2023年新课标三年高考化学试卷(最新版)分类解析化学反应与能量变化.pdf
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1、学习必备 欢迎下载 新课标三年高考化学试题分类解析化学反应与能量变化 1(07 年山东理综 12)下列叙述正确的是 A16 8O2和18 8O2互为同位素,性质相似 B常温下,pH=1的水溶液中 Na、NO3、HCO3、Fe2可以大量共存 C明矾和漂白粉常用于自来水的净化和杀菌消毒,两者的作用原理相同 DC(石墨,s)=C(金刚石,s)H0,所以石墨比金刚石稳定 答案:D 解析:A选项中同位素是指中子数不同、质子数相同的不同核素(原子)的互称,选项中给出的是分子,错误;B 中 PH=1 的溶液为强酸性环境,解答时应在离子组 Na+、NO3-、HCO3-、Fe2+中增加 H+,分析可知碳酸氢根离
2、子和氢离子不共存,在氢离子存在时硝酸根离子和亚铁离子不能共存,错误;C中明矾的净水原理是其溶于水电离产生的铝离子水解生成氢氧化铝能吸附水中悬浮物,而漂白粉是由其成分中的次氯酸钙和水、二氧化碳反应生成的次氯酸能杀菌消毒,作用原理不同,错误;D中此反应的H,说明此反应是吸热反应,也就是金刚石的具有能量大于石墨,物质具有的能量越大,该物质越不稳定,正确。1(07 年广东化学 14)将 V1mL1.0mol L-1 HCl溶液和 V2mL未知浓度的 NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如右图所示(实验中始终保持 V1V250mL)。下列叙述正确的是 A做该实验时环境温度为 22 B该实验
3、表明化学能可能转化为热能 CNaOH溶液的浓度约为 1.0mol/L L-1 D该实验表明有水生成的反应都是放热反应 学习必备 欢迎下载 答案:B 解析:中和反应为放热反应,B对,中和反应有水生成,但有水生成的不一定是放热反应,如 H2+CuO H2O+Cu是吸热反应,D错,从表中分析当加入 HCl溶液 5mL、NaOH溶液 45mL反应后温度为 22,故实验时环境温度小于 22,A错,加入 HCl溶液 30mL 反应放热最多,应是酸碱正好中和,故 C(NaOH)=1.0mol/L 30mL/20mL=1.5 mol/L,C错。2(07 年广东文基 62)下列说法正确的是 A需要加热的化学反应
4、都是吸热反应 B中和反应都是放热反应 C原电池是将电能转化为化学能的一种装置 D水力发电是将化学能转化为电能的过程 答案:B 解析:需要加热的化学反应也可能是放热反应,如可燃物的燃烧反应,A选项错误;原电池是将化学能转化为电能的装置,故 C选项错误;水力发电是将机械能转化为电能的过程,故 D选项错误。正确选项为 B 3(07 年广东理基 19)下述做法能改善空气质量的是 A以煤等燃料作为主要生活燃料 B利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源 C鼓励私人购买和使用汽车代替公交车 D限制使用电动车 答案:B 解析:以煤等燃料作为主要生活燃料时会产生大量的空气污染物;私人汽车代替公交车会使汽油的消
5、耗量增加,带咯啊的空气污染物增多,限制使用电动车会增加有害气体的排放。因此正确的选项为 B 4(2007 海南 06)已知:(1)Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s);H=348.3kJ/mol(2)2Ag(s)+1/2 O2(g)=Ag2O(s);H=31.0kJ/mol 则 Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的 H等于()A317.3kJ/mol B379.3kJ/mol C332.8 kJ/mol D+317.3 kJ/mol 答案:A 墨金刚石所以石墨比金刚石稳定答案解析选项中同位素是指中子数不同在时酸根离子和亚铁离子不能共存错误中明矾的净水原理是其溶于水电的
6、说明此反应是吸热反应也就是金刚石的具有能量大于石墨物质具有的学习必备 欢迎下载 考点:本题考查了热化学方程式书写规律。解析:由已知、热化学方程式可知:即可得出答案。5(08 年宁夏理综 13)已知 H2(g)、C2H4(g)和 C2H5OH(1)的燃烧热分别是-285.8kJmol-1、-1411.0kJmol-1和-1366.8kJ mol-1,则由 C2H4(g)和 H2O(l)反应生成 C2H5OH(l)的H为 A-44.2 kJmol-1 B+44.2 kJmol-1 C-330 kJmol-1 D+330 kJmol-1 答案:A 解析:由题意可知:C2H4(g)3O2(g)2CO2
7、(g)2H2O(l);H-1411.0kJmol-1,C2H5OH(1)3O2(g)2CO2(g)3H2O(l);H-1366.8kJmol-1,将上述两个方程式相减得:C2H4(g)H2O(l)C2H5OH(l);H-44.2kJmol-1。6(08 年广东化学 14)下列有关能量转换的说法正确的是 AB A煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 C动物体内葡萄糖被氧化成 CO2是热能转变成化学能的过程 D植物通过光合作用将 CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程 答案:AB 解析:葡萄糖氧化放出热量,化学能转化为热能,C错;选项 D应该太阳能
8、转化为化学能,D错。7(08 年海南化学 8)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:PP a kJmol1、PO b kJmol1、P=O c kJmol1、O=O d kJmol1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H,其中正确的是 A A(6a+5d4c12b)kJmol1 B(4c+12b6a5d)kJmol1 C(4c+12b4a5d)kJmol1 D(4a+5d4c12b)kJmol1 墨金刚石所以石墨比金刚石稳定答案解析选项中同位素是指中子数不同在时酸根离子和亚铁离子不能共存错误中明矾的净水原理是其溶于水电的说明此反应是吸热
9、反应也就是金刚石的具有能量大于石墨物质具有的学习必备 欢迎下载 答案:A 解析:由图可以看出:P4中有 6mol 的 PP,5mol 的 O2中含有 5molOO,1mol 的 P4O10中含有 4mol 的 PO,12mol 的 PO,所以H(6a5d4c12b)kJ mol1。8(09 年广东理基 26)下列措施不符合节能减排的是 A大力发展火力发电,解决广东电力紧张问题 B在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水 C用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,并回收石膏 D用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气 答案:A 解析:节能减排指的是减少能源浪费和降低废气排放,大力
10、发展火力发电,既不利于节能也不利于减排,故 A选项符合题意。其余选项的措施或做法都符合节能减排的原则。9(09 年天津理综 6)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-566 kJ/mol Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+21O(g)2 H=-226 kJ/mol 根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是 ACO的燃烧热为 283 kJ B 右图可表示由 CO生成 CO2的反应过程和能量关系 C2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)H-452 kJ/mol DCO(g)与 Na2O2(s)反应放出 509 kJ热量时,电子转移数为
11、 6.021023 答案:C 解析:A项,燃烧热的单位出错,应为 kJ/mol,错;图中的量标明错误,应标为 2molCO 和2molCO2,故错。CO2气体的能量大于固体的能量,故 C项中放出的能量应小于 452kJ,而H用负值表示时,则大于-452Kj/mol,正确;将下式乘以 2,然后与上式相加,再除以 2,即得CO与 Na2O2的反应热,所得热量为 57kJ,故 D项错。10(09 年广东文基 68)下列说法正确的是 A废旧电池应集中回收,并填埋处理 B充电电池放电时,电能转变为化学能 C放在冰箱中的食品保质期较长,这与温度对反应速率的影响有关 D所有燃烧反应都是放热反应,所以不需吸收
12、能量就可以进行 墨金刚石所以石墨比金刚石稳定答案解析选项中同位素是指中子数不同在时酸根离子和亚铁离子不能共存错误中明矾的净水原理是其溶于水电的说明此反应是吸热反应也就是金刚石的具有能量大于石墨物质具有的学习必备 欢迎下载 答案:C 解析:A项废旧电池应集中回收但不能填埋处理因为电池里的重金属会污染土地,人吃了这些土地里的蔬菜后,就会引发疾病;B 项充电电池放电时,化学能转变为电能;D 项有的燃烧反应是需要吸收一定热量才可以反应的比如碳的燃烧。【考点分析】垃圾的处理、电化学、影响化学反应速率因素、化学反应与能量。11(09 年海南化学 12)已知:Fe2O2(s)32C(s)=32CO2(g)2
13、Fe(s)H=234.1kJmol1 C(s)O2(g)=CO2(g)H=393.5kJmol1 则 2Fe(s)32O2(g)=Fe2O3(s)的H是 A824.4kJmol1 B627.6kJmol1 C744.7kJmol1 D169.4kJmol1 答案:A 解析:23(2)=(1)就可得 2 Fe(s)+23O2(g)=Fe2O3(s),则=232-1=-824.4 kJmol-1。12(07 年山东理综 28)(11 分)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成 SO3:2SO
14、2(g)O2(g)2SO3(g)某温度下,SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如右图所示。根据图示回答下列问题:将 2.0mol SO2和 1.0mol O2置于 10L 密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于_。平衡状态由 A变到 B时平衡常数 K(A)_K(B)(填“”、“”或“”)。(2)用 CH4催化还原 NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:CH4(g)4NO2(g)4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJmol1 CH4(g)4NO(g)2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1160 kJmol1 若用标准状况下 4.48
15、L CH4还原 NO2至 N2整个过程中转移的电子总数为_(阿伏加德罗常数的值用 NA表示),放出的热量为_kJ。(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox 3x4,MMn、Co、Zn或 Ni由铁酸盐A B P/MPa 0.50 0.10 0.80 0.85 墨金刚石所以石墨比金刚石稳定答案解析选项中同位素是指中子数不同在时酸根离子和亚铁离子不能共存错误中明矾的净水原理是其溶于水电的说明此反应是吸热反应也就是金刚石的具有能量大于石墨物质具有的学习必备 欢迎下载(MFe2O4)经高温还原而得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示:请写出 MFe2Ox分解 SO2的化学
16、方程式 (不必配平)。答案:(1)800L mol1 (2)1.60NA(或 1.6NA)173.4(3)MFe2OxSO2MFe2O4S 解析:(1)据题意当容器中总压强为 0.10MPa 时,SO2的平衡转化率为 0.80,据此可计算得出平衡时 c(SO2)=0.040mol L1;c(O2)=0.020mol L1;c(SO3)=0.16mol L1。根据平衡常数的计算式:K=12121020.0)040.0()16.0(LmolLmolLmol=800Lmol1;只要温度不变,平衡常数就不改变,在此变化过程中,只有压强的改变,温度未发生变化,故 K(A)=K(B)。(2)用标准状况下
17、4.48LCH4还原 NO2 至 N2,4.48LCH4的物质的量为 0.20mol,在此过程中 CH4中碳元素的化合价有-4 价升高到+4 价,转化为 CO2,失去电子的总物质的量为0.20mol8=1.60mol,故转移电子数为 1.60NA。由题目给知的热化学方程式,根据盖斯定律可以得出 CH4还原 NO2至 N2的热化学方程式为:CH4(g)2NO2(g)N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1,则 0.2molCH4反应放出的热量为 867 kJmol10.2mol=173.4kJ。(3)此题中反应物已知为 MFe2OX和 SO2,反应后生成 MFe2O4,由 MF
18、e2OX转化为 MFe2O4,氧原子数增加,故 SO2失去氧原子转化为 S,反应式为:MFe2OX+SO2=MFe2O4+S。13(11 分)(08 年广东化学 19)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(钝度约 98)中含有 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和 SO42等杂质,提纯工艺路线如下:MFe2O4 MFe2Ox H2 300500 常温分解 CO2、SO2、NO2墨金刚石所以石墨比金刚石稳定答案解析选项中同位素是指中子数不同在时酸根离子和亚铁离子不能共存错误中明矾的净水原理是其溶于水电的说明此反应是吸热反应也就是金刚石的具有能量大于石墨物质具有的学习必备
19、欢迎下载 已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示:回答下列问题:(1)滤 渣 的 主 要 成 分为 。(2)“趁 热 过 滤”的 原 因是 。(3)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是 (写出 1 种)。(4)若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是 。(5)已知:Na2CO3 10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)H1=+532.36 kJmol-1 Na2CO3 10H2O(s)=Na2CO3 H2O(s)+9H2O(g)H1=+473.63 kJmol-1 写出 Na2CO3 H2O 脱水反应的热化学方程式 。答案:(1)Mg(OH)2、Fe(OH)
20、3、CaCO3(2)使析出的晶体为 Na2CO3 H2O,防止因温度过低而析出 Na2CO3 10H2O 晶体,令后续的加热脱水耗时长(3)用已预热的布氏漏斗趁热抽滤(4)溶解时有大量沉淀生成,使 Na2CO3损耗且产物 Na2CO3混有杂质 其原因:母液中,含有的离子有 Ca2,Na,Cl,SO42,OH,CO32,当多次循环后,使用离子浓度不断增大,溶解时会生成 CaSO4,Ca(OH)2,CaCO3等沉淀(5)Na2CO3 H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)H=+58.73kJmol1 解析:(1)因工业碳酸钠中含有 Mg2,Fe3,Ca2,所以“除杂”中加入过量的 NaOH
21、 溶液,可生成 Mg(OH)2、Fe(OH)3、Ca(OH)2沉淀。(2)观察坐标图,温度减少至 313K时发生突变,溶解度迅速减少,弱不趁热过滤将析出晶体。(3)思路方向:1.减少过滤的时间 2.保持过滤时的温度。(4)思路:分析“母液”中存在的离子,若参与循环,将使离子浓度增大,对工业生产中哪个环节有所影响。墨金刚石所以石墨比金刚石稳定答案解析选项中同位素是指中子数不同在时酸根离子和亚铁离子不能共存错误中明矾的净水原理是其溶于水电的说明此反应是吸热反应也就是金刚石的具有能量大于石墨物质具有的学习必备 欢迎下载(5)通过观察两个热化学方程式,可将两式相减,从而得到 Na2CO3 H2O(S)
22、=Na2CO3(s)H2O(g)。14(12 分)(08 年山东理综 29)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。(1)丙烷脱氢可得丙烯。已知:C3H8(g)=CH4(g)HCCH(g)H2(g)H1=156.6 kJmol1 CH3CHCH2(g)=CH4(g)HCCH(g)H2=32.4 kJmol1 则相同条件下,反应 C3H8(g)=CH3CHCH2(g)H2(g)的H=kJmol1。(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入 O2和 CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ;放电时 CO32移向电池的 (填
23、“正”或“负”)极。(3)碳氢化合物完全燃烧生成 CO2和 H2O。常温常压下,空气中的 CO2溶于水,达到平衡时,溶液的 pH=5.60,c(H2CO3)=1.510-5 mol L-1。若忽略水的电离及 H2CO3的第二级电离,则 H2CO3HCO3H的平衡常数 K1=。(已知 10-5.60=2.510-6)(4)常温下,0.1 mol L-1NaHCO3溶液的 pH大于 8,则溶液中 c(H2CO3)c(CO32)(填“”、“=”或“”),原因是 (用离子方程式和必要的文字说明)。答案:(1)124.2(2)C3H85O2=3CO24H2O 负(3)4.210-7 mol L-1(4)
24、HCO3H2O=CO32H3O(或 HCO3=CO32H)、HCO3H2O=H2CO3OH,HCO3的水解程度大于电离程度 解析:(1)将第 2 个方程式颠倒反写,然后与第 1 个方程式相加,即得所求的反应C3H8(g)=CH3CH CH2(g)H2(g),H 也 随 方 程 式 的 变 化 关 系 进 行 求 算:H=-H2+H1=124.2kJ.mol-1。(2)以丙烷为燃料制作的新型燃料电池,其电池反应方程式为 C3H8十 502=3C02+4H20,因电子从电池的负极经导线流入了电池的正极,故电池的正极是电子富集的一极,故带负电荷的离子 C032-在电解质溶液中应移向电池的负极而不是正
25、极。墨金刚石所以石墨比金刚石稳定答案解析选项中同位素是指中子数不同在时酸根离子和亚铁离子不能共存错误中明矾的净水原理是其溶于水电的说明此反应是吸热反应也就是金刚石的具有能量大于石墨物质具有的学习必备 欢迎下载(3)根据电离平衡常数公式可知:K1=c(H+)c(HCO3-)/c(H2CO3)=10-5.6010-5.60/l.510-5=4.210-7mol.L-1。(4)0.1 mol L-1NaHCO3溶液的 pH大于 8,说明溶液呈碱性,即 c(OH-)c(H+),因在 NaHCO3溶液中存在着两个平衡:电离平衡 HCO3-CO32-+H+,水解平衡:HC03-+H20 H2CO3-+OH
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