最新题库大全高考化学 试题分项专题08 化学反应中的能量变化.doc

2012年高考化学试题分类汇编:化学反应中的能量变化（2012上海）9工业生产水煤气的反应为：c(s)+h2o(g)cc(g)+h2(g)1314 kj下列判断正确的是a反应物能量总和大于生成物能最总和bco(g)+h2(g)c(s)+ h2o(l)+1314 kjc水煤气反应中生成1 mol h2(g)吸收l314 kj热量d水煤气反应中生成1体积co(g)吸收1314 kj热量【答案】c【解析】该反应为吸热反应，故反应物的总能量小于生成物的总能量，a错误；b项的热化学方程式中的水的状态应为液态；d项中1体积应是1 mol。图1（2012江苏）4. 某反应的反应过程中能量变化如图1 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【解析】a项，从图中看，反应物的总能量低于生成物的能量，故为吸热反应，错；b项，焓变是指反应物与生成物之间的能量差值，与反应过程无关，错；c项，加入催化剂之后，e2变小，说明活化能减小了，正确；d项，正、逆反应的活化能大小不变，错。（2012江苏）10. 下列有关说法正确的是acaco3(s) =cao(s)+co2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的h0b镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈cn2(g)+3h2(g) =2nh3(g) h0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(h2 )和h2的平衡转化率均增大d水的离子积常数kw 随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应【答案】b（2012海南）15.(9分)已知a(g)+b(g) c(g)+d(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：温度/ 70090083010001200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式k= ，h 0（填“”“ =”)；(2)830时，向一个5 l的密闭容器中充入0.20mol的a和0.80mol的b，如反应初始6s内a的平均反应速率v(a)=0003 moll-1s-1。则6s时c(a)= moll-1， c的物质的量为 mol；若反应经一段时间后，达到平衡时a的转化率为 ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时a的转化率为 ； (3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母)： a压强不随时间改变 b气体的密度不随时间改变cc(a)不随时间改变 d单位时间里生成c和d的物质的量相等(4)1200时反应c(g)+d(g) a(g)+b(g)的平衡常数的值为 。【答案】：（1）；（2）0.022；0.09；80%；80%；（3）c；（4）2.5。【解析】：（1）根据反应方程式，可知其平衡常数表达式为：；由的浓度变化为x，起始：0.04 0.16 0 0变化： x x x x平衡：0.04-x 0.16-x x x，根据平衡常数，可知（0.04-x）（0.16-x）=x2，可求出x=0.032，故a的转化率为0.032/0.04=80%；充入1 mol氩气时，a的转化率不变，仍为80%；（3）根据反应特点，反应前后气体体积不变，故压强一直不随时间改变，排除a；容器的容积一直不变，故气体的密度不随时间改变，排除b；单位时间里生成c和d的物质的量一直相等，排除d；选c；（4）条件相同时，逆反应的平衡常数等于原反应的倒数，故为2.5。（2012全国新课标卷）27.(15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、h2、和co的燃烧热（h）分别为-890.3kjmol-1、-285.8kj.mol-1和-283.0kj.mol-1，则生成1m3（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=+108kjmol-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10min到14min的cocl2浓度变化曲线未示出）：计算反应在第8min时的平衡常数k= ；比较第2min反应温度t（2）与第8min反应温度t（8）的高低：t（2） t（8）（填“”或“=”），若12min时反应于温度t（8）下重新达到平衡，则此时c（cocl2）= moll-1；比较产物co在2-3min、5-6min和12-13min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）的大小 ；比较反应物cocl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v（5-6） v（15-16）（填“”或“=”），原因是 。【答案】 （1）mno24hcl（浓） mncl2cl22h2o（2）5.52103 kj（3）chcl3h2o2cocl2h2o+hcl（4）0.234 moll-10.031moll-1v(5-6) v(2-3)v(12-13)h=h1-2h2-2h3=（-890.3）kjmol-1-2（-285.8）kjmol-1-2（-283.0）kjmol-1=247.3 kjmol-1，即生成2mol co，需要吸热247.3 kj，那么要得到1立方米的co,吸热为(1000/22.4)247.3/2=5.52103 kj。的因素、化学平衡、化学图像。（2012江苏）20. (14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下： al2o3(s)+alc13(g)+3c(s) =3alcl(g)+3co(g) h=a kjmol1图8 3alcl(g)=2al(l)+alc13(g) h=b kjmol1 反应al2o3(s)+3c(s)=2al(l)+3co(g)的h= kjmol1(用含a、b 的代数式表示)。 al4c3是反应过程中的中间产物。al4c3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为 。(2)镁铝合金(mg17al12 )是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的mg、al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为mg17al122+17h2=17mgh2+12al。得到的混合物y(17mgh2 +12al)在一定条件下可释放出氢气。 熔炼制备镁铝合金(mg17al12)时通入氩气的目的是 。 在6. 0 moll-1 hcl 溶液中，混合物y 能完全释放出h2。1 mol mg17 al12 完全吸氢后得到的混合物y 与上述盐酸完全反应，释放出h2 的物质的量为 。 在0. 5 moll-1 naoh 和1. 0 moll-1 mgcl2溶液中， 图8图9混合物y 均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的x射线衍射谱图如图8 所示(x射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述naoh 溶液中，混合物y 中产生氢气的主要物质是 (填化学式)。(3)铝电池性能优越，al-ago 电池可用作水下动力电源，其原理如图9所示。该电池反应的化学方程式为 。 【答案】20. (14 分)(1)a+b al4c3+12hcl=4alcl3+3ch4(2)防止mg、al 被空气氧化 52 mol al(3)2al+3ago+2naoh=2naalo2+3ag+h2o（2012海南）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n2o4反应生成n2和水蒸气。已知：n2(g)+2o2(g)= n2o4 (1) h1= -19.5kjmol-1 n2h4 (1) + o2(g)= n2(g) + 2 h2o(g) h2= -534.2kjmol-1写出肼和n2o4 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(l)+ n2o4(l)=3 n2(g)+ 4h2o(g) h=-1048.9kj/mol；（4）n2h4+ 4oh-4e- =4h2o +n2。【解析】：（1）氮原子的l层是第二层，该层上的电子数为5；（2）根据题目给出的反应物和部分生成物，分析反应中的化合价变化，nh3转化为n2h4时化合价由-3升高到-2，故naclo中的氯元素化合价只能下降到-1，可知产物中有nacl，再结合元素守恒可知一定有水生成，故可表示为：2nh3+naclo=n2h4+ nacl +h2o；(3)分析题给方程式，可知由2-得到要求的热化学方程式，故h=2h2-h1，写出结果：2n2h4(l)+ n2o4(l)=3 n2(g)+ 4h2o(g) h=-1048.9kj /mol；(4)碱性电池中负极反应是还原反应，也就是还原剂失电子的反应，结合电解质溶液为碱性条件，故写为：n2h4+ 4oh-4e- =4h2o +n2。（2012北京）26. (12分)用cl2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: 4hcl+o2 2cl2+2h2o（1）已知:i 反应a中， 4mol hci被氧化，放出115.6kj的热量。ii h2o的电子式是_.反应a的热化学方程式是_。断开1 mol ho 键与断开 1 mol hcl 键所需能量相差约为_kj，h2o中ho 键比hcl中hcl键（填“强”或“弱”）_。（2）对于反应a，下图是4种投料比n（hcl）：n（o2），分别为1：1、2：1、4：1、6：1下，反应温度对hcl平衡转化率影响的曲线。曲线b对应的投料比是_.当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的hcl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_.投料比为2:1、温度为400时，平衡混合气中cl2的物质的量分数是_.【答案】：（1）；4hcl(g)+o2(g) 2cl2(g)+2h2o(g) h= - 115.6 kj/mol；32；强；（2）4:1；投料比越小时对应的温度越低；30.8%。【解析】：（1）根据水分子的结构，其电子式为：；反应a的热化学方程式为：4hcl(g)+o2(g)2cl2(g)+2h2o(g) h= - 115.6 kj/mol；中hcl键强；（2）根据反应方程式：4hcl+o22cl2+2h2o，氧气的投料比越高，则hcl的转化率越高，故此曲线b对应的投料比为4:1；由于该反应正向放热，故温度越高，hcl的转化率越低，故投料比越小时温度越高；当投料比为2:1，温度为400时，hcl的转化率约为80%，此时为：4hcl+o22cl2+2h2o，（2012天津）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： y在元素周期表中的位置为_。 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），非金属气态氢化物还原性最强的是_（写化学式）。 y、g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）。 x2m的燃烧热h a kjmol1 ，写出x2m燃烧反应的热化学方程式：_。zx的电子式为_；zx与水反应放出气体的化学方程式为_。 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_。【答案】：（1）第二周期第via族；（2）hclo4；h2s；（3）cl2、o3、clo2（任写两种，其他合理答案均可）；（4）h2s (g)3/2o2(g) =so2(g)h2o(l) h= - a kjmol-1；（5）na+:h-；nahh2o=naohh2；（6）fe2+2e-=fe；钠；-al2o3。【解析】：由于五种元素分属于三个短周期，且原子序数依次增大，x、z充电时，金属钠所在的一极接电源负极；电解质为：-al2o3。2011年高考化学试题分类汇编:化学反应中的能量变化1（2011上海）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【答案】 b【解析】分解水属于吸热反应，催化剂可以降低活化能。2.（2011重庆）一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图10 的是aco2(g)2nh3(g)co(nh2)2(s)h2o(g)； h0bco2(g)h2(g)co(g)h2o(g)； h0cch3ch2oh (g)ch2=ch2(g)h2o(g)； h0d2c6h5ch2ch3(g)o2(g)2 c6h5ch=ch2(g)2h2o(g)； h0【答案】a【解析】左边图像是温度与时间的图像，在拐点之前可以判断斜率较大的t2对应的反应速率快，因此温度较高，即t2t1，拐点之后，t2温度下达到平衡时，水蒸气的含量较少，因此确定升高温度，平衡逆向移动，即此反应正向为放热反应，排除b、c。右边图像为压强与时间的图像，拐点前可判断p1p2，拐点后可判断增大压强平衡正向移动，确定此反应生成物的气体的物质的量之和小于反应物气体的物质的量之和，排除d。3.（2011重庆） 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a. -1780kj/mol b. -1220 kj/molc.-450 kj/mol d. +430 kj/mol【答案】b【解析】根据题意可判断1molsf6中含有6molsf键，1mol f2中含有1molff键，因此h=280kj/mol+160kj/mol3-330kj/mol6=-1220kj/mol。4.（2011浙江）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，。若加入少量醋酸钠固体，则ch3coohch3cooh向左移动，减小，ka变小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)2fe(s)3co(g)，h489.0 kj/mol。co(g)o2(g)co2(g)，h283.0 kj/mol。c(石墨)o2(g)co2(g)，h393.5 kj/mol。则4fe(s)3o2(g)2fe2o3(s)，h1641.0 kj/mol【答案】b【解析】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。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1693，说明苯环有特殊稳定结构。d正确。热方程式()32，h也成立。5.（2011江苏）下列图示与对应的叙述相符的是a.图5表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化b.图6表示0.1000 moll1naoh溶液滴定20.00ml0.1000 moll1ch3cooh溶液所得到的滴定曲线c.图7表示kno3的溶解度曲线，图中a点所示的溶液是80时kno3的不饱和溶液d.图8 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率最大6.（2011江苏）下列说法正确的是a.一定温度下，反应mgcl2(1)mg(1) cl2(g)的 h0 s0b.水解反应nh4h2onh3h2oh达到平衡后，升高温度平衡逆向移动c.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应d.对于反应2h2o22h2oo2, 加入mno2或升高温度都能加快o2的生成速率7.（2011北京）25、101kpa 下：2na(s)1/2o2(g)=na2o(s) h1=414kj/mol2na(s)o2(g)=na2o2(s) h2=511kj/mol下列说法正确的是a.和产物的阴阳离子个数比不相等b.和生成等物质的量的产物，转移电子数不同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o2构成的，二者的个数比是2：1。na2o2是由na和o22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：d8、（2011广东）（15分）利用光能和光催化剂，可将co2和h2o(g)转化为ch4和o2。紫外光照射时，在不同催化剂（i，ii，iii）作用下，ch4产量随光照时间的变化如图13所示。（1）在0-30小时内，ch4的平均生成速率vi、vii和viii从大到小的顺序为 ；反应开始后的12小时内，在第 种催化剂的作用下，收集的ch4最多。（2）将所得ch4与h2o(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：ch4(g)+h2o(g) co(g)+3h2(g)，该反应的h=+206 kjmol-1在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注）将等物质的量的ch4和h2o(g)充入1l恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数k=27，此时测得co的物质的量为0.10mol，求ch4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）（3）已知：ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(g) h=802kjmol-1写出由co2生成co的化学方程式 解析：此题综合考查化学反应速率、化学平衡和热化学知识。（1）分析图13,可知在0-30小时内，ch4的平均生成速率是：viiiviivi，在反应开始后的12小时内，在第ii种催化剂作用下，收集的ch4最多；（2）见答案；根据反应方程式：ch4(g)+h2o(g) co(g)+3h2(g)，假设起始时ch4和h2o的物质的量均为x，ch4(g)+h2o(g) co(g)+3h2(g)开始值： x x 0 0变化值： 0.1 0.1 0.1 0.3平衡值：x-0.1 x-0.1 0.1 0.3，根据平衡常数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的平衡转化率=（0.1/0.11）100%=91%；（3）根据反应：ch4(g)+h2o(g) co(g)+3h2(g) h=+206 kjmol-1 ；ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(g) h=802kjmol-1 ；将反应-反应得：co2(g)3h2o(g) = co(g)+ 3h2(g)+2o2(g) h=+1008kjmol-1。答案：（1）viiiviivi，ii；（2）；91%；（3）co2(g)3h2o(g) = co(g)+ 3h2(g)+2o2(g) h=+1008kjmol-1。9.（2011北京）(12分)在温度t1和t2下，x2(g)和 h2反应生成hx的平衡常数如下表：化学方程式k (t1 )k (t2) 21.8 4334（1）已知t2 t1，hx的生成反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。（2）hx的电子式是 。（3）共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，hx共价键的极性由强到弱的顺序是 。（4）x2都能与h2反应生成hx，用原子结构解释原因： 。(5)k的变化体现出x2化学性质的递变性，用原子结构解释原因：_，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。（6）仅依据k的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，_（选填字母）a. 在相同条件下，平衡时x2的转化率逐渐降低b. x2与h2反应的剧烈程度逐渐减弱c. hx的还原性逐渐d. hx的稳定性逐渐减弱（6）k值越大，说明反应的正向程度越大，即转化率越高，a正确；反应的正向程度越小，说明生成物越不稳定，越易分解，因此选项d正确；而选项c、d与k的大小无直接联系。答案：（1）放热 （2） （3）hf、hcl、hbr、hi； （4）卤素原子的最外层电子数均为7个 （5）同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多 （6）a、d10.（2011安徽）（14分）w、x、y、z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知w的一种核素的质量数为18，中子数为10；x和ne原子的核外电子数相差1；y的单质是一种常见的半导体材料；z的电负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的基态原子核外有 个未成对电子。（2）x的单质子和y的单质相比，熔点较高的是 （写化学式）；z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是 （写化学式）。 （3）y与z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是 。（4）在25c、101 kpa下，已知y的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol 电子放热190.0kj，该反应的热化学方程式是 。解析：因为w的一种核素的质量数为18，中子数为10，说明w的质子数为8，即为氧元素；y的单质是一种常见的半导体材料，而在短周期元素中只有元素硅符合，即y是si；所以由图像中原子半径的大小顺序可知x、y、z应该属于第三周期元素，在第三周期主族元素中电负性最大的cl元素，所以z是cl；又因为x和ne原子的核外电子数相差1，且x位于第三周期，所以x是na。11.（2011福建）（14分）四氧化钛（ticl4）是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料。由钛铁矿（主要成为是fetio3）制备ticl4等产品的一种工艺流程示意如下：回答下列问题( 1 ) 往中缴入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：加入铁屑的作用是 。（2）在 工艺过程中需要控制条件以形成tio2nh2o溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大大小在 范围。（3）若把中制得的固体tio2nh2o用酸清洗除去其中的fe(oh)3杂质，还可以制得钛白粉。已知25c时， 该温度下反应的平衡常数k= 。（4）已知： 写出中tio2和焦炭、氧气反应生成也太ticl4和co气体的热化学方程式： 。（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是 （只要求写出一项 ）。（6）依据右表信息，要精制含少量sicl4杂质的ticl4的，可采用 方法。【解析】（1）使溶液中的fe3+还原为fe2+；生成ti3+保护fe2+不被氧化。（2）胶体的分散质微粒的直径大小介于1nm到100nm之间即110-9m到110-7m。（3）根据氢氧化铁的平衡常数表达式：kspfe(oh)3=fe3+.oh-3、而该反应的k的表达式为k=fe3+/h+3，又由于水的离子积为kw=1 10-,14，从而推得k= kspfe(oh)3/ kw3,即k=2.7910-,39/1 10-,143=2.79103(mol.l-)-2 。(4)根据盖斯定律将第一个反应和第二个反应相加即得该热化学反应方程式：tio2+2c+2cl2= ticl4+2co h= - 81kj.mol-1.(5)该工艺流程中产生一些氯气等废气，另外还有一些废渣、废液等，给环境造成污染。（6）根据表中的数据可知二者的沸点差距较大，因此可以通过分馏的方法把ticl4除去。【答案】（1）使溶液中的三价铁离子还原为二价铁离子；生成ti3+保护fe2+不被氧化。（2）110-9m到110-7m（3）2.79103 (4) tio2+2c+2cl2=ticl4+2co h= - 81kj.mol-1.(5) 产生三废（6）蒸馏（分馏也正确）12.（2011江苏）(14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) h206.2kjmol1ch4(g)co2(g)2co(g)2h2(g) h247.4 kjmol12h2s(g)2h2(g)s2(g) h169.8 kjmol1(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 。 (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 。【答案】 (1)ch4(g)2h2o(g) co2(g) 4h2(g) h165.0 kjmol1(2)为h2s热分解反应提供热量2h2sso2 2h2o3s (或4h2s2so24h2o3s2) (3)h、o（或氢原子、氧原子） (4)co(nh2)28oh6eco32n26h2o (5)2mg2cu3h2 mgcu23mgh2【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。13.（2011全国新课标）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知h2（g）、co（g）和ch3oh（l）的燃烧热h分别为-285.8kjmol-1、-283.0kjmol-1和-726.5kjmol-1。请回答下列问题：（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_kj；（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_；（3）在溶积为2l的密闭容器中，由co2和h2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：t1、t2均大于300）；下列说法正确的是_（填序号）温度为t1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(ch3oh)=moll-1min-1该反应在t1时的平衡常数比t2时的小该反应为放热反应处于a点的反应体系从t1变到t2，达到平衡时增大（4）在t1温度时，将1molco2和3molh2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若co2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为_；（5）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_、正极的反应式为_。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kj,则该燃料电池的理论效率为_（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）解析：（1）氢气的燃烧热是-285.8kjmol-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，所以用太阳能分解10mol水消耗的能量是2858kj；（2）由co（g）和ch3oh（l）燃烧热的热化学方程式co(g)1/2o2(g)co2(g) h-283.0kjmol-1；ch3oh(l) 3/2o2(g)co2(g)+2 h2o(l) h-726.5kjmol-1；可知得到ch3oh(l) o2(g)co(g)+2 h2o(l) h-443.5kjmol-1；（3）co2和h2合成甲醇的化学方程式为co2(g)3h2(g)ch3oh(g) + h2o(g)。由图像可知b曲线先得到平衡，因此温度t2t1，温度高平衡时甲醇的物质的量反而低，说明正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于甲醇的生成，平衡常数减小，即错正确；温度为t1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的物质的量为mol，此时甲醇的浓度为，所以生成甲醇的平均速率为：v(ch3oh)= moll-1min-1，因此不正确；因为温度t2t1，所以a点的反应体系从t1变到t2时，平衡会向逆反应方向移动，即降低生成物浓度而增大反应物浓度，所以正确。 (5)在甲醇燃料电池中，甲醇失去电子，氧气得到电子，所以负极的电极反应式是ch3oh6eh2o=co26h，正极的电极反应式是3/2o26e6h=3h2o；甲醇的燃烧热是-726.5kjmol-1，所以该燃料电池的理论效率为。答案：（1）2858； （2）ch3oh(l) o2(g)co(g)+2 h2o(l) h-443.5kjmol-1；（3）； （4）1a/2； （5）ch3oh6eh2o=co26h、3/2o26e6h=3h2o、96.6%14.（2011山东）（14分）研究no2、so2 、co等大气污染气体的处理具有重要意义。（1）no2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6no2 7n512 h2o也可处理no2。当转移1.2mol电子时，消耗的no2在标准状况下是 l。（2）已知：2so2（g）+o2（g）2so3（g） h=-196.6 kjmol-12no（g）+o2（g）2no2（g） h=-113.0kmol-1则反应no2（g）+so2（g）so3（g）+no（g）的h= kjmol-1。一定条件下，将no2与so2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。a体系压强保持不变 b混合气体颜色保持不变cso3和no的体积比保持不变 d每消耗1 mol so3的同时生成1 mol no2 测得上述反应平衡时no2与so2体之比为1:6，则平衡常数k 。（3）co可用于合成甲醇，反应方程式为co（g）+2h2（g）ch3oh（g）。co在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应h 0（填“”或“ ”）。实际生产条件控制在250、1.3104kpa左右，选择此压强的理由是 。【答案】（1）3no2+h2o=2hno3+no；6.72；（2）41.8；b；2.67或8/3；(3)；在1.3104kpa下，co转化率已较高，再增大压强co转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失【解析】本题综合考查氮的氧化物化学性质及其简单氧化还原反应计算，热化学方程式的计算化学平衡状态判断，化学平衡常数计算，平衡移动方向与反应热的关系，实际工业条件的选择等内容。（1）(i)易知反应为：3no2+h2o=2hno3+no；(ii)氧化还原反应的简单计算，1mol no2n2，得到4mol电子，则转移1.2mol电子时，no2为0.4mol，在标准状况下其体积为6.72l；（2)(i)对两个已知反应编号：2so2（g）+o2（g）2so3（g）；h1=-196.6 kjmol-1；2no（g）+o2（g）2no2（g）；h2=-113.0 kjmol-1；再由（-）/2得目标反应：no2（g）+so2（g）so3（g）+no（g）；由盖斯定律得：h3=（h1h2）/2=(-196.6+113.0)/2= 41.8kjmol-1。(ii)该反应（no2（g）+so2（g）so3（g）+no（g）两边气力计量数相等，故压强不变，a错误；该体系中只有no2有颜色，颜色深浅与no2浓度有关，当它浓度不变，即可说明达到平衡，此时浓度不变，故b正确；由于开始没加入so3和no，且反应中两者计量数值比为1，故无论是否达到平衡，只要反应发生发生，so3和no体积之比等于其物质的量只比，为1:1,不能说明是否达到平衡，故c错误；d选项，每消耗1 mol so3的同时生成1 mol no2 说明逆反应方向在进行，故d错误，改为：每消耗1 mol so3的同时生成1 mol no才能说明达到平衡； (iii)不妨令no2与so2分别为1mol和2mol，容积为1l,假设no2转化了a mol则so2也转化了a mol，同时生成so3和no各a mol，又由题意可得方程：解得a=0.8,再由k=2.67；（3）(i)由图像可知反应：co（g）+2h2（g）ch3oh（g）的正反应为放热反应，因为相同压强下，温度越高co的转化率越低，说明升温平衡逆移，故h0；(ii)工业上选择压强和温度时，要考虑化学动力学和化学热力学两个方面的兼顾，同时要考虑经济效益和成本，这里的选择要结合图像，其理由与so2的催化氧化在常压下相似，即：在1.3104kpa下，co转化率已较高，再增大压强co转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。15.（2011四川）(14分)开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(fes2)燃烧产生的so2通过下列碘循环工艺过程既能制h2so4，又能制h2。请回答下列问题：(1)已知1 g fes2完全燃烧放出7.1 kj热量，fes2燃烧反应的热化学方程式为_。(2)该循环工艺过程的总反应方程式为_。(3)用化学平衡移动的原理分析，在hi分解反应中使用膜反应器分离出h2的目的是_。(4)用吸收h2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用mh)表示)，nio(oh)作为电池正极材料，koh溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：nio(oh)+mhni(oh)2+m电池放电时，负极的电极反应式为_。充电完成时，ni(oh)2全部转化为nio(oh)。若继续充电将在一个电极产生o2，o2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为_【解析】(1)反应方程式：4fes211o2=2fe2o38so2，标出各物质的聚集状态；在反应中4 mol fes2的质量为m(fes2)=4 mol120 gmol1=480 g，放热q=480 g7.1 kj/g=3408 kj，对应的热化学方程式为：4fes2(s)11o2(g)=2fe2o3(s)8so2(g) dh=3408 kjmol1。2010高考化学试题分类汇编：化学反应中的能量变化（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，在光照和点燃条件的不同【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