四川省古藺縣藺陽中學(xué)人教版高三化學(xué)選修四第一章化學(xué)反應(yīng)與能量專題 課件

考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念及計(jì)算A組

統(tǒng)一命題·課標(biāo)卷題組1.(2015課標(biāo)Ⅱ,27,14分,0.321)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分

為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:①CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)

ΔH1②CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH2③CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)

ΔH3回答下列問題:(1)已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:五年高考化學(xué)鍵H—HC—OC

OH—OC—HE/(kJ·mol-1)4363431076465413由此計(jì)算ΔH1=

kJ·mol-1;已知ΔH2=-58kJ·mol-1,則ΔH3=

kJ·mol-1。五年高考化學(xué)鍵H—HC—OC??OH—OC—HE/(kJ·m(2)反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為

;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變

化關(guān)系的曲線為

(填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是

。

圖1圖2

(3)合成氣組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時(shí),體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2

所示。α(CO)值隨溫度升高而

(填“增大”或“減小”),其原因是

;圖2中的壓強(qiáng)由大到小為

,其判斷理由是

。

;圖2中的壓強(qiáng)由大到小答案(1)-99+41(每空2分,共4分)(2)K=

[或Kp=

](1分)a反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高變小(每空1分,共2分)(3)減小升高溫度時(shí),反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)③為吸

熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又使產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低(1分,2分,

共3分)p3>p2>p1相同溫度下,由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率;而反

應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響。故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)化率

升高(每空2分,共4分)解析(1)由反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系可得,ΔH1=1076kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1-3×413kJ·mol-1-343kJ·

mol-1-465kJ·mol-1=-99kJ·mol-1;依據(jù)蓋斯定律知,反應(yīng)③=②-①,則ΔH3=ΔH2-ΔH1=-58kJ·mol-1-(-99

kJ·mol-1)=+41kJ·mol-1。(2)由化學(xué)平衡常數(shù)的定義知,K=

;ΔH1<0,即反應(yīng)①是放熱反應(yīng),升高溫度,K值減小,故a曲線能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系。答案(1)-99+41(每空2分,共4分)解析(1)由思路分析

(1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)③的反應(yīng)熱;(2)化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響,根據(jù)溫度對平衡移動(dòng)的影響,判斷溫度對平衡常數(shù)的影響;(3)根據(jù)壓強(qiáng)、溫度對反應(yīng)①、③的影響,分析CO的轉(zhuǎn)化率變化的原因。知識(shí)拓展

對于此題化學(xué)圖像問題,可按以下的方法進(jìn)行分析:①認(rèn)清坐標(biāo)系,理清縱、橫坐標(biāo)

所代表的意義,并與化學(xué)反應(yīng)原理掛鉤。②緊扣反應(yīng)特征,理清反應(yīng)方向是吸熱還是放熱,體積

是增大還是減小,有無固體、純液體物質(zhì)參加反應(yīng)。③看清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn),看清曲線的變化

趨勢等。評析本題以合成氣在催化劑作用下合成甲醇為背景,綜合考查反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系,蓋斯定律

的應(yīng)用,化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式,結(jié)合圖像分析平衡的移動(dòng)。中等難度。思路分析

(1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)③的反應(yīng)熱;知識(shí)拓B組

自主命題·省(區(qū)、市)卷題組2.(2015北京理綜,9,6分)最新報(bào)道:科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形

成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下:

下列說法正確的是

()A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B.在該過程中,CO斷鍵形成C和OC.CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過程答案

CA項(xiàng),CO和O生成CO2是放熱反應(yīng);B項(xiàng),觀察反應(yīng)過程的示意圖知,該過程中,CO中的化

學(xué)鍵沒有斷裂形成C和O;C項(xiàng),圖中CO和O生成的CO2分子中含有極性共價(jià)鍵;D項(xiàng),狀態(tài)Ⅰ→狀

態(tài)Ⅲ表示CO與O反應(yīng)的過程。B組

自主命題·省(區(qū)、市)卷題組答案

CA項(xiàng),C3.(2014江蘇單科,11,4分)下列有關(guān)說法正確的是

()A.若在海輪外殼上附著一些銅塊,則可以減緩海輪外殼的腐蝕B.2NO(g)+2CO(g)

N2(g)+2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0C.加熱0.1mol·L-1Na2CO3溶液,C

的水解程度和溶液的pH均增大D.對于乙酸與乙醇的酯化反應(yīng)(ΔH<0),加入少量濃硫酸并加熱,該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡常數(shù)

均增大答案

CA項(xiàng),若在海輪外殼上附著一些銅塊,則Fe、Cu和海水構(gòu)成原電池,海輪外殼腐蝕更快,

A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),該反應(yīng)是熵減的反應(yīng),即ΔS<0,要在常溫下自發(fā)進(jìn)行,則ΔH<0,B項(xiàng)錯(cuò)誤;加熱會(huì)促進(jìn)

C

水解,c(OH-)增大,pH增大,C項(xiàng)正確;D項(xiàng),酯化反應(yīng)是放熱反應(yīng),加熱會(huì)加快反應(yīng)速率,但平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2014江蘇單科,11,4分)下列有關(guān)說法正確的是?(4.(2013北京理綜,6,6分)下列設(shè)備工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是

()ABCD

硅太陽能電池鋰離子電池太陽能集熱器燃?xì)庠畲鸢?/p>

D硅太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鋰離子電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化

為電能的裝置,B項(xiàng)錯(cuò)誤;太陽能集熱器是將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置,C項(xiàng)錯(cuò)誤;燃?xì)馔ㄟ^燃?xì)庠?/p>

發(fā)生燃燒反應(yīng),如CH4+2O2

CO2+2H2O,實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能到熱能的轉(zhuǎn)化,D項(xiàng)正確。4.(2013北京理綜,6,6分)下列設(shè)備工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)5.(2013福建理綜,11,6分)某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、

CO。其過程如下:mCeO2

(m-x)CeO2·xCe+xO2(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2

mCeO2+xH2+xCO下列說法不正確的是

()A.該過程中CeO2沒有消耗B.該過程實(shí)現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化C.右圖中ΔH1=ΔH2+ΔH3D.以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO+4OH--2e-

C

+2H2O答案

C將題給方程式加和可得總反應(yīng)方程式:H2O+CO2

H2+CO+O2,則該過程是在CeO2作催化劑、太陽提供能量的情況下完成的,故A、B正確。C項(xiàng),根據(jù)蓋斯定律,應(yīng)為ΔH1=-ΔH2-Δ

H3,錯(cuò)誤。評析本題考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,涉及熱化學(xué)、電化學(xué)、蓋斯定律等知識(shí),難度中等偏

上。5.(2013福建理綜,11,6分)某科學(xué)家利用二氧化鈰(C6.(2013重慶理綜,6,6分)已知:P4(g)+6Cl2(g)

4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)

4PCl5(g)

ΔH=bkJ·mol-1,P4具有正四面體結(jié)構(gòu),PCl5中P—Cl鍵的鍵能為ckJ·mol-1,PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol-1。下列敘述正確的是

()A.P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)

PCl5(s)的反應(yīng)熱ΔHC.Cl—Cl鍵的鍵能為(b-a+5.6c)/4kJ·mol-1D.P—P鍵的鍵能為(5a-3b+12c)/8kJ·mol-1

6.(2013重慶理綜,6,6分)已知:P4(g)+6Cl2答案

CP原子半徑大于Cl原子半徑,P—P鍵鍵長大于P—Cl鍵,故P—P鍵鍵能小于P—Cl鍵鍵

能,A項(xiàng)錯(cuò)誤;設(shè)P4(g)+6Cl2(g)

4PCl3(g)

ΔH=akJ·mol-1……①,P4(g)+10Cl2(g)

4PCl5(g)

ΔH=bkJ·mol-1……②,利用蓋斯定律

(②-①)可得Cl2(g)+PCl3(g)

PCl5(g)的ΔH,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Cl2(g)+PCl3(g)

PCl5(g)

ΔH=

(b-a)kJ·mol-1,根據(jù)ΔH=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,設(shè)Cl—Cl鍵鍵能為xkJ·mol-1,則:x+3×1.2c-5c=

(b-a),x=

(b-a+5.6c),C正確;①×5-②×3得2P4(g)+12PCl5(g)

20PCl3(g)

ΔH=(5a-3b)kJ·mol-1,設(shè)P—P鍵鍵能為ykJ·mol-1,則:12y+60c-72c=5a-3b,y=

(5a-3b+12c),D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案

CP原子半徑大于Cl原子半徑,P—P鍵鍵長大于7.(2014北京理綜,26,14分)NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3和NH4NO3,如下圖所示。

(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化劑作用下反應(yīng),其化學(xué)方程式是

。(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)

2NO2(g)。在其他條件相同時(shí),分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下隨溫度變化的曲線(如圖)。①比較的p1、p2大小關(guān)系

。

②隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)的趨勢是

。7.(2014北京理綜,26,14分)NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以(3)Ⅲ中,降低溫度,將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l),再制備濃硝酸。①已知:2NO2(g)

N2O4(g)

ΔH12NO2(g)

N2O4(l)

ΔH2下列能量變化示意圖中,正確的是(選填字母)

。

②N2O4與O2、H2O化合的化學(xué)方程式是

。(4)Ⅳ中,電解NO制備NH4NO3,其工作原理如圖所示。為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充

物質(zhì)A。A是

,說明理由:

。四川省古藺縣藺陽中學(xué)人教版高三化學(xué)選修四第一章化學(xué)反應(yīng)與能量專題課件答案(1)4NH3+5O2

4NO+6H2O(2)①p1<p2②減小(3)①A②2N2O4+O2+2H2O

4HNO3(4)NH3根據(jù)反應(yīng):8NO+7H2O

3NH4NO3+2HNO3,電解產(chǎn)生的HNO3多答案(1)4NH3+5O2?4NO+6H2O解析(1)NH3催化氧化生成NO,所以化學(xué)方程式為:4NH3+5O2

4NO+6H2O。(2)①采用“定一議二”的分析方法,在相同溫度的條件下,p1時(shí)NO平衡轉(zhuǎn)化率低,p2時(shí)NO平衡轉(zhuǎn)

化率高,由反應(yīng)特點(diǎn)知:p1<p2。②在相同壓強(qiáng)的條件下,NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而下降,所以溫度升高,平衡常數(shù)減小。(3)①降低溫度,NO2轉(zhuǎn)化成N2O4,所以ΔH1<0,ΔH2<0,再根據(jù)物質(zhì)(N2O4)的狀態(tài)可判斷出NO2轉(zhuǎn)化成

液態(tài)N2O4放熱更多。故選A。②N2O4與O2、H2O發(fā)生化合反應(yīng),產(chǎn)物應(yīng)為HNO3,所以反應(yīng)方程式為:2N2O4+O2+2H2O

4HNO3。(4)由圖示知,陰極反應(yīng)為:NO+6H++5e-

N

+H2O,陽極反應(yīng)為:NO+2H2O-3e-

N

+4H+,根據(jù)得失電子守恒可判斷出:當(dāng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相同時(shí),陽極產(chǎn)生的N

的物質(zhì)的量多于陰極產(chǎn)生的N

的物質(zhì)的量,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,可補(bǔ)充NH3。評析本題綜合性較強(qiáng),考查了氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡、反應(yīng)熱、電解原理等知識(shí)點(diǎn),考生平

時(shí)若能熟練掌握化學(xué)反應(yīng)原理的知識(shí),本題得分率會(huì)較高。解析(1)NH3催化氧化生成NO,所以化學(xué)方程式為:4NHC組

教師專用題組8.(2013山東理綜,12,4分)對于反應(yīng)CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)

ΔH<0,在其他條件不變的情況下

()A.加入催化劑,改變了反應(yīng)的途徑,反應(yīng)的ΔH也隨之改變B.改變壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動(dòng),反應(yīng)放出的熱量不變C.升高溫度,反應(yīng)速率加快,反應(yīng)放出的熱量不變D.若在原電池中進(jìn)行,反應(yīng)放出的熱量不變答案

B

ΔH的大小取決于反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài),與反應(yīng)途徑無關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;升高溫度,平衡逆向

移動(dòng),反應(yīng)放出的熱量減少,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若反應(yīng)在原電池中進(jìn)行,化學(xué)能會(huì)轉(zhuǎn)化為電能,D項(xiàng)錯(cuò)誤。C組

教師專用題組答案

B

ΔH的大小取決于反A組

統(tǒng)一命題·課標(biāo)卷題組1.(2014大綱全國,28,15分)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5。回答下列

問題:(1)已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-93.6℃和76℃,AX5的熔點(diǎn)為167℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反

應(yīng)生成1molAX5,放出熱量123.8kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

。(2)反應(yīng)AX3(g)+X2(g)

AX5(g)在容積為10L的密閉容器中進(jìn)行。起始時(shí)AX3和X2均為0.2mol。反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行,反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示?？键c(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷A組

統(tǒng)一命題·課標(biāo)卷題組考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書寫及正誤①列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)=

。②圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的次序?yàn)?/p>

(填

實(shí)驗(yàn)序號(hào));與實(shí)驗(yàn)a相比,其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是:b

、c

。③用p0表示開始時(shí)總壓強(qiáng),p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng),α表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率,則α的表達(dá)式為

;實(shí)驗(yàn)a和c的平衡轉(zhuǎn)化率:αa為

、αc為

。答案(1)AX3(l)+X2(g)

AX5(s)

ΔH=-123.8kJ·mol-1(2分)(2)①

=1.7×10-4mol·L-1·min-1(3分)②bca(2分)加入催化劑。反應(yīng)速率加快,但平衡點(diǎn)沒有改變(2分)溫度升高。反應(yīng)速率加快,

但平衡點(diǎn)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(或反應(yīng)容器的容積和起始物質(zhì)的量未改變,但起始總壓強(qiáng)增大)(2

分)③α=2(1-

)(2分)50%(1分)40%(1分)①列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)解析(1)由題意知,室溫時(shí),AX3是液體,AX5是固體,所以熱化學(xué)方程式為AX3(l)+X2(g)

AX5(s)

ΔH=-123.8kJ·mol-1。(2)①開始時(shí)n0=0.4mol,總壓強(qiáng)為160kPa,平衡時(shí)總壓強(qiáng)為120kPa,設(shè)平衡時(shí)的總物質(zhì)的量為n,則

=

,n=0.4mol×

=0.3mol。AX3(g)+X2(g)

AX5(g)起始量/mol:0.20.20平衡量/mol:0.2-x0.2-x

x(0.2-x)+(0.2-x)+x=0.3,x=0.1,v(AX5)=

=1.7×10-4mol·L-1·min-1。③AX3(g)+X2(g)

AX5(g)初始0.2mol0.2mol0變化

xmol

xmol

xmol平衡(0.2-x)mol(0.2-x)mol

xmol

=

=

,解得x=

解析(1)由題意知,室溫時(shí),AX3是液體,AX5是固體,所所以α=

=2(1-

);把實(shí)驗(yàn)a、c起始與平衡時(shí)對應(yīng)的壓強(qiáng)代入上式,解得:實(shí)驗(yàn)a的轉(zhuǎn)化率αa=2×(1-

)=50%,實(shí)驗(yàn)c的轉(zhuǎn)化率αc=2×(1-

)=40%。審題技巧

抓住題設(shè)(1)中的信息,判斷AX3和AX5在室溫時(shí)的聚集狀態(tài),正確書寫熱化學(xué)方程式;

注意(2)中的可逆反應(yīng)中AX3和AX5均為氣體。知識(shí)拓展

書寫熱化學(xué)方程式的一般步驟(1)依據(jù)有關(guān)信息寫出化學(xué)方程式,并配平,同時(shí)注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。(2)根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)計(jì)算相應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值。(3)如果反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH為負(fù)值;如果反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH為正值。將反應(yīng)熱寫在第一步所

得方程式的后面。(4)如果題目另有要求,如書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式和表示中和熱的熱化學(xué)方程式,要適

當(dāng)改變熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)。評析本題以化學(xué)平衡為載體,考查了熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、轉(zhuǎn)化

率的計(jì)算等。綜合性較強(qiáng),難度適中。所以α=?=2(1-?);審題技巧

抓住題設(shè)(1)中的B組

自主命題·省(區(qū)、市)卷題組2.(2015重慶理綜,6,6分)黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一,其爆炸的熱化學(xué)方程式為:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)

K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ·mol-1已知:碳的燃燒熱ΔH1=akJ·mol-1S(s)+2K(s)

K2S(s)

ΔH2=bkJ·mol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)

2KNO3(s)

ΔH3=ckJ·mol-1則x為

()A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b答案

A本題已知的三個(gè)熱化學(xué)方程式為:①C(s)+O2(g)

CO2(g)

ΔH1=akJ·mol-1②S(s)+2K(s)

K2S(s)

ΔH2=bkJ·mol-1③2K(s)+N2(g)+3O2(g)

2KNO3(s)

ΔH3=ckJ·mol-1由蓋斯定律可推出,3×①+②-③可得熱化學(xué)方程式S(s)+2KNO3(s)+3C(s)

K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)

ΔH=xkJ·mol-1=(3a+b-c)kJ·mol-1,因此A項(xiàng)正確。評析本題考查熱化學(xué)反應(yīng)中蓋斯定律的運(yùn)用,題目意思簡明扼要,解題思路清晰。B組

自主命題·省(區(qū)、市)卷題組答案

A本題已知C組

教師專用題組3.(2013北京理綜,26,14分)NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨,寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式:

。(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化示意圖如下:

①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:

。②隨溫度升高,該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢是

。(3)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx的排放。①當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí),NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程

式:

。②當(dāng)尾氣中空氣過量時(shí),催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下:12

MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是

,元素的金屬性逐漸增強(qiáng),金屬氧化物對NOx的吸收能力逐漸增強(qiáng)。C組

教師專用題組①Pt電極上發(fā)生的是

反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。②寫出NiO電極的電極反應(yīng)式:

。(4)通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量,其工作原理示意圖如下:①Pt電極上發(fā)生的是

反應(yīng)(填“氧化”或“還原”答案(1)3NO2+H2O

2HNO3+NO(2)①N2(g)+O2(g)

2NO(g)

ΔH=+183kJ·mol-1②增大(3)①2CO+2NO

N2+2CO2②根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù),得知它們均為ⅡA族元素。同一主族的元素,從上到下,原子

半徑逐漸增大(4)①還原②NO+O2--2e-

NO2

解析(2)①由題干信息可知:N2(g)

2N(g)

ΔH1=+945kJ·mol-1,O2(g)

2O(g)

ΔH2=+498kJ·mol-1,2N(g)+2O(g)

2NO(g)

ΔH3=-1260kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律可得:N2(g)+O2(g)

2NO(g)

ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=+183kJ·mol-1。(3)②根據(jù)各元素的質(zhì)子數(shù)結(jié)合每一周期容納的元素種數(shù)可推出Mg、Ca、Sr、Ba都為ⅡA族元

素,它們分別位于三、四、五、六周期,同一主族元素,從上到下,原子半徑依次增大,金屬性逐漸

增強(qiáng)。(4)①由題圖提供的信息可知Pt電極上O2得電子,發(fā)生還原反應(yīng):O2+4e-

2O2-。②在NiO電極上NO被氧化成NO2:NO+O2--2e-

NO2。答案(1)3NO2+H2O?2HNO3+NO解析(2)A組

統(tǒng)一命題·課標(biāo)卷題組1.(2014課標(biāo)Ⅱ,13,6分,0.352)室溫下,將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低,熱效應(yīng)

為ΔH1,將1mol的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高,熱效應(yīng)為ΔH2;CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)

方程式為:CuSO4·5H2O(s)

CuSO4(s)+5H2O(l),熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是

()A.ΔH2>ΔH3B.ΔH1<ΔH3C.ΔH1+ΔH3=ΔH2D.ΔH1+ΔH2>ΔH3

考點(diǎn)三蓋斯定律及其應(yīng)用答案

B由題干信息可得:①CuSO4·5H2O(s)

Cu2+(aq)+S

(aq)+5H2O(l)

ΔH1>0,②CuSO4(s)

Cu2+(aq)+S

(aq)

ΔH2<0,③CuSO4·5H2O(s)

CuSO4(s)+5H2O(l)

ΔH3,根據(jù)蓋斯定律可知,ΔH3=ΔH1-ΔH2,由于ΔH1>0,ΔH2<0,故ΔH3>ΔH1,B項(xiàng)正確,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤;ΔH3>0,ΔH2<0,故ΔH3>Δ

H2,A項(xiàng)錯(cuò)誤。解題關(guān)鍵

依據(jù)題給信息正確寫出各步轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式是解題的關(guān)鍵。易錯(cuò)警示

容易認(rèn)為前兩種情況是物理過程,根據(jù)題目的已知條件寫不出熱化學(xué)方程式,無法根

據(jù)蓋斯定律求算判斷。評析在解答有關(guān)熱化學(xué)方程式的題目時(shí),一要注意熱化學(xué)方程式的書寫規(guī)范,二要注意比較Δ

H的大小時(shí)看正、負(fù),三要會(huì)運(yùn)用蓋斯定律。A組

統(tǒng)一命題·課標(biāo)卷題組考點(diǎn)三蓋斯定律及其應(yīng)用答案

2.(2017課標(biāo)Ⅰ,28,14分)近期發(fā)現(xiàn),H2S是繼NO、CO之后的第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)分子,它具

有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能?；卮鹣铝袉栴}:(1)下列事實(shí)中,不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強(qiáng)弱的是

(填標(biāo)號(hào))。A.氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng),而亞硫酸可以B.氫硫酸的導(dǎo)電能力低于相同濃度的亞硫酸C.0.10mol·L-1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和2.1D.氫硫酸的還原性強(qiáng)于亞硫酸(2)下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。

通過計(jì)算,可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學(xué)方程式分別為

、

,制得等量H2所需能量較少的是

。2.(2017課標(biāo)Ⅰ,28,14分)近期發(fā)現(xiàn),H2S是繼NO(3)H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)

COS(g)+H2O(g)。在610K時(shí),將0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L的空鋼瓶中,反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1=

%,反應(yīng)平衡常數(shù)K=

。②在620K重復(fù)實(shí)驗(yàn),平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03,H2S的轉(zhuǎn)化率α2

α1,該反應(yīng)的ΔH

0。(填“>”“<”或“=”)③向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體,能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是

(填標(biāo)號(hào))。A.H2SB.CO2C.COSD.N2

答案(1)D(2)H2O(l)

H2(g)+

O2(g)

ΔH=286kJ·mol-1H2S(g)

H2(g)+S(s)

ΔH=20kJ·mol-1系統(tǒng)(Ⅱ)(3)①2.52.8×10-3②>>③B答案(1)D解析本題考查了蓋斯定律、化學(xué)平衡的移動(dòng)、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算等。(1)酸性強(qiáng)弱與酸的還原性沒有必然的聯(lián)系,所以D錯(cuò)誤。(2)將系統(tǒng)(Ⅰ)、(Ⅱ)中的三個(gè)熱化學(xué)方程式均直接相加即可得到所需答案。(3)①反應(yīng)前后氣體體積不變,則平衡后水的物質(zhì)的量為(0.10mol+0.40mol)×0.02=0.01mol,利用

三段式:H2S(g)+CO2(g)

COS(g)+H2O(g)起始0.40mol0.10mol00轉(zhuǎn)化0.01mol0.01mol0.01mol0.01mol平衡0.39mol0.09mol0.01mol0.01mol則H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1=

×100%=2.5%。平衡常數(shù)K=

≈2.8×10-3。②由610K到620K,水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,說明平衡正向移動(dòng),則H2S的轉(zhuǎn)化率增大,正反應(yīng)吸

熱,ΔH>0。解析本題考查了蓋斯定律、化學(xué)平衡的移動(dòng)、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算③A項(xiàng),再充入H2S,H2S轉(zhuǎn)化率會(huì)減小,錯(cuò)誤;B項(xiàng),再充入CO2,平衡正向移動(dòng),H2S轉(zhuǎn)化率增大,正確;

C項(xiàng),充入COS,平衡逆向移動(dòng),H2S轉(zhuǎn)化率減小,錯(cuò)誤;D項(xiàng),充入N2,平衡不移動(dòng),H2S轉(zhuǎn)化率不變,錯(cuò)

誤。審題方法抓關(guān)鍵詞第(2)題中,看似所給信息較亂,實(shí)際在題中明確給出了提示,關(guān)鍵詞是系統(tǒng)(Ⅰ)中“水分解制

氫”,系統(tǒng)(Ⅱ)中“硫化氫分解聯(lián)產(chǎn)氫氣、硫黃”。③A項(xiàng),再充入H2S,H2S轉(zhuǎn)化率會(huì)減小,錯(cuò)誤;B項(xiàng),再充入3.(2014課標(biāo)Ⅰ,28,15分,0.409)乙醇是重要的有機(jī)化工原料,可由乙烯氣相直接水合法或間接水

合法生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}:(1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。寫

出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式

。(2)已知:甲醇脫水反應(yīng)2CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH1=-23.9kJ·mol-1甲醇制烯烴反應(yīng)2CH3OH(g)

C2H4(g)+2H2O(g)

ΔH2=-29.1kJ·mol-1乙醇異構(gòu)化反應(yīng)C2H5OH(g)

CH3OCH3(g)

ΔH3=+50.7kJ·mol-1則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g)

C2H5OH(g)的ΔH=

kJ·mol-1。與間接水合法相比,氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是

。四川省古藺縣藺陽中學(xué)人教版高三化學(xué)選修四第一章化學(xué)反應(yīng)與能量專題課件①列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=

(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。②圖中壓強(qiáng)(p1、p2、p3、p4)的大小順序?yàn)?/p>

,理由是

。③氣相直接水合法常采用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應(yīng)溫度290℃、壓強(qiáng)6.9MPa,

∶

=0.6∶1。乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%,若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外,還可以采取的措施有

、

。(3)下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系(其中

∶

=1∶1)。①列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=答案(1)C2H4+H2SO4

C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O

C2H5OH+H2SO4(2)-45.5污染小、腐蝕性小等(3)①

=

=

=0.07(MPa)-1②p1<p2<p3<p4反應(yīng)分子數(shù)減少,相同溫度下,壓強(qiáng)升高乙烯轉(zhuǎn)化率提高③將產(chǎn)物乙醇液化移去增加

∶

比答案(1)C2H4+H2SO4?C2H5OSO3H、C2H解析

(2)將題給反應(yīng)依次編號(hào)為①、②、③,反應(yīng)①減去反應(yīng)②再減去反應(yīng)③即得C2H4(g)+H2O

(g)

C2H5OH(g),故ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3=-23.9kJ·mol-1-(-29.1kJ·mol-1)-(+50.7kJ·mol-1)=-45.5kJ·mol-1。與間接水合法相比,氣相直接水合法沒有使用濃硫酸,減輕了酸對設(shè)備的腐蝕,且無酸性

廢液產(chǎn)生,污染小。(3)②由題給曲線知,相同溫度、不同壓強(qiáng)下乙烯的轉(zhuǎn)化率大小是p4>p3>p2>p1,而C2H4(g)+H2O(g)

C2H5OH(g)為氣體分子數(shù)(氣體總體積)減小的反應(yīng),壓強(qiáng)越高,C2H4轉(zhuǎn)化率越高,故壓強(qiáng)大小關(guān)系是p1<p2<p3<p4。③欲提高C2H4的轉(zhuǎn)化率,除增大壓強(qiáng)和降低溫度外,還可

使C2H5OH蒸氣液化而減小生成物濃度或增加

∶

的值,即增大H2O(g)的濃度。思路分析

(1)效仿乙酸乙酯的水解反應(yīng)書寫硫酸氫乙酯的水解反應(yīng)。(2)利用蓋斯定律構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式并求焓變。(3)①利用三段法計(jì)算平衡分壓,代入Kp的表達(dá)式計(jì)算即可;②根據(jù)壓強(qiáng)對平衡移動(dòng)的影響分析。解析

(2)將題給反應(yīng)依次編號(hào)為①、②、③,反應(yīng)①減去4.(2013課標(biāo)Ⅰ,28,15分,0.324)二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,可作為一種新型能源。由合成氣

(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過程包括以下四個(gè)反應(yīng):甲醇合成反應(yīng):(ⅰ)CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)

ΔH1=-90.1kJ·mol-1(ⅱ)CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0kJ·mol-1水煤氣變換反應(yīng):(ⅲ)CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.1kJ·mol-1二甲醚合成反應(yīng):(ⅳ)2CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=-24.5kJ·mol-14.(2013課標(biāo)Ⅰ,28,15分,0.324)二甲醚(CH

(以化學(xué)方程式表示)。(2)分析二甲醚合成反應(yīng)(ⅳ)對于CO轉(zhuǎn)化率的影響

。(3)由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為

。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增加壓強(qiáng)對直接制備二甲醚反應(yīng)的影

響

。(4)有研究者在催化劑(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、壓強(qiáng)為5.0MPa的條件下,由H2和CO直接制備二

甲醚,結(jié)果如下圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是

?；卮鹣铝袉栴}:(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度

Al2O3的主要工藝流程是

(以化學(xué)方程式表示)?；?/p>

(5)二甲醚直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn),其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93

kW·h·kg-1)。若電解質(zhì)為酸性,二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為

,一個(gè)二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化,可以產(chǎn)生

個(gè)電子的電量;該電池的理論輸

出電壓為1.20V,能量密度E=

(列式計(jì)算。能量

密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量,1kW·h=3.6×106J)。

答案(1)Al2O3(鋁土礦)+2NaOH+3H2O

2NaAl(OH)4、NaAl(OH)4+CO2

Al(OH)3↓+NaHCO3、2Al(OH)3

Al2O3+3H2O(2)消耗甲醇,促進(jìn)甲醇合成反應(yīng)(ⅰ)平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率增大;生成的H2O通過水煤氣變換反應(yīng)

(ⅲ)消耗部分CO(3)2CO(g)+4H2(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH=-204.7kJ·mol-1該反應(yīng)分子數(shù)減少,壓強(qiáng)升高使平衡右移,CO和H2轉(zhuǎn)化率增大,CH3OCH3產(chǎn)率增加。壓強(qiáng)升高使

CO和H2濃度增加,反應(yīng)速率增大(4)反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡左移(5)CH3OCH3+3H2O

2CO2+12H++12e-12

÷(3.6×106J·kW-1·h-1)=8.39kW·h·kg-1

答案(1)Al2O3(鋁土礦)+2NaOH+3H2O?2解析(2)反應(yīng)(ⅳ)消耗甲醇,減小了甲醇的濃度,反應(yīng)(ⅰ)平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率增大;另外反應(yīng)

(ⅳ)生成的H2O通過反應(yīng)(ⅲ)也會(huì)消耗部分CO。(3)(ⅰ)式×2+(ⅳ)式即得:2CO(g)+4H2(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH=-204.7kJ·mol-1。增大壓強(qiáng)對該反應(yīng)的影響是:①反應(yīng)速率增大;②平

衡右移,CO和H2的轉(zhuǎn)化率增大,CH3OCH3的產(chǎn)率增加。(4)升高溫度CO的轉(zhuǎn)化率降低的原因是正

反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡左移。(5)碳元素由-2價(jià)升高到+4價(jià),故一個(gè)二甲醚分子失去的電子數(shù)

為2×[(+4)-(-2)]=12,燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為CH3OCH3+3H2O-12e-

2CO2+12H+。根據(jù)題給能量密度的計(jì)算公式可列式計(jì)算出二甲醚直接燃料電池的能量密度。思路分析

(1)工業(yè)上用鋁土礦制備較高純度Al2O3的方法是先用NaOH溶液溶解鋁土礦得到

NaAl(OH)4溶液,然后再向溶液中通入過量CO2得到Al(OH)3沉淀,最后灼燒Al(OH)3即可得到Al2O3。(2)與CO轉(zhuǎn)化有關(guān)的反應(yīng)有反應(yīng)(ⅰ)、反應(yīng)(ⅲ),分析反應(yīng)(ⅳ)對反應(yīng)(ⅰ)、反應(yīng)(ⅲ)的影響即

可。(3)第一問根據(jù)蓋斯定律即可寫出結(jié)果。(4)根據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)可判斷。(5)根據(jù)原電池原理

解答。解析(2)反應(yīng)(ⅳ)消耗甲醇,減小了甲醇的濃度,反應(yīng)(ⅰ)B組

自主命題·省(區(qū)、市)卷題組5.(2017江蘇單科,8,2分)通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法

的是

()①C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)

ΔH1=akJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)

ΔH2=bkJ·mol-1③CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH3=ckJ·mol-1④2CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH4=dkJ·mol-1A.反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣B.反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一C.反應(yīng)CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+

H2O(l)的ΔH=

kJ·mol-1D.反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol-1

B組

自主命題·省(區(qū)、市)卷題組答案

C本題考查蓋斯定律相關(guān)計(jì)算等知識(shí)。結(jié)合題給信息,反應(yīng)①、②產(chǎn)生的H2和CO2可以

作為反應(yīng)③的原料,故A正確;反應(yīng)③產(chǎn)生了甲醇,是CO2資源化利用的一種方法,故B正確;根據(jù)反

應(yīng)④知,CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+

H2O(g)的ΔH=

kJ·mol-1,但選項(xiàng)反應(yīng)中水為液態(tài),故ΔH不等于

kJ·mol-1,故C錯(cuò)誤;根據(jù)蓋斯定律,②×2+③×2+④可得2CO(g)+4H2(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol-1,故D正確。解題技巧

本題考查蓋斯定律的應(yīng)用,可以從以下方面應(yīng)對:1.掌握ΔH的比較。比較ΔH的相對大小時(shí)需考慮正、負(fù)號(hào)。放熱越多,ΔH越小;吸熱越多,ΔH越

大。2.掌握蓋斯定律在反應(yīng)熱大小比較中的應(yīng)用,要關(guān)注以下三方面:(1)同一反應(yīng),生成物的狀態(tài)不同,ΔH不同;(2)同一反應(yīng),反應(yīng)物的狀態(tài)不同,ΔH不同;(3)對不同反應(yīng),當(dāng)它們之間有關(guān)聯(lián)時(shí),ΔH也有一定的關(guān)聯(lián)。答案

C本題考查蓋斯定律相關(guān)計(jì)算等知識(shí)。結(jié)合題給信息6.(2014重慶理綜,6,6分)已知:C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)

ΔH=akJ·mol-12C(s)+O2(g)

2CO(g)

ΔH=-220kJ·mol-1H—H、O

O和O—H鍵的鍵能分別為436、496和462kJ·mol-1,則a為

()A.-332B.-118C.+350D.+130答案

D

按順序?qū)㈩}中兩個(gè)熱化學(xué)方程式編號(hào)為①和②,依據(jù)蓋斯定律,②-①×2得:2H2(g)+O2

(g)

2H2O(g)

ΔH=-(220+2a)kJ·mol-1,代入相關(guān)數(shù)據(jù)得:(2×436+496)-4×462=-(220+2a),解得a=+130,D項(xiàng)正確。評析本題考查蓋斯定律的應(yīng)用及ΔH與鍵能間的換算關(guān)系等知識(shí),能力考查層級為應(yīng)用,試題

難度為中等。學(xué)生需熟練掌握相關(guān)知識(shí),準(zhǔn)確計(jì)算才能較快地得出正確答案。6.(2014重慶理綜,6,6分)已知:C(s)+H2O(g7.(2015福建理綜,24,15分)無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。(1)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體,其反應(yīng)的離子方程式為

。(2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制取無水氯化鋁的一種工藝流程

示意如下:

已知:物質(zhì)SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸點(diǎn)/℃57.6180(升華)300(升華)10237.(2015福建理綜,24,15分)無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活①步驟Ⅰ中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多,其作用是

(只要求寫出一種)。②步驟Ⅱ中若不通入氯氣和氧氣,則反應(yīng)生成相對原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是

。③已知:Al2O3(s)+3C(s)

2Al(s)+3CO(g)

ΔH1=+1344.1kJ·mol-12AlCl3(g)

2Al(s)+3Cl2(g)

ΔH2=+1169.2kJ·mol-1由Al2O3、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl3的熱化學(xué)方程式為

。④步驟Ⅲ的尾氣經(jīng)冷卻至室溫后,氣體用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的鹽主要有3種,其化學(xué)

式分別為

。⑤結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析,步驟Ⅴ中加入鋁粉的目的是

。答案(1)Al3++3H2O

Al(OH)3+3H+(2)①防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解或增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率②鐵或Fe③Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)

2AlCl3(g)+3CO(g)

ΔH=+174.9kJ·mol-1④NaCl、NaClO、Na2CO3⑤除去FeCl3,提高AlCl3純度①步驟Ⅰ中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多,其作用是

解析(2)①通過焙燒使固體水分揮發(fā),可以有效防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解;同時(shí)氣孔數(shù)目

增多,使固體的表面積增大,反應(yīng)物的接觸面積增大,反應(yīng)速率加快。②步驟Ⅱ中若不通入Cl2和

O2,則發(fā)生下列反應(yīng):Fe2O3+3C

2Fe+3CO↑,SiO2+2C

Si+2CO↑,顯然生成的相對原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是鐵。③將題中的兩個(gè)熱化學(xué)方程式依次標(biāo)記為a和b,根據(jù)蓋斯定律,a-b得Al2

O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)

2AlCl3(g)+3CO(g)

ΔH=+174.9kJ·mol-1。④分析可知,步驟Ⅱ中得到的氣態(tài)混合物主要含有反應(yīng)生成的SiCl4、AlCl3、FeCl3、CO2以及過量的Cl2和O2,冷卻至100℃時(shí)

所得尾氣成分為SiCl4、CO2、Cl2、O2,再冷卻至室溫后,氣體中僅剩CO2、Cl2和O2三種氣體,用足

量的NaOH冷溶液吸收該尾氣時(shí),發(fā)生反應(yīng):Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO+H2O、CO2+2NaOH

Na2CO3+H2O,生成的三種鹽的化學(xué)式分別為NaCl、NaClO、Na2CO3。⑤分析流程和已知物質(zhì)的沸點(diǎn)可知,粗品氯化鋁中還含有FeCl3,步驟Ⅴ中加入的鋁粉可與FeCl3反應(yīng)生成Fe和AlCl3,

再通過升華將AlCl3提取出來,這樣就除去了FeCl3雜質(zhì),提高了AlCl3的純度。評析工藝流程題是近幾年高考較為流行的題型,能較好地考查學(xué)生對信息的加工、分析能力

以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,應(yīng)繼續(xù)加以重視。解析(2)①通過焙燒使固體水分揮發(fā),可以有效防止后續(xù)步驟生8.(2015北京理綜,26,12分)氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。以太陽能為熱?熱化學(xué)硫碘

循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應(yīng)過程如下圖所示:

(1)反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是

。(2)反應(yīng)Ⅰ得到的產(chǎn)物用I2進(jìn)行分離。該產(chǎn)物的溶液在過量I2的存在下會(huì)分成兩層——含低濃度

I2的H2SO4層和含高濃度I2的HI層。①根據(jù)上述事實(shí),下列說法正確的是

(選填序號(hào))。a.兩層溶液的密度存在差異b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶②辨別兩層溶液的方法是

。8.(2015北京理綜,26,12分)氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Β劢?jīng)檢測,H2SO4層中c(H+)∶c(S

)=2.06∶1。其比值大于2的原因是

。(3)反應(yīng)Ⅱ:2H2SO4(l)

2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)

ΔH=+550kJ·mol-1。它由兩步反應(yīng)組成:ⅰ.H2SO4(l)

SO3(g)+H2O(g)

ΔH=+177kJ·mol-1;ⅱ.SO3(g)分解。L(L1、L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。如圖表示L一定時(shí),ⅱ中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化

關(guān)系。

①X代表的物理量是

。②判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡述理由:

。四川省古藺縣藺陽中學(xué)人教版高三化學(xué)選修四第一章化學(xué)反應(yīng)與能量專題課件答案(12分)(1)SO2+I2+2H2O

H2SO4+2HI(2)①a、c②觀察顏色,顏色深的是HI層,顏色淺的是H2SO4層③H2SO4層中含有少量HI(3)①壓強(qiáng)②L1<L2;SO3(g)分解的熱化學(xué)方程式:2SO3(g)

2SO2(g)+O2(g)

ΔH=+196kJ·mol-1,當(dāng)壓強(qiáng)一定時(shí),溫度升高,平衡轉(zhuǎn)化率增大解析(1)仔細(xì)觀察題圖可知,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為SO2+I2+2H2O

H2SO4+2HI。(2)①溶液分為兩層,說明溶液的密度肯定存在差異,a正確;加I2前,H2SO4溶液和HI溶液互溶,b錯(cuò)誤;依題意,I2

在HI層中的濃度比在H2SO4層中的高,說明I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶,c正確。②I2在HI

溶液中的濃度大于在H2SO4溶液中的濃度,故溶液顏色前者較深,可用觀察溶液顏色深淺的方法

辨別兩層溶液。③H2SO4層含有少量HI,故c(H+)∶c(S

)>2。(3)根據(jù)蓋斯定律可得,2SO3(g)

2SO2(g)+O2(g)的ΔH=+550kJ·mol-1-2×(+177kJ·mol-1)=+196kJ·mol-1,故升高溫度,平衡正向移動(dòng),SO3的平衡轉(zhuǎn)化率增大;增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),SO3的平衡轉(zhuǎn)化率減小,故X代表的物理量是

壓強(qiáng),曲線L1對應(yīng)的溫度比L2低。答案(12分)(1)SO2+I2+2H2O?H2SO4+9.(2013天津理綜,10,14分)某市對大氣進(jìn)行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直

徑小于等于2.5μm的懸浮顆粒物),其主要來源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。因此,對PM2.5、SO2、

NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。請回答下列問題:(1)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣所含水溶性無機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表:離子K+Na+N?S?N?Cl-濃度/mol·L-14×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5的酸堿性為

,試樣的pH=

。9.(2013天津理綜,10,14分)某市對大氣進(jìn)行監(jiān)測,發(fā)(2)為減少SO2的排放,常采取的措施有:①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。已知:H2(g)+

O2(g)

H2O(g)

ΔH=-241.8kJ·mol-1C(s)+

O2(g)

CO(g)

ΔH=-110.5kJ·mol-1寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:

。②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是

。a.Ca(OH)2b.Na2CO3c.CaCl2d.NaHSO3(3)汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化①已知汽缸中生成NO的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g)

2NO(g)

ΔH>0若1mol空氣含0.8molN2和0.2molO2,1300℃時(shí)在密閉容器內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡,測得NO為8×10-4

mol。計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)K=

。汽車啟動(dòng)后,汽缸溫度越高,單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大,原因是

。四川省古藺縣藺陽中學(xué)人教版高三化學(xué)選修四第一章化學(xué)反應(yīng)與能量專題課件②汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:2CO(g)

2C(s)+O2(g)已知該反應(yīng)的ΔH>0,簡述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù):

。③目前,在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染,其化學(xué)反應(yīng)方程式為

。答案(共14分)(1)酸性4(2)①C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)

ΔH=+131.3kJ·mol-1②a、b(3)①4×10-6溫度升高,反應(yīng)速率加快,平衡右移②該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),任何溫度下均不自發(fā)進(jìn)行③2CO+2NO

2CO2+N2

②汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:解析(1)由表中數(shù)據(jù)可知試樣為酸性,根據(jù)電荷守恒規(guī)律,可以得到等式:c(K+)+c(N

)+c(Na+)+c(H+)=2c(S

)+c(N

)+c(Cl-)+c(OH-)。由于試樣為酸性,故c(OH-)可以忽略不計(jì),則c(H+)=1×10-4mol·L-1,故pH=4。(3)①N2+O2

2NOn起(mol)0.80.20n轉(zhuǎn)(mol)4×10-44×10-48×10-4n平(mol)(0.8-4×10-4)(0.2-4×10-4)8×10-4K=

=

≈

=4×10-6。解析(1)由表中數(shù)據(jù)可知試樣為酸性,根據(jù)電荷守恒規(guī)律,可以C組

教師專用題組10.(2014江蘇單科,10,2分)已知:C(s)+O2(g)

CO2(g)

ΔH1CO2(g)+C(s)

2CO(g)

ΔH22CO(g)+O2(g)

2CO2(g)

ΔH34Fe(s)+3O2(g)

2Fe2O3(s)

ΔH43CO(g)+Fe2O3(s)

3CO2(g)+2Fe(s)

ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是

()A.ΔH1>0,ΔH3<0B.ΔH2>0,ΔH4>0C.ΔH1=ΔH2+ΔH3D.ΔH3=ΔH4+ΔH5

答案

C根據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)可知:ΔH1<0、ΔH2>0、ΔH3<0、ΔH4<0,故A、B不正確;根據(jù)蓋斯

定律可得ΔH1=ΔH2+ΔH3,ΔH3=

ΔH4+

ΔH5,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。C組

教師專用題組答案

C根據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)可知:Δ11.(2015山東理綜,30,19分)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能,在配合氫能的開發(fā)中起著重

要作用。(1)一定溫度下,某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示,縱軸為平衡時(shí)氫氣的壓強(qiáng)(p),橫軸表示固

相中氫原子與金屬原子的個(gè)數(shù)比(H/M)。

在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強(qiáng)的增大,H/M逐漸增大;在AB段,MHx與氫氣

發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy,氫化反應(yīng)方程式為:zMHx(s)+H2(g)

zMHy(s)

ΔH1(Ⅰ);在B點(diǎn),氫化反應(yīng)結(jié)束,進(jìn)一步增大氫氣壓強(qiáng),H/M幾乎不變。反應(yīng)(Ⅰ)中z=

(用含x和y的代數(shù)式

表示)。溫度為T1時(shí),2g某合金4min內(nèi)吸收氫氣240mL,吸氫速率v=

mL·g-1·min-1。反應(yīng)

(Ⅰ)的焓變?chǔ)1

0(填“>”“=”或“<”)。11.(2015山東理綜,30,19分)合金貯氫材料具有優(yōu)異(2)η表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例,則溫度為T1、T2

時(shí),η(T1)

η(T2)(填“>”“=”或“<”)。當(dāng)反應(yīng)(Ⅰ)處于圖中a點(diǎn)時(shí),保持溫度不變,向恒

容體系中通入少量氫氣,達(dá)平衡后反應(yīng)(Ⅰ)可能處于圖中的

點(diǎn)(填“b”“c”或“d”),

該貯氫合金可通過

或

的方式釋放氫氣。(3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應(yīng)。溫度為T時(shí),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

。已知溫度為T時(shí):CH4(g)+2H2O(g)

CO2(g)+4H2(g)

ΔH=+165kJ·mol-1CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)

ΔH=-41kJ·mol-1

(2)η表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總答案(1)

30<(2)>c加熱減壓(3)CO(g)+3H2(g)

CH4(g)+H2O(g)ΔH=-206kJ·mol-1

解析(1)由氫原子守恒可知,zx+2=zy,解得z=

;根據(jù)題意可知,吸氫速率v=

=30mL·g-1·min-1;觀察圖像可知,升高溫度,平衡時(shí)氫氣的壓強(qiáng)增大,即反應(yīng)(Ⅰ)的平衡逆向移動(dòng),故反應(yīng)

(Ⅰ)為放熱反應(yīng),即ΔH1<0。(2)觀察圖像可知,升高溫度不利于氫化反應(yīng)階段吸收H2,由于T1<T2,

故η(T1)>η(T2);在AB段,MHx與H2發(fā)生反應(yīng)(Ⅰ),圖中a點(diǎn)時(shí)向恒溫、恒容體系中通入少量H2,H2被

吸收,H/M增大,平衡后反應(yīng)(Ⅰ)可能處于c點(diǎn);反應(yīng)(Ⅰ)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),釋放H2時(shí)使

反應(yīng)(Ⅰ)逆向移動(dòng)即可,故可通過加熱或減壓的方法實(shí)現(xiàn)。(3)已知:CH4(g)+2H2O(g)

CO2(g)+4H2(g)

ΔH=+165kJ·mol-1①、CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)

ΔH=-41kJ·mol-1②,由蓋斯定律可知,②-①即得所求熱化學(xué)方程式:CO(g)+3H2(g)

CH4(g)+H2O(g)

ΔH=-206kJ·mol-1。評析本題題干閱讀量大,主要考查學(xué)生對信息的提取、加工、整合、自學(xué)及應(yīng)用能力。有用

信息的獲取是解答本題的關(guān)鍵。答案(1)?30<(2)>c加熱減壓解析(112.(2013江蘇單科,20,14分)磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素,主要以難溶于水的磷酸鹽

如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)

6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)ΔH1=+3359.26kJ·mol-1CaO(s)+SiO2(s)

CaSiO3(s)

ΔH2=-89.61kJ·mol-12Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)

6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)

ΔH3則ΔH3=

kJ·mol-1。(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化學(xué)方程式表示:11P4+60CuSO4+96H2O

20Cu3P+24H3PO4+60H2SO460molCuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是

。(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通過H3PO4與NaOH溶液反應(yīng)獲得,含磷各物

種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如下圖所示。12.(2013江蘇單科,20,14分)磷是地殼中含量較為豐

①為獲得盡可能純的NaH2PO4,pH應(yīng)控制在

;pH=8時(shí),溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)

系為

。②Na2HPO4溶液顯堿性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液則顯酸性,其原因是

(用離子方程式表示)。

(4)磷的化合物三氯氧磷(

)與季戊四醇(

)以物質(zhì)的量之比2∶1反應(yīng)時(shí),可獲得一種新型阻燃劑中間體X,并釋放出一種酸性氣體。季戊四醇與X的核磁共振氫

譜如下圖所示。

①酸性氣體是

(填化學(xué)式)。②X的結(jié)構(gòu)