH3COOH 溶液 pH 值不会在 1 以下;当 NaOH 与 CH3COOH 等物质的反应时,溶液因盐类水解而呈碱性,突跃会提前;终点 pH 值也不会是 13。 C.图 7 通过 a 作一条辅助线,与 KNO3 的溶解度曲线有一交点在 a 点之上,说明 a 点溶 液是不饱和溶液。 D.图 8 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线, 由图知 t 时曲线并没有达到 平衡,所以反应物的转化率并不是最大。 6.(2011·江苏)下列说法正确的是 A.一定温度下,反应 MgCl2(1)=Mg(1)+ Cl2(g)的 △H>0 △S>0 B.水解反应 NH4 +H2O
+ -

NH3·H2O+H 达到平衡后,升高温度平衡逆向移动



C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应 D.对于反应 2H2O2=2H2O+O2↑, 加入 MnO2 或升高温度都能加快 O2 的生成速率 【答案】AD 答案】 【解析】本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题,着力考查学生对熵变、焓 解析】 变,水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。 A.分解反应是吸热反应,熵变、焓变都大于零,内容来源于选修四化学方向的判断。 B.水解反应是吸热反应,温度越高越水解,有利于向水解方向移动。 C.铅蓄电池放电时的负极失电子,发生氧化反应。 D.升高温度和加入正催化剂一般都能加快反应速率。 7.(2011·北京)25℃、101kPa 下:①2Na(s)+1/2O2(g)=Na2O(s) ②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) 下列说法正确的是 A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等 B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同 C.常温下 Na 与足量 O2 反应生成 Na2O,随温度升高生成 Na2O 的速率逐渐加快 D.25℃、101kPa 下,Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s) △H=-317kJ/mol 解析:Na2O 是由 Na 和 O2 构成的,二者的个数比是 2:1。Na2O2 是由 Na 和 O22 构 成的, 二者的个数比也是 2: 选项 A 不正确; 1, 由化合价变化可知生成 1molNa2O 转移 2mol
+ - + -

△H1=-414KJ/mol

△H2=-511KJ/mol

电子,而生成 1molNa2O2 也转移 2mol 电子,因此选项 B 不正确;常温下 Na 与 O2 反应生成 Na2O,在加热时生成 Na2O2,所以当温度升高到一定程度时就不在生成 Na2O,所以选项 C 也不正确;由盖斯定律知①×2-②即得到反应 Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s) △H=-317kJ/mol,因此选项 D 正确。 答案:D 8、 (2011·广东) (15 分)利用光能和光催化剂,可将 CO2 和 H2O(g)转化为 CH4 和 O2。 紫外光照射时,在不同催化剂(I,II,III)作用下,CH4 产量随光照时间的变化如图 13 所 示。

(1)在 0-30 小时内,CH4 的平均生成速率 vI、vII 和 vIII 从大到小的顺序为 反应开始后的 12 小时内,在第 种催化剂的作用下,收集的 CH4 最多。



(2)将所得 CH4 与 H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),该反应的△H=+206 kJ?mol-1 ①在答题卡的坐标图中,画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注) ②将等物质的量的 CH4 和 H2O(g)充入 1L 恒容密闭容器, 某温度下反应达到平衡, 平衡 常数 K=27,此时测得 CO 的物质的量为 0.10mol,求 CH4 的平衡转化率(计算结果保留两 位有效数字) (3)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) △H=-802kJ?mol-1 写出由 CO2 生成 CO 的化学方程式 解析: 此题综合考查化学反应速率、 化学平衡和热化学知识。 分析图 13,可知在 0-30 (1) 小时内,CH4 的平均生成速率是:vIII>vII>vI,在反应开始后的 12 小时内,在第 II 种催化剂 作用下,收集的 CH4 最多; (2)①见答案;②根据反应方程式:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),假设起始时 CH4 和 H2O 的物质的量均为 x, CH4(g)+H2O(g) 开始值: x x CO(g)+3H2(g) 0 0

变化值: 0.1 平衡值:x-0.1
3

0.1 x-0.1

0.1 0.1

0.3 0.3,根据平衡常数 K=27,可列式得:0.1×(0.3)

/(x-0.1)2=27,解之得 x=0.11mol,可知 CH4 的平衡转化率=(0.1/0.11)×100%=91%; (3) CO(g)+3H2(g) △H=+206 kJ?mol-1 ① ; CH4(g) +

根 据 反 应 : CH4(g)+H2O(g)

2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) △H=-802kJ?mol-1 ②; 将反应①-反应②得: 2(g)+3H2O(g) CO
-1 === CO(g)+ 3H2(g)+2O2(g) △H=+1008kJ?mol 。

答案: vIII>vII>vI, (2) ②91%; CO2(g)+3H2O(g) === CO(g)+ 3H2(g)+2O2(g) (1) II; ①; (3) △H=+1008kJ?mol-1。 9.(2011·北京)(12 分) 在温度 t1 和 t2 下,X2(g)和 H2 反应生成 HX 的平衡常数如下表: 化学方程式 K (t1 ) 1.8 × 1036 K (t2)

F2 + H 2
2 HF

1.9 × 1032

Cl2 + H 2

9.7 × 1012

4.2 × 1011

2HCl
Br2 + H 2
2HBr

5.6 × 107

9.3 × 106

I2 + H2

2HI

43

34 反应(填“吸热”或“放热”) 。

(1)已知 t2 >t1,HX 的生成反应是 (2)HX 的电子式是 。

(3)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,HX 共价键的极性由强到弱

的顺序是

。 。

(4)X2 都能与 H2 反应生成 HX,用原子结构解释原因:

(5)K 的变化体现出 X2 化学性质的递变性,用原子结构解释原因:__________,原子半 径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。 (6)仅依据 K 的变化,可以推断出:随着卤素原子核电荷数的增加,_______(选填 字母) a. 在相同条件下,平衡时 X2 的转化率逐渐降低 b. X2 与 H2 反应的剧烈程度逐渐减弱 c. HX 的还原性逐渐 d. HX 的稳定性逐渐减弱 解析: (1)由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,这说明升高温度平衡向逆反应方 向移动,所以 HX 的生成反应是发热反应; (2)HX 属于共价化合物,H-X 之间形成的化学键是极性共价键,因此 HX 的电子式 是


(3)F、Cl、Br、I 属于 ⅦA,同主族元素自上而下随着核电荷数的增大,原子核外电

子层数逐渐增多,导致原子半径逐渐增大,因此原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,从 而导致非金属性逐渐减弱,即这四种元素得到电子的能力逐渐减弱,所以 H-F 键的极性最 强,H-I 的极性最弱,因此 HX 共价键的极性由强到弱的顺序是 HF、HCl、HBr、HI; (4)卤素原子的最外层电子数均为 7 个,在反应中均易得到一个电子而达到 8 电子的 稳定结构。而 H 原子最外层只有一个电子,在反应中也想得到一个电子而得到 2 电子的稳 定结构,因此卤素单质与氢气化合时易通过一对共用电子对形成化合物 HX; (5)同(3) (6)K 值越大,说明反应的正向程度越大,即转化率越高,a 正确;反应的正向程度 越小,说明生成物越不稳定,越易分解,因此选项 d 正确;而选项 c、d 与 K 的大小无直接 联系。 答案: (1)放热 (2) (3)HF、HCl、HBr、HI; (4)卤素原子的最外层电子数均为 7 个

(5)同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多 (6)a、d 10.(2011·安徽) (14 分) W、X、Y、Z 是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图所示。已 知 W 的一种核素的质量数为 18,中子数为 10;X 和 Ne 原子的核外电子数相差 1;Y 的单 质是一种常见的半导体材料;Z 的电负性在同周期主族元素中最大。

(1) 位于元素周期表中第 X 未成对电子。

周期第

族; 的基态原子核外有 W



(2)X 的单质子和 Y 的单质相比,熔点较高的是 物和溴化氢相比,较稳定的是 (写化学式) 。

(写化学式) 的气态氢化 ;Z

(3)Y 与 Z 形成的化合物和足量水反应,生成一种弱酸和一种强酸,该反应的化学 方程式是 。

(4)在 25?C、101 kPa 下,已知 Y 的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平 均每转移 1mol 电子放热 190.0kJ,该反应的热化学方程式是 。

解析:因为 W 的一种核素的质量数为 18,中子数为 10,说明 W 的质子数为 8,即为 氧元素;Y 的单质是一种常见的半导体材料,而在短周期元素中只有元素硅符合,即 Y 是 Si;所以由图像中原子半径的大小顺序可知 X、Y、Z 应该属于第三周期元素,在第三周期 主族元素中电负性最大的 Cl 元素,所以 Z 是 Cl;又因为 X 和 Ne 原子的核外电子数相差 1, 且 X 位于第三周期,所以 X 是 Na。 (1)O 的原子电子排布式是 1S22S22P4,所以 O 的基态原子核外有 2 个未成对电子; (2)单质钠和硅分别属于金属晶体和原子晶体,故单质硅的熔点高;Cl 的非金属性强 于 Br 的,所以 HCl 比 HBr 稳定; (3)Y 与 Z 形成的化合物是 SiCl4,SiCl4 可以和水发生水解反应盐酸和硅酸,反应的 化学方程式是:SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl; (4)Y 的气态化物是 SiH4,燃烧后生成二氧化硅,其中 Si 的化合价由-4 价升高到+4

价,转移 8 个电子,所以 1mol SiH4 共放出 8×190.0kJ=1520.0KJ 能量,因此反应的热化学 方程式是:SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O △H=-1520.0KJ/mol 答案: (1)三 IA 2 (2)Si HCl (3)SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl

(4)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1520.0KJ/mol 11.(2011·福建) (14 分) 四氧化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要 成为是 FeTiO3)制备 TiCl4 等产品的一种工艺流程示意如下:

回答下列问题 ( 1 ) 往①中缴入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发 生:

加入铁屑的作用是



(2)在② → ③工艺过程中需要控制条件以形成 TiO2﹒nH2O 溶胶,该溶胶的分散质颗 粒直径大大小在 范围。

(3) 若把③中制得的固体 TiO2﹒nH2O 用酸清洗除去其中的 Fe(OH)3 杂质, 还可以制得 钛白粉。 已知 25°C 时, 平衡常数 K= (4)已知: 。 该温度下反应 的

写出④中 TiO2 和焦炭、氧气反应生成也太 TiCl4 和 CO 气体的热化学方程式: (5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工

艺流程中存在的不足之处是

(只要求写出一项 )。 方法。

(6)依据右表信息,要精制含少量 SiCl4 杂质的 TiCl4 的,可采用

【解析】 (1)使溶液中的 Fe3+还原为 Fe2+;生成 Ti3+保护 Fe2+不被氧化。 (2)胶体的分散质微粒的直径大小介于 1nm 到 100nm 之间即 1×10-9m 到 1×10-7m。 (3)根据氢氧化铁的平衡常数表达式:ksp[F e ( O H ) 3 ]=[Fe3+].[OH-]3、而该反应的 K 的表达式为 K=[Fe3+]/[H+]3, 又由于水的离子积为 KW=1 ×10-,14, 从而推得 K= ksp[F e ( O H ) 3 ]/ [KW]3,即 K=2.79×10-,39/[1 ×10-,14]3=2.79×103(mol.l-)-2 。 (4) 根 据 盖 斯 定 律 将 第 一 个 反 应 和 第 二 个 反 应 相 加 即 得 该 热 化 学 反 应 方 程 式 : TiO2+2C+2Cl2=== TiCl4+2CO △H= - 81kj.mol-1.

(5)该工艺流程中产生一些氯气等废气,另外还有一些废渣、废液等,给环境造成污染。 (6) 根据表中的数据可知二者的沸点差距较大, 因此可以通过分馏的方法把 TiCl4 除去。 【答案】 (1)使溶液中的三价铁离子还原为二价铁离子;生成 Ti3+保护 Fe2+不被氧化。 (2)1×10-9m 到 1×10-7m (3)2.79×103 (4) TiO2+2C+2Cl2==TiCl4+2CO (5) 产生三废 (6)蒸馏(分馏也正确) 12.(2011·江苏)(14 分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的 研究热点。 已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) 2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H= - 81kJ.mol-1.

△H=206.2kJ·mol-1

△H=247.4 kJ·mol-1 △H=169.8 kJ·mol-1

(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与 H2O(g)反应生成 CO2(g) 和 H2(g)的热化学方程式为 。

(2)H2S 热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分 H2S 燃烧,其目的是

。燃烧生成的 SO2 与 H2S 进一步反应, 生 成 物 在 常 温 下 均 非 气 体 , 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式: 。

(3)H2O 的热分解也可得到 H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系 如 是 图 11 所 示 。 图 中 A 、 B 。 表 示 的 物 质 依 次

(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图 12(电解池中隔膜仅阻止气 体 通 过 , 阴 、 阳 极 均 为 惰 性 电 极 )。 电 解 时 , 阳 极 的 电 极 反 应 式 为 。 (5)Mg2Cu 是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu 与 H2 反应,生成 MgCu2 和仅含一种金 属 元 素 的 氢 化 物 ( 其 中 氢 的 质 量 分 数 为 0.077 ) Mg2Cu 与 H2 反 应 的 化 学 方 程 式 。 为 。 【答案】 (1)CH4(g)+2H2O(g) =CO2(g) +4H2(g) 答案】 (2)为 H2S 热分解反应提供热量 2H2S+SO2 =2H2O+3S (或 4H2S+2SO2=4H2O+3S2) (3)H、O(或氢原子、氧原子) (4)CO(NH2)2+8OH -6e =CO32 +N2↑+6H2O (5)2Mg2Cu+3H2 MgCu2+3MgH2
- - -

△H=165.0 kJ·mol

-1

本题以新能源为背景涉及元素化合物性质、 热化学方程式和电极反应方程式的 【解析】 解析】 书写、读图读表的综合题,是以化学知识具体运用的典型试题。 13.(2011·全国新课标)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化 碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知 H2(g) 、CO(g)和 CH3OH (l)的燃烧热△H 分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1 和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:

(1)用太阳能分解 10mol 水消耗的能量是_____________kJ; (2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________; (3)在溶积为 2L 的密闭容器中,由 CO2 和 H2 合成甲醇,在其他条件不变得情况下, 考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2 均大于 300℃) ;

下列说法正确的是________(填序号) 从反应开始到平衡, 生成甲醇的平均速率为: v(CH3OH)= ①温度为 T1 时, ②该反应在 T1 时的平衡常数比 T2 时的小 ③该反应为放热反应 ④处于 A 点的反应体系从 T1 变到 T2,达到平衡时

nA mol·L-1·min-1 lA

n( H 2 ) 增大 n(CH 3OH )

(4)在 T1 温度时,将 1molCO2 和 3molH2 充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后, 若 CO2 转化率为 a,则容器内的压强与起始压强之比为______; (5)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为________、正 极的反应式为________。理想状态下,该燃料电池消耗 1mol 甲醇所能产生的最大电能为 702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大 电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比) 解析: (1)氢气的燃烧热是-285.8kJ·mol-1,即每生成 1mol 的水就放出 285.8kJ 的能量, 反之分解 1mol 的水就要消耗 285.8kJ 的能量,所以用太阳能分解 10mol 水消耗的能量是 2858kJ; (2)由 CO(g)和 CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式 ①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1; ②CH3OH(l) +3/2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l) △H=-726.5kJ·mol-1; 可知②-①得到 CH3OH(l) +O2(g)=CO(g)+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1; (3)CO2 和 H2 合成甲醇的化学方程式为 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)。由

图像可知 B 曲线先得到平衡,因此温度 T2>T1,温度高平衡时甲醇的物质的量反而低,说 明正反应是放热反应, 升高温度平衡向逆反应方向移动, 不利于甲醇的生成, 平衡常数减小, 即②错③正确;温度为 T1 时,从反应开始到平衡,生成甲醇的物质的量为 n A mol,此时甲 醇的浓度为

nA n mol ? L?1 ,所以生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)= A mol·L-1·min-1,因 2 2I A

此①不正确;因为温度 T2>T1,所以 A 点的反应体系从 T1 变到 T2 时,平衡会向逆反应方 向移动,即降低生成物浓度而增大反应物浓度,所以④正确。


(5)在甲醇燃料电池中, 甲醇失去电子, 氧气得到电子, 所以负极的电极反应式是 CH3OH -6e +H2O=CO2+6H ,正极的电极反应式是 3/2O2+6e +6H =3H2O;甲醇的燃烧热是 -726.5kJ·mol-1,所以该燃料电池的理论效率为
- + - +

702.1 × 100% = 96.6% 。 726.5

答案:(1)2858; (2)CH3OH(l) +O2(g)=CO(g)+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1; (3)③④; (4)1-a/2; (5)CH3OH-6e +H2O=CO2+6H 、3/2O2+6e +6H =3H2O、96.6% 14.(2011·山东) (14 分)研究 NO2、SO2 、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。 (1)NO2 可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。利用反应 6NO2+
- + - +

8 NH 3
况下是

催化剂 加热

7N5+12 H2O 也可处理 NO2。当转移 1.2mol 电子时,消耗的 NO2 在标准状 L。 2SO3(g) ?H=-196.6 KJ·mol-1

(2)已知:2SO2(g)+O2(g) 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)

?H=-113.0K·mol-1 KJ·mol-1。

则反应 NO2(g)+SO2(g)

SO3(g)+NO(g)的 ?H=

一定条件下, NO2 与 SO2 以体积比 1:2 置于密闭容器中发生上述反应, 将 下列能说明反 应达到平衡状态的是 a.体系压强保持不变 c.SO3 和 NO 的体积比保持不变 。 b.混合气体颜色保持不变 d.每消耗 1 mol SO3 的同时生成 1 mol NO2

测得上述反应平衡时 NO2 与 SO2 体之比为 1:6,则平衡常数 K= (3)CO 可用于合成甲醇,反应方程式为 CO(g)+2H2(g) 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应 ?H 际生产条件控制在 250℃、1.3×104kPa 左右,选择此压强的理由是

。 CH3OH(g) 。CO 0(填“>”或“ <”) 。实 。

【答案】 1) 2+H2O=2HNO3+NO; (2) ( 3NO 6.72; —41.8; 2.67 或 8/3; b; (3)<; 1.3×104KPa 在 下,CO 转化率已较高,再增大压强 CO 转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失 【解析】 本题综合考查氮的氧化物化学性质及其简单氧化还原反应计算, 热化学方程式 的计算化学平衡状态判断,化学平衡常数计算,平衡移动方向与反应热的关系,实际工业条 件的选择等内容。 (1)(i)易知反应为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;(ii)氧化还原反应的简单计 算,1mol NO2→N2,得到 4mol 电子,则转移 1.2mol 电子时,NO2 为 0.4mol,在标准状况下 其体积为 6.72L; (2)(i)对两个已知反应编号:2SO2(g)+O2(g) kJ·mol-1…… ;2NO(g)+O2(g) /2 得目标反应: 2 NO (g) +SO2 (g) 2SO3(g) ;?H1=-196.6

2NO2(g) ;?H2=-113.0 kJ·mol-1…… ;再由( - ) SO3 (g) (g) 由盖斯定律得: 3= +NO ; ?H (?H1—?H2) SO3 (g) +NO(g) )

/2=(-196.6+113.0)/2= —41.8KJ·mol-1。(ii)该反应 (NO2 (g) +SO2(g)

两边气力计量数相等,故压强不变,A 错误;该体系中只有 NO2 有颜色,颜色深浅与 NO2 浓度有关,当它浓度不变,即可说明达到平衡,此时浓度不变,故 B 正确;由于开始没加 入 SO3 和 NO,且反应中两者计量数值比为 1,故无论是否达到平衡,只要反应发生发生, SO3 和 NO 体积之比等于其物质的量只比,为 1:1,不能说明是否达到平衡,故 C 错误;D 选 项,每消耗 1 mol SO3 的同时生成 1 mol NO2 说明逆反应方向在进行,故 D 错误,改为: 每消耗 1 mol SO3 的同时生成 1 mol NO 才能说明达到平衡; (iii)不妨令 NO2 与 SO2 分别 为 1mol 和 2mol,容积为 1L,假设 NO2 转化了 a mol 则 SO2 也转化了 a mol,同时生成 SO3 和 K= NO 各 a mol , 又 由 题 意 可 得 方 程 :

c( NO ) ? c( SO3 ) 0.8 × 0.8 8 (3)(i)由图像可知反应:CO(g)+2H2 = = ≈ 2.67; c( NO2 ) ? c( SO2 ) (1 ? 0.8) × (2 ? 0.8) 3

1? a 1 = 解 得 a=0.8, 再 由 2?a 6

(g)

CH3OH(g)的正反应为放热反应,因为相同压强下,温度越高

CO 的转化率越低,说明升温平衡逆移,故 ?H<0;(ii)工业上选择压强和温度时,要考 虑化学动力学和化学热力学两个方面的兼顾, 同时要考虑经济效益和成本, 这里的选择要结 合图像, 其理由与 SO2 的催化氧化在常压下相似, 在 1.3×104KPa 下, 转化率已较高, 即: CO 再增大压强 CO 转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失。 15.(2011·四川)(14 分)开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生 的 SO2 通过下列碘循环工艺过程既能制 H2SO4,又能制 H2。

请回答下列问题: (1)已知 1 g FeS2 完全燃烧放出 7.1 kJ 热量,FeS2 燃烧反应的热化学方程式为 ______________。 (2)该循环工艺过程的总反应方程式为_____________。 (3)用化学平衡移动的原理分析,在 HI 分解反应中使用膜反应器分离出 H2 的目的是 ____________。 (4)用吸收 H2 后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用 MH)表示),NiO(OH)作为电池正 极材料,KOH 溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的 总反应为:

NiO(OH)+MH

放电 充电

Ni(OH)2+M

①电池放电时,负极的电极反应式为____________。 ②充电完成时,Ni(OH)2 全部转化为 NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生 O2,O2 扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的 电极反应式为______________ 【解析】(1)反应方程式:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,标出各物质的聚集状态;在反 解析】 应中 4 mol FeS2 的质量为 m(FeS2)=4 mol×120 g·mol 1=480 g, 放热 Q=480 g×7.1 kJ/g=3408 kJ,


对应的热化学方程式为: 4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g) ?H=-3408 kJ·mol 1。


(2)在反应器中发生反应:SO2 +I2 +2H2O=2HI+H2SO4 ,在膜反应器中的反应为: 2HI I2+H2,将两个方程式相加得:SO2+2H2O=H2SO4+H2。 (3)在膜分离器中发生反应:2HI I2 和 H2 的生成。 (4)①负极反应物 MH 失去电子,生成的 H 在碱性条件下生成 H2O,电解反应式为: MH-e +OH =H2O+M。 ②O2 与 MH 发生反应,生成 H2O 和 M,电极反应式为:4MH+O2+4e =2H2O+4M。 .【答案】(1)4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g) 【答案】 (2)SO2+2H2O=H2SO4+H2 (3)促使平衡向右移动,有利于碘和氢气的生成 (4)①MH-e +OH =H2O+M
- - - - - +

I2+H2,将 H2 分离出来有利于平衡向右移动,利于

?H=-3408 kJ·mol

-1

②4MH+O2+4e =2H2O+4M



高考】 【2010 高考】 【例 1】 2010 山东卷,10)下列与化学反应能量变化相关的叙述 ( 山东卷, ) 正确的是 A 生成物能量一定低于反应物总能量 B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C 英语盖斯定律,可计算某些难以直接侧脸房的反应焓变 D 同温同压下, H 2 ( g ) + Cl2 ( g ) = 2 HCl ( g ) 在光照和点燃条件的 ?H 不同 解析:生成物的总能量低于反应总能量的反应,是放热反应,若是吸 热反应则相反,故 A 错;反映速率与反应是吸热还是放热没有必然 的联系,故 B 错;C 是盖斯定律的重要应用,正确;根据 ?H =生成物 的焓-反应物的焓可知,焓变与反应条件无关,故 D 错。 答案:C

【例 2】 2010 广东理综卷,31) 广东理综卷, ) ( 硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。 (1)请完成 B2H6 气体与水反应的化学方程式:B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。 (2)在其他条件相同时, 反应 H3BO3 +3CH3OH B(OCH3)3 +3H2O 中,

H3BO 3 的转化率( α )在不同温度下随反应时间(t)的变化见图 12, 由此图可得出:

① 温 度 对 应 该 反 应 的 反 应 速 率 和 平 衡 移 动 的 影 响 是 ____ ___ ②该反应的 ?H _____0(填“<”、“=”或“>”). (3)H3BO 3 溶液中存在如下反应: H3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-( aq)+H+(aq)已知 0.70 mol·L-1
平衡

H3BO 3 溶液中,上述反应于 298K 达到平衡时,c

(H+)=2. 0 ×

10-5mol·L-1,c 平衡(H3BO 3)≈c 起始(H3BO 3) ,水的电离可忽略不计, 求此温度下该反应的平衡常数 K 2O 的平衡浓度不列入 K 的表达式 (H ... 中,计算结果保留两位有效数字) 解析:(1)根据元素守恒,产物只能是 H2, 故方程式为 B2H6 +

6H2O=2H3BO3 +6H2。 (2)由图像可知,温度升高,H3BO 3 的转化率增大,故升高温度是平 衡正向移动,正反应是吸热反应,△H>O。
[ B (OH ) 4 ] 2 × 10 ?5 10 = = (3) K= + ?5 [ H ][ H 3 BO3 ] 2 × 10 × 0.7 7
?

答案: (1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2 (2) ①升高温度,反应速率加快,平衡正向移动 (3)
10 或 1.43 7

②△H>O

【例 3】 2010 重庆卷,12) 重庆卷, )已知 H 2 ( g ) + Br2 ( l ) = 2HBr ( g ) ; ?H = ?72kJ/mol. ( 蒸发 1mol Br2(l)需要吸收的能量为 30kJ,其它相关数据如下表:

则表中 a 为 A.404 答案 D 【 解 析 】 本 题 考 查 盖 斯 定 律 的 计 算 。 由 已 知 得 : Br2(l)=Br2(g) ?H=+30KJ/mol,则 H2(g) + Br2(g) = 2HBr(g);?H= -102KJ/mol。 436+a-2×369=-102;a=―200KJ,D 项正确。 【例 4】 2010 浙江卷,12)下列热化学方程式或离子方程式中,正 ( 浙江卷, ) 确的是: A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程 式可表示为: B.260 C.230 D.200

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)

△H=-890.3kJ·mol-1

B. 500℃、30MPa 下,将 0.5mol N2 和 1.5molH2 置于密闭的容器 中充分反应生成 NH3(g),放热 19.3kJ,其热化学方程式为:
????? → N 2 ( g ) + 3H 2 ( g ) ←???? 2 MH 3 ( g ) ?
催化剂 500℃、 30MPa

△H=-38.6kJ·mol-1

C. 氯化镁溶液与氨水反应: Mg 2+ + 2OH ? = Mg (OH ) 2 ↓ D. 氧化铝溶于 NaOH 溶液: Al2O3 + 2OH ? +3H 2O = 2 Al (OH ) 试题解析: 本题考查热化学方程式与离子方程式的书写。A、标准燃烧热的 定义,1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时方出的热量(标准指 298K,1atm)。水液态稳定,方程式系数就是物质的量,故 A 错。B、
????? → 根据热化学方程式的含义, N 2 ( g ) + 3H 2 ( g ) ←???? 2 MH 3 ( g ) 对应的 与 ? 500℃、 30MPa
催化剂

热量是 1mol 氮气完全反应时的热量,但次反应为可逆反应故,投入 0.5mol 的氮气, 最终参加反应的氮气一定小于 0.5mol。 所以△H 的值 大于 38.6。B 错。D、氢氧化铝沉淀没有沉淀符号。 本题答案:C 教与学提示: 化学用语的教学是化学学科技术规范,强调准确性,强调正确理 解与应用。特别重视热化学方程式的系数与反应热的对应关系。重视 离子方程式的拆与不拆的问题。热化学方程式的书写问题由:聚集状 态、系数、系数与反应热数值对应、反应热单位、可逆反应的反应热 等内容构成。离子方程式的书写问题由:强弱电解质、最简整数比、 定组成规律、离子方程式正误判断、守恒、定量离子方程式等内容组 成。 【例 5】 2010 安徽卷,25) 安徽卷, ) ( X、Y、Z、W 是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关

信息如下表: 元素 X 相关信息 X 的基态原子核外 3 个能级上有电子, 且每个能级上的电 子数相等 Y Z W 常温常压下,Y 单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积 Z 和 Y 同周期,Z 的电负性大于 Y W 的一种核素的质量数为 63,中子数为 34 周期表 族,Y 和 Z 的最高价 (写化学式) 。 个 σ 键。在 ,键长较长

(1)Y 位于元素周期表第

氧化物对应的水化物的酸性较强的是 (2)XY2 是一种常用的溶剂,XY2 的分子中存在 H―Y、H―Z 两种共价键中,键的极性较强的是 的是 。

(3) 的基态原子核外电子排布式是 W 在 空 气 中 煅 烧 生 成 是 W2O

。 2Y W 的 化 学 方 程 式 。

(4)处理含 XO、YO2 烟道气污染的一种方法,是将其在催化剂作用 下转化为单质 Y。 已知: XO(g)+ O2(g)=XO2(g) Y(g)+ O2(g)=YO2(g) 此 是 反 应 的
1 2
? H=-283.0 kJ·mol ? H=-296.0 kJ·mol
-1 -2





学 。







答案:(1)3 VIA (2)2

HClO4

H-Z H-Y

(3)[Ar]3d104s1 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 (4)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2 (g) △H=-270kJ/mol 解析:由表中可知,X 为 C Y 为 S Z 为 Cl 【例 6】 2010 江苏卷,17) 江苏卷, ) ( 下表列出了 3 种燃煤烟气脱硫方法的原理。 W 为 Cu

(1) 方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中 SO2 的化学反应为:
2 NH 3 + SO2 + H 2O = ( NH 4 ) 2 SO3

( NH 4 ) 2 SO3 + SO2 + H 2O = 2 NH 4 HSO3

能提高燃煤烟气中 SO2 去除率的措施有 ▲ (填字母) 。 A.增大氨水浓度 B.升高反应温度 C.使燃煤烟气与氨水充分接触 D. 通入空气使 HSO3? 转化为 SO 2?
4

采用方法Ⅰ脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的 CO2 ,原因是 ▲(用离子方程式表示) 。 (2) 方法Ⅱ重要发生了下列反应:
2CO ( g ) + SO2 ( g ) = S ( g ) + 2CO2 ( g ) 2 H 2 ( g ) + SO2 ( g ) = S ( g ) + 2 H 2O( g ) 2CO( g ) + O2 ( g ) = 2CO2 ( g )
?H = ?566.0kJ mol ?1 ?H = 8.0kJ mol ?1 ?H = 90.4kJ mol ?1

2 H 2 ( g ) + O2 ( g ) = 2 H 2O( g )
?H = ?483.6kJ mol ?1 S ( g ) 与 O2 ( g ) 反应生成 SO2 ( g ) 的热化学方程式为



(3) 方法Ⅲ中用惰性电极电解 NaHSO3 溶液的装置 如右图所示。阳极区放出气体的成分为 (填化学式) 【答案】 (1)AC 。

(2)S(g)+O2(g)= S O2(g) H=-574.0kJmol-1 (3) O2 SO2 【解析】本题考察的知识比较散,涉及到环境保护,一道题考察了几 个知识点。 覆盖面比较多。 但盖斯定律、 热化学方程式、 离子方程式、 点击方程式都是重点内容(1)提高 SO2 的转化率,可以增大氨水的 浓 度 、 与 氨 水 充 分 接 触 ; 不 需 要 通 入 CO2 的 原 因 是 因 为

HCO3+SO2=CO2+HSO3 而产生 CO2 (2)主要考察盖斯定律的灵活运 用。适当变形,注意反应热的计算。不要忽视热化学方程式的书写的 注意事项。 (3)阴极的电极产生的气体为 O2 和 SO2. 【例 7】 2010 广东理综卷,9) 广东理综卷, ) ( 在 298K、100kPa 时,已知:2 H 2O( g ) = O2 (g) + 2 H 2 ( g )
Cl2 (g) + H 2 (g) = 2 HCl(g) 2Cl2 (g) + 2 H 2O(g) = 4 HCl(g) + O2 (g)

⊿ H1 ⊿ H2

⊿ H3 则⊿ H 3 与⊿ H1 和⊿ H 2 间的关系正确的是 A .⊿ H 3 =⊿ H1 +2⊿ H 2 C. ⊿ H 3 =⊿ H1 -2⊿ H 2 B ⊿ H 3 =⊿ H1 +⊿ H 2 D. ⊿ H 3 =⊿ H1 - ⊿ H 2

解析:第三个方程式可由第二个方程式乘以 2 与第一个方程式相加, 有盖斯定律可知 H 3 = ?H1 ? 2?H 2 答案:A 【例 8】 2010 天津卷,10)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替 ( 天津卷, ) 代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化 产物(水煤气)合成二甲醚。 请回答下列问题: ⑴ 煤 的 气 化 的 主 要 化 学 反 应 方 程 式 为 :

___________________________。 ⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体 H2S 用 Na2CO3 溶液吸收,生 成 两 种 酸 式 盐 , 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 :

________________________________________。 ⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下: ① 2H 2 (g) + CO(g) ② 2CH3OH(g) kJ·mol-1 ③ CO(g) + H 2 O(g)
-1

C H 3 O H (g);?H = -90.8 kJ·mol-1 CH3OCH3(g) + H 2 O(g);?H= -23.5

C O 2 (g) + H2(g); ?H= -41.3 kJ·mol

总反应:3H 2 (g) + 3CO(g) = ___________;

CH3OCH3(g) + C O 2 (g)的 ?H

一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高 CO 的转 化率,可以采取的措施是__________(填字母代号) 。 a.高温高压 的浓度 d.增加 CO 的浓度 ⑷ 已知反应②2CH3OH(g) e.分离出二甲醚 CH3OCH3(g) + H 2 O (g)某温度下 b.加入催化剂 c.减少 C O 2

的平衡常数为 400 。此温度下,在密闭容器中加入 C H 3 O H ,反应 到某时刻测得各组分的浓度如下: 物质 浓度/ (mol·L
-1

CH3OH

CH3OCH3

H2O

0.44 )

0.6

0.6

① 比较此时正、逆反应速率的大小:v 正 ______ v 逆 (填“>”、

“<”或“=”)。 经 此时 c(C H 3 O H ) ② 若加入 CH3OH 后, 10 min 反应达到平衡, = _________;该时间内反应速率 v(CH3OH) = __________。 解析:(1)煤生成水煤气的反应为 C+H2O
高温

CO+H2。

(2)既然生成两种酸式盐,应是 NaHCO3 和 NaHS,故方程式为: Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS。 (3) 观 察 目 标 方 程 式 , 应 是 ①×2+②+③ , 故

△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ· mol -1。
正反应是放热反应,升高温度平衡左移,CO 转化率减小;加入催化 剂,平衡不移动,转化率不变;减少 CO2 的浓度、分离出二甲醚,平 衡右移,CO 转化率增大;增大 CO 浓度,平衡右移,但 CO 转化率 降低;故选 c、e。 (4)此时的浓度商 Q=
0 .6 × 0 .6 =1.86<400,反应未达到平衡状态,向 0.44 × 0.44

正反应方向移动,故 υ 正> υ 逆;设平衡时生成物的浓度为 0.6+x,则甲 醇的浓度为(0.44-2x)有:400= 0.44 mol·L-1-2x=0.04 mol·L-1。 由表可知,甲醇的起始浓度度为(0.44+1.2) mol·L-1=1.64 mol·L-1,其平 衡浓度为 0.04 mol·L-1, 10min 变化的浓度为 1.6 mol·L-1,故υ (CH3OH)=0.16 mol·L-1·min-1。 答案:(1) C+H2O
高温

(0.6 + x) 2 ,解得 x=0.2 mol·L-1,故 2 (0.44 ? 2 x)

CO+H2。

(2) Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS (3) -246.4kJ· mol -1 c、e

(4) ①> ②0.04 mol·L-1

0.16 mol·L-1·min-1

命题立意:本题是化学反应原理的综合性试题,考查了化学方程式的 书写、盖斯定律的应用、化学平衡移动原理,和利用浓度商和平衡常 数的关系判断平衡移动的方向、平衡常数和速率的计算等。

【2012 高考押题】 高考押题】 1.科学家预测“氢能”将是人类社会最理想的新能源,目前,有 人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系,如图所示。下列 说法错误的是( )

A.在氢能的利用过程中,H2O 可循环使用 B.氢气、氧气和稀硫酸构成的燃料电池中,正极的电极反应为: O2+4e-+2H2O===4OH- C.该法制氢的关键是寻找光分解催化剂 D.利用光电转化可将太阳能转化为电能用于电解水而获得氢气 解析:选项 A,H2O 分解产生 H2 和 O2,H2 和 O2 在一定条件下

反应释放能量同时又生成 H2O;选项 B,在酸性环境中正极的电极反 应为:O2+4e-+4H+===2H2O;选项 C,由图可知,寻找合适的光分 解催化剂,可使水的分解速率加快;选项 D,利用光电效应产生的电 流电解水获得 H2。 答案:B 2.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )

A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多 B.CO(g)的燃烧热是 283.0 kJ/mol,则表示 CO 燃烧热的热化学 1 方程式为 CO(g)+2O2(g)===CO2(g);?H=-283.0 kJ/mol C.N2(g)+3H2(g) 和小于 N≡N 与 H—H 键能总和 D.稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l);?H=-57.3 kJ/mol, 若将含 0.5 mol H2SO4 的稀硫酸与含 0.5 mol Ba(OH)2 的稀溶液混合, 放出的热量等于 57.3 kJ 解析:硫由气态变为固态会放出热量,因此等质量的硫蒸气和硫 催化剂 固体分别完全燃烧,前者放出的热量多;N2(g)+3H2(g)高温、高压 ???? 2NH3(g); ?H<0, 说明反应放热, mol N—H 键能总和大于 1 mol N≡N 6 与 3 mol H—H 键能总和;稀硫酸与 Ba(OH)2 的稀溶液反应的离子方 程式为:Ba2++2OH-+2H++SO42-===BaSO4↓+2H2O,虽然生成 1 mol H1O(l), 但反应的热效应与沉淀有关, 故其放出的热量不等于 57.3 kJ。 答案:B 2NH3(g);?H<0,说明 N—H 键能总

3.已知:①1 mol H2 分子中化学键断裂时需要吸收 436 kJ 的能 量 ②1 mol Cl2 分子中化学键断裂时需要吸收 243 kJ 的能量 ③由 H 原子和 Cl 原子形成 1 mol HCl 分子时要放出 431 kJ 的能 量 下列叙述正确的是( )

A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g)+ Cl2(g)===2HCl(g) B.氢气与氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体,反应吸收 183 kJ 的 热量 C.氢气与氯气反应生成 1 mol 氯化氢气体,反应放出 183 kJ 的 热量 D.氢气与氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体,反应放出 183 kJ 的 热量 解 析 : 由 题 给 已 知 条 件 , 可 写 出 热 化 学 方 程 式 : H2(g) + Cl2(g)===2HCl(g);?H=436 kJ/mol+243 kJ/mol-2×431 kJ/mol=- 183 kJ/mol;A 项中未写出 ?H;B 项中应是放出 183 kJ 的热量;C 项 中应是放出 91.5 kJ 的热量。 答案:D 4.下列实验装置图正确的是( )

解析:A 中砝码与药品的位置放错,NaOH 不宜用滤纸来称量; B 中应该用玻璃棒引流,且容量瓶规格选错;C 中大小烧杯上口应齐 平;D 是滴定管,数值是上小下大。 答案:D 5.下列热化学方程式书写正确的是(?H 的绝对值均正确)( )

A . C2H5OH(l) + 3O2(g)===2CO2(g) + 3H2O(g);?H = - 1 367.0 kJ/mol(燃烧热) B . NaOH(aq) + HCl(aq)===NaCl(aq) + H2O(l) ; ?H = + 57.3 kJ/mol(中和热) C.S(s)+O2(g)===SO2(g);?H=-296.8 kJ/mol(反应热) D.2NO2===O2+2NO;?H=+116.2 kJ/mol(反应热) 解析:选项 A,H2O 呈气态时不稳定,不是表示燃烧热的热化学 方程式;选项 B,中和反应为放热反应,?H<0,?H=-57.3 kJ/mol, B 错误;选项 C,S 燃烧生成 SO2 的反应是放热反应,?H<0,同时表 明了物质的聚集状态等,C 正确;选项 D,未注明物质的聚集状态, D 错误。

答案:C 6.下列关于热化学方程式的描述中正确的是( A.已知 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l); ?H=-57.3 kJ·mol-1,则 H2SO4 和 Ba(OH)2 反应的反应热 ?H= 2×(-57.3) kJ·mol-1 B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是 CH3OH(g)+1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g);?H=-192.9 kJ·mol-1,则 CH3OH 的燃烧热为 192.9 kJ·mol-1 则 C. 2(g)的燃烧热是 285.8 kJ·mol-1, 2H2O(g)===2H2(g)+O2(g); H ?H=+571.6 kJ·mol-1 D.葡萄糖的燃烧热是 2 800 kJ·mol - 1 ,则 1/2 C6H12O6(s)+ 3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l);?H=-1 400 kJ·mol-1 解析:A 项中未指明 n(H2SO4)和 n[(Ba(OH)2)]是多少,况且 Ba2


)

+SO42-===BaSO4 也放出热量;B 项中 H 元素未转化为稳定的氧化

物[H2O(l)];C 项中 H2O 应为液态。 答案:D 7. 5℃、101 kPa 下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是 393.5 kJ·mol-1、285 kJ·mol-1、890.3 kJ·mol-1、2 800 kJ·mol-1,则下 列热化学方程式正确的是( )

1 A.C(s)+2O2(g)===CO(g);?H=-393.5 kJ·mol-1 B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);?H=+571.6 kJ·mol-1 C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g);?H=-890.3 kJ·mol-1

1 D. 2 C6H12O6(s) + 3O2(g)===3CO2(g) + 3H2O(l) ; ?H = - 1 400 kJ·mol-1 解析: 本题主要考查燃烧热的概念和热化学方程式书写的正误判 断。燃烧热是在常温、101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧 化物所放出的热量, 其热化学方程式中燃烧物前的化学计量数应为 1。 由此分析各选项可知: 项中生成物应是二氧化碳, A 而不是一氧化碳; B 项中的生成物水应是液态而不是气态,且 ?H=-571.6 kJ·mol-1; C 项中的生成物水应是液态而不是气态。故 A、B、C 均不正确。 答案:D 8.胶状液氢(主要成分是 H2 和 CH4),有希望用于未来的运载火 箭和空间运输系统。实验测得:101 kPa 时,1 mol H2 完全燃烧生成 液态水, 放出 285.8 kJ 的热量; mol CH4 完全燃烧生成液态水和 CO2, 1 放出 890.3 kJ 的热量。下列热化学方程式书写正确的是( )

A.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);?H=+890.3 kJ·mol-1 B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);?H=-890.3 kJ·mol-1 C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);?H=890.3 kJ D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);?H=-285.8 kJ·mol-1 解析:书写热化学方程式时,要标明各物质的聚集状态,放热反 应 ?H 为负值, 吸热反应 ?H 为正值,A 项错误;?H 的单位是 kJ·mol
-1

,C 项错误;2 mol H2 完全燃烧放出的热量为 571.6 kJ,D 项错误。 答案:B

9.向盛有 50 mL 1.00 mol·L-1 盐酸溶液的绝热容器中加入 NaOH 溶液, NaOH 溶液的体积(V)与所得混合溶液的最高 测量温度(T)的关系如图所示,下列不正确的是 ( ) A.该实验表明化学能可以转化为热能 B.NaOH 溶液的浓度大于 1.00 mol·L-1 C.V=50 mL 时,混合液的 pH>7 D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应 解析:由题干已知条件可知:n(HCl)=0.050 mol,结合示意图, 随 n(NaOH)的增多, 溶液温度升高, 判断 A 项叙述正确; V(NaOH) 当 =40 mL 时,温度最高,说明此时二者恰好反应,即 n(NaOH)=0.050 mol,那么 c(NaOH)=1.25 mol/L,判断 B 项、C 项均正确;从题给条 件和示意图不能得出 D 项结论,实事上有水生成的反应许多是吸热 反应。 答案:D 10.下图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池 采用 KOH 为电解液,下列有关说法不正确的是( )

A.该能量转化系统中的水可以循环利用 B.燃料电池系统产生的能量实际上来自于水 C.水电解系统中的阳极反应:4OH--4e-===2H2O+O2↑

D.燃料电池放电时的正极反应:O2+4e-+2H2O===4OH- 解析:从能量转化系统的局部示意图分析,光电转换器是吸收太 阳能转化成电能,利用这个电能电解水得氢气,再利用氢气使燃料电 池工作又产生了水。因此燃料电池系统产生的能量来自于太阳能。 答案:B 11.某实验小组设计用 50 mL 1.0 mol/L 盐酸跟 50 mL 1.1 mol/L 氢氧化钠溶液在右图装置中进行中和反应。 在大烧杯底部垫泡沫塑料 (或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小 烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条), 大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板) 作盖板, 在板中间开两个小孔, 正好使温度计和环形玻璃搅拌捧通过。 通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题:

(1)本实验中用稍过量的 NaOH 的原因教材中说是为保证盐酸完 全被中和。试问:盐酸在反应中若因为有放热现象,而造成少量盐酸 在反应中挥发,则测得的中和热________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (2)该实验小组做了三次实验,每次取溶液各 50 mL,并记录如 下原始数据。 实验序 起始温度 t1/℃ 终止温 温 差 (t2

号 盐 NaOH 溶液 平均值 酸 25 1 .1 25 2 .1 25 3 .1 25.1 .1 25.1 .1 25 24.9 .0 25 25

度(t2)/℃

-t1)/℃

31.6

6.6

31.8

6.7

31.9

6.8

已知盐酸、NaOH 溶液密度近似为 1.00 g/cm3,中和后混合液的 比 热 容 C = 4.18×10 - 3 kJ/(g·℃) , 则 该 反 应 的 中 和 热 为 ?H = ________________。 (3)若用等浓度的醋酸与 NaOH 溶液反应,则测得的中和热会 ________( 填 “ 偏 大 ”“ 偏 小 ” 或 “ 不 变 ”) , 其 原 因 是 ________________________________。 (4)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步 骤, 若无此操作步骤, 则测得的中和热________(填“偏大”“偏小”或“不 变”)。 解析:(1)若因为有放热现象导致少量盐酸在反应中挥发,减少 了 HCl 的量,故测得的中和热会偏小。(4)小题也同理,不洗涤温度 计上的盐酸溶液,会造 成测 NaOH 的温度偏高,温差偏小,测得中 和热偏小。

(2)温度(t2-t1)应取三次实验的平均值 6.7℃来计算。 ?H = - cm?t n(H2O) = -

4.18×10-3 kJ/(g·℃)×(50+50) mL×1 g/mL×6.7℃ 0.05 L×1 mol/L =-56.01 kJ/mol。 答案:(1)偏小 (2)-56.01 kJ/mol (3)偏小 用醋酸代替盐酸,

醋酸电离要吸收热量,造成测得中和热偏小

(4)偏小

12. 将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方 高温 法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为 C+H2O(g)=====CO+ H2。C(s)、CO(g)和 H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为 C(s)+O2(g)===CO2(g);?H1=-393.5 kJ·mol-1 1 H2(g)+2O2(g)===H2O(g);?H2=-242.0 kJ·mol-1 1 CO(g)+2O2(g)===CO2(g);?H3=-283.0 kJ·mol-1 试回答: (1)请你根据以上数据,写出 C(s)与水蒸气反应生成 CO 和 H2 的 热 化 学 方 程 式 :

___________________________________________________________ _。 (2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和 1 mol H2(g)完全燃烧放 出的热量之和,比 1 mol C(s)完全燃烧放出的热量________(填“多”或 “少”)。

甲同学据此认为:“煤炭燃烧时加少量水,可以使煤炭燃烧放出 更多的热量”。 乙同学根据盖斯定律作出了如下所示的循环图。

请 你 写 出 ?H1 、 ?H2 、 ?H3 、 ?H4 之 间 存 在 的 关 系 式 ___________________________________________________________ ___。 乙同学据此认为:“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量,最多 与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析:甲、乙两同学观点正确的 是________(填“甲”或“乙”)同学,另一同学出现错误观点的原因是 ___________________________________________。 解析:首先考虑的是如何把“C(s)与水蒸气”这两种反应物和“CO 和 H2”这两种生成物“同位”。基本原则就是在确定好化学计量数的前 提下。再根据方程式的组合时的倍数和加减来确定 ?H 的值。计算多 步反应的 ?H 之间的关系,关键是看各反应之间能否构成总反应与各 步反应之间的关系,在图形上看应该是一个闭合的反应关系,它们之 间符合盖斯定律。 答案:(1)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g);?H=+131.5 kJ·mol-1 (2)多 ?H1=?H2+?H3+?H4 乙

甲同学忽视了反应 C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)为吸热反应 13. 化学反应过程中发生物质变化的同时, 常常伴有能量的变化。 这种能量的变化常以热能的形式表现出来,叫做反应热。由于反应的 情况不同,反应热可以分为许多种,如燃烧热和中和热,等等。 (1)许多化学反应的反应热可以直接测量,其测量的仪器叫做 ________。 (2)下列 ?H 表示物质燃烧热的是________; 表示物质中和热的是 ________。(填 ?H1、?H2、?H3 等) A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);?H1 1 B.C(s)+2O2(g)===CO(g);?H2 C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g);?H3 D.C(s)+O2(g)===CO2(g);?H4 E.C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l);?H5 F.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l);?H6 G.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l);?H7 H.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l);?H8 (3)2.00 g C2H2 气体完全燃烧生成液态水和 CO2,放出 99.6 kJ 的 热量。写出该反应的热化学方程式__________________。 (4)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量大小为 Q kJ,生成的 CO2 恰好与 5 mol·L-1100 mL KOH 溶液完全反应生成正盐。求燃烧 1 mol 丁烷放出的热量________。 解析:本题考查燃烧热、中和热的概念,热化学方程式的书写及

计算。(4)中由消耗 KOH 的量可知,生成 CO20.25 mol,根据丁烷燃 1 0.25 烧的反应方程式中计量数关系计算可知丁烷为 4 mol,即16 mol。 答案:(1)量热计 (2)?H4、?H5 ?H6、?H8

5 ?H=-1 294.8 kJ·mol-1 (3)C2H2(g)+2O2(g)===2CO2(g)+H2O(l); (4)16Q kJ 14.热化学方程式中的 ?H 实际上是热力学中的一个物理量,叫 做焓变,其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关,也与反应物 和生成物的键能有关; (1)如下图 1 所示表示的是 NO2 和 CO 反应生成 CO2 和 NO 过程 中能量变化示意图,请写出 NO2 和 CO 反应的热化学方程式: ______________________。

(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。 ①已知:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g);H=-185 kJ·mol-1,H298(H2) = 436 kJ·mol


1

; H298(Cl2) = 247 kJ·mol



1

, 则 H298(HCl) =

____________。 ②图 2 表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变 数据,根据焓变数据可确定 a、b、c、d 分别代表哪种元素,试写出

硒化氢在热力学标准态下,发生分解反应的热化学方程式: __________________________。 (3)已知: ①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g);?H=-25 kJ·mol - 1 , ②3Fe2O3(s) + CO(g)===2Fe3O4(s) + CO2(g) ; ?H = - 47 kJ·mol-1,③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g);?H=+19 kJ·mol
-1

请 写 出

CO

还 原

FeO

的 热 化 学 方 程 式 :

______________________________。 解析:(1)图 1 可以看出,生成物的能量比反应物能量低,是放 出热量,其差值为 368 kJ·mol-1-134 kJ·mol-1=234 kJ·mol-1,由于反 应放出能量,所以 ?H=-234 kJ·mol-1;其热化学方程式为 NO2(g) +CO(g)===NO(g)+CO2(g);?H=-234 kJ·mol-1。 (2)①根据 ?H=∑E(反应物)-∑E(生成物),即反应热等于反应物 的键能总和跟生成物的键能总和之差。?H=H298(H2)+H298(Cl2)- 2H298(HCl)=436 kJ·mol-1+247 kJ·mol-1-2H298(HCl)=-185 kJ·mol-
1

。解得:H298(HCl)=434 kJ·mol-1。②图Ⅱ是生成氢化物的焓变,?H

越小生成的氢化物越稳定,所以可知,a、b、c、d 分别代表碲、硒、 硫、 由此可知生成 H2Se 时吸收能量, 氧。 那么 H2Se 分解时放出能量, 其热化学方程式为 H2Se(g)===Se(g)+H2(g);?H=-81 kJ/mol。 (3)根据盖斯定律,联立①、②、③式将[①-(②+③×2)÷3]÷2 即 可得方程式为:FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g);然后相应的计算出 ?H=-11 kJ·mol-1。

答案:(1)NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g);?H=-234 kJ·mol
-1

(2)①434 kJ·mol-1 ②H2Se(g)===Se(g)+H2(g); ?H=-81 kJ/mol (3)FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g);?H=-11 kJ·mol-1


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