【备考2018】最新全国3年高考化学真题分类汇总 专题十三 化学反应与能量变化 热化学方程式 (原卷+解析版)

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名称 【备考2018】最新全国3年高考化学真题分类汇总 专题十三 化学反应与能量变化 热化学方程式 (原卷+解析版)
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科目 化学
更新时间 2017-08-14 10:24:08

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专题十三 化学反应与能量变化 热化学方程式 (原卷)
1.【2017江苏卷1】2017 年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源,倡导绿色简约生活”。下列做法应提倡的是
A.夏天设定空调温度尽可能的低
B.推广使用一次性塑料袋和纸巾
C.少开私家车多乘公共交通工具
D.对商品进行豪华包装促进销售
2.【2017天津卷3】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
3.【2016上海卷】一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中和 ( http: / / www.21cnjy.com )代表不同元素的原子。
( http: / / www.21cnjy.com )
关于此反应说法错误的是
A.一定属于吸热反应
B.一定属于可逆反应
C.一定属于氧化还原反应
D.一定属于分解反应
4.【2015江苏卷】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:C ( http: / / www.21cnjy.com )CO+H2 ( http: / / www.21cnjy.com )CO2+H2O
途径b:C ( http: / / www.21cnjy.com )CO2
C.在氧化还原反应中,还原剂失去电子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
5.【2015海南卷】己知丙烷的燃烧热△H=-2215kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水,则放出的热量约为( )
A.55 kJ B.220 kJ C. 550 kJ D.1108 kJ
6.【2015上海卷8】已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.加入催化剂,减小了反应的热效应
B.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率
C.H2O2分解的热化学方程式:H2O2 → H2O + O2 + Q
D.反应物的总能量高于生成物的总能量
7.【2015北京卷9】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:
( http: / / www.21cnjy.com )
下列说法中正确的是
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O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
8.【2015重庆卷】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) ΔH= x kJ·mol-1
已知硫的燃烧热ΔH1= a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJ·mol-1
则x为
A.3a+b-c B.c +3a-b C.a+b-c D.c+a-b2·1·c·n·j·y
9.【2017江苏卷8】通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3 )。下列说法不正确的是
①C(s) + H2O(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CO(g) + H2 (g) ΔH1 = a kJ·mol 1
②CO(g) + H2O(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CO2 (g) + H2 (g) ΔH 2 = b kJ·mol 1
③CO2 (g) + 3H2 (g) ( http: / / www.21cnjy.com )CH3OH(g) + H2O(g) ΔH 3 = c kJ·mol 1
④2CH3OH(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH 4 = d kJ·mol 1
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )CH3OCH3 (g) + ( http: / / www.21cnjy.com )H2O(l)的ΔH = ( http: / / www.21cnjy.com )kJ·mol 1
D.反应 2CO(g) + 4H2 (g) ( http: / / www.21cnjy.com )CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·mol 1
10.【2016海南卷】油酸甘油酯(相对 ( http: / / www.21cnjy.com )分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃烧热△H为
A.3.8×104kJ·mol-1
B.-3.8×104kJ·mol-1
C.3.4×104kJ·mol-1
D.-3.4×104kJ·mol-1
11.【2016江苏卷8】通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l) ===2H2(g)+ O2(g) ΔH1=571.6kJ·mol–1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+ H2O(g) ===CO(g)+ H2(g) ΔH2=131.3kJ·mol–1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+ H2O(g) ===CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1kJ·mol–1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小
D.反应CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8 kJ·mol–1
12.【2016海南卷】由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.由 ( http: / / www.21cnjy.com )反应的ΔH=E5 E2
B.由 ( http: / / www.21cnjy.com )反应的ΔH<0
C.降低压强有利于提高Y的产率
D.升高温度有利于提高Z的产率
13.【2017海南卷14】碳酸钠是一种重要的化工原料,主要采用氨碱法生产。回答下列问题:
(2)已知:①2NaOH(s)+CO2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1= 127.4 kJ·mol 1
②NaOH(s)+CO2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )NaHCO3(s) ΔH1= 131.5 kJ·mol 1
反应2NaHCO3(s) ( http: / / www.21cnjy.com )Na2CO3(s)+ H2O(g) +CO2(g)的ΔH=_______ kJ·mol 1,
14.【2017北京卷26】TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:21·世纪*教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物 SiCl4 TiCl4 AlCl3 FeCl3 MgCl2
沸点/℃ 58 136 181(升华) 316 1412
熔点/℃ 69 25 193 304 714
在TiCl4中的溶解性 互溶 —— 微溶 难溶
(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知:TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-121*cnjy*com
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1
① 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:_______________________。
15.【2017天津卷7】某混合物浆液含A ( http: / / www.21cnjy.com )l(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见图2),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。
Ⅰ.固体混合物的分离和利用
(3)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO ( http: / / www.21cnjy.com )2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物,放热4.28 kJ,该反应的热化学方程式为__________。www-2-1-cnjy-com
16.【2016四川卷】资 ( http: / / www.21cnjy.com )源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2。
(5)工业上常用磷精矿和硫酸反应制备磷酸。已知25℃,101kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271kJ/mol
5 CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) ΔH=-937kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。
17.【2016天津卷】氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:
(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是_________(至少答出两点)。
(4)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为_______。
18.【2017新课标Ⅲ卷28】砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等
化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(3)已知:As(s)+ ( http: / / www.21cnjy.com )H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+ ( http: / / www.21cnjy.com )O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+ ( http: / / www.21cnjy.com )O2(g) =As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。
19.【2016天津卷】下表为元素周期表的一部分。
碳 氮 Y
X 硫 Z
回答下列问题
(4)X与Z两元素的单质反应生成1mo ( http: / / www.21cnjy.com )lX的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃,写出该反应的热化学方程式: ____。2-1-c-n-j-y
20.【2017新课标Ⅱ卷27】丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:
①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1
已知:②C4H10(g)+ ( http: / / www.21cnjy.com )O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2= 119 kJ·mol 1【版权所有:21教育】
③H2(g)+ ( http: / / www.21cnjy.com )O2(g)= H2O(g) ΔH3= 242 kJ·mol 1
反应①的ΔH1为________kJ·mol 1。
21.【2016浙江卷】催化还原C ( http: / / www.21cnjy.com )O2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:
CO2(g)+3H2(g) ( http: / / www.21cnjy.com ) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1I
CO2(g)+H2(g) ( http: / / www.21cnjy.com ) CO(g)+H2O(g)ΔH2II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
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【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1
②H2O(l)=H2O(g)ΔH3=44.0kJ·mol-1
请回答(不考虑温度对ΔH的影响):
(1)反应II的ΔH2=_______kJ·mol-1。
22.【2016新课标Ⅱ卷】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:21教育网
(3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3
④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH 4=-1048.9kJ/molwww.21-cn-jy.com
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4 ( http: / / www.21cnjy.com )=________________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。【出处:21教育名师】
23.【2016新课标Ⅲ卷】煤燃烧排放的烟气 ( http: / / www.21cnjy.com )含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:21教育名师原创作品
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
②已知下列反应:
SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1
ClO (aq)+SO32 (aq) ===SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH221*cnjy*com
CaSO4(s) ===Ca2+(aq)+SO42 (aq)ΔH3
则反应SO2(g)+ Ca ( http: / / www.21cnjy.com )2+(aq)+ ClO (aq) +2OH (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=______。
24.【2015江苏卷】 ( http: / / www.21cnjy.com )烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ·mol-1
NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=-58.2kJ·mol-1
SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g) △H=-241.6kJ·mol-1
(1)反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_______mol·L-1。
25.【2015海南卷16】氨是合成硝酸.铵盐和氮肥的基本原料,回答下列问题:
(3)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1molN2,
其△H= kJ·mol-1。
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26.【2015天津卷】随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母X表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。21·cn·jy·com
( http: / / www.21cnjy.com )
根据判断出的元素回答问题:
(4)已知1mole的单质在足量d2中 ( http: / / www.21cnjy.com )燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式:___________________。
27.【2015四川卷】为了保护环境, ( http: / / www.21cnjy.com )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)。
( http: / / www.21cnjy.com )
活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为 ( http: / / www.21cnjy.com ):FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应。请回答下列问题:
(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) ( http: / / www.21cnjy.com )=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )=-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) ( http: / / www.21cnjy.com )=-1480kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 。
28.【2015浙江卷】乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)已知:
化学键 C-H C-C C=C H-H
键能/kJ·molˉ1 412 348 612 436
计算上述反应的△H=________ kJ·mol-1。
④ 有利于CO2资源利用
29.【2015福建卷】③已知:
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1344.1kJ ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1169.2kJ ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。
30.【2015广东卷31】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剂循环实现,
( http: / / www.21cnjy.com )
其中,反应①为:2HCl(g) + CuO(s) ( http: / / www.21cnjy.com )H2O(g)+CuCl2(g) △H1
反应②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)。21cnjy.com
(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,
①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ɑHCl—T曲线如图12,
( http: / / www.21cnjy.com )
则总反应的△H 0 ,(填“>”、“﹦”或“<”);
31.【2015山东卷】合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能,在配合氢能的开发中起到重要作用。
(3)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H ( http: / / www.21cnjy.com )2合成CH4的反应,温度为T时,该反应的热化学方程式为_________。已知温度为T时:CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g) △H=+165KJ mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41KJ mol
32.【2015安徽卷】(4)NaB ( http: / / www.21cnjy.com )H4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25℃,101KPa下,已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是_______。
33.【2015新课标Ⅰ卷】碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(3)已知反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。21世纪教育网版权所有
34.【2015新课标Ⅱ卷】甲 ( http: / / www.21cnjy.com )醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:【来源:21·世纪·教育·网】
①CO(g)+2H2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
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由此计算△H1= kJ·mol-1,已知△H2=-58kJ·mol-1,则△H3= kJ·mol-1。
35.【2017新课标Ⅰ卷28】近期发 ( http: / / www.21cnjy.com )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:【来源:21cnj*y.co*m】
(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。
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通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的 ( http: / / www.21cnjy.com )热化学方程式分别为________________、______________,制得等量H2所需能量较少的是_____________。
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专题十三 化学反应与能量变化 热化学方程式 (解析版)
1.【2017江苏卷1】2017 年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源,倡导绿色简约生活”。下列做法应提倡的是
A.夏天设定空调温度尽可能的低
B.推广使用一次性塑料袋和纸巾
C.少开私家车多乘公共交通工具
D.对商品进行豪华包装促进销售
【答案】C
【解析】
A.空调温度设定很低时,空调会一直工作,浪费电能,故A错误;
B.使用一次性塑料袋和纸巾是浪费资源的行为,故B错误;
C.少开私家车多乘公共交通工具,属于节约集约利用资源,应该提倡,故C正确;
D.对商品进行豪华包装促进销售属于浪费资源,故D错误。
故选C。
2.【2017天津卷3】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
【解析】
硅太阳能电池主要是以半导体材料为基础,利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应,与氧化
还原反应无关;
B、锂离子电池工作时,涉及到氧化还原反应;
C、电解质溶液导电实质是电解的过程,与氧化还原反应有关;
D、葡萄糖供能时,涉及到生理氧化过程。故选A。
3.【2016上海卷】一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中和 ( http: / / www.21cnjy.com )代表不同元素的原子。【版权所有:21教育】
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关于此反应说法错误的是
A.一定属于吸热反应
B.一定属于可逆反应
C.一定属于氧化还原反应
D.一定属于分解反应
【答案】A
【解析】根据图示可知该反应反应物是一种,生成物是两种。
该物质属于分解反应,一般的分解反应是吸热反应,但也有的分解反应是放热反应,错误;
B.根据图示可知有一部分反应物未参加反应,属于该反应是可逆反应,正确;
C.该反应中有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,正确;
D.反应物是一种,生成物是两种,因此属于分解反应,正确。
4.【2015江苏卷】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:C ( http: / / www.21cnjy.com )CO+H2 ( http: / / www.21cnjy.com )CO2+H2O
途径b:C ( http: / / www.21cnjy.com )CO2
C.在氧化还原反应中,还原剂失去电子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】C
【解析】
C2H6O可以是CH3CH2OH,也可以是CH3OCH3,化学性质不同,故A错误;
B、根据盖斯定律,反应热只跟始态和终态有关,跟反应过程无关,始态和终态不变,反应热不变,等质量C生成CO2,放出热量相同,故B错误;21*cnjy*com
C、氧化还原反应中,得失电子数目守恒,故C正确;
D、违背了化学变化的元素守恒,故D错误。
5.【2015海南卷】己知丙烷的燃烧热△H=-2215kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水,则放出的热量约为( )
A.55 kJ B.220 kJ C. 550 kJ D.1108 kJ
【答案】A
【解析】丙烷分子式是C3H8 ( http: / / www.21cnjy.com ),1mol丙烷燃烧会产生4mol水,则丙烷完全燃烧产生1.8g水,消耗丙烷的物质的量是n(C3H8)=m÷M=1.8g÷18g/mol=0.1mol,所以反应放出的热量是Q=(2215kJ/mol÷4mol)×0.1=55.375kJ,因此大于数值与选项A接近。故答案的A.
6.【2015上海卷8】已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.加入催化剂,减小了反应的热效应
B.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率
C.H2O2分解的热化学方程式:H2O2 → H2O + O2 + Q
D.反应物的总能量高于生成物的总能量
【答案】D
【解析】
加入催化剂,减小了反应的活化能,使反应在较低的温度下发生,但是反应的热效应不变,错误。
B.加入催化剂,可提高H2O2的分解的反应速率,该反应不是可逆反应,而且催化剂不能使平衡发生移动,平衡转化率不发生变化;
C.在书写热化学方程式式,也要符合质量守恒定律,而且要注明与反应的物质多少相对应的能量和物质的存在状态,错误。
D.根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,正确。
7.【2015北京卷9】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:
( http: / / www.21cnjy.com )
下列说法中正确的是
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O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
【答案】C
【解析】
A.由图可知反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,故A错误;
B.由图可知不存在CO的断键过程,故B错误;
C.CO与O在催化剂表面形成CO2,CO2含有极性共价键,故C正确;
D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,而不是与氧气反应,故D错误。
8.【2015重庆卷】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) ΔH= x kJ·mol-1
已知硫的燃烧热ΔH1= a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJ·mol-1
则x为
A.3a+b-c B.c +3a-b C.a+b-c D.c+a-b21世纪教育网版权所有
【答案】A
【解析】已知硫的燃烧热为ΔH1= ( http: / / www.21cnjy.com ) a kJ·mol-1,则硫的燃烧热化学方程式为,①S(s)+O2(g)=SO2 (g) ΔH1= a kJ·mol-1 ,②S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJ·mol-1,③2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJ·mol-1,根据盖斯定律,可得ΔH =3ΔH1+ΔH2—ΔH3,即x=3a+b-c,答案选A。
9.【2017江苏卷8】通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3 )。下列说法不正确的是
①C(s) + H2O(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CO(g) + H2 (g) ΔH1 = a kJ·mol 1
②CO(g) + H2O(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CO2 (g) + H2 (g) ΔH 2 = b kJ·mol 1
③CO2 (g) + 3H2 (g) ( http: / / www.21cnjy.com )CH3OH(g) + H2O(g) ΔH 3 = c kJ·mol 1
④2CH3OH(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH 4 = d kJ·mol 1
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )CH3OCH3 (g) + ( http: / / www.21cnjy.com )H2O(l)的ΔH = ( http: / / www.21cnjy.com )kJ·mol 1
D.反应 2CO(g) + 4H2 (g) ( http: / / www.21cnjy.com )CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·mol 1
【答案】C
【解析】
A.反应①、②的生成物CO2和H2是反应③的反应物,A正确;
B.反应③可将二氧化碳转化为甲醇,变废为宝,B正确;
C.4个反应中,水全是气态,没有给出水由气态变为液态的焓变,所以C错误;
D.把反应②③④三个反应按(②+③)2+④可得该反应及对应的焓变,D正确。答案选C。
10.【2016海南卷】油酸甘油酯(相对分 ( http: / / www.21cnjy.com )子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃烧热△H为
A.3.8×104kJ·mol-1
B.-3.8×104kJ·mol-1
C.3.4×104kJ·mol-1
D.-3.4×104kJ·mol-1
【答案】D
【解析】 燃烧热指的是燃烧1mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1kg油酸甘油酯释放出热
量3.8×104kJ,则燃烧1mol油酸甘油酯释放出热量为3.4×104kJ,则得油酸甘油酯的燃烧热△H=-3.4×104kJ·mol-1
11.【2016江苏卷8】通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l) ===2H2(g)+ O2(g) ΔH1=571.6kJ·mol–1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+ H2O(g) ===CO(g)+ H2(g) ΔH2=131.3kJ·mol–1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+ H2O(g) ===CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1kJ·mol–1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小
D.反应CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8 kJ·mol–1
【答案】D
【解析】
反应①中光能转化为化学能,错误。
B.反应②ΔH2 >0,为吸热反应,错误。
C.反应③使用催化剂,改变的是反应速率,ΔH3不变。错误。
D.由反应情况看反应①是太阳能转化为电能,反应②是吸热反应焓变不随催化剂而改变,ABC说法都
是错误的;根据盖斯定律,③-②得CH4(g)=C(s)+2H2(g)其ΔH=206.1-131.3=74.8kJ·mol–1。D选项正确。21*cnjy*com
12.【2016海南卷】由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.由 ( http: / / www.21cnjy.com )反应的ΔH=E5 E2
B.由 ( http: / / www.21cnjy.com )反应的ΔH<0
C.降低压强有利于提高Y的产率
D.升高温度有利于提高Z的产率
【答案】BC
【解析】
根据化学反应的实质,由 ( http: / / www.21cnjy.com )反应的ΔH=E3 E2,A项错误;
B.由图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,即由 ( http: / / www.21cnjy.com )反应的ΔH<0,B项正确;www.21-cn-jy.com
C.根据化学反应2X(g)≒3Y(g),该反应是气体分子数增加的可逆反应,降低压强,平衡正向移动,有利于提高Y的产率,C项正确;2-1-c-n-j-y
D.由B分析可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,Z的产率降低,D项错误;
答案选BC。
13.【2017海南卷14】碳酸钠是一种重要的化工原料,主要采用氨碱法生产。回答下列问题:
(2)已知:①2NaOH(s)+CO2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1= 127.4 kJ·mol 1
②NaOH(s)+CO2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )NaHCO3(s) ΔH1= 131.5 kJ·mol 1
反应2NaHCO3(s) ( http: / / www.21cnjy.com )Na2CO3(s)+ H2O(g) +CO2(g)的ΔH=_______ kJ·mol 1,
【答案】(2)135.6
【解析】
①-2×②得到:
2NaHCO3(s)=Na2CO3(s ( http: / / www.21cnjy.com ))+CO2(g)+H2O(g) △H=(-127.4+2×131.5)kJ·mol-1=+135.6kJ·mol-1,
14.【2017北京卷26】TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:【出处:21教育名师】
( http: / / www.21cnjy.com )
资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物 SiCl4 TiCl4 AlCl3 FeCl3 MgCl2
沸点/℃ 58 136 181(升华) 316 1412
熔点/℃ 69 25 193 304 714
在TiCl4中的溶解性 互溶 —— 微溶 难溶
(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知:TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-1www-2-1-cnjy-com
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1
① 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:_______________________。
【答案】(1)①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=-45.5 kJ/mol
【解析】
①生成TiCl4和CO的反应方程式 ( http: / / www.21cnjy.com )为TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO,根据盖斯定律,两式相加,得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO (g) △H=ΔH1+ΔH2=(-220.9 kJ·mol-1)+
(+175.4 kJ·mol-1)=-45.5kJ·mol-1。
15.【2017天津卷7】某混合 ( http: / / www.21cnjy.com )物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见图2),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。
Ⅰ.固体混合物的分离和利用
(3)0.1 mol Cl2与焦炭、T ( http: / / www.21cnjy.com )iO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物,放热4.28 kJ,该反应的热化学方程式为__________。
【答案】(3)2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g) ΔH= 85.6 kJ·mol 1
【解析】
(3)0.1 mol Cl2与焦炭 ( http: / / www.21cnjy.com )、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物,放热4.28 kJ,配平方程式,可知2mol Cl2反应放热85.6kJ·mol 1,由此可得该反应的热化学方程式为 2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g) ΔH= 85.6 kJ·mol 1
16.【2016四川卷】资源的高效利 ( http: / / www.21cnjy.com )用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2。
(5)工业上常用磷精矿和硫酸反应制备磷酸。已知25℃,101kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271kJ/mol
5 CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) ΔH=-937kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。
【答案】 (5)Ca5(PO4)3F ( http: / / www.21cnjy.com )(s)+ 5H2SO4(l)=5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) ΔH =-418kJ/mol
【解析】(5)已知25℃,101kPa时:
①CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) ΔH =-271kJ/mol21教育名师原创作品
②5 CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) ΔH =-937kJ/mol
根据盖斯定律:①×5-② ( http: / / www.21cnjy.com )得Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是Ca5(PO4)3F (s)+ 5H2SO4(l)=5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) ΔH =-418kJ/mol。
17.【2016天津卷】氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:
(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是_________(至少答出两点)。
(4)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为_______。
【答案】(1)污染小;可再生;来源广;资源丰富;燃烧热值高(任写其中2个);
(4)光能转化为化学能
【解析】
与汽油相比,氢气作为燃料的优点有污 ( http: / / www.21cnjy.com )染小;可再生;来源广;资源丰富;燃烧热值高等,碱性氢氧燃料电池的负极反应式为H2+2OH 2e =2H2O,【来源:21·世纪·教育·网】
故答案为:污染小;可再生;来源广;资源丰富;燃烧热值高;H2+2OH 2e =2H2O
(4)利用太阳能直接分解水制氢,是将光能转化为化学能,故答案为:光能转化为化学能;
18.【2017新课标Ⅲ卷28】砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等
化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(3)已知:As(s)+ ( http: / / www.21cnjy.com )H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+ ( http: / / www.21cnjy.com )O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+ ( http: / / www.21cnjy.com )O2(g) =As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。
【答案】(3)2△H1-3△H2-△H3
【解析】(3)根据盖斯定 ( http: / / www.21cnjy.com )律,热化学反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)可以由反应①×2-反应②×3-反应③转化得到,则ΔH =2△H1-3△H2-△H3。21教育网
19.【2016天津卷】下表为元素周期表的一部分。
碳 氮 Y
X 硫 Z
回答下列问题
(4)X与Z两元素的单质反应生成1 ( http: / / www.21cnjy.com )molX的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃,写出该反应的热化学方程式: ____。21·世纪*教育网
【答案】(4)Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)△H=-687kJ/mol
【解析】根据元素周期表的结构,可知X为Si元素,Y为O元素;Z为Cl元素;
(4)根据书写热化学方程式的方法 ( http: / / www.21cnjy.com ),该反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)△H=-687kJ/mol,故答案为:Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)△H=-687kJ/mol;
20.【2017新课标Ⅱ卷27】丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:
①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1
已知:②C4H10(g)+ ( http: / / www.21cnjy.com )O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2= 119 kJ·mol 1【来源:21cnj*y.co*m】
③H2(g)+ ( http: / / www.21cnjy.com )O2(g)= H2O(g) ΔH3= 242 kJ·mol 1
反应①的ΔH1为________kJ·mol 1。
【答案】(1)+123
【解析】
根据盖斯定律,用②式 ③式可得①式,因此ΔH1=ΔH2 ΔH3= 119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123 kJ/mol
21.【2016浙江卷】催化还原C ( http: / / www.21cnjy.com )O2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:
CO2(g)+3H2(g) ( http: / / www.21cnjy.com ) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1I
CO2(g)+H2(g) ( http: / / www.21cnjy.com ) CO(g)+H2O(g)ΔH2II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
( http: / / www.21cnjy.com )
【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1
②H2O(l)=H2O(g)ΔH3=44.0kJ·mol-1
请回答(不考虑温度对ΔH的影响):
(1)反应II的ΔH2=_______kJ·mol-1。
【答案】(1) +41.2
【解析】 已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ mol-1和-285.8kJ mol-1,
②H2O(1)═H2O(g)△H3=44.0kJ mol-1,可得热化学方程式
(A)CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ mol-1,
(B)H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(1)△H=-285.8kJ mol-1,
(C)H2O(1)═H2O(g)△H3=44.0kJ mol-1,
由盖斯定律将(B)-(A)+(C)可得
CO2(g)+H2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CO(g)+H2O(g)△H2 =(-285.8+283.0+44)kJ mol-1=+41.2kJ mol-1,
22.【2016新课标Ⅱ卷】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)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3
④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH 4=-1048.9kJ/mol
上述反应热效应之间的关系式为Δ ( http: / / www.21cnjy.com )H4=________________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。
【答案】(3)2ΔH3-2ΔH2-ΔH1反应放热量大、产生大量气体
【解析】
(3) 根据盖斯定律,2×③-2×②-①即得 ( http: / / www.21cnjy.com )2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g)的△H4,所以反应的热效应之间的关系为△H4=2△H3-2△H2-△H1, 联氨有强还原性,N2O4有强氧化性,两者发生氧化还原反应,放出大量的热,产生大量气体,所以联氨和N2O4可作为火箭推进剂。
23.【2016新课标Ⅲ卷】煤燃烧排 ( http: / / www.21cnjy.com )放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
②已知下列反应:
SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1
ClO (aq)+SO32 (aq) ===SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2
CaSO4(s) ===Ca2+(aq)+SO42 (aq)ΔH3
则反应SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO (aq) +2OH (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=______。
【答案】 (4)②△H1+△H2-△H3
【解析】②已知:a.SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1
b.ClO (aq)+SO32 (aq) ===SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2
c.CaSO4(s) ===Ca2+(aq)+SO42 (aq)ΔH3
则根据盖斯定律可知a+b ( http: / / www.21cnjy.com )-c即得到反应SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO (aq) +2OH (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=△H1+△H2-△H3。
24.【2015江苏卷】烟气(主要污 ( http: / / www.21cnjy.com )染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ·mol-1
NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=-58.2kJ·mol-1
SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g) △H=-241.6kJ·mol-1
(1)反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_______mol·L-1。
【答案】(1)-317.3;
【解析】(1)前两式变形①+②×2得出 ( http: / / www.21cnjy.com ):3NO(g)+O3(g)=3NO2(g) △H=-200.9-58.2×2kJ·mol-1=-317.3kJ·mol-1;21·cn·jy·com
25.【2015海南卷16】氨是合成硝酸.铵盐和氮肥的基本原料,回答下列问题:
(3)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1molN2,
其△H= kJ·mol-1。
( http: / / www.21cnjy.com )
【答案】((3)-139
【解析】(3)根据图像可知N2O与NO反应生成氮气和二氧化氮的反应热为(209-348)kJ/mol=-109kJ/mol。
26.【2015天津卷】随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母X表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
根据判断出的元素回答问题:
(4)已知1mole的单质在足量d2中燃 ( http: / / www.21cnjy.com )烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式:___________________。
【答案】(4)2Na(s)+O2(g) =Na2O2(s) △H=-511kJ·mol-1
【解析】从图中的化合价和原子半径的大小 ( http: / / www.21cnjy.com ),可知x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素
(4)1molNa的单质在足量O2中燃烧生成 ( http: / / www.21cnjy.com )Na2O2(s),放出255.5kJ热量,2molNa反应放出热量为511kJ,则该反应的热化学方程式为:2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=﹣511kJ mol﹣1,
故答案为:2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=﹣511kJ mol﹣1;
27.【2015四川卷】为了保 ( http: / / www.21cnjy.com )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)。
( http: / / www.21cnjy.com )
活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为 ( http: / / www.21cnjy.com ):FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应。请回答下列问题:
(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) ( http: / / www.21cnjy.com )=-1648kJ/mol2·1·c·n·j·y
C(s)+O2(g)=CO2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )=-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) ( http: / / www.21cnjy.com )=-1480kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 。
【答案】(4)4FeCO3(s)+O2(g) =2Fe2O3(s)+ 4CO2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )=-260kJ/mol。
【解析】(4)根据盖斯定律可得:4FeCO3(s)+O2(g) =2Fe2O3(s)+ 4CO2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )=-260kJ/mol。
28.【2015浙江卷】乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
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(1)已知:
化学键 C-H C-C C=C H-H
键能/kJ·molˉ1 412 348 612 436
计算上述反应的△H=________ kJ·mol-1。
④ 有利于CO2资源利用
【答案】(15分)(1)124
【解析】(1)反应物断开2m ( http: / / www.21cnjy.com )olC—H健和1molC—C键,吸收能量为:2×412kJ·molˉ1+348 kJ·molˉ1=1172kJ·molˉ1;生成物形成1molC=C键和1molH—H键,放出能量为:612 kJ·molˉ1+436 kJ·molˉ1=1048 kJ·molˉ1,根据盖斯定律可得△H=(1172-1048) kJ·mol-1=124 kJ·mol-1。
29.【2015福建卷】③已知:
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1344.1kJ ·mol-121cnjy.com
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1169.2kJ ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。
【答案】③Al2O3(s)+3C(s)+2Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9kJ/mol;
【解析】③第一个式子减去第二个式子,整理可得 ( http: / / www.21cnjy.com ):Al2O3(s)+3C(s)+2Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9kJ/mol;
30.【2015广东卷31】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剂循环实现,
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其中,反应①为:2HCl(g) + CuO(s) ( http: / / www.21cnjy.com )H2O(g)+CuCl2(g) △H1
反应②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,
①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ɑHCl—T曲线如图12,
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则总反应的△H 0 ,(填“>”、“﹦”或“<”);
【答案】(1)2HCl(g) + 1/2O2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )H2O(g)+Cl2(g) △H=△H1+△H2
(2) ①<
【解析】
(1)根据盖斯定律,2HCl(g) + CuO(s) H2O(g)+CuCl2(g) △H1 ①
CuCl2(s)+1/2O2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CuO(s)+Cl2(g) △H2 ②
①+②得:2HCl(g) + 1/2 O2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )H2O(g)+Cl2(g) △H= △H1+△H2
(2)①从图12信息得:随着温度的升高,αHCl降低,说明平衡[2HCl(g) + 1/2 O2(g) H2O(g)+Cl2(g) △H]逆向移动,正反应是放热反应,△H<0;
31.【2015山东卷】合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能,在配合氢能的开发中起到重要作用。
(3)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2 ( http: / / www.21cnjy.com )合成CH4的反应,温度为T时,该反应的热化学方程式为_________。已知温度为T时:CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g) △H=+165KJ mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41KJ mol
【答案】(3)CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) H=—206kJ mol 1
【解析】依据盖斯定律进行方程式叠加——注意反应物CO、H2和生成物CH4:
CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) △H=-41 kJ mol 1
—)CH4(g) + 2H2O(g)=CO2(g) + 4H2(g) △H=+165 kJ mol 1
得:CO(g) + 3H2(g) == CH4(g) + H2O(g) H=-206 kJ mol 1 = [—41—(+165)] kJ mol 1 。
32.【2015安徽卷】(4) ( http: / / www.21cnjy.com )NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25℃,101KPa下,已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是_______。
【答案】(4)NaBH4(s)+H2O(l)=NaBO2(s)+H2(g) △H=-216kJ/mol;
【解析】(4)根据物质的量计算,n(NaBH ( http: / / www.21cnjy.com )4)=0.1mol,故热方程式为:NaBH4(s)+H2O(l)=NaBO2(s)+H2(g) △H=-216KJ/mol;
33.【2015新课标Ⅰ卷】碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(3)已知反应2HI(g) ( http: / / www.21cnjy.com ) ===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
【答案】(3)299
【解析】(3)键能一般取正 ( http: / / www.21cnjy.com )值来运算,ΔH=E(反应物键能总和)-E(生成物键能总和);设1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ,代入计算:+11=2x-(436+151),解得x=299;
34.【2015新课标Ⅱ卷】甲醇是重 ( http: / / www.21cnjy.com )要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
( http: / / www.21cnjy.com )
由此计算△H1= kJ·mol-1,已知△H2=-58kJ·mol-1,则△H3= kJ·mol-1。
【答案】(1)—99;+41
【解析】
反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值,则根据表中数据和反应的化学方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知反应热△H1=1076kJ/mol+2×436 kJ/mol—
3×413 kJ/mol—343 kJ/ ( http: / / www.21cnjy.com )mol—465 kJ/mol=—99kJ.mol-1。根据盖斯定律可知②—①即可得到反应③,则△H3=—58 kJ/mol+99 kJ/mol=+41kJ.mol-1。
35.【2017新课标Ⅰ卷28】近 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
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通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ ( http: / / www.21cnjy.com ))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_____________。
【答案】(2)H2O(l)=H2(g)+ ( http: / / www.21cnjy.com )O2(g) ΔH=+286 kJ/mol
H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol 系统(II)
【解析】
(2)系统(Ⅰ)涉及水 ( http: / / www.21cnjy.com )的分解,系统(Ⅱ)涉及硫化氢的分解,利用盖斯定律分别将系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)的热化学方程式相加,可得到水、硫化氢分解的热化学方程式,
( http: / / www.21cnjy.com )
++,整理可得系统(I)的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+286 kJ/mol.
++,整理可得系统(II)的热化学方程式H2S(g)+=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol.
根据系统I、系统II的热化学方程式可知:每反应产生1mol氢气,后者吸收的热量比前者少,所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II.
故答案为:H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+286 kJ/mol
H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol;
系统(II)
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