第2期 化学反应热的计算-【数理报】2024-2025学年高二化学选择性必修1同步学案(人教版2019)

2024-10-21
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教辅
《数理报》社有限公司
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理
年级 高二
章节 第二节 反应热的计算
类型 学案-导学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.22 MB
发布时间 2024-10-21
更新时间 2024-10-21
作者 《数理报》社有限公司
品牌系列 数理报·高中同步学案
审核时间 2024-10-21
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价格 2.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

!"#$%&'( !")%*+,-./01 !")%23456789': ;<=>?@6789ABCD @EFGABHIJK LMNOPQCDRSH!"#$%&'&'(T)U VWXSH*+,-.. 书 在解答有关反应热的问题时,要熟练掌握盖斯定律 的相关内容.盖斯定律告诉我们化学反应不管是一步完 成还是分几步完成,只要始态和终态相同,其反应热是 相同的.下面介绍几例盖斯定律在图像题中的应用. 例1向 Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应过程中的 能量变化如下图所示,下列说法不正确的是 (  ) A.HCO-3(aq)+H +(aq ) CO2(g)+H2O(l)  ΔH>0 B.CO2-3 (aq)+2H +(aq ) CO2(g)+H2O(l)  ΔH=(ΔH1+ΔH2+ΔH3) C.ΔH1>ΔH2,ΔH2<ΔH3 D.HCO-3 (aq 幑幐) H + (aq)+CO2-3 (aq)  ΔH=+!ΔH1! 解析:根据图示,HCO-3(aq)和H +(aq)的总能量小 于 CO2(g)和 H2O(l)的总能量,反应 HCO - 3(aq)+ H+(aq) CO2(g)+H2O(l)为吸热反应,ΔH>0,A正 确;根据图示,结合盖斯定律可知,CO2-3 (aq)+ 2H+(aq) CO2(g)+H2O(l) ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3, B正确;ΔH1<0,ΔH2<0,根据图像,ΔH1<ΔH2,C错误; 反应HCO-3(aq幑幐) H +(aq)+CO2-3 (aq)为吸热反应, 根据图示,ΔH=+!ΔH1!,D正确. 答案:C 例2NO催化O3分解的反应机理与总反应为: 第一步:O3(g)+NO(g) O2(g)+NO2(g) ΔH1 第二步:NO2(g) NO(g)+O(g) ΔH2 第三步:O(g)+O3(g) 2O2(g) ΔH3 总反应:2O3(g) 3O2(g) ΔH4 其能量与反应历程的关系 如右图所示.下列叙述不正确的 是 (  ) A.ΔH1>0,ΔH2>0 B.ΔH2=ΔH3-ΔH1 C.ΔH2>ΔH1,ΔH1>ΔH3 D.ΔH3=ΔH4-ΔH2-ΔH1 解析:根据图中信息,第一步、第二步反应都是吸热 反应即ΔH1>0,ΔH2>0,A正确;第二步不等于第三步 减去第一步,因此不能得到 ΔH2=ΔH3-ΔH1,B错误; 根据图像,第二步吸收的热量大于第一步吸收的热量即 ΔH2>ΔH1,第三步是放热反应,焓变小于零,所以有 ΔH1>ΔH3,C正确;根据盖斯定律,将三步反应相加可 得总反应,故ΔH3=ΔH4-ΔH2-ΔH1,D正确. 答案:B 例3 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下图所示(图中的 ΔH表示生成1mol产物的数据). 根据上图回答下列问题: (1)P和 Cl2反应生成 PCl3的热化学方程式是 .PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方 程式是 . (2)P和 Cl2分两步反应生成1molPCl5的 ΔH3= ,一步反应生成 1molPCl5的 ΔH4 ΔH3(填“大于”“小于”或“等于”). (3)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化 学方程式是 . 解析:根据图示数据可以判断P和Cl2生成PCl3为 放热反应,而PCl5分解成PCl3和 Cl2为吸热反应,并可 写出对应的热化学方程式:2P(s)+3Cl2(g) 2PCl3(g) ΔH=-612kJ/mol,PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) ΔH= +93kJ/mol.根据盖斯定律可以求得 ΔH3=ΔH1+ΔH2 =-399kJ/mol.PCl5与足量水反应,最终得到H3PO4和 HCl两种酸. 答案:(1)2P(s)+3Cl2(g) 2PCl3(g) ΔH= -612kJ/mol PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) ΔH= +93kJ/mol (2)-399kJ/mol 等于 (3)PCl5+4H2 O H3PO4+5HCl 对点训练 1.(2024·湖北武汉东湖中学期中)如下图所示,其 中ΔH1=-393.5kJ/mol,ΔH2=-395.4kJ/mol,下列说 法正确的是 (  ) A.金刚石的稳定性强于石墨的 B.石墨和金刚石的转化是物理变化 C.1mol石墨的总能量比1mol金刚石的总能量大 D.C(s、石墨 ) C(s、金刚石) ΔH=+1.9kJ/mol 书 在实际应用中,常常需要计算反应热.例如化工生 产中对于化学反应过程中热量的利用、人们日常生活中 对热量的摄取、科学研究成果的应用、化学反应条件的 控制等都涉及反应热的计算问题.现选取几例如下: 一、利用盖斯定律计算反应热在工业生产中的应用 例1 瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方 程式如下: ①2PbS(s)+3O2(g) 2PbO(s)+2SO2(g) ΔH1= akJ/mol ②PbS(s)+2PbO(s) 3Pb(s)+SO2(g) ΔH2= bkJ/mol ③PbS(s)+PbSO4(s) 2Pb(s)+2SO2(g) ΔH3= ckJ/mol 则反应 3PbS(s)+6O2(g) 3PbSO4(s)的 ΔH=  kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示). 解析:根据盖斯定律① ×2+② ×2-③ ×3得到 3PbS(s)+6O2(g) 3PbSO4(s) ΔH=2ΔH1+2ΔH2- 3ΔH3=(2a+2b-3c)kJ/mol. 答案:2a+2b-3c 二、利用盖斯定律计算反应热在日常生活中的应用 例2 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一,设 它在人体组织中完全氧化时的热化学方程式为: C6H12O6(s)+6O2(g) 6CO2(g)+6H2O(l) ΔH= -2800kJ/mol 计算100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的 热量. 解析:由 题 意 可 知,C6H12O6 的 摩 尔 质 量 为 180g/mol.100gC6H12O6的物质的量为 100g 180g/mol= 0.556mol,0.556molC6H12O6完全氧化时产生的热量 为0.556mol×2800kJ/mol=1557kJ. 答案:100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生 的热量为1557kJ. 三、利用盖斯定律计算反应热在环境保护中的应用 例3 (2023·北京十二中阶段练)将天然气(主要 成分为CH4)中的CO2、H2S资源化转化在能源利用.环 境保护等方面意义重大. (1)CO2转化为CO、H2S转化为S的反应如下: Ⅰ.2CO2(g ) 2CO(g)+O2(g)  ΔH1 = +566kJ/mol Ⅱ.2H2S(g)+O2(g) 2H2O(l)+2S(s) ΔH2= -530kJ/mol Ⅲ.CO2、H2S转化生成 CO、S等物质的热化学方程 式是  . 解析:根据题意,由盖斯定律可知,(Ⅰ +Ⅱ)×12 可得CO2、H2S转化生成 CO、S等物质的热化学方程式 为CO2(g)+H2S(g) CO(g)+S(s)+H2O(l) ΔH= 1 2×(+566-530)kJ/mol=+18kJ/mol. 答案:(1)CO2(g)+H2S(g) CO(g)+S(s)+ H2O(l) ΔH=+18kJ/mol 书 一、盖斯定律的表述 不管化学反应是 一步完成还是分几步 完成,其反应热是相 同的.也就是说,化学 反应的反应热只与其 反应的始态和终态有 关,而与具体反应进行的途径无关. 即:ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5 二、盖斯定律的本质 自然界的任何变化都必须遵守能量守恒.物质在变 化过程中的能量变化(反应热)只与始、终态物质的总能 量有关,而与中间过程无关.反应热 =生成物的总热量 -反应物的总热量. 热化学方程式可以像化学方程式一样进行“加”、“减” 运算.运算时,要注意化学计量数、反应热符号的改变. 三、物质的稳定性比较 例1(2023·马鞍山二十二中阶段练)物质转化 关系能量图有助于我们了解化学反应过程中能量的变 化.回答下列问题: (1)物质 、 与 的能量存 在如下图所示的相互关系. ①三种物质中最稳定的是 ;反应Ⅱ是 (填“吸热”或“放热”)反应. ②x= . ③该图说明,化学反应的焓变与路径 (填 “有关”或“无关”). 解析:略. 答案:(1)①  吸热 ②101 ③无关 四、在反应热计算中的应用 例2甲醛在木材加工,医药等方面有重要用途.甲 醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法,制备过程涉及 的主要反应如下: 反应Ⅰ:CH3OH(g 幑幐) HCHO(g)+H2(g)  ΔH1=+85.2kJ/mol 反应Ⅱ:CH3OH(g)+ 1 2O2(g幑幐) HCHO(g)+ H2O(g) ΔH2 反应Ⅲ:2H2(g)+O2(g幑幐) 2H2O(g) ΔH3= -483.6kJ/mol 计算反应Ⅱ的反应热ΔH2= . 解析:根据盖斯定律,反应Ⅰ +12×反应Ⅲ得反应 Ⅱ,CH3OH(g)+ 1 2O2(g幑幐) HCHO(g)+H2O(g)  ΔH2=ΔH1+ 1 2ΔH3=85.2kJ/mol+ 1 2×(-483.6kJ/mol) =-156.6kJ/mol. 答案:-156.6kJ/mol 五、转化关系的判断 例3符合如右图所示的转化关 系,且当X、Y、Z的物质的量相等时, 存在焓变ΔH=ΔH1+ΔH2.满足上述 条件的X、Y不可能是 (  ) A.C、CO B.S、SO2 C.AlCl3、Al(OH)3 D.Fe、Fe(NO3)2 解析:由C+O2 点燃 CO2,可看成C+ 1 2O2 点燃 CO、 CO+12O2 点燃 CO2来完成,X、Y、Z的物质的量相等,符 合ΔH=ΔH1+ΔH2,A不合题意;由 AlCl3 +4NaOH 3NaCl+NaAlO2 +2H2O,可看成 AlCl3 +3NaOH Al(OH)3↓+3NaCl、Al(OH)3 +NaOH NaAlO2+2H2O 来完成,X、Y、Z的物质的量相等,符合ΔH=ΔH1+ΔH2, C不合题意;由 Fe+4HNO 3 Fe(NO3)3 +NO↑ + 2H2O,可看成 Fe+ 8 3HNO 3 Fe(NO3)2+ 2 3NO↑ + 4 3H2O、Fe(NO3)2+ 4 3HNO 3 Fe(NO3)3+ 1 3NO↑ + 2 3H2O来完成,X、Y、Z的物质的量相等,符合ΔH=ΔH1 +ΔH2,D不合题意. 答案:B 书 明确目标 1.理解燃烧燃的概念,掌握有关燃烧的计算.(重、 难点) 2.理解反应热的多样性. 3.掌握并理解盖斯定律的有关内容和实质.(重点) 4.掌握有关反应热的简单计算.(重点) 5.学习利用盖斯定律解决有关反应热的问题.(重、 难点) 知识梳理 1.概念: 时, 纯物质完全燃烧生 成 时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单 位为 . 2.反应热 化学反应过程中所 的能量,又称为 ,符 号 为 ,单 位 为 .当 时为放热反应,当 时为吸热反应. 3.热化学方程式 表示参加反应的 和 关 系的化学方程式. 4.盖斯定律的内容 不管化学反应是一步完成或 完成,其反应 热是 的.也就是说,化学反应的反应热只与 有关,而与反应的 无关. 5.盖斯定律的依据 盖斯定律遵循 定律,因能量的释放或吸收 是以发生变化的 为基础的,二者密不可分,所 以反应热只与体系的始态和终态有关. 6.盖斯定律的应用 反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途 径无关,所以使用催化剂 反应热;可逆反应中 正反应与逆反应的始态和终态正好相反,其他都不变, 所以正反应的反应热和逆反应的反应热 . 7.反应热计算的注意要点 (1)反应热的数值与 成正比,所以各物质 的化学计量数和 ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同 的倍数. (2)化学方程式反写,ΔH的 改变, 不变. (3)要注意物质的聚集状态,这点很容易忽略. (4)根据盖斯定律可以将两个或两个以上的热化学 方程式包括ΔH相加减,得到一个新的热化学方程式. 教材拓展 1.“燃烧热的热化学方程式”与“燃烧的热化学方程 式”、“中和热的热化学方程式”与“中和的热化学方程 式”的区别 写燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为1mol,燃烧 的热化学方程式不强调燃烧物的物质的量,可为任意值.中 和热的热化学方程式书写时,生成的水必须为1mol,中和 的热化学方程式书写时,生成的水可以为任意值. 2.有关燃烧热和中和热的比较   比较 类型   燃烧热 中和热 定义 在101kPa时,1mol纯 物质完全燃烧生成稳 定的化合物时所放出 的热量,叫做该物质的 燃烧热 在稀溶液中,酸跟碱 发生中和反应而生成 1molH2O,这时的反 应热叫做中和热 单位 kJ/mol kJ/mol 标准 以1mol可燃物 以生成1mol水 注意事项 可燃物要完全燃烧生 成稳定的化合物 强酸与强碱在稀溶液 中反应时,1molH+ 和 1molOH-生成 1molH2O 都 放 出 57.3kJ热量 热化学 方程式 CO(g)+12O2(g) CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol NaOH (aq) + 1 2H2SO4(aq ) 1 2Na2SO4(aq) + H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol YZ[\]^_`H +/0 ! a" bcd ! ef ghi !" #" 1 2 ! !! . !! 3 !! 4 !! - !! + !! !! + !! 3 !! 5 6 7 89 89 89 ! jK klm ! ef nop $% ! " " :;<=>? *++ :;(=>? ++& :;(=>? # ! " ! " ! #"$ # $ %&'() + *&*4%'&@' qrst ! ! uv !wx*Tyz{|} "U ~ #  "€>jjD "‚†OCD "AB‡ˆ‰H&-.+A.*'#*.B "Š‹‡ˆ‰H&-.+!.*'+*.. 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(2)“长征2F”运载火箭使用 N2O4和 C2H8N2(偏二 甲肼)作推进剂.12.0g液态C2H8N2在液态N2O4中 燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体,放出510kJ热量. 该反应的热化学方程式为  . (3)科学家用氮气和氢气制备肼,过程如下: N2(g)+3H2(g幑幐) 2NH3(g) ΔH1=-akJ/mol 2NH3(g幑幐) N2H4(l)+H2(g) ΔH2=+bkJ/mol N2H4(g幑幐) N2H4(l) ΔH3=-ckJ/mol 则N2(g)+2H2(g幑幐) N2H4(g) ΔH= kJ/mol (用含a、b、c的计算式表示). 11.Ca、Pb均是重要的金属元素,在工农业生产中有着 广泛的应用. (1)加热条件下用CO还原PbO可得到单质Pb. 已知: ①2Pb(s)+O2(g) 2PbO(s) ΔH=-438kJ/mol ②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-566kJ/mol 则CO还原PbO的热化学方程式为  . (2)与 CaSO4·2H2O脱水反应相关的热化学方程 式有: ①CaSO4·2H2O(s ) CaSO4· 1 2H2O(s)+ 3 2H2O(g) ΔH1=+83.2kJ/mol ②CaSO4·2H2O(s) CaSO4(s)+2H2O(l) ΔH2= +26kJ/mol ③CaSO4· 1 2H2O(s) CaSO4(s)+ 1 2H2O(g)  ΔH3=+30.8kJ/mol 则该条件下H2O(g) H2O(l)的ΔH=  kJ/mol. (3)目前工业上主要采用无焰氧化加热法合成电石. 已知:CaO(s)+3C(s) CaC2(s)+CO(g) ΔH= +464.1kJ/mol C(s)+12O2(g) CO(g) ΔH=-110.5kJ/mol 若不考虑热量耗散,原料转化率均为100%,最终炉 中出来的气体只有 CO,则为了维持热平衡,每生产 1molCaC2,投料的量为1molCaO、  molC 及  molO2                                                                                                                                                         . !"#$%&'( )*(+,- !"! !"" !"# #$ ! %& " %&'() # *+, -. / 0 $1%2&" ' 1%3 $! ( 45% $" ) 1%3 $! ) 45& $1*3+" ) 1%3 $! , 6 书 专项训练1 燃烧热 能源 1.下列各组物质的燃烧热相等的是 (  ) A.碳和一氧化碳 B.1molCH4和2molCH4 C.3molC2H2和1molC6H6 D.淀粉和纤维素 2.(2024·河北唐山遵化一中月考)在 25℃、101kPa 下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是 393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol, 则下列热化学方程式正确的是 (  ) A.C(s)+12O2(g) CO(g) ΔH=-393.5kJ/mol B.CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890.3kJ/mol C.2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=+571.6kJ/mol D.12C6H12O6(s)+3O2(g) 3CO2(g)+3H2O(g)  ΔH=-1400kJ/mol 3.航天燃料从液态变为固态,是一项重大的技术突破. 铍是高效率的火箭材料,燃烧时放出巨大的能量,已 知1kg金属铍完全燃烧放出的热量为62700kJ.则铍 燃烧的热化学方程式正确的是 (  ) A.Be+12O 2 BeO ΔH=-564.3kJ/mol B.Be(s)+12O2(g) BeO(s) ΔH=+564.3kJ/mol C.Be(s)+12O2(g) BeO(s) ΔH=-564.3kJ/mol D.Be(s)+12O2(g) BeO(g) ΔH=-564.3kJ 4.(2024·吉林连山实验高中月考)在25℃、101kPa条 件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为 393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、870.3kJ/mol,则2C(s)+ 2H2(g)+O2(g) CH3COOH(l)的反应热为 (  ) A.-488.3kJ/mol B.+488.3kJ/mol C.-191kJ/mol D.+191kJ/mol 5.煤的气化是实施节能环保的一项重要措施.通常在高 温下将煤转化为水煤气,再将水煤气作为气体燃料. 有关热化学方程式如下: ①C(s)+H2O(g ) CO(g)+H2(g) ΔH= +131.3kJ/mol ②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-566.0kJ/mol ③2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol 下列有关说法中正确的是 (  ) A.水煤气只能用作燃料 B.水煤气是一种二级能源,比煤直接燃烧污染小 C.等质量的CO和H2完全燃烧时,前者放热多 D.由③反应可以确定H2的燃烧热为                                                         241.8kJ/mol 专项训练2 反应热的计算 1.(2023·巫山大昌中学期末)已知:25℃,101kPa时,反应 ①Mn(s)+O2(g) MnO2(s) ΔH1=-520kJ/mol;反应 ②Mn(s)+SO2(g)+O2(g) MnSO4(s) ΔH2 = -768kJ/mol,则反应MnO2(s)+SO2(g) MnSO4(s)的 ΔH为 (  ) A.-248kJ/mol B.+248kJ/mol C.-1288kJ/mol D.+1288kJ/mol 2.(2023·广东江门一中期末)已知:①3C(s)+ Al2O3(s)+N2(g) 2AlN(s)+3CO(g) ΔH1 = +1026kJ/mol; ② 2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH2=-221kJ/mol; ③ 2Al(s)+N2(g) 2AlN(s) ΔH3=-318kJ/mol; 则反应2Al2O3(s) 4Al(s)+3O2(g)的ΔH等于 (  ) A.+753kJ/mol B.-753kJ/mol C.+3351kJ/mol D.-3351kJ/mol 3.(2024·河南高中月考)已知:N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1=+67.7kJ/mol;N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)  ΔH2 = -534kJ/mol.则 N2H4(g)+NO2(g) 3 2N2(g)+2H2O(g)的ΔH为 (  ) A.-500.15kJ/mol B.+500.15kJ/mol C.-567.85kJ/mol D.+567.85kJ/mol 4.(2023·江西丰城中学期中)半导体工业用石英砂作 原料通过三个重要反应生产单质硅: SiO2(石英砂,s)+2C(s) Si(粗硅,s)+2CO(g)  ΔH1=+682.44kJ/mol Si(粗 硅,s)+2Cl2(g ) SiCl4(l)  ΔH2 = -657.01kJ/mol SiCl4(l)+2Mg(s) 2MgCl2(s)+Si(纯硅,s)  ΔH3=-625.63kJ/mol 用石英砂生产1.00kg纯硅放出的热量为 (  ) A.21.44kJ B.21435.71kJ C.600.20kJ D.1965.10kJ 5.(2023·嘉兴一中期中)已知胆矾晶体相关的焓变如 下: 下列有关判断正确的是 (  ) A.ΔH1<ΔH3+ΔH4+ΔH5 B.ΔH2>ΔH3 C.ΔH1+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3+ΔH4+ΔH                                                           5 书 本期课前导学参考答案 知识梳理 1.101kPa 1mol 稳定的氧化物 kJ/mol 2.吸收或放出 焓变 ΔH kJ/mol ΔH<0 ΔH>0 3.物质的量 反应热 4.分几步 相同 反应体系的始态和终态 途径 5.能量守恒 物质 6.不改变 数值相同、符号相反 7.(1)反应物(或生成物)的化学计量数 (2)符号 数值 第1期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.B 2.B 3.B 4.D 5.(1)放热 (2)高 (3)热能 (4)低 (5) 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑(或2Na+2H2 O 2NaOH+H2↑或 NaOH+HCl NaCl+H2O等放热反应 均可) 基础训练二 1.C 2.A 3.B 4.A 第1期3版同步检测参考答案 一、选择题 1.A 2.D 3.A 4.B 5.B 6.C 7.C 由图中可知,I2(s)+H2(g幑幐) 2HI(g)  ΔH=+5kJ/mol,则 I2(s)与过量 H2(g)化合生成 4molHI气体时,需要吸收10kJ的能量,A正确;提取图 中信息,I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-12kJ/mol,则 2molHI气体分解生成1mol碘蒸气与1molH2(g)时需 要吸收12kJ的能量,B正确;由反应I2(g)+H2(g幑幐) 2HI(g) ΔH=-12kJ/mol可得出,碘蒸气与H2(g)生成 HI气体的反应是放热反应,C不正确;由图中可以看出, I2(g) I2(s) ΔH=-17kJ/mol,则1mol固态碘变为 1mol碘蒸气时需要吸收17kJ的能量,D正确. 8.C 用 N2O4/C2H8N2推进剂,反应产物为氮气和 二氧化碳、水,无污染对环境友好,A正确;根据题意可 知,该反应的发生不需要氧气,无氧环境下不影响该推 进剂的使用,B正确;物质从液态变为气态需要吸热,则 若反应物都是气态的,放出的热量将更多,则该反应的 ΔH将变小,C错误;由题意可知,ΔH<0,故该反应为放 热反应,D正确. 9.B 二、非选择题 10.(1)减少热量散失,减小实验误差 (2)偏小 不变 (3)1.3794 H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH =-55.18kJ/mol (4)量热计吸收的热量未计算在内 解 析:(3) 三 次 实 验 的 平 均 温 差 为 (3.3+3.2+3.4)℃ 3 =3.3℃,则Q=c·m·Δt=4.18× 10-3kJ/(g·℃)×(50+50)g×3.3℃ =1.3794kJ, 50mL0.50mol/L盐酸参与反应生成0.025mol水,故中 和热的数值为 1.3794kJ 0.025mol≈55.18kJ/mol,故表示中和热 的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH =-55.18kJ/mol. 11.(1)①吸热 ②CH3OH(g) HCHO(g)+ H2(g) ΔH=+(E2-E1)kJ/mol (2)C &'( )*(+,- !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ./0123456 =/012345> 789!!!!!!!! :;9!!!!!!!! " ?@ABC !"#$%&'()*+ 4,5(65)7()89 !",-%&'()*+ :,5(;5)7(()5 =/012345> DEFGHIJK ! ! ! " LM !NOP=QRSTU "6 V # 5 LM !NOP=QRSTU "6 V $ 5 =WX (Y2ZM[> QRSTU )\]^_` aS b̂ ):)5c (d < )5= >?@A < )8 = >?@ABC DEF < )7 = <GHIJB KL < )9= MNO ):)5c )d < )< = P?QRS@ T < ,: = P?@TBU FQEF < ,( = <VHWJB KL < ,) = XYKLZ [<G\VH2 ):)5c ,d < ,, = UFQ]^! "B_`Qab < ,2 = P?_`BM N_` < ,5= cd_` < ,8= e?_` < ,7 = fgUBhP ? ):)5c 2d < ,9 = <iHWJB jL < ,< = XYjLZ 1<G\V\iH3 < 2: = =kWJBj L QRSTU , \efg hijb < 2( = lm(gUQ @Tno ):)5c 5d < 2) = pqlm(g UQGrst < 2, = <GHWJB jL < 22= uv < 25= wv\ xv y zv ):)5c 8d < 28 = <VHWJB jL < 27 = XYjLZ [<G\VH3 < 29= {|v < 2<= }\~ \\€ < 5:= , ,‚ƒ U ):)5c 7d < 5(= lmg„ < 5) = <iHWJB jL < 5, = …†\‡ˆF\ ‰, g„ŠP?Q‹ Œst ŠP?Ž < 52 = XYjLZ [<i\\H2 ):)5c 9d < 55 = =k‘gjL G < 58 = =k‘gWJ BjLV 45’“ " ”•[=>?@AB2 ,29 )!C ) "[*2+" ) [%2 82: 2!C"[*2 !C$" 2 –5D ) "[*3 $! ( E: !C )+ [FG3H$" )I 2[ FG3+5D ) "[B3 $! ) J:$! , !C$" 2 –,D ) "[*3 $! 2 !C$" 2 –D ) "[*3 $! 5 !C$" 2 [*3 + D ) "[B3 + )D ) "[B3 + )D ) "[B3 ” • !"! !"" !"# 45’“ " — ˜ ” • =>K@AB 45’“ D L ! :M: ! L D D ! L 5<M, (98M5 " 书 子有效碰撞机会,化学反应速率加快,而反应的活化能不 变,B错误;实验Ⅲ中,原平衡的化学平衡常数为 K= c2(C) c2(A)·c(B) = 0.5 2 0.52×0.25 =4,温度不变,平衡常数不 变,实验Ⅲ达到平衡后,恒温下再向容器中通入1molA 和1molC,则此时容器中 c(A)=1mol/L,c(B)= 0.25mol/L,c(C)=1mol/L,此时浓度商Q= 1 2 12×0.25 = 4=K,化学平衡没有发生移动,D错误. 6.D 7.C 8.C 9.B 图像中①变化较大,②变化较小,因此①表示 H2,②表示 H2S.随着 1 T增大,即温度降低时,平衡时 H2 的物质的量减小,即平衡逆向移动,因此正反应为吸热反 应,ΔH>0,A错误;由图可知,1T0 时,平衡状态下 n(H2) =2mol,n(H2S)=1mol.按反应比例可知 H2S消耗 1mol,则x-1=1,x=2,B正确;由图可知,a点反应温度 大于b点,温度越高,反应速率越快,则v(a)>v(b),C错 误;正反应吸热,升温有利于反应正向进行,从而提高 H2S的转化率;增大 x的值,反应物 H2S的浓度增大,平 衡正向移动,但H2S的转化率反而降低,D错误. 10.D 0~2h内,与T1时相比,T2时的环戊二烯的 浓度变化量较大,说明该温度下,反应速率较大,则 T1< T2,A错误;该反应在溶液中进行,压强对其平衡不影响, 二聚体的平衡浓度不变,B错误;b点,平衡正向移动,则b 点的正反应速率大于b点的逆反应速率;a点的环戊二烯 的浓度大于b点的环戊二烯的浓度,则a点的正反应速率 大于b点的正反应速率,故a点的正反应速率大于b点的 逆反应速率,C错误;T1温度下,反应至1h,环戊二烯的浓 度变化量为0.9mol/L,该聚合反应的平均反应速率为 0.9mol/L 60min =0.015mol/(L·min),D正确. 11.B 由题意可知,反应①不可逆,反应②为可逆反 应,曲线a起点为0,且随着反应的进行一直增大,故曲线 a为Z的浓度变化曲线,A正确;设反应进行到2min时, 反应了xmol/L的X,生成2ymol/L的Z: X(g) Y(g) 起始浓度(mol/L) 0.5 0 变化浓度(mol/L) x x 2min浓度(mol/L) 0.5-xx Y(g幑幐) 2Z(g) 起始浓度(mol/L) x 0 变化浓度(mol/L) y 2y 2min浓度(mol/L) x-y 2y 由图可知,反应进行到 2min时,c(X)=c(Y)= c(Z),则0.5-x=x-y=2y,解得 x=0.3,y=0.1,即 c(X)=c(Y)=c(Z)=0.2mol/L,B错误;由图可知,反 应进行到10min时,Y、Z的浓度保持不变,反应达到平衡 状态,C正确;反应进行到10min时,达到平衡,X全部反 应生成的Y为0.5mol/L,Y再转化为Z,Y平衡时的浓度 为0.05mol/L,则有: Y(g幑幐) 2Z(g) 起始浓度(mol/L) 0.5 0 变化浓度(mol/L) 0.45 0.9 平衡浓度(mol/L) 0.05 0.9 反应②的平衡常数K=c 2(Z) c(Y)= 0.92 0.05=16.2,D正确. 12.D 由图可分析,随着温度的升高,CH4的平衡转 化率增大,平衡正向移动,正反应吸热,ΔH>0,A正确; 根据化学方程式可知,压强增大,平衡向逆反应方向移 动,甲烷的平衡转化率变小,故 p4>p3>p2>p1,B正确; 根据x点坐标,可列三段式: CH4(g)+CO2(g幑幐) 2CO(g)+2H2(g) 起始浓度/(mol/L) 0.1 0.1 0 0 变化浓度/(mol/L) 0.08 0.08 0.16 0.16 平衡浓度/(mol/L) 0.02 0.02 0.16 0.16 平衡常数 K= c2(CO)·c2(H2) c(CH4)·c(CO2) =0.16 2×0.162 0.02×0.02≈ 1.64,C正确;在 y点,甲烷的转化率小于该温度下平衡 时的转化率,反应正向进行,v(正)>v(逆),D错误. 13.B 由图甲可知,压强一定时,随着温度的升高, 碳的平衡转化率降低,平衡逆向移动,正反应的 ΔH<0, A错误;对比图甲中的两条曲线可知,温度相同时,压强 为6MPa时碳的平衡转化率高,而已知反应为为气体分 子数减少的反应,则增大压强,平衡正向移动,碳的平衡 转化率升高,故p1<6MPa,B正确;由图甲可知,压强一定 时,温度越高,碳的平衡转化率越低,结合图乙可知,T1< 1000K,C错误;A点碳的平衡转化率为50%,列三段式: C(s)+2H2(g幑幐) CH4(g) 起始量(mol) 1 2 0 转化量(mol) 0.5 1 0.5 平衡量(mol) 0.5 1 0.5 A点对应的压强为 4.5MPa,由于碳为固体,则 p(H2)= 1mol 1mol+0.5mol×4.5MPa=3MPa,p(CH4)= 0.5mol 1mol+0.5mol×4.5MPa=1.5MPa,故Kp= p(CH4) p2(H2) =1.5 32 = 1 6,D错误. 二、非选择题 14.(1) 幑幐2N M (2)6 0.5mol/(L·min) (3)B (4)AD 15.(1)不能 -28 (2)①0.048 ②64 ③ac ④> (3)恒压条件下充入一定量CO2 解析:(2)初始投料为 3molFe2O3和 3molCO, Fe2O3和Fe均为固体,容器恒容,则根据反应方程式可知 反应过程中气体的总物质的量不变,始终为3mol;平衡 时CO2的体积分数为80%,故 n(CO2)=3mol×80% = 2.4mol,n(CO)=0.6mol;①根据分析可知,0~5min 内,Δn(CO2)=2.4mol,容器的容积为10L,所以v(CO2) = 2.4mol10L×5min=0.048mol/(L·min);②平衡时c(CO2) =0.24mol/L,c(CO)=0.06mol/L,平衡常数 K= c3(CO2) c3(CO) =0.24 3 0.063 =64; (3)该反应是气体体积不变的放热反应,由图可知, 改变条件的瞬间,v(正)减小,平衡转移过程中,v(正)增 大,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时与原平衡相同, 则改变的条件是恒压条件下充入一定量的 CO2气体, c(CO2)增大,c(CO)减小,平衡逆向移动,又温度不变,故 K= c3(CO2) c3(CO) 不变,平衡时的反应速率与原平衡相同. 16.(1)< (2)+118 (3)①< ②33.3% ③1.6 解析:(3)①正反应吸热,升高温度平衡正向进行,平 衡常数增大,所以M、N点对应的平衡常数KM<KN. ②升高温度平衡正向进行,反应物含量减小,生成物 含量增大,且反应开始时 n(Cl2) n(H2O) =0.5,所以曲线Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ分别表示HCl、水蒸气、氧气、氯气,设起始时Cl2和 H2O的物质的量分别为amol和2amol,生成 O2的物质 的量为nmol,列三段式如下: 2Cl2(g)+2H2O(g幑幐) 4HCl(g)+O2(g) 开始/mol a 2a 0 0 转化/mol 2n 2n 4n n 平衡/mol a-2n 2a-2n 4n n N点HCl(g)和H2O(g)的含量相等,则2a-2n=4n, 解得n=a3,所以H2O的转化率为 2a 3 2a×100%≈33.3%. ③M点时的总压强为190kPa,设生成的 O2的物质 的量为ymol,列三段式如下: 2Cl2(g)+2H2O(g幑幐) 4HCl(g)+O2(g) 开始/mol a 2a 0 0 转化/mol 2y 2y 4y y 平衡/mol a-2y 2a-2y 4y y M点时Cl2和 HCl的含量相等,则 a-2y=4y,解得 y=a6,此时Cl2、H2O、HCl、O2的物质的量分别为 2a 3mol、 5a 3mol、 2a 3mol、 a 6mol,分压分别是(kPa)40、100、40、10, 因此温度T1K下的平衡常数Kp= 404×10 1002×402 kPa=1.6kPa. 17.(1)溴(或Br) (2)24.8 100×(20.0×10 3-12.4×103) (24.8×103)2 (3)①大于 ②Kp1·Kp2 大于 (4)0.5 解析:(1)根据题给信息“得到一种红棕色液体”,且 含有一种新元素,结合卤素的性质,可知所得液体中含有 的新元素应为溴(或Br); (2)结合 BaPtCl6(s 幑幐) BaCl2(s)+Pt(s)+ 2Cl2(g)可得376.8℃时K′p=1.0×10 4Pa2=p2(Cl2),则 平衡时p(Cl2)= 1.0×10槡 4Pa=1.0×102Pa=0.1kPa. 相同温度、相同容积下,气体物质的量之比等于压强之 比,设平衡时I2减小的压强为xkPa,根据“三段式”: I2(g) + Cl2(g幑幐) 2ICl(g) 起始压强/kPa 20.0 0 转化压强/kPa x x 2x 平衡压强/kPa 20.0-x 0.1 2x 根据平衡时总压强为32.5kPa得(20.0-x)+0.1 +2x=32.5,解得x=12.4,则平衡时pICl=12.4kPa×2= 24.8kPa.结合上述分析可知反应 2ICl(g) Cl2(g)+ I2(g) 的 平 衡 常 数 K = p(Cl2)·p(I2) p2(ICl) = 100×(20.0×103-12.4×103) (24.8×103)2 ; (3)①结合图像lgKp2~ 1 T×10 3可知,随着横轴数值 逐渐增大,即温度逐渐降低,lgKp2逐渐减小,即平衡逆向 移动,说明该反应的正反应为吸热反应,即ΔH大于0. ②结合题中信息可知 Kp1= p2(NOCl)·p(I2) p2(NO)·p2(ICl) 、Kp2= p2(NO)·p(Cl2) p2(NOCl) ,故反应2ICl(g) Cl2(g)+I2(g)的平 衡常数K= p(Cl2)·p(I2) p2(ICl) =Kp1·Kp2.设 T′>T,即 1 T′< 1 T,据图可知 lgKp2(T′)-lgKp2(T)>|lgKp1(T′)- lgKp1(T)|=lgKp1(T)-lgKp1(T′),则 lgKp2(T′)+ lgKp1(T′)>lgKp2(T)+lgKp1(T),即 lg[Kp2(T′)· Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp1(T)],故 K(T′)>K(T),由 此可判断出2ICl(g) Cl2(g)+I2(g)为吸热反应,即 ΔH 大于0; (4)结合在光的照射下 NOCl分解的反应机理可得, 总反应为 2NOCl+ →hv 2NO+Cl2,可知分解 1mol NOCl时需吸收0.5mol光子                                                                                                                                                                                     . !"#$%&'()*+ !,-!"#. 书 数理报高中化学人教选择性必修1 2024年7~8月第1~8期2、3版参考答案 第1期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.B 2.B 3.B 4.D 5.(1)放热 (2)高 (3)热能 (4)低 (5) 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑(或2Na+2H2 O 2NaOH+H2↑或 NaOH+HCl NaCl+H2O等放热反应 均可) 基础训练二 1.C 2.A 3.B 4.A 第1期3版同步检测参考答案 一、选择题 1.A 2.D 3.A 4.B 5.B 6.C 7.C 由图中可知,I2(s)+H2(g幑幐) 2HI(g)  ΔH=+5kJ/mol,则 I2(s)与过量 H2(g)化合生成 4molHI气体时,需要吸收10kJ的能量,A正确;提取图 中信息,I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-12kJ/mol,则 2molHI气体分解生成1mol碘蒸气与1molH2(g)时需要 吸收12kJ的能量,B正确;由反应 I2(g)+H2(g幑幐) 2HI(g) ΔH=-12kJ/mol可得出,碘蒸气与H2(g)生成 HI气体的反应是放热反应,C不正确;由图中可以看出, I2(g) I2(s) ΔH=-17kJ/mol,则1mol固态碘变为 1mol碘蒸气时需要吸收17kJ的能量,D正确. 8.C 用 N2O4/C2H8N2推进剂,反应产物为氮气和 二氧化碳、水,无污染对环境友好,A正确;根据题意可 知,该反应的发生不需要氧气,无氧环境下不影响该推进 剂的使用,B正确;物质从液态变为气态需要吸热,则若 反应物都是气态的,放出的热量将更多,则该反应的 ΔH 将变小,C错误;由题意可知,ΔH<0,故该反应为放热反 应,D正确. 9.B 二、非选择题 10.(1)减少热量散失,减小实验误差 (2)偏小 不变 (3)1.3794 H+(aq)+OH-(aq ) H2O(l)  ΔH=-55.18kJ/mol (4)量热计吸收的热量未计算在内 解 析:(3) 三 次 实 验 的 平 均 温 差 为 (3.3+3.2+3.4)℃ 3 =3.3℃,则Q=c·m·Δt=4.18× 10-3kJ/(g·℃)×(50+50)g×3.3℃ =1.3794kJ, 50mL0.50mol/L盐酸参与反应生成0.025mol水,故中 和热的数值为 1.3794kJ 0.025mol≈55.18kJ/mol,故表示中和热 的热化学方程式为 H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH =-55.18kJ/mol. 11.(1)①吸热 ②CH3OH(g ) HCHO(g)+H2(g)  ΔH= +(E2-E1)kJ/mol (2)C 第2期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.B 2.B 3.C 4.A 5.B 基础训练二 1.A 2.C 3.C 4.B 5.A 第2期3版同步检测参考答案 一、选择题 1.D 2.B 3.B 4.A 5.C 由题意知:反应生成3.6gH2O(l),故根据 H 元素守恒可知 H2的物质的量 n(H2)= 3.6g 18g/mol= 0.2mol.根据已知条件可知0.2molH2完全燃烧放出的 热量为Q=571.6kJ2 ×0.2=57.16kJ,故混合气体中 CO 完全燃烧放出的热量Q=113.76kJ-57.16kJ=56.6kJ, 所以参加反应的 CO的物质的量 n(CO)= 56.6kJ283kJ/mol= 0.2mol,因此原混合气体中H2和CO的物质的量之比为 1∶1,C正确. 6.D 由题图可知,反应物的总能量大于生成物的总 能量,说明 CO和 O生成 CO2的过程为放热过程,A正 确;由题图可知,CO分子中碳氧键没有断裂成 C和 O,B 正确;由题图可知,C正确;状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O 反应的过程,而不是CO与O2反应的过程,D错误. 7.C 设CO、CO2的物质的量分别为 x、y,根据碳原 子守恒x+y=1mol,519×x+802×y=731.25,解得 x= 0.25mol,y=0.75mol,则n(O2)= 1 2n(CO)+n(CO2)+ 1 2n(H2O)= 0.25mol 2 +0.75mol+1mol=1.875mol, m(O2)=1.875mol×32g/mol=60g,故选C. 8.D 1gC(s)完全燃烧生成 CO时放出热量 9.2kJ,故12gC(s)燃烧生成CO时放热110.4kJ,燃烧 热指101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物 时所放出的热量,CO不是C的稳定氧化物,A错误;根据 图像可知,CuO分解生成Cu2O时需要吸收热量,B错误; 反应 2Cu2O(s)+O2(g ) 4CuO(s)的 ΔH 为 -292kJ/mol,C错误;依据图像可得热化学方程式① 2Cu2O(s)+O2(g) 4CuO(s) ΔH=-292kJ/mol,再 根据1gC(s)完全燃烧生成CO时放出热量9.2kJ,可得 热化学方程式②2C(s)+O2(g ) 2CO(g) ΔH= -220.8kJ/mol,根据盖斯定律,①×12-②× 1 2得C(s) +2CuO(s) Cu2O(s)+CO(g) ΔH=+35.6kJ/mol,D 正确. 9.D 很多物质的溶解过程也是放热的,故向图甲的 试管A中加入某一固体和液体,若注射器的活塞右移,不 能说明A中发生了放热反应,A错误;将图甲虚线框中的 装置换为图乙装置,由于锌粒与稀硫酸反应生成了 H2, 使注射器的活塞右移,故注射器的活塞右移,不能说明锌 粒和稀硫酸的反应为放热反应,B错误;等质量的气态硫 的能量比固态硫的高,故反应①放出的热量比反应②的 多,故 ΔH1 <ΔH2,C错误;由图丙可知,ΔH2 =ΔH1 + ΔH3,D正确. 二、非选择题 10.(1)> +59.3 (2)C2H8N2(l)+2N2O4(l) 3N2(g)+2CO2(g)+ 4H2O(g) ΔH=-2550kJ/mol (3)(-a+b+c) 11.(1)CO(g)+PbO(s) Pb(s)+CO2(g) ΔH= -64kJ/mol (2)-44 (3)7.2 2.1 解析:(3)由题意可知,为了维持热平衡,吸收的热量 与放出的热量相等,所以每生产1molCaC2,投入1mol CaO,而投入 C的物质的量为 3mol+ 464.1kJ110.5kJ/mol= 7.2mol,O2的物质的量为 464.1kJ 110.5kJ/mol× 1 2=2.1mol. 第3期3版综合质量检测卷参考答案 一、选择题 1.B 2.B 3.A 4.B 5.C 6.C 由图可知,NaN3的分解反应,反应物的总能量 大于生成物的总能量,属于放热反应,A、B正确;该反应 的ΔH=(E1-E2)kJ/mol,C错误;汽车受到猛烈碰撞时, 安全气囊内的NaN3固体迅速分解,产生氮气和金属钠, 具有产气快、产气量大等优点,D正确. 7.D 8.D C2H5OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g)  ΔH=-Q3kJ/mol.反应中生成的水是气体,不是稳定 氧化 物,故 A 错 误;反 应 ③ 是 放 热 反 应,1mol C2H5OH(g)和3molO2(g)的总能量高于 2CO2(g)和 3H2O(g)的总能量,B错误;H2O(g →) H2O(l)是物理 变化,C错误;据盖斯定律:③ -② +① ×3得: C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH= (-Q3+Q2-3Q1)kJ/mol,23gC2H5OH的物质的量为 0.5mol,所以释放出的热量为 (0.5Q3 -0.5Q2 + 1.5Q1)kJ,D正确. 9.B 放热反应是反应物总能量大于生成物总能量, Mg(s)和X2(g)所具有的能量高于MgX2(s)所具有的能 量,A错误;Mg(s)和 Cl2(g)的能量高于 MgCl2的能量, MgCl2电解制Mg(s)和Cl2(g)是吸热过程,B正确;能量 越低越稳定,据图可知,热稳定性MgI2<MgBr2<MgCl2< MgF2,C错误;Mg(s)和 X2(g)所具有的能量高于 MgX2(s)的能量,说明反应放热,断裂 Mg(s)和 X2(g)的 化学键吸收的能量比形成MgX2(s)的化学键放出的能量 少,D错误. 10.C 11.C 过程①是 N2H4分解生成 N2和 NH3,根据 3N2H4(g) N2(g)+4NH3(g) ΔH1=-32.9kJ/mol,过 程①为放热反应,过程②是 NH3在催化剂作用下分解生 成N2和 H2,根据盖斯定律Ⅰ -3×Ⅱ得:2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH=+92.5kJ/mol,过程②为吸热反 应,A正确;反应Ⅱ:N2H4(g)+H2(g) 2NH3(g) ΔH2 =-41.8kJ/mol,反应为放热反应,反应物的总能量高于 生成物的总能量,与图2相符,B正确;反应Ⅰ为放热反 应,说明断开3molN2H4(g)中的化学键吸收的能量小于 形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化学键释放的能 量,C错误;根据盖斯定律:反应Ⅰ-2×Ⅱ得N2H4(g) N2(g)+2H2(g) ΔH=-32.9kJ/mol-2×(-41.8kJ/mol) =+50.7kJ/mol,D正确. 12.B 根据与氢气化合的难易程度和气态氢化物的 稳定性可以判断出 a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧,a的 ΔH最大,a的氢化物最不稳定,A错误;生成 H2Se的热 化学方程式可表示为 Se(s)+H2(g) H2Se(g) ΔH= +81kJ/mol,B正确;c代表硫元素,C错误;H2O的沸点 最高是由于水分子间存在氢键,D错误. 13.C 二、非选择题 14.(1)SiH4(g)+2O2(g) SiO2(s)+2H2O(l)  ΔH=-1427.2kJ/mol (2)196 (3)① 13 ②1560 ③CH3OCH3(g)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l)  ΔH                                                                                                                                                                 =-1455kJ/mol ! ! " !"#$%&'()*+ !,-!"$. ! !"#$ !"#$ 书 (4)< Q=0.2×0.2 0.23×0.2 =25,Q>K,说明此时该反应 向逆反应方向进行,则v(正)<v(逆) 12.(1)0.05mol/L 50% (2)CD (3)①K= c2(NH3) c(N2)·c 3(H2)  ②> ③2 > (4)C 解析:(1)初始投料为0.2molN2和0.6molH2,容 器体积为2L,根据题意列三段式有: N2(g)+3H2(g幑幐) 2NH3(g) 起始(mol/L) 0.1 0.3 0 转化(mol/L) 0.05 0.15 0.1 平衡(mol/L) 0.05 0.15 0.1 平衡时c(N2)=0.05mol/L;Δc(H2)=0.15mol/L, α(H2)= 0.15 0.3×100%=50%. 第6期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.C 2.C 3.C 4.B 5.D 6.C 基础训练二 1.B 2.A 3.D 4.B 5.A 第6期3版同步检测参考答案 一、选择题 1.C 2.A 3.A 4.C 5.B 6.A 反应达到平衡状态时,正、逆反应速率之比等 于化学计量数之比,Cl2与SCl2的消耗速率之比等于1∶2 时反应达到平衡状态,所以 A、B、C、D四点对应状态下, 达到平衡状态的为B、D两点,A错误. 7.B 正反应放热,降低温度,平衡正向移动,CO2的 体积分数增大,所以 T2>T1,A正确;起始时 CO的总物 质的量越大,SO2的转化率越高,所以 c点 SO2转化率最 高,B错误;增大压强,反应向气体体积减小的方向移动, 即平衡正向移动,CO、SO2的转化率增大,C正确;投料 比等于化学计量数比时,生成物的体积分数最大,b点后 曲线下降是因为CO的体积分数升高,D正确. 8.B 反应Ⅱ中M、N的化学计量数相等,则反应过 程中M、N的转化量始终相等,又平衡时 M、N的浓度相 等,则有初始浓度:c(M)=c(N),A正确;放热反应的活 化能不一定比吸热反应的活化能大,且不同反应的反应 活化能无法比较,则活化能不一定有:反应Ⅰ>反应Ⅱ,B 错误;结合题干图像信息可知,平衡时 X的浓度为 c0mol/L、Y 的 浓 度 为 0.5c0 mol/L、Q 的 浓 度 为 1.5c0mol/L,故反应Ⅰ的平衡常数:K= c2(Q) c2(X)·c(Y) = (1.5c0) 2 c20×0.5c0 =4.5c0 ,C正确;结合题干图像信息可知,X的起 始浓度为2c0mol/L,平衡时X的浓度为c0mol/L,平衡时 的转化率:α(X)=转化量 起始量 ×100% = 2c0-c0 2c0 ×100% = 50%,D正确. 9.C 题给反应正反应方向是气体分子数减小的反 应,在恒容容器中绝热过程进行反应时,起始阶段体系压 强增大,是由体系内温度升高引起的,因此正反应为放热 反应,即ΔH<0,A错误;由于反应放热而甲为绝热过程, 则温度:a>c,a、c两点的压强相同,则气体的总物质的量: na<nc,B错误;a点为平衡点,此时容器的总压为p,假设 在恒温恒容条件下进行,则气体的压强之比等于气体的物 质的量(物质的量浓度)之比,所以可设达到a点平衡时Y 转化的物质的量为xmol,根据“三段式”法计算: 2X(g) + Y(g幑幐) Z(g) 起始量/mol 2 1 0 转化量/mol 2x x x 平衡量/mol 2-2x 1-x x 则有 [(2-2x)+(1-x)+x]mol (2+1)mol = p 2p,计算得 x= 0.75,则化学平衡常数K= c(Z) c2(X)·c(Y) = 0.75 0.52×0.25 = 12,而a点平衡实际上是绝热条件下的平衡,要使平衡压 强为p,体系中的气体的总物质的量应小于1.5mol,计算 得到的x>0.75,故a点平衡常数 K>12,C正确;a、b点 反应均已达到平衡,温度:a>b,且对该反应升温平衡逆 向移动,则 a点反应物浓度大于 b点,所以反应速率: va正 >vb正,D错误. 二、非选择题 10.(1)释放 180kJ (2)①0.2mol/(L·min) 50% ②升温,加入催化 剂,增大反应物的浓度等 ③4∶5 ④bc 11.(1)0.15 (2)80% 1024 (3)< > (4)正向 不变 解析:(2)温度为 T1时,CO2平衡时的体积分数为 0.8,设消耗的CO2的物质的量为ymol,结合三段式计算: 5CO(g)+I2O5(s幑幐) 5CO2(g)+I2(s) 起始(mol)2 0 变化(mol)y 平衡(mol)2-y y y 2-y+y=0.8,y=1.6mol,CO的转化率为 1.6mol 2mol ×100% =80%;平 衡 时 CO、CO2 的 浓 度 分 别 为 (2-1.6)mol 2L =0.2mol/L、 1.6mol 2L =0.8mol/L,K= c5(CO2) c5(CO) =0.8 5 0.25 =1024. 12.(1)-24 (2)C (3)20% (4)2.25 解析:(3)根据投料列出“三段式” 2CH4(g)+O2(g幑幐) CH3OCH3(g)+H2O(g) 起始mol/L 0.20 0.10 0 0 转化mol/L 0.10 0.05 0.05 0.05 平衡mol/L 0.10 0.05 0.05 0.05 故φ(CH3OCH3)= 0.05mol/L 0.25mol/L×100%=20%; (4) CO(g)+2H2(g幑幐) CH3OH(g) 起始量(mol) 2 6 0 转化量(mol) 1.6 3.2 1.6 平衡量(mol) 0.4 2.8 1.6 2CH3OH(g幑幐) CH3OCH3(g)+H2O(g) 起始量(mol)1.6 0 0 转化量(mol)1.2 0.6 0.6 平衡量(mol)0.4 0.6 0.6 故平衡时混合气体总的物质的量为:0.4mol+ 2.8mol+0.4mol+0.6mol+0.6mol=4.8mol,故 CH3OH、CH3OCH3、H2O的平衡时物质的量分数分别为: 0.4mol 4.8mol= 1 12, 0.6mol 4.8mol= 1 8, 0.6mol 4.8mol= 1 8,所以反应③的 Kp= 1 8p总 × 1 8p总 1 12p总 × 1 12p总 =2.25. 第7期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.B 2.B 3.A 4.A 5.D 6.B 7.A 基础训练二 1.A 2.B 3.A 4.C 5.D 6.D 第7期3版同步检测参考答案 一、选择题 1.A 2.C 3.C 4.B 5.C 6.B 7.D 使用催化剂加快反应速率,可以缩短反应达到 平衡所需的时间,A正确;根据表中数据可判断常压下 SO2的转化率已相当高,所以通常不采取加压措施,且增 大压强对设备要求高,增加成本,B正确;氧气是反应物 之一,工业生产中通入过量的空气促使平衡正向移动,因 此可以提高 SO2的平衡转化率,C正确;反应选择在 400~500℃,主要是让 V2O5的活性最大,由于正反应是 放热反应,因此高温下SO2的平衡转化率会降低,D错误. 8.C 由于主、副反应均为吸热反应,理论上升温会 使两个反应均正向移动;由图像可知,平衡时 C3H6的物 质的量分数随温度的升高呈现出先增大后减小的趋势, 说明主反应在温度较高时平衡在逆向移动;平衡时 C2H4 的物质的量分数随着温度的升高而增大,说明副反应正 向进行;据此分析解答.由图像可知,温度在450℃左右 时,平衡时C3H6的物质的量分数最大,转化率最高,最适 宜制备丙烯,A正确;丁烯裂化是在0.1MPa恒压条件下 进行的,若充入不参加反应的气体,会使容器容积增大, 各气体分压减小,平衡向着气体分子数增大的方向移动, 即正向移动,可提高反应物转化率,B正确;结合以上分 析可知,主反应在500~600℃时平衡逆向移动,副反应 使C4H8的浓度降低对主反应的影响程度超过了温度对 主反应的影响程度,故温度对主反应的影响弱于对副反 应的影响,C错误;据图可知,T0℃ 时,C4H8和C2H4的物 质的量分数相等,且均为16%,故此时两种气体的分压 均为0.016MPa,Kp= p(C2H4) 2 p(C4H8) =0.016MPa,D正确. 9.D 由图1可知,反应的平均速率 v(B)= 0.2mol 2L 5min =0.02mol/(L·min),A错误;由图2可知,n(A)∶n(B) 一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温 度平衡向正反应方向移动,即向吸热反应移动,故该反应 的正反应为吸热反应,即ΔH>0;由图1可知,200℃时平 衡时,A的物质的量变化量为0.4mol,B的物质的量变化 量为0.2mol,在一定的温度下只要A、B起始物质的量之 比刚好等于平衡化学方程式化学计量数之比,平衡时生 成物C的体积分数就最大,A、B的起始物质的量之比 = 0.4mol∶0.2mol=2,即 a=2,B错误;恒温恒容条件下, 通入氦气反应混合物的浓度不变,平衡不移动,故 v正 = v逆,C错误;由图1可知,平衡时,A、B、C的物质的量变化 量分别为0.4mol、0.2mol、0.2mol,物质的量之比等于化学 计量数之比,故x∶y∶z=0.4mol∶0.2mol∶0.2mol=2∶1∶1, 平衡时 A的体积分数为 0.4mol0.4mol+0.2mol+0.2mol= 0.5,200℃时,向容器中充入2molA和1molB,增大压 强,平衡向正反应移动,故达到平衡时,A的体积分数小 于0.5,D正确. 二、非选择题 10.(1)增大反应物N2的浓度(合理即可) (2)①66.7% ②5×10-3 ③c 11.(1)①0.042mol/(L·min) > ②AB (2)b、c (3)3p0 解析:(3)由题意可知,NH3的转化率为 50%,则 n转化(NH3)=2mol×50% =1mol,根据转化的物质的量 之比等于化学计量数之比,则 n转化(NO)=n转化(NO2)= 0.5mol,n生成(H2O)=1.5mol,n生成(N2)=1mol,n总 = 4.5mol,体系压强为p0MPa,则450℃时该反应的平衡常 数Kp= ( 1.5 4.5p0) 3×(14.5p0) 2 ( 0.5 4.5p0)×( 0.5 4.5p0)×( 1 4.5p0) 2 =3p0. 第8期3版综合质量检测卷参考答案 一、选择题 1.D 2.B 3.D 4.A 5.C 比较实验Ⅰ和Ⅲ,温度升高,平衡时 C的物质 的量减少,说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动, 正反应为放热反应,Q<0,则 K3<K1;温度相同,平衡常 数相同,则K1=K2,综上所述可知平衡常数关系为:K3< K2=K1,A错误;升高温度可使部分非活化分子吸收热量 而变为活化分子,导致活化分子百分数增大,                                                                                                                                                                                     增大活化分 ! ! ! " !"#$ !"#$ 书 解析:(2)由反应方程式可知,反应过程中,每转移 12mol电子,放出1176kJ的热量,所以转移2mol电子, 放出的热量为:( 1176kJ 12 ×2)kJ=196kJ. (3)①由H原子守恒可知6a=2,a=13. 15.(1)C (2)D (3)-51.8kJ/mol (4)不相等 相等 16.Ⅰ.(1)④⑥ (2)⑤>①>③>② (3)4890.0 15892.5 Ⅱ.114 Ⅲ.(1)N2H4(l)+2H2O2(l) N2(g)+4H2O(g)  ΔH=-641.63kJ/mol (2)408.815 (3)产物不会造成环境污染 (4)N2H4(g)+NO2(g) 3 2N2(g)+2H2O(g) ΔH =-567.85kJ/mol[或2N2H4(g)+2NO2(g) 3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ/mol] 第4期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.A 2.D 3.D 4.A 5.A 6.C 7.D 8.B 基础训练二 1.B 2.C 3.C 4.D 5.C 6.A 7.D 8.D 第4期3版同步检测参考答案 一、选择题 1.A 2.C 3.D 4.C 5.C 2NO(g)+Br2(g幑幐) 2NOBr(g) 起始/mol 2 2 0 变化/mol 0.5 0.25 0.5 10s时/mol 1.5 1.75 0.5 0~10s内,v(Br2)= Δc(Br2) Δt = ΔnV·Δt =0.25mol2L×10s= 0.0125mol/(L·s),A错误;v(NOBr)=0.025mol/(L·s) 表示的是0~10s内的平均速率,不能表示第 10s时 NOBr的瞬时速率,B错误;第10s时,c(NO)=n(NO)V = 1.5mol 2L =0.75mol/L,C正确;该可逆反应的反应热表示 2molNO(g)和 1molBr2(g)完 全 反 应 生 成 2molNOBr(g)时,放出的热量为 akJ.0~10s内,有 0.5molNOBr生成,放出热量为0.5a2 kJ,D错误. 6.A 生成Z的物质的量为0.01mol/(L·min)× 5min×2L=0.1mol,5min末生成0.2molW,又物质的 量之比等于化学计量数之比,则 n∶2=0.1mol∶0.2mol, 故n=1,答案为A. 7.B 升高温度,物质的内能增加,活化分子数目增 加,有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,故升高温度, 可提高反应①、②的速率,A正确;根据速率方程 v= kc2(NO)·c(H2)可知,c(NO)的改变对化学反应速率的 影响大于 c(H2)的改变对化学反应速率的影响,故 c(NO)、c(H2)增大相同的倍数,对总反应的反应速率的 影响程度不相同,B错误;对于多步反应,总反应速率由 慢反应决定,根据已知信息可知反应①是慢反应,反应② 是快反应,所以该反应的快慢主要取决于慢反应①,C正 确;使用催化剂加快反应速率时,正逆反应的活化能均减 小,D正确. 8.C 反应至 20min时,c(H2O2)=0.40mol/L, n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol,又 物质的量之比等于化学计量数之比,故 n(O2)= 0.01mol,标准状况下的体积为0.01mol×22.4L/mol= 224mL,A错误;由表格中数据可知,每过20分钟浓度变 为原来的一半,因此100min时过氧化氢剩余0.025mol/L, B错误;20~40min时,消耗 H2O2 的平均速率为 0.40-0.20 20 mol/(L·min)=0.010mol/(L·min),C正 确;催化剂改变,反应历程也会变化,D错误. 9.A 碳酸钙和稀盐酸均不是气体,则增大压强不影 响生成CO2气体的速率,A错误;将碳酸钙由粉末状换成 块状,生成二氧化碳的量不变,但接触面积减小、反应速 率减小,则曲线甲表示的反应将变成曲线乙,B正确;若 用单位时间内CO2的体积变化来表示该反应的速率,则 t2~t3时间内平均反应速率为 V3-V2 t3-t2 mL/s,C正确;碳酸 钙与盐酸反应放热,随着反应的进行,温度升高导致 t1~ t2内的反应速率逐渐增大,D正确. 二、非选择题 10.(1)1.5mol/L (2)0.2mol/(L·min) (3)25% (4)2 (5)① 11.Ⅰ.(1)H2C2O4浓度 6 293 B、C (2)其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增 大 4.2×10-4mol/(L·s) Ⅱ.(3)3.9mol 1.5mol (4)1 3 2 3 12.(1)I2 O2 (2)①OH- ②1.00×10-4 ③b、a、c 第5期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.C 2.D 3.C 4.A 5.A 6.D 基础训练二 1.B 2.C 3.D 4.D 5.A 6.A 7.C 8.A 第5期3版同步检测参考答案 一、选择题 1.C 2.D 3.A 4.C 5.D 达到平衡状态时 c(SO2)=0.1mol/L,则由反 应②可知消耗SO30.1mol/L,测得c(SO3)=0.4mol/L, 可知反应①共生成 SO3的浓度为(0.4+0.1)mol/L= 0.5mol/L,物质的量为0.5mol,则消耗Ag2SO4的物质的 量为 0.5mol,平衡时,Ag2SO4的分解率为 0.5mol 1mol× 100%=50%,A错误;平衡时c(SO2)=0.1mol/L,c(O2) =0.05mol/L,c(SO3)=0.4mol/L,此温度下反应②的平 衡常数K=0.1 2×0.5 0.42 =1320,B错误;加入固体,化学平衡 不移动,c(SO3)不变,C错误. 6.D 由表中数据可知,升高温度,化学平衡常数 K减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动,逆反应为吸 热反应,所以该反应的正反应为放热反应,A正确;在 25℃时,Ni(s)+4CO(g幑幐) Ni(CO)4(g)的化学平衡常 数K= c[Ni(CO)4] c4(CO) =5×104,则逆反应 Ni(CO) 幑幐4 Ni(s)+4CO(g)的化学平衡常数 K1= 1 K= 1 5×104 =2× 10-5,B正确;80℃达到平衡时,测得 n(CO)=0.3mol, c(CO)=0.3mol0.3L=1mol/L,由于该温度下的化学平衡常 数 K= c[Ni(CO)4] c4(CO) =2,所以 Ni(CO)4的平衡浓度 c[Ni(CO)4]=2×1 4=2mol/L,C正确;80℃时,测得某 时刻 Ni(CO)4、CO的浓度均为 0.5mol/L,则 Q= c[Ni(CO)4] c4(CO) =0.5 0.54 =8,80℃时化学平衡常数K=2,Q> K,说明此时反应向逆反应方向进行,故反应速率:v(正) <v(逆),D错误. 7.C 在(1)中加入CaO,发现(1)中红棕色变深,说 明二氧化氮浓度增大,氧化钙溶于水是放热反应,温度升 高,平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,则2NO2(g幑幐) N2O4(g)是放热反应,A正确;在(3)中加入 NH4Cl晶体, (3)中红棕色变浅,说明反应向正反应方向移动即温度降 低,因此NH4Cl溶于水时吸收热量,B正确;烧瓶(1)中平 衡逆向移动,混合气体总质量不变,混合气体的总物质的 量增大,则混合气体的相对分子质量减小,C错误;烧瓶 (3)中平衡向正反应方向移动,混合气体总物质的量减 小,且温度降低,则混合气体的压强减小,D正确. 8.B 从图像可知,第一次达到平衡时 c(Y)= amol/L,则 c(Z)=2amol/L,假设 X为气体,平衡时 c(X)=mmol/L,则 K=c(Y)·c 2(Z) c(X) = a×(2a)2 m ,t1时 刻将容器压缩为 1L,此时 c(Y)=2amol/L,c(Z)= 4amol/L,c(X)=2mmol/L,列三段式: Y(g) + 2Z(g幑幐) X(g) 起始浓度(mol/L) 2a 4a 2m 变化浓度(mol/L) a 2a a 平衡浓度(mol/L) a 2a 2m+a 由于温度不变,再次达到平衡时,K1= c(X) c(Y)·c2(Z) = 2m+a a×(2a)2 =1K= m a×(2a)2 ,则2m+a=m,m+a=0, 而m不可能小于0,与题意矛盾,假设不成立,因此 X不 可能为气体,应为固体或液体,A正确;X不为气体,则任 何时刻Y的体积分数不变,因此 Y的体积分数不变不能 作为判定反应达到平衡的依据,B错误;t1时刻,若按化 学计量数的比同时增加Y和Z,等同于加压,也有可能得 到题图,C正确;该温度下,K=c(Y)·c2(Z)=a×(2a)2 =4a3,D正确. 9.D 由方程式 CO(g)+N2O(g幑幐) CO2(g)+ N2(g)可知,该反应前后气体的总质量不变,刚性容器的 容积保持不变,则混合气体的密度始终保持不变,故当容 器中混合气体的密度不随时间变化时,不能说明该反应 达到平衡状态,A错误;已知随着反应的进行,N2的物质 的量增大,CO的物质的量减小,故 ac曲线表示 N2随时 间的变化,bd曲线表示 CO随时间的变化,ac段 N2的平 均反应速率为 v=Δc Δt =ΔnVΔt = (1.2-0.4)mol2L×(10-2)min= 0.05mol/(L·min),B错误;由图可知,ac曲线先达到平 衡,说明ac曲线对应的温度更高,c、d两点均达到平衡, 两点均存在 v正 =v逆,c点处 n(N2)=1.2mol,则该点 n(CO)=0.8mol,c点温度高于 d点,且反应物物质的量 也大于d点,则正反应速率:c>d,故逆反应速率c>d,由 d点生成物浓度高于b点,故逆反应速率d>b,故逆反应 速率:c>d>b,C错误;由 C项分析可知,bd曲线对应温 度为160℃,由图中数据可知时,d点达到平衡,平衡时 CO的物质的量为0.5mol,列三段式: CO(g)+N2O(g幑幐) CO2(g)+N2(g) 起始量(mol) 2 2 0 0 变化量(mol) 1.5 1.5 1.5 1.5 平衡量(mol) 0.5 0.5 1.5 1.5 该反 应 的 平 衡 常 数 Kp = p(CO2)·p(N2) p(N2O)·p(CO) = 1.5 4p总 × 1.5 4p总 0.5 4p总 × 0.5 4p总 =9,D正确. 二、非选择题 10.(1)正向 逆向 (2)AC (3)升高温度,可以提高反应速率,在相同时间内生 成更多的产品,可以提高生产效率 (4)B A 11.(1)吸热 随着温度的升高,反应②的平衡常数 增大 (2)K1K2  < (3)                                                                                                                                                                                     AD !"#$%&'()*+ !,-!"#. !"#$%&'()*+ !,-!"$.

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第2期 化学反应热的计算-【数理报】2024-2025学年高二化学选择性必修1同步学案(人教版2019)
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