[新教材]高考化学试题分类汇编:化学反应中的能量变化

20×180-1

=0.07(MPa) ②p1

80×7.85MPa

2

化率提高

③将产物乙醇液化移去 增加n(H2O)∶n(C2H4)比

[解析] (1)根据题中信息可写出由乙烯与浓硫酸间接水合法制乙醇的反应为C2H4+H2SO4―→C2H5OSO3H 和C2H5OSO3H+H2O―→C2H5OH+H2SO4。(2)根据盖斯定律①-②-③得:C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH=-45.5 kJ·mol。间接水合法中用到浓硫酸等强腐蚀性物质,与其相比直接水合法具有污染小、腐蚀性小等优点。(3)①设起始时C2H4和H2O(g)的物质的量均为n,根据C2H4的转化率为20%,则平衡时C2H4、H2O(g)和C2H5OH的物质的量分别为80%n、80%n和20%n,则

-1

p(C2H5OH)Kp==p(C2H4)·p(H2O)

20%np2n-20%n?80%np??2n-20%n???

20×180-1

=2=0.07(MPa)。②增大压强,平衡将正向移280×7.85MPa

动,能提高C2H4的转化率,即压强p1<p2<p3<p4。③为了使平衡正向移动,还可以将乙醇液化及时分离,或增大n (H2O):n (C2H4) 之比等措施。

25.[2014·安徽卷] Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。

(1)Na位于元素周期表第________周期第________族;S的基态原子核外有________个未成对电子;Si的基态原子核外电子排布式为________________________。

(2)用“>”或“<”填空:

第一电离能 Si____S 离子半径 O____Na 2-+熔点 NaCl____Si 酸性 H2SO4____HClO4 (3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下,已知该反应每消耗

1 mol CuCl(s),放热

44.4 kJ,该反应的热化学方程式是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (4)ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式

________________________________________________________________________。

25.(1)三 Ⅰ A 2 1s2s2p3s3p (2)

< > < < 2

2

6

2

2

(3)4CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6 kJ·mol(合理答案均可) (4)2ClO2+C2el2===2ClO2+2Cl(合理答案均可)

-1

[解析] (1)Na核外电子分三层排布且最外层电子数为1,位于周期表的第三周期ⅠA族;S的价层电子排布为3s3p,利用洪特规则和泡利不相容原理可知S的基态原子核外有2个未成对电子;依据能量最低原理以及洪特规则和泡利不相容原理,14号元素Si的基态原子核外电子排布式为1s2s2p3s3p。(2)非金属性Si<S,因此第一电离能Si<S;核外电子排布相同的简单离子,核电荷数越大离子半径越小,离子半径O>Na;离子晶体NaCl的熔点小于原子晶体单质硅的熔点;元素非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,酸性H2SO4<HClO4。(3)利用氧化还原反应规律和原子守恒等可知,CuCl与O2反应得到氧化产物CuCl2,黑色产物必为还原产物CuO(同时也属于氧化产物),由此可得反应的热化学方程式:4CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6 kJ/mol。(4)Cl2将ClO2氧化为ClO2,自身被还原为Cl,由此可得反应的离子方程式,并可标出电子转移的方向和数目。

23. [2014·福建卷] 元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。 (1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为________。

(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是________(填序号)。

a.Cl2、Br2、I2的熔点 b.Cl2、Br2、I2的氧化性 c.HCl、HBr、HI的热稳定性 d.HCl、HBr、HI的酸性

(3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:

80 ℃,通电室温,KCl

NaCl溶液――→NaClO――→KClO3晶体①完成Ⅰ中反应的总化学方程式: 3溶液ⅠⅡ NaCl+ H2O=== NaClO3+ ________。

②Ⅱ中转化的基本反应类型是________________,该反应过程能析出KClO3晶体而无其他晶体析出的原因是____________________________________。

(4)一定条件下,在水溶液中1 mol Cl、ClOx(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如右图所示。

①D是________(填离子符号)。

②B→A+C反应的热化学方程式为________________(用离子符号表示)。

2-

2

2

6

2

2

2

4

23.(1) (2)b、c (3)①1NaCl+3H2O===1NaClO3+3H2↑

②复分解反应

室温下,氯酸钾在水中的溶解度明显小于其他晶体

(4)①ClO4 ②3ClO(aq)===ClO3(aq)+2Cl(aq) ΔH=-117 kJ·mol

-1

[解析] (1)与氯元素同族的短周期元素为F,F的原子结构示意图为。

(2)Cl2、Br2、I2都是分子晶体,其熔点受分子间作用力影响,与非金属性无关,a项错误;单质的氧化性越强则其元素的非金属性越强,b项正确;非金属性强弱可用气态氢化物的稳定性判断,c项正确;卤素氢化物的酸性可用来判断氢原子与卤素原子形成的共价键强弱,d项错误。(3)①根据氧化还原反应的化合价升降法配平可得:NaCl+3H2O===NaClO3+3H2↑;②步骤Ⅱ发生的反应NaClO3+KCl===KClO3↓+NaCl↑,各元素的化合价没有变化,则该反应属于复分解反应。在室温下,氯酸钾在水中的溶解度小于其他晶体,则有氯酸钾晶体析出而无其他晶体析出。(4)①从图可知D中氯元素的化合价为+7,则D为ClO4;②从图中可知:A为Cl,B为ClO,C为ClO3, B→A+C的氧化还原反应用升降法配平可得该热化学方程式为3ClO(aq)=== ClO3 (aq)+ 2Cl(aq) ΔH=(63 kJ/mol+2×0)-3×60 kJ/mol=-117 kJ/mol。

28. [2014·全国卷] 化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:

(1)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为____________________________________________。

(2)反应AX3(g)+X2(g)

AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2

mol。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。

①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)=______________________。 ②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为____________(填实验序号);与实验a相比,其他两组改变的实验条件及判断依据是:b________________________________________________c____________________________________________。

③用p0表示开始时总压强,p表示平衡时总压强,α表示AX3的平衡转化率,则α的表达式为______________;实验a和c的平衡转化率:αa为________,αc为________。

28.(1)AX3(l)+X2(g)===AX5(s) ΔH=-123.8 kJ/mol (2)①mol·L·min

-1

-1

0.10 mol-4

=1.7×10

10 L×60 min

120 kPan解:开始时n0=0.4 mol,总压强为160 kPa,平衡时总压强为120 kPa,则n为=,

160 kPa0.40 mol

n=0.40 mol×

120 kPa

=0.30 mol,

160 kPa

AX5(g)

AX3(g)+X2(g)

起始时n0/mol:0.20 0.20 0 平衡时n/mol:0.20-x 0.20-x x (0.20-x)+(0.20-x)+x=0.30

x=0.10 v(AX5)=

0.10 mol-4-1-1

=1.7×10 mol·L·min

10 L×60 min

②bca 加入催化剂。反应速率加快,但平衡点没有改变 温度升高。反应速率加快,但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变,但起始总压强增大) ③α=2(1-) 50% 40%

[解析] (1)书写热化学方程式时要注意常温下AX3呈液态,AX5呈固态。(2)②由图像知,达到平衡所需时间:a>c>b,所以反应速率v(AX5)由大到小的顺序为b>c>a;与实验a相比,实验b先达到平衡,化学反应速率快,但平衡点没有变化,说明实验b加入了催化剂;反应为放热反应,与实验a相比,实验c平衡向逆反应方向移动,且反应速率加快,说明实验c改变的条件是升高温度。

AX3(g) + X2(g)

AX5(g)

pp0

起始量(mol) 0.2 0.2 0 变化量(mol) x x x 平衡量(mol) 0.2-x 0.2-x x

0.4-xp0.4(p0-p)0.4(p0-p)p则有=,解得x=,则AX3的转化率为=2(1-);分别将

0.4p0p00.2×p0p0

实验a、c的p、p0的数据代入上式,得aa、ac分别为50%、40%。

10. [2014·江苏卷] 已知: C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 CO2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH2 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3 4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4 3CO(g)+Fe2O3(s)===3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A.ΔH1>0,ΔH3<0 B.ΔH2>0,ΔH4>0 C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5

10.C [解析] C、CO的燃烧都是放热反应,故ΔH1<0、ΔH3<0,A项错误;CO2与C生成CO

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