资源简介

1．能说明化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
2．了解化学能与热能的相互转化及了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
3．了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
4．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
能源问题已成为全球性的热点问题，这几年高考中该类试题的数目呈上升趋势，考查的内容不断拓展，难度有所提高，过去以考查热化学方程式的书写、燃烧热、中和热等概念及热量计算为主，近两年对化学键与能量的关系、盖斯定律进行了不同程度的考查。反应热是近几年高考的重点考查内容之一，考查的内容主要有：①热化学方程式的书写及正误判断；②比较反应热的大小；③有关反应热的简单计算；④化学键键能与反应热、反应热与能源的综合考查。由于能源问题已成为社会热点，从能源问题切入，从不同的角度设问，结合新能源的开发，把反应热与能源结合起来进行考查，将是今后命题的方向。
一、反应中能量的变化
1.基本概念：
⑴反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量。反应热用符号“ΔH”表示。单位“kJ/mol”。
⑵吸热反应和放热反应：
在化学反应过程中，通常用E反表示反应物所具有的总能量，E生表示生成物所具有的总能量。
①若E反 > E生，为放热反应；当△H 为“-”或△H < 0。
②若E反 < E生，为吸热反应；当△H 为“+”或△H > 0。
2．吸热反应和放热反应的判断方法
⑴根据反应类型判断：通常情况下燃烧反应、中和反应、金属和酸反应制氢气的反应为放热反应；电解质的电离、盐类水解、大多数的分解反应等为吸热反应。若正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应。
⑵根据实验现象判断：使反应体系温度升高的反应，为放热反应。反之为吸热反应。
如：钠与水反应的现象：钠“熔”成一个小球，可以说明这一反应为放热反应；Fe粉与硫的混合物稍微受热后反应继续剧烈进行，且保持红热状态，说明这一反应为放热反应。
在燃烧很旺的炉火中加入煤，炉火马上“暗”下来，说明CO2与C反应为吸热反应；Ba(OH)2与NH4Cl反应，烧杯与玻璃片粘在一起，说明该反应为吸热反应。
⑶由物质的聚集状态判断：同种物质的聚集状态不同，其本身具有的能量也不相同。一般情况下：气态物质所具有的能量大于液态，液态具有的能量大于固态；物质处与稳定状态的能量小于不稳定状态的能量。如：硫蒸气在氧气中完全燃烧放出的能量大于固态硫完全燃烧放出的能量。石墨比金刚石稳定，所以由石墨转化为金刚石的反应为吸热反应。
⑷由盖斯定律判断：
如一个反应可分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同，通过化学反应的能量变化值来进行计算，若ΔH > 0，则反应为吸热反应，反之则为放热反应。
⑸用仪器来测量：量热计
【特别提醒】我们不能通过看一个反应是否需要加热来判断是吸热反应和放热反应，因为需加热的反应不一定都是吸热反应，如物质的燃烧一般需要加热来引发反应的进行，但属于放热反应，只有哪些需持续加热的反应才是吸热反应，而那些只是通过加热来引起反应，反应开始后则无须加热的反应，则属放热反应。所以注意两点，若一个反应需持续加热才能进行，一旦停止加热，反应则停止，这样的反应肯定是吸热反应，若一个反应虽然需进行加热来引起反应，但只要反应开始后，不需加热继续反应，则这样的反应属放热反应。常见的放热反应有：酸碱中和反应、活泼金属和酸反应、燃烧反应；常见的吸热反应有：大多数分解反应；氯化铵与八水合氢氧化钡的反应。
二、热化学方程式的书写
1．定义：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2．书写热化学方程式：
⑴先书写化学方程式。
⑵有g（气体）、l（液体）、s（固体）标明反应物和生成物的聚集状态。
⑶反应热用“ΔH”表示，标在化学方程式后面，中间用“；”隔开，吸收热量用“＋”，放出热量用“－”。
⑷ΔH与测定的条件有关，书写时应著名条件。若条件为25℃，103kPa，则可不注明。
⑸热化学方程式中的计量数只表示物质的量，不表示分子个数，因此热化学方程式中的计量数可以是小数或分数，表示热量的单位“kJ/mol”表示的是对应方程式中的物质的量，所以热量的数值必须与热化学方程式中的计量数相对应。
⑹热化学方程式中不注明反应发生的条件。生成物中不能用“↑”或“↓”符号。
三、 燃烧热
1．燃烧热
⑴定义：在101 kPa时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
⑵注意事项
①燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写燃烧热的化学方程式时，一般以燃烧物前系数为1的标准来配平其余物质的化学计量数。
②燃烧产物必须是稳定的氧化物，例如C→CO2，H→H2O(l)等。
⑶燃料的充分燃烧
①化石燃料主要包括：煤、石油、天然气以及它们的产品等。
②可燃物的燃烧条件是：温度达到着火点、与氧气充分接触。
③充分燃烧的必要条件是：氧气要充足、可燃物与氧气接触面要大。实施方案：故体燃料粉碎，或液化、汽化。
④不充分燃烧的危害是产热少、浪费资源、污染环境。
⑷化石燃料提供能量的弊端以及预防措施：
①弊端：化石燃料为不可再生能源、燃烧产物中含有SO2造成环境污染、CO2引起温室效应。
②预防措施：开发新能源、对燃料进行脱硫或固硫处理。
四、中和热
1.中和热
⑴定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫做中和热。
⑵注意事项
中和反应的实质是H+和OH—反应生成H2O。若反应过程中有其他物质生成（如生成沉淀或弱电解质），则其反应热不等于中和热。
⑶对于强酸强碱的稀溶液反应，其中和热基本上是相等的。都约为57.3 kJ/mol
⑷对于强酸与弱碱或弱酸与强碱的反应,中和热一般低于57.3 kJ/mol。因为弱电解质的电离属于吸热反应。
2.中和热的测定
（1）实验步骤：
①保温装置的准备：大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)使放入的小烧杯口与大烧杯口相平。在大小烧杯之间也同时填满碎泡沫塑料或纸条，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。
②用量筒量取50ml，0.50moL/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量其温度。(tHCl)
③另取一量筒量取50ml，0．55mol/L NaOH溶液，用温度计测量NaOH溶液的温度:(tNaOH)
④将量筒内的NaOH溶液全部倒入盛有HCI的小烧杯中，用玻璃搅棒轻轻搅动溶液，准确记录混合溶液的最高温度(t2)。
⑤计算：起始温度t10C=(tHCl+tNaOH)/2 ， 终止温度t20C ，温度差=(t2-t1)0C
（2）注意的几个问题：
①作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。因此可以用保温杯来做，也可按课本中方法做，一定要使小烧杯口与大烧杯口相平，这样可以减少热量的损失。
②盐酸和NaOH溶液浓度的配制须准确，且NaOH溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确，因此HC1和NaOH溶液的浓度宜小不宜大，如果浓度偏大，则溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，表观电离度就会减小．这样酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分来补未电离分子的离解热，造成较大误差。
③宜用有O．1分刻度的温度计，且测量应尽可能读准，并估读到小数点后第二位。温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。
④不宜用弱酸、弱碱代替强酸、强碱，来测中和热，否则会因中和过程中电离吸热，使测得的中和热数值不准确。
⑤实验操作时动作要快。以尽量减少热量的散失。
⑥实验过程要至少重复两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据，可以使中和热测定尽量准确。
【特别提醒】
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
△H
△H＜0，单位：KJ/mol
不同点
反应物的量
1mol（O2的量不限）
可能是1mol，也可能是0.5mol
生成物的量
不限量
H2O是1mol
反应热的含义
1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同
生成1mol H2O时放出的热量，不同反应物的中和热大致相同，均为57.3KJ/mol
五、盖斯定律的应用
1.理论依据：反应热只与反应始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应的途径无关。
2．计算模式：
3．主要应用：计算某些难以直接测量的反应热。
4．注意事项：应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应途径。
(1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。
(2)热化学方程式加减运算以及比较反应热的大小时，ΔH都要带“＋”、“－”号进行计算、比较，即把ΔH看作一个整体进行分析判断。
(3)在设计的反应途径中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
(4)当设计的反应逆向进行时，其ΔH与正反应的ΔH数值相等，符号相反。
考点一　反应热及其计算
例1．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O
C．CO和O形成了具有极性共价键的CO2
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
解析：选C。A.状态Ⅰ总能量为反应物总能量，状态Ⅲ总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。B.从状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，C、O原子间一直有化学键。C.由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O形成极性共价键。D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程。
【变式探究】某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为放热反应，热效应等于ΔH
C．改变催化剂，不能改变该反应的活化能
D．有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1＋E2
化能，错误；有催化剂的条件下，反应的活化能为E1，D错误。
考点二　热化学方程式的书写与判断
例2．【2017江苏卷】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
①C(s) + H2O(g)==CO(g) + H2 (g) ΔH1 = akJ·mol?1
②CO(g) + H2O(g)==CO2(g) + H2 (g) ΔH2 = bkJ·mol?1
③CO2 (g) + 3H2 (g)==CH3OH(g) + H2O(g) ΔH3 = ckJ·mol?1
④2CH3OH(g)==CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH4 = dkJ·mol?1
A．反应①、②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应CH3OH(g)==CH3OCH3 (g) +H2O(l)的ΔH =kJ·mol?1
D．反应2CO(g) + 4H2 (g)==CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·mol?1
【答案】C
【解析】反应①、②的生成物CO2和H2是反应③的反应物，A正确；反应③可将二氧化碳转化为甲醇，变废为宝，B正确；4个反应中，水全是气态，没有给出水由气态变为液态的焓变，C错误；把反应②③④三个反应按(②+③)2+④可得该反应及对应的焓变，D正确。
【变式探究】下列叙述中正确的是(　　)
A．甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
B．500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
C．氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)
ΔH＝＋571.0 kJ·mol－1
D．稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4与Ba(OH)2反应的热化学方程式为H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
【变式探究】依据事实，写出下列反应的热化学方程式
(1)适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO2吸收16.95 kJ热量。N2与O2反应的热化学方程式为_______________________________________________________________________________。
(2)18 g葡萄糖与适量O2反应，生成CO2和液态水，放出280.4 kJ热量。葡萄糖燃烧的热化学方程式为________________________________________________________________________________。
(3)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为____________________________________________。
(4)如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_______________________________________________________。
(5)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2Og)
ΔH1＝－867 kJ·mol－1①
2NO2(g)??N2O4(g)　ΔH2＝－56.9 kJ·mol－1②
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式________________________。
出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。(4)由图可知放出能量；ΔH＝368 kJ·mol－1－134 kJ·mol－1＝234 kJ·mol－1。(5)用①式－②式即可得目标热方程式。
答案：(1)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)
ΔH＝＋67.8 kJ·mol－1
(2)C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)
ΔH＝－2 804 kJ·mol－1
(3)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)
ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1
(4)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)
ΔH＝－234 kJ·mol－1
(5)CH4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－810.1 kJ·mol－1
考点三　盖斯定律及其应用
例3．已知：
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1
CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3
4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4
3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)
A．ΔH1＞0，ΔH3＜0　　 B．ΔH2＞0，ΔH4＞0
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
解析：选C。C与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH1＜0，CO2与C生成CO的反应是吸热反应，ΔH2＞0，CO与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH3＜0，Fe与O2的反应是放热反应，ΔH4＜0，A、B项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项正确；由4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)===6CO2(g)＋4Fe(s)　2ΔH5相加，再除以3得2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＝，D项错误。
1.【2017江苏卷】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
①C(s) + H2O(g)==CO(g) + H2 (g) ΔH1 = akJ·mol?1
②CO(g) + H2O(g)==CO2(g) + H2 (g) ΔH2 = bkJ·mol?1
③CO2 (g) + 3H2 (g)==CH3OH(g) + H2O(g) ΔH3 = ckJ·mol?1
④2CH3OH(g)==CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH4 = dkJ·mol?1
A．反应①、②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应CH3OH(g)==CH3OCH3 (g) +H2O(l)的ΔH =kJ·mol?1
D．反应2CO(g) + 4H2 (g)==CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·mol?1
【答案】C
1．【2016年高考海南卷】油酸甘油酯（相对分子质量884）在体内代谢时可发生如下反应：
C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃烧热△H为（ ）
A．3.8×104kJ·mol-1 B．－3.8×104kJ·mol-1
C．3.4×104kJ·mol-1 D．－3.4×104kJ·mol-1
【答案】D
【解析】燃烧热指的是燃烧1mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1kg油酸甘油酯释放出热量3.8×104kJ，则燃烧1mol油酸甘油酯释放出热量为3.4×104kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热△H=－3.4×104kJ·mol-1
2．【2016年高考海南卷】由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．由反应的ΔH=E5?E2
B．由反应的ΔH<0
C．降低压强有利于提高Y的产率
D．升高温度有利于提高Z的产率
【答案】BC
3．【2016年高考江苏卷】通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是（ ）
①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)＝2H2（g）+ O2（g） ΔH1=571.6kJ·mol–1
②焦炭与水反应制氢：C（s）+ H2O(g) ＝CO（g）+ H2（g）ΔH2=131.3kJ·mol–1
③甲烷与水反应制氢：CH4（g）+ H2O(g)＝CO（g）+3H2（g）ΔH3=206.1kJ·mol–1
A．反应①中电能转化为化学能
B．反应②为放热反应
C．反应③使用催化剂，ΔH3减小
D．反应CH4（g）＝C（s）+2H2（g）的ΔH=74.8kJ·mol–1
【答案】D
【解析】①中太阳能转化为化学能，A错误；②中ΔH2===131.3 kJ·mol–1＞0，反应为吸热反应，B错误；使用催化剂能改变反应的活化能，从而改变反应速率，但不能改变化学反应的焓变，C错误；根据盖斯定律：③－②即可得反应CH4（g）===C（s）+2H2（g）的ΔH＝206.1 kJ·mol–1－131.3 kJ·mol–1＝74.8 kJ·mol–1，D正确。
4．【2016年高考天津卷】(14分)氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：
（2）氢气可用于制备H2O2。已知：
H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1
O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2
其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】
（2）＜
【解析】
5．【2016年高考新课标Ⅱ卷】联氨（又称联肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
（1）联氨分子的电子式为_________，其中氮的化合价为______。
（2）实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为_____ ______。
（3）①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) △H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3
④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H4=-1048.9kJ/mol
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_________________________________________________。
【答案】26、（1） ；-2
（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O （3）△H4=2△H3-2△H2-△H1 ；反应放热量大、产生大量气体
【解析】（1）联氨是由两种非金属元素形成的共价化合物，电子式为，根据化合价的代数和为零，其中氮的化合价为-3×2+ 4 = -2价。
（2）次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，Cl元素的化合价由+1价降低到-1价，N元素的化合价由-3价升高到-2价，根据得失电子守恒和原子守恒配平，反应的化学方程式为NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。
（3）根据盖斯定律，2×③-2×②-①即得2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) 的△H4，所以反应热效应之间的关系式为△H4=2△H3-2△H2-△H1。联胺有强还原性，N2O4有强氧化性，两者在一起易发生氧化还原反应，反应放热量大、产生大量气体，所以联氨和N2O4可作为火箭推进剂。
6．【2016年高考新课标Ⅲ卷】（15分）
煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：
（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的有点是_______。
②已知下列反应：
SO2(g)+2OH? (aq) ===SO32? (aq)+H2O(l) ΔH1
ClO? (aq)+SO32? (aq) ===SO42? (aq)+Cl? (aq) ΔH2
CaSO4(s) ===Ca2+（aq）+SO42?（aq） ΔH3
则反应SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO? (aq) +2OH? (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl? (aq)的ΔH=______。
【答案】
（4）①生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反应方向进行②△H1＋△H2－△H3
则根据盖斯定律可知a＋b－c即得到反应SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO? (aq) +2OH? (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl? (aq)的ΔH=△H1＋△H2－△H3。
7．【2016年高考浙江卷】（15分）催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平衡反应，分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下：
CO2（g）+3 H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1=-53.7kJ·mol-1 I
CO2（g）+ H2（g） CO（g）+H2O（g）ΔH2 II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2，经过相同反应时间测得如下实验数据：
【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒；Cat.2:Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醛的百分比
已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1
②H2O（l） H2O（g） ΔH3=44.0kJ·mol-1
请回答（不考虑温度对ΔH的影响）：
（1）反应I的平衡常数表达式K= ；反应II的ΔH2= kJ·mol-1。
（4）在右图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图。
【答案】（1） +41.2
（4）
（4）从表中数据分析，在催化剂Cat.2的作用下，甲醇的选择性更大，说明催化剂Cat.2对反应Ⅰ的催化效果更好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂Cat.2的反应过程中活化能更低，故图为：
1．【2015江苏化学】下列说法正确的是（ ）
A．分子式为C2H6O的有机化合物性质相同
B．相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能
途径a：CCO+H2CO2+H2O
途径b：CCO2
C．在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数
D．通过化学变化可以直接将水转变为汽油
【答案】C
2．【2015上海化学】已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A．加入催化剂，减小了反应的热效应
B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率
C．H2O2分解的热化学方程式：H2O2 → H2O + O2 + Q
D．反应物的总能量高于生成物的总能量
【答案】D
3．【2015江苏化学】(14分)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：
NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g) △H=－200．9kJ·mol－1
NO(g)＋1/2O2(g)=NO2(g) △H=－58．2kJ·mol－1
SO2(g)＋O3(g)=SO3(g)＋O2(g) △H=－241．6kJ·mol－1
（1）反应3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的△H=_______mol·L－1。
（2）室温下，固定进入反应器的NO、SO2的物质的量，改变加入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前n(O3)：n(NO)的变化见右图。
①当n(O3)：n(NO)>1时，反应后NO2的物质的量减少，其原因是__________。
②增加n(O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，其可能原因是 _________。
（3）当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时，清液(pH约为 8)中SO32－将NO2转化为NO2－，其离子方程式为：___________。
（4）CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液，达到平衡后溶液中c(SO32－)=________[用c(SO42－)、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示]；CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率，其主要原因是_________。
【答案】（1）－317.3；（2）①O3将NO2氧化成更高价氮氧化物；②SO2与O3的反应速率慢；（3）SO32－＋2NO2＋2OH－=SO42－＋2NO2－＋H2O；（4）Ksp(CaSO3)×c(SO42－)/Ksp(CaSO4)，CaSO3转化为CaSO4使溶液中SO32－的浓度增大，加快SO32－与NO2的反应速率。
SO32－＋2NO2＋2OH－=SO42－＋2NO2－＋H2O；（4）溶液中Ca2＋、SO42－、SO32－，Ksp(CaSO4)=c(Ca2＋)×c(SO42－)，c(Ca2＋)=Ksp(CaSO4)/c(SO42－)，同理，c(SO32－)=Ksp(CaSO3)/c(Ca2＋)，推出c(SO32－)=Ksp(CaSO3)×c(SO42－)/Ksp(CaSO4)，利用反应向着更难溶方向进行，溶液中c(SO32－)的增加，加快反应速率，故提高NO2的吸收速率。
4．【2015山东理综化学】（19分）合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。
（1）一定温度下，某贮氢合金（M）的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强（p），横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比（H/M）。
在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MHx，随着氢气压强的增大，H/M逐惭增大；在AB段，MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy，氢化反应方程式为：zMHx(s)+H2(g)==ZMHy(s) △H(Ⅰ)；在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。反应（Ⅰ）中z=_____（用含x和y的代数式表示）。温度为T1时，2g某合金4min内吸收氢气240mL，吸氢速率v=______mL?g-1?min。反应的焓变△HⅠ_____0（填“>”“<”或“=”）。
（2）η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，η（T1）____η（T2）（填“>”“<”或“=”）。当反应（Ⅰ）处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达到平衡后反应（Ⅰ）可能处于图中的_____点（填“b”“c”或“d”），该贮氢合金可通过______或_______的方式释放氢气。
（3）贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为_________。已知温度为T时：CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g) △H=+165KJ?mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41KJ?mol
【答案】（1）2/(y—x)；30；<
（2）>；c；加热 减压
（3）CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) ?H=—206kJ?mol￣1
（2）根据图像可知，横坐标相同，即氢原子与金属原子的个数比相同时，T2时氢气的压强大，说明T2时吸氢量少，则η（T1）>η（T2）；处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，氢气压强的增大，H/M逐惭增大，根据图像可能处于c点；根据平衡移动原理，可以通过加热，使温度升高或减小压强使平衡向左移动，释放氢气。
（3）写出化学方程式并注明状态：CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)，然后根据盖斯定律可得该反应的?H=—?H1+?H2=—206kJ?mol￣1，进而得出热化学方程式。
5．【2015新课标Ⅱ卷理综化学】（14分）甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2 (g)CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题：
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
化学键
H—H
C—O
C O
H—O
C—H
E/（kJ.mol-1）
436
343
1076
465
413
由此计算△H1＝ kJ·mol-1，已知△H2＝-58kJ·mol-1，则△H3＝ kJ·mol-1。
（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 （填曲线标记字母），其判断理由是 。
（3）合成气的组成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（2）；a；反应①为放热反应，平衡常数应随温度升高变小；
（3）减小；升高温度时，反应①为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低；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
（2）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则反应①的化学平衡常数K的表达式为；由于正方应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，因此a正确。
（3）反应①为放热反应，升高温度时，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，又产生CO的量增大；因此最终结果是随温度升高，使CO的转化率降低；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，所以图2中的压强由大到小为P3＞P2＞P1。
6．【2015北京理综化学】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：
下列说法中正确的是（ ）
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O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D．状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
【答案】C??
【解析】根据能量--反应过程的图像知，状态I的能量高于状态III的能量，故该过程是放热反应，A错误；根据状态I、II、III可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂，故B错误；由图III可知，生成物是CO2，具有极性共价键，故C正确；状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O反应的过程，故D错误。
7．(2015·海南化学，4，2分)已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1。若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为(　　)
A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ
答案　A
8．(2015·广东理综，31，16分)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。
(1)传统上该转化通过如下图所示的催化循环实现。
其中，反应①为2HCl(g) ＋ CuO(s)??H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1
反应②生成1 mol Cl2的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为
_________________________________________________________________，
(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性，
①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl～T曲线如下图：
则总反应的ΔH________0(填“＞”、“＝”或“＜”)；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是________。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl～T曲线的示意图，并简要说明理由________________________________________________。
③下列措施中，有利于提高α(HCl)的有________。
A．增大n(HCl) B．增大n(O2)
C．使用更好的催化剂 D．移去H2O
(3)一定条件下测得反应过程中 n(Cl2)的数据如下：
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(Cl2)/10－3 mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min－1为单位，写出计算过程)。
(4)Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。
应，即ΔH＜0；A、B两点A点温度低，平衡常数K(A)大。②结合可逆反应2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g)的特点，增大压强平衡向右移动，α(HCl)增大，则相同温度下，HCl的平衡转化率比增压前的大，曲线如答案中图示所示。③有利于提高α(HCl)，则采取措施应使平衡2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g)正向移动。A项，增大n(HCl)，则c(HCl)增大，虽平衡正向移动，但α(HCl)减小，错误；B项，增大n(O2)即增大反应物的浓度，D项，移去H2O即减小生成物的浓度，均能使平衡正向移动，两项都正确；C项，使用更好的催化剂，只能加快反应速率，不能使平衡移动，错误。(3)用在时间段2.0～6.0 min内的HCl物质的量的变化量除以这段时间，即可得2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率，计算过程见答案。
答案　(1) 2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2　 (2) ①＜　K(A)　 ②见下图
增大压强，平衡右移，α(HCl)增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前的大　　 ③BD　
(3) 设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则
2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g)
2mol 1mol
n (5.4－1.8)×10－3mol
n＝7.2×10－3 mol
所以v(HCl) ＝＝1.8×10－3mol·min－1
(4) 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
9．【2015重庆理综化学】黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：
S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH= x kJ·mol－1
已知硫的燃烧热ΔH1= a kJ·mol－1
S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJ·mol－1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJ·mol－1
则x为（ ）
A．3a+b－c B．c +3a－b C．a+b－c D．c+a－b
【答案】A
【解析】已知硫的燃烧热为ΔH1= a kJ·mol－1，则硫的燃烧热化学方程式为，①S（s）+O2（g）=SO2 （g） ΔH1= a kJ·mol－1 ，②S（s）+2K（s）==K2S（s） ΔH2= b kJ·mol－1，③2K（s）+N2（g）+3O2（g）==2KNO3（s） ΔH3= c kJ·mol－1，根据盖斯定律，可得ΔH =3ΔH1+ΔH2—ΔH3，即x=3a+b－c，答案选A。
1．【2014年高考新课标Ⅰ卷第9题】已知分解1 mol H2O2 放出热量98KJ，在含少量I－的溶液中，H2O2的分解机理为：
H2O2＋ I－ →H2O ＋IO－ 慢 H2O2＋ IO－→H2O ＋O2＋ I－ 快
下列有关反应的说法正确的是( )
A．反应的速率与I－的浓度有关 B． IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98KJ·mol－1 D．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
【答案】A
【考点定位】考查H2O2分解的原理、影响化学反应速率的因素及相应的关系的知识。
2．【2014年高考海南卷第4题】标准状态下，气态分子断开l mol化学键的焓变称为键焓。已知H-H、H-O和O-O键的键焓ΔH分别为436 kJ/mol、463 kJ/mol和495kJ/mol。下列热化学方程式正确的是
A．H2O (g)= H2(g)+O2(g); ΔH= -485 kJ/mol
B．H2O (g)=H2(g)+O2(g); ΔH==+485 kJ/mol
C．2H2(g)+ O2 (g)= 2H2O(g) ΔH = +485 kJ/mol
D．2H2(g)+ O 2(g)=2H2O(g) ΔH = -485 kJ/mol
【答案】D
【解析】 1mol的气态水分解产生1mol的氢气和1/2mol的氧气的能量变化是：2×463 kJ-436－1/2×495=242. 5.因此热化学方程式为H2O (g)= H2(g)+O2(g); ΔH= +242. 5kJ/mol。A.B错误。则若是2mol的气态水分解产生2mol的氢气和1mol的氧气的能量变化是：+485kJ.物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等。即热挥发方程式是2H2(g)+ O2 (g)= 2H2O(g) ΔH = -485 kJ/mol 。 C错误，D正确。
【考点定位】考查化学键的键能与反应热的关系的知识。
3．【2014年高考重庆卷第6题】已知：C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) △H＝a kJ/mol
C(s)＋O2(g)＝2CO(g) △H＝－220 kJ/mol
H－H、O＝O和O－H键的键能分别为436、496和462 kJ/mol，则a为
A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130
【答案】D
【考点定位】考查盖斯定律的应用和反应热计算
4．【2014年高考上海卷第9题】1,3－丁二烯和2－丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：
CH2=CH－CH=CH2(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)＋236.6kJ
CH3－C≡C－CH3(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)＋272.7kJ
由此不能判断
A．1,3－丁二烯和2－丁炔稳定性的相对大小
B．1,3－丁二烯和2－丁炔分子储存能量的相对高低
C．1,3－丁二烯和2－丁炔相互转化的热效应
D．一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小
【答案】D
【解析】根据盖斯定律可知前者减去后者即得到CH2=CH－CH=CH2(g)→CH3－C≡C－CH3(g)－36.1kJ，这说明1,3－丁二烯转化为2－丁炔是吸热反应，因此在质量相等的条件下1,3－丁二烯的总能量低于2－丁炔的总能量，则1,3－丁二烯比2－丁炔稳定性强，因此选项A、B、C均是正确的；反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，但由于不能确定碳碳单键和碳氢单键键能，因此根据热化学方程式不能确定一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的相对大小，D不正确，答案选D。
【考点定位】考查反应热的有关判断与计算
5．【2014年高考海南卷第8题】某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为放热反应，热效应等于ΔH
C．改变催化剂，可改变该反应的活化能
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1+E2
【答案】B C
【考点定位】考查化学反应途径的知识。
6．【2014年高考全国大纲卷第28题】(15分)
化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：
（1）已知AX3的熔点和沸点分别为－93．6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成lmol AX5，放出热量123．8 kJ。该反应的热化学方程式为 。
（2）反应AX3(g)＋X2(g)AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0．2 mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX5)＝ 。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为 (填实验序号)；与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b 、
c 。
③用p0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX3的平衡转化率，则α的表达式为
；实验a和c的平衡转化率：αa为 、αc为 。

【答案】
⑴AX3(l)＋X2(g) = AX5(s) ΔH=－123.8KJ·mol－1(2分)
⑵①(3 分)
②bca(2分) b、加人催化剂。反应速率加快，但平衡点没有改变 (2分)
c、 温度升高。反应速率加快，但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大)(2分)
③α＝2(1－) (2分) 50% (1分) 40% (1分)
【解析】
⑵①
解：开始时no = 0.4 mol，总压强为160 kPa，平衡时总压强为120 kPa，
则n为：
AX3(g) ＋ X2(g) AX5(g)
起始时no/mol： 0.20 0.20 0
平衡时n/mol:： 0.20 －x 0.20 －x x
(0.20-x)＋(0.20-x)＋x = 0.30
x = 0.10

②从图中观察平衡的时间(tb＜tc＜ta)，判断反应速率的快慢为b＞c＞a；
b组的反应速率加快，但平衡点没有改变说明是加人了催化剂；
c组的反应速率加快，但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大)说明是温度升高。
【考点定位】本题考查热化学方程式的书写，化学反应速率的计算，化学平衡移动原理的应用，转化率的计算等。
7．【2014年高考广东卷第31题】（16分）
用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可以提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。
①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) △H1=－47.3kJ/mol
②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) △H2=+210.5kJ/mol
③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) △H3=-86.2kJ/mol
（1）反应2 CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H= （用△H1△H2△H3表示）。
（2）反应①～③的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图18.结合各反应的△H，归纳lgK～T曲线变化规律：
a）
b)
（3）向盛有CaSO4的真空恒容容器中充入CO，反应①于900 oC达到平衡，c平衡（CO）=8.0×10-5mol·L-1，计算CO的转化率（忽略副反应，结果保留2位有效数字）。
（4）为减少副产物，获得更纯净的CO2，可在初始燃料中适量加入 。
（5）以反应①中生成的CaS为原料，在一定条件下经原子利用率100%的高温反应，可再生成CaSO4，该反应的化学方程式为 ；在一定条件下CO2可与对二甲苯反应，在其苯环上引入一个羧基，产物的结构简式为 。
【答案】（1）4△H1+△H2+2△H3；
（2）a）、放热反应的lgK随温度升高而下降； b）、放出或吸收热量越大的反应，其lgK受温度影响越大；
（3）99%
（4）CO2
（5）CaS+2O2 CaSO4，
【解析】
受温度影响越大；
（3）由图可知，反应①于900 oC的lgK=2，则K=100， c平衡（CO）=8.0×10-5mol·L-1，平衡时c平衡（CO2）=100×8.0×10-5mol·L-1=8.0×10-3mol·L-1，根据反应1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g)可知，消耗CO的浓度是8.0×10-3mol·L-1，则开始时c（CO）=8.0×10-5mol·L-1+8.0×10-3mol·L-1=8.08×10-3mol·L-1，所以CO的转化率为8.0×10-3mol·L-1/8.08×10-3mol·L-1×100%=99%，；
（4）根据方程式可知，二氧化碳中含有气体杂质SO2，可在CO中加入适量的CO2，抑制二氧化硫的产生；
【考点定位】考查盖斯定律的应用，对图像的分析，转化率的计算，化学方程式、结构简式的书写，物质的判断
8．【2014年高考浙江卷第27题】(14分)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) △H1=218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s) + 4CO2(g) △H2= -175.6kJ·mol－1(反应Ⅱ)
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ能够自发进行的条件是 。
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应Ⅱ的Kp= (用表达式表示)。
（3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是 。
（4）通过监测反应体系中气体浓度的变化判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由是 。
（5）图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有 。
A．向该反应体系中投入石灰石
B．在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C．提高CO的初始体积百分数
D．提高反应体系的温度
（6）恒温恒容条件下，假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，且v1＞v2，请在图2中画出反应体系中c(SO2)随时间t变化的总趋势图。
【答案】（1）高温
（2）
（3）C.
（4） 反应I中生成有SO2，监测SO2与CO2的浓度增加量的比不为1:1，可确定发生两个反应。
（5）A、B、C
（6）
【解析】
（1）由△G=△H-T△S＜0时自发，△H＞0，则T要大，故选择高温。
（3）反应Ⅰ吸热，产物的能量高于反应物，反应Ⅱ放热，产物的能量低于反应物；反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，反应I的活化能低。
（4） 反应I中生成有SO2，监测SO2与CO2的浓度增加量的比即可确定是否发生两个反应。
（6） 反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，故SO2增加的快，反应达到平衡快；随着反应II的进行，CO2的浓度不断增大，使反应I平衡逆向移动。
9．【2014年高考福建卷第23题】(15分)元素周期表中第VIIA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
（1）与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为 。
（2）能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是 (填序号)。
a．Cl2、Br2、I2的熔点 b． Cl2、Br2、I2的氧化性
c．HCl、HBr、HI的热稳定性 d． HCl、HBr、HI的酸性
（3）工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体：
NaCl溶液 NaClO3溶液KClO3晶体
①完成I中反应的总化学方程式：□NaCl＋□H2O＝□NaClO3＋□ 。
②II中转化的基本反应类型是 ，该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是 。
（4）一定条件，在水溶液中1 mol Cl－、ClO－(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相对大小如右图所示。
①D是 (填离子符号)。
②B→A＋C反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。
【答案】
⑴ ⑵b、c
⑶①1NaCl＋3H2O＝1NaClO3＋3H2↑
②复分解反应 室温下，氯酸钾在水中的溶解度明显小于其它晶体
⑷①ClO4－
②3ClO－(aq)＝ClO3－ (aq)＋2Cl－(aq)，ΔH＝－117KJ·mol－1
【解析】
⑴与氯元素同族的短周期元素为氟元素，其原子结构示意图为。
⑶①首先分析80 ℃下电解NaCl溶液在阳极产生NaClO3，在阴极产生H2，然后根据氧化还原反应化合价升降法将其配平。
②Ⅱ中所发生的反应为：NaClO3＋KCl＝KClO3↓＋NaCl，属于复分解反应；由于室温下，氯酸钾在水中的溶解度明显小于其它晶体，故该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出。
⑷①据图知D对应的化合价为＋7，则其含氯的离子为ClO4－ 。
②据图知A为Cl－，B为ClO－，C为ClO3－ ，则B→A＋C反应的化学方程式(并标出状态)为：3ClO－ (aq)＝ClO3－ (aq)＋2Cl－(aq)，反应放出热量：60×3－63×1－0×2＝117KJ/mol，故其反应热ΔH＝－117KJ/mol，综上便可写出完整的热化学方程式。
【考点定位】考查元素周期律、电解原理、化学方程式的书写、化学反应类型的分析与判断、热化学方程式的书写。
10．【2014年高考北京卷第26题】NH3经一系列反应可以得到HNO3，如下图所示。
（1）I中，NH3 和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是_____________________。
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是_________________。
（4）IV中，电解NO制备 NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_____________，说明理由：________________。
【答案】（1）4NH3+5O2 4NO+6H2O；
（2）①P1＜P2；
②减小；
（3）①A；
②2N2O4+O2+2H2O=4HNO3；
（4）氨气；根据反应8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，电解产生的HNO3多
【解析】
（1）氨气和氧气在催化剂作用下发氧化还原反应，生成NO和水，化学方程为4NH3+5O2 4NO+6H2O；
（2）①该反应的正反应为气体物质的量减小的反应，其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质的量减小的方向移动，即向正反应方向移动，即压强越高，NO的平衡转化率越大，根据图示知，相同温度下，压强P1时NO的转化率＜P2时NO的转化率，故P1＜P2；
（3）①
2NO2（g） N2O4（g）△H1 ①
2NO2（g） N2O4（l）△H2 ②
根据盖斯定律：①-②得
N2O4（g） N2O4（l） △H3=△H1-△H2，一般来说，物质由气态变为液态，放出热量，即△H3=△H1-△H2＜0，即△H1＞△H2，由降低温度，将NO2转化为N2O4，可知该反应为放热反应，即0＞△H1＞△H2，即反应物2NO2（g）的总能量大于生成物N2O4（g）和N2O4（l）的总能量，且前者放出的热量小，故答案为A；
②N2O4与氧气、水反应生成硝酸，化学方程式为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3；
（4）电解NO制备硝酸铵，阳极反应为：NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，从两极反应可看出若要使电子得失守恒，阳极产生的NO3-的量大于阴极产生的NH4+的量，即生成的HNO3多，总反应为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，故应补充适量的氨气。
【考点定位】本题考查氨的催化氧化反应、化学平衡、化学反应中的能量变化、电解知识等内容。
11．【2014年高考新课标Ⅰ卷第28题】(15分)乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：
（1）间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。写出相应的反应的化学方程式
（2）已知：
甲醇脱水反应 ① 2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g)?△H1＝－23.9KJ·mol－1
甲醇制烯烃反应 ② 2CH3OH(g)＝C2H4 (g)＋2H2O(g)? △H2＝－29.1KJ·mol－1
乙醇异构化反应 ③ CH3CH2OH(g)＝CH3OCH3(g))? △H3＝+50.7KJ·mol－1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)的?△H＝ KJ·mol－1
与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是： 。
（3）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K＝ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)
②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为： ，理由是：
③气相直接水合法党采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃，压强6．9MPa，n(H2O)︰n(C2H4)= 0．6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有： 、 。
【答案】（1）C2H4+H2SO4= C2H5OSO3H; C2H5OSO3H＋H2O=C2H5OH+ H2SO4;
(2) -45.5 污染小，腐蚀性小等；（3）①K=0.07(MPa)-1; ②P1< P2< P3< P4;反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高； ③将产物乙醇液化转移去，增加n(H2O):n(C2H4)的比。
【解析】
等；（3）①乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数
K(MPa)-1; ②在相同的温度下由于乙烯是平衡转化率是P1< P2< P3< P4;由方程式C2H4 (g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)可知该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯的转化率提高，因此压强关系是：P1< P2< P3< P4; ③若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有改变物质的浓度，如从平衡体系中将产物乙醇分离出去，或增大水蒸气的浓度，改变二者的物质的量的比等等。
【考点定位】考查化学方程式的书写、压强对平衡移动的影响、物质制取方案的设计与比较、反应热的计算、化学平衡常数的计算及提高产品产率的方法的探究的知识。
12．【2014年高考安徽卷第25题】(14分)Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。
（1）Na位于元素周期表第 周期第 族；S的基态原子核外有 个未成对电子； Si的基态原子核外电子排布式为 。
（2）用“＞”或“＜”填空：
第一电离能
离子半径
熔点
酸性
Si S
O2－ Na＋
NaCl Si
H2SO4 HClO4
（3）CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101KPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl2(s)，放热44.4KJ，该反应的热化学方程式是 。
（4）ClO2是常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目 。
【答案】
（1）第三周期，第ⅠA族 2，1s22s22p63s23p2
（2）<，>，<，<，
（3）4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(2)+2CuO(s) △H=-177.6kJ/mol
（4）
【解析】
（2）第一电离能同周期从左往右逐渐增大趋势，但有几个反常，故有Si（3）该反应为氧化还原反应，Cu从+1到+2价，O2做氧化剂，从0价到-2价。
（4）氯气做氧化剂从0价到-1价，亚氯酸根从+3到+4价。

1．下列叙述正确的是(　　)
A．生成物总能量一定低于反应物总能量
B．酒精可用作燃料，说明酒精燃烧是放热反应
C．硝酸铵溶于水温度降低，这个变化是吸热反应
D．同温同压下，H2和Cl2在光照和点燃条件下的ΔH不同
2．对于反应中的能量变化，表述正确的是(　　)
A．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量
B．断开化学键的过程会放出能量
C．加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．氧化反应均为吸热反应
解析：选A。当反应物的总能量大于生成物的总能量时，该反应是放热反应，故A正确；断开化学键的过程会吸收能量，故B错误；加热才能发生的反应不一定是吸热反应，故C错误；食物的腐败变质是氧化反应，但该过程是放热的，故D错误。
3．对热化学方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1最准确的理解是(　　)
A．碳和水反应吸收131.3 kJ热量
B．1 mol碳和1 mol水反应生成一氧化碳和氢气，同时放出131.3 kJ热量
C．1 mol碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2，同时吸收131.3 kJ热量
D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ
解析：选C。碳与水反应吸收131.3 kJ的热量，未指明物质的量和聚集状态，故A错误；碳和水的反应为吸热反应，故B错误；热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，不表示分子或原子个数， 故D错误。
4．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(　　)
A．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ
B．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1
C．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝a,2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝b，则a＞b
D．已知P(白磷，s)= ==P(红磷，s)　ΔH＜0，则白磷比红磷稳定
解析：选A。醋酸是弱酸，其电离过程是吸热的，含40.0 g即1 mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ，故A正确；氢气的燃烧热是指1 mol H2完全燃烧生成液态水时所放出的热量，液态水变为气态水是吸热的，故氢气的燃烧热大于241.8 kJ·mol－1，故B错误；碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量，又因为该反应的焓变是负值，所以a5．由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．由X→Y反应的ΔH＝E5－E2
B．由X→Z反应的ΔH＜0
C．增大压强有利于提高Y的产率
D．升高温度有利于提高Z的产率
6．反应A＋B―→C分两步进行：①A＋B―→X，②X―→C，反应过程中能量变化如图所示，E1表示反应A＋B―→X的活化能。下列有关叙述正确的是(　　)
A．E2表示反应X―→C的活化能
B．X是反应A＋B―→C的催化剂
C．反应A＋B―→C的ΔH<0
D．加入催化剂可改变反应A＋B―→C的焓变
7．红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如图所示，图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据。可知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是(　　)
A．其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成
B．反应2P(s)＋5Cl2(g)===2PCl5(g)对应的反应热　ΔH＝－798 kJ·mol－1
C．P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为：2P(s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g)　ΔH＝－306 kJ·mol－1
D．其他条件不变，对于2PCl5(g)===2P(s)＋5Cl2(g)　ΔH反应，增大压强，PCl5的转化率减小，ΔH减小
解析：选B。由图可知，P和Cl2反应生成PCl5的热化学方程式是：P(s)＋Cl2(g)===PCl5(g)　ΔH＝－399 kJ·mol－1，A项错误，B项正确；图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据，C项错误；热化学方程式不变，ΔH不变，D项错误。
8．已知：Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)　ΔH1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH2
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3
则反应Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)的ΔH＝(　　)
A．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3
C．ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3
D．2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
解析：选A。将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①＋×②＋×③得：Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，故A项正确。
9．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子时吸收能量a kJ，断裂1 mol F—F、1 mol S—F键需吸收的能量分别为b kJ、c kJ。则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为(　　)
A．(c－b－a) kJ·mol－1
B．(a＋3b－6c) kJ·mol－1
C．(6c－a－3b) kJ·mol－1
D．(a＋b－c) kJ·mol－1
10．氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体，已知热化学方程式：
4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH1①
4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)　ΔH2②
3O2(g)===2O3(g)　ΔH3③
则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是(　　)
A．ΔH1－ΔH2＝ΔH3　　 B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3
C．ΔH2－ΔH1＝ΔH3 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0
解析：选A。根据盖斯定律可知，反应①－②可得3O2(g)===2O3(g)，所以ΔH3＝ΔH1－ΔH2。
11．合成二甲醚的三步反应如下：
2H2(g)＋CO(g) ??CH3OH(g)　ΔH1
2CH3OH(g) ??CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2
CO(g)＋H2O(g) ??CO2(g)＋H2(g)　ΔH3
则3H2(g)＋3CO(g) ??CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH是(　　)
A．ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
B．ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
C．ΔH＝ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3
D．ΔH＝2ΔH1＋ΔH2－ΔH3
解析：选A。根据盖斯定律，观察目标化学方程式可知，ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，故选A。
12．已知：Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH1＝＋234.1 kJ·mol－1①
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1②
则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是(　　)
A．－824.4 kJ·mol－1
B．－627.6 kJ·mol－1
C．－744.7 kJ·mol－1
D．－169.4 kJ·mol－1
13．SiO2广泛存在于自然界中，其在工业生产中有着广泛的用途。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：
2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH1＝＋3 359.26 kJ·mol－1
CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s)　ΔH2＝－89.61 kJ·mol－1
2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)===6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH3　则ΔH3＝________ kJ·mol－1。
(2)工业上用石英砂和焦炭可制得粗硅。
已知：
请将以下反应的热化学方程式补充完整：
SiO2(s)＋2C(s)===Si(s)＋2CO(g)　ΔH＝________。
答案：(1)＋2 821.6　(2)＋638.4 kJ·mol－1
14．氨在工农业生产中应用广泛。
(1)根据图写出合成氨的热化学方程式是________________________________________。
(2)将1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量________(填“大于”、“等于”或“小于”)92.2 kJ，原因是______________________________；若加入催化剂，ΔH________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)已知分别破坏1 mol NN键、1 mol HH键时需要吸收的能量为946 kJ、436 kJ，则破坏1 mol NH键需要吸收的能量为________ kJ。
(4)N2H4可视为NH3分子中的H被—NH2取代的产物。发射卫星时以N2H4(g)为燃料、NO2为氧化剂，二者反应生成N2和H2O(g)。
已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)
ΔH1＝＋67.7 kJ·mol－1
N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH2＝－534 kJ·mol－1
则1 mol N2H4与NO2完全反应的热化学方程式为____________________________________。
答案：(1)N2(g)＋3H2(g) ?2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1
(2)小于　由于该反应是可逆反应，反应物不能全部转化为生成物　不变
(3)391　(4)N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－567.85 kJ·mol－1
15．热化学方程式中的ΔH实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓变，其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关，也与反应物和生成物的键能有关。
(1)下图Ⅰ所表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_________。
(2)图Ⅱ表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学方程式：__________________。
(3)已知：①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH＝－25 kJ·mol－1，
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)
ΔH＝－47 kJ·mol－1，
③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH＝19 kJ·mol－1
请写出CO还原FeO的热化学方程式：_______________。
答案：(1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)H2Se(g)===Se(g)＋H2(g) ΔH＝－81 kJ/mol
(3)FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·mol－1
16．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活中的主要能源物质。请回答下列问题：
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
ΔH＝＋88.6 kJ/mol则M、N相比，较稳定的是_____________。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－238.6 kJ/mol，CH3OH(l)＋12O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－a kJ/mol，则a________238.6(填“>”“<”或“＝”)。
(3)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：__________________________________________________________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1 176 kJ/mol，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为________。
解析：(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定。(2)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量少，故a<238.6。(3)反应的化学方程式为2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)，当有2 mol Cl2参与反应时释放出290 kJ热量，所以该反应的热化学方程式为2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290 kJ/mol。(4)所给反应中转移12 mol电子，故每转移1 mol电子放出的热量为1 176 kJ÷12＝98 kJ。
答案：(1)M　(2)<
(3)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290 kJ/mol
(4)98 kJ
17．(1)已知两种同素异形体A、B的燃烧热的热化学方程式：
A(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.51 kJ/mol
B(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.41 kJ/mol
则两种同素异形体中较稳定的是(填“A”或“B”)_____________。
(2)工业上用H2和Cl2反应制HCl，各共价键键能数据为H—H：436 kJ/mol，Cl—Cl：243 kJ/mol，H—Cl：431 kJ/mol。该反应的热化学方程式为______________________________________________
______________________________________________________。
(3)合成气(CO和H2为主的混合气体)不但是重要的燃料也是重要的化工原料，制备合成气的方法有多种，用甲烷制备合成气的反应：
①2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)
ΔH1＝－72 kJ·mol－1
②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)
ΔH2＝＋216 kJ·mol－1
氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为______________
______________________________________________________。
现有1 mol由H2O(g)与O2组成的混合气，且O2的体积分数为x，将此混合气与足量CH4充分反应。
若x＝0.2时，反应①放出的能量为____________kJ。
若x＝____________时，反应①与②放出(或吸收)的总能量为0。
①—②×2得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－504 kJ·mol－1；由①知若x＝0.2，则n(O2)＝0.2 mol，反应①放出的热量为0.2×72 kJ＝14.4 kJ；由反应①和②可知，当O2与H2O的物质的量之比为3∶1时，反应①与②放出的总能量为0，则x＝＝0.75。
答案：(1)A　(2)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ/mol
(3)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH＝－504 kJ·mol－1　14.4　0.75
18．(1)新的《环境空气质量标准》(GB 3095－2012)已于2016年1月1日在我国全面实施。据此，环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。
①汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体，用化学方程式解释产生NO的原因
___________________________________________。
②汽车排气管内安装的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知：
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ/mol
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ/mol
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol
则反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________ kJ/mol。
(2)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾，催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法。利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝a kJ/mol；欲计算反应CH4(g)＋4NO(g)===CO2(g)＋2H2O(l)＋2N2(g)的焓变ΔH2则还需要查询某反应的焓变ΔH3，当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时，ΔH3＝b kJ/mol，该反应的热化学方程式为
________________________________________，据此计算出ΔH2＝________ kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
(3)合成氨用的氢气可以由甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2 (g)的热化学方程式为__________________________。
(2)根据盖斯定律将已知的两个热化学方程式相减可得热化学方程式为2N2(g)＋2O2(g)===4NO(g)　ΔH＝a kJ/mol－ΔH2＝2b kJ/mol，则ΔH2＝(a－2b) kJ/mol，同时将上面的方程式及ΔH都除以2可得热化学方程式。
(3)按题干顺序给图像中的3个热化学方程式编号，根据盖斯定律，③－②×3－①得CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝[－846.3－(－241.8)×3－(－282.0)] kJ/mol＝＋161.1 kJ/mol。
答案：(1)①N2＋O22NO
②－746.5
(2)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)
ΔH3＝b kJ/mol　a－2b
(3)CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋161.1 kJ/mol

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