2022年高考化學(xué) 藝體生百日沖刺 專(zhuān)題六 化學(xué)反應(yīng)與能量講練
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1、2022年高考化學(xué) 藝體生百日沖刺 專(zhuān)題六 化學(xué)反應(yīng)與能量講練 命題 規(guī)律 考查內(nèi)容 反應(yīng)熱、焓變、熱化學(xué)方程式 反應(yīng)熱的測(cè)量、計(jì)算與能源 考查熱度 ☆☆☆☆ ☆☆ 考查題型 選擇題 選擇題、填空題 所占分值 6分 4分 命題 趨勢(shì) 化學(xué)反應(yīng)中能量變化考查主要以化學(xué)反應(yīng)中熱效應(yīng)的判斷、化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)與鍵能的關(guān)系、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、和蓋斯定律的計(jì)算為主,特別是熱效應(yīng)與鍵能結(jié)合蓋斯定律的計(jì)算更是熱點(diǎn),能源問(wèn)題是社會(huì)的熱點(diǎn)問(wèn)題之一,是這一部分命題的重要載體。 解析 水的狀態(tài)錯(cuò)誤。 (2)500 ℃、300 MPa下,將0.5 mol N2和1.5 mol H2
2、置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH2(g),放熱19.3 kJ,其熱化學(xué)方程式為 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1 (×) (xx·浙江理綜,12B) 解析 合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng),并不能完全轉(zhuǎn)化。 (3)利用太陽(yáng)能在催化劑參與下分解水制氫是把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的綠色化學(xué)方法(√) (xx·浙江理綜,7A) 解析 利用太陽(yáng)能分解水制氫,氫氣是清潔能源,符合綠色化學(xué)要求。 【技巧點(diǎn)撥】“五看”法判斷熱化學(xué)方程式的正誤 (1)看方程式是否配平; (2)看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確; (3)看ΔH的“+”、“-”符號(hào)是否正確
3、; (4)看反應(yīng)熱的單位是否為kJ·mol-1; (5)看反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng) 【典例2】 (xx·重慶理綜)SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體,分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵。已知:1 mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ,斷裂1 mol F—F、S—F鍵需要吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ,則S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反應(yīng)熱ΔH為_(kāi)_______。 解析 斷裂1 mol S—S鍵吸收能量280 kJ,斷裂3 mol F—F鍵吸收能量3×160 kJ,則吸收的總能量為Q吸=280 kJ+3×160 kJ=760 kJ,釋放的總能量為Q放=330
4、 kJ×6=1 980 kJ,由反應(yīng)方程式:S(s)+3F2(g)===SF6(g)可知,ΔH=760 kJ·mol-1-1 980 kJ·mol-1=-1 220 kJ·mol-1。 答案?。? 220 kJ·mol-1 【技巧點(diǎn)撥】 1.熟記反應(yīng)熱ΔH的基本計(jì)算公式 ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量 ΔH=反應(yīng)物的總鍵能之和-生成物的總鍵能之和 2.規(guī)避兩個(gè)易失分點(diǎn) (1)舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是同時(shí)進(jìn)行的,缺少任一個(gè)過(guò)程都不是化學(xué)變化。 (2)計(jì)算物質(zhì)中鍵的個(gè)數(shù)時(shí),不能忽略物質(zhì)的結(jié)構(gòu),如1 mol晶體硅中含2 mol Si—Si鍵。1 mol SiO2中含4
5、mol Si—O鍵。 ◇考點(diǎn)2 反應(yīng)熱的測(cè)量、計(jì)算與能源 【基礎(chǔ)知識(shí)梳理】 一、反應(yīng)熱 蓋斯定律 1.反應(yīng)熱的測(cè)量 在科學(xué)研究中,科學(xué)家常用量熱計(jì)來(lái)測(cè)量反應(yīng)熱。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,盡可能保證反應(yīng)物能充分反應(yīng),同時(shí)減少與外界的熱交換,以減小實(shí)驗(yàn)誤差。 2.反應(yīng)熱的計(jì)算——蓋斯定律 (1)定義 一個(gè)化學(xué)反應(yīng),不論是一步完成,還是分幾步完成,其總的熱效應(yīng)是完全相同的。即一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的焓變僅與反應(yīng)的起始狀態(tài)和反應(yīng)的最終狀態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。 (2)應(yīng)用 間接計(jì)算某些反應(yīng)(某些反應(yīng)熱無(wú)法直接測(cè)得)的反應(yīng)熱。若某個(gè)化學(xué)反應(yīng)可由另外幾個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式相加而得到,那么該化學(xué)反應(yīng)的焓
6、變即為這幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)的焓變的代數(shù)和。 =1+2=3+4+5 二、能源的充分利用 1.標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱:在101kPa下,1 mol 物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。 2.熱值:1 g 物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱叫做該物質(zhì)的熱值 【核心考點(diǎn)講練】 一、比較△H的常用方法 1.直接比較法。 (1)吸熱反應(yīng)的△H肯定比放熱反應(yīng)的大(前者大于0,后者小于0)。 (2)△H與物質(zhì)的量有關(guān),同一反應(yīng)且物質(zhì)的狀態(tài)都相同時(shí),△H與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比。 (3)等質(zhì)量的反應(yīng)物完全燃燒肯定比不完全燃燒放出的熱量多,△H則要小。 (4)一般情況下,生成等物質(zhì)的量的水時(shí),強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀
7、溶液反應(yīng)肯定比弱酸和強(qiáng)堿、弱堿和強(qiáng)酸、弱酸和弱堿的稀溶液反應(yīng)放出的熱量多(電離要吸熱);中和反應(yīng)在生成水的同時(shí)若還產(chǎn)生沉淀,則放出的熱量比只生成水的反應(yīng)放出的熱量多。 (4)△H與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。等量的可燃物完全燃燒生成液態(tài)水肯定比生成氣態(tài)水放出的熱量多,等量的氣態(tài)反應(yīng)物反應(yīng)放出的熱量肯定比固態(tài)反應(yīng)物放出的熱量多。 2.圖示比較法 反應(yīng)熱是生成物所具有的總能量與反應(yīng)物所具有的總能量的差,即△H=E生-E反,畫(huà)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△H的大小。這種方法稱(chēng)為圖示比較法。 3.蓋斯定律法 如根據(jù)以下兩反應(yīng),比較△H1和
8、△H2的大小 備考注意:當(dāng)△H<0時(shí),|△H|越大,△H越小。 二、反應(yīng)熱的計(jì)算 1.根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算:反應(yīng)熱與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比。 2.根據(jù)蓋斯定律求算 應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算時(shí),關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)反應(yīng)過(guò)程,同時(shí)注意: (1)參照新的熱化學(xué)方程式(目標(biāo)熱化學(xué)方程式),結(jié)合原熱化學(xué)方程式(一般2~3個(gè))進(jìn)行合理“變形”,如熱化學(xué)方程式顛倒、乘除以某一個(gè)數(shù),然后將它們相加、減,得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式,求出目標(biāo)熱化學(xué)方程式的ΔH與原熱化學(xué)方程式之間ΔH的換算關(guān)系。 (2)當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個(gè)數(shù)時(shí),ΔH也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個(gè)數(shù);方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí),ΔH也同樣要進(jìn)行加減
9、運(yùn)算,且要帶“+”“-”符號(hào),即把ΔH看作一個(gè)整體進(jìn)行運(yùn)算。 (3)將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒書(shū)寫(xiě)時(shí),ΔH的符號(hào)也隨之改變,但數(shù)值不變。 (4)在設(shè)計(jì)反應(yīng)過(guò)程中,會(huì)遇到同一物質(zhì)的三態(tài)(固、液、氣)的相互轉(zhuǎn)化,狀態(tài)由固→液→氣變化時(shí),會(huì)吸熱;反之會(huì)放熱。 (3)根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱的數(shù)值計(jì)算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH| 說(shuō)明 方法(2)常用于判斷物質(zhì)能量的大小關(guān)系及穩(wěn)定性?!镜淅?】(xx·山東理綜]已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1 則反應(yīng)NO2(g
10、)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)的ΔH=________kJ·mol-1。 解析 設(shè)所給的兩個(gè)反應(yīng)方程式分別標(biāo)注為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-196.6 kJ·mol-1、2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH2=-113.0 kJ·mol-1,所求總反應(yīng)方程式的ΔH為ΔH3,ΔH3== =-41.8 kJ·mol-1。 答案?。?1.8 【技巧點(diǎn)撥】利用蓋斯定律書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式 【典例2】(xx·全國(guó)新課標(biāo)II化學(xué)卷)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
11、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(),熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是 A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3 C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2=ΔH3 【解析】根據(jù)題意,發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為: CuSO4·5H2O(s)溶于水(溶液溫度降低,該過(guò)程為吸熱過(guò)程): CuSO4·5H2O(s) Cu2+()+SO42-()+5H2O() ΔH1>0 CuSO4(s)溶于水會(huì)(使溶液溫度
12、升高,該過(guò)程為放熱過(guò)程) CuSO4(s) Cu2+()+SO42-() ΔH2<0 CuSO4·5H2O(s)受熱分解的熱化學(xué)方程式為 CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s) +5H2O() ΔH3 根據(jù)蓋斯定律可知:ΔH3=ΔH1-ΔH2>0 A、根據(jù)上述分析,ΔH2<0,ΔH3 >0,所以A錯(cuò)誤;B、ΔH3=ΔH1-ΔH2(ΔH2<0),所以ΔH3>ΔH1,B正確;C、ΔH3=ΔH1-ΔH2,C錯(cuò)誤;D、ΔH1+ΔH2<ΔH3,D錯(cuò)誤。
13、 【答案】B 【技巧探究】比較ΔH的大小時(shí)需考慮正負(fù)號(hào),對(duì)放熱反應(yīng),放熱越多,ΔH越??;對(duì)吸熱反應(yīng),吸熱越多,ΔH越大。 專(zhuān)題熱點(diǎn)集訓(xùn)6 化學(xué)反應(yīng)與能量 (45分鐘) 一、選擇題 1.(xx北京理綜卷·6)下列設(shè)備工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是( ) A B C D 硅太陽(yáng)能電池 鋰離子電池 太陽(yáng)能集熱器 燃?xì)庠? 1.D 解析:硅太陽(yáng)能電池,是將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,鋰電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,太陽(yáng)能集熱水器是將光能轉(zhuǎn)為熱能的裝置,燃?xì)庠钍腔瘜W(xué)能轉(zhuǎn)為熱能的裝置。 2. (xx上海卷·9)將盛有
14、NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸,反應(yīng)劇烈,醋酸逐漸凝固。由此可見(jiàn) A. NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng) B.該反應(yīng)中,熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量 C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 D.反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O 2.B 解析:A項(xiàng),醋酸能凝固,說(shuō)明兩者反應(yīng)是吸熱反應(yīng),錯(cuò)誤;B項(xiàng),吸熱反應(yīng),熱能轉(zhuǎn)化成了物質(zhì)的內(nèi)能,正確;C項(xiàng),吸熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,錯(cuò)誤;D項(xiàng),熱化學(xué)方程式需要標(biāo)上物質(zhì)的狀態(tài),錯(cuò)誤。 3.(xx·重慶理綜化學(xué)卷)已知 C(s)+H2O(g)=C
15、O(g)+H2(g) ΔH=akJ·mol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220kJ·mol-1 H-H、O=O和O-H鍵的鍵能分別為436、496和462kJ·mol-1,則a為( ) A.-332 B.-118 C.+350 D.+130 3.D 【解析】設(shè)兩個(gè)熱化學(xué)方程式分別為①②,根據(jù)蓋斯定律②-①×2得: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-(220+2a)KJ/mol,則有:2×436+496-4×462= -(220+2a),則a=+130,答案選D。 3.(xx·重慶理綜,12)
16、肼(H2NNH2)是一種高能燃料,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ):N≡N為942、O===O為500、N—N為154,則斷裂1 mol N—H鍵所需的能量(kJ)是 ( ) A.194 B.391 C.516 D.658 答案 B 解析 由題圖可知ΔH3=-(ΔH2-ΔH1)=-=+2 218 kJ·mol-1,斷裂1 mol N—H鍵所需能量=(2 218 kJ-500 kJ-154 kJ)×=391 kJ。 5.(xx·全國(guó)新課標(biāo)I化學(xué)卷)已知分解1mol H2O2放出熱量98KJ。在含有少量I的溶液
17、中,H2O2分解的機(jī)理為: H2O2+ I H2O+IO H2O2+ IO H2O+O2+ I 下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是( ) A.反應(yīng)速率與I濃度有關(guān) B.IO也是該反應(yīng)的催化劑 C.反應(yīng)活化能等于98KJmol-1 D. 5.A 【解析】決定化反應(yīng)速率的主要是慢反應(yīng),所以I-濃度越大,則整個(gè)反應(yīng)速率越快,A正確、B錯(cuò)誤;98KJ·mol-1是該反應(yīng)的△H,活化能不能確定,C 錯(cuò)誤;把兩個(gè)方程式處理得到:2H2O2=2H2O+O2,v(
18、H2O2)=v(H2O)=2v(O2),D錯(cuò)誤。 6.(xx·大綱全國(guó)卷,9)反應(yīng) A+B―→C(ΔH<0)分兩步進(jìn)行:①A+B―→X (ΔH >0),②X―→C(ΔH<0)。下列示意圖中,能正確表示總反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是( ) 6.D解析 根據(jù)反應(yīng)物和生成物能量的高低來(lái)分析、解決問(wèn)題。化學(xué)反應(yīng)都伴隨能量變化,當(dāng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時(shí),該反應(yīng)為放熱反應(yīng);當(dāng)反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí),該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。反應(yīng)①的ΔH>0,為吸熱反應(yīng),故可排除A項(xiàng)和C項(xiàng)。反應(yīng)②的ΔH<0,為放熱反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤,故選D。 7.(xx·海南單科化學(xué)卷)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣態(tài)分子斷開(kāi)1mo
19、l化學(xué)鍵的焓變稱(chēng)為鍵焓。已知H—H,H—O,和O==O鍵的鍵焓△H分別為436KJ/mol,463KJ/mol,495KJ/mol,下列熱化學(xué)方程式正確的是( ) A、H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g) △H =—485KJ/mol B、H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g) △H = + 485KJ/mol C、2 H2(g) + O2(g)==2 H2O(g) △H = + 485KJ/mol D、2 H2(g) + O2(g)==2 H2O(g) △H =—485KJ/mol 7.D 解析:根據(jù)“H—H,H—
20、O,和O==O鍵的鍵焓△H分別為436KJ/mol,463KJ/mol,495KJ/mol”,可以計(jì)算出2mol H2和1mol O2完全反應(yīng)生成2mol H2O(g)產(chǎn)生的焓變是436KJ/mol×2+495KJ/mol×1—463KJ/mol×4= —485KJ/mol,所以該過(guò)程的熱化學(xué)方程式為2 H2(g) + O2(g)=2 H2O(g) △H = —485KJ/mol,D正確。 8.(xx新課標(biāo)Ⅱ·12)在1200℃時(shí),天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng) H2S(g)+ 3/2錯(cuò)誤!未找到引用源。O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1 2H2S(g)+SO2(g
21、)=3/2錯(cuò)誤!未找到引用源。S2(g)+2H2O(g) △H2 H2S(g)+1/2錯(cuò)誤!未找到引用源。O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3 2S(g) =S2(g) △H4 則△H4的正確表達(dá)式為 A.△H4=2/3(△H1+△H2-3△H3) B.△H4=2/3(3△H3-△H1-△H2) C.△H4=3/2(△H1+△H2-3△H3) D.△H4=3/2(△H1-△H2-3△H3) 8.A 解析:本題考查由蓋斯定律求△H。3 △H4=2(△H1+△H2)-6 △H3,△H4=2/3(△H1+△H2-3△H3),A正確。 9.(x
22、x·重慶理綜·12)已知:P4(s)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1 P4(s)+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c kJ·mol-1,PCl3中P-Cl鍵的鍵能為1.2c kJ·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ΔH C.Cl-Cl鍵的鍵能kJ·mol-1 D.P-P鍵的鍵能為kJ·mol-1 9.C 解析:考察蓋斯定律以及鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系。根據(jù)P4是正四面體
23、,P4有6個(gè)P—P鍵,
6E(P—P)+6(Cl—Cl)—12×1.2c=a, 6E(P—P)+10(Cl—Cl)—20c=b, Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g) △H=( bkJ·mol-1—akJ·mol-1)/4。A項(xiàng),E(P—P) 24、 (m-x)CeO2·xCe+x O2
(m-x)CeO2·xCe+x H2O +x2 CeO2+xH2 +xCO
下列說(shuō)法不正確的是
A.該過(guò)程中CeO2沒(méi)有消耗
B.該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
C.中
D.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—=CO32-+2H2O
答案:C
解析:本題考查化學(xué)與能量變化、蓋斯定律、能量的轉(zhuǎn)化、電池電極反應(yīng)正誤判斷,C不正確。
11.(xx·北京理綜改編)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。反應(yīng)A:4HCl+O2 2Cl2+2H2O
已知:I.反應(yīng)A中, 4 25、 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的熱量。
II.
錯(cuò)誤!未找到引用源。
請(qǐng)完成下列填空:
(1)H2O的電子式是____________。
(2)反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是_____________________________________________。
(3)斷開(kāi)1 mol H—O 鍵與斷開(kāi) 1 mol H—Cl 鍵所需能量相差約為_(kāi)_______kJ,H2O中H—O 鍵比HCl中H—Cl鍵(填“強(qiáng)”或“弱”)________。
11.?。?) (2)4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1
(3)3 26、2 強(qiáng)
解析?。?)H2O為共價(jià)化合物,其電子式為。(2)根據(jù)4 mol HCl被氧化放出115.6 kJ的熱量,又結(jié)合反應(yīng)條件為400 ℃,故其熱化學(xué)方程式為4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1。(3)根據(jù)(2)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式和O2、Cl2的鍵能可知,斷裂4 mol H—Cl鍵與1 mol O===O鍵需吸收的能量比生成2 mol Cl—Cl鍵和4 mol H—O鍵放出的能量少115.6 kJ,故4 mol H—O鍵的鍵能比4 mol H—Cl鍵的鍵能大:115.6 kJ+498 kJ-2×243 kJ=127.6 kJ,故斷 27、開(kāi)1 mol H—O鍵與斷開(kāi)1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為127.6 kJ÷4≈32 kJ;根據(jù)H—O鍵鍵能大于H—Cl鍵鍵能可知,H—O鍵比H—Cl鍵強(qiáng)。
12.(12分)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。
⑴實(shí)驗(yàn)測(cè)得,1 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放出22.7 kJ的熱量,試寫(xiě)出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式_______________________________________
⑵已知反應(yīng)CH3—CH3→CH2=CH2+H2,有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下。
化 28、學(xué)鍵 C-H C=C C-C H-H
鍵能( kJ·mol-1) 414.4 615.3 347.4 435.3
試計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱______________________
⑶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)行理論推算。試依據(jù)下列熱化學(xué)方程式,計(jì)算反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的焓變?chǔ)=___________
①CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) DH1 = -870.3 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)CO2(g) DH2 = -393. 29、5 kJ·mol-1
③H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) DH3 = -285.8 kJ·mol-1
12.⑴2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) DH = -1452.8 kJ·mol-1
⑵+125.6 kJ·mol-1⑶-488.3 kJ·mol-1
解析:(2)DH6E(C—H)+ E(C—C)-
6×414.4 kJ·mol-1+347.4 kJ·mol-1—(615.3 kJ·mol-1+4×414.4 kJ·mol-1+435.3 kJ·mol-1)+125.6 kJ·mol-1。
(3)DH2 30、×DH2+2×DH3—DH1 = 2×(-393.5 kJ·mol-1)+2×(-285.5 kJ·mol-1)—(-870.3 kJ·mol-1)-488.3 kJ·mol-1。
13.(xx新課標(biāo)I·28)(15分)二甲醚(CH3OCH3)是無(wú)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(guò)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) △H1=-90.1kJ·mol-1
(Ⅱ)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ·mol-1
水煤氣變 31、換反應(yīng):
(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ·mol-1
二甲醚合成反應(yīng):
(Ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5kJ·mol-1
回答下列問(wèn)題:
(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 (用化學(xué)方程式表示)
(2)分析二甲醚合成反應(yīng)(Ⅳ)對(duì)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)物的水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為
(4)有研究者在催化劑(含Cu-Zn-Al-O和Al2O 32、3)、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)化率隨溫度升高面降低的原因是
13.
(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,跟進(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(guò)水煤氣變換反應(yīng),(iii)消耗CO
(3)2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-204.7 kJ·mol-1
(3)
該反應(yīng)分子數(shù)減少,壓強(qiáng)升高使平衡 33、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)速率加快。
(4)反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡左移
解析:本題考查了由鋁土礦到氧化鋁化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、熱化學(xué)方程的書(shū)寫(xiě)、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),化學(xué)平衡移動(dòng)原理應(yīng)用,氧化還原反應(yīng)的計(jì)算。(1)由鋁土礦到氧化鋁,實(shí)際就是除雜,從礦物中富集氧化鋁的過(guò)程。(2)反應(yīng)(iv)消耗了甲醇促使(i)向正向進(jìn)行,CO轉(zhuǎn)化率增大,反應(yīng)(iv)中生成的水蒸氣,也通反應(yīng)(iii),消耗部分CO
(3),符合要求的熱化學(xué)方程式:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-204.7 kJ·mol-1
(4)由CO和H2直接制備二甲醚的反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,化學(xué)平衡向逆向進(jìn)行,CO轉(zhuǎn)化率降低。
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