2019-2020年高考化學(xué)試題分項版解析 專題09 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化(含解析).doc
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2019-2020年高考化學(xué)試題分項版解析 專題09 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化(含解析) 1.【xx重慶理綜化學(xué)】黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一,其爆炸的熱化學(xué)方程式為: S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH= x kJmol-1 已知硫的燃燒熱ΔH1= a kJmol-1 S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJmol-1 2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJmol-1 則x為( ) A.3a+b-c B.c +3a-b C.a(chǎn)+b-c D.c+a-b 【答案】A 2.【xx北京理綜化學(xué)】最新報道:科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下: 下列說法中正確的是( ) A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng) B.在該過程中,CO斷鍵形成C和O C.CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2 D.狀態(tài)Ⅰ →狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過程 【答案】C 3.【xx海南化學(xué)】己知丙烷的燃燒熱△H=-2215KJmol-1,若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8g水,則放出的熱量約為( ) A.55 kJ B.220 kJ C. 550 kJ D.1108 kJ 【答案】A 【解析】丙烷分子式是C3H8,燃燒熱為△H=-2215KJmol-1,1mol丙烷燃燒會產(chǎn)生4mol水,放熱2215KJ。丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8g水,物質(zhì)的量為0.1mol,消耗丙烷的物質(zhì)的量為0.025mol,所以反應(yīng)放出的熱量是Q=0.025mol2215kJ/mol=55.375kJ,選A。 【考點(diǎn)定位】本題從知識上考查燃燒熱的概念、反應(yīng)熱的計算,從能力上考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力及計算能力。 【名師點(diǎn)睛】本題以丙烷為載體考查燃燒熱的概念、反應(yīng)熱的計算。準(zhǔn)確把握燃燒熱的概念:298K、101Kpa時,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。抓住丙烷的分子式C3H8,利用原子守恒確定生成物水和熱量的關(guān)系:4molH2O(l)——2215KJ,結(jié)合題給數(shù)據(jù)解決此題。 4.【xx江蘇化學(xué)】下列說法正確的是( ) A.分子式為C2H6O的有機(jī)化合物性質(zhì)相同 B.相同條件下,等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化,途徑a比途徑b放出更多熱能 途徑a:CH2O 高溫 CO+H2O2 燃燒 CO2+H2O 途徑b:CO2 燃燒 CO2 C.在氧化還原反應(yīng)中,還原劑失去電子總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù) D.通過化學(xué)變化可以直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)槠? 【答案】C 【解析】A、C2H6O可以是CH3CH2OH,也可以是CH3OCH3,化學(xué)性質(zhì)不同,故A錯誤;B、根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)熱只跟始態(tài)和終態(tài)有關(guān),跟反應(yīng)過程無關(guān),始態(tài)和終態(tài)不變,反應(yīng)熱不變,等質(zhì)量C生成CO2,放出熱量相同,故B錯誤;C、氧化還原反應(yīng)中,得失電子數(shù)目守恒,故C正確;D、違背了化學(xué)變化的元素守恒,故D錯誤。 【考點(diǎn)定位】考查有機(jī)物同分異構(gòu)體的性質(zhì)、蓋斯定律、氧化還原反應(yīng)的規(guī)律、化學(xué)反應(yīng)規(guī)律等知識。 【名師點(diǎn)睛】涉及同分異構(gòu)體、蓋斯定律的應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)的規(guī)律、化學(xué)反應(yīng)遵循規(guī)律,同分異構(gòu)體化學(xué)性質(zhì)可能相同,如正丁烷、異丁烷等,也可能不相等,如乙醇、乙醚等,氧化還原反應(yīng)規(guī)律體現(xiàn)在得失電子數(shù)目守恒、歸中規(guī)律、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手等知識上,而化學(xué)反應(yīng)應(yīng)是遵循原子個數(shù)守恒和元素守恒等,注重學(xué)生基礎(chǔ)的夯實(shí)。 【注】本題分類于專題4、9 5.【xx上海化學(xué)】已知H2O2在催化劑作用下分解速率加快,其能量隨反應(yīng)進(jìn)程的變化如下圖所示。下列說法正確的是( ) A.加入催化劑,減小了反應(yīng)的熱效應(yīng) B.加入催化劑,可提高H2O2的平衡轉(zhuǎn)化率 C.H2O2分解的熱化學(xué)方程式:H2O2 → H2O + O2 + Q D.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 【答案】D 【解析】A.加入催化劑,減小了反應(yīng)的活化能,使反應(yīng)在較低的溫度下發(fā)生,但是反應(yīng)的熱效應(yīng)不變,錯誤。B.加入催化劑,可提高H2O2的分解的反應(yīng)速率,該反應(yīng)不是可逆反應(yīng),而且催化劑不能是平衡發(fā)生移動,因此不存在平衡轉(zhuǎn)化率的提高與否,錯誤。C.在書寫熱化學(xué)方程式式,也要符合質(zhì)量守恒定律,而且要注明與反應(yīng)的物質(zhì)多少相對應(yīng)的能量和物質(zhì)的存在狀態(tài),錯誤。D.根據(jù)圖示可知反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),正確。 【考點(diǎn)定位】考查圖示法在表示催化劑對化學(xué)反應(yīng)的影響的知識。 【名師點(diǎn)睛】圖像方法在化學(xué)反應(yīng)原理的表示中有直觀、形象、具體的特點(diǎn),在溶液的成分的確定、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、沉淀的形成及溶解、化學(xué)反應(yīng)過程的能量變化及反應(yīng)的過程和反應(yīng)的熱效應(yīng)中多有應(yīng)用。反應(yīng)的過程就是原子重新組合的過程,在這個過程中斷裂舊鍵吸收能量,形成新的化學(xué)鍵放出熱量。反應(yīng)物的能量要高于生成物的能量就是放熱反應(yīng),生成物的能量若高于反應(yīng)物的能量,反應(yīng)是吸熱反應(yīng)??辞宸磻?yīng)物、生成物的能量的高低,掌握反應(yīng)的熱效應(yīng)的含義及反應(yīng)原理,是本題的關(guān)鍵。 【注】本題分類于專題9、11 6.【xx江蘇化學(xué)】(14分)煙氣(主要污染物SO2、NOx)經(jīng)O3預(yù)處理后用CaSO3水懸浮液吸收,可減少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為: NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJmol-1 NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=-58.2kJmol-1 SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g) △H=-241.6kJmol-1 (1)反應(yīng)3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_______molL-1。 (2)室溫下,固定進(jìn)入反應(yīng)器的NO、SO2的物質(zhì)的量,改變加入O3的物質(zhì)的量,反應(yīng)一段時間后體系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)隨反應(yīng)前n(O3):n(NO)的變化見右圖。 ①當(dāng)n(O3):n(NO)>1時,反應(yīng)后NO2的物質(zhì)的量減少,其原因是__________。 ②增加n(O3),O3氧化SO2的反應(yīng)幾乎不受影響,其可能原因是 _________。 (3)當(dāng)用CaSO3水懸浮液吸收經(jīng)O3預(yù)處理的煙氣時,清液(pH約為 8)中SO32-將NO2轉(zhuǎn)化為NO2-,其離子方程式為:___________。 (4)CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4溶液,達(dá)到平衡后溶液中c(SO32-)=________[用c(SO42-)、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示];CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率,其主要原因是_________。 【答案】(1)-317.3;(2)①O3將NO2氧化成更高價氮氧化物;②SO2與O3的反應(yīng)速率慢;(3)SO32-+2NO2+2OH-=SO42-+2NO2-+H2O;(4)Ksp(CaSO3)c(SO42-)/Ksp(CaSO4),CaSO3轉(zhuǎn)化為CaSO4使溶液中SO32-的濃度增大,加快SO32-與NO2的反應(yīng)速率。 【考點(diǎn)定位】考查反應(yīng)熱的計算、氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、溶度積的計算等知識 【名師點(diǎn)睛】本試題涉及了熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計算、根據(jù)圖像推斷可能出現(xiàn)的原因、氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、溶度積的計算等知識,也就是主要體現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)原理考查,讓元素及其化合物的性質(zhì)做鋪墊,完成化學(xué)反應(yīng)原理的考查,讓學(xué)生用基礎(chǔ)知識解決實(shí)際問題,知識靈活運(yùn)用。 【注】本題分類于專題4、9、12 7.【xx海南化學(xué)】(8分)氨是合成硝酸、銨鹽和氮肥的基本原料,回答下列問題: (1)氨的水溶液顯弱堿性,其原因為 (用離子方程式表示),0.1 molL-1的氨水中加入少量的NH4Cl固體,溶液的PH (填“升高”或“降低”);若加入少量的明礬,溶液中的NH4+的濃度 (填“增大”或“減小”)。 (2)硝酸銨加熱分解可得到N2O和H2O,250℃時,硝酸銨在密閉容器中分解達(dá)到平衡,該分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,平衡常數(shù)表達(dá)式為 ;若有1mol硝酸銨完全分解,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 mol。 (3)由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示,若生成1molN2, 其△H= kJmol-1。 【答案】(1)NH3H2ONH4++OH- 降低 增大;; (2)NH4NO3N2O+2H2O;c(N2O)c(H2O)2;4 (3)-139 【解析】(1)氨水中的一水合氨部分電離產(chǎn)生銨根離子和氫氧根離子,使溶液顯堿性;若加入氯化銨,則銨根離子濃度增大,一水合氨的電離平衡逆向移動,氫氧根離子濃度減小, pH降低;若加入少量的明礬,鋁離子水解呈酸性,抑制銨離子水解,溶液中的NH4+的濃度增大; (2)根據(jù)題意可書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式,注意為可逆反應(yīng);根據(jù)平衡常數(shù)的定義可書寫該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式,硝酸銨為固體,不能表示平衡常數(shù);硝酸銨中N元素的化合價從+5價降低到-1價或從-3價升高到+1價,均轉(zhuǎn)移4個電子,所以生成1mol氮?dú)鈩t轉(zhuǎn)移4mol電子; (3)根據(jù)圖像可知N2O與NO反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸姆磻?yīng)熱為(209-348)kJ/mol=-109kJ/mol。 【考點(diǎn)定位】本題考查弱電解質(zhì)的電離平衡的判斷,化學(xué)方程式的書寫,化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系判斷。 【名師點(diǎn)睛】以氨氣、硝酸銨和氮的氧化物為載體考查弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素、化學(xué)方程式的書寫、平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫、氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目及反應(yīng)熱的計算。以元素化合物知識為載體考查基本概念和基本原理是高考命題的主旨,考查考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力,是化學(xué)高考的常見題型。題目難度中等。 【注】本題分類于專題9、11、12 8.【xx廣東理綜化學(xué)】(16分)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2,可提高效益,減少污染, (1)傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如右圖所示的催化劑循環(huán)實(shí)現(xiàn), 其中,反應(yīng)①為:2HCl(g) + CuO(s) H2O(g)+CuCl2(g) △H1 反應(yīng)②生成1molCl2(g)的反應(yīng)熱為△H2,則總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 , (反應(yīng)熱用△H1和△H2表示)。 (2)新型RuO2催化劑對上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應(yīng)具有更好的催化活性, ①實(shí)驗測得在一定壓強(qiáng)下,總反應(yīng)的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的aHCl—T曲線如圖12,則總反應(yīng)的△H 0 ,(填“>”、“﹦”或“<”);A、B兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K(A)與K(B)中較大的是 。 ②在上述實(shí)驗中若壓縮體積使壓強(qiáng)增大,畫出相應(yīng)aHCl—T曲線的示意圖,并簡要說明理由: 。 ③下列措施中有利于提高aHCl的有 。 A、增大n(HCl) B、增大n(O2) C、使用更好的催化劑 D、移去H2O (3)一定條件下測得反應(yīng)過程中n(Cl2)的數(shù)據(jù)如下: t(min) 0 2.0 4.0 6.0 8.0 n(Cl2)/10-3mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2 計算2.0~6.0min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)速率(以molmin-1為單位,寫出計算過程)。 (4)Cl2用途廣泛,寫出用Cl2制備漂白粉的化學(xué)方程式。 【答案】(1) 2HCl(g) + 1/2O2(g)H2O(g)+Cl2(g) △H=△H1+△H2 (2) ①< ;K(A);②見右圖 增大壓強(qiáng),平衡右移,ɑHCl增大,相同溫度下,HCl的平衡轉(zhuǎn)化率比之前實(shí)驗的大。 ③B、D (3)解:設(shè)2.0~6.0min時間內(nèi),HCl轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為n,則 2HCl(g) + 1/2O2(g) == H2O(g)+Cl2(g) 2 1 n (5.4-1.8)10-3mol 解得 n=7.210-3mol,所以v(HCl)= 7.210-3mol/(6.0-2.0)min==1.810-3mol/min (4)2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 【解析】根據(jù)圖像信息,箭頭指向的是生成物可寫出反應(yīng)②的熱化學(xué)方程式:CuCl2(g)+1/2O2(g)CuO(s) +Cl2(g) △H2,則①+②可得總反應(yīng);(2)①根據(jù)圖12可知隨著溫度的升高,aHCl減小,說明升高溫度,平衡向逆向移動,則可知逆反應(yīng)吸熱反應(yīng),所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故△H<0,同時由于升高溫度,平衡逆移,則生成物減少,溫度是B點(diǎn)大于A點(diǎn),所以平衡常數(shù)K(A) >K(B);②同時由于該總反應(yīng)是氣體系數(shù)減小的反應(yīng),所以,壓縮體積使壓強(qiáng)增大,一定溫度下,平衡應(yīng)正向移動,ɑHCl應(yīng)較題目實(shí)驗狀態(tài)下為大,所以可得曲線圖: ; ③A、增大n(HCl) ,平衡正向移動,但是平衡移動使HCl減少的趨勢小于增加HCl使增大的趨勢,所以HCl的轉(zhuǎn)化率減小,錯;B、增大n(O2) ,反應(yīng)物的濃度增大,平衡向正向移動,HCl轉(zhuǎn)化率增大,對;C、使用更好的催化劑,不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動,實(shí)驗HCl的轉(zhuǎn)化率不變,錯; D、移去H2O,及減小了生成物的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動,HCl轉(zhuǎn)化率增大。對。故答案是選項B、D。(3)題目中給出的是n(Cl2)的數(shù)據(jù),要求的是以HCl的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)速率,所以根據(jù)方程式進(jìn)行計算,注意是2.0~6.0min內(nèi)的速率,單位是molmin-1:設(shè)2.0~6.0min內(nèi),HCl轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為n,則: 2HCl(g) + 1/2O2(g)=H2O(g)+Cl2(g) 2 1 n (5.4-1.8)10-3mol 解得 n=7.210-3mol,所以v(HCl)= 7.210-3mol/(6.0-2.0)min==1.810-3mol/min (4)Cl2與石灰乳發(fā)生反應(yīng)制取漂白粉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 【注】本題分類與9、11 9.【xx山東理綜化學(xué)】(19分)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸收氫性能,在配合氫能的開發(fā)中起到重要作用。 (1)一定溫度下,某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示,縱軸為平衡時氫氣的壓強(qiáng)(p),橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數(shù)比(H/M)。 在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強(qiáng)的增大,H/M逐慚增大;在AB段,MHx與氫氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy,氫化反應(yīng)方程式為:zMHx(s)+H2(g)==ZMHy(s) △H(Ⅰ);在B點(diǎn),氫化反應(yīng)結(jié)束,進(jìn)一步增大氫氣壓強(qiáng),H/M幾乎不變。反應(yīng)(Ⅰ)中z=_____(用含x和y的代數(shù)式表示)。溫度為T1時,2g某合金4min內(nèi)吸收氫氣240mL,吸氫速率v=______mL?g-1?min。反應(yīng)的焓變△HⅠ_____0(填“>”“<”或“=”)。 (2)η表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例,則溫度為T1、T2時,η(T1)____η(T2)(填“>”“<”或“=”)。當(dāng)反應(yīng)(Ⅰ)處于圖中a點(diǎn)時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,達(dá)到平衡后反應(yīng)(Ⅰ)可能處于圖中的_____點(diǎn)(填“b”“c”或“d”),該貯氫合金可通過______或_______的方式釋放氫氣。 (3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應(yīng),溫度為T時,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________。已知溫度為T時:CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g) △H=+165KJ?mol CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41KJ?mol 【答案】(1)2/(y—x);30;< (2)>;c;加熱 減壓 (3)CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) ?H=—206kJ?mol ̄1 【解析】(1)根據(jù)元素守恒可得z?x+2=z?y,解得z=2/(y—x);吸氫速率v=240mL2g4min=30 mL?g-1?min-1;因為T1- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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