化学反应中的能量变化专题复习.pdf

广 化学反应中能量变化一、化学反应中能量变化的原因考生在复习备考“化学反应中的能量变化的原因”这一题型时，要熟练掌握如下两点:1.化学反应中的能量变化的原因解释图示能量 反应物的 总能量:、.r 能量；生成物的 总能量生成物的 总能用土反应物的 一总能量/_i._i_A反应过程反应过程微观宏观各段表示的意 义a表示断裂旧化学键吸收的热量；b表示形成新化学键放出的热量；c表示反应热a表示活化能；6表示活化分子结合成生成物所释放的热量；c表示反应热2.解答能量图像题的方法解此类图像题，关键是抓住起始状态，看变化过程，准确计算焰变，主要分为以下三步：第一步：关注起终点，根据起点和终点的高低关系判断反应是吸热还是放热；第二步：关注过程线，根据能量变化过程，判断反应条件(如是否有催化剂等)；(3)第三步：关注能量值，根据能量值计算反应的婚变。二、吸热反应与放热反应的判断为顺利解答本类型的题目，需要考生复习备考时，巩固落实如下几点与吸热反应和放热反应有关的内容：1.根据反应过程的图示判断吸热反应、放热反应的方法能量 活化，国 的总能量|反应物的总能量|反应物生成物的-总能量I_同立的活化什/0生成物反应过程能量h_气态?子反应物的反应物的陋野和也沙野 总能量随阚;眄能息和 生成物的总能量 生血物(1)从所含绝对能量看：反应物高、生成物低，反应放热。从能量的上限看：吸少、放多，反应放热。2.反应能量变化与反应条件的关系(1)需要加热才能发生的反应，不一定是吸热反应，如木炭的燃烧、镁与氧气的反应。1(2)常温下不需要加热就能发生的反应不一定是放热反应，如Ba(0H)2 8比0与NH 1的反应。(3)需持续加热的反应，属于吸热反应。(4)不需加热或停止加热后仍能进行的反应，通常是放热反应。三、反应焰变大小的比较为顺利比较反应的焙变。考生在复习备考时，需要熟练掌握如下比较反应焙变大小的方法：1.根据反应物和生成物的状态比较反应焰变的大小(1)同一个反应，生成物的状态不相同有如下两个热化学方程式：2H2(g)+02(g)=2H20(g)2H2(g)+02(g)=2H20(l)压(卜瓜和4 H都小于0),请比较A H,和4压的大小。结合反应本身的特点，设计如下的“矢量三角”：依据盖斯定律得必+后=外，即A4及0,故(2)同一个反应，反应物的状态不相同有如下两个热化学方程式：S(s)+O2(g)=SO2(g)&和 S(g)+02(g)=S02(g)屋(A和外都小于0),请比较AN和人的大小。结合反应本身的特点，设计如下的“矢量三角”：依据盖斯定律得即A%-=及(),故/%)2.根据元素周期律的递变性比较等物质的量的不同物质与同一种物质反应时，一般情况下，物质的性质越活泼，放热越多。例如：(1)2K(s)+2H2O(1)=2K 0H(aq)+H2(g)Hy2Na(s)+2H20(1)=2NaOH(aq)+H2(g)因K比Na活泼，与水反应放出更多热量，所以/H2O(1),S-S02(g)等。叙述燃烧热时，不用“+”“一”，在热化学方程式中用表示时取“一”。必备知识一、化学反应中能量变化1.能量变化的微观解释化学反应本质是化学键断裂和形成的过程,化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量,因而化学反应过程必定有能量的变化，化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原 因。如：H z(g)+C12(g)=2H Cl(g)的反应，其能量变化示意图可如下表示：TO 436 kJ mol/能量硬 243 kJ mol 丁 能量/431 kJ 能:;分析：后断链=436 kJ,mo l-1+24 3 kJ,mo l1七成键=2X4 31 kJ,mo P1=862 kJ,me后反应放出=862 kJ,mo l-1 679 kJ,mo 2.能量变化的图像表示健 c 八赢、断裂+1假想的中)袅 a物质键键形形成成mol 少人431 kJ-mol1亡/、能量=679 kJ,mo l-1)r*=183 kJ,mo P16（1）放热反应曲线的起点（或水平直线）即反应物的能量点（或能量线）高，终点（或水平直线）即生成物的能量点（或能量线）低，如图Ivm所表示的反应均为放热反应；吸热反应曲线的 起点（或水平直线）即反应物的能量点（或能量线）低，终点（或水平直线）即生成物的能量点（或能量线）高。（2）表明活化能的曲线总是先升后降，不会先降后升，且活化能（即过渡态的能量）线是曲线 的最高限度。如图n、VI、vni所示。（3）同一反应，使用催化剂与不使用催化剂，曲线的起止点相同，但不使用催化剂的曲线在 上，使用催化剂的曲线在下。如图VI所示，曲线a表示未使用催化剂能量变化曲线，曲线b 表示使用了催化剂能量变化曲线。二、盖斯定律对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焰变（热效应）是一样的。即反应热的大小与反应途径无关，只与始态、终态有关。图示:题型分类:题型L化学反应中能量变化的原因例1.（2015 北京，9,6分）最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到C0与0在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:7下列说法正确的是（）A.CO和。生成C02是吸热反应B.在该过程中，CO断键形成C和0C.CO和。生成了具有极性共价键的C02d.状态I 一状态ni表示c o与反应的过程为解题策略这是一道基础题，命制的核心意图就是考查考生对化学反应能量变化原因的 理解。解答本题的关键是明确从能量高的状态到能量低的状态，要释放能量，并能根据图示 内容分析物质变化情况。练习1.（2016 河南郑州第一次质量预测，4）某化学反应的能量变化如下图所示。下列有 关叙述正确的是（）反应过程A.该反应的反应热A，=笈一6B.a、b分别对应有催化剂和无催化剂的能量变化C.催化剂能降低反应的活化能D.催化剂能改变反应的焙变题型2：吸热反应与放热反应的判断例2.反应A+B-C（丛0）分两步进行:A+B-X（H0）,X-C（丛0）。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是（）8为解题策略本题为图像题，命制的核心意图就是考查考生利用图像判断吸热反应和放热 反应的能力。要求考生从能量守恒的角度去认识化学反应过程中的能量变化。解答本题需首 先明确吸热反应和放热反应图像的特点，然后据此逐一分析，分析过程中重点关注每一过程 的起始状态和终了状态能量的高低。练习2.(2015 江苏苏锡常镇四市调研，4)如图是金属镁和卤素单质(XJ反应的能量变化示 意图。下列说法正确的是()反应进程A.由MgCk制取Mg是放热过程B.热稳定性：MgI2MgBr2MgCl2MgF2C.常温下氧化性：F2Cl2Br2I2D.由图可知此温度下MgBn(s)与Cb(g)反应的热化学方程式为：MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(g)=-117 kJ,mo l1题型3：反应熔变大小的比较例3.(2014 新课标n,13,6分)室温下,将Imo l的CuS04 5H 20(s)溶于水会使溶液温度 降低，热效应为儿将1 mo l的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为4 Hr,CuSO5H20受热分解的化学方程式为：CuS04 5H20(s)AcuSOs)+5H20(l),热效应为及。则下列判断正确的是()9A.B.外外C.+%=4 D.刃解题策略本题命制的核心意图就是考查考生比较化学反应焙变大小的能力以及利用盖 斯定律计算反应焰变的能力。解答本题考生需首先明确焰变是有正负的，比较焙变是比较代 数值，然后结合题目的已知条件进行比较。练习3.(2015 河南洛阳统考，5)氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的 热量。在反应过程中，断裂1 mo l出中的化学键消耗的能量为 k J,断裂1 mo l F2中的化 学键消耗的能量为&k J,形成1 mo l H F中的化学键释放的能量为&kJ。下列关系式中正 确的是()A.Qi+Q2Q3C.Qi+QQs D.Qi+aQ：题型4：婚变与键能之间的关系例4.已矢口:P4(g)+6Cl2(g)=4 PCl3(g)Ha kJ mo l-1,P4(g)+1OC12(g)=4 PC15(g)H=b kJ-mo l-1,P4具有正四面体结构,PCk中PCl键的键能为c k j-mo F1,PCI3中PCl键的键能为1.2c kJ-mo l o下列叙述正确的是()A.PP键的键能大于PCl键的键能B.可求 Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的反应热A HC.Cl-Cl键的键能为6一.mo l-1D.PP 键的键能为3：+1 2c k J.mo l-i刃解题策略要求考生从化学反应实质的角度去认识化学反应过程中的能量变化，并进行 相关计算。当然，本题也涉及一些键能大小判断及盖斯定律的内容。解答本题需首先明确什 么是键能，键能的大小与什么因素有关，键能与化学反应的焰变有何关系，然后根据题目要 求，逐一进行判断。LH=-x k j/mo lo蒸发1 mo l 40(1)需要吸收的能量为44 k J,其他相关数据如下表：练习4.(2016 江西南昌铁路一中元月月考，6)已知4 NH 3(g)+502(g)=4 N0(g)+6H 20a)物质NH3(g)02(g)NO(g)H20(g)101 mo l分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJabzd则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为()A.(x+4 a+566d44)/4B.(x+12a+5b12 d264)/4C.(x+4 a+566d264)/4D.(x 十 12a 十 5b12 d4 4)/4练习5.(2015 河北冀州中学月考，5)某反应由两步反应AnB-C构成，它的反应能 量曲线如图所示出、氏、氏、回表示活化能)。下列有关叙述正确的是()A.两步反应均为吸热反应B.三种化合物中C最稳定C.加入催化剂会改变反应的焙变D.整个反应中=4题型5：热化学方程式正误的判断例5.25,101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 k j/mo l,辛 烷的燃烧热为5 518 kJ/mo E下列热化学方程式书写正确的是()A.2H+(aq)+S0r(aq)+Ba2+(aq)+20H-(aq)=BaS04(s)+2H20(l)AQ-57.3 kj/mo lB.K OH(aq)+|h2S04(aq)=1k2SO4(aq)+H20(1)H=-57.3 k.J/mo lC.CsH18(1)+y02(g)=8C02(g)+9H20(g)公-5 518 kj/mo lD.2C8H18(g)+2502(g)=16C02(g)+18H20(1)公一5 518 kj/mo l为解题策略本题的命题意图很明确，就是考查热化学方程式的正误判断，当然，题目设 计时，嵌入了中和热、燃烧热的概念，使题目难度有所增加，易错点增多。解答本题最快捷 的方法是逐项判断物质的状态、焙变的正负、焙变的单位是否正确以及焙变的数值与物质的 化学计量数是否对应。11练习6.（2016 安徽泗县二中月考，15）下列说法正确的是（）A.任何酸与碱发生中和反应生成1 mo l乩0的过程中，能量变化均相同B.同温同压下，H z（g）+C12（g）=2H Cl（g）在光照和点燃条件下的不同C.已知：2H 2（g）+02（g）=2H 20（g）L H=a kJ mo l2H 2（g）+（）2（g）2H2。（1）H=-b kJ,mo l-1,则 a2D.已知：C（s,石墨）+02（g）CC）2（g）A=-393.5 kJ,mo lC（s,金刚石）十O2（g）=CC）2（g）A=-395.0 kJ mo l 1则 C（s,石墨）=C（s,金刚石）=+1.5 kJ mo l 练习7.（2016 北京海淀期末，2）红磷（P）和Ck发生反应生成PCL和PCh,反应过程和能 量的关系如下图所示，图中的表示生成1 mo l产物的数据。已知PCL分解生成PCk和 Cl2,该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是（）A.其他条件不变，升高温度有利于PCL的生成B.反应 2P（s）+5C12（g）=2PC15（g）对应的反应热，=-399 kj/mo lC.P与Ck反应生成PCk的热化学方程式为：2P（s）+3Ck（g）=2PC13（g）=-306 kj/mo lD.其他条件不变，对于PC15分解生成PC13和C12的反应，增大压强，PC15的转化率减小,平衡常数片不变 练习8.（2015 河南洛阳统考，11）下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（）A.已知 2H 2（g）+02（g）=2H 20（g）=一483.6 kJ mo l?则氢气的燃烧热为 24 1.8 kJ mo l-1B.已矢口 NaOH（aq）+H C1（aq）=NaCl（aq）+H20（l）=-57.3 kJ mo l_1,贝！J含 4 0.0 g NaOH 的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3 k J的热量C.已知 2c（s）+202（g）=2C02（g）=/2C（s）+02（g）=2C0（g）LH=b,则 a6D.已知C（石墨，s）=C（金刚石，s）XH0,则石墨比金刚石稳定12题型6：根据要求写热化学方程式例6.(1)(2015 安徽,27节选)NaBH Ms)与水Q)反应生成NaB02(s)和口反),在25、101k Pa下，已知每消耗3.8克NaBH/s)放热21.6 k J,该反应的热化学方程式是(2)(2014 大纲全国，28节选)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 和76,AXs的熔点 为167 o室温时AX3与气体X2反应生成1 mo l AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学 方程式为。(3)(2014安徽，25节选)CuCl(s)与反应生成CuC12(s)和一种黑色固体。在25、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mo l CuCl(s),放热4 4.4 k J,该反应的热化学方程式是明解题策略本题的命题意图很明确，就是考查热化学方程式的书写。题目难度不大，但 需要认真仔细。解答本题最主要的是要按照良好的思维习惯去写每一个热化学方程式，最关 键的是每个热化学方程式中焙变数值的计算。练习9.(2015 山东济南一中月考，17)(1)如图是lmo lN02(g)和Imo lCO(g)反应生成CO2 和N0过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，则(填“增大”“减 小”或“不变”，下同)，。请写出NO?和C0反应的热化学方程式：o(2)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：CH 30H(g)+H20(g)=C02(g)+3H2(g)Q+4 9.0 kJ mo l-1CH 30H(g)+102(g)=C02(g)+2H 2(g)A=-192.9 kJ-mo l-1又知山。也)=丛0(1)A=-4 4 kJ mo l-1,则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学 方程式为。题型7：利用盖斯定律计算反应的熔变13例7.(2015 重庆，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)+2K N0：i(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3C02(g)H=x kJ mo l-1 已知：碳的燃烧热 H a kJ,mo l 1S(s)+2K(s)=K 2s(s)Hib kJ mo P12K(s)+N2(g)+302(g)2K N0：i(s)Hs=c kJ mo l 1则”为()A.3+Z?c B.c3ab C.a-bc D.cab为解题策略本题以黑火药的爆炸反应为载体，考查了考生利用盖斯定律计算反应焙变的 能力。解答本题时，要明确利用盖斯定律计算反应焙变的过程，就是热化学方程式运算的过 程，即根据待求焙变的化学方程式，确定若要得到该化学方程式，应如何对已知热化学方程 式进行代数运算。练习10.(2016 湖北武汉4月调研，9)现有三个热化学方程式：(1)CH3C00H(1)+202(g)=2C02(g)+240 Hi=-870.3 kj/mo l(2)C(s)+02(g)=C02(g)AN=-393.5 kj/mo l(3)H2(g)+jo2(g)=H20(1)A/=-285.8 kj/mo l则反应 2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)的反应热为()A.-4 88.3 kj/mo l B.+4 88.3 kj/mo lC.-2 228.9 kj/mo l D.+191 kj/mo l题型8：化学反应中焰变的测量例8.50 mL 0.5 mo l/L盐酸与50 mL 0.55 mo l/L NaOH溶液在如图所示 的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和 热。回答下列问题：从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是(2)烧杯间填满碎纸片的作用是。大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(4)该实验常用0.50 mo l/L盐酸和0.55 mo l/L的NaOH溶液各50 mL。NaOH的浓度大于盐酸的浓度的目的是，当室温低于10 时进行实验，对实验结果会14产生较大的误差，其原因是 O(5)实验中若改用60 mLO.50 mo l/L盐酸与50 mLO.55 mo l/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热数值_(填“相等或不相等)，简述理由：为解题策略本题属于定量实验题，考查了考生测定中和热的实验能力。解答本题时，首 先要明确中和热的概念以及测定中和热的原理，然后紧紧围绕如何防止热量散失及中和热的 计算解答每一个小题。练习11.(2016 湖北荆州中学月考，19)(1)里约热内卢获2016年夏季奥运会主办权。据 悉，历届奥运火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：如图是一定量丙烷完全燃烧生成C02和1 mo l上0(1)过程中的能量变化图，请在图中的括 号内填入“+”或“一”。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：o二甲醛(CH 30c H3)是一种新型燃料，应用前景广阔。Imo l二甲醛完全燃烧生成CO2和液态 水放出1 455 k J热量。若1 mo l丙烷和二甲醛的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放 出1 645 k J热量，则混合气体中，丙烷和二甲醛的物质的量之比为 o(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试 运用盖斯定律回答下列问题：已知：H2O(g)=H2O(l)。kj/mo lC2H 50H(g)=C2H 50H(1)%=&kj/mo lC2H 50H(g)+302(g)=2C02(g)+3H2O(g)A 压=一 kj/mo l若使4 6 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为 k jo碳(s)在氧气供应不充足口寸，生成CO同时还部分生成C02,因此无法通过实验直接测得反 应2c(s)+02(g)=2C0(g)的总但可设计实验，利用盖斯定律计算出该反应的A，计算 时需要测得的实验数据有。15题型9：根据热化学方程式计算反应的热效应例9.(2015 海南，4,2分)已知丙烷的燃烧热A=-2 215 kJ mo F若一定量的丙烷 完全燃烧后生成L8 g水，则放出的热量约为()A.55 kJ B.220 kJ C.550 kJ D.1 108 kJ刃 解题策略 本题给出了燃烧热的具体数值，考查考生利用燃烧热计算反应热效应的能力。解答本题需首先明确燃烧热或中和热的含义，然后据此写出相应的热化学方程式，最后根据 热化学方程式进行计算。练习11.(2016 湖北黄冈中学3月模拟，12)一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热 量Q k J,经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mo l-L-1的K OH溶液100 mL,恰好生成 正盐。则此条件下反应：CiH io(g)+M)2(g)=4 C02(g)+5比0(1)的为()A.-16 kJ mo l 1 B.+8 kJ mo l-1C.+160 kJ mo 1 D.80 kJ mo.f练习12.(2015 江苏南京一模，10)已知：2H2(g)+02(g)=2H20(g)H2(g)+Cl2(g)=2H Cl(g)比4 H C1(g)+02(g)=2Cl2(g)+2H20(g)压N2(g)+3H2(g)2NH3(g)Ha2NH a(g)+3Cl2(g)=N2(g)+6H Cl(g)R、下列关于上述反应焙变的判断正确的是()A.A0,0 B.0,()C.%=+及 D.A=A-2A%我 的 记 录 空 间指导学生记录易错点、重难点以及规律方法、心得体会等等。16核心演练:1.(2016 江苏，8,2分)通过以下反应均可获取下列有关说法正确的是()太阳光催化分解水制氢：2H20(l)=2H2(g)+02(g)A=571.6 kJ-mo l-1焦炭与水反应制氢：C(s)+H20(g)=C0(g)+H2(g)Z i5=131.3 kJ mo l-1甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)i%=206.1 kJ-mo l-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，A后减小D.反应 CH K g)=C(s)+2H z(g)的=74.8 kJ,mo l-12.(2014 重庆，6,6分)已知：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJ,mo l-12C(s)+02(g)=2C0(g)A=-220 kJ mo l-1HH、0=0和0H键的键能分另ij为436、4 96和4 62 kJ mo l-1,贝!！4为()A.-332 B.-118 C.+350 D.+1303.（2013 北京，6,6分）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（）4.对于反应C0（g）+H 20（g）=C02（g）+H 2（g）水0,在其他条件不变的情况下（）A.加入催化剂，改变了反应的途径，反应的A 也随之改变B.改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变C.升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变D.若在原电池中进行，反应放出的热量不变5.某科学家利用二氧化铀（CeOz）在太阳能作用下将此0、CO2转变为上、C0o其过程如下:17太阳能zzCeO2 ,(zz?-a)CeO2 ACe+Oz900(加一x)Ce()2 ACe+H20+AC02，MeOz+如z+aCO 下列说法不正确的是()A.该过程中CeO2没有消耗B.该过程实现了太阳能向化学能的转化C.下图中A=%+后H2(g)+yO2(g)A H、j 弋 H,H2O(g)-H2O(1)D.以CO和。2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4 0H-2e-=COr+2H206.某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中表示正反应的活化能，合表示逆反应的活 化能)。下列有关叙述正确的是()无催化殁 有催化疝生成物反应过程A.该反应为放热反应B.催化剂能改变该反应的焰变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7.(2014 江苏,10,2 分)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)ANC02(g)+C(s)=2C0(g)办2C0(g)+O2(g)=2C02(g)压4 Fe(s)+302(g)=2Fe20；i(s)H,3C0(g)+Fe20：i(s)=3C02(g)+2Fe(s)打下列关于上述反应烙变的判断正确的是()A.0,及0,0C.A=%+418D.4=+及8.在1 200 C时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：3H 2s(g)+-O2(g)=SO2(g)+H20(g)32H 2s(g)+SO2(g)=S2(g)+2H20(g)HzH 2s(g)+1o2(g)=S(g)+H 2O(g)Hs2S(g)=S2(g)则的正确表达式为()2A.A=w(A+A-3AA)o2B.A=g(3AN-A-A4)C.A=|(A(+4一3宣)D.A=|(一后一3A A)9.氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。已知25 C时：H F(aq)+0H-(aq)=F(aq)+H20(1)=-67.7 kJ,mo P1(2)H1(aq)+0H-(aq)=H20(1)H=-57.3 kJ,mo l-1在20 mL 0.1 mo lL】氢氟酸中加入/mL 0.1 mo l L-,NaOH溶液。下列有关说法正确的是()A.氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为：H F(aq)=(aq)+H+(aq)AQ+10.4 kJ mo l1B.当 M=20 时，溶液中：c(0H-)=c(H F)+c(H+)C.当勺20 时，溶液中：c(F-)c(Na+)=0.1 mo l D.当心0 时，溶液中一定存在:c(Na+)c(F-)c(0H)c(H+)10.(2015 新课标II,27,14分)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和在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：CO(g)+2H2(g)r CH 30H(g)丛 C()2(g)+3H2(g).CH 30H(g)+H2O(g)%C()2(g)+H 2(g)u C0(g)+出0(8)Ha回答下列问题：(1)已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键HHc0C三0H0CH19由此计算A H=kJ mo l-1；/(k j,mo l-1)4363431 076465413已知A 4=58 kJ mo l1,贝必 Hi=kJ mo Po反应的化学平衡常数表达式为;图1中能正确反映平衡常数随温度变化关系的曲线为（填曲线标记字母），其判断理由是86420500 510 520 530 540 550图1（3）合成气组成/7（H2）/7（CO+CO2）=2.60时，体系中的C0平衡转化率（a）与温度和压强的关系如图2所示。a（CO）值随温度升高而（填“增大”或“减小”）,其原因是；图2中的压强由大到小为其判断理由是0.950.850.750.650.55500 510 520 530 540 550图211.（2014 北京，26,14分）岫经一系列反应可以得到H N03和阳N03,如下图所示。I I II-III IV-m_|no_|nq2|_hnoJ_|NH1 NO3（1）1中，NH 3和在催化剂作用下反应，其化学方程式是（2）11中，2加也）+02（或彳=.2血2（山。在其他条件相同时，分别测得N0的平衡转化率在 不同压强（口、下随温度变化的曲线（如下图）。20比较口、R的大小关系式：o随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是 O(3)III中,降低温度，将N02中)转化为弗。4(1),再制备浓硝酸。已知：2N02(g)=N20K g)名2帆也)=2()4能|2N5_量 照的_瓯曲N264(g)反应过程BN2O4与。2、H20化合的化学方程式是 o(4)IV中，电解NO制备限Nth其工作原理如下图所示，为使电解产物全部转化为阳NO.需补充物质Ao A是.,说明理由：_NOi NO-NONO-NH4NO3稀溶液12.(2015 广东，31,16分)用。2将H C1转化为Ck,可提高效益，减少污染。传统上该转化通过如图所示的催化循环实现，其中，反应H Cl(g)x/CuO(s)c i2(g)为：H?O(g)/、CuCl,(s)A O2(g)2H C1(g)+CuO(s)H20(g)+CuCl2(s)反应生成1 mo l Cl2(g)的反应热为人，则总反应的热化学方程式为(反应热用A H和A%表示)。新型R uOz催化剂对上述H C1转化为Ck的总反应具有更好的催化活性。21IOOi90 东8070250 300 350 400 45077七实验测得在一定压强下，总反应的H C1平衡转化率随温度变化的aT曲线如图，则总 反应的 0(填”或V)；A、B两点的平衡常数4(A)与4(B)中较大 的是 o在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应aT曲线的示意图，并简要说明理由：下列措施中，有利于提Wjor hci的有 oA.增大加H C1)B.增大Q)C.使用更好的催化剂 D.移去出。(3)一定条件下测得反应过程中(Ck)的数据如下：f/min02.04.06.08.0/2（C12）/10 mo l01.83.75.47.2计算2.06.0 min内以H C1的物质的量变化表示的反应速率(以mo l minf为单位，写出 计算过程)。(4)Ck用途广泛，写出用CL制备漂白粉的化学反应方程式。13.(2015 山东，30,19分)合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能，在配合氢能的开发中 起着重要作用。(1)一定温度下，某贮氢合金(M)的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强(夕)，横轴 表示固相中氢原子与金属原子的个数比(H/M)。22在0A段，氢溶解于M中形成固溶体ML,随着氢气压强的增大，H/M逐渐增大；在AB段，ML与氢气发生氢化反应生成氢化物MH,氢化反应方程式为：zMH,v(s)+H2(g)=H,(s)AM(I)；在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。反应(1)中2=(用含x和y的代数式表示)。温度为不时，2 g某合金4 min内吸收氢气24 0 mL,吸氢速率-mL ”=”或“V)(2)表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为 小心时，nq(&)(填“”=”或“四-|h2so4|焙烧明矶的化学方程式为：4 K AK S0D2 12H20+3S=2K2S0,i+2A1203+9S02+4 8H20请回答下列问题：(1)在焙烧明矶的反应中，还原剂是。从水浸后的滤液中得到K 2sO4晶体的方法是(3)以A1和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是 o(4)焙烧产生的S02可用于制硫酸。已知25 C.101 kPa时：2S02(g)+02(g)2S03(g)、H=-197 kj/mo l；H2O(g)=H2O(l)=-44 kj/mo l；2S02(g)+02(g)+2H20(g)=2H2S0i(l)%=一545 kj/mo lo则SO3(g)与H20(l)反应的热化学方程式是 焙烧948 t明矶(=4 74 g-mo l-1),若SO2的利用率为96%,可生产质量分数为98%的硫酸_to19.金属鸨用途广泛，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f 温闭容器中用比还原福3可得到金属铝，其总反应为：W03(s)+3H2(g)(s)+3H20(g)o请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为 o(2)某温度下反应达平衡时,乩与水蒸气的体积比为2：3,则他的平衡转化率为；随温度的升高，比与水蒸气的体积比减小，则该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。26(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25 550 600 700 主要成分W03 W2O5 WO2 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；假设梯3完全转化为W,则三个阶段消耗乩物质的量之比为 o(4)已知：温度过高时，W02(s)转变为雅：W02(s)+2H2(g)(s)+2H20(g)AQ+66.0 kJ-mo l-1WO2(g)+2H2(g).IV(s)+2H20(g)A =-137.9 kJ mo l-1贝IWO2(s)=IVO2(g)的4 H=o(5)铝丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入L可延长灯管的使用寿命,1 400 其工作原理为：W(s)+2I2(g)f 0),Xf C(AV0)可 以看出，A+B-C(AV0)是放热反应，A和B的能量之和大于C,由A+Bf X()可 知这步反应是吸热反应，Xf C(AV0)是放热反应，故X的能量大于A+B,A+B的能量大 于C,X的能量大于C。28答案：D练习2.D观察图像可知，Mg制取MgCL的反应是放热反应，由MgCb制取Mg是吸热过程，A错误；反应放出热量越多体系越稳定，化合物越稳定，热稳定性:MgI2MgBr2MgCLCl2Br2I2,C错误；由图像可知，Mg(s)+C12(g)MgC12(s)H 64 1 kJ mo l J；Mg(s)+Bn(g)MgBr 2(s)H=524 kjmo l.7，根据盖斯定律，反应一反应：MgBr2(s)+C12(g)=MgCl2(s)+Br2(g)kJ mo l-1,D 正确。例 3.解析：根据题意知，CuSCh 5H 2O(s)=Cu2+(aq)+S。厂(aq)+5乩。(1)0；CuSO4(s)=Cu2+(aq)+SO4 (aq)。根据上述分析知，万，B正确。答案：B练习3.A断裂1 mo l压中的化学键消耗的能量为Q k J,则HH键能为。k j/mo l,断裂 1 mo l F2中的化学键消耗的能量为&k J,则F-F键能为Q k j/mo l,形成1 mo l H F中的 化学键释放的能量为Q；k J,则HF键能为Q k j/mo l,对于2(g)+F?(g)=2H F(g),反应 热A=反应物的总键能一生成物的总键能=Q kj/mo l+a kj/mo l 2a kJ/mo l=(Q+Q 2Q)kJ/mo l,由于氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量，反应热A H0,即。+。一2&0,所以 a+QC1,故键能pP键小于pCl键，A错误；PC15(s)与PC15(g)相互 转化的，未知，故无法求得B项中反应的A，B错误；将题给两个热化学方程式相减后除 以 4 得：PC13(g)+Cl2(g)=PCl5(g)=异 k j-mo l-1,故 Cl一Cl 键键能=-kJ,mo l-1+5c kj,11101 3X 1.2c kJ mo l=：5 o-QA-L 1 O rkJ mo lT,C正确；同理依据第一个热化学方程式可求得P-P键键能为-kJ-mo l 一1 D错误。答案：C练习4.C 公反应物的化学键断裂所需能量一生成物的化学键形成释放能量，则=x kj/mo l=4 a+564 z(6d+264)kj/mo l,z=(x+4 a+566d264)/4,C 正确。练习5.B A项，Af B的反应为吸热反应，Bf C的反应为放热反应，错误；B项，物质的 能量越低越稳定，正确；C项，加入催化剂，只改变反应的活化能，不改变反应热，错误；29D项，整个反应中=(石+后)一(氏+&),错误。例5.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 1 mo l,所以A、C、D错误。答案：B练习6.D强酸、强碱发生中和反应与弱酸、弱碱发生中和反应生成1 mo l H20时，因弱 酸或弱碱电离吸热，故能量变化不同，A错误；只与反应物、生成物有关，与条件无关，B 错误;B0(g)f H 20(l)放热,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)数值大，a7=-177.6 kJ mo l-1练习9.解析：(1)加入催化剂，则活化能否降低(减小)但熔变不变；根据图像，NO?和C0 反应的热化学方程式：N02(g)+C0(g)=C02(g)+N0(g)A=-234 kJ mo l 7。(2)根据 3盖斯定律，反应X3一反应X2+反应X2：CH QH(g)+5()2(g)=C02(g)+2H 20=764.7 kJ mo l o答案：减小 不变 N02(g)+C0(g)=C02(g)+N0(g)303=234 kJ-mo l-1(2)CH3OH(g)+O2(g)=C02(g)+2H20(1)=764.7 kJ-mo l 1例 7.解析：本题若要得到 S(s)+2K NO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),需要对碳的 燃烧热的化学方程式、S(s)+2K(s)=K 2s(s)、2K(s)+N2(g)+302(g)=2K NO3(s)进行 3X+一的代数运算，则反应 S(s)+2K N03(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)的熔变=3XA+H-L Hi0答案：A练习10.A运用盖斯定律解题时先观察方