高考化學 專題七 化學能與熱能試題

專題七化學能與熱能考點一化學反應中能量變化的有關概念辨析1．(2015·海南化學，4，2分)已知丙烷的燃燒熱ΔH＝－2215kJ·mol－1。若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8g水，則放出的熱量約為()A．55kJB．220kJ C．550kJD．1108kJ解析由丙烷的燃燒熱ΔH＝－2215kJ·mol－1，可寫出其燃燒的熱化學方程式C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2215kJ·mol－1，丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8g水，n(H2O)＝m÷M＝1.8g÷18g/mol＝0.1mol，所以反應放出的熱量是Q＝(2215kJ÷4mol)×0.1＝55.4kJ，A選項正確。答案A2．(2014·江蘇化學，11，4分)下列有關說法正確的是()A．若在海輪外殼上附著一些銅塊，則可以減緩海輪外殼的腐蝕B．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進行，則該反應的ΔH>0C．加熱0.1mol·L－1Na2CO3溶液，COeq\o\al(2－,3)的水解程度和溶液的pH均增大D．對于乙酸與乙醇的酯化反應(ΔH<0)，加入少量濃硫酸并加熱，該反應的反應速率和平衡常數(shù)均增大解析A項，若在海輪外殼上附著一些銅塊，則Fe、Cu和海水構成原電池，海輪外殼腐蝕更快，A項錯誤；B項，該反應是熵減的反應，ΔS<0，要在常溫下自發(fā)進行，則ΔH<0，B項錯誤；加熱會促進COeq\o\al(2－,3)水解，c(OH－)增大，pH增大，C項正確；D項，酯化反應是放熱反應，加熱會加快反應速率，但化學平衡向逆向移動，平衡常數(shù)減小，D項錯誤。答案C3．(2013·北京理綜，6，6分)下列設備工作時，將化學能轉化為熱能的是()ABCD硅太陽能電池鋰離子電池太陽能集熱器燃氣灶解析A項，硅太陽能電池將太陽能轉化為電能；B項鋰離子電池將化學能轉化為電能；C項太陽能集熱器將太陽能轉化為熱能；D燃氣灶是通過可燃性氣體的燃燒，將化學能轉化為熱能。答案D4．(2013·山東理綜，12，4分)對于反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0，在其他條件不變的情況下()A．加入催化劑，改變了反應的途徑，反應的ΔH也隨之改變B．改變壓強，平衡不發(fā)生移動，反應放出的熱量不變C．升高溫度，反應速率加快，反應放出的熱量不變D．若在原電池中進行，反應放出的熱量不變解析A項錯誤，催化劑只能改變反應途徑，不影響反應熱；B項，因為該反應為反應前后氣體體積不變的反應，改變壓強，平衡不發(fā)生移動，反應放出的熱量不變，正確；C項，升高溫度，反應速率加快，平衡移動，反應放出的熱量發(fā)生變化，C錯誤；D項，在原電池中進行時，絕大部分化學能轉變?yōu)殡娔?，反應放出的熱量要減少，D錯誤。答案B5．(2013·福建理綜，11，6分)某科學家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉變?yōu)镠2、CO。其過程如下：mCeO2eq\o(→,\s\up7(太陽能),\s\do5(①))(m－x)CeO2·xCe＋xO2(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2eq\o(→,\s\up7(900℃),\s\do5(②))mCeO2＋xH2＋xCO下列說法不正確的是()A．該過程中CeO2沒有消耗B．該過程實現(xiàn)了太陽能向化學能的轉化C．右圖中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．以CO和O2構成的堿性燃料電池的負極反應式為CO＋4OH－－2e－=COeq\o\al(2－,3)＋2H2O解析由題意知CeO2為該反應的催化劑，A正確；將兩反應疊加，得H2O＋CO2eq\o(=,\s\up7(太陽能))CO＋H2＋O2實現(xiàn)了太陽能向化學能的轉化，B正確；由圖中箭頭方向知：ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3)，C錯誤；以CO和O2構成堿性燃料電池時，電極反應方程式分別為eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(負極：2CO＋8OH－－4e－=2COeq\o\al(2－,3)＋4H2O,正極：O2＋4e－＋2H2O=4OH－))，D正確。答案C6．P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol－1，P4具有正四面體結構，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol－1下列敘述正確的是()A．P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)的反應熱ΔHC．Cl—Cl鍵的鍵能為(b－a＋5.6c)/4kJ·molD．P—P鍵的鍵能為(5a－3b＋12c解析P原子半徑大于Cl原子半徑，P—P鍵鍵長大于P—Cl鍵鍵長，故P—P鍵鍵能小于P—Cl鍵鍵能，A項錯誤；設P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g)ΔH＝akJ·mol－1……①，P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol－1……②，利用蓋斯定律eq\f(1,4)(②－①)可得，Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(g)ΔH＝eq\f(1,4)(b－a)kJ·mol－1，根據(jù)ΔH＝反應物總鍵能－生成物總鍵能，設Cl—Cl鍵鍵能為xkJ·mol－1，則：x＋3×1.2c－5c＝eq\f(1,4)(b－a)，x＝eq\f(1,4)(b－a＋5.6c)，B錯誤，C正確；①×5－②×3得2P4(g)＋12PCl5(g)=20PCl3(g)ΔH＝(5a－3b)kJ·mol－1，設P—P鍵鍵能為ykJ·mol－1，則12y＋5c×12－1.2c×3×20＝5a－3b，y＝eq\f(1,12)(5a－3b＋12c)，D項錯誤。答案C7．(2012·江蘇化學，4，2分)某反應的反應過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應的活化能，E2表示逆反應的活化能)。下列有關敘述正確的是()A．該反應為放熱反應B．催化劑能改變該反應的焓變C．催化劑能降低該反應的活化能D．逆反應的活化能大于正反應的活化能解析圖中生成物總能量高于反應物總能量，反應為吸熱反應，A錯；使用催化劑可降低反應的活化能而影響反應速率，但不會影響焓變，B錯，C正確；圖中E1為正反應活化能，E2為逆反應活化能，E1＞E2，D錯誤。答案C8．(2012·重慶理綜，12，6分)肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如圖所示。已知斷裂1mol化學鍵所需的能量(kJ)：N≡N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．391 C．516D．658解析由題中的圖像可以看出斷裂1molN2H4(g)和1molO2(g)中的化學鍵所要吸收的能量為：2752kJ－534kJ＝2218kJ，設斷裂1molN—H鍵所需要的能量為x，則154kJ＋4x＋500kJ＝2218kJ，解得x＝391kJ。答案B9．(2011·上?；瘜W，三，2分)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。下列有關水分解過程的能量變化示意圖正確的是()解析水的分解是一個吸熱過程，反應物的總能量低于生成物的總能量，加入催化劑可降低反應所需的活化能，B選項正確。答案B考點二熱化學方程式的書寫及正誤判斷1．(2012·上?；瘜W，9，3分)工業(yè)生產(chǎn)水煤氣的反應為C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.4kJ·mol－1。下列判斷正確的是()A．反應物能量總和大于生成物能量總和B．CO(g)＋H2(g)=C(s)＋H2O(l)ΔH＝－131.4kJ·mol－1C．水煤氣反應中生成1molH2(g)吸收131.4kJ熱量D．水煤氣反應中生成1體積CO(g)吸收131.4kJ熱量解析由題意知該反應為吸熱反應，故反應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水的狀態(tài)若為氣態(tài)時ΔH＝－131.4kJ·mol－1，錯誤；D項中應是生成1molCO(g)吸收131.4kJ熱量，錯誤。答案C2．(2015·廣東理綜，31，16分)用O2將HCl轉化為Cl2，可提高效益，減少污染。(1)傳統(tǒng)上該轉化通過如下圖所示的催化循環(huán)實現(xiàn)。其中，反應①為2HCl(g)＋CuO(s)H2O(g)＋CuCl2(s)ΔH1反應②生成1molCl2的反應熱為ΔH2，則總反應的熱化學方程式為_________________________________________________________________，(反應熱用ΔH1和ΔH2表示)。(2)新型RuO2催化劑對上述HCl轉化為Cl2的總反應具有更好的催化活性，①實驗測得在一定壓強下，總反應的HCl平衡轉化率隨溫度變化的αHCl～T曲線如下圖：則總反應的ΔH________0(填“＞”、“＝”或“＜”)；A、B兩點的平衡常數(shù)K(A)與K(B)中較大的是________。②在上述實驗中若壓縮體積使壓強增大，畫出相應αHCl～T曲線的示意圖，并簡要說明理由________________________________________________。③下列措施中，有利于提高α(HCl)的有________。A．增大n(HCl) B．增大n(O2)C．使用更好的催化劑 D．移去H2O(3)一定條件下測得反應過程中n(Cl2)的數(shù)據(jù)如下：t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/10－3mol01.83.75.47.2計算2.0～6.0min內(nèi)以HCl的物質的量變化表示的反應速率(以mol·min－1為單位，寫出計算過程)。(4)Cl2用途廣泛，寫出用Cl2制備漂白粉的化學方程式。解析(1)根據(jù)題中催化循環(huán)圖示得出：CuCl2(s)＋eq\f(1,2)O2(g)CuO(s)＋Cl2(g)ΔH2，然后利用蓋斯定律將兩個熱化學方程式相加即可得出2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)ΔH＝ΔH1＋ΔH2。(2)①結合題中α(HCl)～T圖像可知，隨著溫度升高，α(HCl)降低，說明升高溫度平衡逆向移動，得出正反應方向為放熱反應，即ΔH＜0；A、B兩點A點溫度低，平衡常數(shù)K(A)大。②結合可逆反應2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)的特點，增大壓強平衡向右移動，α(HCl)增大，則相同溫度下，HCl的平衡轉化率比增壓前的大，曲線如答案中圖示所示。③有利于提高α(HCl)，則采取措施應使平衡2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)正向移動。A項，增大n(HCl)，則c(HCl)增大，雖平衡正向移動，但α(HCl)減小，錯誤；B項，增大n(O2)即增大反應物的濃度，D項，移去H2O即減小生成物的濃度，均能使平衡正向移動，兩項都正確；C項，使用更好的催化劑，只能加快反應速率，不能使平衡移動，錯誤。(3)用在時間段2.0～6.0min內(nèi)的HCl物質的量的變化量除以這段時間，即可得2.0～6.0min內(nèi)以HCl的物質的量變化表示的反應速率，計算過程見答案。答案(1)2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)ΔH＝ΔH1＋ΔH2(2)①＜K(A)②見下圖增大壓強，平衡右移，α(HCl)增大，相同溫度下，HCl的平衡轉化率比之前的大③BD(3)設2.0～6.0min時間內(nèi)，HCl轉化的物質的量為n，則2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)2mol 1moln (5.4－1.8)×10－3moln＝7.2×10－3mol所以v(HCl)＝eq\f(7.2×10－3mol,（6.0－2.0）min)＝1.8×10－3mol·min－1(4)2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O3．(2012·海南化學13，8分)氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設中都有廣泛應用，回答下列問題：(1)氮元素原子的L層電子數(shù)為________；(2)NH3與NaClO反應可得到肼(N2H4)，該反應的化學方程式為____________________________________________________________________；(3)肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l)ΔH1＝－19.5kJ·mol－1②N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－534.2kJ·mol－1寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式________________________________________________________________________________________________________；(4)肼—空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的反應式為____________________________________________________________________。解析(1)N原子的原子結構示意圖為：，故其L層上有5個電子；(2)NH3＋NaClO——N2H4，根據(jù)元素守恒可知反應還生成NaCl和H2O，利用觀察法配平方程式為2NH3＋NaClO=N2H4＋NaCl＋H2O；(3)肼與N2O4反應生成N2和水蒸氣：2N2H4＋N2O4=3N2＋4H2O，觀察已知的兩個熱化學方程式可知，②×2－①得：2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝ΔH2×2－ΔH1＝－1048.9kJ·mol－1；(4)肼—空氣燃料電池是一種堿性電池，故負極肼發(fā)生反應：N2H4－4e－＋4OH－=N2↑＋4H2O。答案(1)5(2)2NH3＋NaClO=N2H4＋NaCl＋H2O(3)2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1048.9kJ·mol－1(4)N2H4－4e－＋4OH－=N2↑＋4H2O考點三蓋斯定律及其應用1．(2015·重慶理綜，6，6分)黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸的熱化學方程式為：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝xkJ·mol－1已知：碳的燃燒熱ΔH1＝akJ·mol－1S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－12K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1，則x為()A．3a＋b－c B．c－3aC．a(chǎn)＋b－c D．c－a－b解析由碳的燃燒熱ΔH1＝akJ·mol－1，得C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1，目標反應可由①×3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c答案A2．(2014·課標全國卷Ⅱ，13，6分)室溫下，將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學方程式為CuSO4·5H2O(s)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是()A．ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3解析由題干信息可得：①CuSO4·5H2O(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋5H2O(l)ΔH1>0，②CuSO4(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)ΔH2<0，③CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH3，根據(jù)蓋斯定律可知，ΔH3＝ΔH1－ΔH2，由于ΔH1>0，ΔH2<0，故ΔH3>ΔH1，B項正確，C、D項錯誤；ΔH3>0，ΔH2<0，故ΔH3>ΔH2，A項錯誤。答案B3．(2014·江蘇化學，10，2分)已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH22CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH34Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)=3CO2(g)＋2Fe(s)ΔH5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()A．ΔH1>0，ΔH3<0B．ΔH2>0，ΔH4>0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5解析根據(jù)反應的熱效應可知：ΔH1<0、ΔH2>0、ΔH3<0、ΔH4<0，故A、B不正確；根據(jù)蓋斯定律可得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，ΔH3＝eq\f(1,3)ΔH4＋eq\f(2,3)ΔH5，C項正確，D項錯誤。答案C4．2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H—H、O=O和O—H鍵的鍵能分別為436、496和462kJ·mol－1，則a為()A．－332 B．－118C．＋350 D．＋130解析按順序將題中兩個熱化學方程式編號為①和②，依據(jù)蓋斯定律，②－①×2得：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－(220＋2a)kJ·mol－1，代入相關數(shù)據(jù)得：(2×436＋496)－4×462＝－(220＋2a)，解得a＝＋130，D答案D5．(2013·課標全國卷Ⅱ，12，6分)在1200℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應H2S(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)ΔH12H2S(g)＋SO2(g)=eq\f(3,2)S2(g)＋2H2O(g)ΔH2H2S(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=S(g)＋H2O(g)ΔH32S(g)=S2(g)ΔH4則ΔH4的正確表達式為()A．ΔH4＝eq\f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)B．ΔH4＝eq\f(2,3)(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)C．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)D．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)解析②式中含有S2(g)、③式中含有S(g)，根據(jù)蓋斯定律可知，②×eq\f(2,3)－③×2得2S(g)＋eq\f(2,3)SO2(g)＋eq\f(2,3)H2O(g)=eq\f(2,3)H2S(g)＋S2(g)＋O2(g)，然后再加①×eq\f(2,3)得2S(g)=S2(g)，所以ΔH4＝ΔH2×eq\f(2,3)＋ΔH1×eq\f(2,3)－ΔH3×2。答案A6．(2013·海南化學，5，2分)已知下列反應的熱化學方程式：6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH3則反應4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH為()A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3解析設三個熱化學方程式依次是①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，③×12＋②×5－①×2得：4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)ΔH＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。答案A7．(2012·安徽理綜，12，6分)氫氟酸是一種弱酸，可用來刻蝕玻璃。已知25℃時：①HF(aq)＋OH－(aq)=F－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1在20mL0.1mol·L－1氫氟酸中加入VmL0.1mol·L－1NaOH溶液。下列有關說法正確的是()A．氫氟酸的電離方程式及熱效應可表示為：HF(aq)F－(aq)＋H＋(aq)ΔH＝＋10.4kJ·mol－1B．當V＝20時，溶液中：c(OH－)＝c(HF)＋c(H＋)C．當V＝20時，溶液中：c(F－)＜c(Na＋)＝0.1mol·L－1D．當V＞0時，溶液中一定存在：c(Na＋)＞c(F－)＞c(OH－)＞c(H＋)解析根據(jù)蓋斯定律，將①式減去②式可得：HF(aq)H＋(aq)＋F－(aq)ΔH＝－10.4kJ·mol－1，故A項錯誤。當V＝20時，兩者恰好完全反應生成NaF，溶液中存在質子守恒關系：c(OH－)＝c(HF)＋c(H＋)；因F－水解，故溶液中存在：c(F－)＜c(Na＋)＝0.05mol·L－1，故B項正確，C項錯誤。D項，溶液中離子濃度的大小取決于V的大小，離子濃度大小關系可能為c(F－)＞c(H＋)＞c(Na＋)＞c(OH－)或c(F－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)或c(Na＋)＝c(F－)＞c(OH－)＝c(H＋)或c(Na＋)＞c(F－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故D項錯誤。答案B8．(2011·浙江理綜，12，6分)下列說法不正確的是()A．已知冰的熔化熱為6.0kJ·mol－1，冰中氫鍵鍵能為20kJ·mol－1。假設每摩爾冰中有2mol氫鍵，且熔化熱完全用于打破冰的氫鍵，則最多只能破壞冰中15%的氫鍵B．已知一定溫度下，醋酸溶液的物質的量濃度為c，電離度為α，Ka＝eq\f(（cα）2,c（1－α）)。若加入少量CH3COONa固體，則電離平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋向左移動，α減小，Ka變小C．－3747kJ·mol－1和－3265kJ·mol－1，可以證明在苯分子中不存在獨立的碳碳雙鍵D．已知：①Fe2O3(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g)ΔH＝489.0kJ·mol－1②CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1③C(石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1則4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH＝－1641.0kJ·mol－1解析1mol冰熔化吸熱6.0kJ，可破壞氫鍵0.3mol，eq\f(0.3mol,2mol)×100%＝15%，A項正確；加入醋酸鈉后溶液中CH3COO－濃度增大，電離平衡向左移動，電離程度減小，但Ka只受溫度影響，若溫度不變，則Ka不變，B項錯誤；由燃燒熱寫出三者燃燒的熱化學方程式，然后可寫出環(huán)己烷轉化為環(huán)己烯的熱化學方程式，同理寫出環(huán)己烷轉化為苯的熱化學方程式，反應熱不是三倍關系，C項正確；根據(jù)蓋斯定律，方程式2×(③×3－②×3－①)，可得4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH＝2×(－393.5×3kJ·mol－1＋283.0×3kJ·mol－1－489.0kJ·mol－1)＝－1641.0kJ·mol－1，D項正確。答案B9．(2014·課標全國卷Ⅰ，28，15分)乙醇是重要的有機化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：(1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H)，再水解生成乙醇。寫出相應反應的化學方程式______________________________________________________________________________________________。(2)已知：甲醇脫水反應2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9kJ·mol－1甲醇制烯烴反應2CH3OH(g)=C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1kJ·mol－1乙醇異構化反應C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1則乙烯氣相直接水合反應C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點是____________________。(3)下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉化率與溫度、壓強的關系(其中nH2O∶nC2H4＝1∶1)。①列式計算乙烯水合制乙醇反應在圖中A點的平衡常數(shù)Kp＝________________________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數(shù))。②圖中壓強(p1、p2、p3、p4)的大小順序為________，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________。③氣相直接水合法常采用的工藝條件為：磷酸/硅藻土為催化劑，反應溫度290℃、壓強6.9MPa，nH2O∶nC2H4＝0.6∶1。乙烯的轉化率為5%，若要進一步提高乙烯轉化率，除了可以適當改變反應溫度和壓強外，還可以采取的措施有__________________、__________________。解析(2)將題給反應依次編號為①、②、③，反應①減去反應②再減去反應③即得C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g)，故ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＝－23.9kJ·mol－1－(－29.1kJ·mol－1)－(＋50.7kJ·mol－1)＝－45.5kJ·mol－1。與間接水合法相比，氣相直接水合法沒有使用濃硫酸，減輕了酸對設備的腐蝕，且無酸性廢液產(chǎn)生，污染小。(3)②由題給曲線知，相同溫度、不同壓強下乙烯的轉化率大小是p4>p3>p2>p1，而C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g)為氣體分子數(shù)(總體積)減小的反應，壓強越高，C2H4轉化率越高，故壓強大小關系是p1<p2<p3<p4。③欲提高C2H4的轉化率，除增大壓強和降低溫度外，還可使C2H5OH蒸氣液化而減少生成物濃度或增加nH2O∶nC2H4的比例，即增大H2O(g)的濃度。答案(1)C2H4＋H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H＋H2O=C2H5OH＋H2SO4(2)－45.5污染小、腐蝕性小等(3)①eq\f(p（C2H5OH）,p（C2H4）·p（H2O）)＝eq\f(\f(20%np,2n－20%n),（\f(80%np,2n－20%n)）2)＝eq\f(20×180,802×7.85MPa)＝0.07(MPa)－1②p1<p2<p3<p4反應分子數(shù)減少，相同溫度下，壓強升高乙烯轉化率提高③將產(chǎn)物乙醇液化移去增加nH2O∶nC2H4比10．(2013·課標全國卷Ⅰ，28，15分)二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應：甲醇合成反應：(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1＝－90.1kJ·mol－1(ⅱ)CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2＝－49.0kJ·mol－1水煤氣變換反應：(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH3＝－41.1kJ·mol－1回答下列問題：(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是__________________________________________________________________________。(以化學方程式表示)。(2)分析二甲醚合成反應(iv)對于CO轉化率的影響____________________。(3)由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學方程式為____________________________________________________________________________________________________________________________________。根據(jù)化學反應原理，分析增加壓強對直接制備二甲醚反應的影響_________________