1、专题微讲专题微练第一部分 专题对点突破专题6 化学反应与能量1(2019烟台模拟)“钙基固硫”是将煤中的硫元素以 CaSO4 的形式固定脱硫，而煤炭燃烧过程中产生的 CO 又会发生反应和反应，导致脱硫效率降低。某温度下，反应的速率(v1)大于反应的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是()反应：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1218.4 kJmol1反应：CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)H2175.6 kJmol1 解析 反应为吸热反应，说明反应生成物的总能量比反应物的总能量高，排除 B、C 选项；反应的速率(v1)大于反应的
2、速率(v2)，则说明反应的活化能较小，反应的活化能较大，排除 D 选项，A 项正确。答案 A2(2019济宁期末)下列说法正确的是()A吸热反应一定不能自发进行B由C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.9 kJmol1，可知金刚石比石墨稳定CS(s)O2(g)=SO2(g)H1，S(g)O2(g)=SO2(g)H2，则H1H2D已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则0.5 mol H2SO4与0.5 mol Ba(OH)2反应一定放出57.3 kJ热量C3(2019衡水中学模拟)已知：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H1，CH4(g)H2O(g)=C
3、O(g)3H2(g)H2下列推断正确的是()A若 CO 的燃烧热为 H3，则 H2 的燃烧热为 H3H1B反应 CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)的 HH2H1C若反应的反应物总能量低于生成物总能量，则 H20D若等物质的量 CO 和 H2 完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则 H10解析 氢气的燃烧热是指 1 mol 氢气完全燃烧生成液体水时放出的热量，而反应中的水是气体，A 项错误；根据盖斯定律，反应CH4gCO2(g)=2CO(g)2H2(g)的 HH2H1，B 项正确；若反应的反应物总能量低于生成物总能量，则该反应是吸热反应，H20，C 项错误；对于放热反应，焓变是负
4、值，则放出的热量越多，焓变越小，所以若等物质的量的 CO 和 H2 完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则 H10，D 项错误。答案 B4(2019长沙一模)2 mol 金属钠和 1 mol 氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是()A相同条件下，K(s)的(H2H3)Na(s)的(H2H3)BH4 的值数值上和 ClCl 共价键的键能相等CH5H5DH70，且该过程形成了分子间作用力解析 钠的熔沸点比钾高，相同条件下，钠气化需要的热量比钾多，即K(s)的 H2Na(s)的 H2，钾的活泼性比钠强，钾失去电子比钠更容易，即 K(s)的 H3Na(s)的 H3，因此 K(s)的(H2H3
5、)H5，C 项正确；氯化钠固体为离子晶体，不存在分子间作用力，D 项错误。答案 D5(2019潍坊模拟)N2O 和 CO 是环境污染性气体，可在催化条件下转化为无害气体，反应进程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A加入催化剂使反应的 H 变小B该反应的热化学方程式为 N2O(g)CO(g)=CO2(g)N2(g)H226kJmol1C反应物的总键能大于生成物的总键能D该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能解析 对于特定化学反应，加入催化剂只是改变化学反应途径，不能改变化学反应的 H，A 项错误；Ea1134 kJmol1，Ea2360 kJmol1，则该反应的热化学方程式为 N2O(g
6、)CO(g)=CO2gN2(g)H134 kJmol1360 kJmol1226 kJmol1，B 项正确；该反应反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能，C 项错误；该反应正反应的活化能为 134 kJmol1，逆反应的活化能为 360 kJmol1，即该反应逆反应的活化能大于正反应的活化能，D 项错误。答案 B6(2019海淀期末)以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：相关反应的热化学方程式为反应：SO2(g)I2(g)2H2O(l)=2HI(aq)H2SO4(aq)H1213 kJmol1反应：H2SO4(a
7、q)=SO2(g)H2O(l)12O2(g)H2327 kJmol1反应：2HI(aq)=H2(g)I2(g)H3172 kJmol1下列说法不正确的是()A该过程实现了太阳能到化学能的转化BSO2 和 I2 对总反应起到了催化剂的作用C总反应的热化学方程式为 2H2O(l)=2H2(g)O2g H286 kJmol1D该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的 H 不变解析 通过流程图，反应和实现了太阳能到化学能的转化，A 项正确；根据流程总反应为 H2O=H21/2O2，SO2 和 I2 起到催化剂的作用，B 项正确；反应反应反应，得到 H2O(l)=H2(g)1/2O2(g)H(21
8、3327172)kJmol1286 kJmol1，或者 2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H572 kJmol1，C 项错误；H 只与始态和终态有关，该过程降低了水分解制氢的活化能，H 不变，D 项正确。答案 C7已知 2Fe2O3(s)3C(s)=3CO2(g)4Fe(s)H468.2 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是()AC(s)的燃烧热为 393.5 kJB如图可表示由 C 生成 CO2 的反应过程和能量关系CO2(g)与 Fe(s)反应放出 824.35 kJ 热量时，转移电子数为 4NADFe2O3(
9、s)32C(g)=32CO2g2Fe(s)H0，所以 Fe2O3(s)32C(g)=32CO2(g)2Fe(s)H234.1 kJmol1，D 项正确。答案 D8已知通过乙醇制取氢气通常有如下两条途径：aCH3CH2OH(g)H2O(g)=4H2(g)2CO(g)H1256.6 kJmol1b2CH3CH2OH(g)O2(g)=6H2(g)4CO(g)H227.6 kJmol1则下列说法正确的是()A升高 a 的反应温度，乙醇的转化率增大B由 b 可知：乙醇的燃烧热为 13.8 kJmol1C对反应 b 来说，增大 O2 浓度可使 H2 的值增大D以上两种途径，制取等量的氢气，无论哪种途径，消
10、耗的能量均相同解析 a 为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，则乙醇的转化率增大，A项正确；燃烧热指 1 mol 可燃物燃烧生成稳定的氧化物，应生成液态水、二氧化碳，B 项错误；焓变与增大氧气浓度没有关系，只与反应物总能量和生成物总能量有关，C 项错误；由热化学方程式可知生成 1 mol 氢气，a吸收256.64 kJ 能量、b 吸收27.66 kJ 能量，D 项错误。答案 A9按要求回答下列问题：(1)以天然气为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H1a kJmol1CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H2b kJmol1CH
11、4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H3请计算上述反应中的反应热 H3_(用 a、b 表示)kJmol1。2ab(2)已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2C(s)O2(g)=CO2(g)H3C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H则 H_(用含 H1、H2、H3 的式子表示)。H312H112H2(3)某课题组实现了在常温常压下，以氮气和液态水为原料制备氨气，同时有氧气生成。已知，在一定温度和压强下，由最稳定的单质生成1 mol纯物质的热效应，称为该物质的生成热(H)。常温常压下，相关物质的生成热如下表所示：物质NH3(g)H
12、2O(l)H/(kJmol1)46242上述合成氨反应的热化学方程式为_。2N2(g)6H2O(l)=3O2(g)4NH3(g)H1 268 kJmol1(4)如图所示为 1 mol CH4完全燃烧生成气态水的能量变化和 1 mol S(g)燃烧的能量变化。在催化剂作用下，CH4可以还原 SO2生成单质 S(g)、H2O(g)和 CO2，写出该反应的热化学方程式：_。CH4(g)2SO2(g)=2S(g)CO2(g)2H2O(g)H352 kJmol1(5)汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.5 kJmol12C(s)O2(g)=2CO
13、(g)H221.0 kJmol1CO2(g)=C(s)O2(g)H393.5 kJmol1则反应 2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)的 H_kJmol1。746.5解析(1)根据盖斯定律可得2，所以 H32H1H2(2ab)kJmol1。(2)已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1；2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2；C(s)O2(g)=CO2(g)H3；根据盖斯定律，由1212得反应 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)HH312H112H2。(3)由题意知式：N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H1(462)kJmol1，式：2H2(g)O2(g)
14、=2H2O(l)H2(2422)kJmol1,23得方程式为 2N2(g)6H2O(l)=3O2(g)4NH3(g)H2H13H21 268 kJmol1。(4)根据图象可知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)HEa1Ea2126 kJmol1928 kJmol1802 kJmol1S(g)O2(g)=SO2(g)H577 kJmol1；根据盖斯定律可知2 即得到：CH4 和 SO2 反应的热化学方程式为 CH4(g)2SO2(g)=CO2(g)2S(g)2H2O(g)H352 kJmol1。(5)将反应编号，N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.5 kJmol1(式)
15、2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJmol1(式)CO2(g)=C(s)O2(g)H393.5 kJmol1(式)应用盖斯定律，将式式式2 得，N2(g)2CO2(g)=2NO(g)2CO(g)H(180.5 kJmol1)(221.0 kJmol1)(393.5 kJmol1)2746.5 kJmol1，则反应 2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)的 H746.5 kJmol1。10高考试题组合根据要求填空(1)已知：As(s)32H2(g)2O2(g)=H3AsO4(s)H1H2(g)12O2(g)=H2O(l)H22As(s)52O2(g)=As2O5(s)
16、H3则反应 As2O5(s)3H2O(l)=2H3AsO4(s)的H_。2H13H2H3(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_。H2O(l)=H2(g)12O2(g)H286 kJmol1系统()H2S(g)=H2(g)S(s)H20 kJmol1(3)2O2(g)N2(g)=N2O4(l)H1N2(g)2H2(g)=N2H4(l)H2O2(g)2H2(g)=2H2O(g)H32N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H41 048.9 kJm
17、ol1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_。2H32H2H1 反应放热量大、产生大量的气体(4)已知：2NaOH(s)CO2(g)=Na2CO3(s)H2O(g)H1127.4 kJmol1NaOH(s)CO2(g)=NaHCO3(s)H2131.5 kJmol1反应 2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)H2O(g)CO2(g)的 H_ kJmol1，该反应的平衡常数表达式 K_。(5)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)H11
18、75.4 kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H2220.9 kJmol1沸腾炉中加碳氯化生成 TiCl4(g)和 CO(g)的热化学方程式为_。135.6 c(H2O)c(CO2)TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(g)2CO(g)H45.5 kJmol1解析(1)由盖斯定律可知23可得所求反应，故 H2H13H2H3。(2)令题干中的四个热化学方程式分别为H2SO4(aq)=SO2(g)H2O(l)12O2(g)H1327 kJmol1；SO2(g)I2(s)2H2O(l)=2HI(aq)H2SO4(aq)H2151 kJmol1；2HI(aq)=H2(g)I2(
19、s)H3110 kJmol1；H2S(g)H2SO4(aq)=S(s)SO2(g)2H2O(l)H461 kJmol1。根据盖斯定律，将可得，系统()中的热化学方程式：H2O(l)=H2(g)12O2(g)H1H2H3327 kJmol1151 kJmol1110 kJmol1286 kJmol1。同理，将可得，系统()中的热化学方程式：H2S(g)=H2g S(s)H2H3H4151 kJmol1110 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()。(3)对照目标热化学方程式中的反应物和生成物在已知热化学方程式中的位置和化学计量数，利用盖斯定律，故H42H32H2H1；联氨有强还原性，N2O4具有强氧化性，两者混合在一起易自发地发生氧化还原反应，反应放热量大并产生大量的气体，可为火箭提供很大的推进力。(4)2得到：2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)CO2(g)H2O(g)H(127.42131.5)kJmol1135.6 kJmol1，Na2CO3和NaHCO3为固体，根据化学平衡常数的定义，得Kc(H2O)cCO2。(5)利用盖斯定律，将已知两个热化学方程式相加即可得出答案。