高考化学一轮复习 专题七 化学能与热能课件.ppt

专题七化学能与热能 高考化学 江苏省专用 考点一化学反应中能量转化的有关概念a组自主命题 江苏卷题组1 2018江苏单科 10 2分 下列说法正确的是 a 氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能b 反应4fe s 3o2 g 2fe2o3 s 常温下可自发进行 该反应为吸热反应c 3molh2与1moln2混合反应生成nh3 转移电子的数目小于6 6 02 1023d 在酶催化淀粉水解反应中 温度越高淀粉水解速率越快 五年高考 答案c本题考查燃料电池 反应自发性 阿伏加德罗常数的应用及酶的活性与温度的关系 氢氧燃料电池放电过程中 化学能除转化为电能外 还有热能的产生 a错误 4fe s 3o2 g 2fe2o3 s 是一个熵减反应 而该反应常温下能自发进行 则该反应必为放热反应 b错误 n2与h2合成nh3的反应为可逆反应 故3molh2与1moln2不能完全转化为nh3 转移电子的数目小于6 6 02 1023 c正确 酶的活性与温度有关 温度过高 使酶失去生理活性 d错误 误区警示本题容易忽视合成氨是可逆反应 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 6kj mol 1 焦炭与水反应制氢 c s h2o g co g h2 g h2 131 3kj mol 1 甲烷与水反应制氢 ch4 g h2o g co g 3h2 g h3 206 1kj mol 1a 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 8kj mol 1 答案da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 8kj mol 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 评析本题以热化学方程式为基础考查四个相关的问题 涉及能量转化形式识别 热效应判断 催化剂与 h的关系以及应用盖斯定律进行计算等 难度中等 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 cco h2co2 h2o途径b cco2c 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ca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 难度较小 解题关键盖斯定律只看始态和终态 与反应路径无关 b组统一命题 省 区 市 卷题组1 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 ch4 ch3cooh过程中 有c h键发生断裂c 放出能量并形成了c c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 2 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oc co和o生成了具有极性共价键的co2d 状态 状态 表示co与o2反应的过程 答案ca项 co和o生成co2即从状态 到状态 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 c组教师专用题组1 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 e1 e2 说明正反应的活化能大于逆反应的活化能 2 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 3 2015课标 27 1 甲醇既是重要的化工原料 又可作为燃料 利用合成气 主要成分为co co2和h2 在催化剂作用下合成甲醇 发生的主要反应如下 co g 2h2 g ch3oh g h1 co2 g 3h2 g ch3oh g h2o g h2 co2 g h2 g co g h2o g h3回答下列问题 1 已知反应 中相关的化学键键能数据如下 由此计算 h1 kj mol 1 已知 h2 58kj mol 1 则 h3 kj mol 1 答案 1 99 41 每空2分 共4分 解析 1 由反应热与键能的关系可得 h1 1076kj mol 1 2 436kj mol 1 3 413kj mol 1 343kj mol 1 465kj mol 1 99kj mol 1 依据盖斯定律知 反应 则 h3 h2 h1 58kj mol 1 99kj mol 1 41kj mol 1 4 2014大纲全国 28 15分 化合物ax3和单质x2在一定条件下反应可生成化合物ax5 回答下列问题 1 已知ax3的熔点和沸点分别为 93 6 和76 ax5的熔点为167 室温时ax3与气体x2反应生成1molax5 放出热量123 8kj 该反应的热化学方程式为 2 反应ax3 g x2 g ax5 g 在容积为10l的密闭容器中进行 起始时ax3和x2均为0 2mol 反应在不同条件下进行 反应体系总压强随时间的变化如图所示 列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v ax5 图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v ax5 由大到小的次序为 填实验序号 与实验a相比 其他两组改变的实验条件及判断依据是 b c 用p0表示开始时总压强 p表示平衡时总压强 表示ax3的平衡转化率 则 的表达式为 实验a和c的平衡转化率 a为 c为 答案 1 ax3 l x2 g ax5 s h 123 8kj mol 1 2分 2 1 7 10 4mol l 1 min 1 3分 bca 2分 加入催化剂 反应速率加快 但平衡点没有改变 2分 温度升高 反应速率加快 但平衡点向逆反应方向移动 或反应容器的容积和起始物质的量未改变 但起始总压强增大 2分 2 1 2分 50 1分 40 1分 解析 1 由题意知 室温时 ax3是液体 ax5是固体 所以热化学方程式为ax3 l x2 g ax5 s h 123 8kj mol 1 2 开始时n0 0 4mol 总压强为160kpa 平衡时总压强为120kpa 设平衡时的总物质的量为n 则 n 0 4mol 0 3mol ax3 g x2 g ax5 g 起始量 mol 0 20 20平衡量 mol 0 2 x0 2 xx 0 2 x 0 2 x x 0 3 x 0 1 v ax5 1 7 10 4mol l 1 min 1 ax3 g x2 g ax5 g 初始0 2mol0 2mol0变化xmolxmolxmol平衡 0 2 x mol 0 2 x molxmol 解得x 所以 2 1 把实验a c起始与平衡时对应的压强代入上式 解得 实验a的转化率 a 2 1 50 实验c的转化率 c 2 1 40 考点二盖斯定律及应用a组自主命题 江苏卷题组1 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 akj mol 1 co g h2o g co2 g h2 g h2 bkj mol 1 co2 g 3h2 g ch3oh g h2o g h3 ckj mol 1 2ch3oh g ch3och3 g h2o g h4 dkj mol 1a 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 kj mol 1d 反应2co g 4h2 g ch3och3 g h2o g 的 h 2b 2c d kj mol 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 kj mol 1 但选项反应中水为液态 故 h不等于kj mol 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 kj mol 1 故d正确 解题技巧本题考查盖斯定律的应用 可以从以下方面应对 1 掌握 h的比较 比较 h的相对大小时需考虑正 负号 放热越多 h越小 吸热越多 h越大 2 掌握盖斯定律在反应热大小比较中的应用 要关注以下三方面 1 同一反应 生成物的状态不同 h不同 2 同一反应 反应物的状态不同 h不同 3 对不同反应 当它们之间有关联时 h也有一定的关联 2 2014江苏单科 10 2分 已知 c s o2 g co2 g h1co2 g c s 2co g h22co g o2 g 2co2 g h34fe s 3o2 g 2fe2o3 s h43co 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 h1 0 h30 h4 0c h1 h2 h3d h3 h4 h5 答案c根据反应的热效应规律可知 h10 h3 0 h4 0 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 3 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 1kj mol 13hno2 aq hno3 aq 2no g h2o l h 75 9kj mol 1反应3no2 g h2o l 2hno3 aq no g 的 h kj mol 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 2kj mol 1 b组统一命题 省 区 市 卷题组 1 2018课标 28 2 2分 三氯氢硅 sihcl3 是制备硅烷 多晶硅的重要原料 回答下列问题 2 sihcl3在催化剂作用下发生反应 2sihcl3 g sih2cl2 g sicl4 g h1 48kj mol 13sih2cl2 g sih4 g 2sihcl3 g h2 30kj mol 1则反应4sihcl3 g sih4 g 3sicl4 g 的 h为kj mol 1 答案 2 114 解析 2 由盖斯定律可知 h 3 h1 h2 3 48kj mol 1 30kj mol 1 114kj mol 1 2 2018北京理综 27 1 2分 近年来 研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储 过程如下 1 反应 2h2so4 l 2so2 g 2h2o g o2 g h1 551kj mol 1反应 s s o2 g so2 g h3 297kj mol 1反应 的热化学方程式 答案 1 3so2 g 2h2o g 2h2so4 l s s h2 254kj mol 1 解析 1 反应 为3so2 g 2h2o g 2h2so4 l s s 根据盖斯定律 由 反应 反应 即得反应 的逆反应 所以反应 的 h 551 297 kj mol 1 254kj mol 1 3 2017课标 28节选 近期发现 h2s是继no co之后的第三个生命体系气体信号分子 它具有参与调节神经信号传递 舒张血管减轻高血压的功能 回答下列问题 2 下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理 通过计算 可知系统 和系统 制氢的热化学方程式分别为 制得等量h2所需能量较少的是 3 h2s与co2在高温下发生反应 h2s g co2 g cos g h2o g 在610k时 将0 10mol co2与0 40molh2s充入2 5l的空钢瓶中 反应平衡后水的物质的量分数为0 02 h2s的平衡转化率 1 反应平衡常数k 在620k重复实验 平衡后水的物质的量分数为0 03 h2s的转化率 2 1 该反应的 h0 填 或 向反应器中再分别充入下列气体 能使h2s转化率增大的是 填标号 a h2sb co2c cosd n2 答案 2 h2o l h2 g o2 g h 286kj mol 1h2s g h2 g s s h 20kj mol 1系统 3 2 52 8 10 3 b 解析 2 h2so4 aq so2 g h2o l o2 g h1 327kj mol 1 so2 g i2 s 2h2o l 2hi aq h2so4 aq h2 151kj mol 1 2hi aq h2 g i2 s h3 110kj mol 1 h2s g h2so4 aq s s so2 g 2h2o l h4 61kj mol 1根据盖斯定律 由 可得系统 制氢的热化学方程式为h2o l h2 g o2 g h 286kj mol 1 根据盖斯定律 由 可得系统 制氢的热化学方程式为h2s g h2 g s s h 20kj mol 1 根据系统 系统 的热化学方程式可知产生等量的氢气 后者吸收的热量比前者少 3 设平衡时反应的h2s的物质的量为xmol h2s g co2 g cos g h2o g 开始0 40mol0 10mol00 反应xmolxmolxmolxmol平衡 0 40 x mol 0 10 x molxmolxmol 0 02解得x 0 01 所以h2s的平衡转化率 1 100 2 5 在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数k 2 8 10 3 温度由610k升高到620k 平衡时水的物质的量分数由0 02变为0 03 所以h2s的转化率增大 即 2 1 根据题意可知升高温度 化学平衡向正反应方向移动 所以该反应的正反应为吸热反应 即 h 0 增大h2s的浓度 平衡正向移动 但加入量大于平衡移动时h2s的消耗量 所以h2s转化率减小 a项错误 增大co2的浓度 平衡正向移动 h2s转化率增大 b项正确 cos是生成物 增大生成物的浓度 平衡逆向移动 h2s转化率减小 c项错误 n2是与反应体系无关的气体 充入n2 不能使化学平衡发生移动 所以对h2s转化率无影响 d项错误 易错警示第 3 问易误认为增大h2s的物质的量平衡向正反应方向移动 就可以增大h2s的转化率 实际上加入h2s 平衡正向移动 可以提高co2的转化率 因其总量未变 但是h2s的转化率会减小 因为平衡正向移动 生成物的浓度均增大 为使平衡常数保持不变 h2s的 余额 增大 4 2014课标 28 15分 乙醇是重要的有机化工原料 可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产 回答下列问题 1 间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯 c2h5oso3h 再水解生成乙醇 写出相应反应的化学方程式 2 已知 甲醇脱水反应2ch3oh g ch3och3 g h2o g h1 23 9kj mol 1甲醇制烯烃反应2ch3oh g c2h4 g 2h2o g h2 29 1kj mol 1乙醇异构化反应c2h5oh g ch3och3 g h3 50 7kj mol 1则乙烯气相直接水合反应c2h4 g h2o g c2h5oh g 的 h kj mol 1 与间接水合法相比 气相直接水合法的优点是 3 下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度 压强的关系 其中 1 1 列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中a点的平衡常数kp 用平衡分压代替平衡浓度计算 分压 总压 物质的量分数 图中压强 p1 p2 p3 p4 的大小顺序为 理由是 气相直接水合法常采用的工艺条件为 磷酸 硅藻土为催化剂 反应温度290 压强6 9mpa 0 6 1 乙烯的转化率为5 若要进一步提高乙烯转化率 除了可以适当改变反应温度和压强外 还可以采取的措施有 答案 1 c2h4 h2so4c2h5oso3h c2h5oso3h h2oc2h5oh h2so4 2 45 5污染小 腐蚀性小等 3 0 07 mpa 1 p1 p2 p3 p4反应分子数减少 相同温度下 压强升高乙烯转化率提高 将产物乙醇液化移去增加 比 解析 2 将题给反应依次编号为 反应 减去反应 再减去反应 即得c2h4 g h2o g c2h5oh g 故 h h1 h2 h3 23 9kj mol 1 29 1kj mol 1 50 7kj mol 1 45 5kj mol 1 与间接水合法相比 气相直接水合法没有使用浓硫酸 减轻了酸对设备的腐蚀 且无酸性废液产生 污染小 3 由题给曲线知 相同温度 不同压强下乙烯的转化率大小是p4 p3 p2 p1 而c2h4 g h2o g c2h5oh g 为气体分子数 总体积 减小的反应 压强越高 c2h4转化率越高 故压强大小关系是p1 p2 p3 p4 欲提高c2h4的转化率 除增大压强和降低温度外 还可使c2h5oh蒸气液化而减少生成物浓度或增加 的比例以增大h2o g 的浓度 5 2014北京理综 26 3 nh3经一系列反应可以得到hno3和nh4no3 如下图所示 3 中 降低温度 将no2 g 转化为n2o4 l 再制备浓硝酸 已知 2no2 g n2o4 g h12no2 g n2o4 l h2下列能量变化示意图中 正确的是 选填字母 n2o4与o2 h2o化合的化学方程式是 c组教师专用题组1 2013江苏单科 20 1 4 6分 0 34 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 3359 26kj mol 1cao s sio2 s casio3 s h2 89 61kj mol 12ca3 po4 2 s 6sio2 s 10c s 6casio3 s p4 s 10co g h3则 h3 kj mol 1 4 磷的化合物三氯氧磷 与季戊四醇 以物质的量之比2 1反应时 可获得一种新型阻燃剂中间体x 并释放出一种酸性气体 季戊四醇与x的核磁共振氢谱如下图所示 酸性气体是 填化学式 x的结构简式为 答案 6分 1 2821 6 4 hcl 解析 1 h3 h1 6 h2 3359 26kj mol 1 6 89 61kj mol 1 2821 6kj mol 1 4 x的核磁共振氢谱显示其分子中只含一种氢原子 结构应高度对称 依题意可写出反应的方程式为 4hcl 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 知识拓展核磁共振氢谱用于测h的种类和数目之比 红外光谱主要用于测基团和化学键种类 质谱主要用于测相对分子质量 2 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 h2o2nh4hso3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 0kj mol 12h2 g so2 g s g 2h2o g h 90 4kj mol 12co g o2 g 2co2 g h 566 0kj mol 12h2 g o2 g 2h2o g h 483 6kj mol 1s 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 achc so2co2 hs 2 s g o2 g so2 g h 574 0kj mol 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 6kj mol 1 90 4kj mol 1 574 0kj mol 1 3 由图示及电解原理可知阳极反应为4oh 4e o2 2h2o h hsh2o so2 故阳极区放出气体的成分是o2 so2 3 2009江苏单科 17 8分 废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生 并减少污染 废旧印刷电路板经粉碎分离 能得到非金属粉末和金属粉末 1 下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中 不符合环境保护理念的是 填字母 a 热裂解形成燃油b 露天焚烧c 作为有机复合建筑材料的原料d 直接填埋 2 用h2o2和h2so4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜 已知 cu s 2h aq cu2 aq h2 g h 64 39kj mol 12h2o2 aq 2h2o l o2 g h 196 46kj mol 1h2 g o2 g h2o l h 285 84kj mol 1在h2so4溶液中cu与h2o2反应生成cu2 和h2o的热化学方程式为 3 控制其他条件相同 印刷电路板的金属粉末用10 h2o2和3 0mol l 1h2so4的混合溶液处理 测得不同温度下铜的平均溶解速率 见下表 当温度高于40 时 铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降 其主要原因是 4 在提纯后的cuso4溶液中加入一定量的na2so3和nacl溶液 加热 生成cucl沉淀 制备cucl的离子方程式是 答案 1 bd 2 cu s h2o2 aq 2h aq cu2 aq 2h2o l h 319 68kj mol 1 3 h2o2分解速率加快 4 2cu2 s 2cl h2o2cucl s 2h 解析 1 b会引起大气污染 d会造成土壤 水体污染 2 总方程式为cu s h2o2 aq 2h aq cu2 aq 2h2o l 将题给3个热化学方程式依次编号为 根据盖斯定律 可得到目标热化学方程式的 h 64 39 196 46 285 84 kj mol 1 319 68kj mol 1 即cu s h2o2 aq 2h aq cu2 aq 2h2o l h 319 68kj mol 1 4 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 xkj mol 1已知 碳的燃烧热 h1 akj mol 1s s 2k s k2s s h2 bkj mol 12k s n2 g 3o2 g 2kno3 s h3 ckj mol 1则x为 a 3a b cb c 3a bc a b cd 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 akj mol 1 s s 2k s k2s s h2 bkj mol 1 2k s n2 g 3o2 g 2kno3 s h3 ckj mol 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 xkj mol 1 3a b c kj mol 1 a项正确 5 2016课标 26 3 联氨 又称肼 n2h4 无色液体 是一种应用广泛的化工原料 可用作火箭燃料 回答下列问题 3 2o2 g n2 g n2o4 l h1 n2 g 2h2 g n2h4 l h2 o2 g 2h2 g 2h2o g h3 2n2h4 l n2o4 l 3n2 g 4h2o g h4 1048 9kj mol 1上述反应热效应之间的关系式为 h4 联氨和n2o4可作为火箭推进剂的主要原因为 答案 3 2 h3 2 h2 h1反应放热量大 产生大量气体 解析根据盖斯定律 由2 可得 故 h4 2 h3 2 h2 h1 6 2015四川理综 11节选 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 8h2o15feso4 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 k3 fe 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 101kpa时 4fe s 3o2 g 2fe2o3 s h 1648kj molc s o2 g co2 g h 393kj mol2fe s 2c s 3o2 g 2feco3 s h 1480kj molfeco3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 fes2fe 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 260kj 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 1648kj mol c s o2 g co2 g h 393kj mol 2fe s 2c s 3o2 g 2feco3 s h 1480kj mol 根据盖斯定律可知 4 2可得 4feco3 s o2 g 2fe2o3 s 4co2 g h 260kj mol 5 由电池放电时的总反应4li fes2fe 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 7 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1molcl2 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 hcl t曲线如图所示 则总反应的 h0 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 hcl t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 0 6 0min内以hcl的物质的量变化表示的反应速率 以mol min 1为单位 写出计算过程 答案 1 4hcl g o2 g 2h2o g 2cl2 g h 2 h1 2 h2 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 8 10 3mol min 1 解析 1 2hcl g cuo s h2o g cucl2 s h1 由题图得2cucl2 s o2 g 2cuo s 2cl2 g 2 h2 运用盖斯定律 2 得总反应 4hcl g o2 g 2h2o g 2cl2 g h 2 h1 2 h2 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 h 0 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 0 6 0min内n cl2 的变化量为3 6 10 3mol 则n hcl 的变化量为7 2 10 3mol 反应速率v hcl 1 8 10 3mol min 1 a组2016 2018年高考模拟 基础题组考点一化学反应中能量转化的有关概念1 2018南通如皋中学高三上第二次测试 8 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 6kj mol 1 焦炭与水反应制氢 c s h2o g co g h2 g h2 131 3kj mol 1 甲烷与水反应制氢 ch4 g h2o g co g 3h2 g h3 206 1kj mol 1a 反应 中电能转化为化学能b 反应 若使用催化剂 则 h3减小c 反应ch4 g c s 2h2 g 的 h 74 8kj mol 1d 一定条件下 反应2h2 g o2 g 2h2o g h 571 6kj mol 1 三年模拟 答案ca项 反应 中光能转化为化学能 故错误 b项 使用催化剂不能改变反应的焓变 故错误 c项 根据盖斯定律 可知ch4 g c s 2h2 g 的 h h3 h2 206 1kj mol 1 131 3kj mol 1 74 8kj mol 1 故正确 d项 由反应 可知 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol 1 生成h2o g 放出的热量要少于生成h2o l 放出的热量 所以2h2 g o2 g 2h2o g h 571 6kj mol 1 故错误 2 2018南通海安中学高三上测试 9 利用合成气 主要成分为co co2和h2 通过下列反应合成甲醇 下列说法不正确的是 反应 co2 g h2 g co g h2o g h1 41kj mol 1反应 co g 2h2 g ch3oh g h2 99kj mol 1反应 co2 g 3h2 g ch3oh g h2o l h3a 反应 为吸热反应b 增大反应 的压强 h2转化率不变c 反应 若使用催化剂 h2不变d h3 58kj mol 1 答案da项 反应 的 h1 0 为吸热反应 故正确 b项 反应 是反应前后气体分子数不变的反应 改变压强 平衡不移动 所以 h2 不变 故正确 c项 催化剂不能改变反应的焓变 故正确 d项 根据盖斯定律 co2 g 3h2 g ch3oh g h2o g 的 h h1 h2 41kj mol 1 99kj mol 1 58kj mol 1 而反应 是生成h2o l h3 58kj mol 1 故错误 3 2017徐淮连宿高三上期中 10 下列图示与对应的叙述相符的是 a 图甲表示某可逆反应物质的浓度随时间的变化 则在t时刻达到平衡状态b 图乙表示向0 1mol l 1的氨水中逐渐加水时溶液的导电性变化c 图丙表示某放热反应分别在有 无催化剂的情况下 反应过程中的能量变化d 图丁表示向ch3cooh溶液中逐渐加入ch3coona固体后 溶液ph的变化 答案ba项 t时刻表示反应物和生成物的浓度恰好相等 不能表示反应达到平衡状态 反应物和生成物的浓度不再变化时 才能表示反应达到平衡状态 故错误 b项 向0 1mol l 1的氨水中加入水 将使溶液中c n 和c oh 减小 溶液导电性变弱 故正确 c项 反应物的能量比生成物的能量低 该反应为吸热反应 故错误 d项 ch3cooh的电离方程式为ch3coohch3coo h 当加入ch3coona固体后 ch3cooh的电离平衡逆向移动 c h 减小 ph增大 故错误 考点二盖斯定律及应用4 2018苏州高三上调研 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 64kj mol 1 2h2o2 l 2h2o l o2 g h2 196kj mol 1 h2 g o2 g h2o l h3 286kj mol 1下列说法不正确的是 a 反应 可通过铜做电极电解稀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 h4 h3d h 320kj mol 1 答案ca项 用cu做电极 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 t s 可推得 g h3 故错误 d项 根据盖斯定律 可知 h h1 h2 h3 64kj mol 1 196kj mol 1 286kj mol 1 320kj mol 1 故正确 5 2018镇江高三上调研 8 甲烷经一系列反应可获得工业原料甲醇 反应原理是 ch4 g h2o g co g 3h2 g h1 206 4kj mol 1 co g h2o g co2 g h2 g h2 41 0kj mol 1 co2 g 3h2 g ch3oh g h2o g h3 49 0kj mol 1下列说法正确的是 a 反应 中的能量变化如图所示b 反应 使用催化剂 能降低该反应的活化能和 h2 c 合成过程中应向原料气中添加h2d co g 2h2 g ch3oh g h 90 0kj mol 1 答案da项 反应 是吸热反应 反应物总能量应低于生成物总能量 故错误 b项 使用催化剂能降低该反应的活化能 但不能改变反应的焓变 故错误 c项 ch4制ch3oh的总反应是ch4 g h2o g ch3oh g h2 g 所以无须向原料气中添加h2 故错误 d项 根据盖斯定律可知 目标反应 即 h h2 h3 90 0kj mol 1 故正确 6 2018南通高三第一次调研 8 已知 c6h12o6 s 2c2h5oh l 2co2 g h1 6co2 g 6h2o g c6h12o6 s 6o2 g h2 2h2o g 2h2 g o2 g h3 2co2 g 6h2 g c2h5oh l 3h2o g h4下列有关说法正确的是 a h2的燃烧热为b 反应 使用催化剂 h1将减小c 在标准状况下 反应 生成1 12lo2 转移的电子数为0 1 6 02 1023d 2 h4 h1 h2 6 h3 答案da项 h2的燃烧热是指1molh2完全燃烧生成液态水时放出的热量 反应 中只涉及气态水 h2的燃烧热不是 故错误 b项 使用催化剂不改变反应的焓变 故错误 c项 o2 4e 所以转移电子的物质的量为 4 0 2mol 个数约为0 2 6 02 1023 故错误 d项 由盖斯定律可知 h4 h1 h2 6 h3 故正确 7 2017南通如皋中学检测 10 向火箭燃料液态联氨 n2h4 中加入铱催化剂 发生反应 n2h4 l n2 g 2h2 g h 已知 3n2h4 l 4nh3 g n2 g h1 336 6kj mol 1 n2 g 3h2 g 2nh3 g h2 92 4kj mol 1a 使用催化剂后 反应 的 h1减小b 反应 均为吸热反应c h 50 6kj mol 1d 一定条件下 1moln2与3molh2充分反应 放出92 4kj的热量 答案ca项 催化剂不能改变反应的焓变 故错误 b项 h 0的反应为放热反应 故错误 c项 h 50 6kj mol 1 故正确 d项 因为反应 为可逆反应 1moln2与3molh2充分反应生成的nh3少于2mol 因此放出的热量肯定少于92 4kj 故错误 8 2017南通启东中学高三上期中 8 氨气还原法可用于消除no对环境的污染 已知 n2 g o2 g 2no g h1 180 50kj mol 1 4nh3 g 5o2 g 4no g 6h2o g h2 905 48kj mol 1下列说法正确的是 a 反应 可将化学能转化成电能b 反应 使用催化剂时的 h2减小c 反应 均属于氮的固定d 4nh3 g 6no g 5n2 g 6h2o g h 1807 98kj mol 1 答案da项 反应 可在放电条件下发生 可将电能转化成化学能 故错误 b项 催化剂只能改变反应的活化能 不能改变反应的焓变 故错误 c项 氮的固定是指将游离态的氮转化成化合态的氮的过程 反应 不属于氮的固定 故错误 d项 h h2 5 h1 905 48kj mol 1 5 180 50kj mol 1 1807 98kj mol 1 故正确 答案ba项 该反应为放热反应 其逆反应为吸热反应 故错误 b项 该反应的 h 正反应的活化能 逆反应的活化能 故正确 c项 该反应中 反应物的总键能小于生成物的总键能 故错误 d项 该反应为可逆反应 所以1molso2 g 和0 5molo2 g 反应不能生成1molso3 g h 2akj mol 1 故错误 知识拓展升高温度和加催化剂均能提高活化分子百分数 易错警示可逆反应不能进行到底 所以在无法获知生成物的量时 h不可求 2 2018扬州宝应中学第一次月考 10 下列关于焓变 h 的叙述或判断中错误的是 a 2no g 2co g n2 g 2co2 g 在常温下能自发进行 则该反应的 h 0b 500 30mpa下 0 5moln2和1 5molh2充分反应放出19 3kj热量 则反应n2 g 3h2 g 2nh3 g 的 h 38 6kj mol 1c 据下图可知 h1 h2 h3d 据下图可知 e的大小对该反应的 h无影响 答案ba项 该反应的 s 0 常温下能自发进行 则 g h t s 0 可推出 h 0 故正确 b项 合成氨反应为可逆反应 n2 g 3h2 g 2nh3 g 的 h是指生成2molnh3 g 时的焓变 题中生成nh3 g 的量未知 h无法计算 故错误 c项 由盖斯定律可知 h1 h2 h3 故正确 d项 e是该反应的活化能 它对反应的 h无影响 故正确 规律总结熵减的自发反应肯定是放热反应 知识拓展使用催化剂 能改变反应的活化能 但不能改变反应的焓变 3 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aa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 易错警示催化剂不能使平衡发生移动 也不能改变反应的焓变 4 2018海安中学高三下期初 10 下列图示与对应的叙述相符的是 a 图 表示反应a bc d的 h a c kj mol 1b 图 表示不同温度下水溶液中h 和oh 的浓度变化曲线 图中a点对应温度高于b点c 图 表示n2 3h22nh3的v逆随时间的变化曲线 由图知t1时刻可能减小了容器内的压强d 图 表示向醋酸稀溶液中加水时溶液的导电性变化 图中p点ph大于q点 答案ca项 a b