2016—2018年高考化学真题分类汇编专题08化学反应中的能量变化含解析_2204

1、专题 08 化学反应中的能量变化1.【2018北京卷】我国科研人员提出了由CO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。A.生成CHCOOH总反应的原子利用率为100%B.CH4TCHCOOH过程中，有C-H键发生断裂C.T放出能量并形成了C C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】精准分析：A.根据反应历程反应物是ca和COr生成物是CKCOOH.因此总反应方程式为CtA込CHCOOH,原子利用率达到1血故赴現法正确；根据+甲8OH,根据甲烷和GH：OOH构简式，甲烷分子中一个C-H键发生断裂，故B说法正蹴G、根將历程CD的能量 宫于的能

2、量，说明此反应是放热反应，同时有c-C的形成，故C说JJiE确：臥催化剂对化学平衡的移 动无影响因此催化剂不能有效提高反应输的平衡转化率，故D说法错误。考点定位：考查原子利用率、化学反应中能量的变化、催化剂对化学平衡的影响。【试题点评】思路点拨：本题应从历程入手，找出反应物和生成物，书写出总反应方程式，然后根据“原子经济”的概念，即反应物的原子全部转化为期望的最终产物，判断 结构简式或结构式，找出反应过程断键的位置、生成键的位置，从而判断 量的变化，以及历程，判断出到属于放热还是吸热，从而判断出反应速率，对化学平衡移动无影响，判断出D选项的正误。2.【2018江苏卷】下列说法正确的是A选项的正

3、误；根据CH和CHCOOH的B选项正误；根C选项正误；根据催化剂只影响化学F列说法不正确的是A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能B.反应4Fe（s）+3O2（g） =2Fe2Q（s）常温下可自发进行，该反应为吸热反应C.3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH,转移电子的数目小于6X6.02X10D.在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快【答案】C【解析】精准分析：A项氢氧端斗电池放电时化学能祈独咅B转化为电能，理论上能量轻化率高达 理为A项 错误；B项，反应4Fe （s） +30: （g）耳比。（叮的出山该反应常温下可自发进行，该反应为放熱反 应,EJ页错误C莎乂与

4、氐的反应再可逆反应，朮。混合反应生成XHb转移电子数才于tool,转移电子数小于&XS,02KI0AC项正确；D项，酶是一类具育催化作用的蛋白质，酶的催化作用具 ”的特点是：条件温和、不需加熱，具有書度的专一性、高效催化惟用，温度越高翻会发生变性催化活 性降低，淀粉水解速率减圜D项错误$答案选 5考点定位：本题考查燃料电池中能量的转化、化学反应自发性的判断、可逆的氧化还原反应中转移电子数 的计算、蛋白质的变性和酶的催化特点。【试题点评】易错提醒：（1）各种电池在放电时，化学能大部分转化为电能，还有一部分转化为热能;了解常见的放热反应和常见的吸热反应，弄清化学反应中能量的转化，知道化学反

5、应自发性的判据，并能根据熵判据和焓判据判断反应的自发性；（3）了解可逆反应的特点，反应物不能完全转化为生成物;了解蛋白质的性质和酶催化的特点。3.【2017江苏卷】通过以下反应可获得新型能源二甲醚1C(s) + H20(g)CO(g) + H2(g)2CO(g) + H20(g)-CQ (g) + H2(g)3CQ (g) + 3H2(g) - CHOH(g) + H2O(g)42CH0H(g)=CH0CH(g) + H2O(g)A.反应、为反应提供原料气B.反应也是CQ资源化利用的方法之一11dC.反应CHOH(g)- CHOCH(g) + HO(I)的H= kJmol-12 2 2D.反应

6、2CO(g) + 4H2(g)- CHOCH(g) + H20(g)的H= ( 2b+ 2c+d) kJmolHi =akJmolH2=bkJH3=ckJmolH4=dkJmol【答案】C【解析】A.反应、的生成物和圧罡反应的反应物A正确.E.反直可将二氧化磯转化为 甲暉 变废为宝，B正繭J 4个反应中，水全罡气态没有给出水由弓證为液态的熔变，所以C错误D 把反应三个反应按(+)可得该反应及对应的恰变，D正确【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

7、处理、开发利用新能源等社会热点问题。4.【2016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：G7Ho4Q(s)+8002(g)=57CO(g)+52H20(1)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8x104kJ。油酸甘油酯的燃烧热AH为4-1A. 3.8x10 kJmol4-1B.3.8x10 kJmol4-1C. 3.4x10 kJmolD.3.4x104kJmol-1【答案】D【解析】试题分析：燃烧热指的是燃烧1mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1kg油酸甘油酯释放出热量3.8x104kJ，则燃烧1mol油酸甘油酯释放出热量为3.4x104kJ，则得油

8、酸甘油酯的燃烧热AH=4-13.4x10 kJmol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，

9、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。5.【2016海南卷】由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是反应进程A.由X Y反应的H=E5-E2B.由X Z反应的H0C.降低压强有利于提高Y的产率D.升高温度有利于提高Z的产率【答案】BC【解析】试题分析；A.根据化学反应的实氐由Xf y反应的AH二A项错误：B.由團像可知，反应物的 总能量高于生成物的总能量，该反应为放熱反应，即由XTZ反应的AHb反助吸熱反应，B错询 5使用催优剂能改蛮反应的活优能，从而改兗反应

10、速率旦不戢改娈化学反应的恰变，C错误D、根据盖斷定律:-B卩可得反应CH4(g)-=C()=-55.3kJ/mol根据盖斯定律可知i+2ii即得到NQ(g)=2NQ(g)+1/2Q2(g)Hi= +53.1kJ/mol;9.【2018新课标2卷】CH-CQ催化重整不仅可以得到合成气(CQ和H0,还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：(1)CH-CQ催化重整反应为：CH(g)+CQ2(g)=2CQ(g)+2H2(g)。已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)H=-75 kJmol-1-1C(s)+Q2(g)=CQ2(g)H=- 394 kJmolC(s)+1/2Q2(g)=CQ(g)H

11、=-111 kJmol-1该催化重整反应的H=_ kJmol-1。【答案】(1)247【解析】稽准分析:(1)已知二C(S)+2H;(5)= CH+(5)kJ tnol-i2C(sO +Qz (g) -CCt (g)kJ -10T11 kJ nwL根据盖斯定律可知X2一即得到该催化重整反应CH(g)+CQ2(g)=2CQ(g)+2H2(g)的H=+247kJmol-1o10.【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：-12SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g)AH1=48 kJmol

12、-13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCI3(g)AH2=-30 kJmol1则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCI4(g)的AH=_ kJ- mol。【答案】(2)114【解析】 精准分析：(2)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1变为48x3+(30)=114kJmol-。11.【2018北京卷】近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:反应n的热化学方程式:【答案】3SO(g)+2H20 (g) =2HSO (l)+S(s)【解析】精准分析：1)根据反应过程反应H的化学反应方程式为

13、+根抿盖斷罡律，反应rt反应ni；得岀2tS0u(l) 4-S(s)=3SO:(g) + 2H：O(g)AH=(5?l-2P7)lcJ + 2弭叮即反应II的热化学方程式为SOi(g)+2HiO g)=2H：S0.十皿)AH：=-254 kJ耐1-打12.【2018天津卷】CO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)CO与CH经催化重整，制得合成气：CH(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C- HC=OH- H色O(CO)键能/kJmol-14137454361075则该反应的AH=_【答案】+120

14、 kJmol-1【解析】精准分析：(2)根据H=反应物键能总和生成物键能总和=(4x413+2x7452X10752x436)kJ -mol1=+120kJmol1;13.【2018江苏卷】NO(主要指NO和NO)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NO是环境保护的(1)反应I:反应川：S(s)+O2(g)2SQ(g)+2H2O(g)+O2(g)SO(g)AH3=-297 kJ-molAHi=+551 kJmol-1AHk=-254 kJmol-111円-1反陨】IQ SO, + HtO7W II重要课题。(1)用水吸收NO的相关热化学方程式如下：12NQ(g)+HO(I)HNO( aq)+

15、HNO (aq) H=-116.1 kJmol-13HNO (aq)HNO (aq)+2NO(g)+H2O (I) H=75.9 kJmol1反应3NO(g)+H2O (l)2HNO (aq)+NO( g)的H=_kJ - mol。【答案】(1)-136.2【解析】精准分析：(1)將两个热化学方程式编号2NO2(g)+吐0 Cl) =HNO(帆)+HNO： Caq) 21H=-11(5. 1 kJ mol-1(伽)3HN5 (aq)二HNQ (aq) +2NO (g +H：O kJ - mE (S)应用盖斯走律，将式x封式)艺得，反应3NO: (g) +H2OC1：二2JDJ5阳)+NO(g)

16、 AH= (-116, 1 kJ mol-1)X3+75.9 kJ mol- 2=1?6,2kJ - mo：讥14.【2017北京卷】TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCI4TiCl4AICI3FeCbMgCl2沸点/c58136181（升华）3161412熔点/c-69-25193304714在TiCl4中的溶解性互溶微溶难溶(1)氯化过程：TiO2与CI2难以直接反应，加碳生成CO和CO可使反应得以进行。已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(

17、g)H=+175.4 kJmol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)H=-220.9 kJmol-11沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式： _。【答案】(1TiO2(s)+2CI2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)H=-45.5 kJ/mol钛精矿氯比过聲楮剧过單蒸懾塔”纯TiCb【解析】(1)生成TiCl4和CO的反应方程式为TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CQ根据盖斯定律，两式相加，得到TiO2(s)+2CI2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)H=AHi+A(-220.9 kJmol-1)+(+175.4 kJmol-

18、1)=-45.5kJmol15.【2017新课标1卷】近期发现，HaS是继NO CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调 节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。(热化学猛碘循环水分解制氢系统(1)I H;SO (aq) = SO3(g) + H2o(l) + |o2(g)A/,= 327 kJ mol-1|I SOj(g) + I2(s) + 2H:O(1) = 2HI(aq) + H1SO4(aq)A7A -151 kJ - mol-1；2HI(aq) = H：(g) 4- I2(s)A

19、/,s 110 kJ mol-1(HjSfg) + HSOaq) =S(s) + SO2(g) 4- ZHjOfi)A/f =61 kJ mor1j热化学硫腆循环蔽化氢分解联产氢代i硫黄系统11)通过计算，可知系统(I)和系统(H)制氢的热化学方程式分别为_ 、_制得等量Ha所需能量较少的是 _。【答案】(2)HzO(l)=H2(g)+】C2(g)H=+286 kJ/mol2HzS(g)=H2(g)+S(s)H=+20 kJ/mol【解析】(D (DH1SO4 (aq) =SO:(g)+H2O C)0: (g) A/fi=-F327 kJ/mol 50：(5)+I：十2H：O(l)=2HI(a

20、q) +(闪)2HKaq)= H: + IOH2SO4(aq)=S(s)+O2()+ 2H；O(1)+，整理可得系统(I)的热化学方程式HO(I)=H2(g)+-C2(g)H=+286 kJ/mol;22+，整理可得系统(II)的热化学方程式H2S (g)=H2(g)+S(s)H=+20 kJ/mol。根据系统I、系统II的热化学方程式可知：每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II。16.【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(C4H0)脱氢制1-丁烯(GH)的热化学方程式如下：系统(I

21、I)讯二1$1 kJ/rnclAHp* 110IcT/tnolAZA=+ &1kJ/molGHw(g)= C4H8(g)+H2(g)H11已知：GH(g)+丄Q(g)= C 4H(g)+H20(g)H=-119 kJmol-23Hb(g)+1O2(g)= H20(g)H3=- 242 kJmol-12反应的 H为_kJ - mol-1。【答案】(1)+123【解析】(1)根据盖斯定律，用式-式可得式，因此H=AH2-f=-119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123kJ/mol。17.【2017新课标3卷】砷(As)是第四周期VA族元素，可以形成As?、AS26 HAsQ、

22、HAsO等化合物， 有着广泛的用途。回答下列问题：(3)已知：As(s)+3H(g)+202(g)=H3AsO4(s)AH21H2(g)+ - Q(g)=H20(1)AHb22As(s)+5Q(g) =As2O(s)AH32则反应AsaO(s) +3H20(1)= 2H3AsO(s)的AH=_。【答案】(3)2H-3H2-H【解析】根据盖斯定律，热化学反应AszO：(s) HlfcO(l)=讥AsO+G)可以由反应乂反应毀3-反应转化得至叽则2AZf-3Aff2-Ao18.【2017天津卷】(3)0.1 mol CI2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成Ti02XH2O的

23、液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为 _。【答案】(3)2Cl2(g)+ TiO2(S)+2C(S)=TiCI4(l)+2C0(g)AH=-85.6 kJmol-1【解析】(3)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成Ti02xHO的液态化合物，放热4.28 kJ，配平方程式，可知2 mol Cl2反应放热85.6 kJmol-1，由此可得该反应的热化学 方程式为2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)=TiCI4(l)+2CO(g)AH=-85.6 kJmol-1。19.【2016新课标2卷】联氨(又称肼，NaH,无色液体)是一种

24、应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料， 回答下列问题：(3)2Q(g)+N2(g)=N 20(1)AH2Nb(g)+2H2(g)=N2H4(l)AH23Q(g)+2H2(g)=2H20(g)AH342 N2円(1) + N 20(1)= 3N2(g)+ 4H20(g)AH4=-1048.9kJ/mol上述反应热效应之间的关系式为H=，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为【答案】(3)2AHH-2H2-H反应放热量大、产生大量气体【解析】(3)根据盖斯定律，反应热效应之间的关系式为AH=2AH-2AH-AH。联胺有强还原性，N2O有强氧化性，两者在一起易发生自发地氧化还原反应，反应放热量大、

25、产生大量气体，所以联氨和N2O4可作为火箭推进剂。20.【2016新课标3卷】煤燃烧排放的烟气含有SQ和NO,形成酸雨、污染大气，采用NaCIQ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NaCIQ Ca( CIO)2替代NaCIQ，也能得到较好的烟气脱硫效果。已知下列反应：-2-SQ(g)+2OH (aq) =SQ3(aq)+H20(1)AH1-2-2- -CIO (aq)+SO3(aq) =SO4(aq)+CI (aq)AH22+2-CaSO(s) =Ca(aq)+SO(aq)AH则反应SO(g)+ Ca(aq)+ CIO-(aq) +2OH-(aq) = Ca

26、SO4(s) +H Q(l) +CI-(aq)的AH=_。【答案】(4)笑厶H+A Ha H3【解析已知：A, SO:(g)+20H- (ag) =SOr- (aq)+JtO(l) AHiCIO-(aq)+S03_5q) =SO4-_(aqi+d-(aq) AH:C* CaSO* (s) =0】亠+SOx2_(aq) AH?则根据盖斯定律可知a+bc即得到反应SQ(g)+ Ca2+(aq)+ CIO-(aq) +2OH-(aq) = CaSO4(s) +H2OQ) +CI-(aq)的AH=A Hi + AH2A H。21.【2016浙江卷】 催化还原CO是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。

27、研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO和H2可发生两个平行反应，分别生成CHOH和CQ反应的热化学方程式如下：-1CO(g)+3H(g) -CH3OH( g)+HO (g)AH1=-53.7kJmoI ICQ(g)+H.(g)-CO(g)+O (g)AH2II某实验室控制CO和H2初始投料比为1:2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：健牝制叫转牝率(鴨)甲蒔述itru隔)543Cat. J12.3【解析】根据元素周期表的结构，可知X为Si元素，Y为0元素；Z为Cl元素;543皿210.972,7Cal. 115,33? 1$5312.U71.6已知：CO和H2的标准燃烧热

28、分别为-283.0kJmol-1和-285.8kJmol-1HbO(l)=HbO( g)AH3=44.0kJmol-1请回答(不考虑温度对AH的影响)：(1)反应II的AH2=_ kJmol-1。【答案】(1)+41.2【解析】已知热化学方程式：a：CO()=CO: (g) AH= -2S5. OkJ mol1S Hi Jo：(p二田0 Cl) AH=-2S?. Sk.T md1c: H;O (1) =H：O (Q AH； =44, OkJ mM】根据盖斯定律分析，I+c即可得热化学方程式为：CQ； (g +H； Cg “CO (g)第AH；=-2E5. 8+283. H44=4-41.2 IcJ -22.【2016四川卷】(5)工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸。已知25C,1O1kPa时：CaO(s)+H2SQ(l)=CaSO4(s)+H2OQ)AH=-271kJ/mol5 CaO(s)+3H3PQ(|)+HF(g)