1、第6章 化学能与热能1(2018北京高考)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%BCH4CH3COOH过程中，有CH键发生断裂C放出能量并形成了CC键D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率答案D解析根据图示可知，CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为CH4CO2CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，A正确；CH4在过程中，有1个CH键发生断裂，B正确；根据图示，的总能量高于的总能量，放出能量，对比和，形成CC键，C正
2、确；催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D错误。2(2017江苏高考)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是()C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H1a kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2b kJmol1CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H3c kJmol12CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H4d kJmol1A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 kJmol1D反应2CO(
3、g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)的H(2b2cd) kJmol1答案C解析A对：反应的反应物是反应、的产物，所以反应、为反应提供原料气。B对：反应是CO2与H2反应制取甲醇，是CO2资源化利用的方法之一。C错：该反应产物H2O为气态时，H kJmol1。D对：根据盖斯定律，反应22可得反应2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)的H(2b2cd) kJmol1。3(2019高考组合题)(1)(全国卷)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)Cl2(g)H183 kJmol1CuCl(s)O2(g)=CuO(s)Cl2(g)
4、H220 kJmol1CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(g)H3121 kJmol1则4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)的H_kJmol1。(2)(天津高考).硅粉与HCl在300 时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为_。SiHCl3的电子式为_。.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：SiCl4(g)H2(g)SiHCl3(g)HCl(g)H103SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4SiHCl3(g)H202SiCl4(g)H2(g)Si(s)HCl(g)3SiHCl3(g)
5、H3_(用H1、H2表示)(3)(北京高考)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。答案(1)116(2).Si(s)3HCl(g)SiHCl3(g)H2(g)H225 kJmol1.H2H1(3)CH42H2O4H2CO2C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)或
6、C(s)CO2(g)=2CO(g)解析(1)由盖斯定律可得，4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H2H32H22H1(121 kJmol1)2(20 kJmol1)2(83 kJmol1)2116 kJmol1。(2).根据盖斯定律即可得，所以H3H2H1。(3)已知反应物为CH4和H2O(g)，生成物为H2和CO2，且物质的量之比为41，据此结合质量守恒定律即可写出化学方程式。根据盖斯定律，式式可得：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H1H2，则(式式)式可得：C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)H；式式可得：CH4(g)CO2(g)=2CO(
7、g)2H2(g)H1H2，则(式式)式可得：C(s)CO2(g)=2CO(g)H。因此，要求反应式的H3，还必须利用反应C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)或C(s)CO2(g)=2CO(g)的H。4(2018高考组合题)(1)(全国卷)已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)H14.4 kJmol12NO2(g)=N2O4(g)H255.3 kJmol1则反应N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)的H_kJmol1。(2)(全国卷)CH4CO2催化重整反应为：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。已知：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol
8、1C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111 kJmol1该催化重整反应的H_kJmol1。(3)(全国卷)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H148 kJmol13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)2SiHCl3(g)H230 kJmol1则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)的H_kJmol1。(4)(北京高考)反应：2H2SO4(l)=2SO2(g)2H2O(g)O2(g)H1551 kJmol1反应：S(s)O2(g)=SO2(g)H3297 kJmol
9、1反应()的热化学方程式为：_。(5)(江苏高考)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：2NO2(g)H2O(l)=HNO3(aq)HNO2(aq)H116.1 kJmol13HNO2(aq)=HNO3(aq)2NO(g)H2O(l)H75.9 kJmol1反应3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g)的H_kJmol1。答案(1)53.1(2)247(3)114(4)3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H2254 kJmol1(5)136.2解析(4)根据过程，反应为SO2催化歧化生成H2SO4和S，反应为3SO22H2O=2H2SO4S。应用盖斯定律，反应
10、反应得，2H2SO4(l)S(s)=3SO2(g)2H2O(g)HH1H3(551 kJmol1)(297 kJmol1)254 kJmol1，反应的热化学方程式为3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H254 kJmol1。5(2017高考组合题)(1)(全国卷)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_。(2)(全国卷)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：C4H
11、10(g)=C4H8(g)H2(g) H1已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1反应的H1_kJmol1。(3)(北京高考)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知：TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)O2(g)H1175.4 kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H2220.9 kJmol1沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)
12、和CO(g)的热化学方程式：_。答案(1)H2O(l)=H2(g)O2(g)H286 kJmol1H2S(g)=H2(g)S(s)H20 kJmol1系统()(2)123(3)TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(g)2CO(g)H45.5 kJmol1解析(1)令题干中的四个热化学方程式从上到下分别为。根据盖斯定律，将可得，系统()中的热化学方程式：H2O(l)=H2(g)O2(g)HH1H2H3327 kJmol1151 kJmol1110 kJmol1286 kJmol1同理，将可得，系统()中的热化学方程式：H2S(g)=H2(g)S(s)HH2H3H4151 kJmol
13、1110 kJmol161 kJmol120 kJmol1由所得两热化学方程式可知，制得等量H2所需能量较少的是系统()。(2)由盖斯定律可知，式式式，即H1H2H3119 kJmol1(242 kJmol1)123 kJmol1。(3)钛精矿的主要成分是TiO2，在沸腾炉中加碳氯化时生成TiCl4(g)和CO(g)的反应为TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)TiCl4(g)2CO(g)。将题给两个已知热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由可得TiO2(s)2C(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)2CO(g)，则有H(175.4 kJmol1)(220.9 kJmol1)45.5 kJmol1。