1、1专题五 化学反应中的热效应A 组 20142018 年浙江真题题组考点一 化学能与热能 热化学方程式以下为教师用书专用(1015)10.(2015 浙江 7 月学考,13,2 分)下列属于吸热反应的是( )A.镁条在空气中燃烧B.盐酸与 NaOH 溶液反应C.酒精在空气中燃烧D.Ba(OH)28H2O 晶体与 NH4Cl 晶体反应答案 D 燃烧反应和中和反应都是放热反应,Ba(OH) 28H2O 晶体与 NH4Cl 晶体的反应是在常温下就能进行的吸热反应。11.(2015 浙江 7 月学考,21,3 分)下列说法不正确的是( )A.汽油可用作燃料B.氢气是理想的绿色能源C.煤是可再生能源D.
2、天然气的主要成分是甲烷答案 C 煤是不可再生能源。12.(2015 浙江 1 月学考,17,2 分)已知 298 K、101 kPa 条件下2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H 1=-483.6 kJmol-12H2(g)+O2(g) 2H2O(l) H 2=-571.6 kJmol-1据此判断,下列说法正确的是( )A.H2(g)与 O2(g)反应生成 H2O(g)是吸热反应B.1 mol H2O(g)转变成 1 mol H2O(l)放出 44.0 kJ 热量C.1 mol H2O(l)转变成 1 mol H2O(g)放出 44.0 kJ 热量D.1 mol H2O(g)转变成 1
3、mol H2O(l)放出 88.0 kJ 热量答案 B 由两个热化学方程式知,生成 2 mol H2O(l)比生成 2 mol H2O(g)多放出 88.0 kJ 热量,故 1 mol H2O(g)转变成 1 mol H2O(l)要放出 44.0 kJ 热量。13.(2014 浙江 6 月学考,17,2 分)在 25 、101 kPa 下,0.2 mol C 2H2完全燃烧生成 CO2和 H2O(l)时放出259.92 kJ 热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是( )A.2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(g)H=+259.92 kJ/molB.2C2H2(g)+5O
4、2(g) 4CO2(g)+2H2O(l)H=-259.92 kJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l)H=+2 599.2 kJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l)H=-2 599.2 kJ/mol答案 D 热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的量,反应热应与各物质的物质的量相对应,2 mol C2H2完全燃烧放热 2 599.2 kJ。14.(2014 浙江 6 月学考,22,3 分)下列叙述不正确的是( )2A.大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用B.H2是理想的清洁燃料,储存和运输方便,在现实生活和生产中
5、已大量应用C.海水淡化技术的进步有助于淡水资源紧缺问题的解决D.利用工业废气中的 CO2制造全降解塑料,符合绿色环保要求答案 B H 2是理想的清洁燃料,但储存和运输不便,因而限制了它在现实生活和生产中的应用,B 不正确。15.(2014 浙江 1 月学考,33,4 分)向塑料薄膜袋内加入约 25 g 氢氧化钡晶体和约 10 g 氯化铵晶体,排出袋内空气,扎紧袋口,将两者混匀,使之充分反应。(1)混匀并充分反应后,用手触摸塑料袋,能感觉到 , 这个现象说明该反应中反应物的总能量 (填“高于”“等于”或“低于”)生成物的总能量。 (2)该化学反应中能量转化的主要形式是 。 答案 (1)变冷 低于
6、 (2)热能转化为化学能解析 (1)氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应是在常温下能够进行的吸热反应,故用手触摸塑料袋,能感觉到发冷。吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能量。(2)从环境吸收热量反应发生,能量转化的主要形式是热能转化为化学能。B 组 20142018 年全国真题题组考点一 化学能与热能 热化学方程式以下为教师用书专用(79)7.(2015 海南单科,4,2 分)已知丙烷的燃烧热 H=-2 215 kJmol -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 根据丙烷的燃烧热 H
7、=-2 215 kJmol -1可知 C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(l) H=-2 215 kJmol-1,即生成(418)g 水时,放出的热量为 2 215 kJ,则生成 1.8 g 水时,放出的热量约为 55 kJ,故选 A。8.(2015 福建理综,24,15 分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为 。 (2)工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3,含有 Fe2O3、SiO 2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:已知:物质 SiCl4 AlCl3 FeCl3 FeCl2沸点/ 57.
8、6 180(升华) 300(升华) 1 023步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是 (只要求写出一种)。 步骤中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。 已知:Al 2O3(s)+3C(s) 2Al(s)+3CO(g) H 1=+1 344.1 kJmol-12AlCl3(g) 2Al(s)+3Cl2(g) H 2=+1 169.2 kJmol-1由 Al2O3、C 和 Cl2反应生成 AlCl3的热化学方程式为 。 3步骤的尾气经冷却至室温后,气体用足量的 NaOH 冷溶液吸收,生成的盐主要有 3 种,其化学式分别为 。 结合流程及相关数据分析,步骤中加入铝粉
9、的目的是 。 答案 (15 分)(1)Al 3+3H2O Al(OH)3+3H+(2)防止后续步骤生成的 AlCl3水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率铁或 Fe Al 2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) 2AlCl3(g)+3CO(g) H=+174.9 kJmol -1NaCl、NaClO、Na 2CO3 除去 FeCl3,提高 AlCl3纯度解析 (2)通过焙烧使固体水分挥发,可以有效防止后续步骤生成的 AlCl3水解;同时气孔数目增多,使固体的表面积增大,反应物的接触面积增大,反应速率加快。步骤中若不通入 Cl2和 O2,则发生下列反应:Fe2O3+3C 2Fe+3CO,Si
10、O 2+2C Si+2CO,显然生成的相对原子质量比硅大的单质是铁。将题中的两个热化学方程式依次标记为 a 和 b,根据盖斯定律,a-b 得 Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) 2AlCl3(g)+3CO(g) H=+174.9 kJmol -1。分析可知,步骤中得到的气态混合物主要含有反应生成的SiCl4、AlCl 3、FeCl 3、CO 2以及过量的 Cl2和 O2,冷却至 100 时所得尾气成分为 SiCl4、CO 2、Cl 2、O 2,再冷却至室温后,气体中仅剩 CO2、Cl 2和 O2三种气体,用足量的 NaOH 冷溶液吸收该尾气时,发生反应:Cl 2+2NaOH NaCl
11、+NaClO+H2O、CO 2+2NaOH Na2CO3+H2O,生成的三种盐的化学式分别为 NaCl、NaClO、Na 2CO3。分析流程和已知物质的沸点可知,氯化铝粗品中还含有 FeCl3,步骤中加入的铝粉可与 FeCl3反应生成 Fe 和 AlCl3,再通过升华将 AlCl3提取出来,这样就除去了 FeCl3杂质,提高了 AlCl3的纯度。9.(2014 课标,28,15 分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相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(C 2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式 。 (2)已
12、知:甲醇脱水反应 2CH 3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)H 1=-23.9 kJmol-1甲醇制烯烃反应 2CH 3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g)H 2=-29.1 kJmol-1乙醇异构化反应 C 2H5OH(g) CH3OCH3(g)H 3=+50.7 kJmol-1则乙烯气相直接水合反应 C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)的 H= kJmol -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=11)。列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中 A 点的平衡常数 Kp= (用平衡分压代
13、替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)。图中压强(p 1、p 2、p 3、p 4)的大小顺序为 ,理由是 。 气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度 290 、压强 6.9 MPa,=0.61。4乙烯的转化率为 5%,若要进一步提高乙烯转化率,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)C 2H4+H2SO4 C2H5OSO3H、C 2H5OSO3H+H2O C2H5OH+H2SO4(2)-45.5 污染小、腐蚀性小等(3)=0.07(MPa) -1p 1p3p2p1,而 C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)为气体分子数(气体总体积)减小的反应,压强越大,C 2H4转化率越高,故压强大小关系是 p1p2p3p4。欲提高C2H4的转化率,除增大压强和降低温度外,还可使 C2H5OH 蒸气液化而减小生成物浓度或增加的值以增大 H2O(g)的浓度。
