高考化学必考知识点《热化学方程式》在线测试（2017年最新版）(四) 2017-08-22 15:50:24 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【大 中 小】 微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G! 1、填空题  （1）家用液化气的主要成分之一是丁烷（C4H10），当1kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×104kJ，试写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式：______ （2）已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1 现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浮气，且混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53kJ热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为______ （3）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，但可通过间接的方法测定．现根据下列3个热化学反应方程式： Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H=-24.8kJ?mol-1 3Fe2O3（s）+CO（g）═2Fe3O4（s）+CO2（g）△H=-47.4kJ?mol-1 Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g）△H=+640.5kJ?mol-1 写出CO（g）还原FeO（s）得到Fe（s）体和CO2（g）的热化学反应方程式：______． 参考答案：（1）当1kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×104kJ，1mol丁烷完全燃烧放热2900KJ；依据燃烧热概念写出热化学方程式：C4H10（g）+132O2（g）=4CO2（g）+H2O（l）△H=-2900KJ/mol，故答案为：C4H10（g）+132O2（g）=4CO2（g）+H2O（l）△H=-2900KJ/mol； （2）设碳粉xmol，则氢气为（0.2-x）mol，则 C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ/mol 1? ?393.5kJ x? 393.5xkJ 2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol 2? 483.6kJ （0.2-x）mol?241.8（0.2-x）kJ 所以393.5xkJ+241.8（0.2-x）kJ=63.53kJ， 解得x=0.1mol， 则炭粉与H2的物质的量之比为0.1mol：0.1mol=1：1； 故答案为：1：1； （3）①Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H=-24.8kJ?mol-1 ②3Fe2O3（s）+CO（g）═2Fe3O4（s）+CO2（g）△H=-47.4kJ?mol-1 ③Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g）△H=+640.5kJ?mol-1 依据盖斯定律计算①×3-③×2+②得到：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO2（g）△H=-218.0KJ/mol 故答案为：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO2（g）△H=-218.0KJ/mol． 本题解析： 本题难度：一般 2、选择题  在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是  A．CH3OH（l）+3/2O2（g）→CO2（g）+2H2O（l）△H="+725.8" kJ/mol B．2CH3OH（l）+3O2（g）→2CO2（g）+4H2O（l）△H=－1452 kJ/mol C．2CH3OH（l）+3O2（g）→2CO2（g）+4H2O（l）△H=－725.8 kJ/mol D．2CH3OH（l）+3O2（g）→2CO2（g）+4H2O（l）△H="+1452" kJ/mol 参考答案：B 本题解析：甲醇燃烧是放热反应，△H小于0，A、D不正确。1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，所以2mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热为2×32×22.68kJ＝1452kJ，所以答案B正确。 本题难度：一般 3、选择题  含NaOH 20.0g的稀溶液与足量的稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量，表示该反应的热化学方程式是（　　） A．NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）；△H=+28.7kJ/mol B．NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）；△H=-28.7kJ/mol C．NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）；△H=+57.4kJ/mol D．NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）；△H=-57.4kJ/mol 参考答案：D 本题解析： 本题难度：一般 4、填空题  （14分）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。 （1）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH= -196.6kJ·mol-1 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH= -113.0kJ·mol-1 则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=         kJ·mol-1。 一定条件下，将NO2与SO2以体积比2∶1置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是            。 A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和NO的体积比保持不变 D．每消耗1molSO3的同时生成1mol NO

测得上述反应达平衡时NO2与SO2的体积比为5∶1，则平衡常数K=        。
（2）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图（2）所示。该反应ΔH________0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250℃、
1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是：                                                   。

（3）依据燃烧的反应原理，合成的甲醇可以设计如图（3）所示的原电池装置。
① 该电池工作时，OH-向         极移动（填“正”或“负”）。
② 该电池正极的电极反应式为                              。

参考答案：（1）-41.8；BD；1.8；
（2）＜；在1.3×104kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加得不偿失；
（3）负极；  O2+2H2O+4e-=4OH-；

本题解析：
（1）根据盖斯定律，将第二个方程式反写，与第一个方程式相加得：2NO2(g)+2SO2(g) 2SO3(g)+2NO(g)
△H="-83.6" kJ?mol-1，则NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) △H="-41.8" kJ?mol-1；
A、本反应是反应前后气体分子数不变的反应，故体系的压强保持不变，故A不能说明反应已达到平衡状态；
B、随着反应的进行，NO2的浓度减小，颜色变浅，故B可以说明反应已达平衡；
C、SO3和NO都是生成物，比例保持1：1，故C不能作为平衡状态的判断依据；
D、消耗1molSO3为逆向反应，同时生成1mol NO为正向反应，且满足化学计量数之比，说明正逆反应速率相等，故D能作为平衡状态的判断依据。
NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)
起始物质的体积   2a      a        0      0
转化物质的体积   x       x        x      x
平衡物质的体积  2a-x    a-x       x      x
平衡时NO2(g)与SO2(g)的体积比为5：1，由以上三段式知，（2a-x）：（a-x）＝5：1，故x＝，故平衡常数K＝；
（2）由图可知，温度升高，CO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0；压强大，有利于加快反应速率，有利于使平衡正向移动，但压强过大，需要的动力大，对设备的要求也高，故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件．因为在250℃、压强为1.3×104 kPa时，CO的转化率已较大，再增大压强，CO的转化率变化不大，没有必要再增大压强，
（3）①根据原电池的工作原理，阴离子向负极移动，所以OH-向负极移动；
②电解质溶液为碱性溶液，所以正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
考点:考查盖斯定律的应用，热化学方程式的书写，化学平衡标志判断，原电池原理应用
点评:本题考查了盖斯定律的应用，热化学方程式的书写，化学平衡标志判断，原电池原理的应用，难度中等。该题将元素化合物知识与能量变化、化学平衡等知识柔和在一起，综合性较强，需要细细分析，各个突破。易错点是（2），要认真分析图像，得出正确结论。

本题难度：困难

5、填空题  (14分)为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究利用CO和H2O反应转化为绿色能源H2。已知：
2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）  △H＝—566kJ?moL-1
2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）  △H＝—483.6kJ?moL-1
H2O（g）＝H2O（l）  △H＝—44.0kJ?moL-1
（1）写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式：___________________________。
（2）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＝—92.4kJ/mol
当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量)，反应速率与时间的关系如图所示。
   
①图中t3时引起平衡移动的条件可能是__________________________________________，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是_____________。
②温度为T℃时，将1 mol N2和2 mol H2放入容积为0.5 L的密闭容器中，充分反应后测得N2的平衡转化率为50％。则反应在T℃时的平衡常数为____________mol-2·L2。
③目前工业合成氨的原理是：
下图表示随条件改变，平衡体系中氨气体积分数的变化趋势。

当横坐标为压强时，变化趋势正确的是(填序号，下同)__________，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是___________。
（3）常温下氨气和HCl均极易溶于水，现将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合，所得溶液中各离子的物质的量浓度按照由大到小的顺序排列依次为_______>_______>_______>________。

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参考答案：（每空2分，共14分）（1）CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH=－41.2kJ·mol－1
（2）①升温   t2-t3  ②4  ③c    a
（3）c(Cl－)>c(NH4＋)>c(H＋)>c(OH－) （顺序正确得2分，顺序有误不得分）

本题解析：（1）已知：①2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）  △H＝—566kJ?moL-1，②2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）△H＝—483.6kJ?moL-1，则根据盖斯定律可知（①—②）÷2即可得到CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH=－41.2kJ·mol－1。
（2）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＝—92.4kJ/mol
①t3时正逆反应速率均增大，其中逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向进行。由于正方应是体积减小的放热的可逆反应，则引起平衡移动的条件是升高温度。平衡向正反应方向进行，氨气的含量高，因此根据图像可知表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t2-t3。
②温度为T℃时，将1 mol N2和2 mol H2放入容积为0.5 L的密闭容器中，充分反应后测得N2的平衡转化率为50％。则根据方程式可知生成氨气是0.5mol×2＝1.0mol，剩余氨气0.5mol，氢气2mol—1.5mol＝0.5mol，则反应在T℃时的平衡常数为mol-2·L2。
③目前工业合成氨的原理是：
图表示随条件改变，平衡体系中氨气体积分数的变化趋势。当横坐标为压强时，增大压强平衡向正反应方向进行，氨气的含量升高，所以变化趋势正确的是c；当横坐标为温度时，升高温度平衡向逆反应方向进行，氨气的含量降低，则变化趋势正确的是a。
（3）常温下氨气和HCl均极易溶于水，现将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合，二者恰好反应生成氯化铵，铵根水解溶液显酸性，则所得溶液中各离子的物质的量浓度按照由大到小的顺序排列依次为c(Cl－)>c(NH4＋)>c(H＋)>c(OH－) 。
考点：考查盖斯定律、外界条件对平衡状态的影响、平衡常数计算以及浓度大小比较

本题难度：困难

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