- 热化学方程式
- 共127题
化合物
（1）已知
（2）反应
①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(
③用
正确答案
（1）
（2）①
②bca；加入催化剂。反应速率加快，但平衡点没有改变；温度升高。反应速率加快，但平衡点向逆反应方向移动（或反应容器的溶剂和起始物质的量未改变，但起始总压强增大）
③
解析
略。
知识点
四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料，由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：
回答下列问题：
（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
2TiO2＋(无色) ＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色) ＋Fe2＋＋2H2O
Ti3＋(紫色) ＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(无色) ＋Fe2＋＋2H＋
加入铁屑的作用是____________。
（2）在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2·n H2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在_______范围。
（3）若把③中制得的固体TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10-39,该温度下反应Fe (OH)3＋3H＋
（4）已知：TiO2 (s) ＋2 Cl2 (g)=TiCl4(l) ＋O2(g) △H=+140KJ·mol-1
2C(s) ＋O2(g)=2CO(g) △H=-221KJ·mol-1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：_____________。
（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是_____________（只要求写出一项）。
（6）依据右表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ，可采用_____________方法。
正确答案
见解析。
解析
（1）根据题意给出方程式分析铁屑的作用就是作为还原剂的，即：将Fe3＋还原为Fe2＋，另外浸出液显紫色，说明含有Ti3＋，防止Ti3＋被Fe3＋氧化成TiO2＋。参考答案中“生成Ti3＋保护Fe2＋不被氧化。”有点让人费解，能不能说成“防止Ti3＋被Fe3＋氧化成TiO2＋”或者说“将TiO2＋还原成Ti3＋”。
（2）形成TiO2·n H2O溶胶，说明得到胶体，其分散质颗粒直径大小为10－9~10－ 7m（或1nm—100nm）；
（3）Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH—)＝2.79×10—39，25℃时，c(H+)×c(OH—)＝Kw＝1×10—14；反应Fe (OH)3＋3H＋
（4）涉及盖斯定律计算，比较常规，按要求写出方程式相加即可得出答案：
TiO2(s)＋ 2C(s)＋2Cl2 (g)＝TiCl4(l)＋2CO(g) △H=—81KJ·mol-1
（5）依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处产生了废气，废液，废渣等。
（6）右表信息可以看出，SiCl4，TiCl4两者的沸点相差较大，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4可用蒸馏（或分馏）等方法。
知识点
将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见
正确答案
解析
略
知识点
下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
（1） 方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中
能提高燃煤烟气中
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
采用方法Ⅰ脱硫，并不需要先出去燃煤烟气中大量的
（2） 方法Ⅱ重要发生了下列反应：
（3） 方法Ⅲ中用惰性电极电解
正确答案
（1）a c HCO3－ ＋SO2＝ CO2＋HSO3－
（2）S(g)＋O2(g) ＝ SO2 (g) ⊿H＝-574.0kJ·mol-1
（3）O2、 SO2
解析
略
知识点
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：
（1）氮元素原子的L层电子数为 ；
（2）NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为 ；
（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知：①N2(g)+2O2(g)= N2H4 （1） △H1= -19.5kJ·mol-1
②N2H4 （1） + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2H4 反应的热化学方程式 ；
（4）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为 。
正确答案
（1）5
（2）2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O
（3）2N2H4 （1）+N2O4（1）==3N2(g)+4H2O(g) △H2= -1048.9kJ·mol-1
（4）
解析
（1）N原子的原子结构示意图为：
（2）NH3+NaClO——N2H4，根据元素守恒还应生成NaCl和H2O，观察法可配平方程式为 2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O；
（3）肼与N2O4反应生成N2和水蒸气：2N2H4 +N2O4==3N2+4H2O，观察已知的两个热方程式可知，②×2-①得：2N2H4 （1）+N2O4（1）==3N2(g)+4H2O(g) △H2= -1048.9kJ·mol-1
（4）“肼一空气燃料电池是一种碱性电池”中O2在正极反应，故负极是肼发生反应：
知识点
二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气（组成为H2、CO和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括下列四个反应：
甲醇合成反应：
（i）CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=－90.1 kJ/mol
（ii）CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O △H2=－40.9 kJ/mol
水煤气变换反应：
（iii）CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) △H3=－41.1 kJ/mol
二甲醚合成反应：
（iv）2CH3OH(g)= CH3OCH3(g)+H2O △H4=－24.5 kJ/mol
回答下列问题：
（1）Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂主要成分之一。工业上从铝土矿制备高纯Al2O的主要工艺流程是 。（用化学方程式表示）
（2）分析二甲醚合成反应（iv）对CO转化率的影响 。
（3）由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 。根据化学反应原理，增加压强对直接制备二甲醚的反应的影响 。
（4）有研究者在催化剂（含Cu－Zn－Al－O、Al2O3）、压强在5.0Mpa条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是 。
（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池（5.93 kW·h·kg－1）。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为 。一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生 个电子的电量：该电池理论输出电压为1.20V，能量密度E= （列式计算，能量密度=电池输出电能/燃料质量）。
正确答案
（1）Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4
NaAl(OH)4+CO2=Al(OH)3+NaHCO3、2 Al(OH)3
（2）消耗甲醇，促进甲醇合成反应（i）平衡向右移，CO转化率增大：生成的水通过水煤气变换反应（iii）消耗部分CO。
（3）2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O △H=－204.7 kJ/mol；该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO和H2转化率增大，CH3OCH3产率增加，压强升高使CO和H2浓度增大，反应速率加快。
（4）反应放热，温度升高，平衡左移。
（5）CH3OCH3+3H2O=2CO2+12H++12e－；12；
解析
略
知识点
氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。已知25℃时：
①HF(aq) + OH—(aq) == F—(aq) + H2O(l) △H = - 67.7 kJ•mol-1
②H+ (aq) + OH—(aq) == H2O(l) △H = - 57.3 kJ•mol-1
在20 mL 0. 1 mol•L-1氢氟酸中加入V mL 0. 1 mol•L-1NaOH溶液。下列有关说法正确的是
A氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为：
HF(aq) 
B当V = 20时，溶液中：c(OH—) = c(HF) + c(H+)
C当V = 20时，溶液中： c(F—)＜c(Na+ ) = 0. 1 mol·L-1
D当V＞0时，溶液中一定存在：c(Na+)＞c(F—)＞c(OH—)＞c(H+)
正确答案
解析
本题考查盖斯定律的应用、酸碱中和反应及溶液中离子浓度大小的比较，旨在考查考生对所学生所学知识的整合及应用能力。。
根据盖斯定律，将①式减去②式经整理可得：
HF(aq) 
由反应①放热比反应②多，亦可判断氢氟酸的电离为放热，本题要求突破“弱电解质电离都是吸热”的思维定势。故A选项错误。
当V＝20时，两者恰好完全反应生成NaF，溶液中存在质子守恒关系：
c(OH－) = c(HF)＋c(H＋)
质子守恒式有两种方法推得：
（1）直接推得：因F－水解结合H2O电离出的H＋生成HF并提供与HF等量的OH—，且H2O本身电离出H＋和OH—；
（2）由NaF溶液的电荷守恒式和物料守恒式求得：NaF溶液的电荷守恒式：
c(Na+) + c(H＋) = c(F－) + c(OH－)
NaF溶液的物料守恒式：c(Na+) = c(HF) + c(F－)
消去2个式子中的c(Na+)可得出其质子守恒式 。
因F－水解，故溶液中存在：c(F－)＜c(Na+) = 0.05 mol•L－1 ，故B选项正确，C选项错误。
D选项：溶液中离子浓度的大小取决于V的大小，离子浓度大小关系可能为c(F－)＞c(H＋)＞c(Na+)＞c(OH－)或c(F－)＞c(Na+)＞c(H＋)＞c(OH－)或c(Na+) = c(F－)＞c(OH－) = c(H＋)或c(Na+)＞c(F－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故D选项错误。
为了更清晰明确D选项的问题，不妨进行如下分析：
影响溶液中各离子浓度的因素有2个：（1）离子的物质的量；（2）溶液的体积。
根据这2个因素的影响，可绘制出下图：
根据上图，并结合离子的变化，可以得到下表离子浓度的大小比较：
知识点
W、X、Y、Z 是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10，X和Ne的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负性在同周期主族元素中最大。
（1）X位于元素周期表中第______周期第______族；
（2）X的单质和Y的单质相比，熔点较高的是______（写化学式）；Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是______(写化学式)。
（3）Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是______。
（4）在25°C、101kPa下，已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是______。
正确答案
（1）3；IA；2
（2）Si；HCl
（3）SiCl4+3H2O =H2SiO3↓+3HCl
（4）SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) △H=-760kJ/mol
解析
本题综合考查元素周期表、晶体结构、元素化合物知识以及热化学方程式等知识。
根据题意，不难推出W为氧，X为钠,Y为硅，Z为氯。
知识点
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： 33CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝206.2kJ·mol－1
33CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(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）H2O的热分解也可得到H2，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_________。
正确答案
（1）CH4(g)＋2H2O(g) ＝CO2(g) ＋4H2(g) △H＝165.0 kJ·mol－1
（2）为H2S热分解反应提供热量；2H2S＋SO2 ＝2H2O＋3S (或4H2S＋2SO2＝4H2O＋3S2)
（3）H、O（或氢原子、氧原子）
（4）CO(NH2)2＋8OH－－6e－＝CO32－＋N2↑＋6H2O
（5）2Mg2Cu＋3H2
解析
略。
知识点
已知C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝akJ·mol－1，2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)，ΔH＝－220kJ·mol－1，H－H、O＝O和O－H键的键能分别为436、496和462kJ·mol－1,则a为( )
正确答案
解析
略
知识点
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