2016届高考化学第一轮复习高考真题题库：第六章 化学

2010~2014年高考真题备选题库
第六章化学反应与能量
第一节化学能与热能
1．(2014·江苏单科) 下列有关说法正确的是()
A．若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀
B．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＞0
C．加热0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液，CO2－3的水解程度和溶液的pH均增大
D．对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH＜0)，加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大
解析：选C在海轮外壳附着一些铜，形成铁铜原电池，铁比铜活泼，铁被腐蚀，A项错误；题中已知的反应是一个熵减的反应，若常温下能自发进行，则需要ΔH<0，B项错误；碳酸钠水解吸热，加热促进水解，氢氧根离子浓度增大，碱性增强，C项正确；因为此反应放热，加热平衡逆向移动，平衡常数减小，D项错误。

2．(2014·北京理综) NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3，如图所示。

(1)Ⅰ中，NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是___________________。

(2)Ⅱ中，2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)。

在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线(如图)。

①比较p1、p2的大小关系：________。

②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是________。

(3)Ⅲ中，降低温度，将NO2(g)转化为N2O4(l)，再制备浓硝酸。

①已知：2NO2(g) N2O4(g)ΔH1
2NO2(g) N2O4(l)ΔH2
下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母)________。

②N 2O 4与O 2、H 2O 化合的化学方程式是_____________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)Ⅳ中，电解NO 制备NH 4NO 3，其工作原理如图所示。

为使电解产物全部转化为NH 4NO 3，需补充物质A 。

A 是________，说明理由：____________________________。

解析：(1)氨气的催化氧化反应为4NH 3＋5O 2=====催化剂△
4NO ＋6H 2O 。

(2)①该反应为气体分子数减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡右移，NO 的平衡转化率升高，所以p 1<p 2。

②由图可知，压强一定时，升高温度，NO 的平衡转化率降低，说明平衡左移，平衡常数减小。

(3)①二氧化氮转化为四氧化二氮为放热反应，故可排除C ，又因为气态四氧化二氮的能量高于液态四氧化二氮的能量，所以选A 。

②N 2O 4与O 2、H 2O 的反应，可看成NO 2与O 2、H 2O 的反应，故2N 2O 4＋O 2＋2H 2O===4HNO 3。

(4)阳极反应为5NO －15e －＋10H 2O===5NO －3＋20H ＋，阴极反应为3NO ＋15e －＋18H ＋===3NH ＋4＋3H 2O ，总反应为8NO ＋7H 2O=====电解
3NH 4NO 3＋2HNO 3，电解产生的硝酸多，故需要通入NH 3。

答案：(1)4NH 3＋5O 2=====催化剂△
4NO ＋6H 2O (2)①p 1<p 2 ②减小
(3)①A ②2N 2O 4＋O 2＋2H 2O===4HNO 3
(4)NH 3 根据反应：8NO ＋7H 2O=====电解
3NH 4NO 3＋2HNO 3，电解产生的HNO 3多
3．(2014·重庆理综) 已知：C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g)
ΔH ＝a kJ·mol －1 2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH ＝－220 kJ·mol －
1
H —H 、O===O 和O —H 键的键能分别为436kJ·mol －1、496kJ·mol －1和462 kJ·mol －1，则a 为( )
A ．－332
B ．－118
C ．＋350
D ．＋130
解析：选D 根据盖斯定律由题给的两个热化学方程式可得：2H 2O(g)===2H 2(g)＋O 2(g) ΔH ＝＋(2a ＋220) kJ·mol －1，则有：4×462 kJ·mol －1－2×436 kJ·mol －1－496 kJ·mol －1＝(2a ＋220)kJ·mol －
1，解得a ＝＋130，故选项D 正确。

3．(2014·江苏单科) 已知：C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1
CO 2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH 2
2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 3
4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s) ΔH 4
3CO(g)＋Fe 2O 3(s)===3CO 2(g)＋2Fe(s) ΔH 5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A ．ΔH 1＞0，ΔH 3＜0
B ．ΔH 2＞0，ΔH 4＞0
C ．ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3
D ．ΔH 3＝ΔH 4＋ΔH 5
解析：选C C 与O 2生成CO 2的反应是放热反应，ΔH 1<0，CO 2与C 生成CO 的反应是吸热反应，ΔH 2>0，CO 与O 2生成CO 2的反应是放热反应，ΔH 3<0，铁与氧气的反应是放热反应，ΔH 4<0，A 、B 项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 3＝ΔH 1－ΔH 2，即ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3，C 项正确；由4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s) ΔH 4和6CO(g)＋2Fe 2O 3(s)===6CO 2(g)＋4Fe(s) 2ΔH 5相加，得2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 3＝(ΔH 4＋2ΔH 5)/3，D 项错误。

4．(2014·新课标全国卷Ⅱ) 室温下，将1 mol 的CuSO 4·5H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH 1，将1 mol 的CuSO 4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH 2；CuSO 4·5H 2O 受热分解的化学方程式为：CuSO 4·5H 2O(s)=====△
CuSO 4(s)＋5H 2O(l)，热效应为ΔH 3。

则下列判断正确的是( )
A ．ΔH 2>ΔH 3
B ．ΔH 1<ΔH 3
C ．ΔH 1＋ΔH 3＝ΔH 2
D ．ΔH 1＋ΔH 2>ΔH 3
解析：选B 1 mol CuSO 4·5H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故ΔH 1>0,1 mol CuSO 4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故 ΔH 2<0,1 mol CuSO 4·5H 2O(s)溶于水可以分为两个过程，先分解成 1 mol CuSO 4(s)和5 mol 水，然后1 mol CuSO 4(s)再溶于水， CuSO 4·5H 2O 的分解为吸热反应，即ΔH 3>0，根据盖斯定律得到关系式ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3，分析得到答案：ΔH 1<ΔH 3。

5．(2014·新课标全国卷Ⅰ) 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(C2H5OSO3H)，再水解生成乙醇。

写出相应反应的化学方程式______________________________________________。

(2)已知：甲醇脱水反应
2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)
ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1
甲醇制烯烃反应
2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)
ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1
乙醇异构化反应
C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)
ΔH3＝＋50.7 kJ·mol－1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol－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n H2O∶n C2H4＝1∶1)。

①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K p＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

②图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为________ ，理由是________________________________________________________________________。

③气相直接水合法常用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃、压强
6.9 MPa，n H2O∶n C2H4＝0.6∶1，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____________、____________。

解析：(1)由题给信息可写出：C2H4＋H2SO4(浓)===C2H5OSO3H、C2H5OSO3H＋H2O===C2H5OH＋H2SO4。

(2)将已知的三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，用①－②－③即得所求的热化学方程式，由此可得到ΔH＝－45.5 kJ·mol－1。

气相直接水合法生产乙醇时没有使用强腐蚀性、强酸性的浓硫酸，故与间接水合法相比，具有污染小、
腐蚀性小等优点。

(3)①A 点时，乙烯的平衡转化率为20%，设开始时乙烯、水的物质的量均为n ，平衡时总压为p (由图象知p ＝7.85 MPa)，平衡时乙醇的物质的量为20%n ，乙烯、水的物质的量均为80%n ，混合气体的物质的量共为2n －20%n ，则平衡时乙醇的分压为20%np 2n －20%n
，乙烯、水的分压均为80%np 2n －20%n ，K p ＝p (C 2H 5OH )p (C 2H 4)·p (H 2O )
，代入有关数据后可求得K p ＝0.07 (MPa)－1。

②该反应是一个气体分子数减小的反应，相同温度下，增大压强平衡向右移动，乙烯的转化率增大，对照题图可以得出p 1<p 2<p 3<p 4。

③及时将产物乙醇分离出来、提高原料气中水的含量等，可提高乙烯的转化率。

答案：(1)C 2H 4＋H 2SO 4(浓)===C 2H 5OSO 3H 、C 2H 5OSO 3H ＋H 2O===C 2H 5OH ＋H 2SO 4
(2)－45.5 污染小、腐蚀性小等
(3)①p (C 2H 5OH )p (C 2H 4)·p (H 2O )＝20%np
2n －20%n (80%np 2n －20%n
)2＝20×180802×7.85 MPa ＝0.07(MPa)－1 ②p 1<p 2<p 3<p 4 该反应为气体分子数减小的反应，相同温度下，压强升高乙烯转化率提高
③将产物乙醇液化移去 增加n H 2O ∶n C 2H 4
6．(2014·广东理综) 用CaSO 4代替O 2与燃料CO 反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO 2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。

反应①为主反应，反应②和③为副反应。

①14CaSO 4(s)＋CO(g) 14
CaS(s)＋CO 2(g) ΔH 1＝－47.3 kJ·mol －
1 ②CaSO 4(s)＋CO(g) CaO(s)＋CO 2(g)＋SO 2(g)
ΔH 2＝＋210.5 kJ·mol －
1 ③CO(g) 12C(s)＋12
CO 2(g) ΔH 3＝－86.2 kJ·mol －
1 (1)反应2CaSO 4(s)＋7CO(g) CaS(s)＋CaO(s)＋6CO 2(g)＋C(s)＋SO 2(g)的ΔH ＝________(用ΔH 1、ΔH 2和ΔH 3表示)。

(2)反应①～③的平衡常数的对数lg K 随反应温度T 的变化曲线如图。

结合各反应的ΔH ，归纳lg K -T 曲线变化规律：
a)________________________________________________________________________； b)________________________________________________________________________。

(3)向盛有CaSO 4的真空恒容密闭容器中充入CO ，反应①于900 ℃达到平衡，c 平衡(CO)＝8.0×10－5 mol·L －
1，计算CO 转化率(忽略副反应，结果保留两位有效数字)。

(4)为减少副产物，获得更纯净的CO 2，可在初始燃料中适量加入__________。

(5)以反应①中生成的CaS 为原料，在一定条件下经原子利用率100%的高温反应，可再生CaSO 4，该反应的化学方程式为___________________________________________；
在一定条件下，CO 2可与对二甲苯反应，在其苯环上引入一个羧基，产物的结构简式为________________________________________________________________________。

解析：(1)利用盖斯定律可以计算出所给反应的焓变，要学会利用所给方程式中化学计量数和反应物、中间产物的关系进行解答。

根据盖斯定律，由①×4＋②＋③×2可得目标热化学方程式，故有ΔH ＝4ΔH 1＋ΔH 2＋2ΔH 3。

(2)该图像只标明反应①的变化趋势，由于反应①是放热反应，可得出“随着温度升高，放热反应的lg K 随温度的升高而减小，吸热反应的lg K 随温度的升高而增大”的结论；由于所给三个热化学方程式中有两个是放热反应，一个是吸热反应，而给出的图像中有两条变化趋势相同，因此可判断曲线Ⅰ代表反应③，曲线Ⅱ代表反应②，通过反应①和反应③曲线相对关系，可得出“同为放热反应，ΔH 越大，lg K 随温度变化的变化值越小”的结论。

(3)由图像可知，当反应①在900℃时，lg K ＝2，即平衡常数K ＝100。

设起始时CO 的浓度为a mol·L －1，转化量为x mol·L －
1。

1/4CaSO 4(s)＋CO(g) 1/4CaS(s)＋CO 2(g)
起始量
mol·L －1
a 0 转化量
mol·L －1
x x 平衡量mol·L
－1 8.0×10－5 x 根据：K ＝x 8.0×10
－5＝100，解得x ＝8.0×10－3。

根据：a －x ＝8.0×10－5，解得a ＝8.08×10－3。

所以CO 的转化率＝8.0×10－
3
8.08×10－3×100%≈99%。

(4)要获得更纯净的二氧化碳，必须减少二氧化硫的量，通过反应②的分析可知，当二氧化碳浓度增大时，可使平衡向左移动，所以可在初始燃料(CO)中加入适量二氧化碳，减少二氧化硫的产生，获得更纯净的二氧化碳。

(5)本小题首先确定三点：一是反应物为CaS ；二是生成物为CaSO 4；三是原子利用率为100%。

所以另一种反应物为O 2，反应方程式为CaS ＋2O 2=====高温
CaSO 4；通过分析题给信息可知，生成物为反应物在苯环上引入羧基而得，所以生成物的结构简式为H 3CCOOHCH 3。

答案：(1)4ΔH 1＋ΔH 2＋2ΔH 3 (2)随着温度的升高，放热反应的lg K 随温度的升高而减小，吸热反应的lg K 随温度的升高而增大 同为放热反应，ΔH 越大，lg K 随温度变化的变化值越小 (3)由图像可知，当反应①在900 ℃时，lg K ＝2，即平衡常数K ＝100。

设起始时CO 的浓度为a mol·L －1，转化量为x mol·L －
1。

1/4CaSO 4(s)＋CO(g) 1/4CaS(s)＋CO 2(g)
起始量
mol·L －1
a 0 转化量
mol·L －1
x x 平衡量mol·L
－1 8.0×10－5 x 根据：K ＝x 8.0×10
－5＝100，解得x ＝8.0×10－3。

根据：a －x ＝8.0×10－5，解得a ＝8.08×10－3。

所以CO 的转化率＝8.0×10－
3
8.08×10－3×100%≈99% (4)二氧化碳(或CO 2)
(5)CaS ＋2O 2=====高温
CaSO 4 H 3CCOOHCH 3 7．(2013·北京理综)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )
释日常生活中化学问题的能力。

硅太阳能电池工作时将光能转化为电能，A 项错误；锂离子电池工作时将化学能转化为电能，B 项错误；太阳能集热器工作时将光能转化为热能，C 项错误；燃气灶工作时将化学能转化为热能，D 项正确。

8．(2013·重庆理综)已知：P 4(g)＋6Cl 2(g)===4PCl 3(g)
ΔH ＝a kJ·mol －
1， P 4(g)＋10Cl 2(g)===4PCl 5(g) ΔH ＝b kJ·mol －
1， P 4具有正四面体结构，PCl 5中P －Cl 键的键能为c kJ·mol －
1，PCl 3中P －Cl 键的键能为1.2c kJ·mol －
1。

下列叙述正确的是( )
A ．P －P 键的键能大于P －Cl 键的键能
B ．可求Cl 2(g)＋PCl 3(g)===4PCl 5(s)的反应热ΔH
C．Cl－Cl键的键能为(b－a＋5.6c)/4 kJ·mol－1
D．P－P键的键能为(5a－3b＋12c)/8 kJ·mol－1
解析：选C本题考查热化学知识，意在考查考生运用键能与反应热的关系解决实际问题的能力。

Cl的非金属性大于P的非金属性，故P—Cl键的键能大于P—P键的键能，A项错误；不知道PCl5(g)→PCl5(s)的反应热，无法求出B项中反应的反应热，B项错误；根据盖斯定律，消去P4，得到Cl—Cl键的键能为(b－a＋5.6c)/4 kJ·mol－1，C项正确；根据盖斯定律，消去Cl2，得到P—P键的键能为(5a－3b＋12c)/12 kJ·mol－1，D项错误。

9．(2012·江苏)某反应的反应过程中能量变化如图所示(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
解析：A项，由图可以看出，反应物的总能量低于生成物的总能量，故该反应为吸热反应，A错；B项，催化剂不能改变反应的焓变，B错；C项，由图象可以看出，催化剂能降低该反应的活化能，C正确；D项，由图象可以看出E1＞E2，即逆反应的活化能小于正反应的活化能，D错。

答案：C
10．(2012·全国理综)反应A＋B→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B→X(ΔH>0)，②X→C(ΔH<0)。

下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()
解析：因总反应为放热反应，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，所以反应②放出的热量比反应①吸收的热量多。

选项A，图中反应①为放热反应，反应②为吸热反应，且总反应为吸热反应，错；选项B，图中反应①和反应②均为吸热反应，错；选项C，图中反应①和反应②均为放热反应，错。

答案：D
11．(2011·浙江理综)下列说法不．正确的是()
A．已知冰的熔化热为6.0 kJ·mol－1，冰中氢键键能为20 kJ·mol－1.假设每摩尔冰中有2 mol 氢键，且熔化热完全用于打破冰的氢键，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，K a＝(cα)2
c(1－α)2
，若加
入少量 CH 3COONa 固体，则电离平衡 CH 3COOH CH 3COO －＋H ＋
向左移动，α减小，K a 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 －3 916 kJ·mol －1、－3 747 kJ·mol －1和 －3 265 kJ·mol －
1，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键 D ．已知：Fe 2O 3(s)＋3C(石墨)===2Fe(s)＋3CO(g)
ΔH ＝489.0 kJ·mol －
1 CO (g )＋12O 2(g )===CO 2(g ) ΔH ＝－283.0 kJ·mol －1
C (石墨)＋O 2(g )===CO 2(g ) ΔH ＝－393.5 kJ·mol
－1
则4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s)
ΔH ＝－1 641.0 kJ·mol －1 解析：本题考查反应热的计算、电离平衡的分析等，意在考查考生对化学反应原理的理解和应用能力.1 mol 冰熔化时，熔化热能破坏的氢键的物质的量为：
620＝0.3(mol)，占冰中氢键的百分数为
0.32×100%＝15%，A 对；醋酸溶液中加入少量 CH 3COONa 固体，溶液中c (CH 3COO －)增大，电离平衡向左移动，电离度 α减小，由于温度不变，K a 保持不变，B 错；由盖斯定律，根据环己烷和环己烯的燃烧热，则1 mol 环己烷失去 2 mol H 及 1 mol H 2 燃烧的反应热之和为：－3 916 kJ·mol －1＋3 747 kJ·mol －1＝－169 kJ·mol －
1；根据环己烷和苯的燃烧热，则1 mol 环己烷失去6 mol H 及3 mol H 2燃烧的反应热之和为：－3 916 kJ·mol －1＋3 256 kJ·mol －1＝－651 kJ·mol －
1，若苯分子中存在独立的碳碳双键，则两处的反应热之比应为1∶3，而显然二者的反应热之比不为 1∶3，说明苯分子中不存在独立的碳碳双键，C 对；运用盖斯定律，将第三个反应×6－第一个反应×2－第二个反应×6，可得目标反应，则ΔH ＝－393.5 kJ·mol －1×6－489.0 kJ·mol －1×2－(－283.0 kJ·mol －1)×6 ＝ －1 641.0 kJ·mol －1，D 对．
答案：B
12．(2010·山东理综)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，H 2(g)＋Cl 2(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
13．(2010·全国Ⅱ理综)下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃，101 kPa)：
①C 4H 10(g)＋132
O 2(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(l) ΔH ＝－2 878 kJ/mol
②C 4H 10(g)＋132
O 2(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(g) ΔH ＝－2 658 kJ/mol
③C 4H 10(g)＋92
O 2(g)===4CO(g)＋5H 2O(l) ΔH ＝－1 746 kJ/mol
④C 4H 10(g)＋92
O 2(g)===4CO(g)＋5H 2O(g) ΔH ＝－1 526 kJ/mol
由此判断，正丁烷的燃烧热是( )
A ．－2 878 kJ/mol
B ．－2 658 kJ/mol
C ．－1 746 kJ/mol
D ．－1 526 kJ/mol
解析：本题考查燃烧热定义，意在考查考生对基本概念的理解与运用．②中，生成物水是气态；③④中均生成CO ，气态水和CO 均不是稳定的氧化物．
答案：A
14．(2010·江苏)下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理.
22NH 3＋SO 2＋H 2O===(NH 4)2SO 3
(NH 4)2SO 3＋SO 2＋H 2O===2NH 4HSO 3
能提高燃煤烟气中SO 2去除率的措施有________(填字母)．
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HSO －3转化为SO 2－
4 采用方法Ⅰ脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO 2，原因是____________________________(用离子方程式表示)．
(2)方法Ⅱ中主要发生了下列反应： 2CO(g)＋SO 2(g)===S(g)＋2CO 2(g) ΔH ＝＋8.0 kJ·mol －
1
2H 2(g)＋SO 2(g)===S(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝＋90.4 kJ·mol －
1
2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH ＝－566.0 kJ·mol －
1
2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝－483.6 kJ·mol －
1
S(g)与O 2(g)反应生成SO 2(g)的热化学方程式可表示为
________________________________________________________________________．
(3)方法Ⅲ中用惰性电极电解NaHSO 3溶液的装置如下图所示．阳极区放出气体的成分为______________(填化学式)．
解析：本题主要考查燃煤脱硫的知识，意在考查考生综合运用元素化合物、反应热、电解原理的能力．(1)A 、C 项均可以提高燃煤烟气中二氧化硫的去除率，B 项温度升高，气体溶解度降低，反而会降低二氧化硫的去除率；D 项，通入空气不仅能氧化HSO －
3，还能氧化第一步反应生成的SO 2－
3，导致第二步反应不能发生，
二氧化硫的去除率降低．不需要预先除去大量二氧化碳气体的原因是HCO －3＋SO 2===CO 2＋HSO －
3，有利于二氧化硫的吸收与转化．(2)根据盖斯定律，给题中四个方程式依次编号为①②③④，(③＋④－①－②)÷2，可计算得出热化学方程式为：S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝－574.0 kJ·mol －
1；(3)阳极是阴离子OH －
放电
产生O 2，由于加入的稀硫酸中H ＋不能透过阴离子交换膜，而左室的HSO －
3通过阴离子交换膜进入右室，故可以产生SO 2气体．
答案：(1)AC HCO －
3＋SO 2===CO 2＋HSO －
3 (2)S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝－574.0 kJ·mol －1
(3)O 2、SO 2
15．(2013·新课标全国Ⅱ理综)在1 200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应 H 2S(g)＋3
2
O 2(g)===SO 2(g)＋H 2O(g) ΔH 1
2H 2S(g)＋SO 2(g)===3
2S 2(g)＋2H 2O(g) ΔH 2
H 2S(g)＋1
2O 2(g)===S(g)＋H 2O(g) ΔH 3
2S(g)===S 2(g) ΔH 4
则ΔH 4的正确表达式为( ) A ．ΔH 4＝2
3(ΔH 1＋ΔH 2－3ΔH 3)
B ．ΔH 4＝2
3(3ΔH 3－ΔH 1－ΔH 2)
C ．ΔH 4＝3
2(ΔH 1＋ΔH 2－3ΔH 3)
D ．ΔH 4＝3
2
(ΔH 1－ΔH 2－3ΔH 3)
解析：选A 本题考查反应热的计算，意在考查考生对盖斯定律的理解和应用能力。

根据盖斯定律，由第一个反应×23＋第二个反应×2
3－第三个反应×2可得第四个反应，则ΔH 4
＝ΔH 1×23＋ΔH 2×23－ΔH 3×2＝2
3
(ΔH 1＋ΔH 2－3ΔH 3)。

16．室温时，M(OH)2(s) M 2＋
(aq)＋2OH －
(aq) K sp ＝a 。

c (M 2＋
)＝b mol·L
－1
时，溶液
的pH 等于( )
A.12lg(b a
) B.12lg(a b ) C ．14＋12lg(a
b
)
D ．14＋12lg(b
a
)
解析：选C 本题考查溶度积常数及溶液pH 的计算，意在考查考生对溶度积常数的理解能力。

根据M(OH)2的K sp ＝c (M 2＋
)·c 2(OH －
)，则溶液中c (OH －
)＝
K sp
c (M 2＋)＝a
b
，则pH ＝－lg c (H ＋)＝－lg(10
－14
÷
a b )＝－(－14－12lg a b )＝14＋12lg a b。

17．(2013·福建理综)某科学家利用二氧化铈(CeO 2)在太阳能作用下将H 2O 、CO 2转变成H 2、CO 。

其过程如下：
m CeO 2――→太阳能
①
(m －x )CeO 2·x Ce ＋x O 2 (m －x )CeO 2·x Ce ＋x H 2O ＋x CO 2――→900 ℃
②
m CeO 2＋x H 2＋x CO
下列说法不正确的是( )
A．该过程中CeO2没有消耗
B．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C．上图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D．以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO＋4OH－－2e－===CO2－3＋2H2O 解析：选C本题考查能量转化和电化学知识，意在考查考生信息的挖掘能力和知识的迁移能力。

由①、②两个反应可知，CeO2在反应前后没有变化，没有消耗，A项正确；由题给反应可知该过程实现了太阳能向化学能的转化，B项正确；由能量图可知，ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3)，C项错误；书写电池电极反应式时，要注意电解质溶液的影响，碱性条件下生成的CO2会与OH－反应生成CO2－3，D项正确。

18．(2013·广东理综)大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。

将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。

图1
(1)O3将I－氧化成I2的过程由3步反应组成：
①I－(aq)＋O3(g)===IO－(aq)＋O2(g)ΔH1
②IO－(aq)＋H＋(aq) HOI(aq)ΔH2
③HOI(aq)＋I－(aq)＋H＋(aq) I2(aq)＋H2O(l)ΔH3
总反应的化学方程式为________________________________________________，
其反应热ΔH＝________。

(2)在溶液中存在化学平衡：I2(aq)＋I－(aq) I－3(aq)，其平衡常数表达式为________。

(3) 为探究Fe2＋对O3氧化I－反应的影响(反应体系如上图)，某研究小组测定两组实验中I－3浓度和体系pH，结果见下图和下表。

图2
①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是_______________________________
________________________________________________________________________。

②图1中的A为________，由Fe3＋生成A的过程能显著提高I－的转化率，原因是________。

③第2组实验进行18 s后，I－3浓度下降。

导致下降的直接原因有(双选)________。

A．c(H＋)减小B．c(I－)减小
C．I2(g)不断生成D．c(Fe3＋)增加
(4)据图2，计算3～18 s内第2组实验中生成I－3的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。

解析：本题考查反应热、化学反应速率等，意在考查考生对化学反应原理的理解能力。

(1)根据盖斯定律，将三个反应相加，可得总反应：2I－(aq)＋O3(g)＋2H＋(aq)===I2(aq)＋O2(g)
＋H2O(l)，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。

(2)该反应的平衡常数K＝c(I－3)
c(I2)·c(I－)。

(3)①第1组实验中，pH升高是因为反应消耗了H＋。

②图甲中A为Fe(OH)3，由Fe3＋生成Fe(OH)3的过程中消耗OH－，溶液中c(H＋)增大，促进I－转化，因此I－的转化率显著提高。

③导致I－3下降的直接原因是I2(g)不断生成，c(I－)减小。

答案：(1)2I－(aq)＋O3(g)＋2H＋(aq)===I2(aq)＋O2(g)＋H2O(l)ΔH1＋ΔH2＋ΔH3(2)K＝c(I－3)
c(I2)·c(I－)
(3)①溶液中H＋被消耗，生成H2O，溶液pH上升②Fe(OH)3Fe3＋形成Fe(OH)3过程中消耗OH－，使溶液中c(H＋)上升，促进I－转化③BC
(4)t＝3 s时，c(I－3)＝3.5×10－3 mol·L－1，t＝18 s时，c(I－3)＝11.8×10－3 mol·L－1，v(I－3)＝(11.8×10－3－3.5×10－3)mol/L
(18－3)s
＝5.5×10－4 mol/(L·s)
19．(2012·安徽理综)氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。

已知25°C时：
①HF(aq)＋OH－(aq)===F－(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－67.7 kJ·mol－1
②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝－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) F－(aq)＋H＋(aq)ΔH＝＋10.4 kJ·mol－1
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＋)
解析：利用盖斯定律，由①－②可得：HF(aq),F－(aq)＋H＋(aq)ΔH＝－10.4 kJ·mol－1，A 项错；当V＝20时，恰好反应得到NaF溶液，利用质子守恒可知c(OH－)＝c(H＋)＋c(HF)，B 项正确；结合原子守恒和F－水解可知：当V＝20时，c(F－)＜c(Na＋)＝0.05 mol·L－1，C项错；当加入很少量的HaOH溶液时，混合液可能呈酸性，则溶液中存在c(F－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，D项错。

答案：B
20．(2012·重庆理综)肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。

已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O＝O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是()
A．194B．391
C．516 D．658
解析：根据图示，可得如下热化学反应方程式：N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)；ΔH1＝－534 kJ/mol ①；2N(g)＋4H(g)＋2O(g)===N2(g)＋2H2O(g)；ΔH2＝－2 752 kJ/mol②。

根据盖斯定律，①－②有：N2H4(g)＋O2(g)===2N(g)＋4H(g)＋2O(g)；ΔH3＝＋2 218 kJ/mol，设断裂1 mol N—H键所需的能量为x kJ，则有4x kJ＋154 kJ＋500 kJ＝2 218 kJ，解得x＝391，故断裂1 mol N—H键所需的能量为391 kJ。

答案：B
21．(2011·重庆理综)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键．已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ.则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为()
A．－1780 kJ/mol B．－1220 kJ/mol
C．－450 kJ/mol D．＋430 kJ/mol
解析：本题考查化学热计算．化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断裂吸收热量，新键的生成放出热量，两个热量变化的总体效应即为反应的热效应．S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的热量为280 kJ＋160 kJ×3＝760 kJ，新键生成放出的热量为330 kJ×6＝1980 kJ，反应放出1220 kJ的热量，ΔH＝－1220 kJ/mol.
答案：B
22．(2010·新课标全国理综)已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1 kJ·mol－1；
HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6 kJ·mol－1.则HCN在水溶液中电离的ΔH等于() A．－67.7 kJ·mol－1B．－43.5 kJ·mol－1
C．＋43.5 kJ·mol－1D．＋67.7 kJ·mol－1
解析：本题考查化学反应热的计算，意在考查考生对盖斯定律的运用能力．题述反应的离子方程式依次为：HCN(aq)＋OH－(aq)===CN－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－12.1 kJ·mol－1①，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－55.6 kJ·mol－1②，①－②得：HCN(aq)===H＋(aq)＋CN－(aq)ΔH＝＋43.5 kJ·mol－1.
答案：C
23．(2010·广东理综)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：本题考查盖斯定律，意在考查考生对盖斯定律的运用能力及对反应热的计算能力．设提供的三个热化学方程式分别为①、②、③，根据盖斯定律，由①＋②×2可以得到③，故ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3，A项正确．
答案：A
24．(2010·重庆理综)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)ΔH＝－72 kJ/mol，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：
则表中a为()
A．404 B．260
C．230 D．200
解析：本题考查键能与反应热之间的关系．旨在通过本题考查学生对反应本质的理解，及化学基本计算能力．H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)ΔH＝－72 kJ/mol①
Br2(l)===Br2(g)ΔH＝30 kJ/mol②
热化学方程式①－热化学方程式②，得
H 2(g)＋Br 2(g)===2HBr(g) ΔH ＝－102 kJ/mol 所以有：a ＋436－369×2＝－102 得a ＝200. 答案：D
25．(2012·北京理综)用Cl 2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl 。

利用反应A ，可实现氯的循环利用。

反应A ：4HCl ＋O 2 CuO/CuCl 2
400℃
2Cl 2＋2H 2O (1)已知：i.反应A 中，4 mol HCl 被氧化，放出115.6 kJ 的热量。

①H 2O 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 ，H 2O 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________。

③投料比为2∶1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl 2的物质的量分数是________。

解析：(1)①水是共价化合物，其电子式为
H ··O ··
··
··H 。

②在400℃时，水为气态，热化学方
程式为4HCl(g)＋O 2(g) 400℃
2Cl 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－115.6 kJ/mol 。

③设H —Cl 键的键能为a ，H —O 键的键能为b 。

反应热等于反应物的键能总和减去产物的键能总和，4a ＋498 kJ/mol －2×243 kJ/mol －4b ＝－115.6 kJ/mol 。

4(a －b )＝－127.6 kJ/mol ，a －b ≈－32 kJ/mol 。

H —O 键的键能比H —Cl 键的键能大，则H —O 键比H —Cl 键强。

(2)①相同温度下，投料比越大，HCl 的平衡转化率越小；则曲线a 、b 、c 、d 对应的投料比分别为6∶1、4∶1、2∶1、1∶1。

②相同投料比时，温度越低，氯化氢的平衡转化率越高；HCl 的平衡转化率相同时，投料比越大，对应的反应温度越低。

③氯化氢与氧气物质的量之比为2∶1,400℃时，氯化氢的平衡转化率为80%。

4HCl(g)＋O 2(g) 2H 2O(g)＋2Cl 2(g) n (初始)/mol 2 1 0 0 n (转化)/mol 4a a 2a 2a
n (平衡)/mol (2－4a ) (1－a ) 2a 2a
根据氯化氢的平衡转化率为80%，计算得：4a /2＝0.8，a ＝0.4。

平衡混合气体中氯气的体积分数为0.8
2.6
×100% ＝30.8%。

答案：(1)①H ··O ····
·
·H
②4HCl(g)＋O 2(g) 400℃
2Cl 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－115.6 kJ/mol ③32 强 (2)①4∶1
②投料比越高，对应的反应温度越低 ③30.8%
第二节 原电池 化学电源
1．(2014·新课标Ⅱ)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。

下列叙述错误．．
的是( )
A ．a 为电池的正极
B ．电池充电反应为LiMn 2O 4===Li 1－x Mn 2O 4＋x Li
C ．放电时，a 极锂的化合价发生变化
D ．放电时，溶液中Li ＋
从b 向a 迁移
解析：选C 图示所给出的是原电池装置。

A.由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b 为负极，a 为正极，故正确。

B.电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确。

C.放电时，a 极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn 元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确。

D.放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极(a 极)迁移，故正确。

2．(2014·北京理综)下列电池工作时，O 2在正极放电的是( )
解析：选B 锌锰电池中，锌在负极放电，MnO 2在正极放电，A 项错误；氢燃料电池中，氢气在负极放电，氧气在正极放电，B 项正确；铅蓄电池中，Pb 在负极放电，PbO 2在正极放电，C 项错误；镍镉电池中，镉(Cd)在负极放电，NiO(OH)在正极放电，D 项错误。

3．(2014·天津理综)已知：锂离子电池的总反应为：Li x C ＋Li 1－x CoO 2 放电
充电C ＋LiCoO 2
锂硫电池的总反应为：2Li ＋S 放电
充电
Li 2S 有关上述两种电池说法正确的是( )
A ．锂离子电池放电时，Li ＋
向负极迁移 B ．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C ．理论上两种电池的比能量相同
D ．如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
解析：选B 锂离子电池放电时Li ＋
(阳离子)向正极迁移，A 项错误；锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应，则充电时，锂电极发生还原反应，B 项正确；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，二者的比能量不同，C 项错误；题中装置是锂硫电池给锂离子电池充电，D 项错误。

4．(2014·大纲全国)如图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH －Ni 电池)。

下列有关说法不正确的是( )
A ．放电时正极反应为：NiOOH ＋H 2O ＋e －
―→Ni(OH)2＋OH －
B ．电池的电解液可为KOH 溶液
C ．充电时负极反应为：MH ＋OH －
―→H 2O ＋M ＋e －
D ．MH 是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
解析：选C 电池放电时，正极发生得电子的还原反应，A 项正确；由电池示意图及放电时正极上的电极反应知，该电池的电解液呈碱性，可为KOH 溶液，B 项正确；充电时的负极实质上为阴极，发生还原反应，C 项错误；MH 的氢密度越大，表明单位体积的MH 所能储存的电子越多，能量密度越大，D 项正确。

5．(2013·新课标全国Ⅰ理综)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag 2S 的缘故。

根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。

下列说法正确的是( )
A ．处理过程中银器一直保持恒重。