资源简介

第六章 化学反应与能量
【备考策略】
综合分析近3年各地高考试题，高考命题在本章有以下规律：
1．从考查题型和考查内容上看,形式不外乎选择题和非选择题两种。考查内容主要有以下四个方面：
(1)反应热(包括中和热和燃烧热)概念的理解和判断；
(2)热化学方程式的书写和正误判断；
(3)盖斯定律及其应用。
(4)联系社会生活，考查能源问题。
2．从命题思路上看，无论是选择题还是非选择题，主要以生产生活、科学技术和能源问题等社会热点为背景，考查热化学方程式的书写和判断以及利用盖斯定律进行计算。反应热、热化学方程式和盖斯定律常常融合在一起进行考查，往往涉及燃烧热和中和热的概念以及化学反应中能量变化的图像问题，较好地考查学生对知识的灵活应用能力和运用化学用语的能力。
3．纵观近三年高考,化学反应与能量试题的特点是鲜明的，具有浓厚的社会性和时代性。
反应热概念的辨析、热化学方程式的书写判断、盖斯定律的应用以及能源问题几乎每年必考。该类题目以高科技、社会热点为背景，以新物质为载体，并且和氧化还原反应、化学反应的速率和化学平衡以及环境保护交织在一起，进行综合考查，题目常考常新，且形式灵活，角度新颖。
根据近3年高考命题特点和规律，复习本章时，要注意以下几个方面：
1．反应热
熟记反应热、中和热、燃烧热的概念，通过比较，明确它们的区别和联系，把握概念的内涵和外延，并能根据热化学方程式、盖斯定律进行相关计算。
2．热化学方程式和盖斯定律
认识热化学方程式与一般化学方程式的不同，清楚书写热化学方程式的要求和注意事项。理解盖斯定律的含义，把握利用盖斯定律计算反应热的关键——合理设计反应途径，正确加减热化学方程式。
3．能源问题
密切联系生产、生活、科技发展，时刻关注社会热点，加强节约能源的意识，了解节能新技术、新产品的推广和新能源的开发研究，培养观察社会实际问题的能力。
【高考目标导航】
考纲导引 考点梳理
1.了解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，了解吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。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。 1.焓变 反应热。2.热化学方程式。3.中和反应反应热的测定。4.燃烧热。5.能源。6.盖斯定律。
【基础知识梳理】
反应热与焓变。
1．反应热
(1)概念：当化学反应在一定温度 下进行时，反应所吸收或释放 的热量。
(2)表示方法：用Q表示，若Q＞0 表示吸热，若Q＜0 表示放热。
(3)反应热产生的原因在化学反应过程中，旧化学键断裂要吸收能量，新化学键形成要释放 能量，从而引起反应过程中能量的变化。
2．焓与焓变
(1)焓
用于描述物质本身所具有的能量 的物理量，符号H。
(2)焓变(ΔH)
反应产物的总焓 与反应物的总焓 之差。即ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)
3.吸热反应和放热反应
(1)产生原因
(2)表示方法
①吸热反应：ΔH为“正”或ΔH>0；
②放热反应：ΔH为“负”或ΔH<0。
（3）常见的放热反应：所有燃烧反应、酸碱中和反应、大多数化合反应、金属与酸的反应；②常见的吸热反应：大多数分解反应、以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应、某些晶体间的反应。
二、化学方程式
1．定义：表明反应放放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式。
2．意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，同时也表明了化学反应中的能量变化
3．书写要求
(1)要注明反应的温度和压强(若在101 kPa和25 ℃可不注明)，要注明ΔH的“＋”与__“－”。
(2)要注明反应物和生成物的聚集状态 (表示符号：气态用“g”，液态用“l”，固态用“s”)，若为同素异形体，要注明名称，稀溶液中的溶质或离子，要注明“aq”。
三、盖斯定律
1、内容：不管化学反应是一步或分几步完成，其反应焓变是相同的。或者说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
2、根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其△H相加或相减，得到一个新的热化学方程式。（如以下图所示为例说明具体解题步骤）
四、中和热的测定
1、中和热的定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol水所放出的热量。
2、中和热的测定
⑴装置图如下：
⑵注意事项
①碎泡沫塑料（或纸条）及泡沫塑料板的作用是防止热量的散失。
②为保证酸、碱完全中和，常采用其中一种稍稍过量。
③实验中若使用弱酸或弱碱，因中和过程中电离吸热，会使测得数值偏低；若使用浓硫酸，因溶于水时放热，会使测得数值偏高；碱若使用氢氧化钠固体，因溶于水时放热，会使测得数值偏高。
五、燃烧热
1.概念：燃烧热是指101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的能量。
2、单位是kJ/mol，燃烧热通常可用仪器由实验测得。
3、特点：物质燃烧时一定放热，则燃烧热一定为kJ/mol 。
4.燃烧热与中和热的比较
比较角度[来源:21世纪教育网] 燃烧热 中和热
相同点[来源:21世纪教育网]21世纪教育网 能量变化21世纪教育网21世纪教育网 放热21世纪教育网 放热[来源:21世纪教育网]21世纪教育网21世纪教育网
△H △H＜0，单位kJ/mol
不同点 反应物的量 1mol燃烧物 不限量
生成物的量 不限量 H2O是1mol
反应热的含义 1mol燃烧物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同 生成1mol水时放出的热量；不同反应物的中和热可能相同，强酸和强碱反应均为57.3kJ/mol
【注】燃烧热和中和热使用△H表示及回答反应热时要写上“—”号。回答燃烧热、中和热时则不再加 “—”。
表示燃烧热的热化学方程式，可燃物的化学计量数必须为1。
六、能源
1．化石燃料
(1)种类：煤、石油、天然气 (填三种)。
(2)特点：蕴藏量有限，属于不可再生 (填“可以再生”或“不可再生”)能源。
(3)解决化石燃料枯竭的办法：开源节流，即开发新的能源和节约现有的能源。
2．新能源
(1)种类：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。
(2)特点：资源丰富，可以再生 (填“可以再生”或“不可再生”)，没有污染或很少污染。
【要点名师透析】
一、化学反应焓变的计算与比较
1．计算
(1)根据键能数据(E )计算：ΔH＝E(反应物)－E (生成物)
(2)根据热化学方程式计算：反应热与反应物或生成物的物质的量成正比。
(3)根据实验数据计算
ΔH＝Q＝C×Δt(C代表溶液及量热计的总热容，单位J/℃)或ΔH＝Q＝cm×Δt[c代表反应物的比热容，单位J/(g·℃)]
(4)利用盖斯定律书写热化学方程式的思维模型
先确定待求的反应方程式 找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置 根据待求方程式中各物质的系数和位置对已知方程式进行处理,得到变形后的新方程式 将新得到的方程式进行加成(反应热也需要相应加减)
2．比较
(1)同一反应中，生成物状态不同
如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1＜0
A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2＜0
因为产物C(g)比C(l)所含能量多，反应放出的热量少，所以ΔH1＞ΔH2。(注意：放热越多，ΔH越小)
(2)同一反应中，反应物状态不同
如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＜0
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＜0
因为反应物S(g)比S(s)所含能量多，反应放出的热量就多，所以ΔH1＜ΔH2。
【典例1】下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是(　　)
①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3
S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH8
A．① B．④
C．②③④ D．①②③
【答案】C
【解析】①中前者为完全燃烧，后者为不完全燃烧，热效应是前者大于后者，但ΔH1、ΔH2均为负数，故数值ΔH1＜ΔH2；②中S单质状态不同，气体的能量状态高于固态，放热多，故ΔH3＞ΔH4；③中方程式计量数不同，ΔH6＝2ΔH5，但ΔH5、ΔH6均为负数，故ΔH5＞ΔH6；④中前者为吸热反应，ΔH7为正数，后者为放热反应，ΔH8为负数。只有②③④正确。
二、热化学方程式
1.书写热化学方程式注意事项
（1）热化学方程式的前身是化学方程式，因此必须遵循化学方程式的要求，如原子守恒、电子守恒定律等。
（2）反应热ΔH与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25 ℃，101 kPa下测定的，可不注明温度和压强。
（3）热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。
（4）反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH也不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”表示，液体用“l”表示，固体用“s”表示，溶液用“aq”表示，热化学方程式中不用“↑”和“↓”。
（5）热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
例如：已知H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　 ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，
则H2O(l)===H2(g)＋ O2(g)　 ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1。
（6）热化学方程式一般不写反应条件，如点燃、加热等。
（7）ΔH的单位kJ·mol－1，并不是指每摩尔具体物质反应时的能量变化，而是指按方程式的计量数时的能量变化或每摩尔方程式的能量变化。
2.“五看”法判断热化学方程式的正误：
①看方程式是否配平；
②看各物质的聚集状态是否正确；
③看ΔH的“＋”“－”是否正确；
④看反应热的单位是否为kJ/mol；
⑤看反应热的数值与化学计量数是否对应。
【典例2】在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是(　　)
A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.8 kJ·mol－1
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1452 kJ·mol－1
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－725.8 kJ·mol－1
D．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O ΔH＝－1452 kJ·mol－1
【答案】B　
【解析】因反应放热，ΔH<0，故A项错误；热化学方程式中必须标明各物质的状态，D项错误；1 mol甲醇的质量为32 g，由1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，可得1 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ×32≈725.8 kJ。故只有B项正确。
【感悟高考真题】
1.（2011·江苏高考·1）.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列措施有利于节能减排、保护环境的是
①加快化石燃料的开采与使用；②研发易降解的生物农药；③应用高效洁净的能源转化技术；
④田间焚烧秸秆；⑤推广使用节能环保材料。
A. ①③⑤ B. ②③⑤ C. ①②④ D. ②④⑤
【答案】选B。
【解析】解答本题时应注意“节能减排、保护环境”的要求。
①化石燃料的开采使用是导致酸雨和温室效应的主要原因，加快化石燃料的开采与使用不利于保护环境；
②研发易降解的生物农药，降低农药残留，有利于保护环境；
③应用高效洁净的能源转化技术，减小污染，有利于保护环境；
④田间焚烧秸秆，浪费能源并导致空气污染；
⑤推广使用节能环保材料，有利于节约能源、保护环境。
2．（2011·海南高考·5）已知：2Zn（s）+O2（g）2ZnO（s）
△H＝－701.0kJ·mol－1
2Hg（l）+O2（g）2HgO（s） △H＝－181.6kJ·mol－1
则反应Zn（s）+HgO（s）ZnO（s）+Hg（l）的△H为（ ）。
A．+519.4kJ·mol－1 B．+259.7kJ·mol－1
C．－259.7kJ·mol－1 D．－519.4kJ·mol－1
【答案】选C。
【解析】利用盖斯定律将方程式进行适当的加减即可算出所给反应的反应热。第一个反应方程式减去第二个反应方程式，再除以2即得目标方程式，所以△H＝×（－701.0kJ·mol－1+181.6kJ·mol－1）＝－259.7kJ·mol－1。
3．（2011·海南高考·11）某反应的△H＝+100kJ·mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是
A．正反应活化能小于100kJ·mol－1
B．逆反应活化能一定小于100kJ·mol－1
C．正反应活化能不小于100kJ·mol－1
D．正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol－1
【答案】选D。
【解析】可以先画出反应的能量和反应进程的关系图，然后据图分析即可。
该反应为吸热反应，反应物的能量和小于生成物的能量和，由图可知正反应的活化能E1＞100kJ·mol－1，而逆反应活化能E2不确定，正反应的活化能和逆反应的活化能差值即为反应热△H＝+100kJ·mol－1。
4.（2011·重庆高考·13）是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF-F、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ.。则的反应热ΔH为
A. -1780 B. -1220
C.-450 D. +430
【答案】选B。
【解析】根据 ΔH=反应物的键能之和－生成物的键能之和进行计算。
ΔH= 280 KJ/mol ＋ 3×160 KJ/mol － 6×330 KJ/mol = －1220KJ/mol ，由此可知B项正确。
5.(2010·新课标全国卷·T11·6分) 已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的△H=-12.1 KJ·mol-1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的△H=-55.6 KJ·mol-1，则HCN在水溶液中的电离的△H等于
A.-67.7KJ·mol·L-1
B.-43.5 KJ·mol·L-1
C.+43.5 KJ·mol·L-1
D.+67.7 KJ·mol·L-1
【答案】选C。
【解析】本题以酸碱中和反应为知识载体,主要考查有关反应热的知识。弱酸的电离是一个吸热过程。
由题意可知①HCN(aq)+OH-(aq)=H2O(l)+ CN-(aq) △H=-12.1 KJ·mol-1；
②H+(aq)+ OH-(aq)= H2O(l)△H=-55.6 KJ·mol-1。对比①②两个热化学方程式可知，反应①比反应②放热少的原因是HCN是弱酸，电离过程吸热。1mol HCN比1mol HCl与NaOH反应时少放出43.5 KJ的热量，故HCN在水溶液中的电离的△H等于+43.5 KJ·mol·L-1，所以选C。
6.（2010 江苏卷 8T）下列说法不正确的是
A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加
B．常温下，反应不能自发进行，则该反应的
C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D．相同条件下，溶液中、、的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项，铅蓄电池在放电过程中，负极反应为其质量在增加；B项，该反应是典型的吸热反应，在常温下不能自发进行；C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率；D项，可知的氧化性大于，综上分析可知，本题选AC项。
7.（2010 上海卷 14T）下列判断正确的是
A．测定硫酸铜晶体中结晶水含量时，灼烧至固体发黑，测定值小于理论值
B．相同条件下，2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量
C．0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液的pH大于0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液的pH
D．1L 1 mol·L-1的碳酸钠溶液吸收SO2的量大于1L mol·L-1硫化钠溶液吸收SO2的量
【答案】C
【解析】此题考查了实验操作、化学反应中的能量变化、溶液的pH、元素化合物等知识。测定硫酸铜晶体中结晶水含量时，灼烧至固体发黑，说明部分硫酸铜分解生成了氧化铜，测定值大于理论值，A错；氢原子转化为氢分子，形成化学键放出能量，说明2mol氢原子的能量大于1molH2，B错；碳酸的酸性弱于醋酸，故此相同浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液，C对；1L 1mol.L-1的溶液中含有溶质1mol，前者发生：Na2CO3+SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑；后者发生：2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓；分析可知，很明显后者大于前者，D错。
8. (2009 全国卷2） 已知：2H2（g）+ O2(g)=2H2O(l) ΔH= -571.6KJ· mol-1
CH4（g）+ 2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH= -890KJ· mol-1
现有H2与CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695KJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是
A．1∶1 B．1∶3
C．1∶4 D．2∶3
【答案】B
【解析】设H2、CH4的物质的量分别为x、ymol。则x + y =5，571.6x/2 + 890y = 3695,解得x=1.25mol; y=3.75mol，两者比为1：3，故选B项。
9.(2009 上海） 右图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混和，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是21世纪教育网
A．硝酸铵 B．生石灰
C．氯化镁 D．食盐
【答案】B21世纪教育网
【解析】生成灰能与水放出大量的热。考查常见物质的放热和吸热反应。
10.(2009 四川卷） 25 ℃，101 k Pa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是
A.2H+(aq) +(aq)+(aq)+2OH(aq)=BaSO4(s)+2HO(1);H=57.3 kJ/mol
B.KOH(aq)+H SO4(aq)= KSO4(aq)+HO(I); H=57.3kJ/mol
C.C8H18(I)+ O (g)=8CO (g)+ 9HO; H=5518 kJ/mol
D.2C8H18(g)+25O (g)=16CO (g)+18HO(1); H=5518 kJ/mol
【答案】B
【解析】A项不符合中和热的定义；C项中生成物水为气态，D项中辛烷的物质的量不是1mol，所以ACD错误。燃烧热、中和热概念的理解及热化学方程式书写正误判断
11.(2009 重庆卷） 下列热化学方程式数学正确的是（的绝对值均正确）
A．C2H5OH（l）+3O2（g）==2CO2（g）+3H2O（g）；△H=—1367.0 kJ/mol（燃烧热）
B． NaOH（aq）+HCl（aq）==NaCl（aq）+H2O（l）；△H=+57.3kJ/mol（中和热）
C．S（s）+O2（g）===SO2（g）；△H=—269.8kJ/mol（反应热）
D． 2NO2==O2+2NO；△H=+116.2kJ/mol（反应热）
【答案】C
【解析】A项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态必须为液态，A项错误；中和反应是放热反应，△H应小于0，B项错误；热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态，D项错误；答案C正确。本题考查燃烧热以及热化学方程式的书写正误判断。
12.（2010 重庆卷 12T）已知 蒸发1mol Br2（l）需要吸收的能量为30kJ，其它相关数据如下表：
则表中a为
A．404 B．260 C．230 D．200
【答案】答案D
【解析】本题考查盖斯定律的计算。由已知得：Br2(l)=Br2(g) H=+30KJ/mol，则H2(g) + Br2(g) = 2HBr(g)； H= －102KJ/mol。436+a-2×369=－102；a=―200KJ，D项正确。
13.（2011·江苏高考·20）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知：CH4（g）+ H2O（g）====CO（g）+ 3H2（g） △H=206.2 kJ·mol-1
CH4（g）+ CO2（g）====2 CO（g）+2H2（g） △H=247.4 kJ·mol-1
2H2S（g）====2H2（g）+ S2（g） △H=169.8 kJ·mol-1
（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式为______。
（2）H2S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分H2S燃烧，其目的是_____;燃烧生成的SO2与H2S进一步反应，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式：_______。
（3）HO的热分解也可得到H，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图11所示。图中A、B表示的物质依次是_______。
（4）电解尿素[CO(NH2) 2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图12（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为_______。
（5）Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为_______。
【答案】（1）CH4（g）+ 2H2O（g）====CO2（g）+ 4H2（g）
△H=165.0 kJ·mol-1
（2）为硫化氢热分解反应提供热量
2H2S＋SO2====2H2O+3 S（或4H2S＋2SO2===4H2O+3 S2）
（3）H、O（或氢原子和、氧原子）
（4）CO(NH2) 2＋8OH-－6e- == CO32-＋N2↑＋6H2O
（5）2Mg2Cu＋3H2 MgCu2＋3MgH2
【解析】解答本题时应注意从具体的背景中抽象出化学问题，结合相关图表、守恒关系、相关的化学原理分析解决具体问题，对于第（1）问，由已知的热化学方程式求新的热化学方程式，应根据盖斯定律，将已知的热化学方程式变形、加减求得新的热化学方程式。
（1）将第一个热化学方程式乘以2后减去第二个热化学方程式即可；
（2）注意硫化氢分解吸热，硫化氢燃烧放热，所以燃烧硫化氢是为了提供热量，书写方程式时，反应物为硫化氢和二氧化硫，生成物在常温下均非气体，所以生成物为硫和水；
（3）图中的相关曲线对应的是高温下水的分解体系中的成分，所以只有氢、氧两种元素，结合A、B约为2：1的关系，A、B应分别为氢原子和氧原子；
（4）根据阳极发生氧化反应以及产物为N2，结合守恒关系，书写电极反应式；
（5）对比Mg2Cu与MgCu2的化学式，根据质量守恒，生成的金属氢化物中所含金属应为镁，结合氢的质量分数为0.077，可求得该氢化物的化学式为MgH2。
14（2010 江苏卷 17T）（8分）下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中的化学反应为：
能提高燃煤烟气中去除率的措施有 ▲ （填字母）。
A．增大氨水浓度
B.升高反应温度
C.使燃煤烟气与氨水充分接触
D. 通入空气使转化为
采用方法Ⅰ脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的，原因是▲（用离子方程式表示）。
方法Ⅱ重要发生了下列反应：
与反应生成的热化学方程式为 。
方法Ⅲ中用惰性电极电解溶液的装置
如右图所示。阳极区放出气体的成分为 。
（填化学式）
【答案】
（1）AC
(2)S（g）+O2（g）= S O2（g） H=-574.0kJmol-1
(3) O2 SO2
【解析】本题考察的知识比较散，涉及到环境保护，一道题考察了几个知识点。覆盖面比较多。但盖斯定律、热化学方程式、离子方程式、点击方程式都是重点内容（1）提高SO2的转化率，可以增大氨水的浓度、与氨水充分接触；不需要通入CO2的原因是因为HCO3+SO2=CO2+HSO3而产生CO2 (2)主要考察盖斯定律的灵活运用。适当变形，注意反应热的计算。不要忽视热化学方程式的书写的注意事项。（3）阴极的电极产生的气体为O2和SO2.
15.（2010·北京高考·T26·14分）某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在，该废水的处理流程如下：
过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30℃，通空气将氨赶出并回收。
①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用： 。
②用化学平衡原理解释通空气的目的： 。
过程Ⅱ：在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下：
①第一步反应是 反应（选题“放热”或“吸热”），判断依据 。
②1mol NH4+(aq)全部氧化成的热化学方程式是 。
（3） 过程Ⅲ：一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。
【命题立意】本题以废水处理为呈现方式,体现了化学在工业生产中的应用，主要考查反应热和氧化还原的有关知识点。
【思路点拨】化学反应过程中能量守恒，如果反应物的能量大于生成物的能量，则反应放热，反之则反应吸热。
【规范解答】（1）加NaOH溶液，调节pH至9后，发生反应NH3·H2O，通入空气后废水中的NH3被空气带走，使NH3·H2ONH3＋H2O的平衡向正反应方向移动，利于除氨。
（2）由图可知第一步反应反应物的能量之和大于生产物的能量之和，因此是放热反应。由题中图可知：①NH4＋(aq)＋1.5O2(g)=NO3－(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) △H=-273kJ/mol ②NO2－(aq)＋0.5O2(g)= NO3-
△H=-73kJ/mol由①+②得 △H=-346kJ/mol
（3）CH3OH被氧化成CO2，化合价从-2价升高到+4价，升高6；HNO3被还原成N2，化合价从+5价降低到0价，降低5，根据电子守恒（化合价升降相等）可得还原剂CH3OH和氧化剂HNO3的物质的量之比是5:6。
【答案】（1）①
②废水中的NH3被空气带走，使NH3·H2ONH3＋H2O的平衡向正反应方向移动，利于除氨
（2）①放热 △H=-273kJ/mol<0（反应为的总能量大于生成物的总能量）
②，△H=-346kJ/mol
（3）5:6
【考点模拟演练】
一、选择题
1.已知：
Fe2O2(s)＋C(s)= CO2(g)＋2Fe(s) △H=234.1kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)=CO2(g) △H=－393.5kJ·mol－1
则2Fe(s)＋O2(g)=Fe2O3(s)的△H是
A．－824.4kJ·mol－ B．－627.6kJ·mol－1
C．－744.7kJ·mol－1 D．－169.4kJ·mol－1
【答案】A
2.长征二号捆绑式火箭推进剂以肼(N2H4)作为燃料，NO2作为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。已知：N2(g) + 2O2(g) ＝2NO2(g)； △H＝＋67.7 kJ/mol
N2H4(g) + O2(g) ＝ N2(g) + 2H2O(g)； △H＝－534 kJ/mol
下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中，正确的是
A．2N2H4(g) + 2NO2(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(l)；△H＝－1135.7 kJ/mol
B．N2H4(g) + NO2(g) ＝ 3/2N2(g) + 2H2O(g)；△H＝－567.85 kJ/mol
C．N2H4(g) + NO2(g) ＝ 3/2N2(g) + 2H2O(l)；△H＝－1135.7 kJ/mol
D．2N2H4(g) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g)； △H＝+1135.7 kJ/mol
【答案】B
3.当压力达到220atm、温度达到374°C时，水成为“超临界状态”，此时水可将等含碳化合物转化为有机物，这就是“水热反应”。生物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源。下列说法不正确的是（ ）
A．“水热反应"是一种复杂的物理化学变化
B．火力发电厂可以利用废热，将二氧化碳转变为能源物质
C．随着科技的进步，“水热反应”制取能源有望实现地球上碳资源的和谐循环
D．二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应，属于放热反应
【答案】D
4.(2011·宁波质检)能源分类相关图如图所示，下面四组能源中，全部符合图中阴影部分的能源是(　　)
A．煤炭、石油、沼气
B．水能、生物能、天然气
C．太阳能、风能、潮汐能
D．地热能、海洋能、核能
【答案】　C
【解析】由所给图示可知，阴影部分所表示的为太阳能、可再生能源和新能源的交集。A中煤炭、石油均属于化石能源，属不可再生能源，A错误；B中天然气属不可再生能源，B错误；C中三者都既是新能源，又是可再生能源，且风能、潮汐能都是来自于太阳辐射的能量，C正确；D中核能不属于可再生能源，D错误。
5.(2011·珠海模拟)已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ。且氧气中1 mol O＝O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量
463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为( )
A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ
【答案】选C。
【解析】本题考查了反应热(焓变)的计算方法。由题意可得
2H2(g)+O2(g) ==== 2H2O(g) ΔH
2 mol ΔH
0.5 mol -121 kJ·mol-1
由上解得 ΔH=-484 kJ·mol-1
设1 mol H—H键断裂吸收的热量为Q,则2Q+496 kJ-4×
463 kJ=ΔH×1 mol，故Q=436 kJ。
6.(2011·东莞模拟)下列说法中正确的是( )
A.在相同条件下，将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B.由“C(s,石墨)====C(s,金刚石)ΔH=+1.9 kJ·mol-1”可知，金刚石比石墨稳定
C.在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq) ==== H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1，若将含0.5 mol 硫酸的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ
D.在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)+O2(g) ==== 2H2O(l) ΔH=+285.8 kJ·mol-1
【答案】选C。
【解析】固体气化需要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，硫蒸气放出热量多，A错；物质的能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，B错；浓硫酸与NaOH溶液反应时，除中和反应放出热量外，浓硫酸稀释也放热，故C项正确；H2燃烧是放热反应，ΔH＜0，D错。
7．(2011·佛山模拟)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义，有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。已知3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。已知每摩尔单质碳完全燃烧生成CO2放出热量为Y kJ，则1 mol C与O2反应生成CO的反应热ΔH为( )
A.-Y kJ/mol
B.-(10X-Y) kJ/mol
C.-(5X-0.5Y) kJ/mol
D.+(10X-Y) kJ/mol
【答案】选C。
【解析】3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧，至反应物耗尽时，产物为CO和CO2的混合物。
设燃烧生成CO2、CO的碳的物质的量分别为x、y，则有
C+O2 ==== CO2 2C+O2 ==== 2CO
x x x y y
解得
0.2 mol碳与O2生成CO放出的热量为(X-0.1Y) kJ则1 mol C与O2反应生成CO的反应热ΔH=-(X-0.1Y)×5 kJ/mol=-(5X-0.5Y) kJ/mol，选C项。
8.(2011·常州模拟)已知下列热化学方程式:
(1)H2(g)+ O2(g)==== H2O(g) ΔH1=a kJ/mol
(2)2H2(g)+O2(g) ==== 2H2O(g) ΔH2=b kJ/mol
(3)H2(g)+ O2(g) ==== H2O(l) ΔH3=c kJ/mol
(4)2H2(g)+O2(g) ==== 2H2O(l) ΔH4=d kJ/mol
下列关系式正确的是( )
A.a＜c＜0 B.b＞d＞0 C.2c=b＞0 D.2c=d＜0
【答案】选D。
【解析】因为氢气燃烧反应为放热反应，a、b、c、d都小于0。(1)(2)比较可知b=2a，(1)(3)比较可知c＜a，(2)(4)比较可知d9．（2011·南昌一模） 下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是(　　)
A．由电石制乙炔
B．灼热的碳与二氧化碳反应
C．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合
D．碳酸钙的分解
【答案】A　
【解析】 该图示为放热反应能量图，A为典型的放热反应，B、C是吸热反应的典型代表；D项反应条件为持续高温加热，说明是吸热反应。
10（[2011·湖州一模]已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式正确的是(　　)
A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－4b kJ/mol
B．C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－2b kJ/mol
C．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2b kJ/mol
D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－b kJ/mol
【答案】B　
【解析】 燃烧热是指在25 ℃，101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。1 mol乙炔完全燃烧生成2 mol二氧化碳，因此对应放出的热量为2b kJ。
11.（2011·商丘月考） 己知：NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的ΔH＝－24.2 kJ·mol－1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热的ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。则NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH等于(　　)
A．－69.4 kJ·mol－1　　　
B．－45.2 kJ·mol－1
C．＋69.4 kJ·mol－1
D．＋45.2 kJ·mol－1
【答案】D　
【解析】 根据题意先写出热化学离子方程式：
NH3·H2O(aq)＋H＋(aq)===NH(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－12.1 kJ·mol－1……①，
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ·mol－1……②。
根据盖斯定律①－②得
NH3·H2O(aq)===NH(aq)＋OH－(aq)
ΔH＝＋45.2 kJ·mol－1，由此可知选项D正确
12.（2011·石景山一模）下列说法或表示方法正确的是
A．在稀溶液中，H+（aq）+ OH—（aq）= H2O（l） △H =－57.3 kJ·mol—1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热大于57.3 kJ
B．由C（石墨）= C（金刚石） △H = +1.90 kJ/mol可知金刚石比石墨稳定
C．相同温度下，①pH=5的NH4Cl溶液、② pH=4的稀盐酸中由水电离出的c (H+)：①<②
D．pH＝5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中：c(Na+) > c(CH3COO—)
【答案】A
13.（2011·巢湖一检）已知1mol白磷变成1mol红磷时放出热量18.39kJ，则下列两个反应中：
4P（白,s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H=－Q1kJ/mol
4P（红,s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H=－Q2kJ/mol
Q1和Q2的关系正确的是
A．Q1＝ Q2 B．Q1＞Q2 C．Q1＜Q2 D．无法确定
【答案】B
14.（2011·济南调研A）某反应2AB（g） C(g)+3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的ΔH、ΔS应为
A．ΔH ＜0，ΔS＞0 B．ΔH ＜0，ΔS＜0
C．ΔH ＞0，ΔS＞0 D．ΔH ＞0，ΔS＜0
【答案】C
15.（2011·沈阳四校联考）下列热化学方程式或说法正确的是
A．甲烷的燃烧热为△H=-890kJ·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） △H=-890 kJ mol-1
B．500℃、30MPa下，将0．5mol N2和1．5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热19．3kJ，其热化学方程式为：
N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H=-38．6kJ mol-1
C．已知：H2（g)+F2(g) = 2HF(g)；△H= —270 kJ/mol，
则1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 Kj
D．在C中相同条件下，2 mol HF气体的能量小于1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和
【答案】D
16.（2011·保定调研）已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下（Q1、Q2的值均大于零）：
H2（g）+Cl2（g） 2HCl（g）△H=-Q1 kJ·mol-1
H2（g）+Br2（g） 2HBr（g）△H=-Q2kJ·mol-1
有关上述反应的叙述正确的是 （ ）
A．Q1>Q2
B．生成物总能量均高于反应物总能量
C．生成lmolHCl气体时放出Q1热量
D．1mol HBr（1）具有的能量大于lmol HBr（g）具有的能量
【答案】A
17.(2011·东城一模)下列说法正确的是 （ ）
A．任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中，能量变化均相同
B．同温同压下，H2 (g)+Cl2(g)= 2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
C．已知：①2H2(g) +O2(g) =2H2O(g) △H=-a kJ·mol-1,
②2H2(g)+O2 (g)= 2H2O(1) △H=-b kJ·mol-1，则a>b
D．已知：①C(s，石墨)+O2 (g)=CO2(g) △H=- 393.5kJ·mol-1，
②C(s，金刚石)+O2(g)=CO2 (g) △H=- 395.0 kJ·mol-1,
则C(s，石墨)=C(s，金刚石)△H=+1.5 kJ．mol。1
【答案】Ｄ
18.（2011·黑龙江铁人中学高三期中）面对日益恶化的地球生态环境，联合国环境规划署建议“低碳生活方式”降低二氧化碳等温室气体的排放，人人行动来保护我们生存的家园．下列说法正确的是 （　　）
A．CO2的比例模型为
B．用过氧化钠吸收CO2是目前比较经济的减碳方案
C．16O＝C＝18O与16O＝C＝16O互为同位素且化学性质相似
D．从我做起节电、节气等低碳生活方式可减少温室气体排放量
【答案】D
19.（2011·济南外国语高三上第二次质检）某实验小组学生用50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.50 mol·L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热．下列说法正确的是(　　)
A．如图条件下实验过程中没有热量损失
B．图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C．烧杯间填碎纸条的作用是固定小烧杯
D．若改用50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸跟50 mL 0.50 mol·L-1的KOH溶液进行反应，从理论上说所求反应热不相等
【答案】B
20（2011·皖南八校高三上第一次联考）.盖斯定律认为能量总是守恒的，化学反应过程一步完成或分步完成，整个过程的热效应是相同的。
己知：①H2O（g）=====H2O（l） △H1===Q1kJ·mol-1
②C 2H 5OH（g）====C2H 5OH（l） △H2====Q 2 kJ·mol-1
③C 2 H 5 OH（g）+3O2（g）——2CO2（g）+3 H 2 O（g） △H3====Q 3 kJ·mol-1
若使23g液态酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为（kJ）
A．Q1+Q2+Q3 B．1．5Q1-0．5Q2+0．5Q3
C．0．5Q1-1．5Q2+0．5Q3 D．0．5（Q1+Q2+Q3）
【答案】B
【解析】将③一②+3×①，就能得到46g液态酒精完全燃烧最后恢复到室温所放出的热量，然后将该热量再除以2即可。
21.（2011·江苏盐城中学高三期中）一些烷烃的燃烧热如下表：
化合物 燃烧热/kJ·mol-1 化合物 燃烧热/kJ·mol-1
甲烷 891.0 正丁烷 2878.0
乙烷 1560.8 异丁烷 2869.6
丙烷 2221.5 异戊烷 3531.3
下列表达正确的是
A．正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol-1 B．稳定性：正丁烷＞异丁烷
C．乙烷燃烧的热化学方程式为：
2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g) ；△H= －1560.8 kJ·mol-1
D．相同物质的量的烷烃CnH2n+2，n越大，燃烧放出的热量越多
【答案】AD
22.（2011·宁夏银川一中高三第五次月考） 用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法中，正确的是 （ ）
A．1.8g重水（D2O）中含有的质子数为1.0 NA
B．500℃、30MPa下：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H=-38.6kJ·mol-1；将1.5NA的H2和过量N2在此条件下充分反应，放出热量19.3kJ
C．标准状况下，11.2 L Cl2通入足量的石灰乳中制备漂白粉，转移的电子数为0.5NA
D．60 g石英晶体中含有的Si－O键数目为2NA
【答案】C
【解析】重水的摩尔质量为20 g·mol－1，一个重水分子中含有10个质子，故1.8g重水中含有的质子数为1.8×10×NA /20=0.9NA，故A错。可逆反应中的反应热表示该反应完全进行到底时的热效应，由于1.5mol的H2在合成氨反应中不可能完全完全转化，因此放出的热量必小于19.3kJ，故B错。由于SiO2是呈空间网状的正四面体结构，60 g石英相当于1molSiO2，含有的Si－O键数目应为4NA，故D错。
【考点】化学用语及常用计量——阿氏常数
二、非选择题
23.(16分)(2011·梅州模拟)(1)广州亚运会“潮流”火炬采用具有广州民间特色的象牙雕镂空工艺，以水的和谐与火的激情交相凝聚为理念，寄托了亚洲人民共同推进和平与发展的期望。火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“+”或“-”。
.
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：___________ 。
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。
1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为______________。
(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：
①已知：H2O(g) ==== H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ/mol
C2H5OH(g) ==== C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ/mol
C2H5OH(g)+3O2(g) ==== 2CO2(g)+3H2O(g)
ΔH3=-Q3 kJ/mol
若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为____________kJ。
②碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)+ O2(g) ==== CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有_______。
【解析】(1)①丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)的过程放热，ΔH为“-”。
②燃烧热是1 mol 物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g) ==== 3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 215.0 kJ/mol。
③n(二甲醚)×1 455 kJ/mol+［1 mol -n(二甲醚)］×
2 215.0 kJ/mol=1 645 kJ,解得n(二甲醚)=0.75 mol,n(丙烷)=0.25 mol。
(2)①.①×3+③-②可得C2H5OH(l)+3O2(g) ==== 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH4=-(3Q1-Q2+Q3) kJ/mol
所以使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中放出的热量为(3Q1-Q2+Q3) kJ。
②利用盖斯定律计算反应C(s)+ O2(g) ==== CO(g)的ΔH，需要测得的实验数据有碳和CO的燃烧热。
【答案】(1)①— ②C3H8(g)+5O2(g) ==== 3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 215.0 kJ/mol ③1∶3
(2)①3Q1-Q2+Q3 ②碳和CO的燃烧热
24.（2011·岳阳联考）在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。
(1)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。
尾气转化的反应之一：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝____________________。
(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下，按下列流程探究某种催化剂在不同空燃比(空气与燃油气的质量比)条件下对汽车尾气的催化效果。
汽车尾气―→―→―→
①实验过程中除空燃比不同外，其他条件：汽车尾气的流速、________等必须相同。
②在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图K29－1所示。空燃比约为________时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好。
图K29－1
(3)CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图K29－2所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是________。
图K29－2
A．负极的电极反应式为：CO＋O2－－2e－===CO2
B．工作时电极b作正极，O2－由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
(4)研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中，请在表格中填入剩余的实验条件数据。
实验
编号 T/℃ NO初始浓度
mol·L－1 CO初始浓度
mol·L－1 催化剂的比
表面积m2·g－1
Ⅰ 280 1.2×10－3 5.8×10－3 82
Ⅱ 124
Ⅲ 350 124
【答案】(1)－746.5 kJ/mol
(2)①催化反应的温度　②c　(3)B
(4)
Ⅱ 280 1.2×10－3 5.80×10－3
Ⅲ 1.2×10－3 5.80×10－3
【解析】 (1)由盖斯定律计算得出，ΔH＝－746.5 kJ/mol。
(2)①从图象可以看出实验中除空燃比不同外，其他相同的是汽车尾气的流速、催化剂的温度。
②当空燃比约为c时，此时的CO、NOx的转化率均很高，催化效果最好。
(3)分析该燃料电池的结构，判断出通入CO的一极为负极，通入空气的一极为正极，结合各电极发生的反应，则B错误。
(4)分析图表数据，该实验研究中应用了对比试验方法。所以所填内容为：
Ⅱ 280 1.2×10－3 5.80×10－3
Ⅲ 1.2×10－3 5.80×10－3
25.（2011·三明联考）（11分）运用化学反应原理研究碳的氧化物的性质具有重要意义。
（1）CO2是一种重要的物质，但其过量排放，可能导致全球气温升高。下列措施不能够有效控制CO2所导致的温室效应的是________（填序号）
①大力发展低碳产业，提倡低碳生活，依法控制CO2的过量排放
②禁止滥砍滥伐，植树造林，恢复生态
③开发利用各种新型能源代替煤、石油、天然气等化石能源
④提倡使用脱硫煤、无铅汽油等清洁燃料
（2）常温下，碳酸在水中的电离常数Ka1=4.2×10-7 ，Ka2=5.6×10-11；次氯酸在水中的电离常数Ka =4.7×10-8。写出往84消毒液中通入二氧化碳发生反应的离子方程式 。
（3）CO具有还原性，某同学设计图示装置（固定装置及胶管略去）验证CO气体能否与Na2O2反应。
已知：H2C2O4====== CO2↑+CO↑+H2O，则实验选择的最简单的装置接口连接顺序为 ；
若CO能够与Na2O2发生反应，则预测反应产物为 。实验后用球形干燥管中的固体进行产物验证可选择的试剂是 。
（4）已知①C（s）+ O2（g）=CO2（g），△H=-393.5 kJ·mol -1 ;
②CO(g)+O2(g)=CO2(g)，△H=-283.0 kJ·mol -1，
写出CO2 和C（s）反应的热化学方程式 ；
（5）以CO为燃料制作燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入CO，电解质是熔融碳酸钠，工作时负极反应式为 ，若使用该电池电解饱和食盐水制取1molNaOH，则理论上需要氧气的体积为（标准状况下） L。
【答案】（11分）（1）④（1分）
（2）ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3- （2分）；
（3）abcf（1分） Na2CO3（1分） 稀H2SO4和澄清石灰水或CaCl2溶液（1分）
（4）CO2 （g）+C（s）= 2CO（g）△H=+172.5 kJ·mol-1 （2分）
（5）CO+ CO32-→2CO2+2e- （2分） 11.2 （1分）
26.（2011·潍坊抽测）（10分）2010年亚运会在我国广州成功举办，整个亚运会体现了环保理念。
（1）广州亚运会火炬“潮流”采用了丙烷（C3H8）作为燃料，燃烧后的产物为水和二氧化碳。在298K时，1mol丙烷完全燃烧生成CO2和液态水放出2221.5kJ的热量，则该反应的热化学方程式为 。
又知：在298K时C3H8（g）=C3H6（g）+H2（g） △H=124.2 kJ·mol—1，
H2（g）+O2（g）=H2O（I） △H= —285.8kJ·mol—1，
则l mo1C3H6完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量是____kJ。
（2）广州是一座美丽的海滨城市，海水资源非常丰富。
①海洋电池是以铝为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流，电池总反应为：4Al+3O2+6H2O=4A1（OH）3，下列说法正确的是____（填写序号字母）；
a．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极
b．铂电极采用网状比块状更利于O2放电
c．海水中的OH向铝电极方向移动
②用惰性电极电解200mLl．5mol．L食盐水；电解2min时，两极共收集到448mL
气体（标准状况下）．写出该电解反应的离子方程式 。
假设电解前后溶液的体积不变，则电解后该溶液的pH为____。
【答案】
27.（2011·江苏南通高三期中）(14分)“氢能”将是未来最理想的新能源。
⑴实验测得，1 g氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为 ▲ 。
⑵某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤
①CaBr2＋H2O CaO＋2HBr ②2HBr＋Hg HgBr2＋H2
③HgBr2＋ ▲ ▲ ④2HgO 2Hg＋O2↑
⑤2H2＋O2 2H2O
根据“绿色化学”的思想评价该方法制H2的主要缺点 ▲ 。
⑶利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。
反应①的化学方程式： ▲ ；
此法制取氢气的最大优点是 ▲ 。
⑷目前有科学家在一定条件下利用水
煤气(CO＋H2)合成甲醇：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。甲醇的
物质的量与反应温度的关系如右图
所示：
①合成甲醇反应，其反应热△H ▲ 0。
(填“>”、“<”或“=”)
②其它条件不变，对处于E点的体系体积压缩到原来的，重新平衡时 ▲ 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
③据研究，合成甲醇反应体系中通入少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是(用化学方程式表示) ▲ 。
【答案】(14分) ⑴H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)　△H＝－285.8kJ·mol－1
或2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　△H＝－571.6kJ·mol－1(2分)
⑵ 循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染。(2分)
⑶SO2＋O2＋2H2O 2HI＋H2SO4(2分)
SO2和I2 可循环使用，无污染。(2分)
⑷①<(2分) ②增大(2分)
③Cu2O＋CO2Cu＋CO2 (2分，不写可逆号得1分)
28.（2011·济南外国语高三上第一次质检）由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为：
已知：①
②
③
则(1) 的=________________。
(2) 碳在氧气中不完全燃烧生成CO的热化学方程式为__________ ____________。
【答案】-80 kJ·mol-1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=—221kJ·mol-1
www.
浓硫酸
△

展开更多......

收起↑