2020年领军高考化学真题透析专题6.1化学反应中的能量变化高效演练.doc

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1、化学反应中的能量变化1（天津市南开区2019届高三一模考试）砷(As)与氮同一主族，As原子比N原子多两个电子层。可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4，等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：(3)己知：As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) H2(g)+O2(g)=H2O(l) 2As(s)+O2(g)=As2O5(s) 则反应As2O5(s)+3 H2O(l)=2 H3AsO4(s)的=_。【答案】2H1-3H2-H3 【解析】（3）已知：As（s）+ 3/2H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）H1H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）H

2、22As（s）+5/2O2（g）=As2O5（s）H3，则利用盖斯定律将2-3-可得As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）H=2H1-3H2-H3，故答案为：2H1-3H2-H3；2（天津部分区联考2019届高三上学期一模考试）NO2是大气污染物，但只要合理利用也是重要的资源。回答下列问题：(2)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步，反应情况如下表：反应速率表达式反应热反应I：2NO(g) N2O2(g)(快)，H10反应II：N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢)，H20、S0，能自发进行，所以在高温条件下反应能自发进行；CH4(g)H2O(g)

3、CO(g)3H2(g)H1205.9 kJmol1 CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H241.2 kJmol1根据盖斯定律-得CH4(g)CO2(g) 2CO(g)2H2(g)H3=H1-H2205.9 kJmol141.2 kJmol1247.1 kJmol1。7（辽宁省兴城市2019届高三第九次模拟考试）“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。(1)已知：CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)H41 kJmol1C(s)2H2(g) CH4(g)H73 kJ

4、mol12CO(g) C(s)CO2(g)H171 kJmol1写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式：_【答案】CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)H162 kJmol1 【解析】(1)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)H=-41kJmol-1，C(s)+2H2(g)CH4(g)H=-73kJmol-1，2CO(g)C(s)+CO2(g)H=-171kJmol-1，盖斯定律计算+-2 得到CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H=-162 kJmol-1，故答案为：CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)H-162 k

5、Jmol-1。8（广东省深圳中学2019年高三5月适应性考试）工业上常利用CO2为初始反应物，合成一系列重要的化工原料。（1）以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：反应：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) H1反应：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) H2=+72.49kJ/mol总反应：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) H3=-86.98kJ/mol 请回答下列问题：根据8电子稳定构型，写出 CO(NH2)2的结构式_。反应的H1=_。【答案】 -159.47 kJ

6、/mol 【解析】(1)根据8电子稳定构型， CO(NH2)2的结构式为；反应：2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)H1=a kJmol-1，反应：NH2CO2NH4(s) =CO(NH2)2(s)+H2O(g)H2=+72.49kJmol-1，总反应：2NH3(g)+CO2(g) =CO(NH2)2(s)+H2O(g)H3=-86.98kJmol-1，由盖斯定律总反应-反应，得到2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)H1=a=-159.47kJmol-1。9（湖北省黄冈中学2019届高三6月适应性考试）1799年由英国化学家汉弗莱戴维发现一氧化二氮（N2O）

7、气体具有轻微的麻醉作用，而且对心脏、肺等器官无伤害，后被广泛应用于医学手术中。（1）一氧化二氮早期被用于牙科手术的麻醉，它可由硝酸铵在催化剂下分解制得，该反应的化学方程式为 _。（2）已知反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的H=163kJmol1，1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ、498kJ的能量，则1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为_kJ。【答案】NH4NO3N2O+2H2O 1112.5 【解析】（1）硝酸铵在催化剂下分解生成一氧化二氮和水，反应的化学方程式为NH4NO3N2O+2H2O，故答案为：NH4NO3N2

8、O+2H2O；（2）2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的H=163kJmol1，设1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为xkJ，根据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和，2x-2945kJ-498kJ=-163kJ，解得x=1112.5kJ。10（黑龙江省大庆第一中学2019届高三第四次模拟）十九大报告指出：“坚持全民共治、源头防治，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战！”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生如下反应：反应2NO(g)+ 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) H1。(

9、1)已知：反应N2(g)+O2(g) 2NO(g) H2= +180.5 kJmol-1，CO的燃烧热为283.0 kJmol-1，则H1=_。【答案】-746.5kJ/mol 【解析】(1)CO燃烧热的H1=-283.0kJmol-l，热化学方程式为：CO(g)+O2(g)=CO2(g) H1=-283.0kJmol-l，N2(g)+O2(g)2NO(g)H2=+180.5kJmol-1，根据盖斯定律，将2-得：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H=-746.5kJ/mol，故答案为：-746.5kJ/mol。11（北京四中2019届高三保温训练）CO2的综合利用对于减少温

10、室气体、缓解能源紧缺具有重要的意义。（）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H(1)已知：反应1：CH4(g) C(s)+2H2(g) H1=+75kJmol1反应2：H2(g) + CO2(g)H2O(g)+CO(g) H2=+35kJmol1反应3：2CO(g) C(s)+ CO2(g) H3=172kJmol1则该催化重整反应的H=_kJmol1。从温度和压强角度有利于提高CO2平衡转化率的条件是_。【答案】 +247 高温低压【解析】(1)已知：反应1：CH4(g) C(s)+2H2(g) H1=+75kJmol1；反应3：2CO

11、(g) C(s)+ CO2(g) H3=172kJmol1；根据盖斯定律，由反应1-反应3即可得到CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，则H=(+75kJmol1)-(172kJmol1)=+247 kJmol1；对反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) H=+247 kJmol1，升高温度和降低压强均能促进平衡正向移动，故提高CO2平衡转化率的条件是高温低压。12（山西省太原市2019届高三5月模拟考试二模）发展“碳一化学”，开发利用我国丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。请回答下列问题：(1)已知：常温下C(s)的燃烧热H=-393.5 kJmo

12、l-1， S(s)的燃娆热H=-296.0 kJmol-l ，CO2(g)+C(S)=2CO(g) H=+172.5 kJmol-1，写出一氧化碳将二氧化硫还原为单质硫的热化学方程式：_【答案】2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g） H=-270 kJmol-1 【解析】(1)已知：常温下C(s)的燃烧热H=-393.5 kJ.mol-1，即C(s)+ O2(g)= CO2(g) H1=-393.5 kJ.mol-1；S(s)的燃娆热H=-296.0 kJmol-l ，即S(s)+ O2(g)= SO2(g) H2=-296.0 kJ.mol-1；CO2(g)+C(s)=2CO(

13、g) H3=+172.5 kJ .mol-1，根据盖斯定律，由-得反应2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g） H=H1-H2-H3=-393.5 kJ.mol-1+296.0 kJ.mol-1-172.5 kJ .mol-1=-270 kJmol-1。13（湖南省长沙市雅礼中学2019届高三下学期二模）中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，如图所示，甲烷在催化作用下脱氢，在不同温度下分别形成等自由基，在气相中经自由基:CH2偶联反应生成乙烯(该反应过程可逆)(1)已知相关物质的燃烧热如上表所示，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式_。【答案】2CH4（g）C2H

14、4（g）+2H2（g）H=+202.0kJ/mol 【解析】（1）根据表格中数据有：H2(g)+O2(g)H2O(l)H1=-285.8kJ/mol，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H2=-890.3kJ/mol，C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)H3=-1411.0kJ/mol，甲烷制备乙烯的化学方程式为：2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g)，根据盖斯定律，将2-2得到，2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g) H=2H2-H3-2H1=+202.0kJ/mol，故答案为：2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g)H=+202.

15、0kJ/mol。14（辽宁省沈阳市东北育才中学2019届高三最后一模）二氧化硫是危害最为严重的大气污染物之一,它主要来自化石燃料的燃烧,研究CO催化还原SO2的适宜条件,在燃煤电厂的烟气脱硫中具有重要价值。.从热力学角度研究反应(1) C(s)+O2(g)CO2(g) H1=-393.5 kJmol-1CO2(g)+C(s)2CO(g) H2=+172.5 kJmol-1S(s)+O2(g)SO2(g) H3=-296.0 kJmol-1写出CO 还原SO2的热化学方程式:_。【答案】2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s)H=-270.0 kJmol-1 【解析】（1）CO与SO2

16、的反应方程式为2COSO2=2CO2S， C(s)+O2(g)= CO2(g)，CO2(g)+C(s) =2CO(g)，S(s)+O2(g)= SO2(g)，因此有得出2CO(g)SO2(g)=2CO2(g)S(s) H=270.0kJmol1。15（福州市2019届高三毕业班第三次质量检测）甲醇是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景，可用Pt/Al2O3、Pd/C、 Rh/SiO2等作催化剂，采用如下反应来合成甲醇:2H2 (g)+CO(g)CH3OH(g)(1)下表所列数据是各化学键的键能，该反应的H=_(用含字母的代数式表示)。【答案】（2a+b-3c-d-e）kJmol-1 【解析

17、】 (1)已知反应热H=反应物的键能和-生成物键能和，则2H2 (g)+CO(g)CH3OH(g)的反应热H=（2a+b）kJ/mol-(3c+d+e)kJ/mol=（2a+b-3c-d-e）kJmol-1。16（北省宜昌市夷陵中学、襄阳五中、钟祥一中2019届高三5月模拟考试）中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢,在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，其反应如下：2CH4(g)C2H4(g) +2H2(g) H 0化学键HHCHC = CCCE(kJ / mol)abcd【答案】+(4b-c-2a) kJmoL-1 0.16 b 升高温度或减小压强 12.8 H 0，温

18、度升高，k正增大的倍数大于k逆 阳 CH48e+4O2=CO2+2H2O 12 【解析】（1）焓变=反应物的总键能生成物的总键能，2CH4(g)C2H4(g) +2H2(g) H=8bc 4b2a+(4b-c-2a) kJmoL-1。17（武汉市武昌区2019届高三五月调研考试）研究处理NOx、SO2，对环境保护有着重要的意义。回答下列问题：(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下： SO2(g) + NH3H2O(aq) =NH4HSO3(aq) H1 = a kJmol-1； NH3H2O(aq) + NH4HS

19、O3(aq) =(NH4)2SO3(aq) + H2O(l)H2 = b kJmol-1； 2(NH4)2SO3(aq) + O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) H3= c kJmol-1，则反应 2SO2(g) + 4NH3H2O(aq) + O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) + 2H2O(l) H = _。【答案】（2a+2b+c）kJmol-1 【解析】（1） SO2(g) + NH3H2O(aq) =NH4HSO3(aq) H1 = a kJmol-1； NH3H2O(aq) + NH4HSO3(aq) =(NH4)2SO3(aq) + H2O(l)H2 = b kJ

20、mol-1； 2(NH4)2SO3(aq) + O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) H3= c kJmol-1；利用盖斯定律，将2+2+可得2SO2(g) + 4NH3H2O(aq) + O2(g) = 2(NH4)2SO4(aq) + 2H2O(l)的H =（2a+2b+c）kJmol-1，故答案为：（2a+2b+c）kJmol-1。18（江苏省南京师范大学附属中学2019届高三5月模拟考试）烟气中的氮氧化物是造成大气污染的重要因素。（1）NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：则N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)的热化学反

21、应方程式为_。【答案】N2(g)O2(g)=2NO(g)；H184 kJmol1 【解析】 (1)该反应中的反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(946+498)kJ/mol-2630kJ/mol=+184kJ/mol，所以N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+184kJmol-1；故答案为：N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+184kJmol-1。19（江西师范大学附属中学2019届高三三模）碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题：(1)催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成

22、无毒物质，减少汽车尾气污染。已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) H1=+180.5 kJ/mol；2C(s)+O2(g)=2CO(g) H2=221.0 kJ/mol；C(s)+O2(g)=CO2(g) H3=393.5 kJ/mol则尾气转化反应2NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的H=_。【答案】-746.5 kJ /mol 【解析】(1)已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180.5kJ/mol；2C(s)+O2(g)=2CO(g) H=-221.0kJ/mol；C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5kJ/mol，根据盖斯定律2-可得

23、：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) H=-746.5kJ/mol。20（山东省临沂市2019届高三5月第三次模拟考试）1，2-二氯丙烷(CH2C1CHClCH3)是一种重要的化工原料，工业上可用丙烯加成法制备，主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2C1)，反应原理为：ICH2=CHCH3(g)+C12(g) CH2C1CHC1CH3(g) H1=134kJmol-1IICH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)H2=102kJmol-1请回答下列问题：(1)已知CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g) CH2C1CHC1CH3(

24、g)的活化能Ea(正)为132kJmol-1，则该反应的活化能Ea(逆)为_kJmol-1。【答案】164 【解析】(1)已知：ICH2=CHCH3(g)+C12(g) CH2C1CHC1CH3(g) H1=134kJmol-1，IICH2=CHCH3(g)+C12(g) CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)H2=102kJmol-1，根据盖斯定律可知，I-II得CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g) CH2C1CHC1CH3(g)，此反应的反应热H=H1-H2=Ea(正)-Ea(逆)，则Ea(逆)=Ea(正)-（H1-H2）=132kJmol-1-（134kJmol-1+102kJ

25、mol-1）=164kJmol-1。21（江苏省盐城市2019届高三第四次模拟考试）H2S存在于多种燃气中，脱除燃气中H2S的方法很多。(1) 2019年3月science direct介绍的化学链技术脱除H2S的原理如图所示。“H2S氧化”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。“HI分解”时，每1 mol HI分解生成碘蒸气和氢气时，吸收13 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_。【答案】11 2HI(g)H2(g)+I2(g)；H=+26 kJ/mol 【解析】 (1)“H2S氧化”为H2S与浓硫酸的反应，由电子守恒可知，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为=；1 mol HI分解生

26、成碘蒸气和氢气时，吸收13 kJ的热量，结合状态及焓变可知热化学方程式为2HI(g)H2(g)+I2(g)H=+26kJ/mol。22（湖南省衡阳市2019届高三第三次联考三模）有研究表明，内源性H2S作为气体信号分子家族新成员，在抗炎、舒张血管等方面具有重要的生理作用，而笼状COS（羰基硫）分子可作为H2S的新型供体（释放剂）。试回答下列有关问题（1）COS的分子结构与CO2相似，COS的结构式为_。（2）已知：COS（g）+H2（g）H2S（g）+CO（g）H1=-15kJmol-1，COS（g）+H2（g）H2S（g）+CO2（g）H2=-36kJmol-1，CO（g）+H2O（g）H2

27、（g）+CO2（g）H3，则H3=_。【答案】O=C=S -21kJmol-1 【解析】（1）由二氧化碳分子的结构式可知：COS分子中C与O、C与S均形成两对共有电子对，所以COS结构式为：O=C=S，故答案为：O=C=S；（2）根据盖斯定律，-得到CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）的焓变H3=-36kJmol-1-（-15kJmol-1）=-21kJmol-1。23（湖南省长沙市雅礼中学2019届高三下学期一模）I.氮和氮的化合物在国防建设、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列与氮元素有关的问题:(1)亚硝酸氯(结构式为Cl-N=O)是有机合成中的重要试剂。它可由C

28、l2和NO在通常条件下反应制得，反应方程式为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。已知几种化学的键能数据如下表所示:当Cl2与NO反应生成ClNO的过程中转移了5mol电子，理论上放出的热量为_kJ.【答案】277.5 【解析】 (1)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)，1molCl2参与反应发生焓变H=243kJ/mol+2630kJ/mol-2(200kJ/mol+607kJ/mol)=-111kJ/mol，此时转移2mol电子，则有5mol电子转移时，热量变化为111kJ/molmol=277.5kJ。24（山东省济南市2019届高三5月模拟考试）NOx是空气的主要污染物之

29、一。回答下列问题：（2）在汽车的排气管上加装催化转化装置可减少NOx的排放。研究表明，NOx的脱除率除与还原剂、催化剂相关外，还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3X(A、B均为过渡元素)为催化剂，用H2还原NO的机理如下：第一阶段：B4(不稳定)H2低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)第二阶段：NO(g)NO(a) H1、K12NO(a)2N(a)+O2(g) H2、K22N(a)N2(g)2 H3、K32NO(a)N2(g)+2O(a) H4、K42O(a)O2(g)2 H5、K5注：表示催化剂表面的氧缺位，g表示气态，a表示吸附态第一阶段用氢

30、气还原B4得到低价态的金属离子越多，第二阶段反应的速率越快，原因是_。第二阶段中各反应焓变间的关系：2H1H2H3_；该温度下，NO脱除反应2NO(g) N2(g)O2(g)的平衡常数K_(用K1、K2、K3的表达式表示)。【答案】吸热 0.05 还原后催化剂中金属原子的个数不变，价态降低，氧缺位增多，反应速率加快 2H1H4H5 K12K2K3 (2)还原后催化剂中金属原子的个数不变，价态降低，氧缺位增多，第二阶段反应速率加快；第二阶段：NO(g)NO(a) H1、K1，2NO(a)2N(a)+O2(g) H2、K2，2N(a)N2(g)2 H3、K3，2NO(a)N2(g)+2O(a) H

31、4、K4，2O(a)O2(g)2 H5、K5，根据盖斯定律，将2+得到2NO(g)O2(g)+ N2(g)，将2+得到2NO(g)N2(g)+ O2(g)，即2H1H2H32H1H4H5；因此2NO(g) N2(g)O2(g)的平衡常数KK12K2K3，故答案为：还原后催化剂中金属原子的个数不变，价态降低，氧缺位增多，反应速率加快；2H1H4H5；K12K2K3。25（江苏省苏锡常镇四市2019届高三下学期第三次模拟考试）铝的利用成为人们研究的热点，是新型电池研发中重要的材料。（1）通过以下反应制备金属铝。反应1：Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g)；H1akJmol1反应2：Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)；H2bkJmol1反应3：3AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g)；H3反应3的H3_kJmol1。【答案】ba 【解析】（1）已知反应：Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g)；H1akJmol1反应：Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)；H2bkJmol1反应：3AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g)；H3根据盖斯定律，由-得反应3AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g) H3=H2-H1= bkJmol1- akJmol1= （ba） kJmol1。