专题八 化学反应中的能量变化 【2013考纲解读】 1.能够根据反应物、生成物能量的变化判断放热反应和吸热反应。 2．掌握正确书写热化学方程式的方法并进行简单计算。 3．能够判断热化学方程式的正误及反应热的大小比较。 4．了解新能源的开发及综合应用。 反应热是近几年高考的重点考查内容之一，考查的内容主要有：①热化学方程式的书写及正误判断；②比较反应热的大小；③有关反应热的简单计算；④化学键键能与反应热、反应热与能源的综合考查。由于能源问题已成为社会热点，从能源问题切入，从不同的角度设问，结合新能源的开发，把反应热与能源结合起来进行考查，将是今后命题的方向。 【知识网络构建】
【重点知识整合】 一、反应中能量的变化 1.基本概念： ⑴反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量。反应热用符号“ΔH”表示。单位“kJ/mol”。 ⑵吸热反应和放热反应： 在化学反应过程中，通常用E反表示反应物所具有的总能量，E生表示生成物所具有的总能量。 ①若E反 > E生，为放热反应；当△H 为“-”或△H < 0。 ②若E反 < E生，为吸热反应；当△H 为“+”或△H > 0。 2．吸热反应和放热反应的判断方法 ⑴根据反应类型判断：通常情况下燃烧反应、中和反应、金属和酸反应制氢气的反应为放热反应；电解质的电离、盐类水解、大多数的分解反应等为吸热反应。若正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应。 ⑵根据实验现象判断：使反应体系温度升高的反应，为放热反应。反之为吸热反应。 如：钠与水反应的现象：钠“熔”成一个小球，可以说明这一反应为放热反应；Fe粉与硫的混合物稍微受热后反应继续剧烈进行，且保持红热状态，说明这一反应为放热反应。 在燃烧很旺的炉火中加入煤，炉火马上“暗”下来，说明CO2与C反应为吸热反应；Ba(OH)2与NH4Cl反应，烧杯与玻璃片粘在一起，说明该反应为吸热反应。 ⑶由物质的聚集状态判断：同种物质的聚集状态不同，其本身具有的能量也不相同。一般情况下：气态物质所具有的能量大于液态，液态具有的能量大于固态；物质处与稳定状态的能量小于不稳定状态的能量。如：硫蒸气在氧气中完全燃烧放出的能量大于固态硫完全燃烧放出的能量。石墨比金刚石稳定，所以由石墨转化为金刚石的反应为吸热反应。 ⑷由盖斯定律判断： 如一个反应可分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同，通过化学反应的能量变化值来进行计算，若ΔH > 0，则反应为吸热反应，反之则为放热反应。 ⑸用仪器来测量：量热计 【特别提醒】我们不能通过看一个反应是否需要加热来判断是吸热反应和放热反应，因为需加热的反应不一定都是吸热反应，如物质的燃烧一般需要加热来引发反应的进行，但属于放热反应，只有哪些需持续加热的反应才是吸热反应，而那些只是通过加热来引起反应，反应开始后则无须加热的反应，则属放热反应。所以注意两点，若一个反应需持续加热才能进行，一旦停止加热，反应则停止，这样的反应肯定是吸热反应，若一个反应虽然需进行加热来引起反应，但只要反应开始后，不需加热继续反应，则这样的反应属放热反应。常见的放热反应有：酸碱中和反应、活泼金属和酸反应、燃烧反应；常见的吸热反应有：大多数分解反应；氯化铵与八水合氢氧化钡的反应。 【自主探究】已知某反应是放热反应，下列说法正确的是（ ） A. 该反应发生时，一定不需要加热 B. 该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量 C. 该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量 D. 如果该反应开始后停止加热，反应一定不能继续进行 解析：放热反应中反应物总能量大于生成物总能量，放热反应不一定不需要加热，有些放热反应需要加热来引发反应，但不需要持续加热，因为放出的热量可以维持反应的进行。 答案：C。 二、热化学方程式的书写 1．定义：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 2．书写热化学方程式： ⑴先书写化学方程式。 ⑵有g（气体）、l（液体）、s（固体）标明反应物和生成物的聚集状态。 ⑶反应热用“ΔH”表示，标在化学方程式后面，中间用“；”隔开，吸收热量用“＋”，放出热量用“－”。 ⑷ΔH与测定的条件有关，书写时应著名条件。若条件为25℃，103kPa，则可不注明。 ⑸热化学方程式中的计量数只表示物质的量，不表示分子个数，因此热化学方程式中的计量数可以是小数或分数，表示热量的单位“kJ/mol”表示的是对应方程式中的物质的量，所以热量的数值必须与热化学方程式中的计量数相对应。 ⑹热化学方程式中不注明反应发生的条件。生成物中不能用“↑”或“↓”符号。 【自主探究】沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃
烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是（ ） A.2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH=＋890 kJ·mol－1 B.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=＋890 kJ·mol－1 C.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－890 kJ·mol－1 D.1/2CH4(g)＋O2(g)===1/2CO2(g)＋H2O(l) ΔH=－890 kJ·mol－1 解析：0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ热量，即1 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出890 kJ热量。根据热化学方程式的有关规定，要注明聚集状态，要标出热效应。 答案：C。 三、 燃烧热 1．燃烧热 ⑴定义：在101 kPa时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 ⑵注意事项 ①燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写燃烧热的化学方程式时，一般以燃烧物前系数为1的标准来配平其余物质的化学计量数。 ②燃烧产物必须是稳定的氧化物，例如C→CO2，H→H2O(l)等。 ⑶燃料的充分燃烧 ①化石燃料主要包括：煤、石油、天然气以及它们的产品等。 ②可燃物的燃烧条件是：温度达到着火点、与氧气充分接触。 ③充分燃烧的必要条件是：氧气要充足、可燃物与氧气接触面要大。实施方案：故体燃料粉碎，或液化、汽化。 ④不充分燃烧的危害是产热少、浪费资源、污染环境。 ⑷化石燃料提供能量的弊端以及预防措施： ①弊端：化石燃料为不可再生能源、燃烧产物中含有SO2造成环境污染、CO2引起温室效应。
②预防措施：开发新能源、对燃料进行脱硫或固硫处理。 【自主探究】25℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是（ ） A．C(s)+
O2(g)=CO(g)；△H=-393.5 kJ/mol B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；△H=+571.6 kJ/mol C．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)；△H=-890.3 kJ/mol D．
C6H12O6（s）+3O2(g) = 3CO2(g)+3H2O(l)；△H=-1400 kJ/mol 解析：A.C项生成物不是稳定的氧化物（C项中H2O为气态）；B项中燃烧物不为1mol。 答案：D 四、中和热 1.中和热 ⑴定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫做中和热。 ⑵注意事项 中和反应的实质是H+和OH—反应生成H2O。若反应过程中有其他物质生成（如生成沉淀或弱电解质），则其反应热不等于中和热。 ⑶对于强酸强碱的稀溶液反应，其中和热基本上是相等的。都约为57.3 kJ/mol ⑷对于强酸与弱碱或弱酸与强碱的反应,中和热一般低于57.3 kJ/mol。因为弱电解质的电离属于吸热反应。 2.中和热的测定 （1）实验步骤： ①保温装置的准备：大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)使放入的小烧杯口与大烧杯口相平。在大小烧杯之间也同时填满碎泡沫塑料或纸条，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。 ②用量筒量取50ml，0.50moL/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量其温度。(tHCl) ③另取一量筒量取50ml，0．55mol/L NaOH溶液，用温度计测量NaOH溶液的温度:(tNaOH) ④将量筒内的NaOH溶液全部倒入盛有HCI的小烧杯中，用玻璃搅棒轻轻搅动溶液，准确记录混合溶液的最高温度(t2)。 ⑤计算：起始温度t10C=(tHCl+tNaOH)/2 ， 终止温度t20C ，温度差=(t2-t1)0C （2）注意的几个问题： ①作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。因此可以用保温杯来做，也可按课本中方法做，一定要使小烧杯口与大烧杯口相平，这样可以减少热量的损失。 ②盐酸和NaOH溶液浓度的配制须准确，且NaOH溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确，因此HC1和NaOH溶液的浓度宜小不宜大，如果浓度偏大，则溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，表观电离度就会减小．这样酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分来补未电离分子的离解热，造成较大误差。 ③宜用有O．1分刻度的温度计，且测量应尽可能读准，并估读到小数点后第二位。温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。 ④不宜用弱酸、弱碱代替强酸、强碱，来测中和热，否则会因中和过程中电离吸热，使测得的中和热数值不准确。 ⑤实验操作时动作要快。以尽量减少热量的散失。 ⑥实验过程要至少重复两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据，可以使中和热测定尽量准确。 【特别提醒】  燃烧热 中和热  相同点 能量变化 放热反应   △H △H＜0，单位：KJ/mol  不同点 反应物的量 1mol（O2的量不限） 可能是1mol，也可能是0.5mol   生成物的量 不限量 H2O是1mol   反应热的含义 1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同 生成1mol H2O时放出的热量，不同反应物的中和热大致相同，均为57.3KJ/mol   【自主探究】下列说法正确的是（ ） A. 中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量 B. 1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热 C. 在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热叫做中和热 D. 表示中和热的离子方程式为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)；ΔH=57.3 kJ·mol-1 解析：强酸与强碱的反应热不一定是中和热（若生成的水的物质的量不为1mol，或酸为浓酸等），A项错误。B项如果为弱酸或弱碱则不成立，D中反应属于放热反应，应该是负值。 答案：C 【高频考点突破】 考点一 反应热和焓变的分析与判断 【例1】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(　　)。 A．生成物总能量一定低于反应物总能量 B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 【解析】本题考查化学反应中的能量变化，意在考查考生的分析推理能力和实际运用知识的能力。放热反应的特点是生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量，A选项错误；反应速率受反应物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反应放热或吸热无直接关系，B选项错误；盖斯定律表明：焓变与反应过程无关，只与反应始态和终态有关，C选项正确；同一反应的ΔH不因反应条件的改变而改变，D选项错误。 【答案】C 【点评】反应热的应用——吸热反应和放热反应 (1)一个化学反应是放热反应还是吸热反应是由反应物和生成物所具有的能量决定的，与反应条件(如点燃、加热、高温、光照等)和反应类型没有直接的因果关系。在点燃或高温下进行的反应也可能是放热反应，常温下即能进行的反应也可能是吸热反应。 (2)吸热或放热是化学反应的本质属性，外界条件不可能将吸热反应改变为放热反应或将放热反应改变为吸热反应。 【变式探究】已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)： H2(g)＋Cl2(g)→2HCl(g)＋Q1 H2(g)＋Br2(g)→2HBr(g)＋Q2 有关上述反应的叙述正确的是(　　)。 A．Q1>Q2 B．生成物总能量均高于反应物总能量 C．生成1 mol HCl气体时放出Q1热量 D．1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量 【解析】A项，因为Cl2比Br2活泼，所以Q1>Q2；B项，因为反应为放热反应，所以生成物总能量要低于反应物总能量；C项，生成1 mol HCl气体时放出热量Q1；D项，因为HBr(g)→HBr(l)要放出热量，所以1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量。 【答案
】AD 考点二 热化学方程式的正误判断和计算 已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1， Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＝－226 kJ·mol－1。 根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是(　　)。 A．CO的燃烧热为283 kJ B．下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH>－452 kJ·mol－1 D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.02×1023
【答案】C 【点评】 1．热化学方程式中反应热的比较 (1)比较反应热(ΔH)的大小时，要注意带符号(“＋”或“－”)进行。 (2)注意反应热(ΔH)与化学方程式中的化学计量数成正比。 2．可逆反应与反应热 不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。如：2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1是指2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全转化为2 mol SO3(g)时放出的能量。若在相同的温度和压强时，向某容器中加入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)反应达到平衡时，放出的能量为Q，因反应不能完全转化生成2 mol SO3(g)，故Q<197 kJ。 【变式探究】在298 K、100 kPa时，
已知： 2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)。 A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 【解析】令2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1① Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2② 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3③ 根据盖斯定律，将反应①＋反应②×2即可求得反应③，因此有ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，故A项正确。 【答案】A 【变式探究】(1)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸气。已知室温下1 g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ，其热化学方程式是_____________________。 (2)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2是放热反应，当1 mol Cl2参与反应时释放145 kJ的热量，写出这个热化学方程式：_________________________________________。 (3)家用液化气中的主要成分之一是丁烷，当10 kg丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出的热量是5×105 kJ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式：______________。丁烷的燃烧热为________kJ·mol－1。已知1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量，则反应：C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。 【解析】(1)1 mol SiH4完全燃烧生成SiO2(s)和H2O(g)时，放出热量为32×44.6 kJ＝1 427.2 kJ，故其热化学方程式为：SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。　 (2)由题意知Cl2、H2O和C发生反应的化学方程式为2Cl2＋2H2O＋C4HCl＋CO2,2 mol Cl2参加反应释放出的热量为2×145 kJ＝290 kJ，故其热化学方程式为：2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290 kJ·mol－1。 (3)1 mol丁烷完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出的热量为58 g×＝2 900 kJ，故其热化学方程式为：C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(
g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 900 kJ·mol－1，其燃烧热为2 900 kJ·mol－1。 5 mol液态水汽化需吸收5×44 kJ＝220 kJ的热量，则C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH为：－(2 900－220)kJ·mol－1＝－2 680 kJ·mol－1。 【答案】(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(g) ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1 (2)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g) ΔH＝－290 kJ·mol－1 (3)C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 900 kJ·mol－1 　2 900　　－2 680 考点三 燃烧热与中和热 【例3】2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1。
请回答下列问题： (1)图中A、C分别表示________、________，E的大小对该反应的反应热有无影响？________。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？________，理由是____________________________； (2)图中ΔH＝________kJ·mol－1； (3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式：_____________________________________________； (4)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol－1，计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH(要求计算过程)。(已知燃烧热是指25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量) 【解析】(1)根据信息判断SO2催化氧化生成SO3是一个放热反应，则SO2与O2的总能量高于SO3的总能量，A的能量高，A代表反应物的总能量，C的能量低，C代表生成物的总能量。使用催化剂，可以降低反应的活化能，但不能改变反应热。 (2)图中的ΔH表示的是2 mol SO2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol SO3(g)的能量变化，所以ΔH＝－99 kJ·mol－1×2＝－198 kJ·mol－1。 (3)催化剂参与中间反应，但催化剂在反应前与反应后是不变的，所以V2O5氧化SO2，自身被还原为VO2，VO2再被O2氧化生成V2O5。 (4)根据信息知：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－296 kJ·mol－1 SO2(g)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH2＝－99 kJ·mol－1 根据盖斯定律得：3S(s)＋O2(g)===3SO3(g)　ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)×3＝－1 185 kJ·mol－1。 【答案】 (1)反应物能量　生成物能量　无影响　降低　因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降低 (2)－198 (3)SO2＋V2O5===SO3＋2VO2,4VO2＋O2===2V2O5 (4)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－296 kJ·mol－1 SO2(g)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH2＝－99 kJ·mol－1 3S(s)＋O2(g)===3SO3(g)　ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)×3＝－1 185 kJ·mol－1 【点评】燃烧热、中和热、反应热三者之间的关系： (1)弄清燃烧热的含义：在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫该物质的燃烧热，例如：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，碳的燃烧热是393.5 kJ·mol－1。 (2)弄清中和热的含义：中和热是在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时放出的热量，中和热为57.3 kJ·mol－1，反应热为ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。 (3)反应热随反应物的物质的量的变化而变化，一个可逆的学反应，它的正反应和逆反应的焓变大小相等、符号相反。 (4)三者既有联系又有区别，燃烧热和中和热都是正值，并且都是定值，反应热既有正值(正号不能省略)又有负值，符号不表示大小而表示吸热或放热，反应热随反应物的物质的量的变化而变化。 【变式探究】甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1 ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1 下列说法正确的是(　　)。 A．CH3OH的燃烧热为192.9 kJ·mol－1 B．反应①中的能量变化如下图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 D．根据②推知反应CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ·mol－1 解析：A项中192.9 kJ·mol－1是反应②的热效应，而不是CH3OH的燃烧热，A错；B项中根据反应①的ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1可知该反应为吸热反应，生成物的总能量应该比反应物的总能量大，B错；C项中从反应①和②看，前者是吸热的，后者是放热的，C错；根据反应②CH3OH为气态时ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，而当CH3OH为液态时ΔH应大于－192.9 kJ·mol－1，D正确。 答案：D 【难点探究】 难点一　反应热及反应热大小比较 1．反应热的本质 (1)从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键生成放出的热量的差值，在图5－1中：
a表示断裂旧化学键吸收的热量； b表示新化学键生成放出的热量； c表示反应热。 (2)从宏观的角度说，是反应物自身的能量与生成物的能量差值，在图5－1中： a表示活化能； b表示活化分子结合成生成物所释放的能量； c表示反应热。 2．比较反应热大小的方法 (1)根据反应物和生成物的聚集状态比较 物质由固态变成液态，由液态变成气态，都必定吸收热量；而由液态变成固态，由气态变成液态，或由气态直接变成固态，则放出热量。因此在进行反应热计算或大小比较时，应特别注意各反应物或生成物的状态，存在同素异形体的要注明其同素异形体的名称。 (2)根据热化学方程式中化学计量数比较 热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示各反应物和生成物的物质的量，可以是分数。当化学计量数发生变化(如加倍或减半)时，反应热也要随之变化。互为可逆反应的热化学反应，其反应热数值相等，符号相反。 (3)根据反应物和生成物的性质比较 对互为同素异形体的单质来说，由不稳定状态单质转化为稳定状态的单质要放出能量，因为能量越低越稳定；对于同一主族的不同元素的单质来说，与同一物质反应时，生成物越稳定或反应越易进行，放出的热量越多；而有些物质，在溶于水时吸收热量或放出热量，在计算总反应热时，不要忽视这部分热量。 (4)根据反应进行的程度比较 对于分几步进行的反应来说，反应进行得越彻底，其热效应越大。如果是放热反应，放出的热量越多；如果是吸热反应，吸收的热量越多。如等量的碳燃烧生成一氧化碳放出的热量少于生成二氧化碳时放出的热量。对于可逆反应来说，反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，吸收或放出的热量也越多。 例1、下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(　　) A．生成物能量一定低于反应物总能量 B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g) ==2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH不同 【答案】C　 【解析】 生成物的总能量低于反应物的总能量的反应，是放热反应，若是吸热反应则相反，故A错；反应速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系，故B错；C是盖斯定律的重要应用，正确；根据ΔH＝生成物的总焓－反应物的总焓可知，焓变与反应条件无关，故D错。 【变式探究】已知热化学方程式： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1＝－483.6 kJ/mol 则对于热化学方程式： 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH2 下列说法正确的是(　　) A．热化学方程式中化学计量数表示分子个数 B．该反应的ΔH2＝＋483.6 kJ/mol C．|ΔH2|<|ΔH1| D．|ΔH2|>|ΔH1| 【答案】D　 【解析】 热化学方程式中化学计量数只代表物质的量，不代表分子数，A错误；据题意知：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH3＝＋483.6 kJ/mol，H2O(g)→H2O(l)还要放热，所以B错误；因2 mol H2O(l)的能量比2 mol H2O(g)的能量低，因此二者均分解生成2 mol H2(g)和1 mol O2(g)所吸收的热量|ΔH2|>|ΔH3|＝|ΔH1|，故D项正确。 难点二 热化学方程式的书写及正误判断 1．热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 2．把握热化学方程式书写中的易错点，明确命题者在该知识点考查中的设错方式，有利于我们快速、准确地判断热化学方程式的正误。 ①故意漏写物质的聚集状态； ②忽视反应热ΔH的正负号； ③错写或漏写ΔH的单位； ④化学计量数与ΔH不相匹配，化学计量数加倍，而ΔH没有加倍等。 【特别提示】 对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。 如①S(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1 ②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1 ③S(s，单斜)＝S(s，正交) ΔH3＝－0.33 kJ·mol－1 例2.下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是(　　) A．甲烷的标准燃烧热为－890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为： CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 B．500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ； ΔH＝－38.6 kJ·mol－1 C．氯化镁溶液与氨水反应：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ D．氧化铝溶于NaOH溶液：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 【答案】D 【解析】 根据标准燃烧热的定义，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量(标准指273 K,101 kPa)，A项中水应该为液态，故A项错误；根据热化学方程式的含义，与N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)对应的热量是1 mol氮气完全反应时的热量，但此反应为可逆反应，故投入0.5 mol的氮气，最终参加反应的氮气一定小于0.5 mol。所以ΔH的值小于－38.6 kJ·mol－1，B项错误；一水合氨为弱电解质，在离子方程式中应写成分子形式，C项错误；只有D项正确。 【点评】 本题考查的主要内容是化学用语。化学用语的教学是化学学科技术规范，强调准确性，强调正确理解与应用。特别重视热化学方程式的计量数与反应热的对应关系，重视离子方程式的拆与不拆的问题。本题易忽视可逆反应不能进行彻底而错选B。 【变式探究】下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(　　) A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1 B．已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s)；ΔH>0，则石墨比金刚石稳定 C．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.4 kJ·mol－1，则20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量 D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2　则ΔH1>ΔH2 【答案】B　 【解析】 燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，A项错误；C项忽视了NaOH固体溶于水时的热效应；D项忽视了放热反应的ΔH为负值，比较大小时要带着负号。 难点三 盖斯定律及反应热的有关计算 1.盖斯定律的图示
ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4 2．热化学方程式的叠加法求热化学方程式中的焓变 首先观察已知的热化学方程式与目标热化学方程式的差异：①若目标热化学方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式中作生成物(或目标方程式中的某种生成物在某个已知热化学方程式中作反应物)，可把该热化学方程式的反应物和生成物颠倒，相应
的ΔH改变符号；②将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一致。热化学方程式中的ΔH也进行相应的换算；③将已知热化学方程式进行叠加，相应的热化学方程式中的ΔH也进行叠加。 例3.已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)　ΔH＝－701.0 kJ·mol－1 2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)　ΔH＝－181.6 kJ·mol－1 则反应Zn(s)＋ HgO(s)===ZnO(s)＋ Hg(l)的ΔH为(　　) A．＋519.4 kJ·mol－1　　 B．＋259.7 kJ·mol－1 C．－259.7 kJ·mol－1 D．－519.4 kJ·mol－1 【答案】C　 【解析】 利用题干中的第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式得：2Zn(s)＋2HgO(s)===2ZnO(s)＋ 2Hg(l)　ΔH＝－519.4 kJ·mol－1，然后再将各化学计量数缩小一半得Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)　ΔH＝－259.7 kJ·mol－1，故答案为C。 【点评】 应用盖斯定律进行简单计算时注意：(1)反应式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。(2)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。(3)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热，反之会放热。 例4. 科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－285.8 kJ·mol－1、－283.0 kJ·mol－1和－726.5 kJ·mol－1。请回答下列问题： (1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是________kJ； (2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________________________； (3)在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图5－3所示(注：T1、T2均大于300 ℃)；
下列说法正确的是________(填序号) 温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)＝ mol·L－1·min－1 ②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 ③该反应为放热反应 ④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大 【答案】(1)2858 (2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－443.5 kJ·mol－1 (3)③④ (4)1－ (5)CH3OH＋H2O===CO2＋6H＋＋6e－ O2＋6H＋＋6e－===3H2O　96.6% 【解析】 (1)H2的燃烧热为－285.8 kJ·mol－1，则分解10 mol H2O消耗能量为285.8 kJ·mol－1×10 mol＝2858 kJ。 (2)CO(g)和CH3OH(l)燃烧的热化学方程式分别为： CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1① CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.5 kJ·mol－1② ②－①得CH3OH(l)不完全燃烧的热化学方程式：CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－443.5 kJ·mol－1。 (3)温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)＝mol·L－1·min－1，①错；由图象看出T1时反应达平衡生成甲醇的物质的量大于T2时，可知T1时反应限度大，平衡常数也大，②错；温度为T2时反应先达到平衡，则T2＞T1，但T2时反应达到平衡生成的甲醇的物质的量比T1小，说明升高温度不利于甲醇生成，该反应为放热反应，③正确；A点的反应体系从T1变到T2，即升高温度，平衡向逆反应方向移动，④正确。 (4)CO2＋3H2===CH3OH＋H2O 　△n 　1 2 　α 2α 则容器内平衡压强与起始压强之比为： ＝1－。 (5)甲醇燃料电池中甲醇失电子发生氧化反应，负极电极方程式为CH3OH＋H2O===CO2＋6H＋＋6e－，正极电极方程式为O2＋6H＋＋6e－===3H2O。该燃料电池的理论效率为×100%＝96.6%。 【历届高考真题】 【2012高考】 （2012·大纲版）9．反应 A+B →C（△H ＜0）分两步进行 ① A+B→X （△H ＞0） ② X→C（△H ＜0）下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是
【答案】D 【解析】第①步反应为吸热反应，则A和B的总能量小于X的能量。第②步反应为放热反应，则X的能量大于C的能量。总反应为放热反应，则A和B的总能量大于C的能量。由此可判断，D图符合题意。 【考点定位】化学反应中的能量变化 （2012·重庆）12. 肼（
）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如题12图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：N
N为942、O=O为500、N-N为154，则断裂1molN-H键所需的能量（KJ）是
A.194 B.391 C.516 D.658 【答案】B 【解析】由图知N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H20(g) △H=-534KJ/mol。可设断裂1molN-H 键所需能量为xKJ，154KJ+4xKJ+500KJ-2752KJ=-534KJ 可求得x=391。 【考点定位】本题考查反应热的计算。 （2012·海南）15.(9分)已知A(g)+B(g)
C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下： 温度/ ℃ 700 900 830 1000 1200  平衡
常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4  回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式K= ，△H 0（填“<”“ >”“ =”)； (2)830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0．003 mol·L-1·s-1。则6s时c(A)= mol·L-1， C的物质的量为 mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为 ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为 ； (3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母)： a．压强不随时间改变 b．气体的密度不随时间改变 c．c(A)不随时间改变 d．单位时间里生成C和D的物质的量相等 (4)1200℃时反应C(g)+D(g)
A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。 【答案】：（1）
；<；（2）0.022；0.09；80%；80%；（3）c；（4）2.5。 【解析】：（1）根据反应方程式，可知其平衡常数表达式为：
；由于平衡常随温度的升高而降低，故△H<0；（2）由于到6s时用A表示的反应速率已知，由v(A)可求出此时间段内：△c(A)=0.018mol/L，故到6s时(A)=0.022mol/L；△c(C)=0.018mol/L，反应容器容积为5L，故此时C的物质的量为：0.09mol；根据方程式：A(g)+B(g)
C(g)+D(g)，设到平衡时，A物质的浓度变化为x， 起始：0.04 0.16 0 0 变化： x x x x 平衡：0.04-x 0.16-x x x，根据平衡常数，可知（0.04-x）（0.16-x）=x2，可求出x=0.032，故A的转化率为0.032/0.04=80%；充入1 mol氩气时，A的转化率不变，仍为80%；（3）根据反应特点，反应前后气体体积不变，故压强一直不随时间改变，排除a；容器的容积一直不变，故气体的密度不随时间改变，排除b；单位时间里生成C和D的物质的量一直相等，排除d；选c；（4）条件相同时，逆反应的平衡常数等于原反应的倒数，故为2.5。 【考点定位】此题综合考查化学反应速率和化学平衡知识。 （2012·上海）9．工业生产水煤气的反应为：C(s)+H2O(g)→CC(g)+H2(g)－131．4 kJ 下列判断正确的是 A．反应物能量总和大于生成物能最总和 B．CO(g)+H2(g)→C(s)+ H2O(l)+131．4 kJ C．水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收l31．4 kJ热量 D．水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131．4 kJ热量 【答案】C 【解析】该反应为吸热反应，故反应物的总能量小于生成物的总能量，A错误；B项的热化学方程式中的水的状态应为液态；D项中1体积应是1 mol。 【考点定位】本题考查热化学方程式的判断。 （2012·江苏）4. 某反应的反应过程中能量变化如图1 所示(图中E1 表示正反应的活化能，E2 表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 A. 该反应为放热反应 B. 催化剂能改变该反应的焓变 C. 催化剂能降低该反应的活化能 D. 逆反应的活化能大于正反应的活化能 【答案】C 【解析】A项，从图中看，反应物的总能量低于生成物的能量，故为吸热反应，错；B项，焓变是指反应物与生成物之间的能量差值，与反应过程无关，错；C项，加入催化剂之后，E2变小，说明活化能减小了，正确；D项，正、逆反应的活化能大小不变，错。 【考点定位】焓变、活化能 （2012·江苏）10. 下列有关说法正确的是 A．CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0 B．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈 C．N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) △H<0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2 )和H2的平衡转化率均增大 D．水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应 【答案】B 【解析】A项，该反应是气体体积增大的反应，即熵增大，而反应不自发，则反应为吸热反应，即?H>0，错；B项，铁铜构成原电池，铁作负极，加快了铁的腐蚀，正确；C项，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，H2的转化率减小，错；D项，Kw=c(H＋)c(OH－)，升高温度，Kw增大，即c(H＋)、c(OH－)增大，说明升温促进了水的电离，故可说明水的电离为吸热反应，错。 【考点定位】化学反应原理的分析 （2012·全国新课标卷）27.(15分)光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。 （1）实验室常用来制备氯气的化学方程式为 ； （2）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2、和CO的燃烧热（ΔH）分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ.mol-1和-283.0kJ.mol-1，则生成1m3（标准状况）CO所需热量为 ； （3）实验室中可用氯仿（CHCl3）与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为 ； （4）COCl2的分解反应为COCl2（g）=Cl2（g）+CO（g） ΔH=+108kJ·mol-1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）： ①计算反应在第8min时的平衡常数K= ； ②比较第2min反应温度T（2）与第8min反应温度T（8）的高低：T（2） T（8） （填“<”、“>”或“=”）， ③若12min时反应于温度T（8）下重新达到平
衡，则此时c（COCl2）= mol·L-1； ④比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率（平均反应速率分别以v（2-3）、v（5-6）、v（12-13））的大小 ； ⑤比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v（5-6） v（15-16）（填“<”、“>”或“=”），原因是 。 【答案】 （1）MnO2＋4HC
l（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O （2）5.52×103 KJ （3）CHCl3＋H2O2＝COCl2＋H2O+HCl （4）①0.234 mol·L-1 ②＜ ③0.031mol·L-1 ④v(5-6)＞ v(2-3)＝v(12-13) ⑤＞ 在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大 【解析】 （1）实验室中用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气。 （2）根据题目信息，写出CH4、H2、CO燃烧的热化学方程式分别为： CH4（g）＋2O2（g）= 2H2O (l)＋CO2（g） ΔH1= -890.3kJ·moL-1 ① H2（g）＋1/2O2（g）= H2O (l) ΔH2= -285.8kJ·moL-1 ② CO（g）＋1/2O2（g）= CO2（g） ΔH3= -283.0kJ·moL-1 ③ 工业用甲烷和二氧化碳反应制取CO的热化学方程式为： CH4（g）＋CO2（g）= 2H2（g）＋2CO（g） ΔH 由盖斯定律和方程式①②③可知： ΔH=ΔH1-2ΔH2-2ΔH3=（-890.3）kJ·moL-1-2×（-285.8）kJ·moL-1-2×（-283.0）kJ·moL-1=247.3 kJ·moL-1，即生成2mol CO，需要吸热247.3 KJ，那么要得到1立方米的CO,吸热为(1000/22.4)×247.3/2=5.52×103 KJ。 (4)由图示可知8min时COCl2、Cl2、CO三种物质的浓度分别为0.04mol·L-1、0.11 mol·L-1、0.085 mol·L-1。所以此时其平衡常数为：0.11 mol·L-1×0.085 mol·L-1÷0.04 mol·L-1=0.23 4mol·L-1。第8min时反应物的浓度比第2min时减小，生成物浓度增大，平衡向正反应方向移动。又因为正反应为吸热反应，所以T（2）＜T（8）。④根据图像变化可知：在2min时升温 。在10min时 增加COCl2的浓度，在12min时，反应达到平衡 。在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，v（5-6）＞v（15-16）。 【考点定位】热化学方程式的书写、反应热的计算、化学反应速率、影响化学反应速率的因素、化学平衡、化学图像。 （2012·江苏）20. (14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。 (1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下： Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s) =3AlCl(g)+3CO(g) △H=a kJ·mol－1 3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) △H=b kJ·mol－1 ①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol－1(用含a、b 的代数式表示)。 ②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为 。 (2)镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定条件下可释放出氢气。 ①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。 ②在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中，混合物Y 能完全释放出H2。1 mol Mg17 Al12 完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应，释放出H2 的物质的量为 。 ③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L-1 MgCl2溶液中， 图8 混合物Y 均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X－射线衍射谱图如图8 所示(X－射线衍射可用于判断某晶态物 质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中，混合物Y 中产生氢气的主要物质是 (填化学式)。 (3)铝电池性能优越，Al-AgO 电池可用作水下动力电源， 其原理如图9所示。该电池反应的化学方程式为 。 【答案】 20. (14 分) (1)①a+b ②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑ (2)②防止Mg、Al 被空气氧化 ②52 mol ③Al (3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O 【解析】（1）根据盖斯定律，将题中所给两方程式相加得所求反应，对应的△H=（a+b）kJ·mol－1。含氢量最高的烃为CH4，根据碳原子守恒，3个碳需要结合12个H原子形成3个CH4。再由铝原子守恒，4个铝需要结合12个Cl形成4个AlCl3，所以Al4C3与HCl之间为1：12参加反应。（2）①镁、铝都是活泼的金属单质，容易被空气中的氧气氧化，通入氩气作保护气，以防止二者被氧化。②1mol Mg17Al12完全吸氢 17mol，在盐酸中会全部释放出来。镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2，物质的量分别为17mol、18mol，则生成氢气一共52mol。③镁与NaOH不反应，再根据衍射谱图可知，在NaOH溶液中产生氢气的主要物质是铝。（3）铝做负极，失电子被氧化，在碱性溶液中生成NaAlO2。氧化银做正极，得电子被还原为Ag，电解质溶液为NaOH溶液，由此可写出总反应。 【考点定位】盖斯定律，铝及其化合物的性质以及电化学反应方程式 （2012·海南）13．(8分) 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)= N2O4 (1) △H1= -19.5kJ·mol-1 ②N2H4 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-1 写出肼和N2O4 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 。 【答案】：（1）5；（2）2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；（3）2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O(g) △H=-1048.9kJ/mol；（4）N2H4+ 4OH--4e- =4H2O +N2↑。 【解析】：（1）氮原子的L层是第二层，该层上的电子数为5；（2）根据题目给出的
【考点定位】此题以氮元素为载体，综合考查了电子层排布、化学方程式书写、盖斯定律的应用、原电池中电极反应式的书写等知识。 （2012·北京）26. (12分)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A，可实现氯的循环利用。 反应A: 4HCl+O2
2Cl2+2H2O （1）已知:i 反应A中， 4
mol HCI被氧化，放出115.6kJ的热量。 ii
①H2O的电子式是_______________. ②反应A的热化学方程式是_______________。 ③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________kJ，H2O中 H—O 键比HCl中H—Cl键（填“强”或“弱”）_______________。 （2）对于反应A，下图是4种投料比[n（HCl）：n（O2），分别为1：1、2：1、4：1、6：1]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。
①曲线b对应的投料比是______________. ②当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投 料比的关系是_________________. ⑧投料比为2:1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_______________. 【答案】：（1）
；4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g) △H= - 115.6 kJ/mol；32；强；（2）4:1；投料比越小时对应的温度越低；30.8%。 【解析】：（1）根据水分子的结构，其电子式为：
；反应A的热化学方程式为：4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g) △H= - 115.6 kJ/mol；由于反应中，需要断裂4mol“H—Cl“键、断开1mol“O=O”键，形成2mol“Cl-Cl”键，形成4mol“H-O”键；根据图纸数据，断开1mol“O=O”键，形成2mol“Cl-Cl”键的能量差为12kJ/mol，，反应的热效应为：-115.6 kJ/mol，故此断裂4mol“H—Cl“键和形成4mol“H-O”键的能量差为：-127.6 kJ/mol，故断开1 mol H—O 键与
断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为32kJ，H2O中H—O 键比HCl中H—Cl键强；（2）根据反应方程式：4HCl+O2
2Cl2+2H2O，氧气的投料比越高，则HCl的转化率越高，故此曲线b对应的投料比为4:1；由于该反应正向放热，故温度越高，HCl的转化率越低，故投料比越小时温度越高；当投料比为2:1，温度为400℃时，HCl的转化率约为80%，此时为： 4HCl+O2
2Cl2+2H2O， 开始 2 1 0 0 变化 1.6 0.4 0.8 0.8 平衡 0.4 0.6 0.8 0.8，故平衡混合气中氯气的物质的量分数为0.8/2.6=30.8%。 【考点定位】此题以反应A为载体，综合考查了化学键与化学反应中的能量变化、热化学方程式的书写、化学反应速率和化学平衡知识。 （2012·天津）7．(14分) ）X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。 请回答下列问题： ⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。 ⑵ 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________（写化学式），非金属气态氢化物还原性最强的是__________________（写化学式）。 ⑶ Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________（写出其中两种物质的化学式）。 ⑷ X2M的燃烧热ΔH ＝ －a kJ·mol－1 ，写出X2M燃烧反应的热化学方程式： ______________________________________________________。 ⑸ZX的电子式为___________；ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________________。 ⑹ 熔融状态下，Z的单质和FeG2能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为： 2Z + FeG2
Fe + 2ZG 放电时，电池的正极反应式为__________________________： 充电时，______________（写物质名称）电极接电源的负极； 该电池的电解质为___________________。 【答案】（1）第二周期第VIA
族；（2）HClO4；H2S；（3）Cl2、O3、ClO2（任写两种，其他合理答案均可）；（4）H2S (g)＋3/2O2(g) =SO2(g)＋H2O(l) △H= - a kJ·mol-1；（5）Na+[:H]-；NaH＋H2O=NaOH＋H2↑；（6）Fe2++2e-=Fe；钠；β-Al2O3。 【解析】由于五种元素分属于三个短周期，且原子序数依次增大，X、Z同主族，故X一定是H元素；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子，故Y是O元素，M是S元素；则Z是Na元素；G是Cl元素；（1）氧元素位于第二周期第VIA族；（2）上述元素中最高价氧化物的水化物酸性最强的是HClO4；非金属气态氢化物还原性最强的是H2S；（3）臭氧、氯气和二氧化氯等均可作为水的消毒剂；（4）硫化氢的燃烧热已知时，其燃烧的热化学方程式为：H2S (g)＋3/2O2(g) =SO2(g)＋H2O(l) △H= - a kJ·mol-1；（5）氢化钠的电子式为：Na+[:H]-；氢化钠和水反应生成氢气和氢氧化钠：NaH＋H2O=NaOH＋H2↑；（6）钠单质和FeCl2组成的可充电电池中，放电时做原电池，其正极反应式为：Fe2++2e-=Fe；充电时，金属钠所在的一极接电源负极；电解质为：β-Al2O3。 （2012·山东）29．（16分）偏二甲肼与N2O4 是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应： (CH3)2NNH2 (l)＋2N2O4 (l)＝2CO2 (g)＋3N2(g)＋4H2O(g) （Ⅰ）
（1）反应（Ⅰ）中氧化剂是_______. （2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4 (g)
2NO2 (g) （Ⅱ） （3）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4 充入一
恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________.
若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数_____（填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0~3s内的平均反应速率v（N2O4）＝________mol·L-1·S-1。 （4）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 。25℃时，将amol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是_____ （用离子方程式表示）。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将______（填”正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为__ _mol·L-1。（NH3·H2O的电离平衡常数取Kb＝2X10-5 mol·L-1） 【答案】（1）N2O4 （2）放热 （3）ad 不变 0.1 （4）NH4++H2O
NH3·H2O+H+逆向
【解析】（1）反应（Ⅰ）中N2O4中N由＋4价变为0价，作为氧化剂。（2）温度升高时，气体颜色加深，说明平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应。（3）该反应由正方向开始进行，气体分子数逐渐增大，而压强保持不变，则容器体积增大，气体密度减小，达平衡时保持不变，a对；该反应的△H始终保持不变，不能说明达到平衡状态，b错；该反应由正方向开始进行，N2O4逐渐减小，恒压过程中容器体积增大，N2O4浓度减小，v正逐渐减小，达平衡时保持不变，c错；该反应由正方向开始进行，N2O4转化率逐渐增大，达平衡时保持不变，d对。平衡常数只与温度有关，温度保持不变，平衡常数不变。v(N2O4)=
v(NO2)=
×
＝0.1mol/（L·s）。（4）NH4NO3溶液由于NH4＋水解溶液显酸性，滴加氨水后溶液由酸性变为中性，水的电离平衡向逆反应方向移动。Kb＝
，而c(OH－)＝10－7mol/L，则c(NH4＋)＝200c(NH3·H2O)，故n(NH4＋)＝200n(NH3·H2O)，根据电荷守恒，n(NH4＋)＝n(NO3－)，则溶液中n(NH4＋)＋n(NH3·H2O)＝a＋
，根据物料守恒，滴加氨水的浓度为（a＋
－a）mol÷bL＝
mol/L。 【考点定位】氧化还原反应，化学反应中的能量变化，化学平衡的移动等。 【2011高考】 1.（2011·浙江卷）下列说法不正确的是 A．已知冰的熔化热为6.0 kJ/mol，冰中氢键键能为20 kJ/mol，假设1 mol冰中有2 mol 氢键，且熔化热完全用于破坏冰的氢键，则最多只能破坏冰中15％的氢键 B．已知一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c，电离度为α，
。若加入少量醋酸钠固体，则CH3COOH
CH3COO－＋H＋向左移动，α减小，Ka变小 C．实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为－3916 kJ/mol、－3747 kJ/mol和－3265 kJ/mol，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键 D．已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)
2Fe(s)＋3CO(g)，△H＝＋489.0 kJ/mol。 CO(g)＋
O2(g)
CO2(g)，△H＝－283.0 kJ/mol。 C(石墨)＋O2(g)
CO2(g)，△H＝－393.5 kJ/mol。 则4Fe(s)＋3O2(g)
2Fe2O3(s)，△H＝－1641.0 kJ/mol 【解析】A．正确，熔化热只相当于0.3 mol氢键；B．错误。Ka只与温度有关，与浓度无关；
C．正确。环己烯(l)与环己烷(l)相比，形成一个双键，能量降低169kJ/mol，苯(l)与环己烷(l)相比，能量降低691kJ/mol，远大于169×3，说明苯环有特殊稳定结构；D．正确。热方程式①＝(③－②)×3－④÷2，△H也成立。 【答案】B （2011·北京卷）25℃、101kPa 下：①2Na(s)＋1/2O2(g)=Na2O(s) △H1=－414KJ/mol ②2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s) △H2=－511KJ/mol 下列说法正确的是 A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等 B.①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同 C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快 D.25℃、101kPa 下，Na2O2（s）+2 Na（s）= 2Na2O（s） △H=－317kJ/mol 【解析】Na2O是由Na＋和O2－构成的，二者的个数比是2：1。Na2O2是由Na＋和O22－构成的，二者的个数比也是2：1，选项A不正确；由化合价变化可知生成1molNa2O转移2mol电子，而生成1molNa2O2也转移2mol电子，因此选项B不正确；常温下Na与O2反应生成Na2O，在加热时生成
Na2O2，所以当温度升高到一定程度时就不在生成Na2O，所以选项C也不正确；由盖斯定律知①×2－②即得到反应 Na2O2（s）+2 Na（s）= 2Na2O（s） △H=－317kJ/mol，因此选项D正确。 【答案】D （2011·重庆卷） SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为 A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D. +430 kJ/mol 【解析】本题考察反应热的有关计算。在化学反应中断键需要吸热，而形成新的化学键需要放热。由题意的1mol S(s)和3molF2(g)形成S原子和F原子共需要吸收能量是280kJ+3×160kJ＝760 kJ。而生成1mol SF6(g)时需形成6molS-F键，共放出6×330kJ＝1980 kJ，因此该反应共放出的热量为1980 kJ－760 kJ＝1220kJ,所以该反应的反应热△H＝－1220 kJ/mol，选项B正确。 【答案】B （2011·海南卷）已知：2
Zn（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. +259.7 kJ·mol-1 C. -259.7 kJ·mol-1 D. -519.4kJ·mol-1 【答案】C 【解析】反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(△H1-△H2)/2=-259.7 kJ·mol-1。误区警示：本题中两负数相减易出错，此外系数除以2时，焓值也要除2。 （2011·海南卷）某反应的△H=+100kJ·mol-1，下列有关该反应的叙述正确的是 A.正反应活化能小于100kJ·mol-1 B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol-1 C.正反应活化能不小于100kJ·mol-1 D.正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol-1 【答案】CD 【解析】在可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种，焓与活化能的关系是△H=Σ（反应物）-Σ（生成物）。题中焓为正值，过程如图
所以CD正确。 （2011·上海卷）据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是
【解析】分解水属于吸热反应，催化剂可以降低活化能。 【答案】B （2011·上海卷）根据碘与氢气反应的热化学方程式 (i) I2(g)+ H2(g)
2HI(g)+ 9.48 kJ (ii) I2(S)+ H2(g)
2HI(g) - 26.48 kJ 下列判断正确的是 A．254g I2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48 kJ B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ C．反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定 D．反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低 【解析】反应是可逆反应，反应物不能完全转化；利用盖斯定律可得出1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ；同一种物质的能量在相同条件下，能量一样多。同样利用盖斯定律可得出选项D正确。 【答案】D (2011·江苏卷)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： CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝+206.2kJ·mol－1 CH4(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 。 【解析】本题以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表的综合题，是以化学知识具体运用的典型试题。 （1）利用盖斯定律即可得出；（2）H2S热分解制氢属于吸热反应，需要提供能量；（3）在很高的温度下，氢气和氧气会分解生成氢原子和氧原子；（4）阳极失去电子，在碱性溶液中碳原子变成CO32－。 【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
MgCu2＋3MgH2 【2010高考】 （2010·山东卷）10下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 A 生成物能量一定低于反应物总能量 B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C 英语盖斯定律，可计算某些难以直接侧脸房的反应焓变 D 同温同压下，
在光照和点燃条件的
不同 【解析】生成物的总能量低于反应总能量的反应，是放热反应，若是吸热反应则相反，故A错；反映速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系，故B错；C是盖斯定律的重要应用，正确；根据
=生成物的焓-反应物的焓可知，焓变与反应条件无关，故D错。 【答案】C （2010·重庆卷）12．已知
蒸发1mol Br2（l）需要
吸收的能量为30kJ，其它相关数据如下表：
则表中a为 A．404 B．260 C．230 D．200 【答案】D 【解析】本题考查盖斯定律的计算。由已知得：Br2(l)=Br2(g) ?H=+30KJ/mol，则H2(g) + Br2(g) = 2HBr(g)；?H= －102KJ/mol。436+a-2×369=－102；a=―200KJ，D项正确。 （2010·天津卷）6．下列各表述与示意图一致的是
A．图①表示25℃时，用0.1 mol·L－1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化 B．图②中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)；ΔH < 0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化 C．图③表示10 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液混合时，n(Mn2+) 随时间的变化 D．图④中a、b曲线分别表示反应CH2＝CH2 (g) + H2(g)
CH3CH3(g)；ΔH< 0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化 【解析】酸碱中和在接近终点时，pH会发生突变，曲线的斜率会很大，故A错；正逆反应的平衡常数互为倒数关系，故B正确；反应是放热反应，且反应生成的Mn2+对该反应有催化作用，故反应速率越来越快，C错；反应是放热反应，但图像描述是吸热反应，故D错。命题立意：综合考查了有关图像问题，有酸碱中和滴定图像、正逆反应的平衡常数图像，反应速率图像和能量变化图像。 【答案】B （2010·广东卷）在298K、100kPa时，已知：2
⊿

⊿

⊿
则⊿
与⊿
和⊿
间的关系正确的是 A .⊿
=⊿
+2⊿
B ⊿
=⊿
+⊿
C. ⊿
=⊿
-2⊿
D. ⊿
=⊿
- ⊿
【解析】第三个方程式可由第二个方程式乘以2与第一个方程式相加，有盖斯定律可知
【答案】A （2010·浙江卷）12. 下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是： A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1 B. 500℃、30MPa下，将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：
△H=-38.6kJ·
mol-1 C. 氯化镁溶液与氨水反应：
D. 氧化铝溶于NaOH溶液：
【解析】本题考查热化学方程式与离子方程式的书写。A、标准燃烧热的定义，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时方出的热量(标准指298K,1atm)。水液态稳定，方程式系数就是物质的量，故A错。B、根据热化学方程式的含义，与
对应的热量是1mol氮气完全反应时的热量，但次反应为可逆反应故，投入0.5mol的氮气，最终参加反应的氮气一定小于0.5mol。所以△H的值大于38.6。B错。D、氢氧化铝沉淀没有沉淀符号。 【答案】C （2010·上海卷）14．下列判断正确的是 A．测定硫酸铜晶体中结晶水含量时，灼烧至固体发黑，测定值小于理论值 B．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 C．0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液的pH大于0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液的pH D．1L 1 mol·L-1的碳酸钠溶液吸收SO2的量大于1L mol·L-1硫化钠溶液吸收SO2的量 【答案】C 【解析】此题考查了实验操作、化学反应中的能量变化、溶液的pH、元素化合物等知识。测定硫酸铜晶体中结晶水含量时，灼烧至固体发黑，说明部分硫酸铜分解生成了氧化铜，测定值大于理论值，A错；氢原子转化为氢分子，形成化学键放出能量，说明2mol氢原子的能量大于1molH2，B错；碳酸的酸性弱于醋酸，故此相同浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液，C对；1L 1mol.L-1的溶液中含有溶质1mol，前者发生：Na2CO3+SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑；后者发生：2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓；分析可知，很明显后者大于前者，D错。 （2010·上海卷）17.据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。 2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列叙述错误的是 A．使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率 B．反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应 C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率 D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率 【答案】B 【解析】此题考查化学反应速率和化学平衡知识。催化剂能提高化学反应速率，加快反应进行，也就是提高了生产效率，A对；反应需在300℃进行是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，B错；充入大量CO2气体，能使平衡正向移动，提高H2的转化率，C对；从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高CO2和H2的转化率，D对。 （2010·江苏卷）8．下列说法不正确的是 A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加 B．常温下，反应
不能自发进行，则该反应的
C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率 D．相同条件下，溶液中
、
、
的氧化性依次减弱 【答案】AC 【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A
项，铅蓄电池在放电过程中，负极反应为
其质量在增加；B项，该反应是典型的吸热反应，
在常温下不能自发进行；C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率；D项，
可知
的氧化性大于
，综上分析可知，本题选AC项。 （2010·安徽卷）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表： 元素 相关信息  X X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等  Y 常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积  Z Z和Y同周期,Z的电负性大于Y  W W的一种核素的质量数为63，中子数为34  （1）Y位于元素周期表第　　　周期表　　　族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是　　　　　　（写化学式）。 （2）XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在　　　个σ键。在H―Y、H―Z两种共价键中，键的极性较强的是　　　　，键长较长的是　　　　　。 （3）W的基态原子核外电子排布式是　　　　　　　　　　　。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是　　　　　　　　 　　　　　　。 （4）处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质Y。 已知：XO(g)+
O2(g)=XO2(g)
H=－283.0 kJ·mol－2 Y(g)+ O2(g)=YO2(g)
H=－296.0 kJ·mol－1 此反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】(1)3 VIA HClO4 (2)2 H-Z H-Y (3)[Ar]3d104s1 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 (4)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2 (g) △H=-270kJ/mol 【解析】由表中可知，X为C Y为 S Z为 Cl W为Cu （2010·天津卷）7．（14分）X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。 回答下列问题： ⑴ L的元素符号为________ ；M在元素周期表中的位置为________________；五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________（用元素符号表示）。 ⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为___，B的结构式为____________。 ⑶ 硒（se）是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为_______，其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下，表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________（填字母代号）。 a．+99.7 mol·L－1 b．+29.7 mol·L－1 c．－20.6 mol·L－1 d．－241.8 kJ·mol－1 ⑷ 用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式：______________；由R生成Q的化学方程式：_______________________________________________。 【解析】(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大，故分别为：H、C、N、O元素；M是地壳中含量最高的元素，为Al，其在周期表的位置为第3周第ⅢA族；再根据五种元素在周期表的位置，可知半径由大到小的顺序是：Al＞C＞N＞O＞H。 (2) N和H 1：3构成的分子为NH3，电子式为
；2：4构成的分子为N2H4，其结构式为
。 (3)Se比O多两个电子层，共4个电子层，1→4电子层上的电子数分别为：2、8 、18、6，故其原子序数为34；其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4，为H2SeO4。 非金属性越强，与氢气反应放出的热量越多，故2→5周期放出的热量依次是：d、c、b、a，则第四周期的Se对应的是b。 (4)Al作阳极失去电子生成Al3+，Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2，2Al(OH)3
Al2O3+3H2O。 【答案】 (1)O 第三周第ⅢA族 Al＞C＞N＞O＞H (2)

(3) 34 H2SeO4 b (4) Al-3e-
Al3+ Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3
Al2O3+3H2O。 （2010·广东卷）31．（16分）硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛。 (1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。 (2)在其他条件相同时，反应H3BO3 +3CH3OH
B(OCH3)3 +3H2O中，H3BO 3的转化率（
）在不同温度下随反应时间（t）的变化见图12，由此图可得出：
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ ___ ②该反应的
_____0(填“<”、“=”或“>”). (3)H3BO 3溶液中存在如下反应： H3BO 3（aq）+H2O（l）
[B(OH)4]-( aq)+H+（aq）已知0.70 mol·L-1 H3BO 3溶液中，上述反应于298K达到平衡时，c平衡（H+）=2. 0 × 10-5mol·L-1，c平衡（H3BO 3）≈c起始（H3BO 3），水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K（H2O的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保留两位有效数字） 【解析】(1)根据元素守恒，产物只能是H2， 故方程式为B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。 (2)由图像可知，温度升高，H3BO 3的转化率增大，故升高温度是平衡正向移动，正反应是吸热反应，△H＞O。 (3) K=
=
=
【答案】 (1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2 (2) ①升高温度，反应速率加快，平衡正向移动 ②△H＞O (3)
或1.43 （2010·福建卷）J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相对位置如右表；J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等；M是地壳中含量最多的金属元素。 （1）M的离子结构示意图为_____;元素T在周期表中位于第_____族。
（2）J和氢组成的化合物分子有6个原子，其结构简式为______。 （3）M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾，反应的化学方程式为_____。 （4）L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。 ①在微电子工业中，甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2 的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为______。 ②一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应（△H>0）并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x递增y递减的是_______（选填序号）。 选项 a b c d  x 温度 温度 加入H2的物质的量 加入甲的物质的量  y 甲的物质的量 平衡常数K 甲的转化率 生成物物质的量总和  （5）由J、R形成的液态化合物JR2 0．2mol在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215k
J。 该反应的热化学方程式为________。
（2）J和氢组成含有6个原子的分子为乙烯，其结构简式为
（3）M和T形成的化合物为
，与水反应
，其中氯化氢气体呈雾状 （4）①氨水与双氧水发生氧化还原反应：
生成无污染的氮气； ②甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应
，
表明正反应为吸热反应，升高温度，平衡朝着正方向移动，甲物质的量减少；加入
的物质的量即增加生成物的浓度，平衡朝逆方向移动，甲的转化率减小 （5）JR2为CS2,燃烧生成二氧化碳和二氧化硫，依题意可以很快的写出反应的热化学方程式

【答案】(1)
； ⅦA （2）
（3）
， （4）①
②a和c;a或c （5）

（2010·上海卷）25．接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：
1)该反应所用的催化剂是 (填写化合物名称)，该反应450℃时的平衡常数 500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。 2)该热化学反应方程式的意义是 ． a．
b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化 c．容器中气体的密度不随时间而变化 d．容器中气体的分子总数不随时间而变化 4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10molSO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18mol，则
= mol.L-1.min-1：若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2，则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”)，再次达到平衡后， mol

---

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