三年高考（2014-2016）化学试题分项版解析——专题11 化学反应中的能量变化 Word版含解析VIP

专题11 化学反应中的能量变化1【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。2【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）【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。15【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零，其中氮的化合价为-32+ 4 = -2价。 （2）次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，Cl元素的化合价由+1价降低到-1价，N元素的化合价由-3价升高到-2价，根据得失电子守恒和原子守恒配平，反应的化学方程式为NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。 （3）根据盖斯定律，2-2-即得2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) 的H4，所以反应热效应之间的关系式为H4=2H3-2H2-H1。联胺有强还原性，N2O4有强氧化性，两者在一起易发生氧化还原反应，反应放热量大、产生大量气体，所以联氨和N2O4可作为火箭推进剂。【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。16【2016年高考新课标卷】（15分）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】【考点定位】考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态的影响等【名师点睛】本题考查物质的名称、氧化还原反应方程式的书写、勒夏特列原理、图表数据和图像、盖斯定律等化学理论知识，平时的训练中夯实基础，强化知识的运用，体现了知识的运用能力。平时的学习中注意对选修4学习。依据题目中所给数据，再根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒书写离子反应方程式；化学平衡原理适用于任何化学平衡，如果改变影响平衡的一个条件，化学平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。化学平衡常数：一定条件下达到化学平衡，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，只受温度的影响，依据题目所给信息作出合理判断；盖斯定律是对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应是相同的；本题是综合性试题，难度适中。17【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。有热化学方程式为：a:CO（g）+O2（g）=CO2（g） H= -283.0kJmol-1 b：H2（g）+O2（g）=H2O （l）H=-285.8kJmol-1 c: H2O（l）H2O（g） H3=44.0kJmol-1根据盖斯定律分析，b-a+c即可得热化学方程式为：CO2（g）+ H2（g）CO（g）+H2O（g）H2=-285.8+283.0+44=+41.2 kJmol-1。（4）从表中数据分析，在催化剂Cat.2的作用下，甲醇的选择性更大，说明催化剂Cat.2对反应的催化效果更好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂Cat.2的反应过程中活化能更低，故图为：【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。18【2015广东理综化学】（16分）用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染，（1）传统上该转化通过如右图所示的催化剂循环实现， 其中，反应为：2HCl(g) + CuO(s) H2O(g)+CuCl2(g) H1反应生成1molCl2(g)的反应热为H2，则总反应的热化学方程式为 , (反应热用H1和H2表示)。【答案】(1) 2HCl(g) + 1/2O2(g)H2O(g)+Cl2(g) H=H1+H2【解析】根据图像信息，箭头指向的是生成物可写出反应的热化学方程式：CuCl2(g)+1/2O2(g)CuO(s) +Cl2(g) H2，则+可得总反应；【考点定位】本题主要考查了盖斯定律的应用、化学平衡移动、化学平衡常数的大小比较、化学图像的绘制以及化学反应速率的计算。【名师点睛】利用盖斯定律进行热化学方程式计算时先要观察分反应中物质在总反应的位置，运用“同边相加异边减”的方法将分反应转化为总反应。化学反应速率的计算时弄清楚物质浓度的改变，再利用公式进行计算。化学平衡的问题通常涉及到平衡状态的判断、平衡的移动、平衡的有关计算等，平衡的判断抓住两个根本标志：各物质的浓度不再变化、同种物质的生成速率和消耗速率相等。平衡移动判断时分析清楚反应两边气体的系数大小、反应时吸热还是放热等。有关化学平衡的计算则一定要用“三段式”。在绘制图像时通常题目会有参考的曲线，在分析新的条件与原曲线的关系的基础上进行绘制。19【2015山东理综化学】（19分）合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。（3）贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为_。已知温度为T时：CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g) H=+165KJmolCO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H=-41KJmol【答案】（3）CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) H=206kJmol1【解析】（3）写出化学方程式并注明状态：CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)，然后根据盖斯定律可得该反应的H=H1+H2=206kJmol1，进而得出热化学方程式。【考点定位】本题以合金贮氢材料为背景，考查了元素守恒的应用、化学反应速率的计算、焓变的判断、化学平衡移动及影响因素、热化学方程式的书写。【名师点睛】本题素材选取新颖，化学反应速率与化学平衡完全围绕图像展开，这就要求考生具有较强的读图能力，能够快速的从图表中得到有用的数据，是解答本题的关键，本题第二小题为创新的题型，定义了一个新的陌生物理量，并且对该物理量进行分析，这就要求考生们对平时所学知识做到深入理解、活学活用，才能顺利的解答，第3小题为热化学方程式的书写，为常规题目，只要考生注意正负号、物质的状态以及数值的计算等，即可得到正确答案。20【2015新课标卷理综化学】（15分）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：（3）已知反应2HI(g) =H2(g) + I2(g)的H= +11kJmol1，1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。【答案】（3） 299（4）；k逆= k正/K ；1.9510-3； A、E 【解析】（3） 键能一般取正值来运算，H=E（反应物键能总和）E（生成物键能总和）；设1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ，代入计算：+11=2x（436+151）x =299【考点定位】化学平衡常数计算；化学平衡知识的综合运用；本题属于各类平衡知识的综合运用，试题难度为很难等级。【名师点晴】本题偏难。前三小题虽是常规考点，难度为一般等级。最后一小题赋分10分，难度偏大。考生不容易进入题设情景。（4）问小问质量作用定律那部分，关键是要记得平衡标志之一v正= v逆，找到k正、k逆和K的联系就已突破。（4）问小问的图像要能快速识别左边曲线是逆反应速率随x(H2)的变化，右边曲线是正反应速率随x(HI)的变化（仔细看了下图，好像已标明v正、v逆，不标也可按解析的方法分析）。虽然横坐标的坐标是共用的，但在左、右两边横坐标的含义是不同的。分析平衡移动导致横坐标变化时一定要注意这一点。21【2015新课标卷理综化学】（14分）甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1 CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) H2 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3回答下列问题：（1）已知反应中的相关的化学键键能数据如下：化学键HHCOC OHOCHE/（kJ.mol-1）4363431076465413由此计算H1 kJmol-1，已知H2-58kJmol-1，则H3 kJmol-1。【答案】（1）99；41【考点定位】本题主要是考查反应热计算、盖斯定律应用、平衡常数以及外界条件对平衡状态的影响等【名师点晴】本题从知识上考查了热化学方程式、盖斯定律，平衡图像、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，考查了学生对知识理解、综合运用能力。将热化学方程式、盖斯定律，平衡图像、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，碳、氮及其化合物的性质等知识同低碳经济、温室气体的吸收等环境问题联系起来，充分体现了学以致用的目的，更突显了化学是一门实用性的学科的特点。22【2014年高考广东卷第31题】（16分）用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可以提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) H1=47.3kJ/molCaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) H2=+210.5kJ/molCO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) H3=-86.2kJ/mol（1）反应2 CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的H= （用H1H2H3表示）。【答案】（1）4H1+H2+2H3；【解析】（1）根据盖斯定律可得2 CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的H=4+2=4H1+H2+2H3；【考点定位】本题主要是考查盖斯定律的应用、外界条件对平衡状态的影响、有机物结构简式的判断等。23【2014年高考全国大纲卷第28题】(15分)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：（1）已知AX3的熔点和沸点分别为936 和76 ，AX5的熔点为167 。室温时AX3与气体X2反应生成lmol AX5，放出热量1238 kJ。该反应的热化学方程式为 。【答案】（1）AX3(l)X2(g) = AX5(s) H=1238KJmol1(2分)【考点地位】本题考查热化学方程式的书写，化学反应速率的计算，化学平衡移动原理的应用，转化率的计算等，对学生的综合计算能力要求高。【名师点晴】本题以物质的推断为线索考查化学反应原理、热化学方程式的书写、化学平衡移动原理、