有关反应热的计算_章节学习

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题型：单选题

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单选题 · 6 分

已知：P4(g)+6Cl2(g)＝4PCl3(g) △H＝a kJ∙mol—1，P4(g)+10Cl2(g)＝4PCl5(g) △H＝b kJ∙mol—1，P4具有正四面体结构，PCl5中P－Cl键的键能为c kJ∙mol—1，PCl3中P－Cl键的键能为1.2c kJ∙mol—1。下列叙述正确的是

AP－P键的键能大于P－Cl键的键能

B可求Cl2(g)+ PCl3(g)＝4PCl5(g)的反应热△H

CCl－Cl键的键能为(b－a+5.6c)/4kJ∙mol—1

DP－P键的键能为(5a－3b+12c)/8kJ∙mol—1

正确答案

A,B,C,D

解析

原子半径P＞Cl,因此P-P键键长大于P-Cl键键长，则P-P键键能小于P-Cl键键能，A项错误；利用“盖斯定律”，结合题中给出两个热化学方程式可求出Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(g)△H＝（b-a）/4KJ·mol-1，但不知PCl5(g)＝PCl5(s)的△H，因此无法求出Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(s)的△H，B项错误；利用Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(g)△H＝（b-a）/4KJ·mol-1可得E(Cl-Cl)+3×1.2c-5c＝（b-a）/4，因此可得E(Cl-Cl)＝(b-a+5.6c)/4kJ·mol-1，C项正确；由P4是正四面体可知P4中含有6个P-P键，由题意得6E(P-P)+10×(b-a+5.6c)/4－4×5c＝b，解得E(P-P)＝（2.5a-1.5b+6c）/6 kJ·mol-1，D项错误。

知识点

有关反应热的计算键能、键长、键角及其应用

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题型：填空题

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填空题 · 16 分

磷在自然界常以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物有着广泛的应用。

（1）红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成

1mol产物的数据）。

请回答问题：

①PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　。

②P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的△H3＝　　　　　。新课标第一网

（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，经过250 s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

①反应在50～150s 内的平均速率v(PCl3)＝　　　　　　。

②试计算该温度下反应的平衡常数（写出计算过程，保留2位有效数字）

（3）NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如右图所示。

①为获得较纯的Na2HPO4，pH应控制在；pH＝6时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为：

。

②Na2HPO4溶液呈碱性，加入足量的CaCl2溶液，溶液显酸性，溶液显酸性的原因是（从离子平衡角度分析）。

正确答案

（1）①PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)　△H＝＋93kJ/mol（2分，方程式1分，△H的表示1分，化学式、状态错误0分；+、焓变数值、单位错漏合扣1分；计量数用分数表示与焓变相匹配也给分）

②－399 kJ/mol（2分，单位错漏扣1分）

（2）①1.5×10-4mol/(L·s) 或0.00015 mol/(L·s)（2分，单位错漏扣1分）

② PCl5(g) = PCl3(g)+Cl2(g)

起始浓度（mol/L） =0.50 0 0

转化浓度（mol/L） 0.10 =0.10 0.10

平衡浓度（mol/L） 0.40 0.10 0.10 （1分）

K＝ = ＝ 2.5×10-2 mol/L

或0.025mol/L

（3分，其中列式、代入数值各1分；结果1分，结果、单位、有效数字有错误合扣1分，代入数值不带单位不扣分，K值不带单位不扣分）

（3）①9～10.5（2分，介于此区间或区间内的某一点）

c(H2PO4－)＞c(HPO42－) （2分）

②Na2HPO4溶液中存在电离平衡，HPO42－ H++PO43－（1分），加入CaCl2溶液，Ca2＋与PO43－结合生成Ca3(PO4)2沉淀，促使Na2HPO4电离平衡向右移动，H+浓度增大，溶液显酸性（1分）。（合理即给分）

解析

略

知识点

有关反应热的计算热化学方程式

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题型：单选题

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单选题 · 2 分

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

正确答案

C

解析

反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(△H1-△H2)/2=-259.7kJ·mol-1。

知识点

有关反应热的计算

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题型：填空题

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填空题 · 16 分

工业上采用乙苯与脱氢生产重要化工原料苯乙烯

其中乙苯在气氛中的反应可分两步进行

(1)上述乙苯与反应的反应热为________________________

(2)①乙苯与反应的平衡常数表达式为：K=______________________

②下列叙述不能说明乙苯与反应已达到平衡状态的是_____________________

a。 b。

c，消耗同时生成 d。的体积分数保持不变

(3)在3L密闭容器内，乙苯与的反应在三种不同的条件下进行实验，乙苯、的起始浓度分别为和，其中实验I在，而实验II、III分

别改变了实验其他条件；乙苯的浓度随时间的变化如图I所示。

①实验I乙苯在0-50min时的反应速率为_______________

②实验Ⅱ可能改变条件的是__________________________

③图II是实验I中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线，请在图II中补画实验Ⅲ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线。

(4)若实验I中将乙苯的起始浓度改为，其他条件不变，乙苯的转化率将（填“增大”、“减小”或“不变”），此时平衡常数为_____________________。

正确答案

(1) （2分）

(2)； BC

（每空2分共4分）

(3)①；

②加入催化剂

③（2分）

(4)减小（2分）；0.225 （2分）

解析

略

知识点

有关反应热的计算化学平衡状态的判断化学反应速率与化学平衡图象的综合应用

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题型：简答题

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简答题 · 15 分

28.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

（1）已知：

计算上述反应的△H＝________ kJ·mol－1。

（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝____________ (用α等符号表示)。

（3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___________。

②控制反应温度为600℃的理由是____________。

（4）某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2＝CO＋H2O，CO2＋C＝2CO。新工艺的特点有_________(填编号)。

① CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移

② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗

③ 有利于减少积炭

④ 有利于CO2资源利用

正确答案

（1）124 ；（2）或；

（3） ① 正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气起稀释，相当于起减压的效果

②600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大

（4） ①②③④

性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大。（4） ①乙苯催化脱氢制苯乙烯反应为可逆反应，CO2与H2

反应，可使生成物浓度减小，化学平衡右移；②不用高温水蒸气，必然降低能耗；③由于发生反应

CO2＋C＝2CO，可减少积炭；④CO2得到有效利用，可减少CO2排放并作为资源得到利用。故选择①②③④。

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有关反应热的计算化学平衡常数的含义

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