高中化学复习知识点依据热化学方程式的计算.docx

高中化学复习知识点依据热化学方程式的计算.docx

《高中化学复习知识点依据热化学方程式的计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学复习知识点依据热化学方程式的计算.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中化学复习知识点依据热化学方程式的计算

高中化学复习知识点：

依据热化学方程式的计算

一、单选题

1．已知：

3H2（g）+N2（g）⇌2NH3（g）△H=-92kJ/mol，在催化剂存在时反应过程中的能量变化如图所示。

下列叙述正确的是

A．△H=E2-E1+E3-E4

B．加入催化剂后反应经过两步完成，其中第一步反应决定总反应速率

C．加入催化剂，△H、反应速率均发生改变

D．向密闭容器中充入3molH2和1molN2，发生上述反应，达到平衡时，反应放出92kJ热量

2．X（g）+3Y（g）

2Z（g）ΔH=-akJ·mol-1，一定条件下将1molX和3molY通入2L的恒容密闭容器中，反应10min，测得Y的物质的量为2.4mol。

下列说法正确的是（）

A．10min内，Y的平均反应速率为0.03mol·L-1·s-1

B．第10min时，X的反应速率为0.01mol·L-1·min-1

C．10min内，消耗0.2molX，生成0.2molZ

D．10min内，X和Y反应放出的热量为0.2akJ

3．已知25℃、101kPa时：

①2Na（s）＋

O2（g）

Na2O（s）＋414kJ；②2Na（s）＋O2（g）

Na2O2（s）＋511kJ。

下列说法正确的是

A．①和②生成等物质的量的产物，转移的电子数相同

B．①和②的产物中都只含离子键

C．常温时，Na2O比Na2O2稳定

D．25℃、101kPa下，Na2O2（s）＋2Na（s）

2Na2O（s）－317kJ。

4．化学反应过程中总是伴随着能量的变化。

反应中能量变化说法正确的是

A．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

B．常温下，反应Fe+S=FeS不能自发进行，则该反应的为吸热反应

C．常温常压下，将0.5molN2和1.5molH2置于某密闭容器中充分反应生成NH3（g），放热QkJ，其热化学方程式为：

N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）+2QkJ

D．旧键断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量之差，是化学反应的热效应。

5．常温下，已知:

CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O

（1） ∆H=-980kJ/mol

2H2（g）+O2（g）=2H2O

（1）△H=-560kJ/mol

现有CH4和H2组成的混合气体共0.4mol,使其在O2中完全燃烧，恢复至常温共放出252kJ的热量，则CH4与H2的物质的量之比是

A．1:

1B．1:

2C．2:

3D．3:

2

6．氢化热是指一定条件下，1mol不饱和化合物加氢时放出的热量。

表中是环己烯（

）、环己二烯（

）和苯的氢化热数据：

物质

+H2

+2H2

+3H2

氢化热（kJ/mol）

119.7

232.7

208.4

根据表中数据推断正确的是（）

A．环己二烯与H2的反应最剧烈

B．环己烯、环己二烯和苯有相同的官能团

C．三种化合物中环己二烯的稳定性最强

D．上述条件下，1mol

转变

为时放出热量

7．根据热化学方程式：

S（s）+O2（g）→SO2（g）+297.23kJ，下列说法正确的是

A．1molSO2（g）的能量总和大于1molS（s）和1molO2（g）的能量总和

B．加入合适的催化剂，可增加单位质量的硫燃烧放出的热量

C．S（g）+O2（g）→SO2（g）+Q1kJ；Q1的值大于297.23

D．足量的硫粉与标况下1升氧气反应生成1升二氧化硫气体时放出297.23kJ热量

8．植物在白天和晚上分别进行不同的生长，其反应原理如下：

6CO2（g）+6H2O（g）

C6H12O6（s）+6O2（g）-2816kJ关于以上说法正确的是：

A．室温下，每摩尔葡萄糖完全燃烧后，放出热量2816kJ

B．光合作用中，每生成1mol葡萄糖，电子转移24mol

C．光合作用和呼吸作用是可逆反应

D．对人类而言，我们应该尽量抑制植物的呼吸作用，促进光合作用

9．已知：

①CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（l）ΔH1=-Q1

②H2（g）＋

O2（g）=H2O（g）ΔH2=-Q2

③H2（g）＋

O2（g）=H2O（l）ΔH3=-Q3

常温下取体积比为4：

1的甲烷和氢气共11.2L（已折合成标准状况）经完全燃烧恢复到常温，放出的热量为（）

A．0.4Q1＋0.05Q2B．0.4Q1＋0.1Q2

C．0.4Q1＋0.1Q3D．0.4Q1＋0.05Q3

10．已知1mol乙炔（C2H2）和氢气燃烧后恢复到室温分别放出的热量为1230kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1。

现有11.2L（标准状况下）乙炔和氢气的混合气体，完全燃烧能放出457.6kJ热量，则混合气体中乙炔和氢气的物质的量之比是（　　）

A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．2∶3

二、综合题

11．工业上用CO生产燃料甲醇。

一定条件下发生反应：

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）。

（1）该反应的平衡常数表达式为：

K=______________________

（2）图1是反应时CO和CH3OH（g）的浓度随时间的变化情况。

从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示的平均反应速率v（CO）=____________。

（3）图2表示该反应进行过程中能量的变化。

曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。

该反应是________（填“吸热”或“放热”）反应，反应的热化学方程式是__________________________________________。

（4）适宜的催化剂能_______（选填序号）。

a.改变反应的热效应b.降低生产能耗c.加快反应速率d.提高反应物的转化率

（5）恒容条件下，下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO）增大的有________（选填序号）。

a.升高温度b.使用催化剂c.再充入2molH2

12．硒（Se）是第四周期ⅥA族元素，是人体内不可或缺的微量元素，其氢化物H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的基础原料。

（1）已知：

①2H2Se（g）+O2（g）

2Se（s）+2H2O（l）ΔH1=akJ·mol−1

②2H2（g）+O2（g）

2H2O（l）ΔH2=bkJ·mol−1

反应H2（g）+Se（s）

H2Se（g）的反应热ΔH3=___________kJ·mol−1（用含a、b的代数式表示）。

（2）T℃时，向一恒容密闭容器中加入3molH2和lmolSe，发生反应H2（g）+Se（s）

H2Se（g）。

①下列情况可判断反应达到平衡状态的是___________（填字母）。

a．气体的密度不变b．v（H2）=v（H2Se）

c．气体的压强不变d．气体的平均摩尔质量不变

②当反应达到平衡后，将平衡混合气体通入气体液化分离器使H2Se气体转化为液体H2Se，并将分离出的H2再次通入发生反应的密闭容器中继续与Se反应时，Se的转化率会提高。

请用化学平衡理论解释_________________________________。

③以5小时内得到的H2Se为产量指标，且温度、压强对H2Se产率的影响如下图所示：

则制备H2Se的最佳温度和压强为______________________。

（3）已知常温下H2Se的电离平衡常数K1=1.3×10−4，K2=5.0×10−11，则NaHSe溶液呈___________（填“酸性”或“碱性”），该溶液中的物料守恒关系式为____________________。

（4）用电化学方法制备H2Se的实验装置如下图所示：

写出Pt电极上发生反应的电极反应式：

_________________________________。

（5）H2Se在一定条件下可以制备CuSe，已知常温时CuSe的Ksp=7.9×10−49，CuS的Ksp=1.3×10−36，则反应CuS（s）+Se2−（aq）

CuSe（s）+S2−（aq）的化学平衡常数K=________（保留2位有效数字）。

参考答案

1．B

【解析】

【分析】

【详解】

A.①A→B的反应焓变为E1-E2，②B→C的反应焓变为E3-E4，①＋②可得：

A→C，结合盖斯定律A→C的反应焓变为E1-E2+E3-E4，A项错误；

B.由图可知加入催化剂后反应经过两步完成，第一步反应的活化能E1大于第二步反应的活化能E3，所以第一步反应较慢，其决定总反应速率，B项正确；

C.加入催化剂能同等程度地加快正逆反应速率，但焓变△H由反应物和生成物的总能量的差值决定的，与催化剂无关，C项错误；

D.由3H2（g）+N2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ/mol可知，若消耗3molH2和1molN2，会放出92kJ热量，但向密闭容器中充入3molH2和1molN2，由于该反应是可逆反应，无法完全反应，所以反应放出小于92kJ热量，D项错误；

故选B。

2．D

【解析】

【分析】

【详解】

10min内，该反应的相关物质浓度变化三段式为：

A．用Y表示平均反应速率为

，故A错误；

B．10min内，X的平均反应速率为

，第10min时，反应速率低于

，故B错误；

C．10min内，Y的物质的量减小0.6mol，根据化学反应方程式可知，消耗0.2molX，生成0.4molZ，故C错误；

D．10min内，X的转化率为

=20%，则放出热量为20%×akJ=0.2akJ，故D正确；

故答案为：

D。

【点睛】

可逆反应的反应热是反应物完全反应后放出或吸收的热量，不是达到平衡时的，比如

中，ΔH指生成2mol氨释放出得的热量，ΔH就是指生成相应物质的量的生成物，需要相应反应物的物质的量的对应热量，在温度和总体积不变的情况下，取1molH2和3molH2在密闭的容器中反应，生成的NH3小于2mol，反应放出的热量小于akJ。

3．A

【解析】

【分析】

反应①、②均为放热的氧化还原反应。

【详解】

A．反应①②每生成1mol产物，均转移2mol电子，A正确；

B．Na2O2中既含离子键也含共价键，Na2O中只含有离子键，B错误；

C．根据盖斯定律，②-①得Na2O（s）＋

O2（g）

Na2O2（s）+96kJ，为放热反应，说明氧化钠的能量大于过氧化钠，故常温下过氧化钠比氧化钠稳定，C错误；

D．①×2-②得，25℃、101kPa下Na2O2（s）＋2Na（s）

2Na2O（s）+317kJ，D错误；

答案选A。

4．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．氢原子结合形成较为稳定的氢气，放出能量，相同条件下2mol氢原子所具有的能量大于1mol氢分子所具有的能量，故A错误；

B．判断反应常温下能否自发进行，需要对反应焓变和熵变同时考虑，单考虑焓变，不能确定反应能否自发进行，反之亦然，故B错误；

C．该反应是可逆反应，反应不完全，热化学方程式表示的是两物质完全反应的能量变化，单位是kJ/mol，故C项错误。

D．新的化学键生成放出的能量减去旧的化学键断裂吸收的能量，就等于化学反应的热效应，故D正确；

答案为D。

5．A

【解析】

分析：

根据热化学方程式和混合物计算的方法确定CH4和H2的物质的量之比。

详解：

假设混合气中CH4为xmol，H2为ymol，根据题干得：

x+y=0.4mol①，根据CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O

（1） ∆H=-980kJ/mol和2H2（g）+O2（g）=2H2O

（1）△H=-560kJ/mol得：

980x+280y=252KJ②，①②联立解得：

x=0.2mol，y=0.2mol，所以CH4与H2的物质的量之比是1:

1，A选项正确，其余选项错误，正确答案A。

6．D

【解析】

【分析】

由题可知，每断裂1mol碳碳双键时，

放出的热量119.7kJ，

放出热量为

，

放出热量为

。

据此进行分析判断。

【详解】

A．断裂1mol碳碳双键放出热量越多反应越剧烈，A项错误；

B．环己烯和环己二烯含碳碳双键，苯分子中是六个完全相同的碳碳键，所以官能团不相同，B项错误；

C．断裂1mol碳碳双键环己烯放热119.7kJ，环己二烯放出热量为116.35kJ，苯放出热量为69.47kJ，物质能量越低越稳定，故苯的稳定性最强，C项错误；

D．据题给信息写出方程式：

①

+H2→

氢化热=-119.7kJ/mol；②

+2H2→

氢化热=-232.7kJ/mol利用盖斯定律，②-①可得：

③

+H2→

氢化热=-113kJ/mol，所以1mol

转变

为时放出热量，D项正确；

答案选D。

7．C

【解析】

【详解】

A．放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，所以1molSO2（g）的能量总和小于1molS（s）和1molO2（g）的能量总和，故A错误；

B．加入合适的催化剂不会影响反应焓变，即单位质量的硫燃烧放出的热量不变，故B错误；

C．因物质由固态转变成气态也要吸收热量，所以S（g）+O2（g）→SO2（g）的反应热的数值大于297.23kJ⋅mol−1，故C正确；

D．热化学方程式的系数只表示物质的量，标准状况下1L氧气的物质的量小于1mol，故D错误；

故答案为：

C。

8．B

【解析】

【详解】

A．室温下水是液体，由气态水变成液态水放热，故放出的热量大于2816kJ，故A错误；

B．氧元素由−2价升高到0价，每生成1mol葡萄糖，就生成6molO2，电子转移24mol，故B正确；

C．光合作用和呼吸作用条件不同，不是可逆反应，故C错误；

D．光合作用和呼吸作用应保持平衡，故D错误；

故答案选B。

【点睛】

注意光合作用和呼吸作用条件不同，不是可逆反应。

9．C

【解析】

【分析】

根据混合气体的体积计算混合气体的物质的量，结合气体体积比计算甲烷、氢气的物质的量，再根据热化学反应方程式计算放出的热量。

注意燃烧后恢复至常温，氢气燃烧放出的热量应选择生成液态水的热化学反应方程式计算。

【详解】

甲烷和氢气的混合气体11.2L （已折合成标准状况），所以甲烷和氢气的混合气体的总的物质的量

，甲烷和氢气的体积比为4：

1，所以甲烷的物质的量为0.4mol，氢气的物质的量为0.1mol；由①可知0.4mol甲烷燃烧放出的热量为0.4Q1kJ；由③可知0.1mol氢气燃烧生成液态水所放出的热量为0.1Q3；放出的总热量为0.4Q1+0.1Q3。

答案选C。

【点睛】

本题要求的反应热是通过各个物质的量对应的热化学方程式进行计算，关键点是正确计算出甲烷和氢气的物质的量，易错点是注意水的状态，恢复至室温说明水的状态是液态。

10．B

【解析】

【详解】

物质在参加反应过程中放出或吸收的热量与此物质的物质的量成正比，首先书写出乙炔和氢气燃烧的热化学方程式，依据热化学方程式分别计算出各自反应放出的热量进行解答。

n（混合气体）＝0.5mol，完全燃烧能放出457.6kJ热量，设C2H2为xmol，H2为（0.5－x）mol，则1230kJ·mol－1×x＋285.8kJ·mol－1×（0.5－x）＝457.6kJ，x≈0.33，n（C2H2）∶n（H2）＝0.33∶0.17≈2∶1，答案选B。

11．K=

0.075mol·L-1·min-1放热CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）△H=-91kJ·mol－1b.cc

【解析】

【分析】

（1）根据平衡常数的定义写出CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g），反应的平衡常数表达式为：

K=

；

（2）根据题列三段式，再结合v=浓度的变化量与时间的变化量比值进行计算；

（3）根据图可知，1molCO和2molH2生成1molCH3OH能量减少（510-419）kJ，据此书写；

（4）根据催化剂的作用分析，催化剂可以加快反应速率，但不影响平衡移动；；

（5）根据影响化学平衡的因素分析；

【详解】

（1）根据平衡常数的定义：

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g），反应的平衡常数表达式为：

K=

；

故答案为：

；

（2）列三段式：

从反应开始到平衡，CO的平均反应速率v（CO）=

=0.075mol·L-1·min-1；

故答案为：

0.075mol·L-1·min-1；

（3）图2表示该反应进行过程中能量的变化。

曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。

根据图可知，1molCO和2molH2生成1molCH3OH能量减少（510-419）kJ，是放热反应，故其热化学方程式为：

CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-91kJ·mol－1；

故答案为：

放热；CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-91kJ·mol－1；

（4）适宜的催化剂：

a.不改变反应的热效应，故不选；b.降低反应所需活化能，降低生产能耗，故选；c.加快反应速率，缩短反应时间，故选；d.不能改变平衡，不能提高反应物的转化率，故不选；故选b.c；

（5）a．升高温度，平衡向着逆方向移动，则

减小，故a错误；

b．使用催化剂，催化剂不影响化学平衡，则

不变，故ｂ错误；

c．再充入2molH2，反应物浓度增大，平衡正向移动，则

增大，故c正确；

故选ｃ。

【点睛】

本题考查了化学平衡，涉及影响化学速率的因素、反应速率的计算、热化学方程式的书写、影响化学平衡的因素、图象的理解等，掌握基础是关键，易错点（4）催化剂可以加快反应速率，但不影响平衡移动和热效应。

12．

（b−a）ad将分离出的H2重新通入容器中，平衡正向移动，Se的转化率提高550℃，0.3MPa碱性c（Na+）=c（HSe−）+c（Se2−）+c（H2Se）CO−2e−+H2O

CO2+2H+1.6×1012

【解析】

【分析】

（1）根据盖斯定律求出反应热效应；

（2）①该反应为气体的总物质的量不变的体系，根据反应达到平衡的判断依据作答；

②分离出的H2重新通入反应容器，会增大反应物中H2的浓度，据此分析对平衡的影响效果；

③结合已知图像分析作答；

（3）HSe−在溶液中存在电离平衡和水解平衡，根据已知条件求出HSe−的水解平衡常数，进而比较出水解程度与电离程度的相对大小分析，再结合物料守恒作答；

（4）通入CO的Pt电极为原电池的负极，依据原电池原理书写其电极反应式；

（5）根据沉淀转化的化学平衡常数与各沉淀溶度积之间的关系进行计算。

【详解】

（1）根据盖斯定律可知ΔH3=

（ΔH2−ΔH1）=

（b−a）kJ·mol−1，

故答案为：

（b−a）；

（2）①由于反应前后气体的质量发生了变化，但气体的总物质的量不变，则

a.恒容容器中气体的密度不变气体的平均摩尔质量不变均可作为反应达到平衡的判定依据，a项正确；

b.反应过程中v（H2）=v（H2Se）恒成立，不能作为达到平衡的判定依据，b项错误；

c.反应过程中在任何时刻压强都不改变，所以压强不变不能作为反应达到平衡的判定依据，c项错误；

d.气体的平均摩尔质量不变，则说明气体的质量保持不变，能说明反应达到平衡状态，d项正确；

故答案为：

ad；

②将平衡混合气通入气体液化分离器气体H2Se转化为液体H2Se，并将分离出的H2重新通入反应容器，会增大反应物中H2的浓度，平衡正向移动，Se的转化率提高，

故答案为：

将分离出的H2重新通入容器中，平衡正向移动，Se的转化率提高；

③由于最终是以5小时内得到的H2Se为产量指标，则从图1可知，在550℃时产率最高，所以最适宜的反应温度为550℃；由图2可知，反应5小时左右时，压强为0.3Mpa条件下产率最高，因此最适宜压强为0.3Mpa，

故答案为：

550℃，0.3MPa；

（3）HSe−在溶液中存在电离平衡和水解平衡，HSe−的水解平衡常数=

≈7.7×10−11，大于其电离平衡常数K2，即HSe−的水解能力大于其电离能力，则NaHSe溶液呈碱性，溶液中的物料守恒关系为c（Na+）=c（HSe−）+c（Se2−）+c（H2Se），

故答案为：

碱性；c（Na+）=c（HSe−）+c（Se2−）+c（H2Se）；

（4）通入CO的电极为原电池的负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为CO−2e−+H2O

CO2+2H+，

故答案为：

CO−2e−+H2O

CO2+2H+；

（5）反应CuS（s）+Se2−（aq）

CuSe（s）+S2−（aq）的化学平衡常数K=

=

=

=

≈1.6×1012，

故答案为：

1.6×1012。