《有关热化学方程式中△H计算的归类赏析--2024高考化学微专题含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有关热化学方程式中△H计算的归类赏析--2024高考化学微专题含答案.pdf（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1有关热化学方程式中H计算的归类赏析有关热化学方程式中H计算的归类赏析专题微突破专题微突破化学反应与能量是高考必考内容，其中反应热H(焓变)的计算是近几年高考考查反应热的高频考点，就有关热化学方程式中H计算的进行归类赏析，以期能熟悉题目类型、明晰解题思路、掌握解题技巧，从而提高考试成绩。一、根据物质的量n来计算热化学方程式中的H解题指导一、根据物质的量n来计算热化学方程式中的H解题指导：热化学方程式中各物质的化学计量系数只表示物质的量，可以是分数或小数，方程式书写不同，H不同，H与系数(各物质的n)等比例的增加或减少，因此可将题干信息中的质量 m、微粒个数N、标准状况下的气体体积 V、溶液中溶
2、质的物质的量浓度 CB与物质的量 n 进行相互转化从而解答关于 H 的相关计算。典型例题：典型例题：1 在25、101kpa下，1g甲烷完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出55.64KJ的热量，写出甲烷燃烧的热方程式2 在25、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是()A.CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；H=+725.8kJ/molB.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)；H=-1452kJ/molC.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)；H=-725
3、.8kJ/molD.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)；H=+1452kJ/mol变式练习变式练习：3 关于热化学方程式C2H2(g)+5/2 O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)H=-1300kJmol阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是：()A.当有10NA电子转移时，该反应放出1300KJ的热量B.当有18g水生成时，该反应吸收1300 KJ的热量C.当有标准状况下22.4L CO2生成时，该反应放出1300KJ的热量D.当有8NA碳氧共用电子对生成时，该反应放出1300KJ的热量二、根据键能来计算热化学方程式中的H解题指导二、根据键能来计算热化学方程
4、式中的H解题指导：化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成，之所以反应过程中有能量变化的本质原因是因为断键吸收的能量与成键所释放的能量不等，当不考虑其他能量转化的前提下，可根据吸收和释放的能量的相对大小来计算反应的焓变H，同时注意物态变化过程中的能量变化：物质由固体(s)液态(l)气态(g)吸收能量，反之释放能量。典型例题：典型例题：1 下表列出了几种化学键的键能化学键H-HCl-ClH-Cl键能kJmol436243431请根据以上信息写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式。有关热化学方程式中H计算的归类赏析-2024高考化学微专题2变式练习变式练习2已知H2(g)+Br2(g)=2
5、HBr(g)H=-72kJmol-1蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ，其它相关数据如下表：H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/KJ436a369则表中a为A.404B.260C.230D.200【解析】：该反应共吸收能量为(436+a+30)KJ,共释放能量为 369 2=738KJ,由 H=-72kJmol-1得 E(释放)-E(吸收)=72KJ,738-(436+a+30)=72,a=200,正确选项为 D。若未考虑 1molBr2(l)汽化吸收30KJ热量，会误选C。3用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A，
6、可实现氯的循环利用。反应A：4HCl+O22Cl2+2H2O(1)已知:反应A中，4molHCI被氧化，放出115.6kJ的热量。H2O的电子式是.反应A的热化学方程式是。断开1molH-O键与断开1molH-Cl键所需能量相差约为KJ，H2O中H-O键比HCl中H-Cl键(填“强”或“若”)。4SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键，已知1mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1mol F-F、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ，则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热H为()A.-1780kJ/molB.-1220kJ/molC.-450
7、kJ/molD.+430kJ/mol5汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下:写出该反应的热化学方程式:_.三、根据盖斯定律来计算热化学方程式中的三、根据盖斯定律来计算热化学方程式中的 H H解题指导解题指导:盖斯定律表明：“一个化学反应，不论是一步完成还是分步完成其总的热效应是完全相同的”，即化学反应的焓变H仅与反应的始态与终态有关与途径无关，因此根据盖斯定律可以利用已知反应的焓变去求未知反应、不易测得的反应焓变。解题时注意掌握运用对相关联的热化学方程式的处理技巧:改变热化学方程式系数等比例的改变H，颠倒反应物与生成物的顺序，H+-符号改变，数值不变；热化学方程式相加3减
8、，H随之相加减。典型例题典型例题6已知下列反应的热化学方程式：6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)H1 2 H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H2 C(s)+O2(g)=CO2(g)H3 则反应 C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的H为()A.12H3+5H2-2H1B.2H1-5H2-12H3C.12H3-5H2-2H1D.H1-5H2-12H3变式练习变式练习7在298K、100kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)H1Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)H22
9、Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)H3则H3与H1和H2间的关系正确的是()A.H3=H1+2H2B.H3=H1+H2C.H3=H1-2H2D.H3=H1-H28已知：P4(g)+6Cl2(g)=4PCl3(g)H=a kJmol-1P4(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g)H=b kJmol-1P4具有正四面体结构，PCl5中 P-Cl 键的键能为 c kJ mol-1，PCl3中 P-Cl 键的键能为 1.2c kJ mol-1。下列叙述正确的是()A.P-P键的键能大于P-Cl键的键能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=4PCl5(g)的反应热HC.Cl-Cl
10、键的键能为(b-a+5.6c)/4kJmol-1D.P-P键的键能为(5a-3b+12c)/8kJmol-1四、根据能量变化图来计算热化学方程式的四、根据能量变化图来计算热化学方程式的 H H解题指导解题指导:解图像题要注重三看，一看面：分清横纵坐标，曲线各表示什么物理量；二看线：看线的走向，是升是降还是不变；三看点：起点、终点、转折点所对应的横纵坐标数值。对于能量变化图首先要读懂图意，图像中往往将一个反应拆分成几步进行，最终得到目标产物，建立不同的反应途径，看图时既要细致入微，分清每条线、看清每个点；也要总揽全局，关注化学反应始态与终态，因能量变化与始态与终态有关，与变化路径无关。要做到思路
11、清晰，视角转换自如。典型例题典型例题9化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是()A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)H=2(a-b-c)kJmol-1B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=2(b-a)kJmol-1C.1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(1)H=(b+c-a)kJmol-1D.1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)H=(a+b)kJmol-14变式练习变式练习：10肼(H2N-NH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如题图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、N
12、-N为154，则断裂1molN-H键所需的能量(kJ)是()A.194B.391C.516D.658五、反应热五、反应热 H H与混合燃料比例的相互换算与混合燃料比例的相互换算解题指导解题指导：由于反应的情况不同，反应热H可分多种情况，如燃烧热、中和热、溶解热等，其中燃烧热实际应用较广，燃烧热指25，101kpa时，1mol纯物质燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。关键词:指1mol纯可燃物质；稳定化合物，意味着它们不能再燃烧而且能稳定存在，CCO2(非CO),HH2O(液态而非气态)。对于混合燃料要分别考虑再综合分析。典型例题典型例题11已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-57
13、1.6KJ mol-1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890KJ mol-1现有 H2与 CH4的混合气体 112L(标准状况)，使其完全燃烧生成 CO2和 H2O(l),若实验测得反应放热3695KJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是A.11B.13C.14D.23变式练习变式练习12工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧5热(H)分别为-890.3kJmol-1、-285.8kJmol-1和-283.0kJmol-1，则生成1m3(标准状况)CO所需热量为：专题微检测专题微检测132NO(g)+
14、O2(g)2NO2(g)的反应历程由两步基元反应组成，相关信息如下(E为活化能，v为反应速率，k为速率常数)：2NO(g)k1 N2O2(g)E1=82kJ/molv=k1c2(NO)N2O2(g)k-1 2NO(g)E-1=205kJ/molv=k-1c(N2O2)N2O2(g)+O2(g)k2 2NO2(g)E2=82kJ/molv=k2c(N2O2)c(O2)2NO2(g)k-2 N2O2(g)+O2(g)E-2=72kJ/molv=k-2c2(NO2)则2NO(g)N2O2(g)H1=kJmol-1，其平衡常数K与上述速率常数k1、k-1的关系式为K=。2NO(g)+O2(g)2NO2
15、(g)H=kJmol-1.14氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：CH4(g)+2H2O(g)催化剂CO2(g)+4H2(g)H=+165.0kJmol-1已知反应器中存在如下反应过程：ICH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H1=+206.4kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2化学键H-HO-HC-HCO键能E/(kJmol-1)436465a1076根据上述信息计算：a=，H2=。15已知下列热化学方程式：CuSO45H2O(s)=C
16、uSO4(s)+5H2O(g)H1=akJmol-1CuSO4xH2O(s)=CuSO4(s)+xH2O(g)H2=bkJmol-1CuSO4yH2O(s)=CuSO4(s)+yH2O(g)H3=ckJmol-1则CuSO45H2O(s)+CuSO4yH2O(s)=2CuSO4xH2O(s)的H=kJ/mol。16水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。水煤气变换反应：H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)H=-41.2kJmol-1该反应分两步完成：3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)H1=-47.2kJmol-12Fe3O4(s)+H2O(g)3F
17、e2O3(s)+H2(g)H2H2=kJmol-1.17“碳达峰碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H1=+247kJmol-1，K1：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+41kJmol-1，K2反应CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的H=kJmol-1，K=(用K1、K2表示)。18亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式6为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。(1)已
18、知亚硝酰氯的结构为Cl-N=O，几种化学键的键能数据如下表：化学键NOCl-ClCl-NN=O键能/(kJ/mol)630243a607则2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的H=kJ/mol。(用含a的代数式表示)(2)反应Cl2(g)+2NO(g)2ClNO(g)的速率方程式可表示为v正=k正c(Cl2)c(NO)，v逆=k逆c2(ClNO)，其中k正、k逆代表正、逆反应的速率常数，其与温度、催化剂等有关，与浓度无关。已知：pk=-lgk。如图所示有2条直线分别代表pk正、pk逆与1T的关系，若该反应为放热反应，其中代表 pk正与1T关系的直线是(填字母)，理由是。19铁触媒催化合成
19、氨经历下图所示步基元反应(从状态I至状态)：上图中“ad”表示吸附在催化剂表面的物质。完成下列问题：(1)催化反应往往经过物质在催化剂表面的“吸附”过程和脱离催化剂表面的“脱附”过程。其中，“吸附”过程是上图中的第步基元反应，“脱附”过程是(填“吸热”或“放热”)过程。(2)根据上图计算合成氨反应的焓变：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=。20汽车发动机代用燃料包括乙醇、氢气和甲烷等。回答下列问题：(1)在25、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧，转移6mol电子，放出热量683.4kJ，则乙醇燃烧热的热化学方程式为。(2)根据图甲中的能量关系，可求得O-H键的键能为kJmo
20、l-1。7(3)甲烷完全燃烧反应的能量关系如图乙所示。CH4g+2O2g=CO2g+2H2O lH=(用含E1和E2的关系式表示)。为提高燃料利用率，加入甲烷燃烧的催化剂，则E1(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)，该反应的H。(4)已知氢气的燃烧热为285.8kJmol-1，甲烷的燃烧热为890.3kJmol-1，根据乙醇、氢气和甲烷的燃烧热，说明氢气作为能源的优点：。(5)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：。当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收
21、能力顺序如下：12MgO20CaO38SrOCl,因此P-P键键长大于P-Cl键键长，则P-P键键能小于P-Cl键键能，A项错误；利用“盖斯定律”，结合题中给出两个热化学方程式可求出Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)H=(b-a)/4KJmol-1，但不知PCl5(g)=PCl5(s)的H，因此无法求出Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的H，B项错误；利用Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)H=(b-a)/4KJmol-1可得E(Cl-Cl)+31.2c-5c=(b-a)/4，因此可得E(Cl-Cl)=(b-a+5.6c)/4kJmol-1，C项正确；由P4是正四面
22、体可知P4中含有6个P-P键，由题意得6E(P-P)+10(b-a+5.6c)/4-45c=b，解得E(P-P)=(2.5a-1.5b+6c)/6 kJmol-1，D项错误。四、根据能量变化图来计算热化学方程式的四、根据能量变化图来计算热化学方程式的 H H解题指导解题指导:解图像题要注重三看，一看面：分清横纵坐标，曲线各表示什么物理量；二看线：看线的走向，是升是降还是不变；三看点：起点、终点、转折点所对应的横纵坐标数值。对于能量变化图首先要读懂图意，图像中往往将一个反应拆分成几步进行，最终得到目标产物，建立不同的反应途径，看图时既要细致入微，分清每条线、看清每个点；也要总揽全局，关注化学反应
23、始态与终态，因能量变化与始态与终态有关，与变化路径无关。要做到思路清晰，视角转换自如。典型例题典型例题9化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是()A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)H=2(a-b-c)kJmol-1B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=2(b-a)kJmol-1C.1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(1)H=(b+c-a)kJmol-1D.1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)H=(a+b)kJmol-15【解析】:通过观察图像可得E1=a kJ表示1/2mol N2(g)+3/2mol H2(g)断裂价
24、键所吸收的能量变为1mol N、3mol H原子；E2=b kJ表示原子重新组合形成价键所释放的能量；E3=c kJ表示1mol NH3(g)1mol NH3(l)物态变化所释放的能量，共释放的能量大于吸收的能量，故该反应放热H=-(b+c-a)kJmol-1=(a-b-c)kJmol-1,热化学方程式1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(1)H=(a-b-c)kJmol-1或系数扩大2倍为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)H=2(a-b-c)kJmol-1。正确选项为A.变式练习变式练习：10肼(H2N-NH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如题图所示，已知断裂1mol
25、化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、N-N为154，则断裂1molN-H键所需的能量(kJ)是()A.194B.391C.516D.658【解析】：这是一个考察化学能量改变与放热反应、吸热反应、键能的相互关系的选择题。主要考察图像分析能力与热化学知识运用能力。从图像分析可得断键所吸收的 H3=H2-H1=-2752+534=2218KJ/mol，则 4E(N-H)+E(N-N)+E(O=O)=2218KJ/mol，将 E(O=O)=500KJ/mol、E(N-N)=154KJ/mol代入就可以得到N-H键的键能E(N-H)=391KJ/mol；正确选项为B。五、反应热五、反
26、应热 H H与混合燃料比例的相互换算与混合燃料比例的相互换算解题指导解题指导：由于反应的情况不同，反应热H可分多种情况，如燃烧热、中和热、溶解热等，其中燃烧热实际应用较广，燃烧热指25，101kpa时，1mol纯物质燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。关键词:指1mol纯可燃物质；稳定化合物，意味着它们不能再燃烧而且能稳定存在，CCO2(非CO),HH2O(液态而非气态)。6对于混合燃料要分别考虑再综合分析。典型例题典型例题11已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6KJ mol-1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890KJ mol-1现有 H
27、2与 CH4的混合气体 112L(标准状况)，使其完全燃烧生成 CO2和 H2O(l),若实验测得反应放热3695KJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是A.11B.13C.14D.23【解析】方法一、设 H2、CH4的物质的量分别为 x、ymol。则 x+y=5，571.6x/2+890y=3695,解得 x=1.25mol;y=3.75mol，两者比为1：3，故选B项。方法二、十字交叉法，平均每mol放热H=3695/5=739KJ变式练习变式练习12工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(H)分别为-890.3kJmol-
28、1、-285.8kJmol-1和-283.0kJmol-1，则生成1m3(标准状况)CO所需热量为：【解析】：由题中燃烧热可得CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)H=-890.3KJ mol-1；H2(g)+12O2(g)=H2O(l)H=-285.8KJ mol-1;CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)H=-283.0KJ mol-1。联立，根据盖斯定律-2-2得CH4(g)+CO2(g)=CO(g)+2H2(g)H=-890.3KJ mol-1-(-285.8KJ mol-12)-(-283.0KJ mol-12)=247.3KJ mol-1,也就是生成2molC
29、O，需要吸热247.3KJ，那么要得到1立方米的CO，放热为(1000/22.4)247.3/2=5.52103KJ专题微检测专题微检测132NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程由两步基元反应组成，相关信息如下(E为活化能，v为反应速率，k为速率常数)：2NO(g)k1 N2O2(g)E1=82kJ/molv=k1c2(NO)N2O2(g)k-1 2NO(g)E-1=205kJ/molv=k-1c(N2O2)N2O2(g)+O2(g)k2 2NO2(g)E2=82kJ/molv=k2c(N2O2)c(O2)2NO2(g)k-2 N2O2(g)+O2(g)E-2=72kJ/molv=k
30、-2c2(NO2)则2NO(g)N2O2(g)H1=kJmol-1，其平衡常数K与上述速率常数k1、k-1的关系式为K=。2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H=kJmol-1.【答案】123k1k-1-113【解析】由题意可知，反应2NO(g)N2O2(g)的正反应的活化能为E1=82kJ/mol，逆反应的活化能E-1=205kJ/mol，则H1=E1-E-1=82kJ/mol-205kJ/mol=-123kJ/mol；当反应达到平衡时，正逆反应速率相等，则k1c2(NO)=k-1c(N2O2)，反应的平衡常数K=c2NOc N2O2=k1k-1；反应N2O2(g)+O2(g)2NO2(g
31、)的正反应的活化能为E2=82kJ/mol，逆反应的活化能E-2=72kJ/mol，则H2=+10kJ/mol，由盖斯定律可知，-可得反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，则H=H1-H2=(-123kJ/mol)-(+10kJ/mol)=7-133kJ/mol。14氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：CH4(g)+2H2O(g)催化剂CO2(g)+4H2(g)H=+165.0kJmol-1已知反应器中存在如下反应过程：ICH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H
32、1=+206.4kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2化学键H-HO-HC-HCO键能E/(kJmol-1)436465a1076根据上述信息计算：a=，H2=。【答案】415.1-41.4kJmol-1【解析】反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H1=4akJmol-1+2465kJmol-1-(1076kJmol-1+3436kJmol-1)=+206.4kJmol-1，解得a=415.1kJmol-1；CH2(g)+2H2O(g)催化剂CO2(g)+4H2(g)H=+165.0kJmol-1，ICH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g
33、)H1=+206.4kJmol-1，根据盖斯定律可知=-I，所以H2=H-H1=+165.0kJmol-1-206.4kJmol-1=-41.4kJmol-1.。故答案为：415.1；-41.4kJmol-1。15已知下列热化学方程式：CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(g)H1=akJmol-1CuSO4xH2O(s)=CuSO4(s)+xH2O(g)H2=bkJmol-1CuSO4yH2O(s)=CuSO4(s)+yH2O(g)H3=ckJmol-1则CuSO45H2O(s)+CuSO4yH2O(s)=2CuSO4xH2O(s)的H=kJ/mol。【答案】(a+c-2b)
34、【解析】CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(g)H1=akJmol-1；CuSO4xH2O(s)=CuSO4(s)+xH2O(g)H2=bkJmol-1；CuSO4yH2O(s)=CuSO4(s)+yH2O(g)H3=ckJmol-1；根据盖斯定律：+-2可得CuSO45H2O(s)+CuSO4yH2O(s)=2CuSO4xH2O(s)的的H=(a+c-2b)kJmol-1；16水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。水煤气变换反应：H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)H=-41.2kJmol-1该反应分两步完成：3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(
35、s)+CO2(g)H1=-47.2kJmol-12Fe3O4(s)+H2O(g)3Fe2O3(s)+H2(g)H2H2=kJmol-1.【答案】+6【解析】设方程式H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)H=-41.2kJmol-13Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)H1=-47.2kJmol-12Fe3O4(s)+H2O(g)3Fe2O3(s)+H2(g)H2根据盖斯定律可知，=-，则H2=H-H1=(-41.2kJmol-1)-(-47.2kJmol-1)=+6kJmol-1.817“碳达峰碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”
36、经济的有效途径之一，相关的主要反应有：I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H1=+247kJmol-1，K1：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+41kJmol-1，K2反应CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的H=kJmol-1，K=(用K1、K2表示)。【答案】+329K1K22【解析】(2)已知：I：CH4g+CO2g2CO g+2H2gH1=+247kJmol-1，K1；：CO2g+H2gCO g+H2O gH2=+41kJmol-1，K2；根据盖斯定律，由+2得反应CH4g+3CO2g4CO g+2H2O g；故H=H1+2
37、H2=+329kJmol-1，K=K1K22。18亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。(1)已知亚硝酰氯的结构为Cl-N=O，几种化学键的键能数据如下表：化学键NOCl-ClCl-NN=O键能/(kJ/mol)630243a607则2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的H=kJ/mol。(用含a的代数式表示)(2)反应Cl2(g)+2NO(g)2ClNO(g)的速率方程式可表示为v正=k正c(Cl2)c(NO)，v逆=k逆c2(ClNO)，其中k正、k逆代表正、逆反应的速率常数，其与温度
38、、催化剂等有关，与浓度无关。已知：pk=-lgk。如图所示有2条直线分别代表pk正、pk逆与1T的关系，若该反应为放热反应，其中代表 pk正与1T关系的直线是(填字母)，理由是。【答案】(1)289-2a(2)b该可逆反应的正反应是放热反应，降温，平衡常数增大，正反应速率常数减小的程度小于逆反应速率常数减小的程度【解析】(1)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(2630+243)kJmol-1-(2a+2607)kJmol-1=(289-2a)kJmol-1；(2)速率常数均为正值，温度升高时，其值变大，温度降低时，其值变小，因此，当温度降低时
39、，pk变大；由于该反应为放热反应，若降低温度，平衡向正反应方向移动，反应的平衡常数增大；平衡常数 K=k正k逆，则正反应速率常数减小的程度小于逆反应速率常数减小的程度，所以代表 pk与1T关系的直线是为b；理由是：该可逆反应的正反应是放热反应，降温，平衡常数增大，正反应速率常数减小的程度小于逆反应速率常数减小的程度。919铁触媒催化合成氨经历下图所示步基元反应(从状态I至状态)：上图中“ad”表示吸附在催化剂表面的物质。完成下列问题：(1)催化反应往往经过物质在催化剂表面的“吸附”过程和脱离催化剂表面的“脱附”过程。其中，“吸附”过程是上图中的第步基元反应，“脱附”过程是(填“吸热”或“放热”
40、)过程。(2)根据上图计算合成氨反应的焓变：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=。【答案】(1)吸热(2)-92kJ/mol【解析】(1)图中分析可知ad表示吸附在催化剂表面的物质，从到的过程中N2和H2变成N2ad和H2ad，代表N2和H2吸附在催化剂表面，则吸附过程是上图中的第步基元反应，图中能量变化可知 NH3da转化为NH3即脱附过程吸收了能量，则脱附过程为吸热过程，故答案为：；吸热；(2)图中能量变化可知12molN2，32molH2反应生成NH3时放出热量46kJ，合成氨反应的焓变：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=-92kJ/mol，故答案为：-92kJ/mol
41、。20汽车发动机代用燃料包括乙醇、氢气和甲烷等。回答下列问题：(1)在25、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧，转移6mol电子，放出热量683.4kJ，则乙醇燃烧热的热化学方程式为。(2)根据图甲中的能量关系，可求得O-H键的键能为kJmol-1。(3)甲烷完全燃烧反应的能量关系如图乙所示。10CH4g+2O2g=CO2g+2H2O lH=(用含E1和E2的关系式表示)。为提高燃料利用率，加入甲烷燃烧的催化剂，则E1(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)，该反应的H。(4)已知氢气的燃烧热为285.8kJmol-1，甲烷的燃烧热为890.3kJmol-1，根据乙醇、氢气和甲烷的燃烧
42、热，说明氢气作为能源的优点：。(5)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：。当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO20CaO38SrO56BaO。原因是，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。【答案】(1)C2H5OH l+3O2g=2CO2g+3H2O lH=-1366.8kJmol(2)463.4(3)E1-E2变小不变(4)相同质量的氢气、甲烷和乙醇燃烧，氢气燃烧后放出热量最多，燃烧产物无污染(5)2CO+
43、2NO=催化剂N2+2CO2根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为IIA族元素，同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大【解析】(1)乙醇燃烧反应方程式为：C2H5OH l+3O2g=2CO2g+3H2O l，该反应中1molC2H5OH完全反应转移12mol电子，由题意：转移6mol电子，放出热量683.4kJ，则1molC2H5OH完全反应放出热量为1366.8kJ，反应的热化学方程式为：C2H5OH l+3O2g=2CO2g+3H2O lH=-1366.8kJmol-1。(2)由图中转化得热化学方程式：2H2g+O2g=2H2O gH3=-483.6kJ/mol，根据反应热等
44、于反应物键能和减生成物键能和得：H3=H1+H2-4E(H-O)=872kJ/mol+498kJ/mol-4E(H-O)=-483.6kJ/mol，解得：E(H-O)=463.4kJmol-1(3)由图可知H=正反应活化能-逆反应活化能=E1-E2；催化剂能降低反应活化能，但不影响反应的H。(4)对比三者的燃烧热数值可知相同质量的氢气、甲烷和乙醇燃烧，氢气燃烧后放出热量最多，且氢气燃烧产物为水，不污染环境。(5)在催化剂条件下，一氧化碳被氧化生成二氧化碳，一氧化氮被还原生成氮气，所以其反应方程式为：2CO+2NO=催化剂N2+2CO2；根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为A族元素。同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大，原子半径越大，反应接触面积越大，则吸收能力越大，答案为：根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为A族元素，同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大。