化学反应与能量F1化学反应与能量变化20.F1B3H1K1[·江苏卷]磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)===6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)ΔH1=+3359.26kJ·mol-1CaO(s)+SiO2(s)===CaSiO3(s)ΔH2=-89.61kJ·mol-12Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)===6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)ΔH3则ΔH3=______________kJ·mol-1。(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:11P4+60CuSO4+96H2O===20Cu3P+24H3PO4+60H2SO460molCuSO4能氧化白磷的物质的量是__________。(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。图0①为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在________;pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为____________。②Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。(4)磷的化合物三氯氧磷(PClOClCl)与季戊四醇(CHOH2CHOH2CCH2OHCH2OH)以物质的量之比2∶1反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体X,并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢谱如下图所示。图0①酸性气体是____________(填化学式)。②X的结构简式为________________。20.[答案](1)2821.6(2)3mol(3)①4~5.5(介于此区间内的任意值或区间均可)c(HPO)>c(H2PO)②3Ca2++2HPO===Ca3(PO4)2↓+2H+(4)①HCl②POClOOCH2CCH2CH2OPOClOCH2[解析](1)“依据盖斯定律,将上式+下式×6”,即得所求反应的ΔH=+3359.26kJ·mol-1+(-89.61kJ·mol-1)×6=2821.6kJ·mol-1。(2)P的化合价有升有降,Cu的化合价只降低。P从0价升到+5价,1molP4共失去20mol电子,根据得失电子守恒有:n(P4)×20=n(CuSO4)×1,所以60molCuSO4可以氧化3molP4。(3)①从图中不难看出,pH在4~5.5之间时,H2PO的含量最高。在pH=8时,溶液中含有HPO和H2PO两种离子,且前者大于后者。②足量的Ca2+与HPO部分电离出的PO结合,生成难溶的Ca3(PO4)2沉淀,促进了HPO的电离,故溶液显酸性。(4)三氯氧磷与季戊四醇以2∶1反应,核磁共振氢谱中的峰由2组变成1组,显然应为四个羟基上的H原子被取代了,生成了HCl及POClOOCH2CCH2CH2OPOClOCH2。7.E3F1[·安徽卷]我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:HCHO+O2――→CO2+H2O。下列有关说法正确的是()A.该反应为吸热反应B.CO2分子中的化学键为非极性键C.HCHO分子中既含σ键又含π键D.每生成1.8gH2O消耗2.24LO27.C[解析]甲醛发生氧化反应属于放热反应,A项错误;CO2分子中化学键为碳氧双键,该化学键是不同非金属元素间形成的极性键,B项错误;在HCHO中C—H键为σ键,在碳氧双键中一条为σ键、一条为π键,C项正确;根据HCHO+O2――→CO2+H2O可知,每生成1.8g(即0.1mol)水,消耗0.1molO2,因不知氧气所处温度、压强,无法确定其体积,D项错误。11.F1F2F3[·福建卷]某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下:mCeO2――→(m-x)CeO2·xCe+xO2(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2――→mCeO2+xH2+xCO下列说法不正确的是()A.该过程中CeO2没有消耗B.该过程实现了太阳能向化学能的转化C.图0中ΔH1=ΔH2+ΔH3图0D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-===CO+2H2O11.C[解析]H2O、CO2转变为H2、CO的过程分两步进行,第1步反应消耗CeO2的物质的量与第2步反应生成CeO2的物质的量相同,则该过程中CeO2没有消耗,A项正确;上述转变将化学能较低的H2O、CO2转化为化学能较高的H2、CO,将太阳能转化为化学能储存在燃料(水煤气或H2和CO)中,B项正确;读图...