2012年高考试题分项解析化学 专题08 化学反应中的能量变化
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| 名称 | 2012年高考试题分项解析化学 专题08 化学反应中的能量变化 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | |||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-07-09 09:40:07 | ||
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文档简介
2012年高考试题分项解析化学
专题08 化学反应中的能量变化
（2012·大纲版）9．反应 A+B →C（△H ＜0）分两步进行 ① A+B→X （△H ＞0） ② X→C（△H ＜0）下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是
【答案】D
【解析】第①步反应为吸热反应，则A和B的总能量小于X的能量。第②步反应为放热反应，则X的能量大于C的能量。总反应为放热反应，则A和B的总能量大于C的能量。由此可判断，D图符合题意。
【考点定位】化学反应中的能量变化
（2012·重庆）12. 肼（）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如题12图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：NN为942、O=O为500、N-N为154，则断裂1molN-H键所需的能量（KJ）是
A.194 B.391 C.516 D.658
【答案】B
【解析】由图知N2H4(g)+ O2(g)=N2(g)+2H20(g) △H=-534KJ/mol。可设断裂1molN-H
键所需能量为xKJ，154KJ+4xKJ+500KJ-2752KJ=-534KJ 可求得x=391。
【考点定位】本题考查反应热的计算。
（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/ ℃ 700 900 830 1000 1200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
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)=0．003 mol·L-1·s-1。则6s时c(A)= mol·L-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
c．c(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。
【考点定位】此题综合考查化学反应速率和化学平衡知识。
（2012·上海）9．工业生产水煤气的反应为：C(s)+H2O(g)→CC(g)+H2(g)－131．4 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
B．CO(g)+H2(g)→C(s)+ H2O(l)+131．4 kJ
C．水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收l31．4 kJ热量
D．水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131．4 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。
【考点定位】本题考查热化学方程式的判断。
（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。
【考点定位】焓变、活化能
（2012·江苏）10. 下列有关说法正确的是
A．CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0
B．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈
C．N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) △H<0，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
【考点定位】化学反应原理的分析
（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（ΔH）分别为-890.3kJ·mol-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） ΔH=+108kJ·mol-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）：
①计算反应在第8min时的平衡常数K= ；
②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“=”），
③若12min时反应于温度T（8）下重新达到平衡，则此时c（COCl2）= mol·L-1；
④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 ；
⑤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）MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
（2）5.52×103 KJ
（3）CHCl3＋H2O2＝COCl2＋H2O+HCl
（4）①0.234 mol·L-1
②＜
③0.031mol·L-1
④v(5-6)＞ v(2-3)＝v(12-13)
ΔH=ΔH1-2ΔH2-2ΔH3=（-890.3）kJ·moL-1-2×（-285.8）kJ·moL-1-2×（-283.0）kJ·moL-1=247.3 kJ·moL-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=5.52×103 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 kJ·mol－1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) △H=b kJ·mol－1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol－1(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(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。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。
②在6. 0 mol·L-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 。
③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L-1 MgCl2溶液中， 图8
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)①a+b ②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑
(2)②防止Mg、Al 被空气氧化 ②52 mol ③Al
(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：①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) △H1= -19.5kJ·mol-1
②N2H4 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-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2×②-①得到要求的热化学方程式，故△H=2△H2-△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↑。
【考点定位】此题以氮元素为载体，综合考查了电子层排布、化学方程式书写、盖斯定律的应用、原电池中电极反应式的书写等知识。
（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
①H2O的电子式是_______________.
②反应A的热化学方程式是_______________。
③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________kJ，H2O中
H—O 键比HCl中H—Cl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。
①曲线b对应的投料比是______________.
②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_________________.
⑧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H—Cl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：
⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。
⑵ 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）。
⑶ 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）。
⑷ X2M的燃烧热ΔH ＝ －a kJ·mol－1 ，写出X2M燃烧反应的热化学方程式：
______________________________________________________。
⑸ZX的电子式为___________；ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________________。
⑹ 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 kJ·mol-1；（5）Na+[:H]-；NaH＋H2O=NaOH＋H2↑；（6）Fe2++2e-=Fe；钠；β-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：β-Al2O3。
【考点定位】此题以元素推断为基础，综合考查了周期表的结构、元素性质的比较、常见的水消毒剂、热化学方程式的书写、电子式书写和化学方程式书写、电化学知识。
（2011·山东）29．（16分）偏二甲肼与N2O4 是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：
(CH3)2NNH2 (l)＋2N2O4 (l)＝2CO2 (g)＋3N2(g)＋4H2O(g) （Ⅰ）
（1）反应（Ⅰ）中氧化剂是_______.
（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4 (g)2NO2 (g) （Ⅱ）
（3）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4 充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________.
若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数_____（填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0~3s内的平均反应速率v（N2O4）＝________mol·L-1·S-1。
（4）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 。25℃时，将amol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是_____ （用离子方程式表示）。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将______（填”正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为__ _mol·L-1。（NH3·H2O的电离平衡常数取Kb＝2X10-5 mol·L-1）
【答案】（1）N2O4 （2）放热 （3）ad 不变 0.1 （4）NH4++H2ONH3·H2O+H+逆向
解溶液显酸性，滴加氨水后溶液由酸性变为中性，水的电离平衡向逆反应方向移动。Kb＝，而c(OH－)＝10－7mol/L，则c(NH4＋)＝200c(NH3·H2O)，故n(NH4＋)＝200n(NH3·H2O)，根据电荷守恒，n(NH4＋)＝n(NO3－)，则溶液中n(NH4＋)＋n(NH3·H2O)＝a＋，根据物料守恒，滴加氨水的浓度为（a＋－a）mol÷bL＝mol/L。
【考点定位】氧化还原反应，化学反应中的能量变化，化学平衡的移动等。
图1
△
图8
图9
专题08 化学反应中的能量变化
（2012·大纲版）9．反应 A+B →C（△H ＜0）分两步进行 ① A+B→X （△H ＞0） ② X→C（△H ＜0）下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是
【答案】D
【解析】第①步反应为吸热反应，则A和B的总能量小于X的能量。第②步反应为放热反应，则X的能量大于C的能量。总反应为放热反应，则A和B的总能量大于C的能量。由此可判断，D图符合题意。
【考点定位】化学反应中的能量变化
（2012·重庆）12. 肼（）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如题12图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：NN为942、O=O为500、N-N为154，则断裂1molN-H键所需的能量（KJ）是
A.194 B.391 C.516 D.658
【答案】B
【解析】由图知N2H4(g)+ O2(g)=N2(g)+2H20(g) △H=-534KJ/mol。可设断裂1molN-H
键所需能量为xKJ，154KJ+4xKJ+500KJ-2752KJ=-534KJ 可求得x=391。
【考点定位】本题考查反应热的计算。
（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/ ℃ 700 900 830 1000 1200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
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)=0．003 mol·L-1·s-1。则6s时c(A)= mol·L-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
c．c(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。
【考点定位】此题综合考查化学反应速率和化学平衡知识。
（2012·上海）9．工业生产水煤气的反应为：C(s)+H2O(g)→CC(g)+H2(g)－131．4 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
B．CO(g)+H2(g)→C(s)+ H2O(l)+131．4 kJ
C．水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收l31．4 kJ热量
D．水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131．4 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。
【考点定位】本题考查热化学方程式的判断。
（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。
【考点定位】焓变、活化能
（2012·江苏）10. 下列有关说法正确的是
A．CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0
B．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈
C．N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) △H<0，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
【考点定位】化学反应原理的分析
（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（ΔH）分别为-890.3kJ·mol-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） ΔH=+108kJ·mol-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）：
①计算反应在第8min时的平衡常数K= ；
②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“=”），
③若12min时反应于温度T（8）下重新达到平衡，则此时c（COCl2）= mol·L-1；
④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 ；
⑤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）MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
（2）5.52×103 KJ
（3）CHCl3＋H2O2＝COCl2＋H2O+HCl
（4）①0.234 mol·L-1
②＜
③0.031mol·L-1
④v(5-6)＞ v(2-3)＝v(12-13)
ΔH=ΔH1-2ΔH2-2ΔH3=（-890.3）kJ·moL-1-2×（-285.8）kJ·moL-1-2×（-283.0）kJ·moL-1=247.3 kJ·moL-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=5.52×103 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 kJ·mol－1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) △H=b kJ·mol－1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol－1(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(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。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。
②在6. 0 mol·L-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 。
③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L-1 MgCl2溶液中， 图8
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)①a+b ②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑
(2)②防止Mg、Al 被空气氧化 ②52 mol ③Al
(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：①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) △H1= -19.5kJ·mol-1
②N2H4 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-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2×②-①得到要求的热化学方程式，故△H=2△H2-△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↑。
【考点定位】此题以氮元素为载体，综合考查了电子层排布、化学方程式书写、盖斯定律的应用、原电池中电极反应式的书写等知识。
（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
①H2O的电子式是_______________.
②反应A的热化学方程式是_______________。
③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________kJ，H2O中
H—O 键比HCl中H—Cl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。
①曲线b对应的投料比是______________.
②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_________________.
⑧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H—Cl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：
⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。
⑵ 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）。
⑶ 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）。
⑷ X2M的燃烧热ΔH ＝ －a kJ·mol－1 ，写出X2M燃烧反应的热化学方程式：
______________________________________________________。
⑸ZX的电子式为___________；ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________________。
⑹ 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 kJ·mol-1；（5）Na+[:H]-；NaH＋H2O=NaOH＋H2↑；（6）Fe2++2e-=Fe；钠；β-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：β-Al2O3。
【考点定位】此题以元素推断为基础，综合考查了周期表的结构、元素性质的比较、常见的水消毒剂、热化学方程式的书写、电子式书写和化学方程式书写、电化学知识。
（2011·山东）29．（16分）偏二甲肼与N2O4 是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：
(CH3)2NNH2 (l)＋2N2O4 (l)＝2CO2 (g)＋3N2(g)＋4H2O(g) （Ⅰ）
（1）反应（Ⅰ）中氧化剂是_______.
（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4 (g)2NO2 (g) （Ⅱ）
（3）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4 充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________.
若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数_____（填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0~3s内的平均反应速率v（N2O4）＝________mol·L-1·S-1。
（4）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 。25℃时，将amol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是_____ （用离子方程式表示）。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将______（填”正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为__ _mol·L-1。（NH3·H2O的电离平衡常数取Kb＝2X10-5 mol·L-1）
【答案】（1）N2O4 （2）放热 （3）ad 不变 0.1 （4）NH4++H2ONH3·H2O+H+逆向
解溶液显酸性，滴加氨水后溶液由酸性变为中性，水的电离平衡向逆反应方向移动。Kb＝，而c(OH－)＝10－7mol/L，则c(NH4＋)＝200c(NH3·H2O)，故n(NH4＋)＝200n(NH3·H2O)，根据电荷守恒，n(NH4＋)＝n(NO3－)，则溶液中n(NH4＋)＋n(NH3·H2O)＝a＋，根据物料守恒，滴加氨水的浓度为（a＋－a）mol÷bL＝mol/L。
【考点定位】氧化还原反应，化学反应中的能量变化，化学平衡的移动等。
图1
△
图8
图9
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