（北京專用）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題十二 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化課件-人教版高三全冊化學(xué)課件

1、專題十二化學(xué)反應(yīng)中的能量變化高考化學(xué)高考化學(xué) (北京專用)五年高考A A組自主命題組自主命題北京卷題組北京卷題組考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計(jì)算考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計(jì)算1.(2015北京理綜,9,6分)最新報(bào)道:科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下:下列說法正確的是()A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B.在該過程中,CO斷鍵形成C和OC.CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D.狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O2反應(yīng)的過程答案答案CA項(xiàng),CO和O生成CO2是放熱反應(yīng);B項(xiàng),觀察反應(yīng)過程的示意圖知,該過程中,CO中的化學(xué)鍵沒有斷裂形

2、成C和O;C項(xiàng),CO和O生成的CO2分子中含有極性共價(jià)鍵;D項(xiàng),狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O反應(yīng)的過程。審題技巧審題技巧認(rèn)真觀察題給示意圖,注意其表示CO和O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵明確從能量高的狀態(tài)到能量低的狀態(tài),要釋放能量,并能根據(jù)圖示分析物質(zhì)變化情況。2.(2013北京理綜,6,6分)下列設(shè)備工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是()ABCD硅太陽能電池鋰離子電池太陽能集熱器燃?xì)庠畲鸢复鸢窪硅太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鋰離子電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,B項(xiàng)錯(cuò)誤;太陽能集熱器是將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置,C項(xiàng)錯(cuò)誤;燃?xì)馔ㄟ^燃?xì)庠畎l(fā)生燃燒反應(yīng),如CH4+2O2

3、CO2+2H2O,實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能到熱能的轉(zhuǎn)化,D項(xiàng)正確。審題技巧審題技巧太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置;原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵燃料燃燒時(shí)可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。3.(2019北京理綜,27節(jié)選)氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一,高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)。(1)甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。反應(yīng)器中初始反應(yīng)的生成物為H2和CO2,其物質(zhì)的量之比為4 1,甲烷和水蒸氣反應(yīng)的方程式是 。已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng):.CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H1.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H2.CH4(g) C(s)+2

4、H2(g) H3為積炭反應(yīng),利用H1和H2計(jì)算H3時(shí),還需要利用 反應(yīng)的H。反應(yīng)物投料比采用n(H2O) n(CH4)=4 1,大于初始反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,目的是 (選填字母序號(hào))。a.促進(jìn)CH4轉(zhuǎn)化b.促進(jìn)CO轉(zhuǎn)化為CO2c.減少積炭生成用CaO可以去除CO2。H2體積分?jǐn)?shù)和CaO消耗率隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖所示。從t1時(shí)開始,H2體積分?jǐn)?shù)顯著降低,單位時(shí)間CaO消耗率 (填“升高”“降低”或“不變”)。此時(shí)CaO消耗率約為35%,但已失效,結(jié)合化學(xué)方程式解釋原因: 。答案答案(1)CH4+2H2O 4H2+CO2C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)或C(s)+CO2(g)2

5、CO(g)abc降低CaO+CO2 CaCO3,CaCO3覆蓋在CaO表面,減少了CO2與CaO的接觸面積解析解析本題考查的內(nèi)容是化學(xué)反應(yīng)原理中的化學(xué)反應(yīng)與能量變化、化學(xué)平衡的移動(dòng)等。試題的綜合性強(qiáng)、信息量大,側(cè)重考查了學(xué)生接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力和分析問題、解決問題的能力,體現(xiàn)了變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知的學(xué)科核心素養(yǎng)及培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步的意識(shí)和創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識(shí)的價(jià)值觀念。(1)反應(yīng)中有固體碳生成,而、中都沒有碳參與反應(yīng),所以必須有一個(gè)有碳參與的反應(yīng)的H才能計(jì)算H3。4.(2015北京理綜,26,12分)氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。以太陽能為熱?熱化學(xué)

6、硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應(yīng)過程如下圖所示:(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。(2)反應(yīng)得到的產(chǎn)物用I2進(jìn)行分離。該產(chǎn)物的溶液在過量I2的存在下會(huì)分成兩層含低濃度I2的H2SO4層和含高濃度I2的HI層。根據(jù)上述事實(shí),下列說法正確的是 (選填序號(hào))。a.兩層溶液的密度存在差異b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶辨別兩層溶液的方法是 。經(jīng)檢測,H2SO4層中c(H+) c(S)=2.06 1。其比值大于2的原因是 。(3)反應(yīng):2H2SO4(l) 2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)H=+550 kJmol-1。它由兩步反

7、應(yīng)組成:.H2SO4(l) SO3(g)+H2O(g) H=+177 kJmol-1;.SO3(g)分解。L(L1、L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。如圖表示L一定時(shí),中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。X代表的物理量是 。判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡述理由: 。24O答案答案(1)SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI(2)a、c觀察顏色,顏色深的是HI層,顏色淺的是H2SO4層H2SO4層中含有少量HI(3)壓強(qiáng)L12。(3)根據(jù)蓋斯定律可得,2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)的H=+550 kJmol-1-2(+177 kJmol-1)=+196 kJmol-1,故升高

8、溫度,平衡正向移動(dòng),SO3的平衡轉(zhuǎn)化率增大;增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),SO3的平衡轉(zhuǎn)化率減小,故X代表的物理量是壓強(qiáng),L1”或“反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng)使反應(yīng)正向進(jìn)行,H2SO4的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大解析解析(1)反應(yīng)為3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s),根據(jù)蓋斯定律,由(反應(yīng)+反應(yīng))即得反應(yīng)的逆反應(yīng),所以反應(yīng)的H=-(551-297) kJmol-1=-254 kJmol-1。(2)反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),加壓時(shí)平衡正向移動(dòng),H2SO4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)會(huì)升高,所以p2p1。6.(2013北京理綜,2

9、6,14分)NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨,寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式: 。(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化示意圖如下:寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。隨溫度升高,該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢是 。(3)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx的排放。當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí),NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式: 。當(dāng)尾氣中空氣過量時(shí),催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下:12MgO20CaO38SrOH1(CaCO3)0B.H2(MgCO3)=H2(CaCO3)0C.H1(C

10、aCO3)-H1(MgCO3)=H3(CaO)-H3(MgO)D.對于MgCO3和CaCO3,H1+H2H3 23O考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計(jì)算考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計(jì)算B B組統(tǒng)一命題、?。▍^(qū)、市）卷題組組統(tǒng)一命題、?。▍^(qū)、市）卷題組答案答案C H1為破壞MCO3中離子鍵所需吸收的能量,H10,因Mg2+半徑比Ca2+小,故MgCO3中離子鍵比CaCO3強(qiáng),A正確;C分解為CO2和O2-為吸熱過程,H20,因MgCO3和CaCO3中H2均表示C的分解所吸收熱量,則H2(MgCO3)=H2(CaCO3),B正確;根據(jù)題給能量關(guān)系及蓋斯定律可知:H1(CaCO3)+H2

11、(CaCO3)=H(CaCO3)+H3(CaO),H1(MgCO3)+H2(MgCO3)=H(MgCO3)+H3(MgO),式-式結(jié)合考慮H2(MgCO3)=H2(CaCO3)得:H1(CaCO3)-H1(MgCO3)=H3(CaO)-H3(MgO)+H(CaCO3)-H(MgCO3),因H(CaCO3)H(MgCO3),故C錯(cuò)誤;MCO3(s)分解為MO(s)和CO2(g)為吸熱過程,H0,考慮到H1+H2=H+H3,故有H1+H2H3,D正確。23O23O疑難突破疑難突破解答本題的關(guān)鍵點(diǎn)有二,一是判斷H1、H2、H3及H的正負(fù),均為吸熱過程,焓變?yōu)檎?二是根據(jù)蓋斯定律尋找出H1、H2、H

12、3、H的相互關(guān)系:H1+H2=H+H3。2.(2017天津理綜,3,6分)下列能量轉(zhuǎn)化過程與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是()A.硅太陽能電池工作時(shí),光能轉(zhuǎn)化成電能B.鋰離子電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能C.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí),電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能D.葡萄糖為人類生命活動(dòng)提供能量時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能答案答案A硅太陽能電池工作時(shí),把光能轉(zhuǎn)化為電能,沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)。3.(2016江蘇單科,8,2分)通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是()太陽光催化分解水制氫:2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) H1=571.6 kJmol-1焦炭與水反應(yīng)制氫:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) H

13、2=131.3 kJmol-1甲烷與水反應(yīng)制氫:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)H3=206.1 kJmol-1A.反應(yīng)中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.反應(yīng)為放熱反應(yīng)C.反應(yīng)使用催化劑,H3減小D.反應(yīng)CH4(g) C(s)+2H2(g)的H=74.8 kJmol-1 答案答案DA項(xiàng),反應(yīng)中太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故錯(cuò)誤;B項(xiàng),反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故錯(cuò)誤;C項(xiàng),使用催化劑不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱(H),故錯(cuò)誤;D項(xiàng),根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)-反應(yīng)可得CH4(g) C(s)+2H2(g) H=74.8 kJmol-1,故正確。4.(2016江蘇單科,10,2分)下列圖示與對應(yīng)的敘述不相符合的是()A.圖

14、甲表示燃料燃燒反應(yīng)的能量變化B.圖乙表示酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)溫度的變化C.圖丙表示弱電解質(zhì)在水中建立電離平衡的過程D.圖丁表示強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的滴定曲線答案答案A燃料的燃燒反應(yīng)均為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的能量應(yīng)高于生成物的能量,故A項(xiàng)敘述與圖甲不相符。5.(2015江蘇單科,3,2分)下列說法正確的是()A.分子式為 C2H6O的有機(jī)化合物性質(zhì)相同B.相同條件下,等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化,途徑 a比途徑b放出更多熱能途徑a:CCO+H2CO2+H2O途徑b:CCO2C.在氧化還原反應(yīng)中,還原劑失去電子的總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù)D.通過化學(xué)變化可以直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)槠痛鸢复鸢窩A項(xiàng),分子

15、式為C2H6O的有機(jī)物有CH3CH2OH和CH3OCH3,二者化學(xué)性質(zhì)不同;B項(xiàng),一個(gè)化學(xué)反應(yīng)不論是一步完成還是分幾步完成,其熱效應(yīng)總是相同的;D項(xiàng),汽油中含有C元素,而水中不含C元素,根據(jù)原子守恒可知,不可能直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)槠汀?.(2019課標(biāo),27,15分)環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。回答下列問題:(1)已知:(g) (g)+H2(g) H1=100.3 kJmol-1H2(g)+I2(g) 2HI(g) H2=-11.0 kJmol-1對于反應(yīng):(g)+I2(g) (g)+2HI(g) H3= kJmol-1。(2)某溫度下,等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯

16、()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng),起始總壓為105 Pa,平衡時(shí)總壓增加了20%,環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為 ,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp= Pa。達(dá)到平衡后,欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有 (填標(biāo)號(hào))。A.通入惰性氣體B.提高溫度C.增加環(huán)戊烯濃度D.增加碘濃度(3)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體,該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下,溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是 (填標(biāo)號(hào))。A.T1T2B.a點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率C.a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率D.b點(diǎn)時(shí)二聚體的濃度為0.45 molL-1(4)環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵Fe(C5H5)2,結(jié)構(gòu)簡式為,后者廣泛應(yīng)用

17、于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如下圖所示,其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機(jī)溶劑)。該電解池的陽極為 ,總反應(yīng)為 。電解制備需要在無水條件下進(jìn)行,原因?yàn)?。答案答案(1)89.3(2)40%3.56104BD(3)CD(4)Fe電極 水會(huì)阻礙中間物Na的生成;水會(huì)電解生成OH-,進(jìn)一步與Fe2+反應(yīng)生成Fe(OH)2 解析解析本題涉及的考點(diǎn)有利用蓋斯定律計(jì)算H、化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素、電解池陰陽極的判斷和總反應(yīng)式的書寫?？疾榱藢W(xué)生將實(shí)際問題分解,運(yùn)用相關(guān)知識(shí)分析和解決化學(xué)問題的能力。(1)根據(jù)蓋斯

18、定律可得,H3=H1+H2=100.3 kJmol-1-11.0 kJmol-1=89.3 kJmol-1。(2)平衡時(shí)總壓增加了20%,即氣體總物質(zhì)的量增加了20%。設(shè)碘和環(huán)戊烯的初始投料均為x mol,平衡時(shí)環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化量為x mol,則平衡時(shí)體系中氣體總物質(zhì)的量增加了x mol,x mol=2x20%=0.4x,環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率=100%=100%=40%;起始總壓為105 Pa,平衡總壓為1.2105 Pa,可得出平衡時(shí)I2、HI的分壓依次為3104 Pa、3104 Pa、2104 Pa、4104 Pa,Kp= Pa3.56104 Pa。A項(xiàng),通入惰性氣體增加了體系總壓強(qiáng),但本質(zhì)上未改變

19、相關(guān)氣體的分壓,氣體濃度不變,平衡不移動(dòng),環(huán)戊烯平衡轉(zhuǎn)化率不變,故錯(cuò)誤;B項(xiàng),該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),提高溫度平衡正向移動(dòng),環(huán)戊烯平衡轉(zhuǎn)化率增加,故正確;C項(xiàng),增加環(huán)戊烯濃度可以使平衡正向移動(dòng),但環(huán)戊烯平衡轉(zhuǎn)化率降低,故錯(cuò)誤;D項(xiàng),增加碘濃度可以使環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率增加,故正確。xx0.4xx442442 10(4 10 )3 103 10 (3)A項(xiàng),觀察不同溫度下曲線的變化趨勢,不難發(fā)現(xiàn)T2時(shí)反應(yīng)更快,則T2T1,故錯(cuò)誤;B項(xiàng),a點(diǎn)對應(yīng)溫度低于c點(diǎn)對應(yīng)溫度,但a點(diǎn)環(huán)戊二烯濃度大于c點(diǎn)環(huán)戊二烯的濃度,故v(a)與v(c)大小無法確定,故錯(cuò)誤;C項(xiàng),v(a,正)v(a,逆),v(b,正)v(b,逆)

20、,又v(a,正)v(b,正),則v(a,正)必然大于v(b,逆),故正確;D項(xiàng),由圖像可知b點(diǎn)環(huán)戊二烯的濃度為0.6 molL-1,環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化的濃度=1.5 molL-1-0.6 molL-1=0.9 molL-1,則生成的二聚體的濃度=0.9 molL-1=0.45 molL-1,故正確。(4)根據(jù)反應(yīng)歷程可知,鐵電極溶解生成了Fe2+,故應(yīng)讓Fe電極作電解池的陽極;由反應(yīng)歷程可知,反應(yīng)物為Fe與環(huán)戊二烯,生成物為二茂鐵和H2,再根據(jù)原子守恒寫出總反應(yīng)式;根據(jù)反應(yīng)歷程中有Na生成,水會(huì)與Na反應(yīng),從而中止反應(yīng),且電解過程中水會(huì)在陰極生成OH-,進(jìn)一步與Fe2+反應(yīng)生成Fe(OH)2。12規(guī)

21、律總結(jié)規(guī)律總結(jié) 可逆反應(yīng)中,增加一種反應(yīng)物的濃度,可以提高另一種反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,而自身的平衡轉(zhuǎn)化率降低。7.(2018天津理綜,10節(jié)選)CO2是一種廉價(jià)的碳資源,其綜合利用具有重要意義。回答下列問題:(2)CO2與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學(xué)鍵CHC OHHC O(CO)鍵能/kJmol075則該反應(yīng)的H= 。分別在V L恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓,容積可變)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合氣體。兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后放出或吸收的熱量較多的是 (填“A

22、”或“B”)。按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發(fā)生反應(yīng),溫度對CO和H2產(chǎn)率的影響如圖所示。此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900 的原因是 。 答案答案(2)+120 kJmol-1B900 時(shí),合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高,再升高溫度產(chǎn)率增幅不大,但能耗升高,經(jīng)濟(jì)效益降低解析解析(2)由已知鍵能數(shù)據(jù)知,反應(yīng)的H=4413 kJmol-1+2745 kJmol-1-(21 075 kJmol-1+2436 kJmol-1)=+120 kJmol-1;已知正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng),反應(yīng)開始后,B中壓強(qiáng)小于A,減壓平衡正向移動(dòng),則B容器中反應(yīng)達(dá)到平衡后吸收的熱量較多。觀察圖像知,900 時(shí),合成氣產(chǎn)率已經(jīng)

23、較高,再升高溫度產(chǎn)率增幅不大,但能耗升高,經(jīng)濟(jì)效益降低,故此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900 。易混易錯(cuò)易混易錯(cuò) 恒容容器是指容積不變的容器,氣體的量發(fā)生變化時(shí)壓強(qiáng)發(fā)生改變;恒壓容器是指壓強(qiáng)不變的容器,氣體的量發(fā)生變化時(shí)容器容積發(fā)生改變。8.(2015重慶理綜,6,6分)黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一,其爆炸的熱化學(xué)方程式為:S(s)+2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)H=x kJmol-1已知:碳的燃燒熱H1=a kJmol-1S(s)+2K(s) K2S(s) H2=b kJmol-12K(s)+N2(g)+3O2(g) 2KNO3(s)H3=c kJmol-1則x

24、為()A.3a+b-cB.c-3a-b C.a+b-cD.c-a-b考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷答案答案A本題已知的三個(gè)熱化學(xué)方程式為:C(s)+O2(g) CO2(g) H1=a kJmol-1S(s)+2K(s) K2S(s) H2=b kJmol-12K(s)+N2(g)+3O2(g) 2KNO3(s) H3=c kJmol-1由蓋斯定律可推出,3+-可得熱化學(xué)方程式S(s)+2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) H=x kJmol-1=(3a+b-c) kJmol-1,因此A項(xiàng)正確。9.(2019天津理綜,10,

25、14分)多晶硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料。以下是由粗硅制備多晶硅的簡易過程?；卮鹣铝袉栴}:.硅粉與HCl在300 時(shí)反應(yīng)生成1 mol SiHCl3氣體和H2,放出225 kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。SiHCl3的電子式為 。.將SiCl4氫化為SiHCl3有三種方法,對應(yīng)的反應(yīng)依次為:SiCl4(g)+H2(g) SiHCl3(g)+HCl(g) H103SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s) 4SiHCl3(g) H202SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g) 3SiHCl3(g) H3(1)氫化過程中所需的高純度H2可用惰性電極電解KOH溶液制備,寫出產(chǎn)生H2的

26、電極名稱 (填“陽極”或“陰極”),該電極反應(yīng)方程式為 。(2)已知體系自由能變G=H-TS,Gv逆b.v正:A點(diǎn)E點(diǎn)c.反應(yīng)適宜溫度:480520 (4)反應(yīng)的H3= (用H1,H2表示)。溫度升高,反應(yīng)的平衡常數(shù)K (填“增大”“減小”或“不變”)。(5)由粗硅制備多晶硅過程中循環(huán)使用的物質(zhì)除SiCl4、SiHCl3和Si外,還有 (填分子式)。答案答案(14分).Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g) H=-225 kJmol-1.(1)陰極2H2O+2e- H2+2OH-或2H+2e- H2(2)1 000 H2H1導(dǎo)致反應(yīng)的G小(3)a、c(4)H2-H1減小(5

27、)HCl、H2 解析解析本題涉及的知識(shí)點(diǎn)有熱化學(xué)方程式的書寫、電子式的書寫、電解原理、反應(yīng)自發(fā)性、化學(xué)平衡等;通過閱讀題目提取信息,考查了接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力;通過分析題圖、推理等認(rèn)識(shí)研究對象的本質(zhì)特征,體現(xiàn)了證據(jù)推理與模型認(rèn)知的學(xué)科核心素養(yǎng),以及創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)的價(jià)值觀念。.放熱焓變?yōu)樨?fù)值,書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)標(biāo)明物質(zhì)狀態(tài)。.(1)電解KOH溶液,H2為還原產(chǎn)物,則產(chǎn)生H2的電極為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O+2e- H2+2OH-。(2)G0時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,由圖1可知溫度高于1 000 時(shí)反應(yīng)的G0、S1=0,而反應(yīng)的H20、S2v逆,a項(xiàng)正確;E點(diǎn)溫度比A點(diǎn)高,正反應(yīng)速率:A點(diǎn)

28、E點(diǎn),b項(xiàng)錯(cuò)誤;C到D溫度區(qū)間SiCl4的轉(zhuǎn)化率較高,對應(yīng)溫度為480520 ,c項(xiàng)正確。(4)由蓋斯定律,反應(yīng)=反應(yīng)-反應(yīng),故H3=H2-H10。升高溫度,反應(yīng)逆向移動(dòng),該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小。(5)從流程圖看,除SiCl4、SiHCl3和Si外,H2、HCl既是某反應(yīng)的產(chǎn)物,又是其他反應(yīng)的反應(yīng)物,故H2、HCl也可以循環(huán)使用。關(guān)聯(lián)知識(shí)關(guān)聯(lián)知識(shí) 自由能變G與化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性G=H-TS對于H0的反應(yīng),G一定小于0,反應(yīng)在任何溫度下,都能自發(fā)進(jìn)行;對于H0、S0、S0的反應(yīng),在高溫下能自發(fā)進(jìn)行;對于H0、S”“ B12解析解析(1)根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸規(guī)律,可知酸性H2SO3H2CO3H2S,A項(xiàng)不符

29、合題意;亞硫酸、氫硫酸都是二元弱酸,等濃度的亞硫酸的導(dǎo)電能力比氫硫酸的強(qiáng),說明亞硫酸的電離程度大于氫硫酸,可以證明酸性:H2SO3H2S,B項(xiàng)不符合題意;等濃度的二元弱酸溶液,酸電離產(chǎn)生的c(H+)越大,溶液的pH越小,則對應(yīng)酸的酸性越強(qiáng),所以亞硫酸的pH比等濃度的氫硫酸的pH小,可以證明酸性:H2SO3H2S,C項(xiàng)不符合題意;物質(zhì)的還原性與其電離產(chǎn)生氫離子的濃度大小無關(guān),因此不能證明二者的酸性強(qiáng)弱,D項(xiàng)符合題意。(2)H2SO4(aq) SO2(g)+H2O(l)+O2(g)H1=327 kJmol-1SO2(g)+I2(s)+2H2O(l) 2HI(aq)+ H2SO4(aq)H2=-15

30、1 kJmol-12HI(aq) H2 (g)+ I2(s) H3=110 kJmol-1H2S(g)+H2SO4(aq) S(s)+SO2(g)+2H2O(l)H4=61 kJmol-1根據(jù)蓋斯定律由+可得系統(tǒng)()的熱化學(xué)方程式:H2O(l) H2(g)+O2(g) H=286 kJmol-1;由+可得系統(tǒng)()的熱化學(xué)方程式:H 2 S(g) H 2(g)+S(s) H=20 kJmol-1。根據(jù)系統(tǒng)()、系統(tǒng)()的熱化學(xué)方程式可知產(chǎn)生等量的氫氣,后者吸收的熱量比前者少。1212(3)設(shè)平衡時(shí)反應(yīng)的H2S的物質(zhì)的量為x mol。H2S(g)+ CO2(g) COS(g)+H2O(g)開始0.

31、40 mol0.10 mol00轉(zhuǎn)化 x mol x mol x mol x mol平衡(0.40-x) mol(0.10-x) mol x mol x mol=0.02解得x=0.01,所以H2S的平衡轉(zhuǎn)化率1=100%=2.5%。在610 K時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=2.810-3。溫度由610 K升高到620 K,平衡時(shí)水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)由0.02變?yōu)?.03,所以H2S的轉(zhuǎn)化率增大,即21;根據(jù)題意可知升高溫度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即H0。2(H)()nOn 總mol(0.40)(0.10)molxxxxx0.01mol0.40mol222(COS)

32、(H)(H)(CO )ccOcSc222(COS)(H)(H)(CO )nnOnSn0.01 0.01(0.400.01) (0.100.01)增大H2S的濃度,平衡正向移動(dòng),但加入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平衡移動(dòng)時(shí)H2S的消耗量,所以H2S轉(zhuǎn)化率減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;增大CO2的濃度,平衡正向移動(dòng),H2S轉(zhuǎn)化率增大,B項(xiàng)正確;COS是生成物,增大生成物的濃度,平衡逆向移動(dòng),H2S轉(zhuǎn)化率減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;N2是與反應(yīng)體系無關(guān)的氣體,充入N2,不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),所以對H2S轉(zhuǎn)化率無影響,D項(xiàng)錯(cuò)誤。1.(2013山東理綜,12,4分)對于反應(yīng)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) HH3B.H1H3

33、考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷答案答案B由題干信息可得:CuSO45H2O(s) Cu2+(aq)+S(aq)+5H2O(l)H10,CuSO4(s) Cu2+(aq)+S(aq)H20,H2H1,B項(xiàng)正確,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤;H30,H2H2,A項(xiàng)錯(cuò)誤。24O24O評析評析 在解答有關(guān)熱化學(xué)方程式的題目時(shí),一要注意熱化學(xué)方程式的書寫規(guī)范,二要注意比較H的大小時(shí)看正、負(fù),三要會(huì)運(yùn)用蓋斯定律。4.(2014重慶理綜,6,6分)已知:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) H=a kJmol-12C(s)+O2(g) 2CO(g) H=-220 kJmol-

34、1HH、O O和OH鍵的鍵能分別為436、496和462 kJmol-1,則a為()A.-332B.-118C.+350D.+130答案答案D 按順序?qū)㈩}中兩個(gè)熱化學(xué)方程式編號(hào)為和,依據(jù)蓋斯定律,-2得:2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=-(220+2a) kJmol-1,由鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系可得(2436+496)-4462=-(220+2a),解得a=+130,D項(xiàng)正確。評析評析 本題考查蓋斯定律的應(yīng)用及H與鍵能的關(guān)系等知識(shí),能力考查層級為應(yīng)用,試題難度為中等。學(xué)生需熟練掌握相關(guān)知識(shí),準(zhǔn)確計(jì)算才能較快地得出正確答案。5.(2015山東理綜,30,19分)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸

35、放氫性能,在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用。(1)一定溫度下,某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示,縱軸為平衡時(shí)氫氣的壓強(qiáng)(p),橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個(gè)數(shù)比(H/M)。在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強(qiáng)的增大,H/M逐漸增大;在AB段,MHx與氫氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy,氫化反應(yīng)方程式為:zMHx(s)+H2(g) zMHy(s) H1();在B點(diǎn),氫化反應(yīng)結(jié)束,進(jìn)一步增大氫氣壓強(qiáng),H/M幾乎不變。反應(yīng)()中z= (用含x和y的代數(shù)式表示)。溫度為T1時(shí),2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL,吸氫速率v= mLg-1min-1。反應(yīng)()的焓變H1 0(填

36、“”“=”或“”“=”或“ ”)。當(dāng)反應(yīng)()處于圖中a點(diǎn)時(shí),保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,達(dá)平衡后反應(yīng)( )可能處于圖中的 點(diǎn)(填“b”“c”或“d”),該貯氫合金可通過 或 的方式釋放氫氣。(3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應(yīng)。溫度為T時(shí),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。已知溫度為T時(shí):CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) H=+165 kJmol-1CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H=-41 kJmol-1 答案答案(1)30c加熱減壓(3)CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)H=-206 kJmol-1 2

37、yx解析解析(1)由氫原子守恒可知,zx+2=zy,解得z=;根據(jù)題意可知,吸氫速率v=30 mLg-1min-1;觀察題圖可知,升高溫度,平衡時(shí)氫氣的壓強(qiáng)增大,即反應(yīng)()的平衡逆向移動(dòng),故反應(yīng)()為放熱反應(yīng),即H10。(2)觀察題圖可知,升高溫度不利于氫化反應(yīng)階段吸收H2,由于T1(T2);在AB段,MHx與H2發(fā)生反應(yīng)(),圖中a點(diǎn)時(shí)向恒溫、恒容體系中通入少量H2,H2被吸收,H/M增大,平衡后反應(yīng)()可能處于c點(diǎn);反應(yīng)()是氣體體積減小的放熱反應(yīng),釋放H2時(shí)使反應(yīng)()逆向進(jìn)行即可,故可通過加熱或減壓的方法實(shí)現(xiàn)。(3)已知:CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) H=+1

38、65 kJmol-1、CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H=-41 kJmol-1,由蓋斯定律可知,-即得所求熱化學(xué)方程式:CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g) H=-206 kJmol-1。2yx240 mL2 g4min評析評析 本題題干閱讀量大,主要考查學(xué)生對信息的提取、加工、整合、自學(xué)及應(yīng)用能力。有用信息的獲取是解答本題的關(guān)鍵。6.(2014大綱全國,28,15分)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5?；卮鹣铝袉栴}:(1)已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-93.6 和76 ,AX5的熔點(diǎn)為167 。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1 mo

39、l AX5,放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。(2)反應(yīng)AX3(g)+X2(g) AX5(g)在容積為10 L的密閉容器中進(jìn)行。起始時(shí)AX3和X2均為0.2 mol。反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行,反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)= 。圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的次序?yàn)?(填實(shí)驗(yàn)序號(hào));與實(shí)驗(yàn)a相比,其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是:b 、c 。用p0表示開始時(shí)總壓強(qiáng),p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng),表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率,則的表達(dá)式為 ;實(shí)驗(yàn)a和c的平衡轉(zhuǎn)化率:a為 、c為 。答案答案 (1)A

40、X3(l)+X2(g) AX5(s) H=-123.8 kJmol-1(2分)(2)=1.710-4 molL-1min-1(3分)bca(2分)加入催化劑。反應(yīng)速率加快,但平衡點(diǎn)沒有改變(2分)溫度升高。反應(yīng)速率加快,但平衡點(diǎn)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(或反應(yīng)容器的容積和起始物質(zhì)的量未改變,但起始總壓強(qiáng)增大)(2分)=2(1-)(2分)50%(1分)40%(1分)0.10mol10 L 60min0pp解析解析(1)由題意知,室溫時(shí),AX3是液體,AX5是固體,所以熱化學(xué)方程式為AX3(l)+X2(g) AX5(s) H=-123.8 kJmol-1。(2)開始時(shí)n0=0.4 mol,總壓強(qiáng)為160

41、kPa,平衡時(shí)總壓強(qiáng)為120 kPa,設(shè)平衡時(shí)的總物質(zhì)的量為n,則=,n=0.4 mol=0.3 mol。AX3(g)+X2(g) AX5(g)起始量/mol:0.20.20平衡量/mol:0.2-x0.2-x x(0.2-x)+(0.2-x)+x=0.3,x=0.1,v(AX5)=1.710-4 molL-1min-1。 AX3(g)+X2(g) AX5(g)初始0.2 mol0.2 mol0變化 x mol x mol x mol平衡(0.2-x)mol(0.2-x)mol x mol120 kPa160 kPa0.4moln120 kPa160 kPa0.1mol10 L 60min=,

42、解得x= 所以=2(1-);把實(shí)驗(yàn)a、c起始與平衡時(shí)對應(yīng)的壓強(qiáng)代入上式,解得:實(shí)驗(yàn)a的轉(zhuǎn)化率a=2(1-)=50%,實(shí)驗(yàn)c的轉(zhuǎn)化率c=2(1-)=40%。0pp0.20.2(0.2)(0.2)xxx0.40.4x000.4(p)pp000.4(p)0.2pp0pp120160140175評析評析 本題以化學(xué)平衡為載體,考查了熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算等。綜合性較強(qiáng),難度適中?？键c(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計(jì)算考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計(jì)算三年模擬A A組組 20172019 20172019年高考模擬年高考模擬考點(diǎn)基礎(chǔ)題考點(diǎn)基礎(chǔ)題組組1.(2019

43、北京朝陽期末,9)我國某科研團(tuán)隊(duì)以N2為原料合成了超高含能材料聚合氮以氮氮單鍵(NN)結(jié)合的具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合體。有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下:下列分析不正確的是()A.氮原子的結(jié)構(gòu)示意圖:B.聚合氮轉(zhuǎn)變?yōu)镹2會(huì)釋放能量C.高溫有利于聚合氮的合成D.低壓有利于聚合氮的合成化學(xué)鍵鍵能/kJmol-1946419159答案答案DA項(xiàng),N為第二周期第A族元素,原子核外有兩個(gè)電子層,一共7個(gè)電子,則其結(jié)構(gòu)示意圖為;B項(xiàng),聚合氮轉(zhuǎn)變?yōu)镹2,聚合氮中主要含鍵,N2中主要含鍵,反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,由題表數(shù)據(jù)可知反應(yīng)放熱;C項(xiàng),用N2合成聚合氮,反應(yīng)吸熱,所以高溫有利于聚合氮的合成;D項(xiàng),用N

44、2合成聚合氮,反應(yīng)過程中氣體的量減少,所以高壓有利于聚合氮的合成。解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵本題考察化學(xué)反應(yīng)中能量的變化,掌握化學(xué)鍵鍵能與反應(yīng)焓變、反應(yīng)吸放熱之間的關(guān)系,溫度、壓強(qiáng)對反應(yīng)平衡的影響是解題的關(guān)鍵。2.(2019北京豐臺(tái)期末,3)以下是鎳催化乙烯與氫氣的反應(yīng)機(jī)理示意圖,下列說法不正確的是()A.乙烯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)B.過程吸收能量,過程、釋放能量C.催化劑可改變反應(yīng)的焓變D.反應(yīng)中有非極性鍵斷裂、極性鍵形成答案答案CA項(xiàng),乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2 CH2,分子中含有碳碳雙鍵,能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)。B項(xiàng),過程是C C鍵、HH鍵斷裂的過程,要吸收能量;過程、是CH鍵形成的過程,要釋放能量。C項(xiàng),

45、催化劑不能改變該反應(yīng)的焓變,只能改變反應(yīng)速率。D項(xiàng),反應(yīng)中非極性鍵C C鍵、HH鍵斷裂,極性鍵CH鍵形成。知識(shí)拓展知識(shí)拓展催化劑通過改變反應(yīng)所需的活化能從而改變化學(xué)反應(yīng)速率,反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量和反應(yīng)焓變均不發(fā)生改變。3.(2019北京海淀期中,6)過氧化氫分解反應(yīng)過程中,能量變化如圖所示:下列說法正確的是()A.催化劑可以改變過氧化氫分解反應(yīng)的焓變 B.MnO2或FeCl3可以催化H2O2分解C.催化劑不能改變反應(yīng)路徑 D.H2O2分解是吸熱反應(yīng)答案答案BA項(xiàng),催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能改變化學(xué)反應(yīng)的焓變;B項(xiàng),MnO2或FeCl3可以作H2O2分解反應(yīng)的催化劑;C項(xiàng),催化劑能改變反應(yīng)的

46、活化能,故催化劑可以改變反應(yīng)路徑;D項(xiàng),觀察圖像知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。審題技巧審題技巧認(rèn)真觀察圖像,明白圖像上的關(guān)鍵點(diǎn)所表示的意義。4.(2019北京海淀二模,10)汽車尾氣處理存在反應(yīng):NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g),該反應(yīng)過程及能量變化如圖所示:下列說法正確的是()A.升高溫度,平衡正向移動(dòng)B.該反應(yīng)生成了具有非極性共價(jià)鍵的CO2C.使用催化劑可以有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率D.反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為活化配合物需要吸收能量答案答案DA項(xiàng),由題圖可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,故該反應(yīng)放熱,H0答案答案CA項(xiàng),晶體均是在溶液中剩余,所以均是形

47、成CuSO45H2O這一結(jié)晶水合物;B項(xiàng),所得溶液均是同一條件下的硫酸銅的飽和溶液,其濃度必然相同;C項(xiàng),0.1 mol CuSO45H2O中結(jié)晶水的質(zhì)量為9 g,向乙中加入9 g水后乙容器與甲容器等同,已知甲中有固體剩余,所以c(CuSO4)不變;D項(xiàng),甲、乙兩容器的溶解過程比較,甲容器中多了一步CuSO45H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l),由題可知甲中溶液的溫度比乙低,故這一步是吸熱的,即H0。審題技巧審題技巧明確C項(xiàng)乙容器中加入的水的質(zhì)量,就是初始加入的兩種固體間相差的結(jié)晶水的質(zhì)量,大大簡化了分析步驟。5.(2019北京朝陽期中,10)某科研團(tuán)隊(duì)研制出“TM-LiH(TM表

48、示過渡金屬)”雙催化劑體系,顯著提高了在溫和條件下氮?dú)夂蜌錃夂铣蒒H3的效率,原理示意圖如下:下列分析不合理的是()A.狀態(tài),吸收能量并有鍵發(fā)生斷裂 B.合成NH3總反應(yīng)的原子利用率是100% C.“TM-LiH”能降低合成氨反應(yīng)的H D.生成NH3:2LiNH+3H2 2LiH+2NH3 答案答案CA項(xiàng),觀察原理示意圖知,狀態(tài)為N2轉(zhuǎn)化為氮原子的過程,該過程發(fā)生鍵的斷裂,吸收能量;B項(xiàng),合成氨反應(yīng)是化合反應(yīng),原子利用率為100%;C項(xiàng),“TM-LiH”是催化劑,催化劑不能改變反應(yīng)的H;D項(xiàng),結(jié)合原理示意圖知,生成NH3的反應(yīng)為2LiNH+3H2 2LiH+2NH3。 6.(2019北京朝陽一

49、模,26)(14分)脫除煙氣中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可以凈化空氣、改善環(huán)境,是環(huán)境保護(hù)的主要課題。(1)以漂粉精溶液為吸收劑脫除煙氣中的NO,相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:.4NO(g)+3O2(g)+2H2O(l) 4HNO3(aq) H1=-423 kJmol-1.Ca(ClO)2(aq) CaCl2(aq)+O2(g) H2=-120 kJmol-1.3Ca(ClO)2(aq)+4NO(g)+2H2O(l) 4HNO3(aq)+3CaCl2(aq) H3H3= kJmol-1。反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高的變化趨勢是 。(2)HClO可有效脫除NO,但HClO不穩(wěn)定,實(shí)際應(yīng)用中常用其鹽。

50、Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化學(xué)方程式是 。(3)次氯酸鹽脫除NO的主要過程如下:a.NO+HClO NO2+HCl b.NO+NO2+H2O 2HNO2c.HClO+HNO2 HNO3+HCl二、非選擇題(共40分)下列分析正確的是 。A.煙氣中含有的少量O2能提高NO的脫除率B.NO2單獨(dú)存在時(shí)不能被脫除C.脫除過程中,次氯酸鹽溶液的pH下降(4)研究不同pH、不同溫度下漂粉精溶液對NO脫除率的影響,結(jié)果如圖1、圖2。圖1圖2圖1中,pH降低NO脫除率增大的原因: 。脫除過程中往往有Cl2產(chǎn)生,原因是 。(用離子方程式表示)圖2中,6080 NO脫除率下降的原因: 。(至少答出兩點(diǎn))

51、答案答案(每空2分)(1)-783減小(2)2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(3)AC(4)pH降低,ClO-+H+ HClO,溶液中c(HClO)增大HClO+Cl-+H+ Cl2+H2O(或ClO-+Cl-+2H+ Cl2+H2O)HClO受熱分解,c(HClO)減小;氣體溶解度降低;反應(yīng)b平衡逆向移動(dòng);反應(yīng)平衡逆向移動(dòng)等(合理即可)解析解析(1)根據(jù)蓋斯定律,可得H3=H1+3H2=-423 kJmol-1+(-1203) kJmol-1=-783 kJmol-1。由于H30,故升高溫度,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小。(2)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精

52、的化學(xué)方程式是2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。(3)A項(xiàng),煙氣中含有的少量O2,可將NO氧化為NO2,進(jìn)而使反應(yīng)b平衡正向移動(dòng),NO最終以HNO3的形式被脫除,所以煙氣中含有少量O2,可以提高NO的脫除率;B項(xiàng),NO2單獨(dú)存在時(shí),可以與水發(fā)生反應(yīng)3NO2+H2O 2HNO3+NO,進(jìn)而發(fā)生反應(yīng)b、c,使NO2被脫除;C項(xiàng),由題意知,a+b+2c得脫除NO的總反應(yīng)為2NO+3HClO+H2O 2HNO3+3HCl,故反應(yīng)后次氯酸鹽溶液pH下降。(4)脫除NO的主要物質(zhì)是HClO,ClO-+H+ HClO,pH降低,有利于平衡正向移動(dòng),c(HClO)增大,NO脫

53、除率增大?；旌弦褐泻蠧lO-和脫硝后生成的H+和Cl-,因此可以發(fā)生反應(yīng)生成氯氣,離子方程式為ClO-+Cl-+2H+ Cl2+H2O。溫度升高,脫除率下降,可能是因?yàn)镠ClO受熱分解,c(HClO)減小;氣體溶解度降低;反應(yīng)b平衡逆向移動(dòng);反應(yīng)平衡逆向移動(dòng)等。7.(2019北京門頭溝一模,26)(13分)CO2的排放會(huì)帶來全球“溫室”效應(yīng),因此,引起國際關(guān)注和研究,渴望21世紀(jì)CO2將作為新碳源被廣泛使用。(1)以CO2和H2為原料可得到CH4燃料。已知:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) H1=+247 kJmol-1CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g

54、) H2=+205 kJmol-1寫出由CO2獲得CH4的熱化學(xué)方程式: 。(2)CO2與CH4經(jīng)催化重整可制得合成氣:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發(fā)生反應(yīng),溫度對CO和H2產(chǎn)率影響如圖1所示。此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900 的原因是 。圖1(3)以二氧化鈦表面覆蓋的Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。催化劑的催化效率與乙酸的生成速率隨溫度的變化關(guān)系如圖2所示。250300 時(shí),溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。圖2為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是 (寫出兩種)。將Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的離子方程式是 。(4)O2輔助的Al-CO2電池工作原理如圖3所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。圖3電池的負(fù)極反應(yīng)式: 。電池的正極反應(yīng)式:2CO2+2e- C2該過程中,O2起催化作用,催化過程可表示為:6O2+6e- 624O2O:寫出的離子方程式: 。答案答案(1)CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) H=-163 kJmol-1(2分)(2)900 時(shí)