（江苏专用）2020版高考化学一轮复习专题7化学能与热能课件.pptx

专题7 化学能与热能,高考化学 (江苏省专用),A组 自主命题江苏卷题组,五年高考,考点一 化学反应中能量转化的有关概念,1.(2019江苏单科,11,4分)氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法 正确的是 ( ) A.一定温度下,反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)能自发进行,该反应的H0 B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e- 4OH- C.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2,转移电子的数目为6.021023 D.反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的H可通过下式估算:H=反应中形成新共价键的键能之和 反应中断裂旧共价键的键能之和,答案 A 本题涉及的考点有化学反应自发进行的判据、燃料电池电极反应式的书写、气体 摩尔体积的应用、焓变的计算,考查学生运用化学反应原理的相关知识分析和解决化学问题 的能力,体现证据推理与模型认知的学科核心素养。 A项,2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的S0,一定温度下该反应能自发进行,则H-TS0,故H0;B 项,氢氧燃料电池的负极发生氧化反应:H2-2e- 2H+;C项,11.2 L H2在常温常压下不是0.5 mol, 转移电子数目不为6.021023;D项,H=反应中断裂旧共价键的键能之和反应中形成新共 价键的键能之和。,2.(2016江苏单科,8,2分)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是 ( ) 太阳光催化分解水制氢:2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) H1=571.6 kJmol-1 焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) H2=131.3 kJmol-1 甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H3=206.1 kJmol-1 A.反应中电能转化为化学能 B.反应为放热反应 C.反应使用催化剂,H3减小 D.反应CH4(g) C(s)+2H2(g)的H=74.8 kJmol-1,答案 D A项,反应中太阳能转化为化学能,故错误;B项,反应为吸热反应,故错误;C项,使 用催化剂不能改变反应的反应热(H),故错误;D项,根据盖斯定律,-可得CH4(g) C(s)+ 2H2(g) H=74.8 kJmol-1,故正确。,知识拓展 放热反应的H0。,技巧点拨 盖斯定律的运用:找出目标反应的物质在所给反应中是反应物还是生成物,然后可 像数学运算一样采取加、减、乘、除的方法求解目标反应的H。,3.(2015江苏单科,3,2分)下列说法正确的是 ( ) A.分子式为 C2H6O的有机化合物性质相同 B.相同条件下,等质量的碳按a、b两种途径完全转化,途径a比途径b放出更多热能 途径a:C CO+H2 CO2+H2O 途径b:C CO2 C.在氧化还原反应中,还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数 D.通过化学变化可以直接将水转变为汽油,答案 C A项,分子式为C2H6O的有机物有CH3CH2OH和CH3OCH3,它们是两种不同类别的物 质,化学性质不同,故错误;B项,根据盖斯定律,一个化学反应不论是一步完成还是分步完成,其 热效应总是相同的,故错误;D项,水中有H、O两种元素,汽油中有C、H两种元素,根据原子守 恒,不可能将水转变为汽油,故错误。,命题归纳 此题考查考生对常见的化学基本概念的理解。考查“性质由结构决定”“盖斯 定律”“得失电子守恒”“原子守恒”等。,解题关键 盖斯定律只看始态和终态,与反应路径无关。,4.(2012江苏单科,4,2分)某反应的反应过程中能量变化如图所示(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.催化剂能改变该反应的焓变 C.催化剂能降低该反应的活化能 D.逆反应的活化能大于正反应的活化能,答案 C 由题图可知,生成物的总能量高于反应物的总能量,故该反应为吸热反应;催化剂能 降低该反应的活化能,但不能改变该反应的焓变;E1E2,说明正反应的活化能大于逆反应的活 化能。,考点二 盖斯定律及应用,5.(2017江苏单科,8,2分)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法 的 是 ( ) C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) H1=a kJmol-1 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H2=b kJmol-1 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H3=c kJmol-1 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=d kJmol-1 A.反应、为反应提供原料气 B.反应也是CO2资源化利用的方法之一 C.反应CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(l)的H= kJmol-1 D.反应2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d) kJmol-1,答案 C 本题考查盖斯定律相关计算等知识。结合题给信息,反应、产生的H2和CO2可 以作为反应的原料,故A正确;反应产生了甲醇,是CO2资源化利用的一种方法,故B正确;根 据反应知,CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g)的H= kJmol-1,但选项反应中水为液态, 故H不等于 kJmol-1,故C错误;根据盖斯定律,2+2+可得2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d)kJmol-1,故D正确。,6.(2014江苏单科,10,2分)已知:C(s)+O2(g) CO2(g) H1 CO2(g)+C(s) 2CO(g) H2 2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) H3 4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) H4 3CO(g)+Fe2O3(s) 3CO2(g)+2Fe(s) H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 ( ) A.H10,H30,H40 C.H1=H2+H3 D.H3=H4+H5,答案 C 根据反应的热效应可知:H10、H30、H40,故A、B项错误;根据盖斯 定律可得H1=H2+H3,H3= H4+ H5,故C项正确,D项错误。,解题技巧 C项和D项可采用代入验证的方法。按题给方程式顺序依次编号为式,则有: +=,+,所以C正确、D错误。,知识归纳 常见的放热反应:酸碱中和反应;金属与酸或水的反应;物质的燃烧;铝热 反应;大部分化合反应。常见的吸热反应:氢氧化钡和氯化铵晶体的反应;以氢气、一 氧化碳为还原剂的氧化还原反应;大部分分解反应;C和水蒸气制水煤气的反应。,7.2018江苏单科,20(1),2分NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中 的NOx是环境保护的重要课题。 (1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下: 2NO2(g)+H2O(l) HNO3(aq)+HNO2(aq) H=-116.1 kJmol-1 3HNO2(aq) HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) H=75.9 kJmol-1 反应3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+NO(g)的H= kJmol-1。,答案 (1)-136.2,解析 (1)将已知热化学方程式依次编号为、,根据盖斯定律 得3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+NO(g) H= =-136.2 kJmol-1。,8.2013江苏单科,20(1),2分磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸 盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。 (1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下: 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s) 6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) H1=+3 359.26 kJmol-1 CaO(s)+SiO2(s) CaSiO3(s) H2=-89.61 kJmol-1 2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s) 6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) H3 则H3= kJmol-1。,答案 (2分)(1)+2 821.6,解析 (1)H3=H1+6H2=+3 359.26 kJmol-1+6(-89.61 kJmol-1)=+2 821.6 kJmol-1。,解题技巧 热化学方程式的书写中常利用方程式的变换得到一个新方程式,再利用盖斯定律, 对焓变值进行相应的计算,此类题常使用相加法来解决问题。,9.2011江苏单科,20(1),2分氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研 究热点。 已知:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H=206.2 kJmol-1 CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) H=247.4 kJmol-1 2H2S(g) 2H2(g)+S2(g) H=169.8 kJmol-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 。,答案 (1)CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) H=165.0 kJmol-1,解析 (1)将题给3个热化学方程式依次编号为,根据盖斯定律,2-即可得到正确答 案。,10.(2010江苏单科,17,8分)下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。,(1)方法中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为: 2NH3+SO2+H2O (NH4)2SO3 (NH4)2SO3+SO2+H2O 2NH4HSO3 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HS 转化为S 采用方法脱硫,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)方法中主要发生了下列反应: 2CO(g)+SO2(g) S(g)+2CO2(g) H=8.0 kJmol-1 2H2(g)+SO2(g) S(g)+2H2O(g) H=90.4 kJmol-1 2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) H=-566.0 kJmol-1 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=-483.6 kJmol-1 S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为 。 (3)方法中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为 (填化学式)。,答案 (1)AC HC +SO2 CO2+HS (2)S(g)+O2(g) SO2(g) H=-574.0 kJmol-1 (3)O2、SO2,解析 (1)B项,升高温度易造成NH3的挥发,且不利于SO2在溶液中的溶解,故该措施不能提高燃 煤烟气中SO2的去除率。D项,吸收SO2的反应不是可逆反应,把HS 转化为S 对SO2的去除 率无影响。(2)设所给热化学方程式分别是、,由盖斯定律可知,S(g)+O2(g) SO2(g)的反应可由-得到,则H=-483.6 kJmol-1-90.4 kJmol-1=-574.0 kJmol-1。(3)由图示及 电解原理可知阳极反应为4OH-4e- O2+2H2O,H+HS H2O+SO2,故阳极区放出气 体的成分是O2、SO2。,B组 统一命题、省(区、市)卷题组,考点一 化学反应中能量转化的有关概念,1.(2019北京理综,7,6分)下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符 号表示) ( ),答案 B 本题考查了电解质的电离、电离方程式的书写、电解原理和化学键与能量的关系 等知识。通过图示、化学方程式等形式考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力;试题以 图示形式呈现物质变化规律,体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养及运用模型解释化 学现象、揭示现象的本质和规律的学科思想,体现了学以致用的价值观念。 B项中用惰性电极电解CuCl2溶液的化学方程式是CuCl2 Cu+Cl2。,解题方法 D项中反应热的计算方法是: H=-(生成HCl所放出的能量-断裂H2、Cl2中的化学键所吸收的能量)=-(431 kJmol-12-436 kJ mol-1-243 kJmol-1)=-183 kJmol-1。,2.(2018北京理综,7,6分)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催 化反应历程。该历程示意图如下。 下列说法不正确的是 ( ) A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% B.CH4CH3COOH过程中,有CH键发生断裂 C.放出能量并形成了CC键 D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率,答案 D 本题考查能量变化、催化剂催化机理等知识。催化剂只影响化学反应速率,不会 使化学平衡发生移动,故不会提高反应物的平衡转化率,D不正确。,方法技巧 认真观察示意图,分清反应物、中间产物和生成物,该题就不难作答。,3.(2015北京理综,9,6分)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面 形成化学键的过程。反应过程的示意图如下: 下列说法正确的是 ( ) A.CO和O生成CO2是吸热反应 B.在该过程中,CO断键形成C和O C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D.状态状态表示CO与O2反应的过程,答案 C A项,由图可知CO和O生成CO2是放热反应,故错误;B项,观察反应过程的示意图知, 该过程中,CO中的化学键没有断裂形成C和O,故错误;C项,图中CO和O生成的CO2分子中含有 极性共价键,故正确;D项,状态状态表示CO与O反应的过程,故错误。,考点二 盖斯定律及应用,4.(2019课标,27,15分)环戊二烯( )是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等 生产。回答下列问题: (1)已知: (g) (g)+H2(g) H1=100.3 kJmol-1 H2(g)+I2(g) 2HI(g) H2=-11.0 kJmol-1 对于反应: (g)+I2(g) (g)+2HI(g) H3= kJmol-1。 (2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯( )在刚性容器内发生反应,起始总压为105 Pa,平衡 时总压增加了20%,环戊烯的转化率为 ,该反应的平衡常数Kp= Pa。达到平衡 后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有 (填标号)。 A.通入惰性气体 B.提高温度 C.增加环戊烯浓度 D.增加碘浓度 (3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度 与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是 (填标号)。,A.T1T2 B.a点的反应速率小于c点的反应速率 C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率 D.b点时二聚体的浓度为0.45 molL-1 (4)环戊二烯可用于制备二茂铁Fe(C5H5)2,结构简式为 ,后者广泛应用于航天、化工等领域,中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯 的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。 该电解池的阳极为 ,总反应为 。电解制备需要在无 水条件下进行,原因为 。,答案 (1)89.3 (2)40% 3.56104 BD (3)CD (4)Fe电极 水会 阻碍中间物Na的生成;水会电解生成OH-,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2,解析 本题涉及的考点有利用盖斯定律计算H、化学平衡的相关计算、化学平衡移动的影 响因素、化学反应速率的影响因素、电解池阴阳极的判断和总反应式的书写。考查了学生 将实际问题分解,运用相关知识分析和解决化学问题的能力。 (1)根据盖斯定律可得,H3=H1+H2=100.3 kJmol-1-11.0 kJmol-1=89.3 kJmol-1。 (2)平衡时总压增加了20%,即气体总物质的量增加了20%。设碘和环戊烯的初始投料均为x mol,平衡时环戊烯的转化量为x mol,则平衡时体系中气体总物质的量增加了x mol,x mol= 2x20%=0.4x,环戊烯的转化率= 100%= 100%=40%;起始总压为105 Pa,平衡总压为1.2 105 Pa,可得出平衡时I2、 、 、HI的分压依次为3104 Pa、3104 Pa、2104 Pa、4104 Pa,Kp= Pa3.56104 Pa。A项,通入惰性气体增加了体系总压强,但本质上未改 变相关气体的分压,气体浓度不变,平衡不移动,环戊烯平衡转化率不变,故错误;B项,该反应是 吸热反应,提高温度平衡正向移动,环戊烯平衡转化率增加,故正确;C项,增加环戊烯浓度可以 使平衡正向移动,但环戊烯平衡转化率降低,故错误;D项,增加碘浓度可以使环戊烯的平衡转化 率增加,故正确。 (3)A项,观察不同温度下曲线的变化趋势,不难发现T2时反应更快,则T2T1,故错误;B项,a点对应,温度低于c点对应温度,但a点环戊二烯浓度大于c点环戊二烯的浓度,故v(a)与v(c)大小无法确 定,故错误;C项,v(a,正)v(a,逆),v(b,正)v(b,逆),又v(a,正)v(b,正),则v(a,正)必然大于v(b,逆),故正 确;D项,由图像可知b点环戊二烯的浓度为0.6 molL-1,环戊二烯转化的浓度=1.5 molL-1-0.6 mol L-1=0.9 molL-1,则生成的二聚体的浓度=0.9 molL-1 =0.45 molL-1,故正确。 (4)根据反应历程可知,铁电极溶解生成了Fe2+,故应让Fe电极作电解池的阳极;由反应历程可知, 反应物为Fe与环戊二烯,生成物为二茂铁和H2,再根据原子守恒写出总反应式;根据反应历程中 有Na生成,水会与Na反应,从而中止反应,且电解过程中水会在阴极生成OH-,进一步与Fe2+反应 生成Fe(OH)2。,规律总结 可逆反应中,增加一种反应物的浓度,可以提高另一种反应物的平衡转化率,而自身 的平衡转化率降低。,C组 教师专用题组,1.(2017天津理综,3,6分)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是 ( ) A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能 B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能 C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能 D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能,答案 A 本题考查氧化还原反应及能量转化形式。硅太阳能电池吸收光能后,把光能转化 为电能,没有发生氧化还原反应。,2.(2015重庆理综,6,6分)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为: S(s)+2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) H=x kJmol-1 已知:碳的燃烧热H1=a kJmol-1 S(s)+2K(s) K2S(s) H2=b kJmol-1 2K(s)+N2(g)+3O2(g) 2KNO3(s) H3=c kJmol-1 则x为 ( ) A.3a+b-c B.c-3a-b C.a+b-c D.c-a-b,答案 A 本题已知的三个热化学方程式为: C(s)+O2(g) CO2(g) H1=a kJmol-1 S(s)+2K(s) K2S(s) H2=b kJmol-1 2K(s)+N2(g)+3O2(g) 2KNO3(s) H3=c kJmol-1 由盖斯定律可推出,3+-可得热化学方程式S(s)+2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) H=x kJmol-1=(3a+b-c) kJmol-1,A项正确。,3.2015四川理综,11(1)(5)为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工 业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。 稀H2SO4 活化硫铁矿 FeCO3 空气 硫铁矿烧渣 滤液 滤液 滤液 FeSO4晶体 活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O 15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反 应。请回答下列问题: (1)第步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是 。 (2)检验第步中Fe3+是否完全还原,应选择 (填字母编号)。 A.KMnO4溶液 B.K3Fe(CN)6溶液 C.KSCN溶液 (3)第步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后在第步通入空气使溶液pH降到5.2,此时Fe2+不沉 淀,滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是 。 (4)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。,已知25 ,101 kPa时: 4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) H=-1 648 kJ/mol C(s)+O2(g) CO2(g) H=-393 kJ/mol 2Fe(s)+2C(s)+3O2(g) 2FeCO3(s) H=-1 480 kJ/mol FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 。 (5)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池, 电池放电时的总反应为4Li+FeS2 Fe+2Li2S,正极反应式是 。,答案 (1)Fe2O3+6H+ 2Fe3+3H2O (2)C (3)Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+水解产生H+ (4)4FeCO3(s)+O2(g) 2Fe2O3(s)+4CO2(g) H=-260 kJ/mol (5)FeS2+4Li+4e- Fe+2Li2S或FeS2+4e- Fe+2S2-,解析 (2)检验Fe3+是否完全还原,只需要检验溶液中是否有Fe3+即可,常选择试剂KSCN溶液,滴 入KSCN溶液后若无现象,证明Fe3+已完全还原;若溶液变红,说明Fe3+未完全还原。(3)通入空气 后,空气中的O2将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+易发生水解产生H+,使溶液的pH降低。(4)由反 应:4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) H=-1 648 kJ/mol ,C(s)+O2(g) CO2(g) H=-393 kJ/ mol ,2Fe(s)+2C(s)+3O2(g) 2FeCO3(s) H=-1 480 kJ/mol ,根据盖斯定律可知,+ 4-2可得:4FeCO3(s)+O2(g) 2Fe2O3(s)+4CO2(g) H=-260 kJ/mol。(5)由电池放电时 的总反应4Li+FeS2 Fe+2Li2S可知,Li作负极,FeS2在正极得到电子,正极反应式是FeS2+4e- Fe+2S2-或FeS2+4Li+4e- Fe+2Li2S。,4.(2015广东理综,31,16分)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。 (1)传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中,反应为: 2HCl(g)+CuO(s) H2O(g)+CuCl2(s) H1 反应生成1 mol Cl2(g)的反应热为H2,则总反应的热化学方程式为 (反应热用H1和H2表示)。 (2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。 实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的HClT曲线如图所示,则总反 应的H 0(填“”“=”或“”);A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是 。,在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应HClT曲线的示意图,并简要说明理由: 。 下列措施中,有利于提高HCl的有 。 A.增大n(HCl) B.增大n(O2) C.使用更好的催化剂 D.移去H2O (3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:,计算2.06.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以molmin-1为单位,写出计算过 程)。,答案 (1)4HCl(g)+O2(g) 2H2O(g)+2Cl2(g) H=2H1+2H2 (2) K(A) 相同温度时,压强越大,HCl的平衡转化率越大;相同压强时,升高温度,HCl的平衡转化率降低 BD (3)v(HCl)= 2=1.810-3 molmin-1,解析 (1)2HCl(g)+CuO(s) H2O(g)+CuCl2(s) H1,由题图得2CuCl2(s)+O2(g) 2 CuO(s)+2Cl2(g) 2H2,运用盖斯定律:2+得总反应:4HCl(g)+O2(g) 2H2O(g)+2 Cl2(g) H=2H1+2H2。 (2)由图像信息可知,升温,HCl降低,说明升高温度,平衡逆向移动,则该反应的H0;A、B两 点中A点温度低,平衡常数大。相同温度时,增大压强,总反应的平衡正向移动,HCl的平衡转 化率会增大,故曲线应画在图中曲线上方,走势与图中曲线相同。增大n(HCl),会使HCl的平 衡转化率减小;增大n(O2),HCl的平衡转化率会增大;催化剂不影响化学平衡,对HCl的平衡转化 率无影响;移去H2O,平衡正向移动,HCl的平衡转化率会增大。 (3)2.06.0 min内n(Cl2)的变化量为3.610-3 mol,则n(HCl)的变化量为7.210-3 mol,反应速率 v(HCl)= =1.810-3 molmin-1。,A组 20172019年高考模拟考点基础题组 考点一 化学反应中能量转化的有关概念,三年模拟,1.(2019苏锡常镇一模,13)下列图示与对应的叙述相符的是 ( ) A.由图甲可知,2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) H=(E1-E2)kJmol-1 B.图乙表示Al3+与OH-反应时溶液中含铝微粒浓度变化,a点溶液中存在大量Al3+ C.图丙表示温度在T1和T2时水溶液中c(H+)和c(OH-)的关系,则阴影部分M内任意一点均满足 c(H+)c(OH-),D.图丁表示反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)平衡时NH3体积分数随起始n(N2)/n(H2)变化 的曲线,则转化率:A(H2)=B(H2),答案 C A项,由图可知反应2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)的正反应为吸热反应,其H应为正值, 即H=(E2-E1)kJmol-1,故错误;B项,随着体系pH的增大,发生的反应依次为Al3+3OH- Al (OH)3, Al(OH)3+OH- Al +2H2O,则图中铝元素的存在形式依次为Al3+、Al(OH)3和Al , 故错误;C项,图中直线上的点表示c(H+)=c(OH-),则直线下方阴影部分M内的点满足c(H+)c(OH -), 故正确;D项,因横坐标表示起始时n(N2)/n(H2),即B点相对于A点投入了更多的N2,故B点H2的 转化率大于A点,故错误。,知识拓展 图丁中最高点对应的横坐标为n(N2)/n(H2)=13,即当两种反应物按照化学方程式 中的系数比投料时,生成物的平衡体积分数最大。,2.(2019盐城期中,15)MAN公司提出的“VHRO”系统(V、H、R、O表示相应部位的某种催 化剂)是一种净化柴油机尾气的模型,其示意图及相应热化学方程式如下所示: (V) 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) H1=-114.0 kJmol-1 (H) CO(NH2)2(aq)+H2O(l) 2NH3(g)+CO2(g) H2=+119.2 kJmol-1 (R) 2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g) H3=-759.0 kJmol-1 (O) 4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) H4=-1 530.0 kJmol-1 下列说法正确的是 ( ),A.反应为放热反应,其余为吸热反应 B.反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)的H0 C.反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)的H=-1 632.0 kJmol-1 D.设计反应是为了提高“VHRO”系统所需的工作温度,答案 BC A项,由各反应的H数据可知,反应为吸热反应,其余为放热反应,故错误;B项,由 (-2-)2可得:N2(g)+O2(g) 2NO(g) H=+51.0 kJmol-10,故正确;C项,由(+2) 可得:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) H=-1632.0 kJmol-1,故正确;D项,由文字信 息及图中各室中反应可以推知,设计反应是为了进一步除去前面反应中可能剩余的NH3,故 错误。,3.(2018苏州调研,8)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷电路板中的铜,其热化学方程式为 Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq) Cu2+(aq)+2H2O(l) H。 已知:Cu(s)+2H+(aq) Cu2+(aq)+H2(g) H1=+64 kJmol-1 2H2O2(l) 2H2O(l)+O2(g) H2=-196 kJmol-1 H2(g)+ O2(g) H2O(l) H3=-286 kJmol-1 下列说法不正确的是 ( ) A.反应可通过铜作电极电解稀H2SO4的方法实现 B.反应在任何条件下都能自发进行 C.若H2(g)+ O2(g) H2O(g) H4,则H4H3 D.H=-320 kJmol-1,答案 C A项,用Cu作电极,电解稀H2SO4可使反应发生,故正确;B项,反应是放热且熵增 的反应,G=H-TS,可推得GH 3, 故错误;D项,根据盖斯定律,可知H=H1+ H2+H3=+64 kJmol-1- 196 kJmol-1-286 kJ mol-1=-320 kJmol-1,故正确。,考点二 盖斯定律及应用,4.2019南通一模,20(1)消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。 (1)已知:N2(g)+O2(g) 2NO(g) H=a kJmol-1 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) H=b kJmol-1 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(l) H=c kJmol-1 反应8NH3(g)+6NO2(g) 7N2(g)+12H2O(l) H= kJmol-1。,答案 (1)2c-3b-7a,解析 (1)将已知3个热化学方程式分别记为、,根据盖斯定律,由2-3-7得 8NH3(g)+6NO2(g) 7N2(g)+12H2O(l) H=2H3-3H2-7H1=(2c-3b-7a)kJmol-1。,5.2019盐城期中,20(2)氨在化肥生产、储氢及环境治理等领域正发挥着重要作用。 (2)2017年Dr.Katsutoshi Nagaoka等带领的研究团队开发了一种可以“快速启动的氨制氢工 艺”(如图所示)。已知下列键能数据:,则反应NH3(g)+0.25O2(g) H2(g)+0.5N2(g)+0.5H2O(g)的H= kJmol-1(结果保留整 数)。,答案 (2)-75,解析 (2)由反应方程式NH3(g)+0.25O2(g) H2(g)+0.5N2(g)+0.5H2O(g)及题给数据,可知H= 反应物键能总和-生成物键能总和=(390.83+497.30.25)kJmol-1-436.0+9460.5+(462.82) 0.5 kJmol-1-75 kJmol-1。,6.2019启东、海门、通州联考,20(1)高铁酸钾是一种集氧化、絮凝、吸附、杀菌、消毒、 除臭为一体的新型绿色高效水处理的无机药剂。 (1)Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe都可以作为制取高铁酸钾的原料,转化关系如下: Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) H=-25 kJmol-1 3Fe2O3(s)+CO(g) 2Fe3O4(s)+CO2(g) H=-47 kJmol-1 Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g) H=+17 kJmol-1 则反应:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)的H= 。,答案 (1)-10.3 kJmol-1,解析 (1)目标反应热化学方程式可由三个已知热化学方程式通过 - - 得到,根据盖斯定 律,H=( + - )kJmol-1=-10.3 kJmol-1。,7.2019第一次全国大联考江苏卷,20(1)Cu2O广泛用作颜料、光敏材料、能源行业的催化 剂。 (1)已知还原法制备Cu2O的原理为: N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) H1=-a kJmol-1 Cu(OH)2(s) CuO(s)+H2O(l) H2=+b kJmol-1 4CuO(s) 2Cu2O(s)+O2(g) H3=+c kJmol-1 则由N2H4和Cu(OH)2反应制备Cu2O的热化学方程式为 。,答案 (1)N2H4(l)+4Cu(OH)2(s) 2Cu2O(s)+N2(g)+6H2O(l) H=(-a+4b+c)kJmol-1,解析 (1)将题给的三个热化学方程式分别记为、,+4+便可得到N2H4和Cu (OH)2 反应生成Cu2O的热化学方程式。,疑难突破 反应物为N2H4和Cu(OH)2,将+直接相加生成CuO而不是Cu2O,故+4+便 将产物CuO转化成Cu2O。,1.(2019江苏七市二模,7)已知:N2O(g)+3H2(g) N2H4(l)+H2O(l) H1 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H2 2NH3(g)+3N2O(g) 4N2(g)+3H2O(l) H3 3N2H4(l) 4NH3(g)+N2(g) H 下列有关说法正确的是 ( ) A.H=3(H2-H1)+H3 B.使用催化剂可使H1变小 C.反应在一定条件下能自发进行,则H20 D.反应若生成28 g N2,转移的电子数为6.021023,B组 20172019年高考模拟专题综合题组 时间:45分钟 分值:100分 一、选择题(每题4分,共28分),答案 A A项,根据盖斯定律,可知=3+-3,故正确;B项,催化剂不能改变反应的焓 变,故错误;C项,反应为熵减反应,但在一定条件下却能自发进行,说明该反应放热,故错误;D 项,反应生成1 mol N2,转移电子1.5 mol,故错误。,易错提醒 N2H4中N显-2价,NH3中N显-3价。,规律总结 放热且熵增的反应肯定能自发进行,吸热且熵减的反应肯定不能自发进行。,2.(2019苏州期末,8)以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程,下列有关说法正确的是 ( ) 6CO2(g)+6H2O(l) C6H12O6(s)+6O2(g) H1 C6H12O6(s) 2C2H5OH(l)+2CO2(g) H2 C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) H3 A.2H3=-H1-H2 B.植物的光合作用通过反应将热能转化为化学能 C.在不同油耗汽车中发生反应,H3会不同 D.若反应生成1.12 L O2,则转移的电子数为0.26.021023,答案 A A项,-=2,可得-H2-H1=2H3,整理得2H3=-H1-H2,故正确;B项,植物的 光合作用通过反应将光能转化为化学能,而不是将热能转化为化学能,故错误;C项,发生相同 反应时H相同,不同汽车对能量的利用率不同,故错误;D项,没有指明是否为“标准状况”,转 移的电子数不一定是0.26.021023,故错误。,易错警示 分析B项时应注意,光合作用是“绿色植物利用光能将二氧化碳和水合成储藏能 量的有机物并释放出氧气”,不是利用热能。,3.(2019泰州中学、宜兴中学联考,8)已知:2H2S(g)+SO2(g) 3S(s)+2H2O(l) H1=-154 kJ mol-1 S(s)+O2(g) SO2(g) H2=-297 kJmol-1 2H2S(g)+O2(g) 2S(s)+2H2O(l) H3 2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(l) H4 下列说法正确的是 ( ) A.H3=+143 kJmol-1 B.H3H4 C.S(g)+O2(g) SO2(g) H,则HH2 D.常温下还原性:H2SSSO2,答案 B A项,由盖斯定律,H3=H1+H2=(-154-297)kJmol-1=-451 kJmol-1,故错误;B项,由盖 斯定律,H4=2H2+H3,H2H4,故正确;C项,由于气态硫转变为固态硫的过程放热, 则C项中的反应比中反应放热更多,即HS;在反应中,还原性:SSO2,则还原性H2SSSO2,故 错误。,易错警示 反应放热比反应多,但由于H为负值,则H3H4,注意放热多少与H大小的 区别。,规律总结 通常情况下,同种物质在固态时能量最低,液态时能量升高,气态时能量最高。,4.(2019南京、盐城二模,12)下列图示与对应的叙述相符的是 ( ) A.图甲表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2O(g) H2(g)+ O2(g) H=-241.8 kJ mol-1 B.图乙表示A、B两物质的溶解度随温度的变化情况,将T1 K时A、B的饱和溶液分别升温至T2,K时,溶质的质量分数BA C.图丙表示镁条放入盐酸中生成氢气的速率随时间的变化,0t1反应速率加快的原因可能是该 反应为放热反应 D.图丁表示常温下稀释pH相同的氢氟酸与盐酸时溶液pH与加入水体积的关系,则氢氟酸为弱 酸,且a点KW的数值比b点的大,答案 C A项,图甲表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2O(g) H2(g)+ O2(g)的过 程应为吸热,即H=+241.8 kJmol-1,故错误;B项,由图乙可知:T1 K时,A、B的溶解度相等,溶质的 质量分数相等,若将A、B的饱和溶液分别升温至T2 K时,溶质的质量分数不变,故错误;C项,其 他条件不变时,镁条与盐酸反应生成氢气的速率先增大后减小,则0t1反应速率加快的原因可 能是该反应为放热反应,故正确;D项,常温下稀释pH相同的氢氟酸与盐酸时,加入等体积的水 时氢氟酸的pH变化比盐酸的慢,则氢氟酸为弱酸,由于温度不变,a点KW的数值与b点的相同,故 错误。,对比突破 常温下稀释pH相同的氢氟酸与盐酸时,若加入相同体积的水时,pH(盐酸)pH(氢氟 酸);常温下稀释等物质的量浓度的氢氟酸与盐酸时,若加入相同体积的水时,pH(盐酸)pH(氢 氟酸)。,5.(2018南京、盐城、连云港二模,8)下列说法正确的是 ( ) A.分子式为C2H4O2的有机物不一定有酸性 B.利用复分解反应可实现FeSO4向FeO(OH)的转化 C.相同质量的红磷分别在空气中和纯氧中完全燃烧,后者放出的热量多 D.选用适当的催化剂,可以改变可逆反应中反应物的平衡转化率,答案 A A项,分子式为C2H4O2的有机物可以是HCOOCH3,该物质无酸性,故正确;B项,FeSO4 中的Fe是+2价,而FeO(OH)中Fe是+3价,实现FeSO4向FeO(OH)的转化必须通过氧化还原反应, 故错误;C项,等质量的红磷在空气中和纯氧中完全燃烧,放出的热量应一样多,故错误;D项,催 化剂不能使平衡发生移动,不能改变反应物的平衡转化率,故错误。,知识拓展 有单质参加的化合反应是氧化还原反应;有单质生成的分解反应是氧化还原反应; 置换反应都是氧化还原反应;复分解反应都不是氧化还原反应。,6.(2018苏南苏北七市三模,10)向湿法炼锌的电解液中同时加入Cu和CuSO4,可生成 CuCl沉淀 除去Cl-,降低对电解的影响。反应原理如下: Cu(s)+Cu2+(aq) 2Cu+(aq) H1=a kJmol-1 Cl-(aq)+Cu+(aq) CuCl(s) H2=b kJmol-1 实验测得电解液pH对溶液中残留c(Cl-)的影响如图所示。 下列说法正确的是 ( ) A.溶液pH越大,Ksp(CuCl)越大 B.向电解液中加入稀硫酸,有利于Cl-的去除,C.反应达到平衡后增大c(Cu2+),c(Cl-)减小 D. Cu(s)+ Cu2+(aq)+Cl-(aq) CuCl(s)的H=(a+2b)kJmol-1,答案 C A项,Ksp(CuCl)只与温度有关,与溶液酸碱性无关,故错误;B项,根据图像,溶液pH越 小,-lg c(Cl-)越小,c(Cl-)越大,说明加入稀H2SO4不利于去除溶液中的Cl-,故错误;C项,增大c(Cu2+), 题述两个平衡均正向移动,使得c(Cl-)减小,故正确;D项,根据盖斯定律,H=( a+b)kJmol-1,故错 误。,审题技巧 审读图像时,应遵循“面线点”的顺序: 面:横坐标、纵坐标的意义; 线:曲线的渐变趋势,注意比较与文字表达信息是否一致; 点:起点、拐点、终点,注意比较与文字表达信息是否一致。,7.(2017南京、盐城、连云港二模,10)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用如 下反应,可实现氯的循环利用: 4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) H=-115.6 kJmol-1 下列说法正确的是 ( ) A.升高温度能提高该反应中HCl的转化率 B.加入催化剂,能使该反应的焓变减小 C