专题9：化学反应中的能量变化

【2015重庆理综化学】黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：
S（s）+2KNO₃（s）+3C（s）==K₂S（s）+N₂（g）+3CO₂（g）ΔH=" x" kJ·mol^－1
已知硫的燃烧热ΔH₁=" a" kJ·mol^－1
S（s）+2K（s）==K₂S（s）ΔH₂=" b" kJ·mol^－1
2K（s）+N₂（g）+3O₂（g）==2KNO₃（s）ΔH₃=" c" kJ·mol^－1
则x为

【2015北京理综化学】最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：

下列说法中正确的是

【2015海南化学】己知丙烷的燃烧热△H=-2215KJ·mol^-1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量约为

【2015江苏化学】下列说法正确的是

A．分子式为C2H6O的有机化合物性质相同

B．相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能 途径a：CCO+H2CO2+H2O 途径b：CCO2

C．在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数

D．通过化学变化可以直接将水转变为汽油

【2015上海化学】已知H₂O₂在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是

【2015江苏化学】烟气（主要污染物SO₂、NOx）经O₃预处理后用CaSO₃水悬浮液吸收，可减少烟气中SO₂、NOx的含量。O₃氧化烟气中SO₂、NOx的主要反应的热化学方程式为：
NO（g）＋O₃（g）=NO₂（g）＋O₂（g）△H=－200．9kJ·mol^－1
NO（g）＋1/2O₂（g）=NO₂（g）△H=－58．2kJ·mol^－1
SO₂（g）＋O₃（g）=SO₃（g）＋O₂（g）△H=－241．6kJ·mol^－1
（1）反应3NO（g）＋O₃（g）=3NO₂（g）的△H=_______mol·L^－1。
（2）室温下，固定进入反应器的NO、SO₂的物质的量，改变加入O₃的物质的量，反应一段时间后体系中n（NO）、n（NO₂）和n（SO₂）随反应前n（O₃）：n（NO）的变化见下图。

①当n（O₃）：n（NO）>1时，反应后NO₂的物质的量减少，其原因是__________。
②增加n（O₃），O₃氧化SO₂的反应几乎不受影响，其可能原因是   _________。
（3）当用CaSO₃水悬浮液吸收经O₃预处理的烟气时，清液（pH约为 8）中SO₃^2－将NO₂转化为NO₂^－，其离子方程式为：___________。
（4）CaSO₃水悬浮液中加入Na₂SO₄溶液，达到平衡后溶液中c（SO₃^2－）=_______[用c（SO₄^2－）、Ksp（CaSO₃）和Ksp（CaSO₄）表示]；CaSO₃水悬浮液中加入Na₂SO₄溶液能提高NO₂的吸收速率，其主要原因是_________。

【2015海南化学】氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：
（1）氨的水溶液显弱碱性，其原因为       （用离子方程式表示），0．1 mol·L^-1的氨水中加入少量的NH₄Cl固体，溶液的PH      （填“升高”或“降低”）；若加入少量的明矾，溶液中的NH₄⁺的浓度        （填“增大”或“减小”）。
（2）硝酸铵加热分解可得到N₂O和H₂O，250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的化学方程式为        ，平衡常数表达式为        ；若有1mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为       mol。
（3）由N₂O和NO反应生成N₂和NO₂的能量变化如图所示，若生成1molN₂，其△H=       kJ·mol^-1。

【2015广东理综化学】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图所示的催化剂循环实现，

其中，反应①为：2HCl（g）+ CuO（s）H₂O（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a_HCl—T曲线如图2，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a_HCl—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a_HCl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。

【2015山东理综化学】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△H_Ⅰ_____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

【2015新课标Ⅰ卷理综化学】碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。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MnO₂和H₂SO₄，即可得到I₂，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AgNO₃溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为：_____________，已知K_sp（AgCl）=1.8×10^-10，K_sp（AgI）=8.5×10^-17。
（3）已知反应2HI（g）===H₂（g）+ I₂（g）的ΔH= +11kJ·mol^－1，1mol H₂（g）、1mol I₂（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）H₂（g）+ I₂（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：

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·x²（HI），逆反应速率为v_逆=k_逆·x（H₂）·x（I₂），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=40min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（H₂）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）

【2015新课标Ⅱ卷理综化学】甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO₂和H₂）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）            △H₁
②CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）   △H₂
③CO₂（g）+H₂（g）CO（g）+H₂O（g）      △H₃
回答下列问题：
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

由此计算△H₁＝   kJ·mol^-1，已知△H₂＝-58kJ·mol^-1，则△H₃＝   kJ·mol^-1。
（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为     ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为      （填曲线标记字母），其判断理由是                  。

（3）合成气的组成n（H₂）/n（CO+CO₂）＝2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。α（CO）值随温度升高而      （填“增大”或“减小”），其原因是        。图2中的压强由大到小为_____，其判断理由是_____。