高考化学试题分类解析汇编：化学反应中的能量变化

1、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）在太阳能作用下将出0、CO2转变成H2、CO。其过程如下:H/Xl)A/f：F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.右图中厶Hi=A出+AH3D.以CO和02构成的碱性燃料电池的负极反应式为C0+40H2e=CO32+2H2O【答案】C【解析】利用盖斯定律可知H什H2+H3=0，正确的应该是厶Hi=（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(g)=2C3H5

2、QNO2)3(l)H12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H2C(s)+O2(g)=CO2(g)H3则反应4C3H5QNO2)3(1)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的H为A.12H3+5H2-2H1B.2H1-5H2-12H3C.12H3-5H2-2H1D.H1-5H2-12AH3答案A解析:盖斯定律常规考查。X12+X5X2即可得到4C3H5(ONO2)3(I)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的厶H，答案选A。一一12013高考重庆卷?5已知：P4(g)+6Cl2(g)=4PCb(g)H=akJ?molP4(g)+10CI2(

3、g)=4PCl5(g)H=bkJ?mo1P4具有正四面体结构，PCI5中PCl键的键能为ckJ?mo|T,PCI3中PCl键的键能为1.2ckJ?moI1o下列叙述正确的是A.PP键的键能大于PCl键的键能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=4PCl5(g)的反应热HC. ClCl键的键能为(ba+5.6c)/4kJ?mo11D. PP键的键能为(5a3b+12c)/8kJ?mol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)=PCb(g)H=(b

4、-a)/4KJmol-1，但不知PCb(g)=PCb(s)的厶H,因此无法求出Cl2(g)+PCI3(g)=PCl5(s)的厶H,B项错误；利用Cl2(g)+PCI3(g)=PCb(g)H=(b-a)/4KJmol-1可得E(CI-CI)+3x1.2c-5c=(b-a)/4,因此可得E(CI-CI)=(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)+10x(b-a+5.6c)/44x5c=b，解得E(P-P)=(2.5a-1.5b+6c)/6kJmol-,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+HCItNH4CI+CO2T+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NHHCO与HCI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)12.C

6、O(g)+HO(g)H2(g)+CO(g)0，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AH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

7、1200C时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应3H2S（g）+O2（g）=SO2（g）+H20（g）AHi232H2S（g）+SO2（g）=S2（g）+2H20（g）AH2AdAH31H2S(g)+O2(g)=S(g)+H20(g)2S(g)=S2(g)则AH4的正确表达式为3A.AH4=(AT+Ah3AH3)23CAH4=(AH!+AH2+3AH3)2解析：考察盖斯定律。根据S守恒原理，要得到方程式AH43B.AH4=(3AH3AHiAH2)23D.AH4=(H1AH23AH3)24，可以用(方程式1+方程式2333X方程式2）X3;即选择AH4的正确表达式为AH4=（AH1+AH23AH3）

8、，即选项A22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牡太阳能电池钾离子电池燃气灶【答案】D【解析】A、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（CHOCH）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H、CO和少量CO）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)=CHOH(g)-1H1=-90.1kJmolCO(g)+3H2(g)=CHOH

9、(g)+H2O(g)人-1H2=-49.0kJmol水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H3=-41.1kJmol-1二甲醚合成反应:2CHOH(g)=CHOCH(g)+H20(g)-1H4=-24.5kJmolAl2O3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Al2O（以化学方程式表示）。甲醚合成反应对于CO转化率的影的热化学方程式由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）为O有研究者在催化剂(含Cu-Zn-AI-0和Al203),压强为5.0MPa的条件下由f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

10、的原因是。二甲醚直接燃料电池具有启动快，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，51kW-h=3.6x10J)答案：(1)Al203(铝土矿)+2NaOH+3H=2NaAI(OH)4；NaAI02+C0+2H0=NaHC3+AI(0H)3J;2Al(OH)3=AI2Q+O(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HO,通过水煤气变换反应消耗部分CO

11、(3) 2CO(g)+4H2(g)=CHOCHg)+H20(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，CHOCH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)CHOCH12e+3fO=2C0+12H+;12(3.6106J*kW4*h1)=8.39kW*h*kg1.20V叫型1296500C/moI46g/mol1kg(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CO,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)

12、 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) 根据盖斯定律可知，将X2+即得到反应2CO(g)+4H2(g)=CHOCH(g)+H20(g)，所以该反应的放热厶H=-90.1kJ/molX2-24.5kJ/mol=-204.7kJ/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，CHOCH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CHOCH-12e-+3fO=2CO+12H+;二甲醚中碳原子的化合价是一2价，反应后变为+4价，失去6个电子

13、，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=1000g1.20V1296500C/mol1kg46g/吨(3.6106J*kWJ*h-1)=8.39kWhkg-1。(2013北京卷)26.(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NO?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

14、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：12MgO2oCaO38SrO56BaO。原因是，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx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NO、厂皿NiO电极山电极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;(2N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+183KJ/mol;增大；催化剂(32NO+2CON2+2CO2由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数，得知它们均为第nA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与出0反应生成HNO