高考化學(xué) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量復(fù)習(xí) 新人教版-新人教版高三化學(xué)試題

化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能1．1．了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說(shuō)出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2．了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3．了解焓變與反應(yīng)熱的含義。了解ΔH＝H(反應(yīng)產(chǎn)物)—H(反應(yīng)物)表達(dá)式的含義。4．了解熱化學(xué)方程式的含義。理解蓋斯定律，并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的簡(jiǎn)單計(jì)算。5．了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用?？键c(diǎn)一eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(焓變、反應(yīng)熱基礎(chǔ)送分型——自主學(xué)習(xí)))[記牢主干知識(shí)]1．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化(1)化學(xué)反應(yīng)中的兩大變化：物質(zhì)變化和能量變化。(2)化學(xué)反應(yīng)中的兩大守恒：質(zhì)量守恒和能量守恒。(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式：熱能、光能、電能等，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。2．反應(yīng)熱、焓變(1)反應(yīng)熱在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中所釋放或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱。(2)焓變生成物與反應(yīng)物的焓值差。恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于焓變。(3)符號(hào)：ΔH。(4)單位：kJ·mol－1或kJ/mol。3．吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)反應(yīng)特點(diǎn)①?gòu)哪芰扛叩徒嵌壤斫猞<0，放熱反應(yīng)ΔH>0，吸熱反應(yīng)②從化學(xué)鍵角度理解(2)常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)①放熱反應(yīng)：大多數(shù)化合反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬與酸的反應(yīng)、所有的燃燒反應(yīng)。②吸熱反應(yīng)：大多數(shù)分解反應(yīng)、鹽的水解反應(yīng)、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反應(yīng)、C與H2O(g)反應(yīng)、C與CO2反應(yīng)。4．燃燒熱5．中和反應(yīng)反應(yīng)熱(1)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的概念及表示方法(2)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定①裝置(請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫儀器名稱)②計(jì)算公式ΔH＝－eq\f(m堿＋m酸·c·t2－t1,n)kJ·mol－1t1——起始溫度，t2——終止溫度，n——生成水的物質(zhì)的量。(3)注意事項(xiàng)①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫隔熱，減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失。②為保證酸完全中和，采取的措施是使堿稍過(guò)量。6．能源[練通基礎(chǔ)小題]一、基礎(chǔ)知識(shí)全面練1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)(×)(2)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴有能量的變化(√)(3)同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同(×)(4)可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān)(√)(5)甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH＝－890kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890kJ·mol－1(×)(6)在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量為57.3kJ(×)(7)反應(yīng)HCHO＋O2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CO2＋H2O為吸熱反應(yīng)(×)(8)催化劑能改變反應(yīng)的焓變(×)(9)2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)和4SO2(g)＋2O2(g)=4SO3(g)的ΔH相等(×)(10)NaHCO3＋H2eq\o(,\s\up7(儲(chǔ)氫),\s\do5(釋氫))HCOONa＋H2O反應(yīng)中，儲(chǔ)氫、釋氫過(guò)程均無(wú)能量變化(×)2．已知某反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。(1)該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)，該反應(yīng)的ΔH＝________kJ·mol－1(用含E1、E2的代數(shù)式表示)，1mol氣體A和1mol氣體B具有的總能量比1mol氣體C和1mol氣體D具有的總能量________(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反應(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大，則E1和E2的變化是：E1________，E2________，ΔH________(填“增大”“減小”或“不變”)。答案：(1)吸熱E1－E2一定低(2)減小減小不變二、?？碱}點(diǎn)分組練題點(diǎn)(一)能量變化的圖示分析1．(2015·北京高考)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(guò)程。反應(yīng)過(guò)程的示意圖如下：下列說(shuō)法正確的是()A．CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B．在該過(guò)程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O形成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過(guò)程解析：選CA．狀態(tài)Ⅰ總能量為反應(yīng)物總能量，狀態(tài)Ⅲ總能量為生成物總能量，由圖示知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。B.從狀態(tài)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的圖示可以看出，反應(yīng)中CO并未斷裂成C和O。C.由圖示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C與O間為極性共價(jià)鍵。D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應(yīng)生成CO2的過(guò)程，并不是CO與O2的反應(yīng)過(guò)程。2．(2015·海南高考·節(jié)選)由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示，若生成1molN2，其ΔH＝______kJ·mol－1。解析：根據(jù)圖像可知N2O與NO反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸姆磻?yīng)熱為(209－348)kJ·mol－1＝－139kJ·mol－1。答案：－139[知能存儲(chǔ)]活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系[知能存儲(chǔ)](1)催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，但不影響焓變的大小。(2)在無(wú)催化劑的情況，E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，ΔH＝E1－E2。題點(diǎn)(二)燃燒熱與中和反應(yīng)反應(yīng)熱的含義3．下列有關(guān)燃燒熱、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的敘述正確的是②⑥。①S(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO3(g)ΔH＝－315kJ·mol－1(燃燒熱)(ΔH的數(shù)值正確)②NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1(中和反應(yīng)反應(yīng)熱)(ΔH的數(shù)值正確)③已知CH3OH(l)的燃燒熱為238.6kJ·mol－1，則CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－238.6kJ·mol－1④燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1，則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9kJ·mol－1⑤H2(g)的燃燒熱是285.8kJ·mol－1，則2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1⑥葡萄糖的燃燒熱是2800kJ·mol－1，則eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1⑦已知101kPa時(shí)，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為221kJ·mol－1⑧已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出57.3kJ的熱量⑨已知HCl和NaOH反應(yīng)的中和反應(yīng)反應(yīng)熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則98%的濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水的中和熱為－57.3kJ·mol－1⑩氫氣的燃燒熱為285.5kJ·mol－1，則電解水的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)eq\o(=,\s\up7(電解))2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.5kJ·mol－1[知能存儲(chǔ)][知能存儲(chǔ)]燃燒熱與中和反應(yīng)反應(yīng)熱的比較比較角度燃燒熱中和反應(yīng)反應(yīng)熱相同點(diǎn)能量變化放熱ΔHΔH<0，單位：kJ·mol－1不同點(diǎn)反應(yīng)物的量可燃性物質(zhì)為1mol不限量生成物的量不限量H2O(l)是1mol反應(yīng)熱的含義1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時(shí)放出的熱量；其中：C→CO2(g)，H→H2O(l)在稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1molH2O(l)和可溶性鹽時(shí)放出的熱量；不同的反應(yīng)物中和反應(yīng)反應(yīng)熱大致相同，均約為57.3kJ·mol－1題點(diǎn)(三)能源的開發(fā)與利用4.氫能是一種既高效又干凈的新能源，發(fā)展前景良好，用氫作能源的燃料電池汽車備受青睞。我國(guó)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氫燃料電池轎車“超越三號(hào)”，已達(dá)到世界先進(jìn)水平，并加快向產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)邁進(jìn)。氫能具有的優(yōu)點(diǎn)包括()①原料來(lái)源廣②易燃燒、熱值高③儲(chǔ)存方便④制備工藝廉價(jià)易行A．①② B．①③C．③④ D．②④解析：選A氫能是易燃燒、熱值高、原料來(lái)源廣的新能源；但它也有儲(chǔ)存難、制備成本高等缺點(diǎn)，所以正確答案為A。5．為消除目前燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時(shí)緩解能源危機(jī)，有關(guān)專家提出了利用太陽(yáng)能制取氫能的構(gòu)想。下列說(shuō)法正確的是()A．H2O的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．氫能源已被普遍使用C．2molH2O具有的總能量低于2molH2和1molO2的能量D．氫氣不易貯存和運(yùn)輸，無(wú)開發(fā)利用價(jià)值解析：選C水的分解是吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；氫能源由于受貯存和運(yùn)輸?shù)纫蛩氐南拗?，還未普遍使用，但有巨大的開發(fā)利用的價(jià)值，B、D錯(cuò)誤。考點(diǎn)二eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(熱化學(xué)方程式重點(diǎn)保分型——師生共研))[基礎(chǔ)自主落實(shí)]1．熱化學(xué)方程式及其意義(1)概念：表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。(2)意義：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。例如：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，表示在25℃和1.01×105Pa下，1mol氫氣和0.5mol氧氣完全反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出285.8kJ的熱量。2．熱化學(xué)方程式的書寫方法[注意]①熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。②中和熱的熱化學(xué)方程式的書寫應(yīng)以生成1mol液態(tài)水為標(biāo)準(zhǔn)，燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書寫則應(yīng)以1mol可燃物為標(biāo)準(zhǔn)。小題熱身1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)的焓變?chǔ)>0(√)(2)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1和2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2中的ΔH1＝ΔH2(×)(3)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1和H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH2中的ΔH1＝ΔH2(×)(4)已知相同條件下2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH1，反應(yīng)2SO2(s)＋O2(g)2SO3(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH2(×)(5)C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH>0，說(shuō)明石墨比金剛石穩(wěn)定(√)(6)已知：500℃、30MPa下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1；將1.5molH2和過(guò)量的N2在此條件下充分反應(yīng)，放出熱量46.2kJ(×)2．寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)101kPa時(shí)，1molH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ的熱量，H2燃燒熱的化學(xué)方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)101kPa時(shí)，1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出890.3kJ的熱量，反應(yīng)熱的化學(xué)方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)0.3mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ的熱量，則其熱化學(xué)方程式為___________________________________________。答案：(1)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1(2)CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1(3)B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1[考向合作探究]熱化學(xué)方程式的正誤判斷1．(2014·海南高考)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氣態(tài)分子斷開1mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。已知H—H、H—O和O=O鍵的鍵焓ΔH分別為436kJ·mol－1、463kJ·mol－1和495kJ·mol－1。下列熱化學(xué)方程式正確的是()A．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－485kJ·mol－1B．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1解析：選D1mol的氣態(tài)水分解產(chǎn)生1mol的氫氣和eq\f(1,2)mol的氧氣的能量變化是：2×463－436－eq\f(1,2)×495＝242.5，因此熱化學(xué)方程式為H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋242.5kJ·mol－1，A、B錯(cuò)誤。2mol的氣態(tài)水分解產(chǎn)生2mol的氫氣和1mol的氧氣的能量變化則是＋485kJ。物質(zhì)分解吸收的熱量與產(chǎn)物燃燒放出的熱量數(shù)值相等，即熱化學(xué)方程式是2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1，C錯(cuò)誤，D正確。2．(2016·佛山模擬)已知：101kPa時(shí)1mol辛烷燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量為5518kJ；強(qiáng)酸和強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量為57.3kJ，則下列熱化學(xué)方程式的書寫正確的是()①2C8H18(l)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(g)ΔH＝－11036kJ·mol－1②2C8H18(l)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－11036kJ·mol－1③H＋＋OH－=H2OΔH＝－57.3kJ·mol－1④2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1A．①③ B．②③C．②④ D．只有②解析：選C表示辛烷燃燒熱時(shí)，生成的水應(yīng)是液態(tài)而不是氣態(tài)，故①錯(cuò)誤、②正確；③中未標(biāo)明反應(yīng)物、生成物的聚集狀態(tài)，錯(cuò)誤。[探規(guī)尋律]“5審”判斷熱化學(xué)方程式正誤多角度書寫熱化學(xué)方程式角度一依據(jù)反應(yīng)事實(shí)書寫熱化學(xué)方程式3．根據(jù)信息，寫出下列熱化學(xué)方程式(1)(2014·安徽高考)CuCl(s)與O2反應(yīng)生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25℃、101kPa下，已知該反應(yīng)每消耗1molCuCl(s)，放熱44.4kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________________________________________________________________________________。(2)(2014·大綱卷)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?；卮鹣铝袉栴}：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________________________________________________________________________________________。(3)(2014·天津高考)由SiCl4制純硅的反應(yīng)中，測(cè)得每生成1.12kg純硅需吸收akJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__________________________________________________。答案：(1)4CuCl(s)＋O2(g)=2CuCl2(s)＋2CuO(s)ΔH＝－177.6kJ·mol－1(2)AX3(l)＋X2(g)=AX5(s)ΔH＝－123.8kJ·mol－1(3)SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)ΔH＝＋0.025akJ·mol角度二依據(jù)圖像書寫熱化學(xué)方程式4．右圖是1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_________________________________________________________________________________________________。解析：由圖可知，產(chǎn)物總能量低于反應(yīng)物總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH＝E1－E2＝134kJ·mol－1－368kJ·mol－1＝－234kJ·mol－1。答案：NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－15．化學(xué)反應(yīng)N2＋3H2=2NH3的能量變化如圖所示(假設(shè)該反應(yīng)反應(yīng)完全)試寫出N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成NH3(l)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。答案：N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l)ΔH＝－2(b＋c－a)kJ·mol－1考點(diǎn)三eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(反應(yīng)熱的計(jì)算與比較難點(diǎn)拉分型——講細(xì)練全))根據(jù)燃燒熱的數(shù)據(jù)，計(jì)算反應(yīng)放出的熱量1．(2015·海南高考)已知丙烷的燃燒熱ΔH＝－2215kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8g水，則放出的熱量約為()A．55kJ B．220kJC．550kJ D．1108kJ解析：選A丙烷分子式是C3H8,1mol丙烷完全燃燒會(huì)產(chǎn)生4mol水，則丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8g水，所以反應(yīng)放出的熱量為eq\f(1.8,18×4)×2215＝55.375(kJ)。2．1.5g火箭燃料二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)完全燃燒，放出50kJ熱量，則二甲基肼的燃燒熱ΔH為()A．－1000kJ·mol－1 B．－1500kJC．－2000kJ·mol－1 D．－2000kJ解析：選C1.5g二甲基肼的物質(zhì)的量是0.025mol，根據(jù)燃燒熱的定義可知，1mol二甲基肼完全燃燒放出的熱量應(yīng)該為：1/0.025×50kJ·mol－1＝2000kJ·mol－1，即二甲基肼的燃燒熱ΔH為－2000kJ·mol－1。利用燃燒熱計(jì)算熱值的方法計(jì)算公式：Q＝燃燒熱×n(可燃物的物質(zhì)的量)，如H2的燃燒熱為ΔH＝－285.8kJ·mol－1，燃燒2molH2放出的熱量為2mol×285.8kJ·mol－1＝571.6kJ。根據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱3．(2014·重慶高考)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436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，則a為()A．－332 B．－118C．＋350 D．＋130解析：選D根據(jù)蓋斯定律由題給的兩個(gè)熱化學(xué)方程式可得：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol－1，則有：4×462kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1－496kJ·mol－1＝(2a＋220)kJ·mol－1，解得4．(2015·全國(guó)卷Ⅰ·節(jié)選)已知反應(yīng)2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)的ΔH＝＋11kJ·mol－1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為________kJ。解析：設(shè)1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為x，則2x－436kJ－151kJ＝＋11kJ，x＝299kJ。答案：2995．(2015·全國(guó)卷Ⅱ·節(jié)選)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：已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵H—HC—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。解析：根據(jù)鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系可知，ΔH1＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝(1076kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1)－(413kJ·mol－1×3＋343kJ·mol－1＋465kJ·mol－1)＝－99kJ·mol－1。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由②－①可得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，結(jié)合蓋斯定律可得：ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58kJ·mol－1)－(－99kJ·mol－1)＝＋41kJ·mol－1。答案：－99＋41依據(jù)鍵能計(jì)算ΔH的方法(1)計(jì)算公式：ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和。(2)根據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的關(guān)鍵是正確找出反應(yīng)物和生成物所含共價(jià)鍵的數(shù)目，如H2O分子中含有2個(gè)(O—H)共價(jià)鍵，NH3分子中含有3個(gè)(N—H)共價(jià)鍵等。要注意晶體結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的情況，常見的有1molP4含有6molP—P鍵，1mol晶體硅含有2molSi—Si鍵，1mol石墨晶體中含有1.5molC—C鍵，1mol金剛石含有2molC—C鍵，1molSiO2含有4molSi—O鍵等。利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱1．蓋斯定律(1)內(nèi)容：對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無(wú)論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)焓變都是一樣。即：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。(2)本質(zhì)：蓋斯定律的本質(zhì)是能量守恒定律。2．計(jì)算方法(1)熱化學(xué)方程式相加或相減，如①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1②C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2由①－②可得CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2(2)合理設(shè)計(jì)反應(yīng)途徑，如順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向變化反應(yīng)熱代數(shù)和相等。ΔH＝ΔH1＋ΔH2。[題組訓(xùn)練]6．(2015·重慶高考)黑火藥是中國(guó)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－c B．c－3aC．a(chǎn)＋b－c D．c－a－b解析：選A碳燃燒的熱化學(xué)方程式為①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1，將另外兩個(gè)熱化學(xué)方程式進(jìn)行編號(hào)，②S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1，運(yùn)用蓋斯定律，①×3＋②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝(3a＋b－c)kJ·mol－1，則x＝3a＋b－7．(1)(2015·福建高考·節(jié)選)已知：①Al2O3(s)＋3C(s)=2Al(s)＋3CO(g)ΔH1＝＋1344.1kJ·mol－1②2AlCl3(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__________________________________________________________________________________________________。(2)(2015·江蘇高考·節(jié)選)煙氣(主要污染物SO2、NOx)經(jīng)O3預(yù)處理后用CaSO3水懸浮液吸收，可減少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為①NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g)ΔH1＝－200.9kJ·mol－1②NO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=NO2(g)ΔH2＝－58.2kJ·mol－1則反應(yīng)3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的ΔH＝______kJ·mol－1。(3)(2015·山東高考·節(jié)選)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)：①CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH1＝＋165kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41kJ·mol－1解析：(1)方程式②顛倒過(guò)來(lái)，反應(yīng)熱的數(shù)值不變，符號(hào)相反可得③2Al(s)＋3Cl2(g)=2AlCl3(g)ΔH3＝－ΔH2＝－1169.2kJ·mol－1。根據(jù)蓋斯定律由①＋③可得Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)=2AlCl3(g)＋3CO(g)ΔH＝ΔH1＋ΔH3＝＋174.9kJ·mol－1即為Al2O3、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl3的熱化學(xué)方程式。(2)將方程式②乘以2可得③2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH3＝2×ΔH2＝2×(－58.2kJ·mol－1)＝－116.4kJ·mol－1。根據(jù)蓋斯定律由①＋③可得3NO(g)＋O3(g)＝3NO2(g)ΔH＝ΔH1＋ΔH3＝－317.3kJ·mol－1。(3)將方程式①顛倒可得③CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)ΔH3＝－ΔH1＝－165kJ·mol－1。根據(jù)蓋斯定律由②＋③可得CO(g)＋3H2(g)=CH4(g)＋H2O(g)ΔH＝ΔH2＋ΔH3＝－206kJ·mol－1即為要求的熱化學(xué)方程式。答案：(1)Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)=2AlCl3(g)＋3CO(g)ΔH＝＋174.9kJ·mol－1(2)－317.3(3)CO(g)＋3H2(g)=CH4(g)＋H2O(g)ΔH＝－206kJ·mol－1反應(yīng)熱的大小比較(1)同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時(shí)如A(g)＋B(g)=C(g)ΔH1<0A(g)＋B(g)=C(l)ΔH2<0因?yàn)镃(g)=C(l)ΔH3<0，而ΔH3＝ΔH2－ΔH1，則ΔH1>ΔH2。(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)如S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1(3)晶體類型不同，產(chǎn)物相同時(shí)如C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1C(s，金剛石)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1(4)兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比較時(shí)C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1<0C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2<0C(s)eq\o(→,\s\up7(ΔH1))CO2(g)C(s)eq\o(→,\s\up7(ΔH2))CO(g)eq\o(→,\s\up7(ΔH3))CO2(g)ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0所以ΔH1<ΔH2據(jù)此可以寫出熱化學(xué)方程式：CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2[題組訓(xùn)練]8．(2014·全國(guó)卷Ⅱ)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)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是()A．ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3解析：選B方法一：1molCuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，為吸熱反應(yīng)，故ΔH1>0,1molCuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，為放熱反應(yīng)，故ΔH2<0,1molCuSO4·5H2O(s)溶于水可以分為兩個(gè)過(guò)程，先分解成1molCuSO4(s)和5mol水，然后1molCuSO4(s)再溶于水，CuSO4·5H2O的分解為吸熱反應(yīng)，即ΔH3>0，根據(jù)蓋斯定律得到關(guān)系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：ΔH1<ΔH3。方法二：本題還可以用圖示法進(jìn)行比較：方法是：畫出化學(xué)變化過(guò)程中的能量變化圖后，依據(jù)反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的高低關(guān)系可以很方便地比較ΔH的大小。如圖，從圖中關(guān)系再確定各選項(xiàng)。9．下列各組熱化學(xué)方程式的ΔH前者大于后者的是()①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH4③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH52H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH6④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH7CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(aq)ΔH8A．① B．④C．②③④ D．①②③解析：選CΔH有正、負(fù)之分，比較時(shí)要連同“＋”、“－”在內(nèi)一起比較，類似數(shù)學(xué)中的正、負(fù)數(shù)大小的比較。①中第一個(gè)熱化學(xué)方程式減去第二個(gè)熱化學(xué)方程式可得：CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH1－ΔH2<0，所以ΔH1<ΔH2；②等量的固態(tài)硫變?yōu)榱蛘魵鈺r(shí)吸收熱量，故在與O2反應(yīng)產(chǎn)生同樣的SO2時(shí)，氣態(tài)硫放出的熱量多，即ΔH3>ΔH4；③發(fā)生同樣的燃燒反應(yīng)，物質(zhì)的量越多，放出的熱量越多，故ΔH5>ΔH6；④碳酸鈣分解吸收熱量，ΔH7>0，CaO與H2O反應(yīng)放出熱量，ΔH8<0，顯然ΔH7>ΔH8。利用狀態(tài)，迅速比較反應(yīng)熱的大小(1)若反應(yīng)為放熱反應(yīng)當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)相同，生成物狀態(tài)不同時(shí)，生成固體放熱最多，生成氣體放熱最少。(2)若反應(yīng)為放熱反應(yīng)當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)不同，生成物狀態(tài)相同時(shí)，固體反應(yīng)放熱最少，氣體反應(yīng)放熱最多。(3)在比較反應(yīng)熱(ΔH)的大小時(shí)，應(yīng)帶符號(hào)比較。對(duì)于放熱反應(yīng)，放出的熱量越多，ΔH反而越小。(4)同一物質(zhì)，狀態(tài)不同，反應(yīng)熱也不同。如A(g)eq\o(,\s\up7(放熱),\s\do5(吸熱))A(l)eq\o(,\s\up7(放熱),\s\do5(吸熱))A(s)。(5)對(duì)于可逆反應(yīng)，因反應(yīng)不能進(jìn)行完全，實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的能量要小于熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱的數(shù)值。以“消除空氣污染物SO2的方法”為載體串聯(lián)反應(yīng)熱知識(shí)高考載體(2014·浙江高考T27)煤炭燃燒過(guò)程中會(huì)釋放出大量的SO2，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH1＝＋218.4kJ·mol－1(反應(yīng)Ⅰ)CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)ΔH2＝－175.6kJ·mol－1(反應(yīng)Ⅱ)[知識(shí)串聯(lián)設(shè)計(jì)](1)反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？________，能否通過(guò)反應(yīng)Ⅰ判斷等物質(zhì)的量的CO、CO2具有能量的高低？________。 eq\a\vs4\al(〖考查放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的判斷〗)(2)碳的燃燒熱為393.50kJ·mol－1，寫出表示C燃燒熱的熱化學(xué)方程式_____________。eq\a\vs4\al(〖考查熱化學(xué)方程式的書寫〗)(3)已知CO轉(zhuǎn)化成CO2的能量關(guān)系如右圖所示。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________________________________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(〖考查熱化學(xué)方程式的書寫〗)(4)依據(jù)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ確定反應(yīng)CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)=CaS(s)＋3CO2(g)ΔH＝________kJ·mol－1。 eq\a\vs4\al(〖考查蓋斯定律〗)(5)已知反應(yīng)：C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2試比較ΔH1和ΔH2的大小________。 eq\a\vs4\al(〖考查反應(yīng)熱大小的比較〗)答案：(1)吸熱不能(2)C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1(3)2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1(4)－394(5)ΔH1>ΔH21．(2016·廣州模擬)下列反應(yīng)中，反應(yīng)物總能量低于生成物總能量的是()A．2CO＋O2=2CO2 B．C＋O2=CO2C．2C＋O2=2CO D．CaCO3=CO2＋CaO解析：選D反應(yīng)中反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，說(shuō)明該反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)。A、B、C三項(xiàng)是CO、C的燃燒反應(yīng)，均屬于放熱反應(yīng)，故均不符合題意；D項(xiàng)為CaCO3的分解反應(yīng)，屬吸熱反應(yīng)，符合題意。2．下列有關(guān)能量的判斷和表示方法正確的是()A．由C(s，石墨)=C(s，金剛石)ΔH＝＋1.9kJ，可知：石墨比金剛石更穩(wěn)定B．等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出的熱量更多C．由H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ，可知：含1molCH3COOH的溶液與含1molNaOH的溶液混合，放出熱量等于57.3kJD．2gH2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ解析：選A石墨變化為金剛石過(guò)程是吸熱反應(yīng)，金剛石能量高，石墨比金剛石穩(wěn)定，故A正確；等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，固體硫變?yōu)檎魵庑枰諢崃?，前者放出熱量更多，故B錯(cuò)誤；含1molCH3COOH的溶液與含1molNaOH的溶液混合，醋酸為弱酸，溶于水電離需要吸熱，放出熱量小于57.3kJ，故C錯(cuò)誤；2gH2物質(zhì)的量為1mol，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，故氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝2×(－285.8kJ·mol－1)＝－571.6kJ·mol－1，故D錯(cuò)誤。3．某反應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程中能量的變化如圖所示，圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能，下列有關(guān)敘述正確的是()A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．催化劑能改變?cè)摲磻?yīng)的焓變C．E1也可表示反應(yīng)物斷鍵需要吸收的總能量D．ΔH＝E2－E1解析：選C圖像分析反應(yīng)物能量低于生成物能量，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故A不符合題意；催化劑對(duì)反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)無(wú)影響，只改變活化能，則對(duì)反應(yīng)的焓變無(wú)影響，故B不符合題意；E1為正反應(yīng)的活化能，可表示反應(yīng)物斷鍵需要吸收的總能量，故C符合題意；ΔH＝斷鍵吸收的能量－成鍵放出的能量＝E1－E2，故D不符合題意。4．(2016·南昌二中月考)在相同溫度和壓強(qiáng)下，將32g硫分別在純氧中和空氣中完全燃燒，令前者放出熱量為Q1，后者放熱為Q2，則關(guān)于Q1和Q2的相對(duì)大小正確的判斷是()A．Q1＝Q2 B．Q1>Q2C．Q1<Q2 D．無(wú)法判斷解析：選C兩種情況下反應(yīng)放出的能量相同，但前者較后者以光能形式釋放的能量要多；故前者以熱量形式放出的能量較后者要少些，即Q1<Q2。5．(2016·東北師大附中二模)下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是()A．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則含40.0gNaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出小于57.3kJ的熱量B．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1，則氫氣的燃燒熱為241.8kJ·mol－1C．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH＝a2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝b，則a>bD．已知P(白磷，s)=P(紅磷，s)ΔH<0，則白磷比紅磷穩(wěn)定解析：選A中和熱是指稀的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量，醋酸是弱酸，其電離過(guò)程是吸熱過(guò)程，40.0g即1molNaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出小于57.3kJ的熱量，故A正確；氫氣的燃燒熱必須是生成液態(tài)水的過(guò)程所放出的熱量，液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水是吸熱的，氫氣的燃燒熱大于241.8kJ·mol－1，故B錯(cuò)誤；焦炭完全燃燒放出的熱量高于不完全燃燒放出的熱量，因焓變是負(fù)值，即a<b，故C錯(cuò)誤；P(白磷，s)=P(紅磷，s)ΔH<0，所以紅磷的能量低于白磷的能量，所以白磷不如紅磷穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤。6．以NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則關(guān)于熱化學(xué)方程式C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1300kJ·mol－1的說(shuō)法中，正確的是()A．轉(zhuǎn)移10NA個(gè)電子時(shí)，該反應(yīng)放出1300kJ的能量B．生成NA個(gè)液態(tài)水分子時(shí)，吸收1300kJ的能量C．有2NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí)，放出1300kJ的能量D．有10NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí)，放出1300kJ的能量解析：選A2.5molO2參與反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10mol，此時(shí)反應(yīng)生成1molH2O，放熱1300kJ，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；1molCO2中含2molC=O鍵，共4mol碳氧共用電子對(duì)，故生成2molCO2時(shí)應(yīng)有8mol碳氧共用電子對(duì)生成，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。7．(2016·鹽城一模)已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH24HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH3N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH42NH3(g)＋3Cl2(g)=N2(g)＋6HCl(g)ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是()A．ΔH1>0，ΔH2>0 B．ΔH3>0，ΔH4>0C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2解析：選D2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)屬于放熱反應(yīng)，故ΔH1<0。H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)屬于放熱反應(yīng)，故ΔH2<0。4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)屬于放熱反應(yīng)，故ΔH3<0。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)屬于放熱反應(yīng)，故ΔH4<0，故A、B錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，ΔH2＝(ΔH4＋ΔH5)×eq\f(1,3)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，ΔH3＝ΔH1－2ΔH2，故D正確。8．已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH1＝－571.6kJ·mol－1②2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH2＝－1452kJ·mol－1③H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH3＝－57.3kJ·mol－1下列說(shuō)法正確的是()A．H2(g)的燃燒熱為571.6kJ·mol－1B．同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒，H2(g)放出的熱量多C．eq\f(1,2)H2SO4(aq)＋eq\f(1,2)Ba(OH)2(aq)=eq\f(1,2)BaSO4(s)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1D．3H2(g)＋CO2(g)=CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝＋131.4kJ·mol－1解析：選BA項(xiàng)，氫氣的化學(xué)計(jì)量數(shù)不是1，所以其燃燒熱不是571.6kJ·mol－1，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由熱化學(xué)方程式可知，4gH2燃燒時(shí)放熱571.6kJ，而4gCH3OH(l)燃燒時(shí)放熱90.75kJ·mol－1，正確；C項(xiàng)，生成BaSO4沉淀時(shí)也有熱效應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，ΔH＝eq\f(3,2)ΔH1－eq\f(1,2)ΔH2＝－131.4kJ·mol－1，錯(cuò)誤。9．(2016·內(nèi)蒙古錫盟模擬)已知反應(yīng)：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1eq\f(1,2)N2(g)＋O2(g)=NO2(g)ΔH2eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)=NH3(g)ΔH3則反應(yīng)2NH3(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH為()A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3解析：選D由題意把已知反應(yīng)依次編號(hào)為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律將方程式①×2＋②×2－③×2得2NH3(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2NO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3。10．(2016·運(yùn)城二模)用H2可將工業(yè)廢氣中的NO催化還原成N2，其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖(圖中計(jì)量單位為mol)，則：NO(g)＋H2(g)=0.5N2(g)＋H2O(g)的ΔH為()A．0.5·(a＋b－c－d)kJ·mol－1B．0.5·(c＋a－d－b)kJ·mol－1C．0.5·(c＋d－a－b)kJ·mol－1D．0.5·(c＋d－a－b)kJ·mol－1解析：選A由圖中轉(zhuǎn)化可知，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量，發(fā)生2NO(g)＋2H2(g)=N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝(a＋b－c－d)kJ·mol－1，又化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)中的能量變化成正比，則NO(g)＋H2(g)=0.5N2(g)＋H2O(g)的ΔH＝0.5·(a＋b－c－d)kJ·mol－1。11．(1)(2014·廣東高考·節(jié)選)用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。①eq\f(1,4)CaSO4(s)＋CO(g)eq\f(1,4)CaS(s)＋CO2(g)ΔH1＝－47.3kJ·mol－1②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)ΔH2＝＋210.5kJ·mol－1③CO(g)eq\f(1,2)C(s)＋eq\f(1,2)CO2(g)ΔH3＝－86.2kJ·mol－1反應(yīng)2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝___________________________________________________________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。(2)(2014·四川高考·節(jié)選)已知：25℃、101kPa時(shí)，Mn(s)＋O2(g)=MnO2(s)ΔH＝－520kJ·mol－1S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－297kJ·mol－1Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)=MnSO4(s)ΔH＝－1065kJ·mol－1SO2與MnO2反應(yīng)生成無(wú)水MnSO4的熱化學(xué)方程式是___________________________。(3)(2013·浙江高考·節(jié)選)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1反應(yīng)Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2反應(yīng)Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)ΔH3ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是：ΔH3＝______________________________________。(4)(2012·天津高考·節(jié)選)已知：溫度過(guò)高時(shí)，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)：①WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g)ΔH＝＋66.0kJ·mol－1②WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g)ΔH＝－137.9kJ·mol－1則WO2(s)WO2(g)的ΔH＝_______________________________________________。解析：(1)由蓋斯定律，①×4＋②＋③×2得2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)，故ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。(2)將已知3個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②③，根據(jù)蓋斯定律③－①－②，得：MnO2(s)＋SO2(g)=MnSO4(s)ΔH＝③－(①＋②)＝－248kJ·mol－1。(3)根據(jù)題中三個(gè)反應(yīng)，反應(yīng)Ⅲ＝反應(yīng)Ⅱ×2－反應(yīng)Ⅰ，因此ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。(4)根據(jù)題意由①－②可得WO2(s)WO2(g)ΔH＝＋203.9kJ·mol－1。答案：(1)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3(2)MnO2(s)＋SO2(g)=MnSO4(s)ΔH＝－248kJ·mol－1(3)2ΔH2－ΔH1(4)＋203.9kJ·mol－112．為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施?；瘜W(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，也可進(jìn)行理論推算。(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式：___________________________________________________________________________________________________________________。(2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵被破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過(guò)程。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量?；瘜W(xué)鍵H—HN—HN≡N鍵能/(kJ·mol－1)436391945已知反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝akJ·mol－1試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為________。(3)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。已知：C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2＝－571.6kJ·mol－12C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－2599kJ·mol－1根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298K時(shí)由C(s，石墨)和H2(g)生成1molC2H2(g)反應(yīng)的焓變：________。解析：(1)設(shè)2molCH3OH(l)完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出熱量為Q。則有eq\f(\f(5g,32g·mol－1),113.5kJ)＝eq\f(2mol,Q)，解得Q＝1452.8kJ，所以甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1452.8kJ·mol－1。(2)反應(yīng)熱ΔH＝a＝∑E(反應(yīng)物鍵能)－∑E(生成物鍵能)＝3×436kJ·mol－1＋945kJ·mol－1－6×391kJ·mol－1＝－93kJ·mol－1。(3)ΔH＝eq\f(4ΔH1＋ΔH2－ΔH3,2)＝eq\f(4×－393.5kJ·mol－1＋－571.6kJ·mol－1－－2599kJ·mol－1,2)＝＋226.7kJ·mol－1。答案：(1)2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1452.8kJ·mol－1(2)－93(3)＋226.7kJ·mol－113．參考下列圖表和有關(guān)要求回答問題：(1)圖Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是________。請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_________。(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0kJ·mol－1②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1又知③H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44kJ·mol－1則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________________________。(3)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：化學(xué)鍵P—PP—OO=OP=O鍵能(kJ·mol－1)abcx已知1mol白磷(P4)完全燃燒放熱為dkJ，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示，則表中x＝________kJ·mol－1(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)。解析：(1)觀察圖像，E1應(yīng)為反應(yīng)的活化能，加入催化劑反應(yīng)的活化能降低，但是ΔH不變；1molNO2(g)和1molCO(g)反應(yīng)生成CO2和NO的反應(yīng)熱數(shù)值即反應(yīng)物和生成物的能量差，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1。(2)利用蓋斯定律由3×②－①×2＋③×2得方程式：CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝3×(－192.9kJ·mol－1)－2×49.0kJ·mol－1＋(－44kJ·mol－1)×2＝－764kJ·mol－1。(3)反應(yīng)熱＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和，即6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，可得x＝eq\f(d＋6a＋5c－12b,4)。答案：(1)減小不變NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1(2)CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7kJ·mol－1(3)eq\f(d＋6a＋5c－12b,4)1．1．了解原電池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2．了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。原電池化學(xué)電源考點(diǎn)一eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(原電池工作原理重點(diǎn)保分型——師生共研))[基礎(chǔ)自主落實(shí)]1．概念和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2．工作原理以銅鋅原電池為例(1)原理分析電極名稱負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn－2e－=Zn2＋Cu2＋＋2e－=Cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由Zn沿導(dǎo)線流向Cu鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液，K＋移向正極，Cl－移向負(fù)極(2)兩種裝置比較①鹽橋作用：a.連接內(nèi)電路形成閉合回路。b.維持兩電極電勢(shì)差(中和電荷)，使電池能持續(xù)提供電流。②裝置Ⅰ中有部分Zn與Cu2＋直接反應(yīng)，使電池效率降低；裝置Ⅱ中使Zn與Cu2＋隔離，電池效率提高，電流穩(wěn)定。3．構(gòu)成條件電極兩極為導(dǎo)體，且存在活動(dòng)性差異溶液兩極插入電解質(zhì)溶液中回路形成閉合回路或兩極直接接觸本質(zhì)看能否自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)4．三個(gè)移動(dòng)方向電子方向從負(fù)極流出沿導(dǎo)線流入正極電流方向從正極沿導(dǎo)線流向負(fù)極離子遷移方向電解質(zhì)溶液中，陰離子向負(fù)極遷移，陽(yáng)離子向正極遷移小題熱身1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極(√)(2)在原電池中，負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強(qiáng)(×)(3)在原電池中，正極本身一定不參與電極反應(yīng)，負(fù)極本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)(×)(4)帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池電流持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)(√)(5)在“鋅-硫酸銅溶液-銅”原電池中，鋅為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)(×)(6)原電池工作時(shí)，溶液中的陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)，鹽橋中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)(×)(7)原電池放電時(shí)，電流方向由電源的負(fù)極流向正極(×)(8)兩種活潑性不同的金屬組成原電池的兩極，活潑金屬一定作負(fù)極(×)2．在如圖所示的8個(gè)裝置中，屬于原電池的是________________________________。答案：②、④、⑥、⑦[考向合作探究]原電池原理1．(2015·天津高考)鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，下列有關(guān)敘述正確的是()A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))減小C．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D．陰陽(yáng)離子分別通過(guò)交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡解析：選CA項(xiàng)，Cu作正極，電極上發(fā)生還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電池工作過(guò)程中，SOeq\o\al(2－,4)不參加電極反應(yīng)，故甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))基本不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電池工作時(shí)，甲池反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋，乙池反應(yīng)為Cu2＋＋2e－=Cu，甲池中Zn2＋會(huì)通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入乙池，以維持溶液中電荷平衡，由電極反應(yīng)式可知，乙池中每有64gCu析出，則進(jìn)入乙池的Zn2＋為65g，溶液總質(zhì)量略有增加，正確；D項(xiàng)，由題干信息可知，陰離子不能通過(guò)陽(yáng)離子交換膜。2．(2014·新課標(biāo)卷Ⅱ)2013年3月我國(guó)科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)為電池的正極B．電池充電反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4=Li1－xMn2O4＋xLiC．放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D．放電時(shí)，溶液中Li＋從b向a遷移解析：選CA．由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負(fù)極，即b為負(fù)極，a為正極，故正確。B.電池充電時(shí)為電解池，反應(yīng)式為原電池反應(yīng)的逆反應(yīng)，故正確。C.放電時(shí)，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)的是Mn元素，鋰元素的化合價(jià)沒有變化，故不正確。D.放電時(shí)為原電池，鋰離子為陽(yáng)離子，應(yīng)向正極(a極)遷移，故正確。[探規(guī)尋律]1．規(guī)避原電池工作原理的3個(gè)失分點(diǎn)(1)原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接兩個(gè)電極，也可以是兩電極相接觸。(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)，與導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。(3)無(wú)論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過(guò)電解質(zhì)溶液。2．判斷原電池正、負(fù)極的5種方法[說(shuō)明]原電池的正極和負(fù)極與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，不要形成活潑電極一定作負(fù)極的思維定勢(shì)。原電池電極反應(yīng)式的書寫3．(2016·泗洪模擬)如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池裝置，下列敘述中正確的是()A．電極Ⅰ上發(fā)生還原反應(yīng)，作原電池的負(fù)極B．電極Ⅱ的電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=CuC．該原電池的總反應(yīng)為2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋D．鹽橋中裝有含氯化鉀的瓊脂，其作用是傳遞電子解析：選C該原電池的總反應(yīng)為2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋。電極Ⅰ上發(fā)生還原反應(yīng)，作原電池的正極，反應(yīng)式為2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，電極Ⅱ?yàn)樵姵刎?fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋。鹽橋中裝有含氯化鉀的瓊脂，其作用是傳遞離子。4．(1)(2015·海南高考·節(jié)選)圖1所示原電池正極的反應(yīng)式為_____________________。圖1圖2(2)(2015·全國(guó)卷Ⅱ·節(jié)選)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過(guò)程產(chǎn)生MnOOH。該電池的正極反應(yīng)式為______________________________________________。(3)(2013·新課標(biāo)卷Ⅰ·節(jié)選)二甲醚(CH3OCH3)直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，若電解質(zhì)為酸性，其負(fù)極反應(yīng)式為__________________________________________。(4)(2013·北京高考·節(jié)選)通過(guò)NOx傳感器可監(jiān)測(cè)NOx的含量，其工作原理示意圖如圖2所示：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：______________________。答案：(1)Ag＋＋e－=Ag(2)MnO2＋H＋＋e－=MnOOH(3)CH3OCH3＋3H2O－12e－=2CO2＋12H＋(4)①還原②2NO＋O2－－2e－=2NO2[探規(guī)尋律]“3步”完勝電極反應(yīng)式的書寫考點(diǎn)二eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(原電池原理的四大應(yīng)用難點(diǎn)拉分型——講細(xì)練全))加快氧化還原反應(yīng)的速率一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率增大。例如，在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。[題組訓(xùn)練]1．將兩份過(guò)量的鋅粉a、b分別加入定量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液，產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系正確的是()解析：選B加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu，形成原電池，加快反應(yīng)速率，由于H2SO4定量，產(chǎn)生H2的體積一樣多。2．稱取三份鋅粉，分別盛于甲、乙、丙三支試管中，按下列要求另加物質(zhì)后，塞上帶導(dǎo)管的塞子，一定時(shí)間內(nèi)測(cè)定生成H2的體積。甲：加入50mL、pH＝3的鹽酸；乙：加入50mL、pH＝3的醋酸；丙：加入50mL、pH＝3的醋酸及少量膽礬粉末。若反應(yīng)終止時(shí)，生成的H2一樣多，且無(wú)剩余的鋅?；卮鹣铝袉栴}：(1)開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為____________________________________________。(2)三支試管中參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為________________。(3)反應(yīng)終止，所需的時(shí)間為________。(4)在反應(yīng)過(guò)程中，乙、丙速率不同的原因是__________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)開始時(shí)，溶液中的c(H＋)相同，因此反應(yīng)速率相同。(2)由于生成的H2一樣多，且無(wú)剩余的鋅，因此與酸反應(yīng)的Zn的量相同，考慮到丙中少量的鋅與CuSO4發(fā)生了反應(yīng)，因此有甲＝乙＜丙。(3)由于丙中形成原電池能加快反應(yīng)速率，且醋酸在反應(yīng)過(guò)程中不斷電離出H＋，因此反應(yīng)所需的時(shí)間為甲＞乙＞丙。答案：(1)甲＝乙＝丙(2)甲＝乙＜丙(3)甲＞乙＞丙(4)在丙中Cu2＋被Zn置換出來(lái)后，形成Zn_醋酸_Cu原電池，使反應(yīng)速率加快，反應(yīng)時(shí)間縮短金屬的防護(hù)使被保護(hù)的金屬制品作原電池正極，而得到保護(hù)。例如，要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。[題組訓(xùn)練]3．為保護(hù)地下鋼管不受腐蝕，可采取的措施有()A．與石墨棒相連 B．與銅板相連C．埋在潮濕、疏松的土壤中 D．與鋅板相連解析：選DA項(xiàng)，石墨棒與鐵構(gòu)成原電池，鐵活潑，失電子作負(fù)極，被腐蝕；B項(xiàng)，銅板與鐵構(gòu)成原電池，鐵比銅活潑，失電子作負(fù)極，被腐蝕；C項(xiàng)，在潮濕、疏松的土壤中，鐵與鐵中的碳、水、空氣構(gòu)成原電池，氧氣得電子作正極，鐵失電子作負(fù)極，被腐蝕；D項(xiàng)，鋅板與鐵構(gòu)成原電池，鋅比鐵活潑，鋅失電子作負(fù)極，鋅被腐蝕，鐵被保護(hù)。4．利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于________處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為______________________________________。解析：鐵被保護(hù)，可以是做原電池的正極，或者電解池的陰極。故若X為碳棒，開關(guān)K應(yīng)置于N處，F(xiàn)e做陰極受到保護(hù)；若X為鋅，開關(guān)K置于M處，鐵作正極，鋅作負(fù)極，稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。答案：N犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源(1)首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。(2)根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。[題組訓(xùn)練]5．(2013·廣東高考)(1)能量之間可以相互轉(zhuǎn)化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)eSO4(aq)，CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。①完成原電池甲的裝置示意圖(見圖)，并作相應(yīng)標(biāo)注。要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。②銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙，工作一段時(shí)間后，可觀察到負(fù)極________________。③甲、乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是________，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)根據(jù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理，為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕，在(1)的材料中應(yīng)選________作陽(yáng)極。解析：(1)①因?yàn)殡娮拥牧飨蚴菑淖蟮接?，所以我們可以這樣設(shè)計(jì)原電池：左側(cè)燒杯內(nèi)盛放ZnSO4溶液，電極用鋅片(或左側(cè)燒杯內(nèi)盛放FeSO4溶液，電極用鐵片)，右側(cè)燒杯內(nèi)盛放CuSO4溶液，電極用銅片，即可實(shí)現(xiàn)Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu(或Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4)；②由所給的電極材料可知，當(dāng)銅片作電極時(shí)，銅片一定是正極，則負(fù)極是活潑的金屬(失電子，發(fā)生氧化反應(yīng))，反應(yīng)現(xiàn)象是電極逐漸溶解，表面有紅色固體析出；③以鋅片和銅片作電極為例，如果不用鹽橋，則除了發(fā)生原電池反應(yīng)外還發(fā)生鋅和銅離子的直接的置換反應(yīng)，會(huì)使部分化學(xué)能以熱能的形式轉(zhuǎn)化掉，而鹽橋的使用可以避免鋅和銅離子的直接接觸，從而避免了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，提高電池效率。(2)根據(jù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，可知被保護(hù)的金屬作陰極，即鐵片作陰極，鋅片作陽(yáng)極。答案：(1)①如圖②電極逐漸溶解，表面有紅色固體析出③甲負(fù)極不和銅離子接觸，避免了銅離子直接與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)而使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能(2)鋅片6．某?；瘜W(xué)興趣小組進(jìn)