二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型能源，它清洁、高效、具有优良的环保性能。Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下：催化反应室中(压强2.0～10.0 MPa，温度230～280℃)进行下列反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝－90.7 kJ/mol ①2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5 kJ/mol ②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2 kJ/mol ③(1)甲烷氧化可制得合成气，反应如下：CH4(g)＋O2(g)CO(g)＋2H2(g) ΔH＝－35.6 kJ/mol。该反应是反应(填“自发”或“非自发”)。(2)催化反应室中总反应3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝。830℃时反应③的K＝1.0，则在催化反应室中反应③的K1.0(填“>”、“<”或“＝”)。(3)上述反应中，可以循环使用的物质有。Ⅱ.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。b电极是极。

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1. 二甲醚(CH₃OCH₃)被称为21世纪的新型能源，它清洁、高效、具有优良的环保性能。

Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下：

催化反应室中(压强2.0～10.0 MPa，温度230～280℃)进行下列反应：

CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)ΔH＝－90.7 kJ/mol ①

2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)ΔH＝－23.5 kJ/mol ②

CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)ΔH＝－41.2 kJ/mol ③

(1)甲烷氧化可制得合成气，反应如下：CH₄(g)＋ $\text{[math]}$ O₂(g)CO(g)＋2H₂(g) ΔH＝－35.6 kJ/mol。该反应是反应(填“自发”或“非自发”)。

(2)催化反应室中总反应3CO(g)＋3H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)的ΔH＝。830℃时反应③的K＝1.0，则在催化反应室中反应③的K1.0(填“>”、“<”或“＝”)。

(3)上述反应中，可以循环使用的物质有。

Ⅱ.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。b电极是极。

【考点】

盖斯定律及其应用;

【答案】

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填空题普通

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能力提升

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拓展培优

真题演练

换一批

1. 奥运会火炬常用的燃料为丙烷和甲醇。丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。

已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$

相同条件下，反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 。

解答题容易

2. 根据下图和热反应方程式，写反应II的热化学方程。

反应I：2H₂SO₄(l)=2SO₂(g) + O₂ (g) + 2H₂O(g) ΔH₁ = 551 kJ/mol

反应III：S(s) + O₂ (g)=SO₂ (g) ΔH₃ =−297 kJ/mol

填空题容易

I．完成下列问题。

（1）①已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中：

4P(白磷，s)+5O₂(g)=2P₂O₅(s)　∆H₁

4P(红磷，s)+5O₂(g)=2P₂O₅(s)　∆H₂

则有：∆H₁∆H₂(填“>”，“<”，“=”)。

②在25℃，101kPa下，无水乙醇的燃烧热∆H=-1366.8kJ/mol，则乙醇燃烧的热化学方程式为。

（2）常温常压下，氯气和水反应的能量变化关系如图所示。

请回答下列问题：

①该反应是(填“吸热”或“放热”)反应，原因是。

②)写出该反应的热化学方程式：(反应热用含E₁、E₂的代数式表示)。

II．甲醇的合成

（3）已知：CO(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=CO₂(g)　∆H₁

H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=H₂O(g)　∆H₂

CH₃OH(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)　∆H₃

以CO(g)和H₂(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g)。该反应的∆H=(用含∆H₁、∆H₂、∆H₃的式子表示)。

填空题普通

2. 已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如下图所示。

(1) 写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式。

(2) CO的燃烧热 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

填空题普通

3. 随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂引起了全世界的普遍重视。

(1) 把煤作为燃料可通过下列两种途径：

途径I：C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₁<0 ①

途径Ⅱ：先制成水煤气：C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ΔH₂>0 ②

再燃烧水煤气：2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH₃<0 ③

2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH₄<0 ④

则途径I放出的热量(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量；ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃、ΔH₄的数学关系式是。

(2) 在25℃、101kPa下，2g甲醇完全燃料放热45.36kJ，写出甲醇燃烧热的热化学方程式。

(3) 已知①CO(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=CO₂(g) ∆H₁=-283.0kJ/mol

②H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=H₂O(l) ΔH₂=-285.8kJ/mol

③C₂H₅OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+3H₂O(l) ΔH₃=-1370kJ/mol

试计算④2CO(g)＋4H₂(g)=H₂O(l)＋C₂H₅OH(l)的ΔH=。

(4) 近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：

反应I：2H₂SO₄(l)=2SO₂(g)+2H₂O(g)+O₂(g) ∆H₁=+551kJ/mol

反应Ⅲ：S(s)+O₂(g)=SO₂(g) ∆H₃=-297kJ/mol

反应Ⅱ的热化学方程式：。

(5) 火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。制得该物质的热化学方程式为： $\text{[math]}$ 。该反应中每转移1 mol电子放出的热量为 $\text{[math]}$ 。

填空题普通

1. 标准摩尔生成焓(用△H标表示)是指在25℃、101kPa时，由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃、101kPa时下列反应：

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$

③C(金刚石，s) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$

④C(金刚石，s) $\text{[math]}$ (石墨，s) $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$

则乙烯的标准生成焓 $\text{[math]}$ 标( $\text{[math]}$ )为

A. +53.4kJ⋅mol $\text{[math]}$ B. -53.4kJ⋅mol $\text{[math]}$ C. +52.4kJ⋅mol $\text{[math]}$ D. -52.4kJ⋅mol $\text{[math]}$

单选题普通

2. 环戊二烯(

)是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。

已知：(g)=(g)+H₂(g)　ΔH₁= +100.3 kJ·mol^-1　①

(g)+I₂(g)= (g)+2HI(g)　ΔH₂= +89.3 kJ·mol^-1　②

则氢气和碘蒸气反应生成碘化氢气体的热化学方程式为

A. H₂(g)+I₂(s)=2HI(g)　ΔH= -11.0 kJ·mol^-1 B. H₂(g)+I₂(g)=2HI(g)　ΔH= -11.0 kJ·mol^-1 C. H₂+I₂=2HI　 ΔH= -11.0 kJ·mol^-1 D. H₂(g)+I₂(g)=2HI(g)　ΔH= +11.0 kJ·mol^-1

单选题容易

3. 某同学为了估算反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ ，构建如下图循环。下列说法不正确的是

A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均可由相应的键能数据得到 C. 按照该过程所示，断开的化学键均为非极性共价键 D. 该循环过程不一定表示反应的真实历程

单选题普通

1. $\text{[math]}$ 基活性炭催化 $\text{[math]}$ 重整不仅可获得合成气( $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ )，还能同时消耗两种温室气体，回答下列问题：

(1) $\text{[math]}$ 重整反应为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，相关物质的燃烧热数值如下表所示：

物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
燃烧热 $\text{[math]}$	a	b	c

该催化重整反应的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (用含a、b、c的代数式表示)，从热力学角度考虑，有利于合成气生成的条件是(填“高压”或“低压”)。

(2) 控制温度为T℃，总压为5.0 $\text{[math]}$ ，在密闭容器中加入1 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 与2 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 及催化剂进行重整反应，达到平衡时 $\text{[math]}$ 的体积分数为20%， $\text{[math]}$ 的平衡转化率为，平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(3) 常压条件下，将等物质的量的 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 充入密闭容器，同时存在以下反应：

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

④ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应达平衡时混合气体的组成如图，曲线m和n中，表示 $\text{[math]}$ 的是。在900℃之前，m曲线明显处于表示 $\text{[math]}$ 的曲线上方，原因是。

(4) 以 $\text{[math]}$ 作催化剂，利用合成气制备烃类物质的反应机制如下：

根据图示，利用该反应机制合成乙烯的化学方程式为。合成乙烯过程中，下列说法正确的是(填序号)。

a．反应物吸附过程只断裂极性键

b． $\text{[math]}$ 偶联过程中只形成非极性键

c．整个反应过程中无极性键生成

综合题困难

2. 研究发现，含PM2.5的雾霾主要成分有： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 及可吸入颗粒等。

(1) 为消除 $\text{[math]}$ 对环境的污染，可利用 $\text{[math]}$ 在一定条件下与NO反应生成无污染的气体。

已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$

①下列表示 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 在一定条件下反应，生成无污染气体的能量转化关系示意图，正确的是。

②下图是反应 $\text{[math]}$ 过程中 $\text{[math]}$ 的体积分数随X变化的示意图，X代表的物理量可能是，理由是。

(2) 目前，消除氮氧化物污染有多种方法。用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为：

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$

某研究小组向某密闭容积固定的容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温( $\text{[math]}$ ℃)条件下反应，反应进行到不同时刻测得各物质的浓度如下表所示：

时间/min	NO/mol·L $\text{[math]}$	$\text{[math]}$ /mol·L $\text{[math]}$	$\text{[math]}$ /mol·L $\text{[math]}$
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017
50	0.032	0.034	0.017

① $\text{[math]}$ ℃时，该反应的平衡常数 $\text{[math]}$ 。(写数值即可，保留到小数点后两位)。

②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是。

③若升高温度至 $\text{[math]}$ ℃(其他条件不变)，达到平衡时，容器中NO、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的浓度之比为5∶3∶3，则该反应的 $\text{[math]}$ 0(填“>”、“<”或“=”)。

④下列措施不能提高该反应中NO转化率的是

a．增加活性炭用量 b．升高温度 c．增大压强 d．移出产物 $\text{[math]}$

综合题普通

3. 氯仿通过光照氧化可生成光气 $\text{[math]}$ 可进一步与 $\text{[math]}$ 合成碳酸二甲酯 $\text{[math]}$ ，主要发生两个反应：

反应I． $\text{[math]}$

反应II． $\text{[math]}$

回答下列问题：

(1) 计算 $\text{[math]}$ ；该反应能自发进行的条件为(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。

(2) 在体积分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的两个恒容密闭容器中，均充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，光照条件下只发生反应I，测得 $\text{[math]}$ 的平衡转化率随温度 $\text{[math]}$ 的变化关系如图甲所示。

① $\text{[math]}$ 时，体积为 $\text{[math]}$ 的容器中，反应经 $\text{[math]}$ 达到平衡。 $\text{[math]}$ 内， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

② $\text{[math]}$ 时，用各气体的物质的量分数表示反应I的平衡常数 $\text{[math]}$ (对于反应 $\text{[math]}$ 为物质的量分数)。

③结合图像分析 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)，解释其原因为。

(3) 已知 $\text{[math]}$ 在光照时间过长时会发生反应： $\text{[math]}$ 。甲、乙两个初始温度和压强均相同的恒温恒压密闭容器，甲中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，乙中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别发生反应， $\text{[math]}$ 的产率随时间变化关系如图乙所示。

①曲线a表示容器(填“甲”或“乙”)中 $\text{[math]}$ 的产率随时间变化的关系；

② $\text{[math]}$ 后，曲线b对应 $\text{[math]}$ 的产率高的原因为。

综合题困难

1. 已知C₃H₈脱H₂制烯烃的反应为C₃H₈= C₃H₆+H₂。固定C₃H₈浓度不变，提高CO₂浓度，测定出口处C₃H₆、H₂、CO浓度。实验结果如下图。

已知：

C₃H₈(g)+5O₂(g)=3CO₂(g)+4H₂O(g) △H=-2043.9kJ/mol

C₃H₆(g)+9/2O₂(g)=3CO₂(g)+3H₂O(g) △H=-1926.1kJ/mol

H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g) △H=-241.8kJ/mol

下列说法错误的是（）

A. C₃H₈(g)=C₃H₆(g)+H₂(g) △H=+124kJ/mol B. C₃H₆、H₂的浓度随CO₂浓度变化趋势的差异是因为发生了CO₂+H₂ $\text{[math]}$ CO+H₂O C. 相同条件下，提高C₃H₈对CO₂的比例，可以提高C₃H₈的转化率 D. 如果生成物只有C₃H₆、CO、H₂O、H₂ ，那么入口各气体的浓度c₀和出口各气体的浓度符合3c₀(C₃H₈)+c₀(CO₂)=3c(C₃H₆)+c(CO)+3c(C₃H₈)+c(CO₂)

单选题普通

2. 已知：H₂O(g)=H₂O(l)， △H₁

C₆H₁₂O₆(g)= C₆H₁₂O₆(s)， △H₂

C₆H₁₂O₆(s)+6O₂(g)= 6H₂O(g) +6CO₂(g)， △H₃

C₆H₁₂O₆(g)+6O₂(g)= 6H₂O(l) +6CO₂(g)， △H₄ 下列说法正确的是（）

A. △H₁<0，△H₂<0，△H₃<△H₄ B. 6△H₁+ △H₂ +△H₃ - △H₄ =0 C. -6△H₁+ △H₂ +△H₃ - △H₄ =0 D. -6△H₁+ △H₂ -△H₃ +△H₄ =0

单选题普通

3. 氢卤酸的能量关系如图所示：下列说法正确的是（）

A. 已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH₁＜0 B. 相同条件下，HCl的ΔH₂比HBr的小 C. 相同条件下，HCl的(ΔH₃＋ΔH₄)比HI的大 D. 一定条件下，气态原子生成1 mol H－X键放出a kJ能量，则该条件下ΔH₂＝a kJ·molˉ¹

单选题普通