（浙江专用）2020版高考化学一轮复习专题五化学反应中的热效应（含解析）课件.pptx

1、第二部分 化学基本理论专题五化学反应中的热效应,高考化学 (浙江专用),考点一化学能与热能热化学方程式,A组统一命题浙江卷题组,五年高考,1.(2017浙江11月选考,5,2分)下列不属于化石燃料的是() A.煤B.石油 C.天然气D.甲醇,答案D煤、石油和天然气是三大化石燃料。,2.(2017浙江4月选考,9,2分)下列物质放入水中,会显著放热的是() A.食盐B.蔗糖C.酒精D.生石灰,答案D所给的四种物质都是生活中常见的,只有生石灰与水反应放热显著。,3.(2016浙江4月选考,11,2分)下列说法正确的是() A.煤是无机化合物,天然气和石油是有机化合物 B.利用化石燃料燃烧放出的热量

2、使水分解产生氢气,是氢能开发的研究方向 C.化学电源放电、植物光合作用都发生化学变化,并伴随能量的转化 D.若反应过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量,则反应放热,答案C煤、天然气和石油均是混合物,A项错误;氢能开发的研究方向应该是利用太阳能使水分解产生氢气,B项错误;化学电源放电、植物光合作用都发生化学变化,化学电源放电为化学能转变为电能,而植物光合作用则是光能转变为化学能,C项正确;断开化学键需要吸收能量,而形成化学键则放出能量,D项错误。,4.(2016浙江4月选考,19,2分)2A(g) B(g)H1(H10);2A(g) B(l)H2。下列能量变 化示意图正确的是()

3、,答案B由2A(g) B(g)H10可得,该反应中反应物总能量大于生成物总能量,B(g)变 成B(l)需放出能量,B(l)能量更低,故选B项。,5.(2015浙江10月选考,5,2分)下列物质中,属于可再生的能源是() A.氢气B.石油C.煤D.天然气,答案A石油、煤、天然气等化石燃料均为不可再生能源,氢气是可再生能源。,6.(2015浙江10月选考,12,2分)已知1 mol CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O,放出890.3 kJ 热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是() A.CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g)H=+890.3 kJmol-1 B.CH4

4、(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJmol-1 C.CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)H=+890.3 kJmol-1 D.CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g)H=-890.3 kJmol-1,答案B放热反应的H0,结合生成的水为液态可知只有B选项正确。,考点二盖斯定律及反应热的有关计算,7.(2019浙江4月选考,23,2分)MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg): M2+(g)+C(g) M2+(g)+O2-(g)+CO2(g) H1 H3 MCO3(s)MO(s)+CO2(g) 已知:离子电

5、荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是() A.H1(MgCO3)H1(CaCO3)0 B.H2(MgCO3)=H2(CaCO3)0 C.H1(CaCO3)-H1(MgCO3)=H3(CaO)-H3(MgO) D.对于MgCO3和CaCO3,H1+H2H3,答案CH1为破坏MCO3(s)中离子键所需吸收的能量,H10,因Mg2+半径比Ca2+小,故MgCO3 中离子键比CaCO3强,A正确;C分解为CO2和O2-为吸热过程,H20,因MgCO3和CaCO3中H2 均表示C的分解所吸收热量,则H2(MgCO3)=H2(CaCO3),故B正确;根据题给能量关系及盖 斯定律可知:H1(C

6、aCO3)+H2(CaCO3)=H(CaCO3)+H3(CaO),H1(MgCO3)+H2(MgCO3)= H(MgCO3)+H3(MgO),式-式结合H2(MgCO3)=H2(CaCO3)得:H1(CaCO3)- H1(MgCO3)=H3(CaO)-H3(MgO)+H(CaCO3)-H(MgCO3),因H(CaCO3)H(MgCO3),故C错误;MCO3(s)分解为MO(s)和CO2(g)为吸热过程,H0,考虑到H1+H2=H+H3,故有H1+H2H3,D正确。,疑难突破解答本题的关键点有二,一是判断H1、H2、H3及H的正负,均为吸热过程,焓变为正值;二是根据盖斯定律寻找出H1、H2、H3

7、、H的相互关系:H1+H2=H+H3。,8.(2018浙江4月选考,21,2分)氢卤酸的能量关系如图所示: 下列说法正确的是() A.已知HF气体溶于水放热,则HF的H10 B.相同条件下,HCl的H2比HBr的小 C.相同条件下,HCl的(H3+H4)比HI的大 D.一定条件下,气态原子生成1 mol HX键放出a kJ能量,则该条件下H2=a kJmol-1,答案DHF气体溶于水放热,则由HF(aq)HF(g)需要吸收热量,因此H10,故A错误;HCl比HBr稳定,则HCl的H2比HBr的大,故B错误;H3是H(g)H+(g)的热效应,H4是H+(g)H+(aq)的热效应,所以,HCl和H

8、I的(H3+H4)相等,故C错误;由题图可知,H(g)+X(g)HX(g)H7= -H2=-a kJmol-1,则H2=a kJmol-1,故D正确。,9.(2017浙江11月选考,19,2分)根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图: 下列说法正确的是() A.H50 B.H1+H2=0 C.H3=H4+H5 D.H1+H2+H3+H4+H5=0,答案DH2O(g)转化为H2O(l)时放热,H50,A错误;由图知,510 时,Ca(OH)2(s) CaO(s)+ H2O(g)H1,25 时,Ca(OH)2(s) CaO(s)+H2O(l)-H2,因反应温度不同且H2O(g)转化为 H2O(

9、l)时放热,故H1-H2,H1+H20,B错误;由盖斯定律知:-H3=H1+H4+H5+H2,即 H1+H2+H3+H4+H5=0,故C错误,D正确。,B组统一命题、省(区、市)卷题组,考点一化学能与热能热化学方程式,1.(2019北京理综,7,6分)下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)(),答案B本题考查了电解质的电离、电离方程式的书写、电解原理和化学键与能量的关系等知识。通过图示、化学方程式等形式考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力;试题以图示形式呈现物质变化规律,体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养及运用模型解释化学现象、揭示现象的本质和规律的学科思想

10、,体现了学以致用的价值观念。 B项中用惰性电极电解CuCl2溶液的化学方程式是CuCl2 Cu+Cl2。,解题方法D项中反应热的计算方法是: H=-(生成HCl所放出的能量-断裂H2、Cl2中的化学键所吸收的能量)=-(431 kJmol-12-436 kJmol-1-243 kJmol-1)=-183 kJmol-1。,2.(2018北京理综,7,6分)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。 下列说法不正确的是() A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% B.CH4CH3COOH过程中,有CH键发生断裂 C.放出能量并

11、形成了CC键 D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率,答案D本题考查能量变化、催化剂催化机理等知识。催化剂只影响化学反应速率,不会使化学平衡发生移动,故不会提高反应物的平衡转化率,D不正确。,方法技巧认真观察示意图,分清反应物、中间产物和生成物,该题就不难作答。,3.(2016江苏单科,8,2分)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是() 太阳光催化分解水制氢:2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)H1=571.6 kJmol-1 焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H2=131.3 kJmol-1 甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g) CO(g

12、)+3H2(g)H3=206.1 kJmol-1 A.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,H3减小 D.反应CH4(g) C(s)+2H2(g)的H=74.8 kJmol-1,答案DA项,反应中太阳能转化为化学能,故错误;B项,反应为吸热反应,故错误;C项,使用催化剂不能改变反应的反应热(H),故错误;D项,根据盖斯定律,-可得CH4(g) C(s)+ 2H2(g)H=74.8 kJmol-1,故正确。,4.(2015北京理综,9,6分)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: 下列说法正确的是() A.

13、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.状态状态表示CO与O2反应的过程,答案CA项,CO和O生成CO2是放热反应;B项,观察反应过程的示意图知,该过程中,CO中的化学键没有断裂形成C和O;C项,图中CO和O生成的CO2分子中含有极性共价键;D项,状态状态表示CO与O反应的过程。,考点二盖斯定律及反应热的有关计算,5.(2017江苏单科,8,2分)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法的 是() C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H1=a kJmol-1 CO(g)+H2O(g) CO2(

14、g)+H2(g)H2=b kJmol-1 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)H3=c kJmol-1 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)H4=d kJmol-1 A.反应、为反应提供原料气 B.反应也是CO2资源化利用的方法之一 C.反应CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(l)的H= kJmol-1 D.反应2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d)kJmol-1,答案C本题考查盖斯定律的应用等知识。结合题给信息可知反应、产生的H2和CO2可以作为反应的原料,故A正确;反应产生了甲醇,是CO2资

15、源化利用的一种方法,故B正确;根据反应可知CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=kJmol-1,但选项反应中水呈液 态,故H不等于 kJmol-1,C错误;根据盖斯定律,2+2+可得2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d)kJmol-1,故D正确。,6.(2016海南单科,6,2分)油酸甘油酯(相对分子质量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1 kg该化合物释放出热量3.8104 kJ。油酸甘油酯的燃烧热H为() A.3.8104 kJmol-

16、1B.-3.8104 kJmol-1 C.3.4104 kJmol-1D.-3.4104 kJmol-1,答案D燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8104 kJ,则1 mol油酸甘油酯完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量为3.8104 kJ3.4104 kJ,所以H=-3.4104 kJmol-1。,7.(2015重庆理综,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)+2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) H=x kJmol-1 已知:碳的燃烧热H1=a kJmol-1 S(s)+2K(s) K2S(s)H2=b kJmol-

17、1 2K(s)+N2(g)+3O2(g) 2KNO3(s)H3=c kJmol-1 则x为() A.3a+b-cB.c-3a-b C.a+b-cD.c-a-b,答案A本题已知的三个热化学方程式为: C(s)+O2(g) CO2(g)H1=a kJmol-1 S(s)+2K(s) K2S(s)H2=b kJmol-1 2K(s)+N2(g)+3O2(g) 2KNO3(s)H3=c kJmol-1 由盖斯定律可推出,3+-可得热化学方程式S(s)+2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+ 3CO2(g)H=x kJmol-1=(3a+b-c)kJmol-1,因此A项正确。,8.(2

18、019课标,27,15分)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等 生产。回答下列问题: (1)已知:(g) (g)+H2(g)H1=100.3 kJmol-1 H2(g)+I2(g) 2HI(g)H2=-11.0 kJmol-1 对于反应:(g)+I2(g) (g)+2HI(g)H3=kJmol-1。 (2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应,起始总压为105 Pa,平衡 时总压增加了20%,环戊烯的转化率为,该反应的平衡常数Kp=Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有(填标号)。 A.通入惰性气体B.提高温度 C.增加环戊烯浓度

19、D.增加碘浓度,(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是(填标号)。 A.T1T2 B.a点的反应速率小于c点的反应速率 C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率 D.b点时二聚体的浓度为0.45 molL-1,(4)环戊二烯可用于制备二茂铁Fe(C5H5)2,结构简式为 ,后者广泛应用于航天、化工等领域 中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。 该电解池的阳极为,总反应为。电解制备需要在无水条件下进行,原因为。,答案(1)89

20、.3 (2)40%3.56104BD (3)CD (4)Fe电极 水会 阻碍中间物Na的生成;水会电解生成OH-,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2,解析本题涉及的考点有利用盖斯定律计算H、化学平衡的相关计算、化学平衡移动的影响因素、化学反应速率的影响因素、电解池阴阳极的判断和总反应式的书写。考查了学生将实际问题分解,运用相关知识分析和解决化学问题的能力。 (1)根据盖斯定律可得,H3=H1+H2=100.3 kJmol-1-11.0 kJmol-1=89.3 kJmol-1。 (2)平衡时总压增加了20%,即气体总物质的量增加了20%。设碘和环戊烯的初始投料均为x mol, 平衡时环戊烯

21、的转化量为x mol,则平衡时体系中气体总物质的量增加了x mol,x mol=2x20%=0.4x,环戊烯的转化率=100%=100%=40%;起始总压为105 Pa,平衡总压为1.2 105 Pa,可得出平衡时I2、HI的分压依次为3104 Pa、3104 Pa、2104 Pa、4104 Pa, Kp= Pa3.56104 Pa。A项,通入惰性气体增加了体系总压强,但本质上未改 变相关气体的分压,气体浓度不变,平衡不移动,环戊烯平衡转化率不变,故错误;B项,该反应是吸热反应,提高温度平衡正向移动,环戊烯平衡转化率增加,故正确;C项,增加环戊烯浓度可以使平衡正向移动,但环戊烯平衡转化率降低,

22、故错误;D项,增加碘浓度可以使环戊烯的平衡转化率增加,故正确。 (3)A项,观察不同温度下曲线的变化趋势,不难发现T2时反应更快,则T2T1,故错误;B项,a点对应,温度低于c点对应温度,但a点环戊二烯浓度大于c点环戊二烯的浓度,故v(a)与v(c)大小无法确定,故错误;C项,v(a,正)v(a,逆),v(b,正)v(b,逆),又v(a,正)v(b,正),则v(a,正)必然大于v(b,逆),故正确;D项,由图像可知b点环戊二烯的浓度为0.6 molL-1,环戊二烯转化的浓度=1.5 molL-1-0.6 mol L-1=0.9 molL-1,则生成的二聚体的浓度=0.9 molL-1=0.45

23、 molL-1,故正确。 (4)根据反应历程可知,铁电极溶解生成了Fe2+,故应让Fe电极作电解池的阳极;由反应历程可知,反应物为Fe与环戊二烯,生成物为二茂铁和H2,再根据原子守恒写出总反应式;根据反应历程中有Na生成,水会与Na反应,从而中止反应,且电解过程中水会在阴极生成OH-,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2。,规律总结可逆反应中,增加一种反应物的浓度,可以提高另一种反应物的平衡转化率,而自身的平衡转化率降低。,9.(2019北京理综,27节选)氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。 (1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。 反应器中初始反应的生成物

24、为H2和CO2,其物质的量之比为41,甲烷和水蒸气反应的方程式是。 已知反应器中还存在如下反应: .CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)H1 .CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H2 .CH4(g) C(s)+2H2(g)H3 为积炭反应,利用H1和H2计算H3时,还需要利用反应的H。,反应物投料比采用n(H2O)n(CH4)=41,大于初始反应的化学计量数之比,目的是(选填字母序号)。 a.促进CH4转化 b.促进CO转化为CO2 c.减少积炭生成 用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。 从t1时开始,H2体积分数显著降低

25、,单位时间CaO消耗率(填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%,但已失效,结合化学方程式解释原因:。,答案(1)CH4+2H2O 4H2+CO2 C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)或C(s)+CO2(g)2CO(g) abc 降低CaO+CO2 CaCO3,CaCO3覆盖在CaO表面,减少了CO2与CaO的接触面积,解析本题考查的内容是化学反应原理中的化学反应与能量变化。试题的综合性强、信息量大,侧重考查了学生接受、吸收、整合化学信息的能力和分析问题、解决问题的能力,体现了变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的学科核心素养及培养学生关注社会发展、科技进步

26、的意识和创新思维、创新意识的价值观念。 (1)反应中有固体碳生成,而、中都没有碳参与反应,所以必须有一个有碳参与的反应的H才能计算H3。,10.(2017课标,28节选)(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。 通过计算,可知系统()和系统()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)+O2(g)H=286 kJmol-1H2S(g) H2(g)+S(s)H=20 kJmol-1系统(),解析(2)将系统()、()中的三个热化学方程式均直接相加即可得到所需答案。,11.(2016课标,26,14分)联氨(

27、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: (1)联氨分子的电子式为,其中氮的化合价为。 (2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为 。 (3)2O2(g)+N2(g) N2O4(l)H1 N2(g)+2H2(g) N2H4(l)H2 O2(g)+2H2(g) 2H2O(g)H3 2N2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g)H4=-1 048.9 kJmol-1 上述反应热效应之间的关系式为H4=,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为。 (4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的

28、平衡常数值为(已知:N2H4+H+ N2的K=8.7107;KW=1.010-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式 为。,(5)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是 。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg的联氨可除去水中溶解的O2kg;与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比,联氨的优点是。,答案(14分)(1)HH-2 (2)2NH3+NaClO N2H4+NaCl+H2O (3)2H3-2H2-H1反应放热量大、产生大量气体 (4)8.710-7N2H6(HSO4)2 (5)固体逐渐变黑,并有气泡产生1N2H4的用量少,

29、不产生其他杂质(产物为N2和H2O,而 Na2SO3产生Na2SO4),解析(1)联氨的结构式为,故其电子式为HH;N2H4中H为+1价,故N为 -2价。 (2)NaClO具有强氧化性,可将NH3氧化为N2H4,本身被还原为NaCl,据此可写出反应的化学方程式。 (3)根据盖斯定律,由2(-)-可得,故H4=2H3-2H2-H1。 (4)NH3在水中的电离方程式为NH3+H2O N+OH-,则N2H4在水中的第一步电离方程式为 N2H4+H2O N2+OH-,该步电离的平衡常数K1=,又知N2H4+H+ N2,K= =8.7107,则K1=KKW=8.71071.010-14=8.710-7。

30、 (5)联氨与AgBr反应时,AgBr可将N2H4氧化为N2,自身被还原为Ag,反应的化学方程式为4AgBr+N2H4 N2+4Ag+4HBr,因此可观察到固体逐渐变黑,并有气泡产生。因N2H4处理水中溶解 氧时也发生氧化还原反应,化学方程式为N2H4+O2 N2+2H2O,则n(O2)=n(N2H4),又M(O2)= M(N2H4)=32 gmol-1,所以m(O2)=m(N2H4)=1 kg。,C组教师专用题组,考点一化学能与热能热化学方程式,1.(2014上海单科,9,3分)1,3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下: CH2 CHCH CH2(g)+2H2(g) CH3C

31、H2CH2CH3(g)+236.6 kJ +2H2(g) CH3CH2CH2CH3(g)+272.7 kJ 由此不能判断() A.1,3-丁二烯和2-丁炔稳定性的相对大小 B.1,3-丁二烯和2-丁炔分子储存能量的相对高低 C.1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应 D.一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小,答案D本题考查物质变化中能量的变化。所给的两个热化学方程式相减可得: CH2 CHCH CH2(g) -36.1 kJ,说明2-丁炔储存能量高,1,3-丁二烯比2-丁炔稳定。无法求出一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键键能之和的大小。,考点二盖斯定律及反应热的有关计算,2.(20

32、15海南单科,4,2分)已知丙烷的燃烧热H=-2 215 kJmol-1。若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水,则放出的热量约为() A.55 kJB.220 kJC.550 kJD.1 108 kJ,答案A根据丙烷的燃烧热H=-2 215 kJmol-1可知C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(l) H=-2 215 kJmol-1,即生成(418)g水时,放出的热量为2 215 kJ,则生成1.8 g水时,放出的热量约为55 kJ,故选A。,3.(2015福建理综,24,15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。 (1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反

33、应的离子方程式为。 (2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下: 已知:,步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是(只要求写出一种)。 步骤中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是。 已知:Al2O3(s)+3C(s) 2Al(s)+3CO(g)H1=+1 344.1 kJmol-1 2AlCl3(g) 2Al(s)+3Cl2(g)H2=+1 169.2 kJmol-1 由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为。 步骤的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主

34、要有3种,其化学式分别为。 结合流程及相关数据分析,步骤中加入铝粉的目的是。,答案(15分)(1)Al3+3H2O Al(OH)3+3H+ (2)防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率 铁或FeAl2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) 2AlCl3(g)+3CO(g)H=+174.9 kJmol-1 NaCl、NaClO、Na2CO3除去FeCl3,提高AlCl3纯度,解析(2)通过焙烧使固体水分挥发,可以有效防止后续步骤生成的AlCl3水解;同时气孔数目增多,使固体的表面积增大,反应物的接触面积增大,反应速率加快。步骤中若不通入Cl2 和O2,则发生下列反应

35、:Fe2O3+3C 2Fe+3CO,SiO2+2C Si+2CO,显然生成的 相对原子质量比硅大的单质是铁。将题中的两个热化学方程式依次标记为a和b,根据盖斯定律,a-b得Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) 2AlCl3(g)+3CO(g)H=+174.9 kJmol-1。分析可知, 步骤中得到的气态混合物主要含有反应生成的SiCl4、AlCl3、FeCl3、CO2以及过量的Cl2和O2,冷却至100 时所得尾气成分为SiCl4、CO2、Cl2、O2,再冷却至室温后,气体中仅剩CO2、Cl2和O2三种气体,用足量的NaOH冷溶液吸收该尾气时,发生反应:Cl2+2NaOH NaCl+N

36、a ClO+H2O、CO2+2NaOH Na2CO3+H2O,生成的三种盐的化学式分别为NaCl、NaClO、 Na2CO3。分析流程和已知物质的沸点可知,氯化铝粗品中还含有FeCl3,步骤中加入的铝粉可与FeCl3反应生成Fe和AlCl3,再通过升华将AlCl3提取出来,这样就除去了FeCl3杂质,提高了AlCl3的纯度。,4.(2014课标,28,15分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题: (1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式 。 (2)已知: 甲醇脱水反应2CH

37、3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) H1=-23.9 kJmol-1 甲醇制烯烃反应2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g) H2=-29.1 kJmol-1 乙醇异构化反应C2H5OH(g) CH3OCH3(g) H3=+50.7 kJmol-1 则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)的H=kJmol-1。与间接水 合法相比,气相直接水合法的优点是。,(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中=11)。 列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)

38、。 图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为,理由是。 气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 、压强6.9 MPa, =0.61。 乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有、。,答案(1)C2H4+H2SO4 C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O C2H5OH+H2SO4 (2)-45.5污染小、腐蚀性小等 (3)=0.07(MPa)-1 p1p2p3p4反应分子数减少,相同温度下,压强升高乙烯转化率提高 将产物乙醇液化移去增加比,解析(2)将题给反应依次编号为、,反应减去反应再减去反应

39、即得C2H4(g)+ H2O(g) C2H5OH(g),故H=H1-H2-H3=-23.9 kJmol-1-(-29.1 kJmol-1)-(+50.7 kJmol-1)= -45.5 kJmol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法没有使用浓硫酸,减轻了酸对设备的腐蚀,且无酸性废液产生,污染小。(3)由题给曲线知,相同温度、不同压强下乙烯的转化率大小是p4 p3p2p1,而C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)为气体分子数(气体总体积)减小的反应,压强越大, C2H4转化率越高,故压强大小关系是p1p2p3p4。欲提高C2H4的转化率,除增大压强和降低温度外,还可使C2H5OH蒸气

40、液化而减小生成物浓度或增加的值以增大H2O(g)的浓度。,考点一化学能与热能热化学方程式,三年模拟,A组 20172019年高考模拟考点基础题组,1.(2019嘉兴一中高一期末,20)固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下: H2(g)+I2(?) 2HI(g)H1=-9.48 kJmol-1 H2(g)+I2(?) 2HI(g)H2=+26.48 kJmol-1 下列判断不正确的是() A.中的I2为气态,中的I2为固态 B.的反应物总能量比的反应物总能量低 C.反应的产物比反应的产物热稳定性更好 D.1 mol固态碘升华时将吸热35.96 kJ,答案C反应为放热反应,反应物总能量比生

41、成物总能量高,反应为吸热反应,反应物总能量比生成物总能量低,现两反应生成物能量相同,说明的反应物总能量比的反应物总能量高,因1 mol I2(g)比1 mol I2(s)的能量高,则中的I2为气态,中的I2为固态,由两反应可知,1 mol 固态碘升华时将吸热35.96 kJ,故A、B、D正确;反应的产物和反应的产物的热稳定性相同,C错误。,解题思路-得:I2(?) I2(?)H=-35.96 kJmol-1,因固态碘转化为气态碘为吸热过程, 可知中的I2为气态,中的I2为固态。,2.(2019宁波镇海中学高二期始,21)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是() A.已知NaOH(aq)+HC

42、l(aq) NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,则含40.0 g NaOH的稀溶 液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于57.3 kJ B.已知2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)H=-483.6 kJmol-1,则在常温条件下4 g H2完全燃烧放出的 热量为483.6 kJ C.已知:2C(s)+2O2(g) 2CO2(g)H1=a kJmol-1 2C(s)+O2(g) 2CO(g)H2=b kJmol-1,则ab D.已知P(白磷,s) P(红磷,s)H0,则白磷比红磷稳定,答案A强酸和强碱的中和反应的反应热为57.3 kJmol-1,醋酸电离吸热,故选项中放

43、出的热量小于57.3 kJ,A正确;常温条件下,4 g H2完全燃烧生成的水是液态,放出的热量大于483.6 kJ,B错误;等量的碳生成CO2比生成CO放出热量多,则H小,C错误;由P(白磷,s) P(红磷,s)H0, 说明白磷比红磷能量高,白磷不如红磷稳定,D错误。,3.(2018衢州高二期中联考,12)发射嫦娥三号的长征三号乙运载火箭,其中第3级火箭中的能源物质为液态H2和液态O2,发生的反应为2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)。下列说法不正确的是() A.化合反应都是放热反应 B.2 mol气态H2与1 mol气态O2的总能量大于2 mol水蒸气的总能量 C.断裂2 mol HH键

44、、1 mol OO键吸收的总能量小于形成4 mol HO键释放的总能量 D.氢气燃烧过程中能量变化可用下图表示,答案A化合反应不一定都是放热反应,如CO2+C 2CO为吸热反应,故A错误;氢气在氧 气中燃烧为放热反应,故反应物2 mol气态H2与1 mol气态O2的总能量大于生成物2 mol水蒸气的总能量,B正确;氢气在氧气中燃烧为放热反应,故断裂2 mol HH键、1 mol OO键吸收的总能量小于形成4 mol HO键释放的总能量,故C正确;氢气在氧气中燃烧,反应放热,反应物总能量高于生成物总能量,故D正确。,解题点睛明确反应热与反应物、生成物能量的关系,正确读懂图像是解题的关键。,4.(

45、2019诸暨中学测试,19)根据合成氨反应的能量变化示意图,下列有关说法正确的是() A.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=-2(a-b) kJmol-1 B.断裂0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)中所有的化学键释放a kJ热量 C.2NH3(l) N2(g)+3H2(g)H=2(b+c-a) kJmol-1 D.若合成氨反应使用催化剂,反应放出的热量增多,答案C由图可知,N2(g)+H2(g) NH3(g)H=(a-b) kJmol-1,故N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=2(a-b) kJmol-1,A错误;断键吸收能量,故B错误;NH3(l) N

46、2(g)+H2(g)H=(c+b- a) kJmol-1,则2NH3(l) N2(g)+3H2(g)H=2(c+b-a) kJmol-1,故C正确;催化剂只能改变反应 速率,不能改变热效应,故D错误。,规律方法判断一个热化学方程式是否正确,主要从以下四个方面入手: (1)各物质的化学式是否正确,化学方程式是否符合客观事实; (2)各物质的聚集状态是否注明; (3)化学方程式是否配平; (4)H是否与化学方程式中各物质前的化学计量数相对应,其符号和数值是否正确。,5.(2019浙江“五校”第一次联考,19)已知在25 、1.01105 Pa下,1 mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如下图

47、所示,下列有关说法正确的是() A.H2O(g)分解为H2(g)与O2(g)时放出热量 B.热化学方程式为2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)H=-490 kJmol-1 C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为甲乙丙 D.乙丙的过程中若生成液态水,释放的能量将小于930 kJ,答案B氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气的H=反应物总键能-生成物总键能=436 kJ/mol+ 249 kJ/mol-930 kJ/mol=-245 kJ/mol,反应放热,所以水分解吸热,故A错误;据A分析,生成1 mol水蒸气时放出245 kJ的热量,则热化学方程式为2H2(g)+O2(g) 2H2O(g

48、)H=-490 kJmol-1, 故B正确;断键吸收能量,成键释放能量,甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙甲丙,故C错误;水蒸气变成液态水会放热,乙丙的过程中若生成液态水,释放的能量将大于930 kJ, 故D错误。,解题点睛正确读懂图像是解题的关键。题图表示了1 mol氢气和0.5 mol氧气反应生成1 mol水的过程中的能量变化,断键吸收能量,成键释放能量,H=反应物总键能-生成物总键能。,考点二盖斯定律及反应热的有关计算,6.(2019台州中学检测,19)肼是一种常见的还原剂,不同条件下分解产物不同,60300 时,在Cu等金属表面肼分解的机理如下图所示,已知200 时:.3N2H

49、4(g) N2(g)+4NH3(g)H1= -32.9 kJmol-1; .N2H4(g)+H2(g) 2NH3(g)H2=-41.8 kJmol-1。 下列说法不正确的是() A.肼属于共价化合物 B.图示过程、都是吸热反应 C.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为21 D.200 时,肼分解的热化学方程式为N2H4(g) N2(g)+2H2(g)H=+50.7 kJmol-1,答案BN2H4分子中含有NH键、NN键,均为共价键,肼属于共价化合物,故A正确;3N2H4(g) N2(g)+4NH3(g)H1=-32.9 kJmol-1,说明过程是放热反应,故B错误;3N2H4(g) N2(g)

50、+ 4NH3(g)反应中,N2H4N2,N的化合价升高,作还原剂,N2H4NH3,N的化合价降低,作氧化剂,生成NH3和N2的物质的量之比为41,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为21,故C正确;根据盖斯定律:()式-2()式得N2H4(g) N2(g)+2H2(g)H=-32.9 kJmol-1-2(-41.8 kJ mol-1)=+50.7 kJmol-1,故D正确。,解题关键盖斯定律的应用方法以及氧化还原反应的有关概念。,易错警示选项C中同一种物质既是氧化剂又是还原剂,要按电子得失来计算。,7.(2019绍兴3月选考科目适应性考试,21)根据下图所示能量循环图,下列说法正确的是() 2K

51、+(g) + 2Cl-(g) 2KCl(s) 2K(g) 2Cl(g) 2K(s) + Cl2(g) 2KCl(s) A.H10;H20;H40;H0 D.H=H1+H2+H3+H4-H5,答案BK(s)转化为K(g)吸热,H10,K(g)失去电子转化为K+(g),需破坏原子核对电子的吸引,为吸热过程,即H20,故A错误;Cl2(g)转化为Cl(g),需破坏ClCl键,为吸热过程,即H30, Cl(g)转化为Cl-(g),由不稳定结构转化为8电子稳定结构,为放热过程,即H40,故B正确;KCl(s)转化为K+(g)和Cl-(g)需破坏离子键,为吸热过程,则K+(g)和Cl-(g)结合生成KCl

52、(s)为放热过程,H50,K(s)在Cl2(g)中燃烧生成KCl(s)为放热反应,H0,故C错误;由盖斯定律知:H=H1+H2+H3+ H4+H5,故D错误。,解题点睛如何判断H1、H2、H3、H4、H5的正负是解题的关键。,8.(2019临海回浦中学检测,16)一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量Q kJ,经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 molL-1的KOH溶液100 mL,恰好生成正盐,则此条件下反应: C4H10(g)+O2(g) 4CO2(g)+5H2O(l)的H为() A.-16Q kJmol-1B.+8Q kJmol-1 C.+16Q kJmol-1 D.-8Q kJmo

53、l-1,答案A根据已知热化学方程式和反应CO2+2KOH K2CO3+H2O可知n(C4H10)=n(CO2)= n(KOH)=0.1 L5 molL-1= mol,则1 mol C4H10完全燃烧放出的热量为16Q kJ,H为 -16Q kJmol-1。,9.(2019浙江名校协作体期始,21)在1 200 时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应: H2S(g)+O2(g) SO2(g)+H2O(g)H1 2H2S(g)+SO2(g) S2(g)+2H2O(g)H2 H2S(g)+O2(g) S(g)+H2O(g)H3 2S(g) S2(g)H4 下列说法正确的是() A.H1H3 B.H10,

54、H40 C.(H1+H2-3H3)-H4=0 D.(3H3-H1-H2)-H4=0,答案C1 mol H2S(g)完全燃烧放出的热量H1比不完全燃烧放出的热量H3要多,|H1|H3|, 考虑到H10,H30,故有H1H3,A错误;H2S(g)燃烧为放热反应,H10,S2(g)转化为S(g)要破坏共价键,为吸热反应,则2S(g) S2(g)为放热反应,H40,B错误;将H1、H2、H3、H4 对应的反应分别标记为、,由盖斯定律知:式+式-式3得:3S(g)=S2(g),故 有H1+H2-3H3=H4,即:(H1+H2-3H3)-H4=0,故C正确,D错误。,B组20172019年高考模拟专题综合

55、题组 一、选择题(每题5分,共30分),1.(2018衢州二中高二期末,19)乙烯和氢气反应过程中的能量变化如下图中曲线b所示。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.图中曲线a可表示使用催化剂时的能量变化D.逆反应的活化能大于正反应的活化能,答案C由题图可知生成物能量大于反应物能量,该反应为吸热反应,故A错误;催化剂可以改变反应速率,不能改变反应焓变,故B错误;逆反应的活化能小于正反应的活化能,故D错误。,2.(2019温州模拟,19)H2与ICl的反应分、两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法正确的是() A.反应、反应的H均大于零 B.反应、反

56、应均为氧化还原反应 C.反应比反应的速率慢,与相应正反应的活化能无关 D.该反应的热化学方程式可表示为H2(g)+2ICl(g) I2(g)+2HCl(g)H=-218 kJ,答案B根据图像可知,反应和反应中反应物总能量都大于生成物,则反应、反应均为放热反应,H均小于零,A错误;反应中氢气参与反应,反应产物都是化合物,则一定存在化合价变化,反应中反应物都是化合物,生成物中有碘单质,则也一定存在化合价变化,所以反应均为氧化还原反应,B正确;反应比反应的速率慢,其原因为反应中正反应的活化能较大,反应中正反应的活化能较小,C错误;反应、反应总的能量变化为218 kJmol-1,根据盖斯定律可知,反应

57、、反应的焓变之和为H=-218 kJmol-1,D错误。,3.(2018浙江名校协作体期始联考,19)一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、Cl(x=1,2,3,4)的能 量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是() A.这些离子中结合H+能力最强的是E B.A、B、C、D、E五种微粒中C最稳定 C.CB+D的反应,反应物的总键能大于生成物的总键能 D.BA+D反应的热化学方程式为 3ClO-(aq) Cl(aq)+2Cl-(aq)H=-116 kJmol-1,答案D因HClO4为强酸,HClO为弱酸,故题述离子中结合H+能力最强的显然不是Cl,A错 误;能量越低越稳定,故A、B、

58、C、D、E五种微粒中C最不稳定,A最稳定,B错误;CB+D的反应为2Cl(aq) ClO-(aq)+Cl(aq),H=(60 kJmol-1+64 kJmol-1)-2100 kJmol-1=-76 kJmol-1, 反应放热,故反应物的总键能小于生成物的总键能,C错误;BA+D反应的热化学方程式为 3ClO-(aq) Cl(aq)+2Cl-(aq)H=(64 kJmol-1+20 kJmol-1)-360 kJmol-1=-116 kJmol-1,D 正确。,思路梳理通过能量的高低来判断物质的稳定性;通过比较反应物总能量与生成物总能量的高低来判断反应的热效应;通过变化过程中具体物质的转化来分

59、析发生的具体反应。,4.(2019嘉兴期末,21)几种物质的能量关系如下图所示。下列说法正确的是() A.C(s)+O2(g) CO2(g)H=-965.1 kJmol-1 B.2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)H=-221.2 kJmol-1 C.由图可知,甲烷的燃烧热为779.7 kJmol-1 D.通常由元素最稳定的单质生成1 mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准生成焓,由图可知,CH4(g)的标准生成焓为+74.8 kJmol-1,答案B根据能量关系知,1 mol C(s)和2 mol H2(g)完全燃烧放出965.1 kJ的热量,故A错误;由能量关系知,CO(g)+O2(g) CO2(g)H=(854.5-965.1) kJmol-1=-110.6 kJmol-1,故B正确;由 图可知甲烷的燃烧热为890.3 kJmol-1,故C错误;依题给信息,反应C(s)+2H2(g) CH4(g)的热 效应为CH4(g)的标准生成焓,由图可得:CH4(g)的标准生成焓为(890.3-965.1) kJmol-1=-74.8 kJmol-1,故D错误。,5.(2019金华一中选考模拟,21)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)+