2015年全国高考化学试题汇编 专题四 化学能与热能(B卷)(含解析)

专题四 化学能与热能（B卷）一、选择题（每题5分，共50分）1.（2015清华附中理科综合能力测试四12）关于下图所示转化关系（X代表卤素），说法不正确的是（ ）A 2H(g) +2X(g) = 2HX(g) H30 B 途径生成HX的反应热与途径无关，所以H1 = H2 + H3 C 途径生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定D Cl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径吸收的热量依次增多2.（2015苏锡常镇四市高三教学调研二10）已知：CO2(g) + C(s) 2CO(g)H1 C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)H2CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)H3 CuO(s) + CO(g) Cu(s) + CO2(g)H4 2CuO(s) + C(s) 2Cu(s) + CO2(g)H5 下列关于上述反应焓变的判断不正确的是AH1 0BH2 0CH2H3DH5 2H4 +H1 3.（2015通扬泰淮四市三模10）下列说法正确的是A由图甲可知，升高温度醋酸钠的水解程度增大B由图乙可知，a点Kw的数值比b点Kw的数值大C由图丙可知，反应A(g)+B(g) 2C(g)是吸热反应D由图丁可知，反应C(金刚石，s) = C(石墨，s)的焓变DH =DH1DH24.（2015徐州、宿迁、连云港三市三模10）已知：2CH3OH(g)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H12CO(g)O2(g)2CO2(g) H 22H2(g)O2(g)2H2O(l) H 32H2(g)O2(g)2H2O(g) H 4CO(g)2H2(g)CH3OH(g) H 5下列关于上述反应焓变的判断正确的是AH 10，H 20 BH 3H 4CH 1H 22H 3H 5 D2H 5H 105.（2015景德镇市高三第三次质检考试10）某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。，从分类角度下列分析正确的是（ ）A实验、反应制得的物质均为纯净物 B实验、均未发生氧化还原反应C实验、均为放热反应 D实验、所涉及的物质均为电解质或非电解质6.（2015山东德州高三二模11）如图图示与对应的叙述不相符的是（）图1图2图3图4A图1的目的是检验装置的气密性B图2中分液漏斗振荡静置后，上层液体颜色变浅C图3中电流计的指针不发生偏转D图4液态水分解的热化学方程式为：2H2O（1）2H2（g）+O2（g）H=+571.6KJ/mol7.（2015重庆五区第二次调研抽测理科综合6）已知金刚石的燃烧热为395 kJ/mol，下表是部分化学键的键能数据。下列选项中正确的是（ ）化学键CCO=OC=O键能（kJ/mol）348498x Ax= 794.5Bx= 1142.5C1mol金刚石的能量一定比1mol CO2能量高D金刚石燃烧的热化学方程式为 2C(s)+ O2(g)=2CO(g) H =-790 kJ/mol8.（2015安徽安庆市高三三模10）二、非选择题（共50分）11.（2015北京东城区高三综合练习二26）（14分）氨在国防、工农业等领域发挥着重要作用。（1）工业以甲烷为原料生产氨气的过程如下：过程中，有关化学反应的能量变化如下图所示反应为 反应（填“吸热”或“放热”），CH4 （g）与H2 O（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式是 。( ) ( ) ( ) ( ) CO可降低过程所用催化剂的催化效率，常用乙酸二氨合铜（）溶液吸收，其反应原理为：，所得溶液经处理的又可再生，恢复其吸收CO能力，再生的适宜条件是 。（选填字母）。 a高温、高压 b高温、低压 c低温、低压 d低温、高压下表是过程中，反应物的量相同时，不同条件下平衡体系中氨的体积分数.根据表中数据，得出的结论是 。.恒温时，将N2和H2的混合气体充入2L密闭容器中，10分钟后反应达到平衡时n （N2）= 0.1mol，n （H2）= 0.3mol。下列图象能正确表示该过程中相关量的变化的是 。（选填字母）。 12.（2015清华附中理科综合能力测试四26）减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：将煤转化为清洁气体燃料。已知：H2(g)1/2O2(g)=H2O(g) H1-241.8 kJmol1C(s)1/2O2(g)=CO(g) H2110.5 kJmol1则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为 。洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 （填序号）：aCa(OH)2 bCaCl2 cNa2CO3 dNaHSO3（2）CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。M、N两点平衡状态下，容器中总物质的物质的量之比为：n(M)总：n(N)总= 。若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为 。（3）催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。催化硝化法中，用H2将NO还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强。则该反应离子方程式为 。通电电化学降解NO的原理如右图所示，电源正极为 （填“a”或“b”）；若总反应为4NO3-+4H+=5O2+2N2+2H2O，则阴极反应式为 。13.（2015山东菏泽高三二轮质量检测29）（17分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：反应I： CO（g）2H2（g）CH3OH（g）H1反应II：CO2（g）3H2（g）CH3OH（g）+ H2O（g） H2上述反应符合“原子经济”原则的是 （填“I”或“”）。下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。 温度250300350K2.0410.2700.012由表中数据判断H1 0 （填“”、“”或“”）。某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO） 0.2 molL，则CO的转化率为 ，此时的温度为 （从上表中选择）。（2）已知在常温常压下： 2CH3OH（l）3O2（g）2CO2（g）4H2O（g） H 1275.6 kJmol 2CO（g）+ O2（g） 2CO2（g） H 566.0 kJmol H2O（g） H2O（l） H 44.0 kJmol写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式： （3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如右图所示的电池装置。 该电池正极的电极反应为 。工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的离子方程式为 。答案和解析1.【答案】D【命题立意】本题旨在考查化学反应与能量转化。【解析】A过程2H(g) +2X(g) = 2HX(g)为化学键的形成过程，该过程放热，H30，故A正确；B根据盖斯定律知途径生成HX的反应热与途径无关，所以H1 = H2 + H3 ，故B正确；C途径生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定，故C正确；D氯、溴、碘单质中化学键的键能逐渐减小，所以途径吸收的热量依次减少，故D错误。2C【命题立意】本题考查盖斯定律。难度较小。【解析】前两个反应为吸热反应，所以H1、H2 均大于0，A、B正确；第3个反应为H3=H2-H1，H2=H3 + H1，由前分析H1、H2 均大于0，所以H2H3，错误。3A 【命题立意】本题考查化学图像中的原理分析。难度中等。【解析】A项，温度升高，促进CH3COO水解，碱性增强，pH变大，正确；B项，a、b点的温度均为25，所以Kw不变，错误；C项，由丙图知，T2T1，高温下，C的体积分数小，说明反应是放热的，错误；D项，C(金刚石，s) + O2(g) = CO2(g) DH2，C(石墨，s) + O2(g) = CO2(g) DH1，将两式相减得，C(金刚石，s) = C(石墨，s) DH =DH2DH1，错误。4D 【命题立意】本题考查盖斯定律。难度中等。【解析】A项，甲醇燃烧是放热反应，H 1KQ（3分。）（3） 2 NO3+5H2N2+2OH+4H2O（3分） a（2分） 2 NO3+12 H+10e= N2+6H2O（3分）阳极反应为：4OH-4e- = O2+2H2O或10H2O - 20e- = 20H+ + 5O2。【命题立意】本题旨在考查热化学方程式的书写、盖斯定律，化学平衡图像分析及电解原理的应用。【解析】（1）已知： H2(g)1/2O2(g)=H2O(g) H1-241.8 kJmol1C(s)1/2O2(g)=CO(g) H2110.5 kJmol1根据盖斯定律：- 得焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为C(s)+H2O(g) CO(g) +H2(g) H+131.3kJmol1。SO2为酸性氧化物，与Ca(OH)2反应生成亚硫酸钙和水，亚硫酸酸性比碳酸强，与碳酸钠溶液反应生成亚硫酸钠、水和二氧化碳，故可作SO2洗涤剂，选ac。（2）根据题给图像知M点CO的平衡转化率为50%，参加反应的CO为10mol50%=5mol，根据CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)利用差量法分析容器内气体的物质的量减少10mol，则平衡后容器内气体的物质的量为（10+20-10）mol=20mol；N点CO的平衡转化率为70%，参加反应的CO为10mol70%=7mol，同理知N点容器中总物质的物质的量为16mol， 则n(M)总：n(N)总=5:4。平衡常数的影响因素为温度，温度不变平衡常数不变。分析题给图像知M、N点温度相同，则KM=KN；又由图像知压强保持不变时随着温度的升高CO的转化率逐渐降低，平衡逆向移动，化学平衡常数减小；Q点的温度比M、N高，则M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为KM=KNKQ。（3）根据题意知在催化剂存在的条件下H2将NO还原为N2，同时生成氢氧根离子。利用电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平，该反应离子方程式为2 NO3+5H2N2+2OH+4H2O。分析电化学降解NO的原理图知左侧电极有氧气生成，发生氧化反应，电极反应式为4OH-4e- = O2+2H2O，为电解池的阳极，则电源正极为a；若总反应为4NO3-+4H+5O2+2N2+2H2O，则阴极反应式为2 NO3+12 H+10e= N2+6H2O。13【答案】（17分）（1） I （2分） （2分） 80% （2分） 250 （2分）（2）CH3OH（l）+ O2（g） CO（g）+ 2H2O（l） H4428 kJmol（3分）（3） O2 + 2H2O + 4e-4OH- （3分） 2CH3OH + 3O2 + 4OH- = 2CO32- + 6H2O （3分）【命题立意】本题考查原子经济的概念、化学平衡的影响因素、转化率的计算、盖斯定律的应用、电化学、【解析】（1）原子经济性原则指的是原子利用率高的反应，是化合反应，原子利用率高达100%，故选反应；根据表中数据可以看出，温度越高则平衡常数越小，可以确定该反应是放热反应，故H10设一氧化碳的变化量为x，则CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）初始浓度（mol/L）1 3 0变化浓度（mol/L）0.8 1.6 0.8平衡浓度（mol/L）0.2 1.4 0.8，则CO的转化率=100%=80%，平衡常数K=0.8/0.21.42=2.041，所以该反应的温度为250;（2）根据盖斯定律甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的反应CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O的H=0.5-0.5+2=-442.8 kJmol；（3）在燃料电池中，正极是氧气发生得电子的还原反应，即O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；工作一段时间后，测得溶液的pH减小，说明氢氧根离子被消耗，在燃料电池中，总反应是燃料燃烧的反应，而且生成的二氧化碳与碱反应生成碳酸盐：2CH3OH + 3O2 + 4OH- = 2CO32- + 6H2O