2009-2013年高考化学试题分类解析汇编:化学反应中的能量变化(共33页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上2009-2013年高考化学试题分类解析汇编:化学反应中的能量变化(2013福建卷)11.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下: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右图中H1=H2+H3D以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH2e=CO32+2H2O【答案】C【解析】利用盖斯定律可知H1+H2+H3=0,正确的应该是H1=(H2+H3),这里是考察盖斯定律。(2013海南卷)5已知下列反应的热化学方程式:6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2
2、(g)=2C3H5(ONO2)3(l)H12 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)H2C(s)+ O2(g)=CO2(g) H3则反应4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的H为A12H3+5H2-2H1B2H1-5H2-12H3C12H3-5H2-2H1DH1-5H2-12H3答案A解析:盖斯定律常规考查。1252即可得到4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的H,答案选A。 2013高考重庆卷6已知:P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g) Ha kJmol1
3、P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g) Hb kJmol1P4具有正四面体结构,PCl5中PCl键的键能为c kJmol1,PCl3中PCl键的键能为1.2c kJmol1。下列叙述正确的是APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)+ PCl3(g)4PCl5(g)的反应热HCClCl键的键能为(ba+5.6c)/4 kJmol1 DPP键的键能为(5a3b+12c)/8 kJmol1答案:C【解析】原子半径PCl,因此P-P键键长大于P-Cl键键长,则P-P键键能小于P-Cl键键能,A项错误;利用“盖斯定律”,结合题中给出两个热化学方程式可求出Cl2(g)+PCl3(g)PCl
4、5(g)H(b-a)/4KJmol-1,但不知PCl5(g)PCl5(s)的H,因此无法求出Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的H,B项错误;利用Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(g)H(b-a)/4KJmol-1可得E(Cl-Cl)+31.2c-5c(b-a)/4,因此可得E(Cl-Cl)(b-a+5.6c)/4kJmol-1,C项正确;由P4是正四面体可知P4中含有6个P-P键,由题意得6E(P-P)+10(b-a+5.6c)/445cb,解得E(P-P)(2.5a-1.5b+6c)/6 kJmol-1,D项错误。(2013上海卷)9.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少
5、量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见A. NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B.该反应中,热能转化为产物内部的能量C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HClNH4Cl+CO2+H2O-Q答案:B【解析】醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低,即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应,A项错误;因反应为吸热反应,即吸热的热量转化为产物内部的能量,故B项正确;因反应为吸热反应,则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量,C项错误;书写热化学方程式时,应注明物质的状态, D项错误。(2013山东卷)12CO(g
6、)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)H0,在其他条件不变的情况下A加入催化剂,改变了反应的途径,反应的H也随之改变B改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变C升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变D若在原电池中进行,反应放出的热量不变解析:催化剂虽然改变了反应途径,但是H只取决于反应物、生成物的状态,H不变,A错;这是一个反应前后气体物质的量不变的反应,改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量也不变,B正确;该反应是放热反应,升高温度,平衡左移,反应放出的热量减小,C错;若在原电池中进行,反应不放出热量,而是转换为电能,D错。答案:B(2013新课标卷2)12.在1200时,天然
7、气脱硫工艺中会发生下列反应H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g)H12H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) H2H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) H32S(g) =S2(g) H4则H4的正确表达式为A.H4(H1H23H3)B.H4(3H3H1H2)C.H4(H1H23H3) D.H4(H1H23H3)解析:考察盖斯定律。根据S守恒原理,要得到方程式4,可以用(方程式1+方程式23方程式2);即选择H4的正确表达式为H4(H1H23H3),即选项A正确。答案:A(2013北京卷)6.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是【答案】D【解析】A、
8、硅太阳能电池是将太阳能直接转化为电能,故错误;B、锂离子电池将化学能直接转化为电能,故错误;C、太阳能集热器是将太阳能转变为热能,故错误;D、燃料燃烧将化学能直接转化为热能,故正确。(2013全国新课标卷1)28.二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,由合成气(组成为H2、CO、和少量CO2)直接制备二甲醚,其中主要过程包括以下四个反应: 甲醇合成反应:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)H1=-90.1 kJmol-1 CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0 kJmol-1 水煤气变换反应:CO(g) + H2O (g)CO2(g
9、)+H2(g)H3=-41.1 kJmol-1 二甲醚合成反应: 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=-24.5 kJmol-1 Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 (以化学方程式表示) 。分析二甲醚合成反应对于CO转化率的影响 。 由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为 。有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3),压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚,结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_。 二甲醚直接燃料电池具有启动快,
10、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池(5.93kWhkg-1),若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为_。 一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生_个电子的电量;该电池理论输出电压1.20V,能量密度E=_(列式计算,能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kWh=3.6105J ) 答案:(1)Al2O3(铝土矿)+2NaOH+3H2O2NaAl(OH)4;NaAlO2+CO2+2H2ONaHCO3+Al(OH)3; 2Al(OH)3Al2O33H2O(2)消耗甲醇,促进甲醇合成反应平衡向右移,CO转化率增大;生成的H2O,通过水煤气变换反应消耗部分CO。(3)2CO(g)+
11、4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=-204.7kJ/mol;该反应分子数减小,压强升高使平衡右移,CO和H2的转化率增大,CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加,反应速率增大。 (4)反应放热,温度升高,平衡左移(5)CH3OCH312e3H2O2CO212H;12。(1)工业上从铝土矿中提纯高纯度氧化铝的流程是:用氢氧化钠溶液溶解铝土矿,然后过滤,在滤液中通入过量的CO2,得到氢氧化铝,然后高温煅烧氢氧化铝,即可得到高纯度的氧化铝。(2)合成二甲醚消耗甲醇,对于CO参与的反应相当于减小生成物的浓度,有利于平衡向右移动,使CO的转化率提高。(3)根据盖斯定律可
12、知,将2即得到反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),所以该反应的放热H90.1 kJ/mol224.5 kJ/mol204.7kJ/mol。(4)该反应分子数减小,压强升高使平衡右移,CO和H2的转化率增大,CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加,反应速率增大。(5)原电池中负极失去电子,所以负极电极反应式是CH3OCH312e3H2O2CO212H;二甲醚中碳原子的化合价是2价,反应后变为4价,失去6个电子,所以一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生12个电子的电量;由于能量密度电池输出电能/燃料质量,所以该电池的能量密度。(2013北京卷)26.
13、(14分) NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1) NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_ .(2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应,其能量变化示意图如下:写出该反应的热化学方程式: _ 。随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是_ 。(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:_ 。 当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO 2oCaO 38SrO56BaO。原因是 ,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对N
14、OX的吸收能力逐渐增强。(4) 通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。写出NiO电极的电极反应式: 。【答案】(1)3NO2+2H2O=2HNO3+NO;(2)N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+183KJ/mol; 增大;(3)2NO+2CON2+2CO2 由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数,得知它们均为第A族。同一主族的元素,从上到下,原子半径逐渐增大;(4)还原; NO+O2-2e-NO2;【解析】(1)NO2与H2O反应生成HNO3与NO;(2)H=945kJ/mol+498kJ/mol-2630KJ/mol=
15、+183KJ/mol; 该反应正反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应移动,化学平衡常数增大;(3)NO被CO还原N2,CO被氧化为CO2; 由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知,它们均处于第A族,同一主族自上而下,原子半径增大,金属性增强;(4)由工作原理示意图可知,O2在Pt电极发生还原反应生成O2-; 在O2-参加反应下,NO在NiO电极发生氧化反应生成NO2。2012年高考化学试题(2012江苏10)下列有关说法正确的是ACaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的H0 B镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈CN2(g)3H2(g)2NH3(g)
16、 H0,其他条件不变时升高温度,反应速率(H2)和氢气的平衡转化率均增大D水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应答案:B(2012安徽7)科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法,其原理可表示为: NaHCO3+H2储氢释氢HCOONa+H2O下列有关说法正确的是A储氢、释氢过程均无能量变化 BNaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键C储氢过程中,NaHCO3被氧化 D释氢过程中,每消耗0.1molH2O放出2.24L的H2答案:B(2012江苏4)某反应的反应过程中能量变化如右图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是A该
17、反应为放热反应B催化剂能改变反应的焓变C催化剂能降低反应的活化能D逆反应的活化能大于正反应的活化能答案:C(2012浙江12)下列说法正确的是:A在100 、101 kPa条件下,液态水的气化热为40.69 kJmol-1,则H2O(g)H2O(l) 的H = 40.69 kJmol-1B已知MgCO3的Ksp = 6.82 10-6,则所有含有固体MgCO3的溶液中,都有c(Mg2+) = c(CO32-),且c(Mg2+) c(CO32-) = 6.82 10-6C已知:共价键CCC=CCHHH键能/ kJmol-1348610413436则可以计算出反应的H为384 kJmol-1D常温
18、下,在0.10 molL-1的NH3H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体,能使NH3H2O的电离度降低,溶液的pH减小答案:D12肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如题12所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N=N为942、O=O为500、NN为154,则断裂1molNH键所需的能量(KJ)是H2= 2752KJ/molH3H1=534KJ/mol2N(g)+4H(g)+2O(g)N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)生成物的总能量反应物的总能量假想中间物质的总能量能量A194 B391 C516 D658答案:B(2012安徽12)氢氟酸是一种弱
19、酸,可用来刻蚀玻璃。已知25时HF(aq)+OH(aq)F(aq)+H2O(l) H67.7KJmol1H+(aq)+OH(aq)H2O(l) H57.3KJmol1在20mL0.1molL1氢氟酸中加入VmL0.1molL1NaOH溶液,下列有关说法正确的是 A氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为:HF(aq)H+(aq) +F(aq) H+10.4KJmol1B当V20时,溶液中:c(OH)c(HF) +c(H+)C当V20时,溶液中:c(F)c(Na+)0.1molL1D当V0时,溶液中一定存在:c(Na+)c(F)c(OH)c(H+)答案:B(2012大纲9)反应A+BC(H0),XC(
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- 2009 2013 年高 化学试题 分类 解析 汇编 化学反应 中的 能量 变化 33
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