2021年高考化学热点题型训练 反应热的相关计算（含解析）.doc

难点1反应热的相关计算1.氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是A.一定温度下，反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e−4OH−C.常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2，转移电子的数目为6.02×1023D.反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：∆H=反应中形成新共价键的键能之和—反应中断裂旧共价键的键能之和【答案】A【详解】A.体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向，该反应属于混乱度减小的反应，能自发说明该反应为放热反应，即∆H<0，故A正确；B.氢氧燃料电池，氢气作负极，失电子发生氧化反应，中性条件的电极反应式为：2H2−4e−=4H+，故B错误；C.常温常压下，Vm≠22.L/mol，无法根据气体体积进行微粒数目的计算，故C错误；D.反应中，应该如下估算：∆H=反应中断裂旧化学键的键能之和−反应中形成新共价键的键能之和，故D错误。2.由H、C、N、O、S等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。I.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇，回答下列问题:（1）对甲烷而言，有如下两个主要反应:①CH4(g)+1/2O2(g)=CO(g)+2H2(g)△H1=−36kJ·mol−12CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+216kJ·mol−1若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO、H2，为维持热平衡，年生产lmolCO,转移电子的数目为______________________。（2）甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品一甲醛，制备过程中能量的转化关系如图所示。①写出上述反应的热化学方程式________________________________。②反应热大小比较:过程I________过程II(填“大于”、“小于”或“等于”)。II.（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领城的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag−ZSM−5为催化剂，删得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO，温度超过775K，发现NO的分解率降低。其可能的原因为_____________________________________，在n(NO)/n(CO)=1的条件下，为更好的除去NOx物质，应控制的最佳温度在_______K左右。（4）车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)，一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:物质温度℃活性炭NOEF初始3.0000.1000T12.9600.0200.0400.040T22.9750.0500.0250.025①写出NO与活性炭反应的化学方程式_________________________________________；②若T1<T2，则该反应的ΔH_________0(填“>”、“<”或“=”)；③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为______。【答案】(1).6NA(2).CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)ΔH=+(E2−E1)kJ/mol(3).等于(4).NO分解反应是放热反应，升高温度不利于反应进行(只写升高温度不利于反应进行也得满分，其他合理说法也得分)(5).870(接近即可给分)(6).C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)(7).<(8).80%【解析】为维持热平衡，①×6+②相加可得7CH4(g)+3O2(g)+H2O(g)=7CO(g)+15H2(g)△H=0，反应中生成7molCO转移电子总数42mol，所以产生lmolCO转移的电子数为6NA；正确答案：6NA。（2）①根据图示所示，ΔH=生成物总能量−反应物总能量=(E2−E1)kJ/mol，反应的热化学方程式为：CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)ΔH=+(E2−E1)kJ/mol；正确答案：CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)ΔH=+(E2−E1)kJ/mol。②ΔH为E2和E1的差值，根据图示可知E2−E1的差值没有发生变化，所以过程I和过程II反应热相等；正确答案：相等。（3）从图像变化可以看出，当不使用CO时，温度超过775K，发现NO的分解率降低，说明NO分解反应是放热反应，升高温度，平衡左移，不利于反应向右进行；正确答案：NO分解反应是放热