2010版高中化学一轮复习 62燃烧热 能源 化学反应热的计算精品学案 新人教版

用心 爱心 专心1 第二节第二节 燃烧热燃烧热 能源能源 化学反应热的计算化学反应热的计算 高考目标定位高考目标定位 考纲导引考点梳理 1 了解热化学方程式的含义 能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算 2 了解能源是人类生存和社会发展的重要基础 了解合化学在解决能源危机中的 重要作用 1 燃烧热 2 能源 3 盖斯定律 考纲知识梳理考纲知识梳理 一 一 化学反应的焓变 只作一般性了解 化学反应的焓变 只作一般性了解 1 焓 焓是用来描述物质所具有的能量的物理量 用符号 H 表示 2 反应焓变 生成物的总焓与反应物的总焓之差 用符号 H 表示 3 反应热与焓变的关系 反应热焓变 含义化学反应中释放或吸收的热量 化学反应中生成物总焓与反应物总焓 之差 符号Q H 与能量变 化的关系 Q 0 反应吸收热量 Q 0 反应放出热量 H 0 反应吸收热量 H 0 反应放出热量 二者的相 互联系 在等压条件下 即敞口容器中 进行的化学反应 如果反应中物质的能量变 化全部转化为热能 而没有转化为电能 光能等其它形式的能 则该反应的 反应热就等于反应前后物质的焓的改变 即 QP H QP表示在压强不 变条件下化学反应的反应热 与键能的 关系 H QP 反应物的总键能 生成物的总键能 二 二 热化学方程式热化学方程式 1 热化学方程式 概念 表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式 叫热化学方程式 用心 爱心 专心2 热化学方程式的含义 以反应 C s 石墨 O2 g CO2 s H 393 5kJ mol 1为例 它表示 1mol 石墨固体与 1mol O2气体完全化合生成 1mol CO2气体时放出 393 5kJ 的热量 注意 注意 热化学方程 式中各物质前边的系数只表示物质的量 所以可以是分数 而不代表几个分子或原子 H 的单位 kJ mol 1是指反应方程式中的物质用 mol 来衡量时 所对应的能量变化是多少 kJ 并非特指 1mol 物质参加反应时 吸收或放出的热量 书写热化学方程式应注意的几点 表示焓变的数值 H 写在方程式的右边 吸热反应在数值前加 号 放热反应在数值前加 号 单位用 kJ mol 1表示 必须在各物质的化学式后边注明各物 质的聚集状态或晶型 反应系数只表示物质的量 不表示分子数 因此系数可以是分数 也不用最简系 数 但要注意焓变数值与相应的方程式相配 如 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1 H2 g 1 2O2 g H2O l H 285 8kJ mol 1 两个式子都对 但意义不尽相同 需注明测定的温度和压强 若不注明则指 25 101 kPa 条件 2 反应热 焓 的计算 盖斯定律 化学反应的热效应只与反应的最初状态和生成物的最终状态有关 而与这个反应的变化途 径无关 即对于一个化学反应 无论是一步完成还是分几步完成 其反应的热效应是一样的 例 已知 C s 石墨 O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol 1 CO g 1 2 O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol 1 求 C s 石墨 1 2 O2 g CO g 的 H 由盖斯定律可得 H H2 H1 所以 H H1 H2 393 5kJ mol 1 283 0kJ mol 1 110 5 kJ mol 1 根据热化学方程式计算 例已知 H2 g Cl2 g 2HCl g H 184 6 kJ mol 求反应 HCl g H2 g Cl2 g 的 H 解 由热化学方程式可知生成 2mol HCl 气体放出 184 6 kJ 热量 因此 1mol HCl 气 体分解需吸收热量 184 6 kJ 2 92 3 kJ 所以 H 92 3 kJ mol 由生成反应的焓变计算 例 298K 时 Ca s C s 石墨 3 2 O2 g CaCO3 s H1 1206 8kJ mol 1 Ca s 1 2 O2 g CaO s H2 635 1kJ mol 1 C s 石墨 O2 g CO2 g H3 393 5 kJ mol 1 计算 CaCO3 s CaO s CO2 g H4 解 由化学方程式 可得反应式 CaCO3 s CaO s CO2 g 所以 H4 H2 H3 H1 635 1kJ mol 1 393 5 kJ mol 1 1206 8kJ mol 1 用心 爱心 专心3 178 2 kJ mol 1 注 焓变的加减等换算要与方程式的加减等换算一致 反应热的大小比较 同一反应生成物状态不同时 A 气 B 气 C 气 Q1 A 气 B 气 C 液 Q2 因为 C 气 C 液 要放出热量 所以 Q2 Q1 同一反应 反应物状态不同时 S 气 O2 气 SO2 气 Q1 S 固 O2 气 SO2 气 Q2 因为 S 固 S 气 需吸收热量 所以 Q1 Q2 两个有联系的不同反应相比 C 固 O2 气 CO2 气 Q1 C 固 1 2 O2 气 CO 气 Q2 因 Q1是 1molC 完全燃烧放出的热量 而 Q2是 1molC 不完全燃烧 放出的热量 所以 Q1 Q2 三 三 能源的主要类型及其利用能源的主要类型及其利用 凡是能提供某种形式能量的物质 或是物质的运动 统称为能源 它是发展工农业 国防和科学技术 以及提高人们生活水平等的重要物质基础 能源通常是指煤 石油 天然气等化石燃料以及各种火力 水力等发电手段 而氢能 太阳能 核电 风能 地热等称为新能源 1 化石燃料的利弊 目前使用最多的燃料是煤 石油 天然气等 它们是由古代动植物的遗体在地层下 经过一系列复杂漫长的变化而逐渐形成的 它们是一种非再生能源 所以称为化石燃料 化石燃料的开 发利用 保证人类社会的不断发展和进步 但这些能源的开发利用也带来了一些弊端 如 环境污染 酸雨 温室效应等 同时化石燃料储量有限 不可再生 因此提高燃料的效率是国民经济建设中一项长 期的战略任务和当务之急 2 新能源的开发利用 由于新能源具有资源丰富 可再生 污染小或没污染等特点 因此新能源的开发 利用是当今的一个重要课题 而其中最有希望开发利用的新能源为太阳能 氢能 风能 地热能 生物 能 燃料电池等 要点名师精解要点名师精解 一 反应热和焓变 1 焓和焓变 1 焓 2 焓变 H H H 产物 H 反应物 2 反应热 放热反应 H 为 或 H 0 吸热反应 H 为 或 H 0 3 反应热与焓变 用心 爱心 专心4 H E 生成物的总能量 E 反应物的总能量 H E 反应物 的 键能 E 生成物 的键 能 例例 1 09 宁夏卷 28 14 分 2SO2 g O2 g 2SO3 g 反应过程的能量变化如图所示 已知 1mol SO2 g 氧化为 1mol SO3的 H 99kJ mol 1 请回答下列问题 1 图中 A C 分别表示 E 的大小对该反应的反应热有无影响 该反应通常用V2O5作催化剂 加V2O5会使图中 B 点升高还是降低 理 由是 2 图中 H KJ mol 1 3 V2O5的催化循环机理可能为 V2O5氧化 SO2时 自身被还原为四价钒化合物 四价 钒化合物再被氧气氧化 写出该催化循环机理的化学方程式 4 如果反应速率 SO2 为 0 05 mol L 1 min 1 则 O2 mol L 1 min 1 SO3 mol L 1 min 1 5 已知单质硫的燃烧热为 296 KJ mol 1 计算由 S s 生成 3 molSO3 g 的 H 要求计算过程 解析与评价解析与评价 1 本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应 可得到 A 和 C 所表示的 意义 E 为活化能与反应热无关 但是用催化剂可以降低活化能 2 图中表示的是 2molSO2 的反应 因此 H 99 2KJ mol 1 3 依题意即可写出 SO2 V2O5 SO3 2VO2 4VO2 O2 2V2O5 4 依据 速率之比等于化学计量数之比 答答 案案 1 反应物能量 生成物能量 无 降低 因为催化剂改变了反应的历程使活化能 E 降 低 2 198 3 SO2 V2O5 SO3 2VO2 4VO2 O2 2V2O5 4 0 025 0 05 5 S s O2 g 2SO2 g H1 296 KJ mol 1 SO2 g 1 2O2 g SO3 g H2 99 KJ mol 1 3 S s 9 2O2 g 3SO3 g H 3 H1 H2 1185 KJ mol 1 变式训练 1 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 CH3OH g H2O g CO2 g 3H2 g H 49 0 kJ mol 1 CH3OH g 1 2O2 g CO2 g 2H2O g H 192 9 kJ mol 1 下列说法正确的是 A CH3OH 的燃烧热为 192 9 kJ mol 1 B 反应 中的能量变化如右图所示 C CH3OH 转变成 H2的过程一定要吸收能量 D 根据 推知反应 CH3OH l 1 2O2 g CO2 g 2H2 g 的 H 192 9kJ mol 1 答案 D 三 热化学方程式 1 热化学方程式的概念 的化学方程式 叫做热化学方程式 热化学 用心 爱心 专心5 方程式不仅表示了化学反应中的 变化 也表明了化学反应中的 变化 2 书写热化学方程式时的注意点 1 要注明 但中学化学中所用 H 的数据一般都是在 101kPa 和 25 时的数据 因此可 不特别注明 2 需注明 H 的 与 表示 表示 比较 H 的大小时 要考虑 H 的 正负 3 要注明反应物和生成物的状态 g 表示 l 表示 s 表示 4 各物质前的化学计量数表示 可以是整数也可以是分数 例例 2 08 四川卷 下列关于热化学反应的描述中正确的是 A HCl 和 NaOH 反映的中和热 H 57 3kJ mol 则 H2SO4和 Ca OH 2反映的中和热 H 2 57 3 kJ mol B CO g 的燃烧热是 283 0kJ mol 则 2CO2 g 2CO g O2 g 反应的 H 2 283 0kJ mol C 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D 1mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 解析与评价 解析与评价 选项 A 中中和热是指在一定条件下强酸于强碱的稀溶液反应生成 1molH2O 所放出的热 量 与酸和碱的元数无关 选项 C 中加热是化学反应的条件 与反应是为否放热和吸热无关 如 Fe S FeS 它属于放热反应 选项 D 中燃烧热是指 1mol 的物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量 这里的稳定化合物包含两层意思 一是化合物稳定 如 C 燃烧可生成 CO 和 CO2 其中 CO2比 CO 稳定 二是化合物的状态稳定 如气态的水就不如液态的水稳定 答案答案 B 例例 3 08 全国 卷 红磷 P s 和 Cl2 g 发生反应生成 PCl3 g 和 PCl5 g 反应过程和能量关系如图 所示 图中的 H 表示生成 1mol 产物的数据 根据上图回答下列问题 1 P 和 Cl2反应生成 PCl3的热化学方程式 2 PCl5分解成 PCl3和 Cl2的热化学方程式 上述 分解反应是一个可逆反应 温度 T1时 在密闭容器中加入 0 80molPCl5 反应达到平衡时 PCl5还剩 0 60mol 其分解率 1等 于 若反应温度由 T1升高到 T2 平衡时 PCl5的分解率 为 2 2 1 填 大于 小于 或 等于 用心 爱心 专心6 3 工业上制备 PCl5通常分两步进行 先将 P 和 Cl2反应生成中间产物 PCl3 然后降温 再和 Cl2反应生 成 PCl5 原因是 4 P 和 Cl2分两步反应生成 1molPCl5的 H3 P 和 Cl2一步反应生成 1molPCl5的 H4 H3 填 大于 小于 或 等于 5 PCl5与足量水充分反应 最终生成两种酸 其化学方程式是 解析与评价解析与评价 1 由图可以看出 1molP 在 Cl2中完全燃烧放出的热量为 306kJ mol 1 所以 P 与 Cl2反应生成 PCl3的热化学反应方程式为 P s Cl2 g PCl3 g H 306kJ mol 1 3 2 2 中间产物 PCl3和未完全反应的 Cl2的总能量高于最终产物 PCl5的能量 其 H 93kJ mol 1 所以 PCl5 g PCl3 g Cl2 g H 93kJ mol 1 分解率 1 100 25 由热化 0 80mol 0 60mol 0 80mol 学反应方程式可知 此反应的正反应为吸热反应 所以升高温度 平衡向正反应方向移动 PCl5的分解 率增大 即 2 1 3 由图可知 P 与 Cl2反应生成 PCl3 PCl3和 Cl2进一步反应生成 PCl5 都是放热反应 分两步进 行且第二步降低温度 有利于 PCl5的生成 防止 PCl5的分解 4 由盖斯定律可知 一步生成生成 PCl5和两步生成 PCl5的总热效应相等 即 H3 399kJ mol 1 5 PCl5与水反应生成 H3PO4和 HCl 化学方程式为 PCl5 4H2O H3PO4 5HCl 答案答案 1 P s Cl2 g PCl3 g H 306kJ mol 1 3 2 2 PCl5 g PCl3 g Cl2 g H 93kJ mol 1 25 大于 3 两步反应均为放热反应 降低温度有利于提高产率 防止产物分解 4 399kJ mol 1 等于 5 PCl5 4H2O H3PO4 5HCl 变式训练 2 09 重庆卷 12 下列热化学方程式数学正确的是 的绝对值均正确 H A C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O g H 1367 0 kJ mol 燃烧热 B NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 中和热 C S s O2 g SO2 g H 269 8kJ mol 反应热 D 2NO2 O2 2NO H 116 2kJ mol 反应热 答案 C 变式训练 3 已知在 25 101kPa 下 lgC8H18 辛烷 燃烧生成二氧化碳和液态水时放出 48 40kJ 用心 爱心 专心7 热量 表示上述反应的热化学方程式正确的是 A C8H18 1 22 5O2 g 8CO2 g 9H2O g H 48 40kJ mol 1 B C8H18 1 22 5O2 g 8CO2 g 9H2O 1 H 5518kJ mol 1 C C8H18 1 22 5O2 g 8CO2 g 9H2O 1 H 5518kJ mol 1 D C8H18 1 22 5O2 g 8CO2 g 9H2O 1 H 48 40kJ mol 1 答案 B 四 燃烧热的热化学方程式与中和热 燃烧热的热化学方程式是指 1mol 可燃物的完全燃烧 在未有特别说明的情况下 外界条件一般指 25 101kPa 完全燃烧是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物 如 C CO2 g H H2O l S SO2g 注意中和热的测定方法 特别注意在测定过程中的各种仪器的使用方式及可能产生的误差分析 五 盖斯定律的应用 反应热计算的常见类型及方法 1 单一反应的计算 根据热化学方程式的数据列比例关系式 2 多步反应的计算 运用盖斯定律将热化学方程式 包括 H 进行加或减 得到新的热化学方程式 后 再列比例关系式 方程组法 3 混合物的计算 十字交叉法 极限分析法 平均值法 估算法 4 计算反应热的规范书写 1 设未知量 写方程式 列比例式 求解 答 2 必须代数据 且数据后必须带单位 3 热化学方程式必须标明每种物质的聚集状态 4 注意正负号 放热反应的 H 必然为负 但题目要求放出的热量时 放出的热量必须为正 5 H 为对应于某一特定反应的反应热 而不是某种物质的反应热 因此不能在 H 后用下标或加 括号代表某种物质的反应热 6 不能出现 3molC2H2的燃烧热 类似的表述 7 热化学方程式的加减用数字代表即可 不需要 写出中间方程式 例例 4 09 江苏卷 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 用心 爱心 专心8 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 用的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜 已知 2224 H OH SO和 2Cu sHaq 2 2 CuaqHg 1 39 64 molKJH 2 22 lOH 2 22 gOlOH 1 46 196 molKJH 22 1 2 HgO g 2 lOH 1 84 285 molKJH 在溶液中与反应生成和的热化学方程式为 24 H SOCu 22O H 2 Cu 2 H O 解析与评价解析与评价 1 有关环保的比较容易 2 主要考察盖斯定律的灵活运用 适当变形 注意反应 热的计算 不要忽视热化学方程式的书写的注意事项 3 考察影响化学反应速率的因素 结合双氧水 的性质即可得出答案 4 根据题目条件书写离子方程式常规题 答 案 1 BD 2 Cu s H2O2 l 2H aq Cu2 aq 2H2O l H 319 68KJ mol 1 变式训练变式训练 4 09 广东化学 23 11 分 m 磷单质及其化合物的有广泛应用 1 由磷灰石 主要成分 Ca5 PO4 3F 在高温下制备黄磷 P4 的热化学方程式为 4Ca5 PO4 3F s 2lSiO2 s 30C s 3P4 g 20CaSiO3 s 30CO g SiF4 g H 上述反应中 副产物矿渣可用来 已知相同条件下 4Ca5 PO4 3F s 3SiO2 s 6Ca3 PO4 2 s 2CaSiO3 s SiF4 g 1 H 2Ca3 PO4 2 s 10C s P4 g 6CaO s 10CO g 2 H SiO2 s CaO s CaSiO3 s 3 H 用 和表示H H 1 H 2 H 3 H 答案 1 制水泥 3 18 1 H 2 H 3 H 感悟高考真题感悟高考真题 用心 爱心 专心9 1 2010 2010 新课标全国卷新课标全国卷 T11 6 T11 6 分分 已知 HCN aq 与 NaOH aq 反应的 H 12 1 KJ mol 1 HCl aq 与 NaOH aq 反应的 H 55 6 KJ mol 1 则 HCN 在水溶液中的电离的 H 等于 A 67 7KJ mol L 1 B 43 5 KJ mol L 1 C 43 5 KJ mol L 1 D 67 7 KJ mol L 1 命题立意 本题以酸碱中和反应为知识载体 主要考查有关反应热的知识 思路点拨 弱酸的电离是一个吸热过程 规范解答 选 C 由题意可知 HCN aq OH aq H2O l CN aq H 12 1 KJ mol 1 H aq OH aq H2O l H 55 6 KJ mol 1 对比 两个热化学方程式可知 反应 比反应 放 热少的原因是 HCN 是弱酸 电离过程吸热 1mol HCN 比 1mol HCl 与 NaOH 反应时少放出 43 5 KJ 的热量 故 HCN 在水溶液中的电离的 H 等于 43 5 KJ mol L 1 所以选 C 2 2010 2010 江苏卷江苏卷 8T 8T 下列说法不正确的是 A 铅蓄电池在放电过程中 负极质量减小 正极质量增加 B 常温下 反应 2 C sCOg2CO g 不能自发进行 则该反应的0H C 一定条件下 使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率 D 相同条件下 溶液中 3 Fe 2 Cu 2 Zn的氧化性依次减弱 答案 AC 解析 本题主要考查的是相关的反应原理 A 项 铅蓄电池在放电过程中 负极反应为 其质量在增加 B 项 该反应是典型的吸热反应 在常温下不能自发进行 C 项 催化剂能改变反应速率 不一定加快 同时它不能改变转化率 D 项 可知 3 Fe 的氧化性大于 2 Cu 综上分析可知 本题选 AC 项 3 2010 2010 上海卷上海卷 14T 14T 下列判断正确的是 A 测定硫酸铜晶体中结晶水含量时 灼烧至固体发黑 测定值小于理论值 B 相同条件下 2mol 氢原子所具有的能量小于 1mol 氢分子所具有的能量 C 0 1 mol L 1的碳酸钠溶液的 pH 大于 0 1 mol L 1的醋酸钠溶液的 pH D 1L 1 mol L 1的碳酸钠溶液吸收 SO2的量大于 1L mol L 1硫化钠溶液吸收 SO2的量 答案 C 用心 爱心 专心10 解析 此题考查了实验操作 化学反应中的能量变化 溶液的 pH 元素化合物等知识 测定硫酸铜 晶体中结晶水含量时 灼烧至固体发黑 说明部分硫酸铜分解生成了氧化铜 测定值大于理论值 A 错 氢原子转化为氢分子 形成化学键放出能量 说明 2mol 氢原子的能量大于 1molH2 B 错 碳酸的酸性弱 于醋酸 故此相同浓度的碳酸钠溶液的 pH 大于醋酸钠溶液 C 对 1L 1mol L 1的溶液中含有溶质 1mol 前者发生 Na2CO3 SO2 H2O 2NaHSO3 CO2 后者发生 2Na2S 5SO2 2H2O 4NaHSO3 3S 分析可知 很明 显后者大于前者 D 错 易错警示 此题解答是的易错点有二 一是对化学键的形成断开和吸热放热的关系不清 要能够准确 理解断键吸热成键放热 二是忽视亚硫酸的酸性强于氢硫酸 不能准确判断硫化钠中通入二氧化硫时要 生成氢硫酸 造成氢硫酸和亚硫酸能发生氧化还原反应生成单质硫 4 2010 2010 上海卷上海卷 17T 17T 据报道 在 300 70MPa 下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实 2CO2 g 6H2 g CH3CH2OH g 3H2O g 下列叙述错误的是 A 使用 Cu Zn Fe 催化剂可大大提高生产效率 B 反应需在 300 进行可推测该反应是吸热反应 C 充入大量 CO2气体可提高 H2的转化率 D 从平衡混合气体中分离出 CH3CH2OH 和 H2O 可提高 CO2和 H2的利用率 答案 B 解析 此题考查化学反应速率和化学平衡知识 催化剂能提高化学反应速率 加快反应进行 也就是 提高了生产效率 A 对 反应需在 300 进行是为了获得较快的反应速率 不能说明反应是吸热还是放热 B 错 充入大量 CO2气体 能使平衡正向移动 提高 H2的转化率 C 对 从平衡混合物中及时分离出产物 使平衡正向移动 可提高 CO2和 H2的转化率 D 对 易错警示 利用化学平衡知识判断反应吸热还是放热时 一定要注意温度的变化使反应正向移动还是 逆向移动 倘若给出的知识温度条件则无法判断 5 2010 2010 浙江卷浙江卷 12T 12T 下列热化学方程式或离子方程式中 正确的是 A 甲烷的标准燃烧热为 890 3kJ mol 1 则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 890 3kJ mol 1 B 500 30MPa 下 将 0 5mol N2和 1 5molH2置于密闭的容器中充分反应生成 NH3 g 放热 19 3kJ 其热化学方程式为 223 50030MPa 3 2 NgHgMHg 催化剂 H 38 6kJ mol 1 C 氯化镁溶液与氨水反应 2 2 2 MgOHMg OH D 氧化铝溶于 NaOH 溶液 232 232 Al OOHH OAl OH 试题解析 用心 爱心 专心11 本题考查热化学方程式与离子方程式的书写 A 标准燃烧热的定义 1mol 可燃物完全燃烧生成稳定 氧化物时方出的热量 标准指 298K 1atm 水液态稳定 方程式系数就是物质的量 故 A 错 B 根据热 化学方程式的含义 与 223 50030MPa 3 2 NgHgMHg 催化剂 对应的热量是 1mol 氮气完全反应时的 热量 但次反应为可逆反应故 投入 0 5mol 的氮气 最终参加反应的氮气一定小于 0 5mol 所以 H 的 值大于 38 6 B 错 D 氢氧化铝沉淀没有沉淀符号 本题答案 C 教与学提示 化学用语的教学是化学学科技术规范 强调准确性 强调正确理解与应用 特别重视热化学方程式 的系数与反应热的对应关系 重视离子方程式的拆与不拆的问题 热化学方程式的书写问题由 聚集状 态 系数 系数与反应热数值对应 反应热单位 可逆反应的反应热等内容构成 离子方程式的书写问 题由 强弱电解质 最简整数比 定组成规律 离子方程式正误判断 守恒 定量离子方程式等内容组 成 6 2010 2010 天津高考天津高考 T1 6 T1 6 分 分 以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措 下列做法违背发展低碳经济的是 A 发展氢能和太阳能 B 限制塑料制品的使用 C 提高原子利用率 发展绿色化学 D 尽量用纯液态有机物代替水作溶剂 命题立意 考查低碳经济 本题关注社会 密切联系实际进行了命题 思路点拨 理解低碳经济的概念 规范解答 选 D 所谓低碳经济 是指在可持续发展理念指导下 通过技术创新 制度创新 产业转型 新能源开发等多 种手段 尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗 减少温室气体排放 达到经济社会发展与生态环境保 护双赢的一种经济发展形态 发展氢能和太阳能 限制塑料的使用和发展绿色化学 都符合低碳经济 7 20102010 江苏卷江苏卷 17T 17T 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 2 SO的化学反应为 322423 2 NHSOH ONHSO 用心 爱心 专心12 4232243 2NHSOSOH ONH HSO 能提高燃煤烟气中 2 SO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 3 HSO 转化为 4 2 SO 采用方法 脱硫 并不需要预先除去燃煤烟气中大量的 2 CO 原因是 用离子方程式表示 2 方法 重要发生了下列反应 22 2 2 CO gSO gS gCO g 1 8 0 JHk mol A 222 2 2 HgSO gS gH O g 1 90 4 JHk mol A 22 2 2 CO gO gCO g 1 566 0 JHk mol A 222 2 2 HgO gH O g 1 483 6 JHk mol A S g与 2 O g反应生成 2 SO g的热化学方程式为 3 方法 中用惰性电极电解 3 NaHSO溶液的装置 如右图所示 阳极区放出气体的成分为 填化学式 答案 1 AC 2 S g O2 g S O2 g H 574 0kJmol 1 3 O2 SO2 解析 本题考察的知识比较散 涉及到环境保护 一道题考察了几个知识点 覆盖面比较多 但盖斯 定律 热化学方程式 离子方程式 点击方程式都是重点内容 1 提高 SO2的转化率 可以增大氨水的 浓度 与氨水充分接触 不需要通入 CO2的原因是因为 HCO3 SO2 CO2 HSO3而产生 CO2 2 主要考察盖斯定 律的灵活运用 适当变形 注意反应热的计算 不要忽视热化学方程式的书写的注意事项 3 阴极的 电极产生的气体为 O2和 SO2 用心 爱心 专心13 8 2010 2010 北京高考北京高考 T26 14 T26 14 分 分 某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以 NH4 和 NH3 H2O 的形式存在 该废水的处理流程如下 1 过程 加 NaOH 溶液 调节 pH 至 9 后 升温至 30 通空气将氨赶出并回收 用离子方程式表示加 NaOH 溶液的作用 用化学平衡原理解释通空气的目的 2 过程 在微生物作用的条件下 NH4 经过两步反应被氧化成 两步反应的能量变化示意图 3 NO 如下 第一步反应是 反应 选题 放热 或 吸热 判断依据 1mol NH4 aq 全部氧化成的热化学方程式是 3 NOaq 3 过程 一定条件下 向废水中加入 CH3OH 将 HNO3还原成 N2 若该反应消耗 32gCH3OH 转移 6mol 电子 则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 命题立意 本题以废水处理为呈现方式 体现了化学在工业生产中的应用 主要考查反应热和氧化还原 的有关知识点 思路点拨 化学反应过程中能量守恒 如果反应物的能量大于生成物的能量 则反应放热 反之则反 应吸热 规范解答 1 加 NaOH 溶液 调节 pH 至 9 后 发生反应 4 NHOH NH3 H2O 通入空气后废 水中的 NH3被空气带走 使 NH3 H2ONH3 H2O 的平衡向正反应方向移动 利于除氨 2 由图可知第一步反应反应物的能量之和大于生产物的能量之和 因此是放热反应 由题中图可知 NH4 aq 1 5O2 g NO3 aq 2H aq H2O l H 273kJ mol NO2 aq 0 5O2 g NO3 用心 爱心 专心14 H 73kJ mol 由 得 42 aq 2O g NH 32 2HNO l aqaqH O H 346kJ mol 3 CH3OH 被氧化成 CO2 化合价从 2 价升高到 4 价 升高 6 HNO3被还原成 N2 化合价从 5 价降低到 0 价 降低 5 根据电子守恒 化合价升降相等 可得还原剂 CH3OH 和氧化剂 HNO3的物质的量之比是 5 6 答案 1 4 NHOH 32 NHH O 废水中的 NH3被空气带走 使 NH3 H2ONH3 H2O 的平衡向正反应方向移动 利于除氨 2 放热 H 273kJ mol 0 反应为的总能量大于生成物的总能量 42 aq 2O g NH 32 2HNO l aqaqH O H 346kJ mol 3 5 6 9 2010 2010 上海卷上海卷 25T 25T 接触法制硫酸工艺中 其主反应在 450 并有催化剂存在下进行 223 2 2 190SO gO gSO gKJ 1 该反应所用的催化剂是 填写化合物名称 该反应 450 时的平衡常数 500 时的平衡常数 填 大于 小于 或 等于 2 该热化学反应方程式的意 义是 a 23 2SOv ov 正逆 b 容器中气体的平均分子量不随时间而变化 c 容器中气体的密度不随时间而变化 d 容器中气体的分子总数不随时间而变化 4 在一个固定容积为 5L 的密闭容器中充入 0 20 mol SO2和 0 10molSO2 半分钟后达到平衡 测得容 器中含 SO30 18mol 则 2 v o mol L 1 min 1 若继续通入 0 20mol SO2和 0 10mol O2 则平 衡 移动 填 向正反应方向 向逆反应方向 或 不 再次达到平衡后 mol n SO3 0 并达平衡后 仅改变下表中反应条件 x 该平衡体系中随 x 递增 y 递减的是 选填序号 选项 abcd x 温度温度加入 H2的物质的量加入甲的物质的量 y 甲的物质的量平衡常数 K甲的转化率生成物物质的量总和 5 由 J R 形成的液态化合物 JR2 0 2mol 在 O2中完全燃烧 生成两种气态氧化物 298K 时放出热量 215kJ 该反应的热化学方程式为 解析 1 J 元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等 可以判断 J 元素为碳元素 M 是地壳中含 量最多的金属元素为铝元素 根据 J R 在周期表中的相对位置可以判断 R 为硫元素 则 T 为氯元素 处 于第三周期第七主族 2 J 和氢组成含有 6 个原子的分子为乙烯 其结构简式为 22 CHCH 3 M 和 T 形成的化合物为 3 AlCl 与水反应 323 3 3AlClH OAl OHHCl A 其中氯化氢气体 呈雾状 用心 爱心 专心16 4 氨水与双氧水发生氧化还原反应 322222 226NH H OH ONH O A 生成无污染的氮气 甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应0H 0H 表明正反应为吸热反应 升高温度 平衡 朝着正方向移动 甲物质的量减少 加入 2 H的物质的量即增加生成物的浓度 平衡朝逆方向移动 甲的 转化率减小 5 JR2为 CS2 燃烧生成二氧化碳和二氧化硫 依题意可以很快的写出反应的热化学方程式 2222 1312 5555 CSO gCO gSO g 1 275HKJ mol A 答案 1 A 2 22 CHCH 3 323 3 3AlClH OAl OHHCl A 4 322222 226NH H OH ONH O A a 和 c a 或 c 5 2222 1312 5555 CSO gCO gSO g 1 275HKJ mol A 11 2010 2010 广东理综广东理综 31T 31T 16 分 硼酸 H3BO3 在食品 医药领域应用广泛 1 请完成 B2H6气体与水反应的化学方程式 B2H6 6H2O 2H3BO3 2 在其他条件相同时 反应 H3BO3 3CH3OHB OCH3 3 3H2O 中 H3BO 3的转化率 在不同温度下 随反应时间 t 的变化见图 12 由此图可得出 温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是 该反应的H 0 填 3 H3BO 3溶液中存在如下反应 H3BO 3 aq H2O l B OH 4 aq H aq 已知 0 70 mol L 1 H3BO 3溶液中 上述反应于 用心 爱心 专心17 298K 达到平衡时 c平衡 H 2 0 10 5mol L 1 c平衡 H3BO 3 c起始 H3BO 3 水的电离可忽略 不计 求此温度下该反应的平衡常数K H2O 的平衡浓度不列入K的表达式中 计算结果保留两位有效数 字 解析 1 根据元素守恒 产物只能是 H2 故方程式为 B2H6 6H2O 2H3BO3 6H2 2 由图像可知 温度升高 H3BO 3的转化率增大 故升高温度是平衡正向移动 正反应是吸热反应 H O 3 K 33 4 BOHH OHB 7 0102 102 5 5 7 10 答案 1 B2H6 6H2O 2H3BO3 6H2 2 升高温度 反应速率加快 平衡正向移动 H O 3 7 10 或 1 43 12 2010 2010 安徽安徽 25T 25T 14 分 X Y Z W 是元素周期表前四周期中的四种常见元素 其相关信息如下表 元素相关信息 X X 的基态原子核外 3 个能级上有电子 且每个能级上的电子数相等 Y 常温常压下 Y 单质是淡黄色固体 常在火山口附近沉积 Z Z 和 Y 同周期 Z 的电负性大于 Y W W 的一种核素的质量数为 63 中子数为 34 1 Y 位于元素周期表第 周期表 族 Y 和 Z 的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是 写化学式 2 XY2是一种常用的溶剂 XY2的分子中存在 个 键 在 H Y H Z 两种共价键中 键的极性 较强的是 键长较长的是 3 W 的基态原子核外电子排布式是 W2Y 在空气中煅烧生成 W2O 的化学方程式 是 4 处理含 XO YO2烟道气污染的一种方法 是将其在催化剂作用下转化为单质 Y 已知 XO g 1 2 O2 g XO2 g H 283 0 kJ mol 2 Y g O2 g YO2 g H 296 0 kJ mol 1 此反应的热化学方程式是 用心 爱心 专心18 答案 1 3 VIA HClO4 2 2 H Z H Y 3 Ar 3d104s1 2Cu2S 3O2 2Cu2O 2SO2 4 2CO g SO2 g S s 2CO2 g H 270kJ mol 解析 由表中可知 X 为 C Y 为 S Z 为 Cl W 为 Cu 13 2010 2010 天津卷天津卷 7T 7T 14 分 X Y Z L M 五种元素的原子序数依次增大 X Y Z L 是组成蛋 白质的基础元素 M 是地壳中含量最高的金属元素 回答下列问题 L 的元素符号为 M 在元素周期表中的位置为 五种元素的原子半径 从大到小的顺序是 用元素符号表示 Z X 两元素按原子数目比 l 3 和 2 4 构成分子 A 和 B A 的电子式为 B 的结构式为 硒 se 是人体必需的微量元素 与 L 同一主族 Se 原子比 L 原子多两个电子层 则 Se 的原子序 数为 其最高价氧化物对应的水化物化学式为 该族 2 5 周期元素单质分别与 H2反应 生成 l mol 气态氢化物的反应热如下 表示生成 1 mol 硒化氢反应热的是 填字母代号 a 99 7 mol L 1 b 29 7 mol L 1 c 20 6 mol L 1 d 241 8 kJ mol 1 用 M 单质作阳极 石墨作阴极 NaHCO3溶液作电解液进行电解 生成难溶物 R R 受热分解生成化 合物 Q 写出阳极生成 R 的电极反应式 由 R 生成 Q 的化学方程式 解析 1 X Y Z L 是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大 故分别为 H C N O 元素 M 是 地壳中含量最高的元素 为 Al 其在周期表的位置为第 3 周第 A 族 再根据五种元素在周期表的位置 可知半径由大到小的顺序是 Al C N O H 2 N 和 H 1 3 构成的分子为 NH3 电子式为 2 4 构成的分子为 N2H4 其结构式为 3 Se 比 O 多两个电子层 共 4 个电子层 1 4 电子层上的电子数分别为 2 8 18 6 故其原子序 数为 34 其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似 H2SO4 为 H2SeO4 非金属性越强 与氢气反应放出的热量越多 故 2 5 周期放出的热量依次是 d c b a 则第四周期 的 Se 对应的是 b 4 Al 作阳极失去电子生成 Al3 Al3 3HCO3 Al OH 3 3CO2 2Al OH 3Al2O3 3H2O 答案 1 O 第三周第 A 族 Al C N O H 用心 爱心 专心19 2 3 34 H2SeO4 b 4 Al 3e Al3 Al3 3HCO3 Al OH 3 3CO2 2Al OH 3Al2O3 3H2O 命题立意 本题以元素的推断为背景 综合考查了元素符号的书写 元素位置的判断和原子半径大小的 比较 考查了电子式 结构式的书写 元素周期律 和电极反应式 化学方程式的书写 是典型的学科 内综合试题 14 2009 全国卷 2 已知 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6KJ mol 1 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890KJ mol 1 现有 H2与 CH4的混合气体 112L 标准状况 使其完全燃烧生成 CO2和 H2O l 若实验测得反应放 热 3695KJ 则原混合气体中 H2与 CH4的物质的量之比是 A 1 1 B 1 3 C 1 4 D 2 3 答案 B 解析 设 H2 CH4的物质的量分别为 x ymol 则 x y 5 571 6x 2 890y 3695 解得 x 1 25mol y 3 75mol 两者比为 1 3 故选 B 项 15 2009 上海 右图是一个一次性加热杯的示意图 当水袋破裂时 水与固体碎块混和 杯内食 物温度逐渐上升 制造此加热杯可选用的固体碎块是 A 硝酸铵 B 生石灰 C 氯化镁 D 食盐 答案 B 解析 生成灰能与水放出大量的热 考点分析 考查常见物质的放热和吸热反应 16 2009 四川卷 25 101 k Pa 时 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为 57 3 kJ mol 辛烷的燃烧热为 5518 kJ mol 下列热化学方程式书写正确的是 A 2H aq 2 4 SO aq 2 Ba aq 2OH aq BaSO4 s 2H 2 O 1 H 57 3 kJ mol B KOH aq 1 2 H 2 SO4 aq 1 2 K 2 SO4 aq H 2 O I H 57 3kJ mol C C8H18 I 25 2 O 2 g 8CO 2 g 9H 2 O H 5518 kJ mol D 2C8H18 g 25O 2 g 16CO 2 g 18H 2 O 1 H 5518 kJ mol 答案 B 用心 爱心 专心20 解析 A 项不符合中和热的定义 C 项中生成物水为气态 D 项中辛烷的物质的量不是 1mol 所以 ACD 错误 考点分析 燃烧热 中和热概念的理解及热化学方程式书写正误判断 17 2009 重庆卷 下列热化学方程式数学正确的是 H 的绝对值均正确 A C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O g H 1367 0 kJ mol 燃烧热 B NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 中和热 C S s O2 g SO2 g H 269 8kJ mol 反应热 D 2NO2 O2 2NO H 116 2kJ mol 反应热 答案 C 解析 A 项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为 1mol 得到的氧化物必须是稳定的氧化物 H2O 的状 态必须为液态 A 项错误 中和反应是放热反应 H 应小于 0 B 项错误 热化学反应方程式要注明物 质在反应时的状态 D 项错误 答案 C 正确 考点分析 本题考查燃烧热以及热化学方程式的书写正误判断 18 2009 天津卷 已知 2CO g O2 g 2CO2 g H 566 kJ mol Na2O2 s CO2 g Na2CO3 s 2 1 O g 2 H 226 kJ mol 根据以上热化学方程式判断 下列说法正确的是 A CO 的燃烧热为 283 kJ B 右图可表示由 CO 生成 CO2的反应过程和能量关系 C 2Na2O2 s 2CO2 s 2Na2CO3 s O2 g H 452 kJ mol D CO g 与 Na2O2 s 反应放出 509 kJ 热量时 电子转移数为 6 02 1023 C 解析 A 项 燃烧热的单位出错 应为 Kj mol 错 图中的量标明错误 应标为 2molCO 和 2molCO2 故错 CO2气体的能量大于固体的能量 故 C 项中放出的能量应小于 452KJ 而 H用负值表示时 则大于 452Kj mol 正确 将下式乘以 2 然后与上式相加 再除以 2 即得 CO 与 Na2O2的反应热 所得热量为 57KJ 故 D 项错 考点精题精练考点精题精练 1 用浓氯化铵 磷酸铵溶液处理过的舞台幕布不易着火 其原因是 幕布的着火点升高 幕布的质量增加 氯化铵 磷酸铵分解吸收热量 降低了温度 用心 爱心 专心21 氯化铵 磷酸铵分解产生的气体隔绝了空气 A B C D 答案 B 2 已知在 298K 时的热化学反应方程式 C s 石墨 O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol 2CO g O2 g 2CO2 g H2 566 0kJ mol 则 298K 时 反应 C s 石墨 1 2O2 g CO g 的焓变是 A 110 5 kJ mol B 172 5 kJ mol C 676 5 kJ mol D 959 5 kJ mol 答案 A 3 一定条件下 充分燃烧一定量的丁烷放出热量 161 9 kJ 经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗 5mol L 的 KOH 溶液 100mL 恰