2012高中化學 精品系列 專題8 化學反應(yīng)中的能量變化（學生版）

PAGEPAGE49用心愛心專心3-2-1精品系列化學2012版

縱觀2012年高考考綱和近幾年高考試題，化學反應(yīng)與能量的內(nèi)容是歷年高考的重要知識點之一，備受命題者的青睞和關(guān)注?！犊荚嚧缶V》要求注重理論聯(lián)系實際，主要突出在能源、環(huán)保、化學工業(yè)等問題。理解反應(yīng)熱、燃燒熱和中和熱等概念；能正確書寫熱化學方程式。高考中有關(guān)試題以判斷熱化學方程式的書寫是否正確、比較反應(yīng)熱的大小等為主，有關(guān)化學反應(yīng)中的能量變化題型，在高考中以選擇題為主。預(yù)測2013年化學反應(yīng)中的能量變化是高考重點考察內(nèi)容之一，主要有（1）熱化學方程式的書寫及正誤判斷；（2）反應(yīng)熱的計算；（3）比較反應(yīng)熱的大小；（4）反應(yīng)熱與能源的綜合考查。對于燃燒熱和中和熱的概念及計算將是高考考查的重點，預(yù)計會在填空題、選擇題、實驗題中有所體現(xiàn)，難度不會太大。重點考查學生靈活應(yīng)用知識，接受新知識的能力?！究键c定位】高考考綱要求：1、了解化學反應(yīng)中的能量變化，吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱等概念。2、；理解熱化學方程式的含義，能正確書寫熱化學方程式3、掌握有關(guān)燃燒熱的簡單計算。4、初步了解新能源的開發(fā)。圍繞考綱我們應(yīng)掌握如下要點：①化學反應(yīng)中的能量變化，吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)②反應(yīng)熱的概念，化學反應(yīng)過程中能量變化與放熱、吸熱的關(guān)系。③熱化學方程式的概念，正確書寫熱化學方程式。④燃燒熱、中和熱的概念及簡單計算⑤化石燃料、新能源的開發(fā)，燃料的充分燃燒?！究键cPK】反應(yīng)熱部分《考試大綱》要求：了解化學反應(yīng)中的能量變化，吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱及新能源的開發(fā)等概念；掌握有關(guān)燃燒熱的計算；掌握熱化學方程式的含義，正確書寫熱化學方程式等。分析近年高考試題，對反應(yīng)熱的考查可歸為以下幾方面。熱點一、熱化學方程式的書寫書寫熱化學方程式除了要遵循書寫化學方程式的要求外，還應(yīng)注意以下幾方面：⑴必須注明各反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)（s、l、g、aq），另外不標“↑”和“↓”符號。⑵反應(yīng)熱△H與測定條件溫度、壓強有關(guān)，若不說明則指常溫（25℃⑶熱化學方程式中常用摩爾焓變△H表示，△H只能寫在標有反應(yīng)物或生成物狀態(tài)的化學方程式的右邊，并用“；”隔開。若為吸熱反應(yīng)，△H為“+”；若為放熱反應(yīng)，△H為“-”?！鱄的單位為KJ?mol-1，其中的“mol”是指該化學反應(yīng)整個體系（即指每摩爾化學反應(yīng)），而不是指該反應(yīng)中的某種物質(zhì)。如2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)；△H＝－571.6KJ?mol-1指“每摩爾2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)反應(yīng)放出571.6KJ的能量”，而不是指反應(yīng)中H2(g)、O2(g)、H2O(l)的物質(zhì)的量。⑷熱化學方程式中的化學計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，不表示物質(zhì)的分子或原子數(shù)，可以是整數(shù)或分數(shù)。對相同化學反應(yīng)，化學計量數(shù)不同，△H也不同。⑸△H與熱化學方程式中化學式前面的化學計量數(shù)成正比。當反應(yīng)逆向進行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。⑹書寫燃燒熱的熱化學方程式，應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標準來配平其他物質(zhì)化學式前面的化學計量數(shù)。例1．在25℃、101kPa下，1g甲醇燃燒生成CO2解析：1g甲醇燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時放熱22.68kJ，則1mol甲醇（32g）燃燒放熱22.68kJ×32=725.8kJ，2mol甲醇燃燒放熱725.8kJ×2=1452kJ。答案：B熱點二、燃燒熱、中和熱的簡單計算在101KPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。在稀溶液中酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O，這時的反應(yīng)熱叫中和熱。計算時注意：⑴各物質(zhì)化學式前面的化學計量數(shù)與△H（△H取正值）成正比。⑵可燃物前的化學計量數(shù)為1；中和所得H2O前的化學計量數(shù)為1。⑶當用文字說明物質(zhì)燃燒放出多少熱量時，不標“-”符號（“-”僅表示放熱）。例2．葡萄糖燃燒熱是2804KJ?mol-1，當它氧化生成1g水時放出的熱量是（

）A．26.0kJB．51.9kJC．155.8kJD．467.3kJ熱點三、蓋斯定律的應(yīng)用蓋斯定律：當某一物質(zhì)在定溫定壓下經(jīng)過不同的反應(yīng)過程，生成同一物質(zhì)時，無論反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成，總的反應(yīng)熱是相同的。即反應(yīng)熱只與反應(yīng)始態(tài)（各反應(yīng)物）和終態(tài)（各生成物）有關(guān)，而與具體反應(yīng)的途徑無關(guān)。應(yīng)用蓋斯定律進行簡單計算，關(guān)鍵在于設(shè)計反應(yīng)過程，同時注意：⑴當反應(yīng)式乘以或除以某數(shù)時，△H也應(yīng)乘以或除以某數(shù)。⑵反應(yīng)式進行加減運算時，△H也同樣要進行加減運算，且要帶“+”、“-”符號，即把△H看作一個整體進行運算。⑶通過蓋斯定律計算比較反應(yīng)熱的大小時，同樣要把△H看作一個整體。⑷在設(shè)計的反應(yīng)過程中常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固→液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。⑸當設(shè)計的反應(yīng)逆向進行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。例3．已知⑴H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)；△H1＝aKJ?mol-1⑵2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)；△H2＝bKJ?mol-1⑶H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)；△H3＝cKJ?mol-1⑷2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)；△H4＝dKJ?mol-1下列關(guān)系式中正確的是（

）A．a(chǎn)＜c＜0

B．b＞d＞0

C．2a＝b＜0

D．2c＝d＞0解析：⑴、⑵式反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)均相同，⑴×2=⑵，即2△H1＝△H2，2a＝b，又H2的燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故2a＝b＜0，C項符合題意。同理，⑶×2=⑷，有2c＝d＜0，D項錯誤。由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水要放熱，有△H=-a+c＜0，c＜a＜0，A項錯誤。同理，△H=-b+d＜0，d＜b＜0，B項錯誤。答案：C

熱點四、放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的判斷

常見的放熱反應(yīng)有：⑴所有的燃燒反應(yīng)；⑵酸堿中和反應(yīng)；⑶金屬與酸生成H2的反應(yīng)；⑷濃H2SO4、固體NaOH、CaO溶于水。常見的吸熱反應(yīng)有：⑴需要持續(xù)加熱的反應(yīng)，如NH4CI與Ca(OH)2制NH3、H2還原CuO、乙醇制C2H2、濃鹽酸制CI2以及CaCO3、KCIO3、Mg(OH)2等分解反應(yīng)；⑵鹽的水解反應(yīng)；⑶弱電解質(zhì)的電離。例4．實驗室制取下列氣體，其反應(yīng)放熱的是（

）A.由無水醋酸鈉制CH4

B.由乙醇制C2H4C.由電石制C2H2

D.由氯酸鉀制O2解析：選項A、B、D都需要持續(xù)加熱，選項C是放熱反應(yīng)。答案：C熱點五、可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱無論化學反應(yīng)是否可逆，熱化學方程式中的表示反應(yīng)進行到底（完全轉(zhuǎn)化）時的能量變化。例5．已知一定溫度和壓強下，N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成2molNH3(g)，放出92.4KJ熱量。在同溫同壓下向密閉容器中通入1molN2和3molH2，達平衡時放出熱量為Q1KJ；向另一體積相同的容器中通入0.5molN2和1.5molH2，相同溫度下達到平衡時放出熱量為Q2KJ。則下列敘述正確的是（

）A.2Q2＞Q1=92.4KJ

B.2Q2=Q1=92.4KJC.2Q2＜Q1＜92.4KJ

D.2Q2=Q1＜92.4KJ【2012高考試題解析】（2012·大綱版）9．反應(yīng)A+B→C（△H＜0）分兩步進行①A+B→X（△H＞0）②X→C（△H＜0）下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是【答案】D【解析】第=1\*GB3①步反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則A和B的總能量小于X的能量。第=2\*GB3②步反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則X的能量大于C的能量?？偡磻?yīng)為放熱反應(yīng)，則A和B的總能量大于C的能量。由此可判斷，D圖符合題意?！究键c定位】化學反應(yīng)中的能量變化（2012·重慶）12.肼（）是一種高能燃料，有關(guān)化學反應(yīng)的能量變化如題12圖所示，已知斷裂1mol化學鍵所需的能量（kJ）：NN為942、O=O為500、N-N為154，則斷裂1molN-H鍵所需的能量（KJ）是A.194B.391C.516D.658【答案】B

【解析】由圖知N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H20(g)△H=-534KJ/mol?？稍O(shè)斷裂1molN-H鍵所需能量為xKJ，154KJ+4xKJ+500KJ-2752KJ=-534KJ可求得x=391?！究键c定位】本題考查反應(yīng)熱的計算。（2012·海南）15.(9分)已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下：溫度/℃70090083010001200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4回答下列問題：(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=，△H0（填“<”“>”“=”)；(2)830℃時，向一個5L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)=0．003mol·L-1·s-1。則6s時c(A)=mol·L-1，C的物質(zhì)的量為mol；若反應(yīng)經(jīng)一段時間后，達到平衡時A的轉(zhuǎn)化率為，如果這時向該密閉容器中再充入1mol氬氣，平衡時A的轉(zhuǎn)化率為；(3)判斷該反應(yīng)是否達到平衡的依據(jù)為(填正確選項前的字母)：a．壓強不隨時間改變b．氣體的密度不隨時間改變c．c(A)不隨時間改變d．單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等(4)1200℃時反應(yīng)C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為?！敬鸢浮浚海?）；<；（2）0.022；0.09；80%；80%；（3）c；（4）2.5?！窘馕觥浚海?）根據(jù)反應(yīng)方程式，可知其平衡常數(shù)表達式為：；由條件相同時，逆反應(yīng)的平衡常數(shù)等于原反應(yīng)的倒數(shù)，故為2.5。【考點定位】此題綜合考查化學反應(yīng)速率和化學平衡知識。（2012·上海）9．工業(yè)生產(chǎn)水煤氣的反應(yīng)為：C(s)+H2O(g)→CC(g)+H2(g)－131．4kJ下列判斷正確的是A．反應(yīng)物能量總和大于生成物能最總和B．CO(g)+H2(g)→C(s)+H2O(l)+131．4kJC．水煤氣反應(yīng)中生成1molH2(g)吸收l31．4kJ熱量D．水煤氣反應(yīng)中生成1體積CO(g)吸收131．4kJ熱量【答案】C【解析】該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，A錯誤；B項的熱化學方程式中的水的狀態(tài)應(yīng)為液態(tài)；D項中1體積應(yīng)是1mol?！究键c定位】本題考查熱化學方程式的判斷。圖1（2012·江蘇）4.某反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量變化如圖1所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是圖1A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.催化劑能改變該反應(yīng)的焓變C.催化劑能降低該反應(yīng)的活化能D.逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能（2012·江蘇）10.下列有關(guān)說法正確的是A．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室溫下不能自發(fā)進行，說明該反應(yīng)的△H<0B．鍍銅鐵制品鍍層受損后，鐵制品比受損前更容易生銹C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H<0，其他條件不變時升高溫度，反應(yīng)速率v(H2)和H2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大D．水的離子積常數(shù)Kw隨著溫度的升高而增大，說明水的電離是放熱反應(yīng)【答案】B【解析】A項，該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，即熵增大，而反應(yīng)不自發(fā)，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即H>0，錯；B項，鐵銅構(gòu)成原電池，鐵作負極，加快了鐵的腐蝕，正確；C項，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，H2的轉(zhuǎn)化率減小，錯；D項，Kw=c(H＋)c(OH－)，升高溫度，Kw增大，即c(H＋)、c(OH－)增大，說明升溫促進了水的電離，故可說明水的電離為吸熱反應(yīng)，錯。【考點定位】化學反應(yīng)原理的分析（2012·全國新課標卷）27.(15分)光氣（COCl2）在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。（1）實驗室常用來制備氯氣的化學方程式為；（2）工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH4）與CO2進行高溫重整制備CO，已知CH4、H2、和CO的燃燒熱（ΔH）分別為-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ.mol-1和-283.0kJ.mol-1，則生成1m3（標準狀況）CO所需熱量為；（3）實驗室中可用氯仿（CHCl3）與雙氧水直接反應(yīng)制備光氣，其反應(yīng)的化學方程式為；（4）COCl2的分解反應(yīng)為COCl2（g）=Cl2（g）+CO（g）ΔH=+108kJ·mol-1。反應(yīng)體系達到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示（第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未示出）：①計算反應(yīng)在第8min時的平衡常數(shù)K=；②比較第2min反應(yīng)溫度T（2）與第8min反應(yīng)溫度T（8）的高低：T（2）T（8）（填“<”、“>”或“=”），③若12min時反應(yīng)于溫度T（8）下重新達到平衡，則此時c（COCl2）=mol·L-1；④比較產(chǎn)物CO在2-3min、5-6min和12-13min時平均反應(yīng)速率（平均反應(yīng)速率分別以v（2-3）、v（5-6）、v（12-13））的大?。虎荼容^反應(yīng)物COCl2在5-6min和15-16min時平均反應(yīng)速率的大?。簐（5-6）v（15-16）（填“<”、“>”或“=”），原因是?！窘馕觥浚?）實驗室中用二氧化錳與濃鹽酸共熱制取氯氣。（2）根據(jù)題目信息，寫出CH4、H2、CO燃燒的熱化學方程式分別為：CH4（g）＋2O2（g）=2H2O(l)＋CO2（g）ΔH1=-890.3kJ·moL-1①H2（g）＋1/2O2（g）=H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·moL-1②CO（g）＋1/2O2（g）=CO2（g）ΔH3=-283.0kJ·moL-1③工業(yè)用甲烷和二氧化碳反應(yīng)制取CO的熱化學方程式為：CH4（g）＋CO2（g）=2H2（g）＋2CO（g）ΔH由蓋斯定律和方程式①②③可知：ΔH=ΔH1-2ΔH2-2ΔH3=（-890.3）kJ·moL-1-2×（-285.8）kJ·moL-1-2×（-283.0）kJ·moL-1=247.3kJ·moL-1，即生成2molCO，需要吸熱247.3KJ，那么要得到1立方米的CO,吸熱為(1000/22.4)×247.3/2=5.52×103KJ。(4)由圖示可知8min時COCl2、Cl2、CO三種物質(zhì)的濃度分別為0.04mol·L-1、0.11mol·L-1、0.085mol·L-1。所以此時其平衡常數(shù)為：0.11mol·L-1×0.085mol·L-1÷0.04mol·L-1=0.234mol·L-1。第8min時反應(yīng)物的濃度比第2min時減小，生成物濃度增大，平衡向正反應(yīng)方向移動。又（2012·江蘇）20.(14分)鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛。(1)真空碳熱還原-氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學方程式如下：Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)△H=akJ·mol－1圖83AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g)△H=bkJ·mol－圖8=1\*GB3①反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=kJ·mol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。=2\*GB3②Al4C3是反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物。Al4C3與鹽酸反應(yīng)(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴)的化學方程式為。(2)鎂鋁合金(Mg17Al12)是一種潛在的貯氫材料，可在氬氣保護下，將一定化學計量比的Mg、Al單質(zhì)在一定溫度下熔煉獲得。該合金在一定條件下完全吸氫的反應(yīng)方程式為Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定條件下可釋放出氫氣。=1\*GB3①熔煉制備鎂鋁合金(Mg17Al12)時通入氬氣的目的是。=2\*GB3②在6.0mol·L-1HCl溶液中，混合物Y能完全釋放出H2。1molMg17Al12完全吸氫后得到的混合物Y與上述鹽酸完全反應(yīng)，釋放出H2的物質(zhì)的量為。=3\*GB3③在0.5mol·L-1NaOH和1.0mol·L-1MgCl2溶液中，圖8圖9混合物Y均只能部分放出氫氣，反應(yīng)后殘留固體物質(zhì)的X－射線衍射譜圖如圖8所示(X－射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物圖9質(zhì)是否存在，不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中，混合物Y中產(chǎn)生氫氣的主要物質(zhì)是(填化學式)。(3)鋁電池性能優(yōu)越，Al-AgO電池可用作水下動力電源，其原理如圖9所示。該電池反應(yīng)的化學方程式為?！敬鸢浮?0.(14分)(1)=1\*GB3①a+b=2\*GB3②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑(2)=2\*GB3②防止Mg、Al被空氣氧化=2\*GB3②52mol=3\*GB3③Al(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，將題中所給兩方程式相加得所求反應(yīng)，對應(yīng)的△H=（a+b）kJ·mol－1。含氫量最高的烴為CH4，根據(jù)碳原子守恒，3個碳需要結(jié)合12個H原子形成3個CH4。再由鋁原子守恒，4個鋁需要結(jié)合12個Cl形成4個AlCl3，所以Al4C3與HCl之間為1：12參加反應(yīng)。（2）=1\*GB3①鎂、鋁都是活潑的金屬單質(zhì)，容易被空氣中的氧氣氧化，通入氬氣作保護氣，以防止二者被氧化。=2\*GB3②1molMg17Al12完全吸氫17mol，在鹽酸中會全部釋放出來。鎂鋁合金中的鎂和鋁都能與鹽酸反應(yīng)生成H2，物質(zhì)的量分別為17mol、18mol，則生成氫氣一共52mol。=3\*GB3③鎂與NaOH不反應(yīng)，再根據(jù)衍射譜圖可知，在NaOH溶液中產(chǎn)生氫氣的主要物質(zhì)是鋁。（3）鋁做負極，失電子被氧化，在堿性溶液中生成NaAlO2。氧化銀做正極，得電子被還原為Ag，電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，由此可寫出總反應(yīng)?！究键c定位】蓋斯定律，鋁及其化合物的性質(zhì)以及電化學反應(yīng)方程式（2012·海南）13．(8分)氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：(1)氮元素原子的L層電子數(shù)為；(2)NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼(N2H4)，該反應(yīng)的化學方程式為；(3)肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。已知：①N2(g)+2O2(g)=N2O4(1)△H1=-19.5kJ·mol-1②N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534.2kJ·mol-1寫出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學方程式；(4)肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的反應(yīng)式為?！敬鸢浮浚海?）5；（2）2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；（3）2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1048.9kJ/mol；（4）N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑?！窘馕觥浚海?）氮原子的L層是第二層，該層上的電子數(shù)為5；（2）根據(jù)【考點定位】此題以氮元素為載體，綜合考查了電子層排布、化學方程式書寫、蓋斯定律的應(yīng)用、原電池中電極反應(yīng)式的書寫等知識。（2012·北京）26.(12分)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HC1。利用反應(yīng)A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應(yīng)A:4HCl+O22Cl2+2H2O（1）已知:i反應(yīng)A中，4molHCI被氧化，放出115.6kJ的熱量。ii①H2O的電子式是_______________.②反應(yīng)A的熱化學方程式是_______________。③斷開1molH—O鍵與斷開1molH—Cl鍵所需能量相差約為__________kJ，H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵（填“強”或“弱”）_______________。（2）對于反應(yīng)A，下圖是4種投料比[n（HCl）：n（O2），分別為1：1、2：1、4：1、6：1]下，反應(yīng)溫度對HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。①曲線b對應(yīng)的投料比是______________.②當曲線b、c、d對應(yīng)的投料比達到相同的HCl平衡轉(zhuǎn)化率時，對應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的關(guān)系是_________________.⑧投料比為2:1、溫度為400℃時，平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分數(shù)是_______________.【答案】：（1）；4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ/mol；32；強；（2）4:1；投料比越小時對應(yīng)的溫度越低；30.8%?！窘馕觥浚海?）根據(jù)水分子的結(jié)構(gòu)，其電子式為：；反應(yīng)A的熱化學方程式為：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ/mol；中H—Cl鍵強；（2）根據(jù)反應(yīng)方程式：4HCl+O22Cl2+2H2O，氧氣的投料比越高，則HCl的轉(zhuǎn)化率越高，故此曲線b對應(yīng)的投料比為4:1；由于該反應(yīng)正向放熱，故溫度越高，HCl的轉(zhuǎn)化率越低，故投料比越小時溫度越高；當投料比為2:1，溫度為400℃時，HCl的轉(zhuǎn)化率約為80%，此時為：4HCl+O22Cl2+2H2O，開始2100變化1.60.40.80.8平衡0.40.60.80.8，故平衡混合氣中氯氣的物質(zhì)的量分數(shù)為0.8/2.6=30.8%。【考點定位】此題以反應(yīng)A為載體，綜合考查了化學鍵與化學反應(yīng)中的能量變化、熱化學方程式的書寫、化學反應(yīng)速率和化學平衡知識。（2012·天津）7．(14分)）X、Y、Z、M、G五種元素分屬三個短周期，且原子序數(shù)依次增大。X、Z同主族，可形成離子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3兩種分子。請回答下列問題：⑴Y在元素周期表中的位置為________________。⑵上述元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強的是_______________（寫化學式），非金屬氣態(tài)氫化物還原性最強的是__________________（寫化學式）。⑶Y、G的單質(zhì)或兩元素之間形成的化合物可作水消毒劑的有___________（寫出其中兩種物質(zhì)的化學式）。⑷X2M的燃燒熱ΔH＝－akJ·mol－1，寫出X2M燃燒反應(yīng)的熱化學方程式：______________________________________________________。⑸ZX的電子式為___________；ZX與水反應(yīng)放出氣體的化學方程式為___________________________。⑹熔融狀態(tài)下，Z的單質(zhì)和FeG2能組成可充電電池（裝置示意圖如下），反應(yīng)原理為：2Z+FeG2Fe+2ZG放電時，電池的正極反應(yīng)式為__________________________：充電時，______________（寫物質(zhì)名稱）電極接電源的負極；該電池的電解質(zhì)為___________________。【答案】：（1）第二周期第VIA族；（2）HClO4；H2S；（3）Cl2、O3、ClO2（任寫兩種，其他合理答案均可）；（4）H2S(g)＋3/2O2(g)=SO2(g)＋H2O(l)△H=-akJ·mol-1；（5）Na+[:H]-；NaH＋H2O=NaOH＋H2↑；（6）Fe2++2e-=Fe；鈉；β-Al2O3?！窘馕觥浚河捎谖宸N元素分屬于三個短周期，且原子序數(shù)依次增大，X、Z【考點定位】此題以元素推斷為基礎(chǔ)，綜合考查了周期表的結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)的比較、常見的水消毒劑、熱化學方程式的書寫、電子式書寫和化學方程式書寫、電化學知識。（2012·山東）29．（16分）偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進劑，二者發(fā)生如下化學反應(yīng)：(CH3)2NNH2(l)＋2N2O4(l)＝2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(g)（Ⅰ）（1）反應(yīng)（Ⅰ）中氧化劑是_______.（2）火箭殘骸中?，F(xiàn)紅棕色氣體，原因為：N2O4(g)2NO2(g)（Ⅱ）（3）一定溫度下，反應(yīng)（Ⅱ）的焓變?yōu)棣?，F(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是________.若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進行，平衡常數(shù)_____（填“增大”“不變”或“減小”），反應(yīng)3s后NO2的物質(zhì)的量為0.6mol，則0~3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N2O4）＝________mol·L-1·S-1。（4）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃時，將amolNH4NO3溶于水，溶液顯酸性，原因是_____（用離子方程式表示）。向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中的水的電離平衡將______（填”正向”“不”或“逆向”）移動，所滴加氨水的濃度為___mol·L-1。（NH3·H2O的電離平衡常數(shù)取Kb＝2X10-5mol·L-1【答案】（1）N2O4（2）放熱（3）ad不變0.1（4）NH4++H2ONH3·H2O+H+逆向【解析】（1）反應(yīng)（Ⅰ）中N2O4中N由＋4價變?yōu)?價，作為氧化劑。（2）溫度升高時，氣體顏色加深，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。（3）該反應(yīng)由正方向開始進行，氣體分子數(shù)逐漸增大，而壓強保持不變，則容器體積增大，氣體密度減小，達平衡時保持不變，a對；該反應(yīng)的△H始終保持不變，不能說明達到平衡狀態(tài)，b錯；該反應(yīng)由正方向開始進行，N2O4逐漸減小，恒壓過程中容器體積增大，N2O4濃度減小，v正逐漸減小，達平衡時保持不變，c錯；該反應(yīng)由正方向開始進行，N2O4轉(zhuǎn)化率逐漸增大，達平衡時保持不變，d對。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度保持不變，平衡常數(shù)不變。v(N2O4)=v(NO2)=×＝0.1mol/（L·s）。（4）NH4NO3溶液由于NH4＋水解溶液顯酸性，滴加氨水后溶液由酸性變?yōu)橹行?，水的電離平衡向逆反應(yīng)方向移動。Kb＝，而c(OH－)＝10－7mol/L，則c(NH4＋)＝200c(NH3·H2O)，故n(NH4＋)＝200n(NH3·H2O)，根據(jù)電荷守恒，n(NH4＋)＝n(NO3－)，則溶液中n(NH4＋)＋n(NH3·H2O)＝a＋，根據(jù)物料守恒，滴加氨水的濃度為（a＋－a）mol÷bL＝mol/L?！究键c定位】氧化還原反應(yīng)，化學反應(yīng)中的能量變化，化學平衡的移動等?！?011高考試題解析】1．（上海）據(jù)報道，科學家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關(guān)水分解過程的能量變化示意圖正確的是解析：分解水屬于吸熱反應(yīng)，催化劑可以降低活化能。答案：B2.（重慶）一定條件下，下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時間的變化趨勢符合題圖10的是A．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；△H＜0B．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；△H＞0C．CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)＋H2O(g)；△H＞0D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH=CH2(g)＋2H2O(g)；△H＜0【答案】A3.（重慶）SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中只存在S-F鍵。已知：1molS(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ,斷裂1molF-F、S-F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反應(yīng)熱△H為A.-1780kJ/molB.-1220kJ/molC.-450kJ/molD.+430kJ/mol【答案】B【解析】根據(jù)題意可判斷1molSF6中含有6molS—F鍵，1molF2中含有1molF—F鍵，因此ΔH=280kJ/mol+160kJ/mol×3-330kJ/mol×6=-1220kJ//mol。4.（浙江）下列說法不正確的是A．已知冰的熔化熱為6.0kJ/mol，冰中氫鍵鍵能為20kJ/mol，假設(shè)1mol冰中有2mol氫鍵，且熔化熱完全用于破壞冰的氫鍵，則最多只能破壞冰中15％的氫鍵B．已知一定溫度下，醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c，電離度為α，。若加入少量醋酸鈉固體，則CH3COOHCH3COO－＋H＋向左移動，α減小，Ka變小C．實驗測得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標準燃燒熱分別為－3916kJ/mol、－3747kJ/mol和－3265kJ/mol，可以證明在苯分子中不存在獨立的碳碳雙鍵D．已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)2Fe(s)＋3CO(g)，△H＝＋489.0kJ/mol。CO(g)＋O2(g)CO2(g)，△H＝－283.0kJ/mol。C(石墨)＋O2(g)CO2(g)，△H＝－393.5kJ/mol。則4Fe(s)＋3O2(g)2Fe2O3(s)，△H＝－1641.0kJ/mol【答案】B【解析】本題為大綜合題，主要考察了物質(zhì)的鍵能分析應(yīng)用，化學反應(yīng)能量變化的蓋斯定律的應(yīng)用，以及弱電解質(zhì)溶液的電離平衡分析。A．正確，熔化熱只相當于0.3mol氫鍵。B．錯誤。Ka只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)。C．正確。環(huán)己烯(l)與環(huán)己烷(l)相比，形成一個雙鍵，能量降低169kJ/mol，苯(l)與環(huán)己烷(l)相比，能量降低691kJ/mol，遠大于169×3，說明苯環(huán)有特殊穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。D．正確。熱方程式①＝(③－②)×3－④÷2，△H也成立。5.（江蘇）下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是A.圖5表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化B.圖6表示0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1CH3COOH溶液所得到的滴定曲線C.圖7表示KNO3的溶解度曲線，圖中a點所示的溶液是80

℃時KNO3的不飽和溶液D.圖8表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時間變化的曲線，由圖知t時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大【答案】C到平衡，所以反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率并不是最大。6.（江蘇）下列說法正確的是A.一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(1)＝Mg(1)＋Cl2(g)的△H＞0△S＞0B.水解反應(yīng)NH4＋＋H2ONH3·H2O＋H＋達到平衡后，升高溫度平衡逆向移動C.鉛蓄電池放電時的負極和充電時的陽極均發(fā)生還原反應(yīng)D.對于反應(yīng)2H2O2＝2H2O＋O2↑,加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率【答案】AD【解析】本題是化學反應(yīng)與熱效應(yīng)、電化學等的簡單綜合題，著力考查學生對熵變、焓變，水解反應(yīng)、原電池電解池、化學反應(yīng)速率的影響因素等方面的能力。A.分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，熵變、焓變都大于零，內(nèi)容來源于選修四化學方向的判斷。B.水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度越高越水解，有利于向水解方向移動。C.鉛蓄電池放電時的負極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。D.升高溫度和加入正催化劑一般都能加快反應(yīng)速率。7.（北京）25℃、101kPa下：①2Na(s)＋1/2O2(g)=Na2O(s)△H1②2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s)△H2=－511KJ/mol下列說法正確的是A.①和②產(chǎn)物的陰陽離子個數(shù)比不相等B.①和②生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子數(shù)不同C.常溫下Na與足量O2反應(yīng)生成Na2O，隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快D.25℃、101kPa下，Na2O2（s）+2Na（s）=2Na2O（s）△H=－Na2O2（s）+2Na（s）=2Na2O（s）△H=－317kJ/mol，因此選項D正確。答案：D8、（廣東）（15分）利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時，在不同催化劑（I，II，III）作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖13所示。（1）在0-30小時內(nèi)，CH4的平均生成速率vI、vII和vIII從大到小的順序為；反應(yīng)開始后的12小時內(nèi)，在第種催化劑的作用下，收集的CH4最多。（2）將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽能反應(yīng)器，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，該反應(yīng)的△H=+206kJ?mol-1①在答題卡的坐標圖中，畫出反應(yīng)過程中體系的能量變化圖（進行必要的標注）②將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應(yīng)達到平衡，平衡常數(shù)K=27，此時測得CO的物質(zhì)的量為0.10mol，求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）已知：CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g)△H=－802kJ?mol-1寫出由CO2生成CO的化學方程式CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)開始值：xx00變化值：0.10.10.10.3平衡值：x-0.1x-0.10.10.3，根據(jù)平衡常數(shù)K=27，可列式得：0.1×（0.3）3/(x-0.1)2=27，解之得x=0.11mol，可知CH4的平衡轉(zhuǎn)化率=（0.1/0.11）×100%=91%；（3）根據(jù)反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ?mol-1①；CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)△H=－802kJ?mol-1②；將反應(yīng)①-反應(yīng)②得：CO2(g)＋3H2O(g)CO(g)+3H2(g)+2O2(g)△H=+1008kJ?mol-1。答案：（1）vIII>vII>vI，II；（2）①；②91%；（3）CO2(g)＋3H2O(g)CO(g)+3H2(g)+2O2(g)△H=+1008kJ?mol-1。9.（北京）(12分)在溫度t1和t2下，X2(g)和H2反應(yīng)生成HX的平衡常數(shù)如下表：化學方程式K(t1)K(t2)21.84334（1）已知t2>t1，HX的生成反應(yīng)是反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。（2）HX的電子式是。（3）共價鍵的極性隨共用電子對偏移程度的增大而增強，HX共價鍵的極性由強到弱的順序是。（4）X2都能與H2反應(yīng)生成HX，用原子結(jié)構(gòu)解釋原因：。(5)K的變化體現(xiàn)出X2化學性質(zhì)的遞變性，用原子結(jié)構(gòu)解釋原因：__________，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱。（6）僅依據(jù)K的變化，可以推斷出：隨著鹵素原子核電荷數(shù)的增加，_______（選填字母）a.在相同條件下，平衡時X2的轉(zhuǎn)化率逐漸降低b.X2與H2反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱c.HX的還原性逐漸d.HX的穩(wěn)定性逐漸減弱解析：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越小，這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以HX的生成反應(yīng)是發(fā)熱反應(yīng)；（2）HX屬于共價化合物，H－X之間形成的化學鍵是極性共價鍵，因此HX的電子式是；（3）F、Cl、Br、I屬于ⅦA，同主族元素自上而下隨著核電荷數(shù)的增大，原子核外電（5）同（3）（6）K值越大，說明反應(yīng)的正向程度越大，即轉(zhuǎn)化率越高，a正確；反應(yīng)的正向程度越小，說明生成物越不穩(wěn)定，越易分解，因此選項d正確；而選項c、d與K的大小無直接聯(lián)系。答案：（1）放熱（2）（3）HF、HCl、HBr、HI；（4）鹵素原子的最外層電子數(shù)均為7個（5）同一主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多（6）a、d10.（安徽）（14分）W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，其原子半徑隨原子序數(shù)變化如下圖所示。已知W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10；X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1；Y的單質(zhì)是一種常見的半導體材料；Z的電負性在同周期主族元素中最大。（1）X位于元素周期表中第周期第族；W的基態(tài)原子核外有個未成對電子。（2）X的單質(zhì)子和Y的單質(zhì)相比，熔點較高的是（寫化學式）；Z的氣態(tài)氫化物和溴化氫相比，較穩(wěn)定的是（寫化學式）。（3）Y與Z形成的化合物和足量水反應(yīng)，生成一種弱酸和一種強酸，該反應(yīng)的化學方程式是。（4）在25oC、101kPa下，已知Y的氣態(tài)化物在氧氣中完全燃燒后恢復至原狀態(tài)，平均每轉(zhuǎn)移1mol電子放熱190.0kJ，該反應(yīng)的熱化學方程式是。（1）O的原子電子排布式是1S22S22P4，所以O(shè)的基態(tài)原子核外有2個未成對電子；（2）單質(zhì)鈉和硅分別屬于金屬晶體和原子晶體，故單質(zhì)硅的熔點高；Cl的非金屬性強于Br的，所以HCl比HBr穩(wěn)定；（3）Y與Z形成的化合物是SiCl4，SiCl4可以和水發(fā)生水解反應(yīng)鹽酸和硅酸，反應(yīng)的化學方程式是：SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl；（4）Y的氣態(tài)化物是SiH4，燃燒后生成二氧化硅，其中Si的化合價由－4價升高到+4價，轉(zhuǎn)移8個電子，所以1molSiH4共放出8×190.0kJ＝1520.0KJ能量，因此反應(yīng)的熱化學方程式是：SiH4(g)＋2O2(g)＝SiO2(s)＋2H2O△H=－1520.0KJ/mol答案：（1）三IA2（2）SiHCl（3）SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl（4）SiH4(g)＋2O2(g)＝SiO2(s)＋2H2O(l)△H=－1520.0KJ/mol11.（福建）（14分）四氧化鈦（TiCl4）是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦（主要成為是FeTiO3）制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下：回答下列問題(1)往①中繳入鐵屑至浸出液顯紫色，此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應(yīng)發(fā)生：加入鐵屑的作用是。（2）在②→③工藝過程中需要控制條件以形成TiO2﹒nH2O溶膠，該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大大小在范圍。（3）若把③中制得的固體TiO2﹒nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質(zhì)，還可以制得鈦白粉。已知25°C時，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。（4）已知：寫出④中TiO2和焦炭、氧氣反應(yīng)生成也太TiCl4和CO氣體的熱化學方程式：。（5）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點。依據(jù)綠色化學理念，該工藝流程中存在的不足之處是（只要求寫出一項）。（6）依據(jù)右表信息，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4的，可采用方法?！窘馕觥浚?）使溶液中的Fe3+還原為Fe2+；生成Ti3+保護Fe2+不被氧化。（2）膠體的分散質(zhì)微粒的直徑大小介于1nm到100nm之間即1×10-9m到1×10-7（3）根據(jù)氫氧化鐵的平衡常數(shù)表達式：ksp[Fe(OH)3]=[Fe3+].[OH-]3、而該反應(yīng)的K的表達式為K=[Fe3+]/[H+]3，又由于水的離子積為KW=1×10-,14，從而推得K=ksp[Fe(OH)3]/[KW]3,即K=2.79×10-,39/[1×10-,14]3=2.79×103(mol.l-)-2。(4)根據(jù)蓋斯定律將第一個反應(yīng)和第二個反應(yīng)相加即得該熱化學反應(yīng)方程式：TiO2+2C+2Cl2===TiCl4+2CO△H=-81kj.mol-1.(5)該工藝流程中產(chǎn)生一些氯氣等廢氣，另外還有一些廢渣、廢液等，給環(huán)境造成污染。（6）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知二者的沸點差距較大，因此可以通過分餾的方法把TiCl4除去。【答案】（1）使溶液中的三價鐵離子還原為二價鐵離子；生成Ti3+保護Fe2+不被氧化。（2）1×10-9m到1×10（3）2.79×103(4)TiO2+2C+2Cl2==TiCl4+2CO△H=-81kJ.mol-1.(5)產(chǎn)生三廢（6）蒸餾（分餾也正確）12.（江蘇）(14分)氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。已知：CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)△H＝206.2kJ·mol－1CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g)△H＝247.4kJ·mol－12H2S(g)＝2H2(g)＋S2(g)△H＝169.8kJ·mol－1(1)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學方程式為。(2)H2S熱分解制氫時，常向反應(yīng)器中通入一定比例空氣，使部分H2S燃燒，其目的是。燃燒生成的SO2與H2S進一步反應(yīng)，生成物在常溫下均非氣體，寫出該反應(yīng)的化學方程式：。(3)H2O的熱分解也可得到H2，高溫下水分解體系中主要氣體的體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖11所示。圖中A、B表示的物質(zhì)依次是。(4)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖12（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應(yīng)式為。(5)Mg2Cu是一種儲氫合金。350℃時，Mg2Cu與H2反應(yīng)，生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質(zhì)量分數(shù)為0.077）。Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學方程式為【解析】本題以新能源為背景涉及元素化合物性質(zhì)、熱化學方程式和電極反應(yīng)方程式的書寫、讀圖讀表的綜合題，是以化學知識具體運用的典型試題。13.（全國新課標）科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。請回答下列問題：（1）用太陽能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ；（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為_____________；（3）在溶積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變得情況下，考察溫度對反應(yīng)的影響，實驗結(jié)果如下圖所示（注：T1、T2均大于300℃）；下列說法正確的是________（填序號）①溫度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為：v(CH3OH)=mol·L-1·min-1②該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)④處于A點的反應(yīng)體系從T1變到T2，達到平衡時增大（4）在T1溫度時，將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容器中，充分反應(yīng)達到平衡后，若CO2轉(zhuǎn)化率為a,則容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為______；（5）在直接以甲醇為燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負極的反應(yīng)式為________、正極的反應(yīng)式為________。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為________（燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比）解析：（1）氫氣的燃燒熱是-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，所以用太陽能分解10mol水消耗的能量是2858kJ；（2）由CO（g）和CH3OH（l）燃燒熱的熱化學方程式①CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)△H＝-283.0kJ·mol-1；②CH3OH(l)＋3/2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)△H＝-726.5kJ·mol-1；可知②－①得到CH3OH(l)＋O2(g)＝CO(g)+2H2O(l)△H＝-443.5kJ·mol-1；（3）CO2和H2合成甲醇的化學方程式為CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。由圖像可知B曲線先得到平衡，因此溫度T2＞T1，溫度高平衡時甲醇的物質(zhì)的量反而低，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，不利于甲醇的生成，平衡常數(shù)減小，即②錯③正確；溫度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的物質(zhì)的量為mol，此時甲醇的濃度為，所以生成甲醇的平均速率為：v(CH3OH)=mol·L-1·min-1，因此①不正確；因為溫度T2＞T1，所以A點的反應(yīng)體系從T1變到T2時，平衡會向逆反應(yīng)方向移動，即降低生成物濃度而增大反應(yīng)物濃度，所以④正確。。(5)在甲醇燃料電池中，甲醇失去電子，氧氣得到電子，所以負極的電極反應(yīng)式是CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋，正極的電極反應(yīng)式是3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O；甲醇的燃燒熱是-726.5kJ·mol-1，所以該燃料電池的理論效率為。答案：（1）2858；（2）CH3OH(l)＋O2(g)＝CO(g)+2H2O(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.（山東）（14分）研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。（1）NO2可用水吸收，相應(yīng)的化學反應(yīng)方程式為。利用反應(yīng)6NO2＋7N5＋12H2O也可處理NO2。當轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗的NO2在標準狀況下是L。（2）已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）ΔH=-196.6KJ·mol-12NO（g）+O2（g）2NO2（g）ΔH=-113.0K·mol-1則反應(yīng)NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的ΔH=KJ·mol-1。一定條件下，將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是。a．體系壓強保持不變b．混合氣體顏色保持不變c．SO3和NO的體積比保持不變d．每消耗1molSO3的同時生成1molNO2測得上述反應(yīng)平衡時NO2與SO2體之比為1:6，則平衡常數(shù)K＝。（3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)ΔH0（填“>”或“<”）。實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強的理由是?！敬鸢浮浚?）3NO2+H2O=2HNO3+NO；6.72；（2）—41.8；b；2.67或8/3；(3)<；在1.3×104KPa下，CO轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強CO轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失【解析】本題綜合考查氮的氧化物化學性質(zhì)及其簡單氧化還原反應(yīng)計算，熱化學方程式的計算化學平衡狀態(tài)判斷，化學平衡常數(shù)計算，平衡移動方向與反應(yīng)熱的關(guān)系，實際工業(yè)條件的選擇等內(nèi)容。（1）(i)易知反應(yīng)為：3NO2+H2O=2HNO3+NO；(ii)氧化還原反應(yīng)的簡單計算，1molNO2→N2，得到4mol電子，則轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，NO2為0.4mol，在標準狀況下其體積為6.72L；（2)(i)對兩個已知反應(yīng)編號：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）；ΔH1=-196.6kJ·mol-1……；2NO（g）+O2（g）2NO2（g）；ΔH2=-113.0kJ·mol-1……；再由（-）/2得目標反應(yīng)：NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）；由蓋斯定律得：ΔH3=（ΔH1—ΔH2）/2=(-196.6+113.0)/2=—41.8KJ·mol-1。(ii)該反應(yīng)（NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g））兩邊氣力計量數(shù)相等，故壓強不變，A錯誤；該體系中只有NO2有顏色，顏色深淺與NO2濃度有關(guān)，當它濃度不變，即可說明達到平衡，此時濃度不變，故B正確；由于開始沒加入SO3和NO，且反應(yīng)中兩者計量數(shù)值比為1，故無論是否達到平衡，只要反應(yīng)發(fā)生發(fā)生，SO3和NO體積之比等于其物質(zhì)的量只比，為1:1,不能說明是否達到平衡，故C錯誤；D選項，每消耗1molSO3的同時生成1molNO2說明逆反應(yīng)方向在進行，故D錯誤，改為：每消耗1molSO3的同時生成1molNO才能說明達到平衡；(iii)不妨令NO2與SO2分別為1mol和2mol，容積為1L,假設(shè)NO2轉(zhuǎn)化了amol則SO2也轉(zhuǎn)化了amol，同時生成SO3和NO各amol，又由題意可得方程：解得a=0.8,再由K=2.67；（3）(i)由圖像可知反應(yīng)：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因為相同壓強下，溫度越高CO的轉(zhuǎn)化率越低，說明升溫平衡逆移，故ΔH<0；(ii)工業(yè)上選擇壓強和溫度時，要考慮化學動力學和化學熱力學兩個方面的兼顧，同時要考慮經(jīng)濟效益和成本，這里的選擇要結(jié)合圖像，其理由與SO2的催化氧化在常壓下相似，即：在1.3×104KPa下，CO轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強CO轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失。15.（四川）(14分)開發(fā)氫能是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4，又能制H2。請回答下列問題：(1)已知1gFeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量，F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱化學方程式為______________。(2)該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為_____________。(3)用化學平衡移動的原理分析，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是____________。(4)用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負極材料(用MH)表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應(yīng)為：NiO(OH)+MHNi(OH)2+M①電池放電時，負極的電極反應(yīng)式為____________。②充電完成時，Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個電極產(chǎn)生O2，O2擴散到另一個電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時，陰極的電極反應(yīng)式為______________②O2與MH發(fā)生反應(yīng)，生成H2O和M，電極反應(yīng)式為：4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M。.【答案】(1)4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)H=－3408kJ·mol－1(2)SO2＋2H2O=H2SO4＋H2(3)促使平衡向右移動，有利于碘和氫氣的生成(4)①MH－e－＋OH－=H2O＋M②4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M【2010高考試題解析】1、（2010山東卷）10下列與化學反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是A生成物能量一定低于反應(yīng)物總能量B放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率C應(yīng)用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應(yīng)焓變D同溫同壓下，在光照和點燃條件的不同解析：生成物的總能量低于反應(yīng)總能量的反應(yīng)，是放熱反應(yīng)，若是吸熱反應(yīng)則相反，故A錯；反映速率與反應(yīng)是吸熱還是放熱沒有必然的聯(lián)系，故B錯；C是蓋斯定律的重要應(yīng)用，正確；根據(jù)=生成物的焓-反應(yīng)物的焓可知，焓變與反應(yīng)條件無關(guān)，故D錯。答案：C2、（2010重慶卷）12．已知蒸發(fā)1molBr2（l）需要吸收的能量為30kJ，其它相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：則表中a為A．404B．260C．230D．200【答案】D【解析】本題考查蓋斯定律的計算。由已知得：Br2(l)=Br2(g)H=+30KJ/mol，則H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)；H=－102KJ/mol。436+a-2×369=－102；a=―200KJ，D項正確。3、（2010天津卷）6．下列各表述與示意圖一致的是A．圖①表示25℃時，用0.1mol·L－1鹽酸滴定20mL0.1mol·L－1B．圖②中曲線表示反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；ΔH<0正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化C．圖③表示10mL0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液與過量的0.1mol·L－1H2C2O4溶液混合時，n(Mn2+D．圖④中a、b曲線分別表示反應(yīng)CH2＝CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g)；ΔH<0使用和未使用催化劑時，反應(yīng)過程中的能量變化解析：酸堿中和在接近終點時，pH會發(fā)生突變，曲線的斜率會很大，故A錯；正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系，故B正確；反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且反應(yīng)生成的Mn2+對該反應(yīng)有催化作用，故反應(yīng)速率越來越快，C錯；反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但圖像描述是吸熱反應(yīng)，故D錯。答案：B4、（2010廣東理綜卷）9．在298K、100kPa時，已知：2⊿⊿⊿則⊿與⊿和⊿間的關(guān)系正確的是A.⊿=⊿+2⊿B⊿=⊿+⊿C.⊿=⊿-2⊿D.⊿=⊿-⊿解析：第三個方程式可由第二個方程式乘以2與第一個方程式相加，有蓋斯定律可知答案：A5、（2010浙江卷）12.下列熱化學方程式或離子方程式中，正確的是：A.甲烷的標準燃燒熱為-890.3kJ·mol-1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ·mol-1B.500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學方程式為：解析：本題考查熱化學方程式與離子方程式的書寫。A、標準燃燒熱的定義，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時方出的熱量(標準指298K,1atm)。水液態(tài)穩(wěn)定，方程式系數(shù)就是物質(zhì)的量，故A錯。B、根據(jù)熱化學方程式的含義，與對應(yīng)的熱量是1mol氮氣完全反應(yīng)時的熱量，但次反應(yīng)為可逆反應(yīng)故，投入0.5mol的氮氣，最終參加反應(yīng)的氮氣一定小于0.5mol。所以△H的值大于38.6。B錯。D、氫氧化鋁沉淀沒有沉淀符號。答案：C6、（2010上海卷）14．下列判斷正確的是A．測定硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量時，灼燒至固體發(fā)黑，測定值小于理論值B．相同條件下，2mol氫原子所具有的能量小于1mol氫分子所具有的能量C．0.1mol·L-1的碳酸鈉溶液的pH大于0.1mol·L-1的醋酸鈉溶液的pHD．1L1mol·L-1的碳酸鈉溶液吸收SO2的量大于1Lmol·L-1硫化鈉溶液吸收SO2答案：C7、（2010上海卷）17.據(jù)報道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實。2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)下列敘述錯誤的是A．使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率B．反應(yīng)需在300℃進行可推測該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C．充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率D．從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率答案：B解析：此題考查化學反應(yīng)速率和化學平衡知識。催化劑能提高化學反應(yīng)速率，加快反應(yīng)進行，也就是提高了生產(chǎn)效率，A對；反應(yīng)需在300℃進行是為了獲得較快的反應(yīng)速率，不能說明反應(yīng)是吸熱還是放熱，B錯；充入大量CO2氣體，能使平衡正向移動，提高H2的轉(zhuǎn)化率，C對；從平衡混合物中及時分離出產(chǎn)物，使平衡正向移動，可提高CO2和H2的轉(zhuǎn)化率，D對。8、（2010福建卷）23．（15分）J、L、M、R、T是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相對位置如右表；J元素最低負化合價的絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等；M是地殼中含量最多的金屬元素。（1）M的離子結(jié)構(gòu)示意圖為_____；元素T在周期表中位于第_____族。（2）J和氫組成的化合物分子有6個原子，其結(jié)構(gòu)簡式為______。（3）M和T形成的化合物在潮濕的空氣中冒白色煙霧，反應(yīng)的化學方程式為_____。（4）L的最簡單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性。①在微電子工業(yè)中，甲的水溶液可作刻蝕劑H2O2的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學方程式為______。②一定條件下，甲在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)（△H>0）并達平衡后，僅改變下表中反應(yīng)條件x，該平衡體系中隨x遞增y遞減的是_______（選填序號）。選項abcdx溫度溫度加入H2的物質(zhì)的量加入甲的物質(zhì)的量y甲的物質(zhì)的量平衡常數(shù)K甲的轉(zhuǎn)化率生成物物質(zhì)的量總和（5）由J、R形成的液態(tài)化合物JR20．2mol在O2中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，298K時放出熱量215kJ。該反應(yīng)的熱化學方程式為________。解析：(1)J元素最低負化合價的絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等,可以判斷J元素度，平衡朝逆方向移動，甲的轉(zhuǎn)化率減?。?）JR2為CS2,燃燒生成二氧化碳和二氧化硫，依題意可以很快的寫出反應(yīng)的熱化學方程式答案：(1)；ⅦA（2）（3），（4）①②a和c;a或c（5）1．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g)4CO2(g)＋5H2O(l)；H=－2878kJ；(CH3)2CHCH3(g)＋6.5O2(g)4CO2(g)＋5H2O(l)；H=－2869kJ，下列說法正確的是()A．正丁烷分子儲存的能量大于異丁烷分子B．正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷C．異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個放熱過程D．異丁烷分子中的碳氫鍵比正丁烷的多2．已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121kJ，且氧氣中1molO=O鍵完全斷裂時吸收熱量496kJ，水蒸氣中1molH—O鍵形成時放出熱量463kJ，則氫氣中1molH—A．920kJB．557kJC．436kJD．188kJ3．2008年北京奧運會火炬采用了只含碳、氫兩種元素的丙烷做燃料，燃燒后只生成CO2和H2O，對環(huán)境無污染，體現(xiàn)了綠色奧運的精神．已知1g丙烷完成燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水，放出50.405kJ熱量，則下列熱化學方程式正確的是()A．C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－50.405kJ/molB．C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋2217.82kJ/molC．C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋50.405kJ/molD．C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2217.82kJ/mol4．已知：(1)H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ/mol(2)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝bkJ/mol(3)H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)ΔH3＝ckJ/mol(4)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH4＝dkJ/mol下列關(guān)系式中正確的是()A．a(chǎn)＜c＜0B．b＞d＞0C．2a＝b＜0D．2c＝5．下列有關(guān)熱化學方程式的敘述正確的是()A．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol，則氫氣的燃燒熱為285.8kJ/molB．已知C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH＞0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C．含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則稀醋酸和稀NaOH溶液反應(yīng)的熱化學方程式為：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ/molD．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH1；2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2，則ΔH1＞ΔH26．從如圖所示的某氣體反應(yīng)的能量變化分析，以下判斷錯誤的是()A．這是一個放熱反應(yīng)B．該反應(yīng)可能需要加熱C．生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量D．反應(yīng)物比生成物更穩(wěn)定7．已知：①1molH2分子中化學鍵斷裂時需要吸收436kJ的能量；②1molCl2分子中化學鍵斷裂時需要吸收243kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子時釋放431kJ的能量下列敘述正確的是()A．氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫氣體的熱化學方程式是H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)B．氫氣和氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝183kJ/molC．氫氣和氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝－183kJ/molD．氫氣和氯氣反應(yīng)生成1mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝－183kJ/mol8．已知：H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝－270kJ/mol，下列說法正確的是()A．氟化氫氣體分解生成氫氣和氟氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．1molH2與1molF2反應(yīng)生成2mol液態(tài)HF放出的熱量小于270kJC．在相同條件下，1molH2與1molF2的能量總和大于2molHF氣體的能量D．該反應(yīng)中的能量變化可用右圖來表示9．已知熱化學方程式：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－QkJ/mol(Q＞0)．下列說法正確的是()A