2013高考化学必考题型早知道专题五化学能与热能新人教版

1、反应物的总能臺生诞物的总能華N.H.fgHO/g):A /fT=534 kJ/moJ ：i iN/g)+2H2O(g)A. 194B. 391C. 516D.6584. 2012 北京理综，26用 Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCI。利用反应 A,可实现氯的CuO/CuCb循环利用。反应 A： 4HCI+ Q2CI2+ 2fO400C（1）已知：i.反应 A 中，4 mol HCI 被氧化，放出 115.6 kJ 的热量。专题五化学能与热能1 . 2012 江苏化学，4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，Es表示逆反应的活化能）。下列有关叙述正确的是（）

2、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9反应 A+ BTC（ H0)， XTC( H”或”)；6.2012 江苏化学，20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：1Al2Q(s) + AlCl3(g) + 3C(s)=3AICI(g)+ 3CO(g) H=akJ mol3AlCl(g)=2Al(l)+ AlCl3(g)H= bkJ mol11_ 反应 AQ(s) + 3C(s)=2Al(l) + 3C

3、O(g)的 H=_ kJ - mol (用含a、b的代数式表示)。2Al4C3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(Mgi7Ali2)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Mg?A112+ 17f=17Mg 出 12AI。得到的混合物 Y(17MgH+ 12AI)在一定条件下可释放出氢气。1212LX3若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCb)=_molL;min 时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)

4、、时平均反应速率的大小：”)，原因是_J二0专6 6熔炼制备镁铝合金(Mgi7A112)时通入氩气的目的是2在 6.0 moljTHCI 溶液中，混合物 Y 能完全释放出 H2。1 mol Mgi7Ali2完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H 的物质的量为_。3在 0.5 molL1NaOH 和 1.0 molL-1MgCb 溶液中，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)_

5、 铝电池性能优越， Al Ag2O 电池可用作水下动力电源， 其原理如图所 示。该电池反应的化学方程式为 _。7. 2012 浙江理综，27甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化 和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应 有:化学方程式焓变 HkJ mol1活化能一1Es/kJ mol甲烷氧化CH(g) + 2Q(g)= CO2(g)+ 2H2O(g)802.6125.6CH(g) + Q(g)= CO2(g)+ 2H2(g)322.0172.5蒸汽重整CH(g) + HaO(g) =CO(g)+ 3H(g)206.2240.1CH(g) + 2fO(g)=CO

6、g) + 4Hz(g)165.0243.9回答下列问题：(1) 反应 CO(g) + H20(g)=CQ(g) + f(g)的 H=_kJ mol1(2) 在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率 _ 甲烷氧化的反应速率(填“大于” “小于”或“等于”)。(3) 对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(CB)也可表示平衡常数(记作氐),则反应 CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3f(g)的KP=_;随着温度的升高，该平衡常数 _ (填“增大” “减小”或“不变”)。(4)_从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于 _。在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H

7、 和 CO 物质的量分数的影响如下图:8. 2012 天津理综，10金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原 WO 可得到金属钨，其总反应为WQs) + 3f(g)W(s) + 3fO(g)。请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为1若要达到 H2物质的量分数65% CO 物质的量分数10%以下条件中最合适的是 _。A. 600C,0.9 MPaB. 700C,0.9 MPaC. 800C,1.5 MPaD. 1000C,1.5 MPa2画出 600C,0.1 MPa 条件下，系统中 H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计

8、时)的变化趋势示意图：ITIT 1-1- Lp-Lp-7(7(仪鼠电笊- -: :f;mf;mT T;7;7*.J.J .J. _.L:-丄 MPu(10 MPaJ”亠LJSMPJ鼻一一JKM) 5CM) 2)071壯川)0堆町ICMK L l(N)空卅m/t建珮宀=里卷弄OJMX) 54KI 6W 7W班初91X) HXK9 1HXI 13X1艇n时间-(X(X切珊7(7(阿.7|.7|战谢2CH2CH8. 2012 天津理综，10金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原 WO 可得到金属钨，其总反应为WQs) + 3f(g)W(s) +

9、 3fO(g)。请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为(6)如果进料中氧气量过大，最终导致耳物质的量分数降低，原因是(2) 某温度下反应达平衡时，H 与水蒸气的体积比为 2 : 3,贝 U H2的平衡转化率为 _;随温度的升高，Hz 与水蒸气的体积比减小，则该反应为 _ 反应(填“吸热”或“放热”)。(3) 上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：温度25C550C600C700C主要成分WO WO5WO W第一阶段反应的化学方程式为 _ ;580 C 时，固体物质的主要成分为 _；假设 WO 完全转化为 W 则三个阶段消耗 Hz 物质的量之比为_。

10、(4) 已知：温度过高时， WQs)转变为 WQg)：WQs) + 2Hz(g)W(s) + 2fO(g) H=+ 66.0 kJ molWQg) + 2f(g)W(s) + 2fO(g)一1 H=- 137.9 kJ mol则 WQs)WOg)的 H=_ 。(5) 钨丝灯管中的 W 在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入12可延长灯管的使用寿命，其工作原1400C理为 W(s) + 2I2(g)Wb(g)。下列说法正确的有 _。约 3000Ca 灯管内的丨2可循环使用b.WI4在灯丝上分解，产生的W 又沉积在灯 丝上c.WI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长d 温度升高时， WI4的分解速率

11、加快， W 和|2的化合速率减慢专题五化学能与热能解析1 . C 图中生成物总能量高于反应物总能量，反应为吸热反应，A 错；使用催化剂可降低活化能而影响反应速率，但不会影响焓变，B 错，C 正确；图中日为正反应活化能，E为逆反应活化能，日&, D 错误。2. D A+ BX H0,X 具有的能量大于 A、B 能量总和，AC 错误，C H0,A+C H0,C 具有的能量小于 X 具有的能量，也小于 A、B 能量总和，D 正确，B 错误。3. B 由题中的图像可以看出断裂1 mol NbHl(g)和 1 mol Q(g)中的化学键所要吸收的能量为：2752 kJ534 kJ = 2218

12、kJ设断裂 1 mol N H 键所需要的能量为x贝 154 kJ + 4x+ 500 kJ = (2752 534) kJ解得x= 391 kJ。4 答案：(1)H：O : H4HCl(g) + C2(g)2CI2(g) + 2H2O(g) H= 115.6 kJ/mol32 强(2) 4 : 12投料比越高，对应的反应温度越低330.8%解析：(1)由题给条件可知，4 mol HCI 被氧化，放出热量为 115.6 kJ，可知 H=- 115.6 kJ/mol ; 由H=(生成物键能之和反应物键能之和)可得，E(H O)-曰 H CI) = 115.6 + (498 2X243)/4kJ/

13、mol = 31.9 kJ/mol，键能越大，化学键越稳定、越强，所以水中的H- O 键比氯化氢中 H Cl 键强。(2)在其他条件不变时，Q 的量越大，HCI 的转化率越大，由此可确定 a 为 6 : 1 ,b 为 4： 1 ,c 为 2 : 1, d 为 1 : 1;由图可知，当 HCI 的转化率相同时，温度由低到高对应的投料比为4 ： 1、2 ： 1、1 : 1，由此可确定温度与投料比的关系是：投料比越高达到相同转化率所需的温度越低；由图可读出投料比为2： 1、温度为400C时，HCI 的转化率为 80% 设投入的 HCI 为 2 mol , Q2为 1 mol，由此可建立三段式：CuQ

14、/CuCb4HCI + Q2CI2+ 2H2Q400Cn(起)/moI 2 1 0 0n/mol 1.6 0.4 0.8 0.8n(平)/mol 0.4 0.6 0.8 0.8_t0.8 mol所以平衡混合气中 Cl2的物质的量分数=(0.4 mol + 0.6 mol + 0.8 mol + 0.8 mol)X100%30.8%。5 .答案：(1)M nQ2+ 4HCI(浓)Mn Cl2+ CI2T+ 2HQ3(2) 5.52X10 kJ(3) CHCI3+ H2Q=HCI+ H.Q+ CQC2(4) 0.234 molL v(23) =v(1213) 在相同温度时， 该反应的反应物浓度越高

15、，反应速率越大解析：(1)实验室用浓盐酸与 MnQ 混合加热制 CI2。(2)首先依据燃烧热概念写出：1CH(g) + 2Q(g)=CC2(g) + 210(1)1H= 890.3 kJ mol ,12Hb(g) + ?Q(g)=H2Q(l)1285.8 kJ mol ,13CQ(g) + 2Q(g)=CQ(g)1 Hs = 283.0 kJ mol ;再写出 CH(g) + CQ(g)=2CQ(g) + 2H(g),式一式X2式X2 即得 CH(g) + CQ(g)=2CQ(g) + 2f(g),所以 H= H 2AHz 2 H = ( 890.3 + 285.8X2+ 283.0X2) k

16、J mol = + 247.3 kJ mol ,生成 1 m3CO 所需热量为(3) 由 CHC3生成 COC2,碳的化合价由+ 2 升高到+ 4，升高 2 价，由 HQ 生成 HO 化合价降低 2，所以 上述物质的计量数均为 1,即 CHC3+ HbQfCOC2+ HbO,依据 Cl 守恒还应有 HCI 生成。_1_1_1(4) c(CI2) = 0. 11 molL、c(CO) = 0.085 molL、c(COCl2)= 0.04 molL，代入K=C(COCM2)234 m ；第4 min时，Cl2与 co 的浓度均逐渐增大；再结合此反应正向为吸热反应，所以第 4 min 时改变的条件

17、一定是升高温度，故T(2)v(1516);应从影响化学反应速率的因素入 手分析，由图像可知 418 分钟温度相同，只能从浓度角度分析。6.答案：(1)a+bAl4C3+ 12HCl=4AlCl3+ 3CHf(2) 防止 Mg Al 被空气氧化52 molAl(3)2Al + 3Ag2O+ 2NaOH=2NaAlO- 6Ag+ H2O解析：(1)上述两式相加即得 Al2Q(s) + 3C(s)=2Al(l) + 3CO(g)，所以A H=(a-b) kJ mol_1;反应物为 AI4Q 和 HCI，生成物为 AlCl3+ CH,配平即可。(2)Mg Al 化学性质比较活泼，均能与 O 反应；充入 Ar，防止 Mg Al 被氧化。 1 mol Mg17AI12完全吸氢后生成 MgH 和 AI，其中n(Mgf) = 17 mol ,n(AI) = 12 mol，故有： MgH+2