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备战2013高考1997-2012年高考化学试题分类汇编 专题8 化学反应中的能量变化


专题 8 化学反应中的能量变化
1. [2012·江苏化学卷 4]某反应的反应过程中能量变化如右图所示(图中 E1 表示 正反应的活化能,E2 表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 A.该反应为放热反应 B.催化剂能改变反应的焓变 C.催化剂能降低反应的活化能 D.逆反应的活化能大于正反应的活化能 C 解析:本题属于化学反应与能量的考查范畴,虽然《2012 年江苏

考试说明》中 没有提及“活化能”这一概念,但《选修四》课本第 3 页的绪言中就有这些内容,新课程标准中也有“活 化能”这一概念。看来高三复习一定注意要抓课本、抓基础,抓《考试说明》的同时,适当兼顾新课程标 准,不能急功近利、顾此失彼。 2. [2012·安徽理综化学卷 7]科学家最近研究出一种环保,安全的储氢方法,其原理可表示为:

? ? ?? NaHCO3 ? H 2 ? ? ? ? HCOONa ? H 2O ? 释氢
A.储氢、释氢过程均无能量变化 B.

储氢

下列有关说法正确的是

NaHCO3 、 HCOONa 均句有离子键和共介键 NaHCO3 被氧化 H 2O 放出 2.24L 的 H 2

C. 储氢过程中,

D.释氢过程中,每消耗 0.1mol

B 【解析】本题以新的储氢方法为背景,综合考查化学反应与能量、化学键、氧化还原反应等知识,同时 考查考生对接受、吸收、整合化学信息的能力。化学反应过程中一定伴随着能量的变化,A 项错误; NaHCO3、HCOONa 均为离子化合物,含有离子键,在 HCO-3、HCOO- 中均含有共价键,B 项 正确;储氢过程中 NaHCO3 被还原,C 项错误;D 项没有说明气体所处的状态,错误。 3. [2012·浙江理综化学卷 12]下列说法正确的是: A.在 100 ℃ 、101 kPa 条件下,液态水的气化热为 40.69 kJ· mol-1,则 H2O(g) H2O(l) 的 ΔH = 40.69 kJ· mol-1 B.已知 MgCO3 的 Ksp = 6.82 × 10-6,则所有含有固体 MgCO3 的溶液中,都有 c(Mg2+) = c(CO32-),且 c(Mg2+) · c(CO32-) = 6.82 × 10-6 C.已知: 共价键 键能/ kJ· mol-1
CH3 (g) + 3 H2 (g)

C-C 348
CH3 (g)

C=C 610

C-H 413

H-H 436

则可以计算出反应

的 ΔH 为-384 kJ· mol-1

D.常温下,在 0.10 mol· 的 NH3· L-1 H2O 溶液中加入少量 NH4Cl 晶体,能使 NH3· H2O 的电离度降低, 溶液的 pH 减小 D 解析:A 选项中,H2O(g)→H2O(l)是放出热量,则 H2O(g) H2O(l) 的 ΔH=-40.69 kJ· mol-1。A 错;B 选项中,难溶电解质 MgCO3 在溶液中的溶解平衡是建立在一定条件下的,溶度积是难溶解的固相 与溶液中相应离子达到平衡时的离子浓度的乘积,只与温度有关。 在一定温度下,MgCO3 达到溶解平衡状态时,是 c(Mg2+)和 c(CO32-)保持不变,不是相等,此时, Ksp( MgCO3)=c(Mg2+)×c(CO32-),25℃时 Ksp = 6.82 × 10-6,所以 B 错; C 选项中,苯环上碳原子间
1

的键是介于单键与双键之间的一种特殊的键,则反应

的焓变不能用 C-C

和 C=C 的键能来计算, 错; 选项, C D 常温下, NH3· H2O 溶液中存在着下列电离平衡: NH3· H2O NH4 ++OH―,加入少量 NH4Cl 晶体,由于同离子效应,使平衡向左(逆向)移动,抑制了 NH3· H2O 的电 离,从而使 NH3· H2O 的电离度降低,溶液的 pH 减小,D 正确。 4. [2012·重庆理综化学卷 12]肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化 能量 如题 12 所示,已知断裂 1mol 化学键所需的能量 2N(g)+4H(g)+2O(g) 假想中间物的 (kJ):N≡N 为 942、O=O 为 500、N-N 为 154, ↑ 总能量 则断裂 1molN-H 键所需的能量(KJ)是 A.194 B.391 C.516. D.658
反应物的 总能量

△H3

△H2=-2752KJ .mol

-1

N2H4(g) +O2(g) C 【考点】反应热的计算 △H =-534KJ .mol 生成物的 【详细解析】由图知 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H20(g) △H=-534KJ/mol, 总能量 N2(g) +2H2O(g) 可设断裂 1molN-H 键所需能量为 xKJ,154KJ+4xKJ+500KJ-2752KJ=-534KJ 可求得 x=391,故选 B。 5. [2012·全国大纲理综化学卷 9]反应 A+B →C(△H <0)分两步进行 ① A+B→X (△H >0) ② X→C(△H <0)下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
1


-1

D 【解析】由反应 A+B →C(△H <0)分两步进行 ① A+B→X (△H >0) ② X→C(△H <0) 可以看出,A+B →C(△H <0)是放热反应,A 和 B 的能量之和 C,由① A+B→X (△H >0)可知 这步反应是吸热反应,X→C(△H <0)是放热反应,故 X 的能量大于 A+B;A+B 的能量大于 C,X 的能 量大于 C,答案:D。 【考点】反应热的计算:根据物质具有的能量进行计算:△H=E(生成物的总能量)— E(反应物的总能 量) 根据化学键数据(键能)进行计算:△H=E(反应物化学键断裂吸收的总能量)— E(生成物化学键形成放 出的总能量) 【点评】本题为图像题,主要考察了物质的能量分析应用,化学反应的能量变化、分析。 6. [2012·北京理综化学卷 12]人工光合作用能够借助太阳能,用 co,和 H 夕制备化学原料.下图是通过 人工光合作用制备 HCOOH 的原理示意图,下列说法不正确的是 A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B.催化剂 a 表面发生氧化反应,有 O2 产生 C.催化剂 a 附近酸性减弱,催化剂 b 附近酸性增强 D.催化剂 b 表面的反应是 CO2 +2H++2e 一=HCOOH 解析:由CO2和HCOOH中碳元素的化合价变化可知,CO2应该在正极放电形成H COOH,由图示装置电子移动的方向可确定b为正极,a为负极。催化剂a表面:2H2O—4e_= 4H++O2↑。答案:C 7. [2012·海南化学卷 13](8 分) 氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回
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答下列问题: (1)氮元素原子的 L 层电子数为 ; (2)NH3 与 NaClO 反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 (3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂 N2H4 反应生成 N2 和水蒸气。 已知:① N2(g)+2O2(g)= N2H4 (1) △H1= -195kJ· mol-1



②(1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O △H2= -534.2kJ· mol-1 写出肼和 N2H4 反应的热化学方程式 ; (4) 肼 一 空 气 燃 料 电 池 是 一 种 碱 性 电 池 , 该 电 池 放 电 时 , 负 极 的 反 应 式 为 。 【答案】(1)5 (2)2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O (3)2N2H4 (1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H= -1048.9kJ· mol-1 (4)2N2H4 -4e-+4 OH-==2N2+4H2O 【解析】 (1)N 原子的原子结构示意图为: ,故其 L 层上有 5 个电子; (2)NH3+NaClO——N2H4 , 根 据 元 素 守 恒 还 应 生 成 NaCl 和 H2O , 观 察 法 可 配 平 方 程 式 为 2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O; (3)肼与 N2O4 反应生成 N2 和水蒸气: 2N2H4 +N2O4==3N2+4H2O, 观察已知的两个热方程式可知, 2②× ①得:2N2H4 (1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H=△H2× 2-△H1== -1048.9kJ· mol-1 (4)“肼—空气燃料电池是一种碱性电池 ”中 O2 在正极反应,故负极是肼发生反应: 2N2H4 -4e-+4 OH-==2N2+4H2O。 8. [2012·浙江理综化学卷 27](15 分)物质(t-BuNO)2 在正庚烷溶剂中发生如下反应:(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。 (1)当(t-BuNO)2 的起始浓度(c0)为 0.50 mol· 时,实验测得 20℃ L-1 时的平衡转化率(α)是 65 %。列 式计算 20℃ 时上述反应的平衡常数 K = 。 (2)一定温度下,随着(t-BuNO)2 的起始浓度增大,其平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”)。 已知 20℃ 时该反应在 CCl4 溶剂中的平衡常数为 1.9,若将反应溶剂正庚烷改成 CCl4,并保持(t-BuNO)2 起始浓度相同,则它在 CCl4 溶剂中的平衡转化率 (填“大于”、“等于”或“小于”)其在正庚烷溶剂中 的平衡转化率。 (3)实验测得该反应的 ΔH = 50.5 kJ·mol-1,活化能 Ea = 90.4 kJ· mol-1。下列能量关系图合理的是 。

(4)该反应的 ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)。在 (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应 自发进行。 (5)随着该反应的进行,溶液的颜色不断变化,分析溶液颜色与反应物(或生成物)浓度的关系(即比 色分析),可以确定该化学反应的速率。用于比色分析的仪器 是 。
3

A.pH 计 B.元素分析仪 C.分光光度计 D.原子吸收光谱仪 (6)通过比色分析得到 30℃ 时(t-BuNO)2 浓度随时间的变化关系如下图所示,请在同一图中绘出 t-BuNO 浓度随时间的变化曲线。

解析:(1)物质 t-BuNO)2 是 2-甲基 2-亚硝基丙烷二聚体。在正庚烷溶剂中会部分分解为 t-BuNO(2-甲基 2-亚硝基丙烷),反应:(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。对于这种物质没有学 过,用这样的形式来表示的反应也没有见到过,很陌生,这就给解题增加了理解上的难度。 其实这就是一个普通的分解反应,一个可逆反应,只要按常规的化学平衡三段式方法解题就 可求得 20℃ 时平衡常数。 (t-BuNO)2 2(t-BuNO) c0 0.5 0 c转 -x -2x c平 0.5-x 2x 已知 20℃ 时(t-BuNO)2 的平衡转化率 解得 X = 0.325 mol· L-1

α

=

由于分解反应的反应物和生成物各只有一种, 因此也可以用下列方法来求平衡常数: 已知 20℃ 时(t-BuNO)2 的平衡转化率α =65 % , 则 (t-BuNO)2 平衡时: C0(1-α )
K?

2(t-BuNO) 2c0α

平衡常数

?2c0? ?2 4 ? 0.5 ? 0.65? 0.65 ? mol? L?1 ? 2.4 mol? L-1 c0 ?1 ? ? ? 1 ? 0.65

(2)一定温度下,随着(t-BuNO)2 的起始浓度增大,即增加反应物(t-BuNO)2 的浓度,虽然平 衡向正反应方向移动,但由于 (t-BuNO)2 的起始浓度增大,其平衡转化率是减小的。 保持温度 20℃ 不变,保持(t-BuNO)2 起始浓度相同,平衡转化率越小,K 值越小。已知该反应在 CCl4 溶 剂中的平衡常数为 1.9, 则(t-BuNO)2 它在 CCl4 溶剂中的平衡转化率小于其在正庚烷溶剂中的平衡转化率。 (3)由实验测得该反应的 ΔH = 50.5 kJ·mol-1,可知该反应是吸热反应,则反应物的总能量 低于生成物的总能量。 可排除能量关系图 B 和 C, 又依据活化能 Ea = 90.4 kJ· mol-1, Ea-ΔH<50.5kJ· mol-1, 能量关系图 A 中, Ea-ΔH.>50.5 kJ· mol-1,Ea 与 ΔH 的比例不对。而能量关系图 D 是合理的。 (4)由于该反应是一个分解反应,所以是一个混乱度增加(熵增)的反应,ΔS >0;而该反应又是一个 吸热反应,ΔH>0,所以该反应应在较高温度下有利于自发进行。 (5)现代化学分析中,常借助一些仪器来分析化学物质的组成,用元素分析仪确定物质中是否含有 C、 H、O、N、S、Cl、Br 等元素;用红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团;用原子吸收光谱仪确
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定物质中含有哪些金属元素; 用用于比色分析的分光光度计测定溶液颜色深浅, 分析溶液颜色与反应物 (或 生成物)浓度的关系(即比色分析),从而可以确定该化学反应的速率;pH 计是测定溶液 pH 的仪器。 (6)在图中绘出 t-BuNO 浓度随时间的变化曲线:先从图中 30℃ 时(t-BuNO)2 浓度随时间的变 化关系曲线上,分别查得 1min、3 min、4.5 min、8 min 等时刻时(t-BuNO)2 的浓度,然后按 (t-BuNO)2 2(t-BuNO) c0 0.05 0 c转 -x -2x c 某时刻 0.5-x 2x 求出 1min、3 min、4.5 min、8 min 等时(t-BuNO)的浓度,最在图上找出相应的点,连成平滑 曲线即可(见答案)。 答案:(15 分)
K?

(1)

?2c0? ?2 4 ? 0.5 ? 0.65? 0.65 ? mol? L?1 ? 2.4 mol? L-1 c0 ?1 ? ? ? 1 ? 0.65

(2)减小 小于 (3)D (4)> 较高 (5)C (6)

9.[2012·广东理综化学卷 31](16 分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用 0.50mol·L-1KI、 0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3 等试剂,探究反应条件对化学反应速率的 影响。 已知:

向 KI、Na2S2O3 与淀粉的混合溶液中加入一定量的 K2S2O8 溶液,当溶液中的__________耗尽后,溶液 颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2O32—与 S2O82—初始的物质的量需满足的关系为: n(S2O32—):n(S2O82—) _______。Na2S2O3,<2 为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:

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表中 Vx=__2__mL,理由是___________________。保证反应物 K2S2O8 浓度改变,而其他的不变,才到 达实验目的。 已知某条件下,浓度 c(S2O82—)~反应时间 t 的变化曲线如图 13,若保持其他条件不变,请在答题卡 坐标图中, 分别画出降低反应温度和加入催化剂时 c (S2O82—) 的变化曲线示意图 ~t (进行相应的标注)

碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为: 2Li(s)+I2(s)=2LiI (s) △H 已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s) △H1 4 LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s) △H2 则电池反应的△H=_______________;碘电极作为该电池的___________极。 (△H1-△H2)/2; 负极 10. [2012·天津理综化学卷 7](14 分)X、Y、Z、M、G 五种元素分属三个短周期,且原子序数依次 增大。X、Z 同主族,可形成离子化合物 ZX;Y、M 同主族,可形成 MY2、MY3 两种分子。 请回答下列问题: ⑴ Y 在元素周期表中的位置为________________。 ⑵ 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________(写化学式),非金属气态氢化
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物还原性最强的是__________________(写化学式)。 ⑶ Y、 的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________ 写出其中两种物质的化学式) G ( 。 ⑷ X2M 的燃烧热 ΔH = -a kJ· mol-1 ,写出 X2M 燃烧反应的热化学方程式: _____________________________________________________________________。 ⑸ ZX 的电子式为___________;ZX 与水反应放出气体的化学方程式为___________________________。 ⑹ 熔融状态下,Z 的单质和 FeG2 能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为: 2Z + FeG2 Fe + 2ZG 放电时,电池的正极反应式为__________________________: 充电时,______________(写物质名称)电极接电源的负极; 该电池的电解质为___________________。

该题考察物质结构元素周期律、热化学方程的书写、电化学等基本理论知识。由已知条件首先推断 X、Y、 Z、M、G 元素分别为 H、O、Na、S、Cl。 Y 第 2 周期 VIA 最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 HClO4,非金属性越弱,气态氢化物还原性越强,气态氢化物还 原性最强的是 H2S Y 的单质 O3、G 的单质 Cl2、二者形成的 ClO2 可作消毒剂 根据燃烧热的含义,写 H2S 燃烧的热化学方程式生成物应该生成 SO2, 2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l), △H=-2aKJ·mol-1 (5) , Fe+NaCl, 放 电 时 正 极 发 生 还 原 反 应 , 应 该 是 Fe2+ 得 电 子 , 电 极 反 应 式 为

( 6 ) 2Na+FeCl2

。充电时原电池的负极材料 Na 接电源的负极。该电池的电解质为 B-Al2O3

11. [2012·天津理综化学卷 10](14 分)金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及 灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用 H2 还原 WO3 可得到金属钨,其总反应为:WO3 (s) + 3H2 (g) W (s) + 3H2O (g) 请回答下列问题: ⑴ 上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________。 ⑵ 某温度下反应达平衡时, 与水蒸气的体积比为 2:3, H2 的平衡转化率为_____________________; H2 则 随温度的升高,H2 与水蒸气的体积比减小,则该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。 ⑶ 上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示: 温度 主要成份 25℃ WO3 ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃ W

W2O5

WO2

第一阶段反应的化学方程式为___________________________; 580℃时, 固体物质的主要成分为________; 假设 WO3 完全转化为 W, 则三个阶段消耗 H2 物质的量之比为____________________________________。 ⑷ 已知:温度过高时,WO2 (s)转变为 WO2 (g); WO2 (s) + 2H2 (g) W (s) + 2H2O (g);ΔH = +66.0 kJ·mol-1 WO2 (g) + 2H2 W (s) + 2H2O (g);ΔH = -137.9 kJ·mol-1 则 WO2 (s) WO2 (g) 的 ΔH = ______________________。
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⑸ 钨丝灯管中的 W 在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入 I2 可延长灯管的使用寿命,其工作原理 为:W (s) +2I2 (g) WI4 (g)。下列说法正确的有________________。

a.灯管内的 I2 可循环使用 b.WI4 在灯丝上分解,产生的 W 又沉积在灯丝上 c.WI4 在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长 d.温度升高时,WI4 的分解速率加快,W 和 I2 的化合速率减慢

该题考查化学平衡常数表达式、化学平衡的移动原理、反应热的计算、转化率计算。

根据反应方程

,注意的是 WO3 和 W 都是固体,不写入平衡常数

表达式。所以 达平衡时 H2 与水蒸气的体积比 2:3,消耗的 H2 体积为 3,所以 H2 的平衡转化率为 3/(2+3)=60%。温度 升高,H2 与水蒸气的体积比减小说明平衡向右移动,正反应吸热。 第一阶段的方程:2WO3+H2=W2O5+H2O,第二阶段方程:W2O5+H2=2WO2+H2O 第三阶段方程:WO2+2H2=W+2H2O 所以三个阶段消耗 H2 的物质量之比为 1:1:4 利用盖斯定律可计算△H=+203.9KJ.mol-1. 根据可逆反应原理 I2 可以循环使用,WI4 是在灯丝上分解,生成的 W 沉积在灯丝上,选 a、b。 12. [2012·北京理综化学卷 26](12 分)用 生产某些含氯有机物时会产生副产物 HC1。利用反应 A, 可实现氯的循环利用。反应 A: 已知:Ⅰ反应 A 中, 4mol HCI 被氧化,放出 115.6kJ 的热量。 Ⅱ

的电子式是_______________. ②反应 A 的热化学方程式是_______________。 ③断开 1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________KJ, H—O 键比 HCl 中 H—Cl 键(填“强”或“若”)_______________。



(2)对于反应 A,下图是 4 种投料比[n(HCl): 温度对 HCl 平衡转化率影响的曲线。
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,分别为 1:1、2:1、4:1、6:1、]下,反应

①曲线 b 对应的投料比是______________. ②当曲线 b, c, d 对应的投料比达到相同的 HCI 平衡转化率时,对应的反应温度与投 料比的关系是_________________. ⑧投料比为 2:1、温度为 400℃时,平衡混合气中 【答案】⑴① (1 分)②4HCl(g)+O2(g) 的物质的量分数是_______________. 2Cl2(g)+2H2O(g) △H=—115.6kJ/mol(2 分)

③32 (2 分) 强(2 分) ⑵①4:1(1 分)②投料比越高,对应的反应温度越低(2 分)③30.8%(2 分) 【解析】解析: (1)由题给条件可知,4molHCl 被氧化,放出热量为 115.6KJ,可知?H=—115.6KJ/mol; 由?H=—(生成物键能之和—反应物键能之和)可得,E(H—O)—E(H—Cl)=〔115.6+(498—(2 ×243))/4=31.9,键能越大化学键越稳定越强,所以水中的 H—O 键比氯化氢中 H—Cl 强。(2)在 其他条件不变时,O2 的量越大,HCl 的转化率越大,由此可确定 a 为 6:1,b 为 4:1,c 为 2:1,d 为 1:1; 由图可知,当 HCl 的转化率相同时,温度由低到高的顺序是 bcd,由此可确定温度与投料比的关系是:投 料比越高温度越高;由图可读出投料比 2:1,温度 400℃时,HCl 的转化率为 80%,由此可建立三段式:

n(起) 2 1 0 0 △n 1.6 0.4 0.8 0.8 n(平) 0.4 0.6 0.8 0.8 所以平衡混合气中 Cl2 的物质的量分数=0.8/(0.4+0.6+0.8+0.8)=0.308。 13. [2012·新课程理综化学卷 27](14 分)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工 业上采用高温下 CO 与 Cl2 在活性炭催化下合成。 (1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 。 (2)工业上利用天然气(主要成分为 CH4)与 CO2 进行高温重整制备 CO, 已知 CH4、 和 CO 的燃烧热(△ H2 H)分别为 —890.3 KJ·mol-1、—285.8 KJ·mol-1、—283.0 KJ·mol-1,则生成 1 m3(标准状况)CO 所需 热量为 ; (3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为 。 (4)COCl2 的分解反应为 COCl2(g) = Cl2(g) + CO(g) △H = + 108 KJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各 物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第 10 min 到 14 min 的 COCl2 浓度变化曲线未示出):

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①计算反应在第 8 min 时的平衡常数 K = ; ②比较第 2 min 反应温度 T(2)与第 8 min 反应温度 T(8)的高低:T(2) T(8)(填“<”、 “>”或“=”); ③若 12 min 时反应于温度 T(8)下重新达到平衡,则此时 c(COCl2) = mol·l-1; ④比较产物 CO 在 2~3 min、 5~6 min 和 12~13 min 时平均反应速率[平均反应速率分别以 v(2~3)、 v(5~ 6)、v(12~13)表示]的大小 ; ⑤比较反应物 COCl2 在 5~6 min 和 15~16 min 时平均反应速率的大小 v(5~6) v(12~13) (填 “<” 、 “>”或“=”),原因是 。 【答案】:(1) MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑; (2)5.52×103 KJ; (3)CHCl3 + H2O2 = HCl + H2O + COCl2 (4)①K = 0.234 mol·L-1; ②< ③0.031 ④v(2~3) > v(5~6) = v(12~13) ⑤>, 在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大。 【解析】:此题中挡题。但拿满分较难,这主要体现在计算麻烦上,第 2 问其实出题人完全直接说 CH4、 H2 和 CO 的燃烧热分别为 890.3 KJ·mol-1、285.8 KJ·mol-1、283.0 KJ·mol-1,这样很多同学在计算 反应热的时候更容易出错。 因为反应为 CH4 + CO2 = 2CO + 2H2 △H = 反应物的燃烧热 - 产物的燃烧热 = + 247.3 KJ/mol, 也就是生成 2mol CO, 需要吸热 247.3 KJ, 那么要得到 1 立方米的 CO, 放热为(1000/22.4) ×247.3/2=5.52×103 KJ。 第 3 问要根据电负性分析碳元素化合价的变化, CHCl3 碳为+2 价, COCl2 中碳为+4 价, 即可写出方程式。 第 4 问,①根据 K 计算公式即可求出; ②同时计算 T(2)时的 K 值很明显小于 T(8)时的 K 值,说明是升高温度平衡正向移动的原因;③题目说了 是不同条件下的平衡状态,那么后面温度就不会改变。根据 K 值可计算 C(COCl2); ④因为 5-6 分钟,CO 浓度在改变所以平均反应速率大于其它的,因为处于平衡状态,根据 V 的计算公式, 2-3、12-13 的平均反应速率为 0; ⑤因为 5-6 分钟时浓度改变大于 12-13。 本题第四问中①、③的答案有待商榷,为什么都要保留到小数点后三位,从题目中能看出来吗?

(2011·浙江卷)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

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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 ? 钠固体,则 CH3COOH CH3COO +H 向左移动,α 减小,Ka 变小
- +

(c? )2 。若加入少量醋酸 c(1 ? ? )

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)
1 CO(g)+ O2(g) 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

C(石墨)+O2(g) 则 4Fe(s)+3O2(g)

【解析】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。
【评析】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。 【答案】B

(2011·北京卷)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 △H2=-511KJ/mol

△H1=-414KJ/mol

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 O 构成的,二者的个数比是 2:1。Na2O2 是由 Na 和 O2 构成的,二者的个 数比也是 2:1,选项 A 不正确;由化合价变化可知生成 1molNa2O 转移 2mol 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
+ 2- + 2-

(2011·重庆卷) 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 、S-F 键需吸收的能量分别为 160kJ、330kJ。则 S(s)+3F2(g)=SF6(g) 的反应热△H 为
11

A. -1780kJ/mol C.-450 kJ/mol

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

【解析】本题考察反应热的有关计算。在化学反应中断键需要吸热,而形成新的化学键需要放热。由 题意的 1mol S(s)和 3molF2(g)形成 S 原子和 F 原子共需要吸收能量是 280kJ+3×160kJ=760 kJ。而生成 1mol SF6(g)时需形成 6molS-F 键,共放出 6×330kJ=1980 kJ,因此该反应共放出的热量为 1980 kJ-760 kJ=1220kJ,所以该反应的反应热△H=-1220 kJ/mol,选项 B 正确。 【答案】B

(2011·海南卷)已知:2 Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) 2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)

△H=-701.0kJ·mol
-1

-1

△H=-181.6kJ·mol

则反应 Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l)的△H 为 A. +519.4kJ·mol
-1

B. +259.7 kJ·mol D. -519.4kJ·mol

-1

C. -259.7 kJ·mol 【答案】C

-1

-1

【解析】反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(△H1-△H2)/2=-259.7 kJ·mol 。误区警示:本题中两 负数相减易出错,此外系数除以 2 时,焓值也要除 2。

-1

(2011·海南卷)某反应的△H=+100kJ·mol ,下列有关该反应的叙述正确的是 A.正反应活化能小于 100kJ·mol
-1

-1

B.逆反应活化能一定小于 100kJ·mol C.正反应活化能不小于 100kJ·mol
-1

-1

D.正反应活化能比逆反应活化能大 100kJ·mol 【答案】CD

-1

【解析】在可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种,焓与活化能的关系是△H=Σ

(反应物)



(生成

物)

。题中焓为正值,过程如图

所以 CD 正确

技巧点拨:关于这类题,比较数值间的相互关系,可先作图再作答,以防出错。

(2011·上海卷)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

12

【解析】分解水属于吸热反应,催化剂可以降低活化能。 【答案】B

(2011·上海卷)根据碘与氢气反应的热化学方程式 (i) I2(g)+ H2(g) 2HI(g)+ 9.48 kJ (ii) I2(S)+ H2(g) 2HI(g) - 26.48 kJ

下列判断正确的是 A.254g I2(g)中通入 2gH2(g),反应放热 9.48 kJ B.1 mol 固态碘与 1 mol 气态碘所含的能量相差 17.00 kJ C.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定 D.反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低 【解析】反应是可逆反应,反应物不能完全转化;利用盖斯定律可得出 1 mol 固态碘与 1 mol 气态碘 所含的能量相差 35.96 kJ;同一种物质的能量在相同条件下,能量一样多。同样利用盖斯定律可得出选 项 D 正确。 【答案】D

(2011·江苏卷)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=+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图 11 所示。 图中 A、B 表示的物质依次是 。

13

(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 。

【解析】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。 (1)利用盖斯定律即可得出;(2)H2S 热分解制氢属于吸热反应,需要提供能量;(3)在很高的温 度下,氢气和氧气会分解生成氢原子和氧原子;(4)阳极失去电子,在碱性溶液中碳原子变成 CO3 。 【备考提示】高三复习一定要关注生活,适度加强综合训练与提升。 【答案】(1)CH4(g)+2H2O(g) =CO2(g) +4H2(g) (2)为 H2S 热分解反应提供热量 (3)H、O(或氢原子、氧原子) (4)CO(NH2)2+8OH -6e =CO3 +N2↑+6H2O (5)2Mg2Cu+3H2 MgCu2+3MgH2
- - 2- 2-

△H=165.0 kJ·mol

-1

2H2S+SO2 =2H2O+3S (或 4H2S+2SO2=4H2O+3S2)

(2010·山东卷)10 下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 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, H2 ( g ) ? Cl2 ( g ) ? 2HCl ( 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

(2010·重庆卷)12.已知 H2 ? g ? ? Br2 ? l ? ? 2HBr ? g ? ; ?H ? ?72kJ/mol. 蒸发 1mol Br2(l)需要 吸收
14

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: 2(l)=Br2(g) ? H=+30KJ/mol, H2(g) + Br2(g) = 2HBr(g); Br 则 ? H= -102KJ/mol。436+a-2×369=-102;a=―200KJ,D 项正确。 B.260 C.230 D.200

(2010·天津卷)6.下列各表述与示意图一致的是

A.图①表示 25℃时,用 0.1 mol·L 盐酸滴定 20 mL 0.1 mol·L 体积的变化 B.图②中曲线表示反应 2S O 2 (g) + O 2 (g) 的变化 C.图③表示 10 mL 0.01 mol·L 随时间的变化
-1

-1

-1

NaOH 溶液,溶液的 pH 随加入酸

2S O 3 (g);Δ H < 0 正、逆反应的平衡常数 K 随温度

K M n O 4 酸性溶液与过量的 0.1 mol·L

-1

H 2 C 2 O 4 溶液混合时,n(Mn )

2+

D.图④中 a、b 曲线分别表示反应 CH2=CH2 (g) + H 2 (g) ?? C H 3 C H 3 (g);Δ H< 0 使用和未使用催 ? 化剂时,反应过程中的能量变化 【解析】酸碱中和在接近终点时,pH 会发生突变,曲线的斜率会很大,故 A 错;正逆反应的平衡常 数互为倒数关系,故 B 正确;反应是放热反应,且反应生成的 Mn 对该反应有催化作用,故反应速率越来 越快,C 错;反应是放热反应,但图像描述是吸热反应,故 D 错。命题立意:综合考查了有关图像问题, 有酸碱中和滴定图像、正逆反应的平衡常数图像,反应速率图像和能量变化图像。 【答案】B
2+

(2010·广东卷)在 298K、100kPa 时,已知:2 H 2O( g ) ? O2 (g) ? 2H 2 ( g )

⊿ H1

Cl2 (g) ? H2 (g) ? 2HCl(g)

⊿ H2 ⊿ H3

2Cl2 (g) ? 2H2O(g) ? 4HCl(g) ? O2 (g)
则⊿ H 3 与⊿ H1 和⊿ H 2 间的关系正确的是
15

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 H3 ? ?H1 ? 2?H 2 【答案】A

(2010·浙江卷)12. 下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是: A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol ,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol
-1 -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:

????? ? N2 ( g ) ? 3H 2 ( g ) ????? 2MH 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 ? ?3H2O ? 2 Al (OH ) 【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,与 N 2 ( g ) ? 3H 2 ( g ) ????? 2MH 3 ( g ) 对应的热量是 1mol 氮气完全反应 ?
催化剂 500℃、 30MPa

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。 【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。

(2010·上海卷)14.下列判断正确的是 A.测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,测定值小于理论值 B.相同条件下,2mol 氢原子所具有的能量小于 1mol 氢分子所具有的能量 C.0.1 mol·L 的碳酸钠溶液的 pH 大于 0.1 mol·L 的醋酸钠溶液的 pH D.1L 1 mol·L 的碳酸钠溶液吸收 SO2 的量大于 1L mol·L 硫化钠溶液吸收 SO2 的量 【答案】C 【解析】此题考查了实验操作、化学反应中的能量变化、溶液的 pH、元素化合物等知识。测定硫酸铜 晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,说明部分硫酸铜分解生成了氧化铜,测定值大于理论值,A 错;
16
-1 -1 -1 -1

氢原子转化为氢分子,形成化学键放出能量,说明 2mol 氢原子的能量大于 1molH2,B 错;碳酸的酸性弱 于醋酸,故此相同浓度的碳酸钠溶液的 pH 大于醋酸钠溶液,C 对;1L 1mol.L 的溶液中含有溶质 1mol, 前者发生:Na2CO3+SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑;后者发生:2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓;分析可知,很明显 后者大于前者,D 错。 易错警示:此题解答是的易错点有二:一是对化学键的形成断开和吸热放热的关系不清,要能够准确 理解断键吸热成键放热;二是忽视亚硫酸的酸性强于氢硫酸,不能准确判断硫化钠中通入二氧化硫时要生 成氢硫酸,造成氢硫酸和亚硫酸能发生氧化还原反应生成单质硫。
-1

(2010·上海卷)17.据报道,在 300℃、70MPa 下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列叙述错误的是

A.使用 Cu-Zn-Fe 催化剂可大大提高生产效率 B.反应需在 300℃进行可推测该反应是吸热反应 C.充入大量 CO2 气体可提高 H2 的转化率 D.从平衡混合气体中分离出 CH3CH2OH 和 H2O 可提高 CO2 和 H2 的利用率 【答案】B 【解析】此题考查化学反应速率和化学平衡知识。催化剂能提高化学反应速率,加快反应进行,也就 是提高了生产效率,A 对;反应需在 300℃进行是为了获得较快的反应速率,不能说明反应是吸热还是放 热,B 错;充入大量 CO2 气体,能使平衡正向移动,提高 H2 的转化率,C 对;从平衡混合物中及时分离出 产物,使平衡正向移动,可提高 CO2 和 H2 的转化率,D 对。 易错警示:利用化学平衡知识判断反应吸热还是放热时,一定要注意温度的变化使反应正向移动还是 逆向移动,倘若给出的知识温度条件则无法判断。

(2010·江苏卷)8.下列说法不正确的是 . A.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加 B.常温下,反应 C ?s ? ? CO2 ? g ? ? 2CO ? g ? 不能自发进行,则该反应的 ?H >0 C.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率 D.相同条件下,溶液中 Fe 、 Cu 、 Zn 【答案】AC 【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A 项,铅蓄电池在放电过程中,负极反应为 其质量在增加;B 项,该反应是典型的吸热反应,在常温下不能自发进行;C 项,催 化剂能改变反应速率,不一定加快,同时它不能改变转化率;D 项, 化性大于 Cu ,综上分析可知,本题选 AC 项。
2? 3+ 2+
2+

的氧化性依次减弱

可知 Fe 的氧

3?

(2010·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:
17

元素 X Y Z W

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 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 的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是

(1)Y 位于元素周期表第 (写化学式)。

(2)XY2 是一种常用的溶剂,XY2 的分子中存在 强的是 ,键长较长的是 。

个σ 键。在 H―Y、H―Z 两种共价键中,键的极性较

(3)W 的基态原子核外电子排布式是 是 。

。W2Y 在空气中煅烧生成 W2O 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)+

1 O2(g)=XO2(g) 2

? H=-283.0 kJ·mol-2

Y(g)+ O2(g)=YO2(g) 此反应的热化学方程式是 【答案】(1)3 (2)2 VIA H-Z
10

? H=-296.0 kJ·mol-1


HClO4 H-Y
1

(3)[Ar]3d 4s

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 W 为 Cu

(2010·天津卷)7.(14 分)X、Y、Z、L、M 五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L 是组成蛋白质 的基础元素,M 是地壳中含量最高的金属元素。 回答下列问题: ⑴ L 的元素符号为________ ;M 在元素周期表中的位置为________________;五种元素的原子半径从 大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。 ⑵ Z、X 两元素按原子数目比 l∶3 和 2∶4 构成分子 A 和 B,A 的电子式为___,B 的结构式为 ____________。 ⑶ 硒(se)是人体必需的微量元素,与 L 同一主族,Se 原子比 L 原子多两个电子层,则 Se 的原子序 数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族 2 ~ 5 周期元素单质分别与 H 2 反应 生成 l mol 气态氢化物的反应热如下,表示生成 1 mol 硒化氢反应热的是__________(填字母代号)。 a.+99.7 mol·L
-1

b.+29.7 mol·L

-1

c.-20.6 mol·L

-1

d.-241.8 kJ·mol

-1

⑷ 用 M 单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3 溶液作电解液进行电解,生成难溶物 R,R 受热分解生成化 合 物 Q 。 写 出 阳 极 生 成 R 的 电 极 反 应 式 : ______________ ; 由 R 生 成 Q 的 化 学 方 程 式 :
18

_______________________________________________。 【解析】(1)X、Y、Z、L 是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大,故分别为:H、C、N、O 元素;M 是地壳中含量最高的元素, Al, 为 其在周期表的位置为第 3 周第ⅢA 族; 再根据五种元素在周期表的位置, 可知半径由大到小的顺序是:Al>C>N>O>H。 (2) N 和 H 1:3 构成的分子为 NH3,电子式为 ;2:4 构成的分子为 N2H4,其结构式为 。

(3)Se 比 O 多两个电子层,共 4 个电子层,1→4 电子层上的电子数分别为:2、8 、18、6,故其原子序数 为 34;其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似 H2SO4,为 H2SeO4。 非金属性越强,与氢气反应放出的热量越多,故 2→5 周期放出的热量依次是:d、c、b、a,则第四周期 的 Se 对应的是 b。 (4)Al 作阳极失去电子生成 Al ,Al +3HCO3 ==Al(OH)3+3CO2,2Al(OH)3 【答案】 (1)O 第三周第ⅢA 族 (2) (3) 34 H2SeO4 b Al
3+ 3+ 3+ -

Al2O3+3H2O。

Al>C>N>O>H

(4) Al-3e-

Al +3HCO3 ==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3

3+

-

Al2O3+3H2O。

[来源:学_科_网]

命题立意:本题以元素的推断为背景,综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比 较;考查了电子式、结构式的书写,元素周期律,和电极反应式、化学方程式的书写,是典型的学科内综 合试题。

(2010·广东卷)31.(16 分)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( ? )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“>”).

___

19

(3)H3BO 3 溶液中存在如下反应: H3BO 3(aq)+H2O(l) 达到平衡时,c
+ 平衡

[B(OH)4] ( aq)+H (aq)已知 0.70 mol·L
-5 -1 平衡

-

+

-1

H3BO 3 溶液中,上述反应于 298K

(H )=2. 0 × 10 mol·L ,c

(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(H2O 的平衡浓度不列入 K 的表达式中,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。
(3) K=

[ B(OH ) 4 ] 10 2 ? 10?5 = = ?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) ②△H>O

10 或 1.43 7

(2010·福建卷)J、L、M、R、T 是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R 在周期表中的相对位置如 右表;J 元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等;M 是地壳中含量最多的金属元素。

(1)M 的离子结构示意图为_____;元素 T 在周期表中位于第_____族。 (2)J 和氢组成的化合物分子有 6 个原子,其结构简式为______。 (3)M 和 T 形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾,反应的化学方程式为_____。 (4)L 的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。 ①在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂 H2O2 的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程 式为______。 ②一定条件下,甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应(△H>0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件 x,该平衡体系中随 x 递增 y 递减的是_______(选填序号)。 选项 x y a 温度 甲的物质的量 b 温度 平衡常数 K c 加入 H2 的物质的量 甲的转化率 d 加入甲的物质的量 生成物物质的量总和

(5)由 J、R 形成的液态化合物 JR2 0.2mol 在 O2 中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K 时放出热量 215k J。 该反应的热化学方程式为________。

20

(2)J 和 氢组成含有 6 个原子的分子为乙烯,其结构简式为 CH 2 ? CH 2 (3)M 和 T 形成的化合物为 AlCl3 ,与水反应 AlCl3 ? 3H2O ? 雾状 (4)①氨水与双氧水发生氧化还原反应: 2NH3 ? 2O ? 2H2O2 ? N2 ? ?6H2O H 生成无污染的氮气; ②甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应 ?H ? 0 , ?H ? 0 表明正反应为吸热反应,升高温度,平衡 朝着正方向移动,甲物质的量减少;加入 H 2 的物质的量即增加生成物的浓度,平衡朝逆方向移动,甲的 转化率减小 ( 5 ) JR2 为 CS2, 燃 烧 生 成 二 氧 化 碳 和 二 氧 化 硫 , 依 题 意 可 以 很 快 的 写 出 反 应 的 热 化 学 方 程 式

Al (OH )3 ? 3HCl ? ,其中氯化氢气体呈

1 3 1 2 CS2 ? O2 ( g ) ? CO2 ( g ) ? SO2 ( g ) 5 5 5 5

?H ? ?275KJ ?mol ?1

【答案】(1) (2) CH 2 ? CH 2 (3) AlCl3 ? 3H2O ?

; ⅦA

Al (OH )3 ? 3HCl ? ,
[来源:学*科*网]

(4)① 2NH3 ? 2O ? 2H2O2 ? N2 ? ?6H2O H ②a 和 c;a 或 c (5) CS2 ?

1 5

3 1 2 O2 ( g ) ? CO2 ( g ) ? SO2 ( g ) 5 5 5

?H ? ?275KJ ?mol ?1

(2010·上海卷)25.接触法制硫酸工艺中,其主反应在 450℃并有催化剂存在下进行:

?? ? 2SO2 ( g ) ? O2 ( g ) ?? 2SO3 ( g ) ? 190 KJ ?
1)该反应所用的催化剂是 (填写化合物名称),该反应 450℃时的平衡常数

500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。 2)该热化学反应方程式的意义是 a. . b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化

v(o2 )正 ? 2(SO3) v 逆

c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化 4)在一个固定容积为 5L 的密闭容器中充入 0.20 mol SO2 和 0.10molSO2,半分钟后达到平衡,测得容 器中含 SO30.18mol,则

v(o2 ) =

mol.L .min :若继续通入 0.20mol SO2 和 0.10mol O2,则平衡
21

-1

-1

移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”),再次达到平衡后, mol。

mol<n(SO3)<

【答案】 五氧化二钒 2O5) 大于; 在 450℃时, 1) (V ; 2) 2molSO2 气体和 1molO2 气体完全反应生成 2molSO3 气体时放出的热量为 190kJ;3)bd;4)0.036;向正反应方向;0.36;0.40。 【解析】此题考查了工业制硫酸、化学平衡常数、热化学方程式、化学平衡状态、有关化学平衡的计 算等知识。1)工业制硫酸时二氧化硫催化氧化使用的催化剂是五氧化二钒;该反应正向放热,故温度越 高化学平衡常数越小; 热化学方程式表示的是 450℃时, 2) 2molSO2 气体和 1molO2 气体完全反应生成 2molSO3 气体时放出的热量为 190kJ;3)根据化学平衡状态的特征,容器中气体的平均相对分子质量不随时间变 化、 分子总数不随时间变化时, 说明反应达到平衡状态; 当达到平衡时, 4) 容器中 SO3 的物质的量为 0.18mol, 则 v(SO3)=0.072mol.L .min ,则 v(O2)=0.036mol.L .min ;再继续通入 0.20molSO2 和 0.10molO2 时, 平衡向正反应方向移动,在此 达到平衡时,SO3 的物质的量介于 0.36 和 0.40 之间。 知识归纳:化学平衡常数只是和温度相关的函数,其随温度变化而变化。若正反应为吸热反应,温度 升高 K 值增大;若正反应为放热反应,温度升高 K 值减小。
-1 -1 -1 -1

(2010·江苏卷)17.(8 分)下表列出了 3 种燃煤烟气脱硫方法的原理。

(1) 方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中 SO2 的化学反应为:

2NH3 ? SO2 ? H2O ? ( NH4 )2 SO3 ( NH4 )2 SO3 ? SO2 ? H2O ? 2NH4 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 SO4

2?

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 ) 2H2 ( g ) ? SO2 ( g ) ? S ( g ) ? 2H2O( g ) 2CO( g ) ? O2 ( g ) ? 2CO2 ( g )
22

?H ? 8.0kJ?mol ?1 ?H ? 90.4kJ?mol ?1 ?H ? ?566.0kJ? ?1 mol

2H2 ( g ) ? O2 ( g ) ? 2H2O( g )
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 (3) O2 SO2
-1

?H ? ?483.6kJ? ?1 mol




【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.

(2009·上海卷)下图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时,水与固体碎块混和,杯内食物温度 逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是( )

A.硝酸铵 【答案】B

B.生石灰

C.氯化镁

D.食盐

【解析】NH4NO3 溶于水时,由于扩散过程中吸收的热量大于水合过程中放出的热量,表现为溶液温度降低。 CaO 溶于水时,由于扩散过程中吸收的热量小于水合过程中放出的热量,表现为溶液温度上 升,而导致杯 内食物温度上升。MgCl2、NaCl 溶于水时,由于扩散过程中吸收的热量约等于水合过程中放出的热量,表 现为溶液温度基本不变。

(2009·四川卷)25 ℃,101 kPa 时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为 57.3 kJ/mol,辛烷 的燃烧热为 5 518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是( A.2H (aq)+
+ 2+ -



(aq)+Ba (aq)+2OH (aq)====BaSO4(s)+2H2O(l);Δ H=-57.3 kJ/mol

B.KOH(aq)+

H2SO4(aq)====

K2SO4(aq)+H2O(l);Δ H=-57.3 kJ/mol

23

C.C8H18(l)+

O2(g)====8CO2(g)+9H2O(g);Δ H=-5 518 kJ/mol

D.2C8H18(g)+25O2(g)====16CO2(g)+18H2O(l);Δ H=-5 518 kJ/mol 【答案】B 【解析】本题考查热化学方程式的书写及中和热、燃烧热的概念。中和热的标准是生成 1 mol H2O(l); A 错,B 对。燃烧热要求①必须生成稳定氧化物,如 H2O 不能是气态必须是液态;C→CO2 不能是 CO 等,C 错。②标准状况下 1 mol 可燃物。D 错。

(2009·上海卷)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2 均为正值): H2(g)+Cl2(g) H2(g)+Br2(g) 2HCl(g)+Q1 2HBr(g)+Q2 )

有关上述反应的叙述正确的是( A.Q1>Q2

B.生成物总能量均高于反应物总能量 C.生成 1 mol HCl 气体时放出 Q1 热量 D.1 mol HBr(g)具有的能量大于 1 mol HBr(l)具有的能量 【答案】AD 【解析】两个反应都是放热反应,生成物的总能量低于 反应物的总能量,B 项错。由热化学方程式可知, 生成 2 mol 氯化氢放出的热量才是 Q1, C 项错。

(2009·宁夏、辽宁卷)2SO2(g)+O2(g) 氧化为 1 mol SO3(g)的 Δ H=-99 kJ·mol
-1

2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知 1 mol SO2(g)

请回答下列问题: (1)图中 A、C 分别表示_________、_________,E 的大小对该反应的反应热有无影响?_________。该反 应通常用 V2O5 作催化剂,加 V2O5 会使图中 B 点升高还是降低?_________,理由是__________________; (2)图中 Δ H=_________kJ·mol ; (3)V2O5 的催化循环机理可能为:V2O5 氧化 SO2 时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧 化。写出该催化循环机理的化学方程式_____________________________; (4) 如 果 反 应 速 率 v(SO2) 为 0.05 mol·L ·min
24
-1 -1 -1

, 则

v(O2)=_______mol·L ·min

-1

-1



v(SO3)=_______mol·L ·min ; (5)已知单质硫的燃烧热为 296 kJ·mol ,计算由 S(s)生成 3 mol SO3(g)的 Δ H_______(要求计算过程)。 【答案】 (1)反应物能量 生成物能量 没有影响 降低 因为催化剂改变了反应历程,使活化能 E 降低 (2)-198 (3)SO2+V2O5====SO3+2VO2 4VO2+O2====2V2O5 (4)0.025 0.05 (5)S(s)+O2(g)====SO2(g) Δ H1=-296 kJ·mol ①
-1 -1

-1

-1

SO2(g)+

O2(g)====SO3(g) Δ H2=-99 kJ·mol ②

-1

①×3+②×3 得

3S(s)+

O2(g)====3SO3(g) Δ H=(Δ H1+Δ H2)×3=-1 185 kJ·mol

-1

【解析】本题考查化学反应中的能量变化、盖斯定律、反应速率计算及催化剂的催化原理。(1)由图象知 A、C 点分别代表反应物、产物的总能量,E 为反应的活化能,因反应历程不同而不同,但对反应热无影响; 催化剂的加入, 改变了反应历程, 降低了反应的活化能, 从而加快了反应速率。 (2)由已知数据可知 Δ H=-99 kJ·mol ×2=-198 kJ·mol 。 (4)对于反应 2SO2(g)+O2(g) 由 v(SO2)=0.05 mol·L ·min
-1 -1 -1 -1

2SO3(g), v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2,
-1

可 得 v(O2) 和 v(SO3) 。 (5) 硫 的 燃 烧 热 为 296 kJ·mol , 可 得
-1

S(s)+O2(g)====SO2(g),Δ H=-296 kJ·mol ,结合 2SO2(g)+O2(g) 用盖斯定律,即可求得由 S(s)生成 3 mol SO3(g)的 Δ H。

2SO3(g),Δ H=-198 kJ·mol ,利

-1

(2009·全国Ⅱ卷)已知:2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) Δ H=-890 kJ·mol

Δ H=-571.6 kJ·mol
-1

-1

现有 H2 与 CH4 的混合气体 112 L(标准状况),使其完全燃烧生成 CO2 和 H2O(l), 若实验测得反应放热 3 695 kJ,则原混合气体中 H2 与 CH4 的物质的量之比是( A.1∶1 【答案】B B.1∶3 C.1∶4 ) D.2∶3

【解析】H2 的燃烧热为 285.8 kJ/mol,气体总体积为 设 H2 与 CH4 的物质的量分别为 X、Y 285.8 kJ/mol X+890 kJ/mol Y=3 695 kJ X+Y=5 mol 可得 X=1.25 mol Y=3.75 mol X∶Y=1∶3。

25

(2009·天津卷)已知:2CO(g)+O2(g)====2CO2(g)

Δ H=-566 kJ/mol

Na2O2(s)+CO2(g)====Na2CO3(s)+

O2(g)

Δ H=-226 kJ/mol )

根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是(

A.CO 的燃烧热为 283 kJ B.上图可表示由 CO 生成 CO2 的反应过程和能量关系 C.2Na2O2(s)+2CO2(s)====2Na2CO3(s)+O2(g) H>-452 kJ/mol
23

D.CO(g)与 Na2O2(s)反应放出 509 kJ 热量时,电子转移数为 6.02×10 【答案】C

【解析】CO 的燃烧热为 283 kJ/mol,A 不正确;题中图只能表示能量关系,不表示反应过程,B 不正确; CO2 由固态到气态需吸收能量,所以反应 2Na2O2(s)+2CO2(s)====2Na2CO3(s)+O2(g)可知放出的能量小于 226×2 kJ, Δ H>-452 kJ/mol, 正确; 即 C 由已知热化学方程式可得 CO(g)+Na2O2(s)====Na2CO3(s),Δ H=-509 kJ/mol,当该反应放出 509 kJ 热量时,电子转移 2 mol,D 不正确。

(2009·广东卷)磷单质及其化合物有广泛应用。 (1)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) Δ 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) Δ H1 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)====P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) Δ H2 SiO2(s)+CaO(s)====CaSiO3(s) Δ H3 用 Δ H1、Δ H2 和 Δ H3 表示 Δ H,Δ H=_____________________________。 (2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式见下图)之间脱去两个水分子的产物,其结构式为 ________________________ 。 三 聚 磷 酸 钠 ( 俗 称 “ 五 钠 ” ) 是 常 用 的 水 处 理 剂 , 其 化 学 式 为 ___________________________。

26

(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍。 ①NaH2PO2 中 P 元素的化合价为________________________。 ②化学镀镍的溶液中含有 Ni 和 (a)__________Ni +______ ____ (b)6 +2H ====2P+4
+ 2+ 2+

,在酸性等条件下发生下述反应: +__________ +3H2↑ __________Ni+________ +_______

请在答题卡上写出并配平反应式(a)。 ③利用②中反应可在塑料镀件表面沉积镍磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀。请 从以下方面比较化学镀与电镀。 方法上的不同点: _______________; 原理上的相同点: _______________; 化学镀的优点: _______________。 【答案】 (1)①生产水泥等建筑材料 ②Δ H1+3Δ H2+18Δ H3

(2) Na5P3O10 (3)①+1 ②Ni +
2+

+H2O====Ni+

+2H

+

③化学镀无需通电,而电镀必须通电 都利用氧化还原反应 化学镀对镀件的导电性无特殊要求 【解析】(1)②利用盖斯定律即得 Δ H 与 Δ H1、Δ H2、Δ H3 的关系。 (2)磷酸分子间通过羟基脱水形成三聚磷酸。 (3)②配平时,综合考虑原子守恒、电荷守恒确定未知反应物和产物。

(2009·重庆卷)下列热化学方程式书写正确的是(Δ H 的绝对值均正确)(



A.C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(g);Δ H=-1 367.0 kJ/mol(燃烧热) B.NaOH(aq)+HCl(aq)====NaCl(aq)+H2O(l);Δ H=+57.3 kJ/mol(中和热) C.S(s)+O2(g)====SO2(g);Δ H=-296.8 kJ/mol(反应热) D.2NO2====O2+2NO;Δ H=+116.2 kJ/mol(反应热) 【答案】C 【解析】此题考查热化学方程式的书写。A 项考查燃烧热,生成物水的状态不是稳定状态;B 项,因中和 反应为放热反应,故 Δ H<0;D 项,未注明各物质的聚集状态。
27

(2008·重庆卷)化学反应 N2+3H2

2NH3 的能量变化如下图所示,该反应的热化学方程式是(



A.N2(g)+3H2(g) B.N2(g)+3H2(g)

2NH3(l);Δ H=2(a-b-c)kJ·mol 2NH3(g);Δ H=2(b-a)kJ·mol
-1

-1

C.

N2(g)+

H2(g)

NH3(l);Δ H=(b+c-a)kJ·mol

-1

D.

N2(g)+

H2(g)

NH3(g);Δ H=(a+b)kJ·mol

-1

【答案】A 【解析】本题考查反应热及盖斯定律。 由盖斯定律及图示可推 N(g) (g) 2NH(l) +3H2 的反应热 Δ H=2a kJ·mol -2bkJ·mol -2c kJ·mol =2 2 3 (a-b-c)kJ·mol ,A 项正确;N2(g)+3H2(g)
-1 -1 -1 -1

2NH3(g)的反应热 Δ H=2(a-b)kJ·mol ,B 项错;

-1

N2(g)+

H2(g)

NH3(l)的反应热 Δ H=(a-b-c)kJ·mol ,C 项错;
-1

-1

N2(g)+

H2(g)

NH3

(g)的反应热 Δ H=(a-b)kJ·mol ,D 项错。

(2008·上海卷)已知:H2(g)+F2(g)

2HF(g)+270 kJ,下列说法正确的是(



A.2 L 氟化氢气体分解成 1 L 氢气与 1 L 氟气吸收 270 kJ 热量 B.1 mol 氢气与 1 mol 氟气反应生成 2 mol 液态氟化氢放出的热量小于 270 kJ C.在相同条件下,1 mol 氢气与 1 mol 氟气的能量总和大于 2 mol 氟化氢气体的能量 D.1 个氢气分子与 1 个氟气分子反应生成 2 个氟化氢气体分子放出 270 kJ 热量 【答案】C 【解析】2 mol HF 气体分解生成 1 mol H2 和 1 mol F2 吸收 270 kJ 热量,A 错;因气体氟化氢变为液态氟 化氢放热,当生成 2 mol 液态氟化氢时放出热量大于 270 kJ,B 错;此反应为放热反应,C 正确;1 个氢 气分子与 1 个氟气分子生成 2 个 HF 分子放出能量是非常小的,远远小于 270 kJ,D 错。

(2008·广东卷)下列有关能量转换的说法正确的是( A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程
28



B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 C.动物体内葡萄糖被氧化成 CO2 是热能转变成化学能的过程 D.植物通过光合作用将 CO2 转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程 【答案】AB 【解析】 葡萄糖氧化放出热量,化学能转化为热能,C 错;选项 D 应该是太阳能转化为化学能,D 错。

(2008·广东卷)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约 98%)中含 有 Ca 、Mg 、Fe 、Cl 和
2+ 2+ 3+ -

等杂质,提纯工艺路线如下:

已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示:

回答下列问题: (1)滤渣的主要成分为________________。 (2)“趁热过滤”的原因是________________________________________。 (3)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是_______________________(写出 1 种)。 (4)若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是_____________________________。 (5)已知:Na2CO3·10H2O(s) Na2CO3·10H2O(s) Na2CO3(s)+10H2O(g) Δ H1=+532.36 kJ·mol
-1 -1

Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)

Δ H2=+473.63 kJ·mol

写出 Na2CO3·H2O 脱水反应的热化学方程式______________________________。 【答案】,化学实验方案的设计及要求—性质、制备和检验 (1)Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3 (2)使析出的晶体为 Na2CO3·H2O,防止因温度过低而析出 Na2CO3·10H2O 晶体,令后续的加热 脱水耗时长 (3)用已预热的布氏漏斗趁热抽滤 (4)问题:溶解时有大量沉淀生成,使 Na2CO3 损耗且产物 Na2CO3 混有杂质;原因:“母液”中,含有的 离子有 Ca 、Na 、Cl 、
2+ + -

、OH ,

-

,当多次循环后,使离子浓度不断增大,溶解时会生成 CaSO4、
29

Ca(OH)2、CaCO3 等沉淀 (5)Na2CO3·H2O(s) Na2CO3(s)+H2O(g);Δ H=+58.73 kJ·mol
2+ 3+ 2+ -1

【解析】 (1)因工业碳酸钠中含有 Mg 、 、 , Fe Ca 所以“除杂”中加入过量的 NaOH 溶液, 可生成 Mg(OH)2、 Fe(OH)3、CaCO3 沉淀。 (2)观察坐标图, 温度减少至 308 K 时发生突变, 溶解度迅速减少, 若不趁热过滤将析出晶体 Na2CO3·7H2O。 (3)思路方向:①减少过滤的时间;②保持过滤时的温度。 (4)思路:分析“母液”中存在的离子,若参与循环,将使离子浓度增大,对工业生产中所得产品的质量 有所影响。 (5)通过观察两个热化学方程式,可将两式相减,从而得到 Na2CO3·H2O(s) Na2CO3(s)+H2O(g)。

(2008·海南卷)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为: P-P akJ·mol 、P-O bkJ·mol 、P=O ckJ·mol 、O=O dkJ·mol
-1 -1 -1 -1

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的 A.(6a+5d-4c-12b) kJ·mol B.(4c+12b-6a-5d) kJ·mol C.(4c+12b-4a-5d) kJ·mol D.(4a+5d-4c-12b) kJ·mol 【答案】A
-1

H,其中正确的是

-1

-1

-1
[来源 :学科 网 ZXX K]

【解析】化学反应的实质是反应物原有化学键的断裂和生成物新化学键生成的过程。依据键能的数值可以 估算化学反应的热效应,Δ H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。答案为 A。

(2008·宁夏卷)已知 H2(g)、C2H4(g)和 C2H5OH(l)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol 、-1411.0kJ·mol 和 -1366.8kJ·mol ,则由 C2H4(g)和 H2O(l)反应生成 C2H5OH(l)的△H 为 A.-44.2kJ·mol C.-330kJ·mol 【答案】A 【解析】由题干条件可知如下反应:
-1 -1

-1

-1

B.+44.2kJ·mol D.+330kJ·mol

-1

-1

-1

H2(g)+

O2(g)

H2O(l);Δ H=-285.8 kJ·mol

-1


-1

C2H4(g)+3O2(g)

2CO2(g)+2H2O(l);Δ H=-1 411.0 kJ·mol
30



C2H5OH(l)+3O2(g)

2CO2(g)+3H2O(l);Δ H=-1 366.8 kJ·mol

-1


-1

根据盖斯定律则②-③可得:C2H4(g)+H2O(l)

C2H5OH(l);Δ H=-44.2 kJ·mol 。

(2008·山东卷)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。 (1)丙烷脱氢可得丙烯。 已知:C3H8(g) CH3CH=CH2(g) CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) CH4(g)+HC≡CH(g) △H1=156.6 kJ·mol
-1 -1
[来 源:学_ 科_网 Z_X_X _K]

△H2=32.4 kJ·mol

则相同条件下,反应 C3H3(g)

CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=_____kJ·mol

-1

(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入 O2 和 CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。电 池反应方程式为___________;放电时, 移向电池的_______(填“正”或“负”)极。
[来源:学,科,网 Z,X,X,K]

(3)碳氢化合物完全燃烧生成 CO2 和 H2O。 常温常压下, 空气中的 CO2 溶于水, 达到平衡时, 溶液的 pH=5.60,

c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及 H2CO3 的第二级电离,则 H2CO3
数 K1=_____________。(已知:10
-1 -5.60

+H 的平衡常

+

=2.5×10 ) )(填“>”、“=”或

-6

(4)常温下,0.1 mol·L NaHCO3 溶液的 pH 大于 8,则溶液 c(H2CO3)______c( “<”),原因是__________(用离子方程式和必要的文字说明)。 【答案】 (1)124.2 (2)C3H8+5O2 (3)4.2×10 (4)> +H2O
-7

3CO2+4H2O mol·L +H2O H2CO3 +OH 、
-1



+

(或 的水解程度大于电离程度 CH3CH=CH2(g)+H2(g)

+H )

+

【解析】(1)①-②得 C3H8(g)

Δ H=Δ H1-Δ H2=124.2 kJ·mol 。 向负极移动。

-1

(2)该电池中,O2 在正极得电子,与 CO2 结合成

,生成的

(3)K1=

=4.2×10

-7

mol·L 。 +H2O H2CO3 +OH ,电离:
-

-1

(4)pH>8,溶液显碱性,则说明水解程度大于电离程度,水解: +H2O +H3O ,所以 c(H2CO3)>c(
+

)。

(2008·四川卷)下列关于热化学反应的描述中正确的是 A.HCl 和 NaOH 反应的中加热⊿H=-57.3 kJ/mol,则 H2SO4 和 Ca(OH)2 反应的中和热

H=2×(-57.3) kJ/mol

31

B.CO(g)的燃烧热是 283.0 kJ/mol,则 2CO2(g) C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

2CO(g)+O2(g)反应的⊿H=2×283.0 kJ/mol

D.1 mol 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 【答案】B 【解析】中和热是指强酸与强碱的稀溶液完全反应生成 1 mol H2O 所放出的热量,所以 H2SO4 和 Ca(OH)2 反 应的中和热也为 Δ H=-57.3 kJ·mol ,A 错误;B.中 CO 燃烧是放热反应,则 2CO2(g)
-1 -1

2CO(g)+O2(g)为吸

热反应,且生成 2 mol CO,Δ H=2×283.0 kJ·mol ,B 正确;需要加热才能发生的反应不一定是吸热反 应,如铝热反应、碳的燃烧等,C 不正确;燃烧热是指 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的 热量,D 中甲烷燃烧生成气态水不属于稳定的化合物,D 错误。

(2008·全国Ⅱ)红磷 P(s)和 Cl2(g)发生反应生成 PCl3(g)和 PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图 中的△H 表示生成 1mol 产物的数据)。

根据上图回答下列问题: (1)P 和 Cl2 反应生成 PCl3 的热化学方程式是 ; (2)PCl5 分解成 PCl3 和 Cl2 的热化学方程式是 ; 上述分解反应是一个可逆反应。温度 T1 时,在密闭容器中加入 0.80mol PCl5,反应达平衡时 PCl5 还剩 0.60 mol, 其分解率 α 1 等于 ; 若反应温度由 T1 升高到 T2, 平衡时 PCl5 的分解率为 α 2, α
2

α 1(填

“大于”、“小于”或“等于”); (3)工业上制备 PCl5 通常分两步进行,先将 P 和 Cl2 反应生成中间产物 PCl3,然后降温,再和 Cl2 反应生 成 PCl5。原因是________________________ (4)P 和 Cl2 分两步反应生成 1mol PCl5 的△H3=____________,P 和 Cl2 一步反应生成 1molPCl5 的 △H4__________△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (5)PCl5 与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是__________________________________。 【答案】
32

(1)

Cl2 (g)+ P(s)

PCl3 (g)

Δ H=-306 kJ/ lmol △H=93kJ/ mol

(2) PCl5(g) 25%

PCl3(g)+Cl2(g)

大于

(3)两步反应均为放热反应,降温有利于提高产率,防止产物分解 (4)-399kJ/ mol 等于

(5)PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl

【解析】(1)由图象知 P 和 Cl2 反应生成 PCl3 的热化学方程式是 P(s)+ kJ·mol 。 (2)Δ H=生成物总能量-反应物总能量,反应 PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) Δ H=+93 kJ·mol 。
-1 -1

Cl2(g)

PCl3(g)

Δ H=-306

PCl5(g)

Δ H=-93 kJ·mol ,故反应

-1

分解率= 由于反应 PCl5 (3)3Cl2+2P

×100%=25%。 PCl3+Cl2 是吸热反应, 升高温度, 平衡向正反应方向移动, 分解率增大, α 2 大于 α 1。 即 2PCl3;PCl3+Cl2 PCl5 两个反应均为放热反应,降低温度,有利于平衡向正向移动,提

高了 PCl3 的转化率,同时防止 PCl5 分解。 (4)根据盖斯定律,P 和 Cl2 分两步反应和一步反应生成 PCl5 的 Δ H 应该是相等的。 (5)PCl5 与 H2O 反应生成的酸可能是 H3PO4、HCl 和 HClO,但 PCl5 H3PO4,P 元素化合价没变,则 Cl

元 素 化 合 价 也 不 变 , 即 该 反 应 生 成 的 两 种 酸 是 H3PO4 和 HCl 。 所 以 该 反 应 的 化 学 方 程 式 是 PCl5+4H2O H3PO4+5HCl。

(2008·江苏卷)工业上制备 BaCl2 的工艺流程图如下:

某研究小组在实验室用重晶石(主要成分 BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得 BaSO4(s) + 4C(s) BaSO4(s) + 2C(s) 4CO(g) + BaS(s) 2CO2(g) + BaS(s) △H1 = 571.2 kJ·mol △H2= 226.2 kJ·mol
-1

① ② 。

-1

⑴气体用过量 NaOH 溶液吸收,得到硫化钠。Na2S 水解的离子方程式为

33

⑵向 BaCl2 溶液中加入 AgNO3 和 KBr,当两种沉淀共存时, [Ksp(AgBr)=5.4×10 ,Ksp(AgCl)=2.0×10 ] ⑶反应 C(s) + CO2(g) 2CO(g)的△H=
-13 -10

=



kJ·mol 。

-1

⑷ 实 际 生 产 中 必 须 加 入 过 量 的 炭 , 同 时 还 要 通 入 空 气 , 其 目 的 是 。 【答案】 ⑴S
2-



+ H2O
-3

HS +OH

-

-

HS + H2O

-

H2S +OH (可不写)

-

⑵2.7×10 ⑶172.5

⑷使 BaSO4 得到充分的还原(或提高 BaS 的产量) ①②为吸热反应,炭和氧气反应放 热维持反应所需高温 【解析】(1)S 水解以第一步为主。 (2)向 BaCl2 溶液中加入 AgNO3 和 KBr,当两种沉淀共存时,在溶液中有如下关系: AgCl(s) Ag (aq)+Cl (aq)
+ 2-

AgBr(s)

Ag (aq)+Br (aq)

+

-

由 Ksp=(AgCl)=2.0×10 =c1(Ag )·c(Cl )得 c1(Ag )=

-10

+

-

+

由 Ksp=(AgBr)=5.4×10 =c2(Ag )·c(Br )得 c2(Ag )=

-13

+

-

+

同一溶液中 c1(Ag )=c2(Ag )即

+

+

=



得出

=2.7×10 。

-3

(3)根据盖斯定律,①-②得: C(s)+CO2(g) 2CO(g);Δ H=172.5 kJ·mol 。
-1

(4)在实际生产中加入过量的炭,可使 BaSO4 充分被还原,提高 BaS 的产量;又由于①②均为吸热反应, 过量的炭与氧气反应放出的热量可维持反应所需的高温。

(2007·上海卷)47.氢能是一种既高效又干净的新能源,发展前景良好,用氢作能源的燃料电池汽车倍 受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”,已达到世界先进水平,并加快向产 业化的目标迈进。氢能具有的优点包括( ①原料来源广 ②易燃烧、热值高 )

③储存方便 ④制备工艺廉价易行
34

A.①② 【答案】A

B.①③

C.③④

D.②④

(2007·重庆卷)13.含有 2~5 个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表: 烷烃名称 沸点(℃) 燃 烧
-1

乙烷 -88.6 热 1560.7

丙烷 -42.1 2219.2

丁烷 -0.5 2877.6

戊烷 36.1 3535.6

(kJ·mol )

*燃烧热:1 摩尔物质完全燃烧,生成二氧化碳、液态水时所放出的热量 根据表中数据,下列判断错误的是( )。

A.正庚烷在常温常压下肯定不是气体 B.烷烃燃烧热和其所含碳原子数成线性关系 C.随碳原子数增加,烷烃沸点逐渐升高 D.随碳原子数增加,烷烃沸点和燃烧热都成比例增加 【答案】D 【解析】烷烃随碳原子数增多,沸点升高,燃烧热成线性关系增大,但不成比例关系。

(2007·广东卷)下列说法正确的是( A.需要加热的化学反应都是吸热反应 B.中和反应都是放热反应



C.原电池是将电能转化为化学能的一种装置 D.水力发电是将化学能转化为电能的过程 【答案】B 【解析】有的放热反应需加热,原电池是把化学能转变为电能,水发电不是化学能转变为电能,A、C、D 三项都错。

(2007·海南卷)6.已知:(1)Zn(s)+1/2O2(g)==ZnO(s),Δ H=-348.3kJ/mol (2) 2Ag(s)+1/2 O2(g)== Ag2O(s),Δ H=-31.0kJ/mol 则 Zn(s)+ Ag2O(s)== ZnO(s)+ 2Ag(s)的 Δ H 等于 A.-317.3kJ/mol C.-332.8 kJ/mol 【答案】A 【解析】本题考查反应热的计算。由盖斯定律,两式相减整理得:Zn(s)+Ag2O(s)===ZnO(s)+2Ag -317.3 kJ·mol
-1

B.-379.3kJ/mol D.317.3 kJ/mol

Δ H=

35

(2007·广东卷)16.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知: ①Sn(s、白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) ②Sn(s、灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) ③Sn(s、灰) 下列说法正确的是 A B C D △H1>△H2 锡在常温下以灰锡状态存在 灰锡转化为白锡的反应是放热反应 锡制器皿长期处于低于 13.2℃的环境中,会自行毁坏 Sn(s、白) △H1 △H2
[来源 :Z_xx _k.Co m]

△H3=+2.1kJ/mol

【答案】D

【解析】本题考查热化学方程式知识。由题意可知,②-①,Sn(s,灰)
-1

Sn(s,白);Δ H3=Δ H2

-Δ H1=2.1 kJ·mol ,故该反应为吸热反应,Δ H1<Δ H2,Sn(s,白)能量高。常温为 25 ℃,此时灰锡不 稳定,故一般以 Sn(s,白)存在。低于 13.2 ℃时,白锡不稳定,生成粉末状的灰锡,故锡制器会自行毁坏。

(2007·广东卷新课标)14.将 V1mL1.0mol/L HCl 溶液和 V2mL 未知浓度的 NaOH 溶液混合均匀后测量并记 录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持 V1+V2=50mL)。下列叙述正确的是

A B C D

做该实验时环境温度为 22℃ 该实验表明化学能可能转化为热能 NaOH 溶液的浓度约为 1.0mol/L 该实验表明有水生成的反应都是放热反应

【答案】B 【解析】本题考查酸碱中和反应是放热反应。 当加入 5 mL HCl 溶液时,反应放出热量,混合液的温度达到 22 ℃,故环境的温度应低于 22 ℃。由图象 可知盐酸与氢氧化钠反应是放热反应,由化学能转化为热能,恰好反应时放出热量最多,NaOH 的浓度为:

=1.50 mol·L

- 1

。有水生成的反应不一定是放热反应,如

36

Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O。

(2007·上海卷)14.已知:CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)+2878kJ (CH3)2CHCH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)+2869kJ 下列说法正确的是 A B C D 正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子 正丁烷的稳定性大于异丁烷 异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程 异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
[来源:学§科§网]

【答案】A 【解析】本题是考查物质稳定性及能量变化的题目。1 mol 正丁烷燃烧放出 2 878 kJ 热量,1 mol 异丁烷 燃烧放出 2 869 kJ 热量,正丁烷燃烧放出热量大于异丁烷燃烧放出热量,故 A 正确。正丁烷能量大,稳 定性差,故 B 错误。两式相减得 CH3CH2CH2CH3(g) (CH3)2CHCH3(g)+9 kJ,异丁烷转化为正丁烷是一

个吸热过程。正丁烷和异丁烷是同分异构体,具有相同 C—H 键,都含有 10 个 C—H 键。

(2007·江苏卷)7.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)====CO2(g)+3H2(g);△H=+49.0kJ·mol
-1

②CH3OH(g)+1/2O2(g)====CO2(g)+2H2(g); △H=-192.9kJ·mol

-1

下列说法正确的是 A.CH3OH 的燃烧热为 192.9kJ·mol
-1

B.反应①中的能量变化如上图所示 C.CH3OH 转变成 H2 的过程一定要吸收能量

D.根据②推知反应 CH3OH(1)+ 【答案】D

O2(g)====CO2(g)+2H2(g)的△H>-192.9kJ·mol

-1

【解析】本题主要考查化学反应中的能量转换关系。燃烧热是在室温、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,显然 A 不正确;反应①为吸热反应,则反应物的总能量应低于生成物 的总能量,所给图示不正确,即 B 不正确;反应①为吸热反应,反应②为放热反应,二者皆可使 CH3OH 转
37

化为 H2,C 不正确;由于在 CH3OH(l)

CH3OH(g)过程中需吸收热量,故 D 正确。

(2007·天津卷)29.黄铁矿主要成分是 FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时,取 0.1000 g 样品在空 气中充分灼烧,将生成的 SO2 气体与足量 Fe2 (SO4)3 溶液完全反应后,用浓度为 0.02000 mol/L 的 K2Cr2O7 标准溶液滴定至终点,消耗 K2Cr2O7 溶液 2 5.00 mL。

已知: (1)样品中 FeS2 的质量分数是(假设杂质不参加反应) 。

(2)若灼烧 6 g FeS2 产生的 SO2 全部转化为 SO3 气体时放出 9.83 kJ 热量,产生的 SO3 与水全部化合生成 H2SO4 , 放 出 式: 13.03 kJ 热 量 , 写 出 。 L,制得 98%的硫酸质量 SO3 气 体 转 化 为 H2SO4 的 热 化 学 方 程

(3)煅烧 10 t 上述黄铁矿,理论上产生 SO2 的体积(标准状况)为 为 【答案】 (1)90.00% (2)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l);△H=-130.3 kJ/mol (3)3.36×10
6

t,SO2 全部转化为 H2SO4 时放出的热量是

kJ。

15

3.43×10

7

【解析】本题主要考查考生应用物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等进行综合计算的能力。 (1)由反应 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 及题目所给的两个离子反应方程式,可得下列关系式:

FeS2 ~ 2SO2



4Fe

2+



Cr2O

120 g

mol 25.00×10
-3

m(FeS2)
解得 m(FeS2)=0.090 0 g

L×0.020 00 mol·L

-1

所以 w(FeS2)=

×100%=90.00%

(2)n(FeS2)=

=0.05 mol,完全燃烧时可产生 0.1 mol SO2。1 mol SO3 完全与水化合放出的

热量为 130.3 kJ, SO3 气体转化为 H2SO4 的热化学方程为 SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l); H=-130.3 kJ·mol 则 Δ
-1



(3)4FeS2+11O2

Fe2O3+8SO2
38

4×120 t 10 t×90% 解得:V(SO2)=3.36×10 L 又由 2SO2+O2 FeS2 120 10 t×90% ~
6

8×22.4×10 L

3

V(SO2)

2SO3,及 SO3+H2O===H2SO4 得 2H2SO4 2×98

m(H2SO4)·98%

解之得 m(H2SO4)=15 t SO2 全部转化为 H2SO4 时放出的热量包括两部分:SO2 转化为 SO3 时放出的热量和 SO3 与 H2O 化合为 H2SO4 时放 出的热,按上述(2)中的关系不难求解。

(2007·重庆卷)13.已知 1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量 121 kJ,且氧气中 1 mol O=O 键完全 断裂时吸收热量 496 kJ,水蒸气中 1 mol H-O 键形成时放出热量 463 kJ,则氢气中 1mol H-H 键断裂时吸 收热量为 A.920 kJ C. 436 kJ 【答案】C 【解析】本题考查了反应热(焓变的计算方法)。 方法(1): 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) 2 mol 0.5 mol Δ H=-484 kJ·mol
-1

B.557 kJ D.188 kJ

ΔH ΔH

?

-121 kJ

方法(2):设 1 mol H—H 断裂吸收的热量为 Q,则 2Q+496 kJ-4×463 kJ=Δ H,故 Q=436 kJ。

(2007·山东卷)28.二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其 污染是坏境化学当前的重要研究内容之一。 (1)硫酸生产中,SO2 催化氧化生成 SO3:

2SO2(s)+O2(g)

2SO3(g).

某温度下,SO2 的平衡转化率(α )与体系总压强(P)的关系如下图所示。根据图示回答下列问题:

39

①将 2.0 molSO2 和 1.0molO2 置于 10 L 密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为 0.10MPa。该反应的平 衡常数等于__________。 ②平衡状态由 A 变到 B 时,平衡常数 K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。 (2)用 CH4 催化还原 NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如: CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol
-1

△H=-1160kJ·mol

-1

若用标准状况下 4.48 L CH4 还原 NO2 至 N2,整个过程中转移的电子总数为__________(阿伏加德罗常数的 值用 NA 表示),放出的热量为___________kJ。 (3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox,3<x<4,M=Mn、Co、Zn 或 Ni)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得, 常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示:

请写出 MFe2Ox 分解 SO2 的化学方程式________________(不必配平)。 【答案】 (1)①800L·mol ② = (2)1.60NA(或 1.6NA) 173.4 (3)MFe2Ox+SO2→MFe2O4+S 【解析】本题考查有关化学平衡的概念、计算、有关反应热的计算及氧化还原知识。由图象中的数据可计 算平衡常数;(2)中计算是有关电子转移数目的计算。
-1

(1)0.10 MPa 时:c(SO2)=2 mol×(1-0.8)×

=0.04 mol·L

-1

c(O2)=(1 mol-1.6 mol×



=0.02 mol·L

-1

40

c(SO3)=1.6 mol×

=0.16 mol·L

-1

K=

=

=800 L·mol

-1

②由 A 到 B,温度不变,只增大压强,K 不变。 (2) 本 小 题 是 有 关 氧 化 还 原 和 反 应 热 的 计 算 , 由 2CH4(g)+4NO2(g)===2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) Δ H=-1734 kJ·mol
-1

盖 斯 定 律 把 两 式 相 加 , 得

转移电子数:

×8=1.6 mol,故为 1.6NA

放出热量:0.2 mol×

×1 734 kJ·mol =173.4 kJ

-1

(3)由于信息转化关系已确定,只要确定被分解物质的产物即可写出反应方程式。分解 SO2 由条件可推出 SO2 作氧化剂,只有还原为单质硫时才防止污染环境。

(2007·全国Ⅱ)9.已知:①1 mol H2 分子中化学键断裂时需要吸收 436kJ 的能量 ②1 mol Cl2 分子中化学键断裂时需要吸收 243kJ 的能量 ③由 H 原子和 Cl 原子形成 1 mol HCl 分子时释放 431kJ 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.氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体,反应的△H=183kJ/mol C.氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体,反应的△H=-183kJ/mol D.氢气和氯气反应生成 1 mol 氯化氢气体,反应的△H=-183kJ/mol 【答案】C 【解析】本题主要考查化学反应中的能量变化情况。书写热化学反应方程式时除标明反应物与生成物的聚 集状态外,还必须标明与化学计量数相对应的热量变化值,A 不正确;由已知条件知生成 2 mol HCl 气体 时反应物的总键能为:436 kJ+243 kJ=679 kJ,而 2 mol HCl 的键能为 2×431 kJ=862 kJ,所以生成 2 mol HCl 反应过程中放出的热量为:Δ H=679 kJ·mol -862 kJ·mol =-183 kJ·mol ,答案为 C。
-1 -1 -1

(2006·上海卷)7.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 A.碳酸钙受热分解 B.乙醇燃烧 C.铝粉与氧化铁粉末反应 D.氧化钙溶于水 【答案】A

41

(2006·江苏卷)8.下列各组热化学方程式中,化学反应的△H 前者大于后者的是

①C(s)+O2(g)==CO2(g);△H1 ②S(s)+O2(g)==SO2(g);△H3

C(s)+

O2(g)==CO(g);△H2

S(g)+O2(g)==SO2(g);△H4

③H2(g)+

O2(g)==H2O(l);△H5

2H2(g)+O2(g)==2H2O(l);△H6 CaO(s)+H2O(l)==Ca(OH)2(s);△H8 C.②③④ D.①②③

④CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g);△H7 A.① 【答案】C B.④

【解析】碳与氧气反应放热,即 Δ H1<0,Δ H2<0,CO 在与 O2 作用时又放热,所以 Δ H1<Δ H2;等量的固 态硫变为气态硫蒸汽时吸热,故在与 O2 作用产生同样的 SO2 时,气态硫放出的热量多,即 Δ H3>Δ H4;发 生同样的燃烧反应,物质的量越多,放出的热量越多,故 Δ H5>Δ H6;碳酸钙分解吸收热量,Δ H7>0;CaO 下 H2O 反应放出热量,Δ H8<0 显然 Δ H7>Δ H8,故本题答案为 C。

(2006·重庆卷)10.25℃、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、2800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是

A.C(s)+

O2(g)==CO(g);△H=-393.5 kJ/mol

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.

C6H12O6(s)+3O2(g) === 3CO2(g)+3H2O(1);△H=-1400 kJ/mol

【答案】D 【解析】燃烧热是指在 101kPa 时,1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。对 C 而言稳定的 氧化物指 CO2(g)、对 H 而言稳定的氧化物指 H2O(l)。所以 A、B、C 错误,正确答案为 D。

(2006·天津卷)13.已知反应:①101kPa 时,2C(s)+O2(g)==2CO(g);Δ H=-221 kJ/mol ②稀溶液中,H (aq)+OHˉ(aq)==H2O(l);Δ H=-57.3 kJ/mol 下列结论正确的是 A.碳的燃烧热大于 110.5 kJ/mol B.①的反应热为 221 kJ/mol C.稀硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热为-57.3 kJ/mol D.稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1 mol 水,放出 57.3 kJ 热量 【答案】A
+

42

【解析】1 mol C 不完全燃烧生成 CO 放出热量

,1 mol C 完全燃烧生成 CO2 放出热量大

于 110.5 kJ,即 C 的燃烧热大于 110.5 kJ/mol;反应①的反应热为-221 kJ/mol;稀硫酸与稀 NaOH 溶液 反应的中和热为 57.3 kJ/mol;醋酸是弱酸,与 NaOH 溶液中和生成 1 mol 水时放出的热量小于 57.3 kJ。

(2005·江苏卷)21.通常人们把拆开 1mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可 以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H 等于反应中断裂旧化学 键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。 化学键 键 能
—1

Si—O / 460

Si—Cl 360

H—H 436

H—Cl 431

Si—Si 176

Si—C 347

kJ·mol

请回答下列问题: ⑴ 比较下列两组物质的熔点高低(填>或<) SiC______ Si; SiCl4 ______ SiO2 ⑵ 图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子, 请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。

⑶ 工业上高纯硅可通过下列反应制取: SiCl4 (g) + 2H2(g) Si(s) + 4HCl(g)

该反应的反应热△H = ___________ KJ/mol 【答案】 ⑴ > ⑵ 如下图 <

⑶ +236 【解析】本题主要考查键能的大小与物质性质及反应热之间的关系。 (1)SiC 与 Si 皆为原子晶体,由于 Si—C 键能大于 Si—Si 键能,故 SiC 的熔点比 Si 高;SiCl4 为分子晶 体,SiO2 为原子晶体,前者的熔点低于后者。 (2) 根据硅原子与硅原子可形成四个相等的硅硅键可知除立方体中心的硅原子处, 与它相邻的硅原子应 处

43

于可形成正四面体的四个顶点上。 (3)根据题意所给反应的旧化学键键能之和为:4×360 kJ·mol +2×436 kJ·mol =2312 kJ·mol , 新化学键键能之和为 4×431 kJ·mol +2×176 kJ·mol (每摩硅原子相当于形成 2 mol Si—Si)=2 076 kJ·mol ,所以反应热为:2312 kJ·mol -2076 kJ·mol =236 kJ·mol 。
-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

(2005·江苏卷)4.氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的热化学方程式分别为: H2 (g) + 1/2O2(g) == H2O (l); CO(g) + 1/2O2(g) == CO2(g); △H = -285.8 KJ/mol △H = -283.0 KJ/mol △H = -5518 KJ/mol △H = -890.3 KJ/mol

C8H18 (l) +(25/2)O2(g) == 8CO2(g) + 9H2O (l); CH4 (g) + 2O2(g) == CO2(g) + 2H2O (l);

相同质量的 H2、CO、C8H18、CH4 完全燃烧时,放出热量最少的是 A.H2 (g) C.C8H18 (l) 【答案】B 【解析】本题主要考查化学反应中的能量变化。假设其质量皆为 1 g,则它们放出的热量分别为: B.CO(g) D.CH4 (g)

H2:

×285.8 kJ·mol =142.9 kJ;

-1

[来源:Zxxk.Com]

CO:

×283.0 kJ·mol =10.1 kJ;

-1

C4H10:

×5 518 kJ·mol =95 kJ;

-1

CH4:

×890.3 kJ·mol =55.64 kJ,显然本题答案为 B。

-1

(2005·天津卷)29.磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1 g 的单质磷(P)在 3.2 g 氧气中 燃烧,至反应物耗尽,并放出 X kJ 热量。 (1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是 为 。 。 ,其相应的质量(g)

(2)已知单质磷的燃 烧热为 Y kJ/mol,则 1mol P 与 O2 反应生成固态 P2O3 的反应热 Δ H= (3)写出 1mol P 与 O2 反应生成固态 P2O3 的热化学方程式: 【答案】 (1)P2O3 P2O5 2.75 3.55 。

(2)-(20X-Y)kJ/mol

(3)P(s)+

O2(g)=

P2O2(s); △H=-(20X-Y)kJ/mol
44

【解析】3.1 g P 在 3.2 g O2 中充分燃烧后,产物中 n(P)∶n(O)=1∶2,可知其中必然有 P2O5,另一 种固态氧化物为 P2O3。列出方程组:

解得:n(P2O5)=0.025 mol,n(P2O3)=0.025 mol,质量分别为 3.55 g 和 2.75 g。 P 的燃烧热是 1 mol P 充分燃烧生成 P2O5 时放出的热量,则 1 mol P 与 O2 反应生成固态 P2O3 时放出的热量 =(20x-y) kJ,即反应热 Δ H=-(20x-y)kJ·mol 。 O2(g)==== P2O3(s);Δ H=-(20x-y)kJ·mol
-1 -1

为:

热化学方程式为:P(s)+

(2005·全国卷Ⅰ)13.已知充分烯烧 a g 乙炔气体时生成 1mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量 b k J,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 A.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) △H=-4b k J/mol

B.C2H2(g)+

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

△H=2b k J/mol △H=-2b k J/mol △H=b k J/mol

C.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) D.2C2H2(g)+5O2(g)=== 4CO2(g)+2H2O(l) 【答案】A

【解析】放热反应中 Δ H<0,所以 B、D 错误。生成 1 mol CO2 时放出 b kJ 的热量,所以,生成 4 mol CO2 时放出热量为 4b kJ,所以 A 正确。

(2004·上海卷)7.实验室制取下列气体,其反应放热的是( A.由无水醋酸钠制 CH4 B.由乙醇制 C2H4 C.由电石制 C2H2 D.由氯酸钾制 O2 【答案】C
[来源:学科网]



(2004·广东卷)17.已知葡萄糖的燃烧热是 2804kJ·mol ,当它氧化生成 1 g 水时放出的热量是( A.26.0 kJ B.51.9 kJ C.155.8 kJ D.467.3 kJ 【答案】A

-1



45

(2004·全国卷Ⅱ)13.已知 25℃、101 kPa 下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨)+O2(g)===CO2(g) Δ H=-393.51 kJ·mol
-1

C(金刚石)+O2(g)===CO2(g) Δ H=-395.41 kJ·mol 据此判断,下列说法正确的是( )

-1

A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低 B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高 C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低 D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高 【答案】A

(2004·全国卷Ⅲ)8.已知 Δ H1= a kJ·mol Δ H2= b kJ·mol
-1

(1)H2(g)+

O2(g)===H2O(g)

(2)2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

-1

(3)H2(g)+

O2(g)===H2O(l)

Δ H3= c kJ·mol Δ H4= d kJ·mol

-1

(4)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) 下列关系式中正确的是( A.a<c<0 【答案】C )

-1

B.b>d>0

C.2a=b<0

D.2c=d>0

(2004·全国卷)12.在 25℃、101 kPa 下,1 g 甲醇燃烧生成 CO2 和液态水时放热 22.68 kJ,下列热化学 方程式正确的是( )

A.CH3OH(l)+

O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);Δ H=+725.8 kJ/mol

B.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l);Δ H=-1452 kJ/mol C.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l);Δ H=-725.8 kJ/mol D.2CH3OH(l)+3O2 (g)===2CO2(g)+4H2O(l);Δ H=+1452 kJ/mol 【答案】B

(2003·江苏、广东卷)4.已知在 25℃,101 kPa 下,1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放 出 48.40 kJ 热量。表示上述反应的热化学方程式正确 的是( )
-1

A.C8H18(l)+

O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g)

=-48.40 kJ·mol

46

B.C8H18(l)+

O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)

=-5518 kJ·mol

-1

C.C8H18 (l)+

O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)

=+5518 kJ·mol

-1

D.C8H18 (l)+ 【答案】B

O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)

=-48.40 kJ·mol

-1

(2000·山西卷)13.我国锅炉燃煤采用沸腾炉逐渐增多,采用沸腾炉的好处在于( A.增大煤炭燃烧时的燃烧热 B.减少炉中杂质气体(如 SO2 等)的形成 C.使得化学平衡发生移动 D.使得燃料燃烧充分,从而提高燃料的利用率 【答案】D



(2000·山西卷)14.今有如下 3 个热化学方程式: O2(g)=H2O(g) Δ H=a kJ·mol O2(g)=H2O(l) Δ H=b kJ·mol Δ H=c kJ·mol )
-1

H2(g)+

H2(g)+

-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 关于它们的下列表述正确的是( A.它们都是吸热反应 B.a、b 和 c 均为正值 C.a=b D.2b=c 【答案】D

-1

(2003·全国卷)13.已知在 1×10 Pa,298 K 条件下,2 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出 484 kJ 热量,下 列热化学方程式正确的是( ) O2(g)Δ H=+242 kJ·mol
-1

5

A.H2O(g)

H2(g)+

B.2H2(g)+O2(g)

2H2O(l)Δ H=-484 kJ·mol

-1

C.H2(g)+

O2(g)

H2O(g)Δ H=+242 kJ·mol 2H2O(g)Δ H=+484 kJ·mol
47

-1

D.2H2(g)+O2(g)

-1

【答案】A

(2002·天津、山西、江西卷)9.沼气是一种能源,它的主要成分是 CH4。0.5 mol CH4 完全燃烧生成 CO2 和 H2O 时,放出 445 kJ 热量,则下列化学方程式中正确的是( )
-1

A.2CH4(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)Δ H=+890 kJ·mol B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)Δ H=+890 kJ·mol
-1

C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)Δ H=-890 kJ·mol

-1

D.

CH4(g)+O2(g)=

CO2(g)+H2O(l)Δ H=-890 kJ·mol

-1

【答案】C

(2002·上海卷)18.下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是( ①燃烧时发生氧化反应 A.①②③ C.①③④ 【答案】D

) ④燃烧时放出大量热量

②充分燃烧的产物不污染环境③乙醇是一种再生能源 B.①②④ D.②③④

(2002·上海卷)19.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热 引发高氯酸铵反应,其方程式可表示为:2NH4ClO4 中错误的是( ) N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑+Q,下列对此反应的叙述

A.上述反应属于分解反应 B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
[来源:学科网 ZXXK]

C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能 D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用 【答案】D

(2002·上海卷)20.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合 后摇动即会制冷。该化学物质是( A.氯化钠 C.固体氢氧化钠 【答案】B ) B.固体硝酸铵 D.生石灰

(2000·天津、江西卷)26.由氢气和氧气反应生成 1 mol 水蒸气放热 241.8 kJ,写出该反应的热化学方 程式:
48



若 1 g 水蒸气转化成液态水放热 2.444 kJ,则反应 H2(g)+
-1

O2(g)===H2O(l)的

H=

kJ·mol

。 kJ·mol 。
-1

氢气的燃烧热为

【答案】H2(g)+

O2(g)===H2O(g);

H=-241.8 kJ·mol-1

-285.8

285.8

(1999·上海卷)美国《科学美国人》杂志在 1971 年 7 月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数 据:到达地球表面的太阳辐射能的几条主要去路 直接反射 以热能方式离开地球 水循环 大气流动 光合作用 请选用以上数据计算: (1)地球对太阳能的 利用率约为 (2)通过光合作用,每年有 。 千焦的太阳能转化为化学能(每年按 365 天计)。 52,000×10 千焦/秒 81,000×10 千焦/秒 40,000×10 千焦/秒 370×10 千焦/秒 40×10 千焦/秒
9 9 9 9 9

(3)每年由绿色植物通过光合作用(6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2)为我们生存的环境除去二氧化碳的质量 A。试根 据能量关系列出 A 的计算式。 列式中缺少的数据用符号表示。

A=
所缺数据的化学含义为 【答案】 (1)23.2% (2)1.26×10
18

(千克)。 。

(3)

每生成 1 mol 葡萄糖所需吸收的能量

(1999· 上海卷)在相同条件下, 下列物质分别与 H2 反应, 当消耗等物质的量的 H2 时放出热量最多的是( A.Cl2 【答案】A B.Br2 C.I2 D.S

)

49


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