2019年高考化学二轮复习 专题07 化学反应与能量变化（练）（含解析）.doc

专题07 化学反应与能量变化1【2018北京卷】我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是 （ ）A生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%BCH4CH3COOH过程中，有CH键发生断裂C放出能量并形成了CC键D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【解析】分析：A项，生成CH3COOH的总反应为CH4+CO2CH3COOH，原子利用率为100%；B项，详解：A项，根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为CH4+CO2CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，A项正确；B项，CH4选择性活化变为过程中，有1个C-H键发生断裂，B项正确；C项，根据图示，的总能量高于的总能量，放出能量，对比和，形成C-C键，C项正确；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误；答案选D。点睛：本题考查原子利用率、化学反应的实质、化学反应中的能量变化、催化剂对化学反应的影响，解题的关键是准确分析示意图中的信息。注意催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，催化剂不能改变H、不能使化学平衡发生移动。2【2017江苏卷】通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3 )。下列说法不正确的是 （ ） C(s) + H2O(g)CO(g) + H2 (g) H1 = a kJmol1 CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2 (g) H 2 = b kJmol1CO2 (g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H2O(g) H 3 = c kJmol12CH3OH(g)CH3OCH3 (g) + H2O(g) H 4 = d kJmol1 A反应、为反应提供原料气 B反应也是CO2资源化利用的方法之一 C反应CH3OH(g)CH3OCH3 (g) +H2O(l)的H =kJmol1 D反应 2CO(g) + 4H2 (g) CH3OCH3 (g) + H2O(g)的H = ( 2b + 2c + d ) kJmol1 【答案】C【解析】A反应、的生成物CO2和H2是反应的反应物，A正确；B反应可将二氧化碳转化为【名师点睛】本题以合成新能源二甲醚为背景，考查学生对简单化工流程的反应原理、能量的转化关系、化学反应焓变的概念、盖斯定律的运用等知识的掌握和理解程度，同时关注了节能减排、工业三废资源化处理、开发利用新能源等社会热点问题。 3【2017新课标2卷】丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) H1已知：C4H10(g)+O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) H2=119 kJmol1H2(g)+ O2(g)= H2O(g) H3=242 kJmol1反应的H1为_kJmol1。【答案】（1）+123【解析】（1）根据盖斯定律，用式式可得式，因此H1=H2H3=119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123 kJ/mol。4【2018新课标3卷】三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：（2）SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) H1=48 kJmol13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) H2=30 kJmol1则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的H=_ kJmol1。【答案】114【解析】将第一个方程式扩大3倍，再与第二个方程式相加就可以得到第三个反应的焓变，所以焓变为483+(30)=114kJmol-1。5【2016年高考海南卷】油酸甘油酯（相对分子质量884）在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8104kJ。油酸甘油酯的燃烧热H为 （ ）A3.8104kJmol-1 B3.8104kJmol-1C3.4104kJmol-1 D3.4104kJmol-1【答案】D【解析】考点：考查燃烧热及化学反应中的能量【名师点睛】考纲明确要求：了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。根据考纲的这一要求将化学反应中的物质变化和能量变化综合起来考查将成为一种热门的题型，同时注意到由于能源日益匮乏，因此有关燃烧热、中和热、盖斯定律等问题必将成为今后命题的重点。新课程背景下的高考热化学方程式试题大多是一些思路型题型，题目变化较多，但思路变化却较少，主干知识依然是重点考查的内容。此类试题比较贴近当前的教学实际，虽然形式上有各种各样的变化，但只要学会了基础题型的解题思路和应对策略，缜密分析、逐层递解，再经过一些变化演绎，就可以准确解答相关题型。此外，通过此类题型的解题策略探究还有利于培养学生科学素养、创新精神和灵活运用所学知识综合解决实际问题的能力。6【2016年高考海南卷】由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是 （ ）A由反应的H=E5E2B由反应的H”、“”或“=”)。【答案】（2）【解析】【考点定位】考查化学反应中的能量变化、电解原理及其应用【名师点晴】本题考查的知识点较多，以氢气利用为线索考查了化学反应中的能量变化、电解原理及其应用、化学平衡的移动及其影响因素等相关知识。在书写燃料电池电极反应时，要注意掌握一般的书写方法：电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则；将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。本题的易错点和难点是c(Na2FeO4)低于最高值的原因分析。分析时，要注意从题目中寻找线索并结合反应的特征分析。 9【2016年高考新课标卷】联氨（又称联肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：（1）联氨分子的电子式为_，其中氮的化合价为_。（2）实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为_ _。（3）2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) H1N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) H2O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) H32 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) H4=-1048.9kJ/mol上述反应热效应之间的关系式为H4=_，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_。【答案】26、（1） ；-2（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O （3）H4=2H3-2H2-H1 ；反应放热量大、产生大量气体【解析】试题分析：（1）联氨是由两种非金属元素形成的共价化合物，电子式为，根据化合价的代数和为【考点定位】考查电子式，化合价，盖斯定律的应用，弱电解质的电离，化学计算等知识。【名师点睛】本题以多知识点综合题的形式考查化学基本用语，涉及电子式和化合价，盖斯定律的应用，弱电解质的电离平衡，简单化学计算等知识。对于弱电解质电离平衡常数的计算要注意几点：准确书写电离平衡常数的表达式；若没有直接的数据代入，要根据题意做一些变形，得到平衡常数之间的关系式也可解答。10【2016年高考浙江卷】（15分）催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平衡反应，分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下：CO2（g）+3 H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）H1=-53.7kJmol-1 ICO2（g）+ H2（g） CO（g）+H2O（g）H2 II某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2，经过相同反应时间测得如下实验数据：【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒；Cat.2:Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醛的百分比已知：CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJmol-1和-285.8kJmol-1H2O（l） H2O（g） H3=44.0kJmol-1请回答（不考虑温度对H的影响）：（1）反应I的平衡常数表达式K= ；反应II的H2= kJmol-1。（4）在右图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图。【答案】（1）+41.2（4）【解析】试题分析：（1）根据平衡常数的公式，生成物的浓度幂之积与反应物浓度的幂之积的比值书写平衡常数为为：【考点定位】平衡常数，盖斯定律，平衡移动原理，催化剂的作用，电解池的工作原理和电极反应的书写【名师点睛】掌握盖斯定律是分析和计算反应热常用的工具。根据方程式的加减确定反应热的加减。同时注意反应热的正负号。掌握平衡移动原理，注意只有浓度、温度和压强硬性平衡，注意催化剂的使用只能改变反应速率但不影响平衡，可以影响到达平衡的时间。当增大一种反应物的浓度时，平衡正向移动，另一种反应物的转化率会提高，但本身转化率会降低。本题考查了平衡常数和盖斯定律，平衡移动的影响因素，和催化剂对反应的影响，综合能力较强。 11【2017新课标3卷】（3）已知：As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) H1H2(g)+O2(g)=H2O(l) H22As(s)+O2(g) =As2O5(s) H3则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的H =_。【答案】（3）2H1-3H2-H312【2016年高考新课标卷】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的有点是_。已知下列反应：SO2(g)+2OH (aq) =SO32 (aq)+H2O(l) H1ClO (aq)+SO32 (aq) =SO42 (aq)+Cl (aq) H2CaSO4(s) =Ca2+（aq）+SO42（aq） H3则反应SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO (aq) +2OH (aq) = CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的H=_。【答案】（4）生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反应方向进行H1H2H3【解析】试题分析：（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。由于生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反应方向进行，所以Ca（ClO）2效果好。已知：SO2(g)+2OH (aq) =SO32 (aq)+H2O(l) H1考点：考查盖斯定律13【2018天津卷】CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：（2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键CHC=OHHCO(CO)键能/kJmol14137454361075则该反应的H=_。【答案】 +120 kJmol-1【解析】（2）化学反应的焓变应该等于反应物键能减去生成物的键能，所以焓变为(4413+2745)(21075+2436)= +120 kJmol-1。14【2018江苏卷】NOx（主要指NO和NO2）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。（1）用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：2NO2（g）+H2O（l）HNO3（aq）+HNO2（aq） H=116.1 kJmol13HNO2（aq）HNO3（aq）+2NO（g）+H2O（l） H=75.9 kJmol1反应3NO2（g）+H2O（l）2HNO3（aq）+NO（g）的H=_kJmol1。【答案】（1）136.2【解析】1）将两个热化学方程式编号，2NO2（g）+H2O（l）=HNO3（aq）+HNO2（aq） H=116.1 kJmol1（式）3HNO2（aq）=HNO3（aq）+2NO（g）+H2O（l） H=75.9 kJmol1（式）应用盖斯定律，将（式3+式）2得，反应3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）H=（116.1 kJmol1）3+75.9 kJmol12=-136.2kJmol1。1【黑龙江鹤岗市一中2019届高三上学期第一次月考】反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)过程中的能量变化如图所示，下列有关说法中正确的是 （ ）AH10DH2(g)I2(g)2HI(g)H0【答案】A【解析】A由图象可知金刚石能量高于石墨，石墨转变为金刚石是吸热反应，A正确；B由图象可知白磷能量高于红磷，能量越高越活泼，白磷比红磷活泼，红磷较稳定，B错误；C由图象可知气态S的能量比固态S的能量高，则S(g)S(s)H0，C错误；D由图象可知反应物H2(g)与I2(g)的能量总和高于生成物HI(g)的能量总和，所以H2(g)I2(g)2HI(g)是放热反应，H0，D错误；答案选A。2一定条件下，在水溶液中1mol Cl-、ClOx- (x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是 （ ）A这些离子中结合H能力最强的是EBA、B、C、D、E五种微粒中C最稳定CCB+D，反应物的总键能大于生成物的总键能DBA+D反应的热化学方程式为：3ClO(aq) = ClO3(aq) + 2Cl(aq) H = 116kJmol-1【答案】D3下列说法正确的是 （ ）ABa(OH)28H2O与NH4Cl的反应、铝片与稀盐酸的反应都是放热反应B酸、碱稀溶液的中和热方程式可表示为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O（1） H= - 57.3kJmol1C由C（s，石墨）C（s，金刚石）H=+1.9kJmol1可知，金刚石比石墨稳定D催化剂的使用对化学反应的反应热（H）不产生影响【答案】D【解析】A、Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，铝片与稀盐酸的反应是放热反应，选项A错误；B、强酸和强碱的稀溶液的中和热可表示为： H+(aq)+OH-(aq)=H2O（1）H=-57.3kJ/mol，选项B错误；C、通过热化学方程式可知，石墨的能量低于金刚石的能量，而物质的能量越低，越稳定，选项C错误；D催化剂能降低反应的活化能从而改变反应速率，但不改变化学平衡，则不能改变反应的反应热，选项D正确。答案选D。 42mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是 （ ）A相同条件下，K(s)的(H2+H3)Na(s)的(H2+H3)BH4的值数值上和Cl-Cl共价键的键能相等CH5H5DH7”、“”或“”)。（3）在298 K、101 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1；Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H2；2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3，则H3与H1和H2之间的关系正确的是_。AH3H12H2 BH3H1H2CH3H12H2 DH3H1H2（4）已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1Na2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g) H226 kJmol1，则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数目为_。（5）已知H2(g)Br2(l)=2HBr(g)H72 kJmol1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：则表中a_。【答案】放热 H0(或反应物的总能量大于生成物的总能量) NH4+(aq)2O2(g)=NO3-(aq)2H(aq)H2O(l)H346 kJmol1 A 2NA(或1.2041024) 369 【解析】（1） 由图可知，焓变小于0，即反应物的总能量大于生成物的总能量，所以反应为放热反应；正确答案：。（3） 2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1；Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H2；