专题14：化学反应中的能量变化

十四、化学反应中的能量变化
31、（2018广东高考）（16分）用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染，
（1）传统上该转化通过如右图所示的催化剂循环实现，
其中，反应①为：2HCl(g) + CuO(s) H 2O(g)+CuCl2(g) △H1
反应②生成1molCl2 (g)的反应热为△H2，则总反应的热化学方程式
为 , (反应热用△H1和△H2表示)。

（2）新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性，
①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的ɑHCl—T曲线如图12，
则总反应的△H 0 ,（填“＞”、“﹦”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是。

②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应ɑHCl—T曲线的示意图，并简要说明理由：。

③下列措施中有利于提高ɑHCl的有。

A、增大n(HCl)
B、增大n(O2)
C、使用更好的催化剂
D、移去H2O
（3）一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min-1为单位，写出计算过程）。

（4）Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。

【答案】(1)、2HCl(g) + 1/2O 2(g) H2O(g)+Cl2(g) △H=△H1+△H2
(2) ①＜ K(A) ②见右图
增大压强，平衡右移，ɑHCl增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前实验的大。

③BD
30．（2018山东高考）（19分）合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。

（1）一定温度下，某贮氢合金（M）的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强（p），横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比（H/M）。

在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MH x，随着氢气压强的增大，H/M逐惭增大；在AB段，MH x与氢气发生氢化反应生成氢化物MH y，氢化反应方程式为：zMH x(s)+H2(g)==ZMH y(s) △H(Ⅰ)；在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。

反应（Ⅰ）中z=_____（用含x和y的代数式表示）。

温度为T1时，2g某合金4min内吸收氢气240mL，吸氢速率v=______mL•g-1•min。

反应的焓变△HⅠ_____0（填“>”“<”或“=”）。

（2）η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，η（T1）____ η（T2）（填“>”“<”或“=”）。

当反应（Ⅰ）处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达到平衡后反应（Ⅰ）可能处于图中的_____点（填“b”“c”或“d”），该贮氢合金可通过______或_______的方式释放氢气。

（3）贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为_________。

已知温度为T时：CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g) △H=+165KJ•mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41KJ•mol
【答案】（1）2/(y—x)；30；<
（2）>；c ；加热 减压
（3）CO(g)+3H 2(g)=CH 4(g)+H 2O(g) ∆H=—206kJ •mol ‾1
【解析】
28．（2018新课标1高考）（15分）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛图。

回答下列问题：
（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO 2和H 2SO 4，即可得到I 2,该反应的还原
产物为____________。

（2）上述浓缩液中含有I -、Cl -
等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO 3溶液，当AgCl 开始沉淀时，
溶液中)
()(-
-Cl c I c 为：_____________，已知K sp （AgCl ）=1.8×10-10，K sp （AgI ）=8.5×10-17。

（3）已知反应2HI （g ）=H 2(g) + I 2(g)的△H=+11kJ·mol -1
，1molH 2（g ）、1molI 2（g ）分子中化学键断裂时
分别需要吸收436KJ 、151KJ 的能量，则1molHI （g ）分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ 。

（4）Bodensteins 研究了下列反应：2HI （g ）
H 2（g ）+I 2（g ）在716K 时，气体混合物中碘化氢的物
质的量分数x(HI)与反应时间t 的关系如下表： t/min 0 20 40 60 80 120 X(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 X(HI)
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K 的计算式为：___________。

②上述反应中，正反应速率为v 正=k 正x 2
(HI)，逆反应速率为v 逆=k 逆x(H 2)x(I 2)，其中k 正、k 逆为速率常数，则k 逆为________(以K 和k 正表示)。

若k 正=0.0027min -1
，在t=40,min 时，v 正=__________min
-1
③由上述实验数据计算得到v 正~x(HI)和v 逆~x(H 2)的关系可用下图表示。

当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_________________（填字母）
【答案】⑴MnSO 4；
⑵ 4.72×10-7
； ⑶ 299
⑷①K=0.1082
/0.7842
； ② K·k 正；1.95×10-3
③A 点、E 点
27．（2018安徽）（14分）硼氢化钠（NaBH 4）在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠NaBO 2
为
主要原料制备NaBH 4，其流程如下：
已知：NaBH 4常温下能与水反应，可溶于异丙酸（沸点：13℃）。

（1）在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气，该操作的目的是_____，原料中
的金属钠通常保存在____中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_____，_____，玻璃片和小刀等。

（2）请配平第①步反应的化学方程式：
□NaBO 2+□SiO 2+□Na+□H 2-------□NaBH 4+□Na 2SiO 3
（3）第②步分离采用的方法是______；第③步分离（NaBH 4）并回收溶剂，采用的方法是______。

（4）NaBH 4（s ）与水（l ）反应生成NaBO 2（s ）和氢气（g ），在25℃，101KPa 下，已知每消耗3.8克NaBH 4
（s ）放热21.6KJ ，该反应的热化学方程式是_______。

【答案】（1）隔绝空气，煤油，镊子、滤纸（2）系数为：1、2、4、2=1、2；（3）加入异丙酸后过滤；过滤，冷却结晶（4）NaBH 4（s ）+H 2O(l) = NaBO 2（s ）+H 2(g) △H=-216KJ/mol ；
NaBO 2（s ）
SiO 2（s ）Na （s ）
H 2（g ）
NaBH 4（s ）
Na 2SiO 3（s ）
Na 2SiO 3（s ）
溶液
异丙酸（l ）
NaBH 4（s ）
循环使用
①
③
②。