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1、专题五化学能与热能考点一化学反应中能量变化的有关概念及计算1.(2015北京理综,9,6分)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:下列说法正确的是( )A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程答案 C8.(2015课标Ⅱ,27,14分)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:①CO(g)+
2、2H2(g)CH3OH(g) ΔH1②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3回答下列问题:(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:化学键H—HC—OCOH—OC—HE/(kJ·mol-1)4363431076465413由此计算ΔH1= kJ·mol-1;已知ΔH2=-58kJ·mol-1,则ΔH3= kJ·mol-1。 (2)反应①的化学平衡常数K表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字
3、母),其判断理由是 。 图1 图2 (3)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”),其原因是 ;图2中的压强由大到小为 ,其判断理由是 。 答案 (1)-99 +41(每空2分,共4分)(2)K=c(CH3OH)c(CO)·c2(H2)[或Kp=p(CH3OH)p(CO)·p2(H2)](1分)a 反应①为放热反应,平衡常数数值
4、应随温度升高变小(每空1分,共2分)(3)减小 升高温度时,反应①为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应③为吸热反应,平衡向右移动,又使产生CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率降低(1分,2分,共3分)p3>p2>p1 相同温度下,由于反应①为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;而反应③为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。故增大压强时,有利于CO的转化率升高(每空2分,共4分)9.(2015安徽理综,27,14分)硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值。某研究小组采用偏硼酸
5、钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4,其流程如下:已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33℃)。(1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是 。原料中的金属钠通常保存在 中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有 、 、玻璃片和小刀等。 (2)请配平第①步反应的化学方程式: NaBO2+ SiO2+ Na+ H2 NaBH4+ Na2SiO3(3)第②步分离采用的方法是 ;第③步分出NaBH4并回收溶剂,采用的方法是 。 (4)NaB
6、H4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是 。 答案 (14分)(1)除去反应器中的水蒸气和空气 煤油 镊子 滤纸(2)1NaBO2+2SiO2+4Na+2H21NaBH4+2Na2SiO3(3)过滤 蒸馏(4)NaBH4(s)+2H2O(l)NaBO2(s)+4H2(g)ΔH=-216.0kJ·mol-1考点二热化学方程式的正误判断考点三盖斯定律及其应用1.(2015重庆理综,6,6分)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆
7、炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=xkJ·mol-1已知:碳的燃烧热ΔH1=akJ·mol-1S(s)+2K(s)K2S(s) ΔH2=bkJ·mol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s) ΔH3=ckJ·mol-1则x为( )A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b答案 A6.(2015四川理综,11,16分)为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工
8、原料FeSO4(反应条件略)。 活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应。请回答下列
