2019年高考真题+高考模拟题专项版解析汇编 化学——专题07 化学反应中的能量变化(解析版)
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1、专题07 化学反应中的能量变化2019年高考真题12019江苏氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是A一定温度下,反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)能自发进行,该反应的H0B氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e4OH C常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2,转移电子的数目为6.021023D反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的H可通过下式估算:H=反应中形成新共价键的键能之和反应中断裂旧共价键的键能之和【答案】A【解析】A.体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向,该反应属于混乱度减小的反应,能自发说明该反应
2、为放热反应,即H0,故A正确;B.氢氧燃料电池,氢气作负极,失电子发生氧化反应,中性条件的电极反应式为:2H2 4e =4H+,故B错误;C.常温常压下,Vm22.L/mol,无法根据气体体积进行微粒数目的计算,故C错误;D.反应中,应该如下估算:H=反应中断裂旧化学键的键能之和 反应中形成新共价键的键能之和,故D错误;故选A。22019新课标节选环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:(1)已知:(g) (g)+H2(g)H1=100.3 kJmol 1 H2(g)+ I2(g) 2HI(g)H2=11.0 kJmol 1 对于反应:(g)+ I2(g
3、) (g)+2HI(g) H3=_kJmol 1。【答案】(1)89.3【解析】(1)根据盖斯定律 ,可得反应的H=89.3kJ/mol;答案:89.3;32019新课标节选近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) H1=83 kJmol 1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) H2= 20 kJmol 1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) H3= 121
4、kJmol 1则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的H=_ kJmol 1。【答案】(2)【解析】(2)根据盖斯定律知,(反应I+反应II+反应III)2得 H=(H1+H2+H3)2= 116kJmol 1。42019北京节选氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为41,甲烷和水蒸气反应的方程式是_。已知反应器中还存在如下反应:i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)
5、H2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) H3iii为积炭反应,利用H1和H2计算H3时,还需要利用_反应的H。【答案】(1) CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2 C(s)+CO2(g)=2CO(g)【解析】(1)由于生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4:1,反应物是甲烷和水蒸气,因而反应方程式为CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2; 可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),设为,用 可得C(s)+CO2(g)=2CO(g),因为还需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应的焓变。52019天津节选多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制
6、备多晶硅的简易过程。回答下列问题:硅粉与在300时反应生成气体和,放出热量,该反应的热化学方程式为_。的电子式为_。将氢化为有三种方法,对应的反应依次为:(4)反应的_(用,表示)。温度升高,反应的平衡常数_(填“增大”、“减小”或“不变”)。【答案】 (4) 减小【解析】【分析】I.书写热化学方程式时一定要标注出各物质的状态,要将热化学方程式中焓变的数值与化学计量数对应。本题的反应温度需要标注为条件;II.(4)此问是盖斯定律的简单应用,对热化学方程式直接进行加减即可。【详解】I.参加反应的物质是固态的Si、气态的HCl,生成的是气态的SiHCl3和氢气,反应条件是300,配平后发现SiHC
7、l3的化学计量数恰好是1,由此可顺利写出该条件下的热化学方程式:Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g) H= 225kJmol 1;SiHCl3中硅与1个H、3个Cl分别形成共价单键,由此可写出其电子式为:,注意别漏标3个氯原子的孤电子对;II.(4)将反应反向,并与反应直接相加可得反应,所以H3=H2 H1,因H20,所以H3必小于0,即反应正反应为放热反应,而放热反应的化学平衡常数随着温度的升高而减小。2019届高考模拟试题62019北京市市昌平区高三二模工业制氢气的一个重要反应是:CO(g) +H2O(g)= CO2(g)+H2(g)。已知在25时:C(s)+O2(g
8、)CO(g) H1111kJmol 1H2(g)+O2(g)= H2O(g) H2242kJmol 1C(s)+O2(g) = CO2(g) H3394kJmol 1下列说法不正确的是A25时,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H41 kJmol1B增大压强,反应的平衡向逆反应方向移动,平衡常数K减小C反应达到平衡时,每生成1 mol CO的同时生成0.5 mol O2D反应断开2mol H2和1 mol O2中的化学键所吸收的能量比形成4 mol OH键所放出的能量少484 kJ【答案】B【解析】A.根据盖斯定律得CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H41k
9、Jmol1,故A正确;B.平衡常数只与温度有关,增大压强K不变,故B错误;C. 反应,每生成1molCO的同时生成0.5molO2,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故C正确;D. 焓变=反应物的键能之和生成物的键能之和,因此反应断开2molH2和1molO2中的化学键所吸收的能量比形成4molOH键所放出的能量少484kJ,故D正确;选B。72019安徽省蚌埠市高三第一次质量监测下列四幅图示所表示的信息与对应的叙述相符的是A图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的燃烧热为241.8kJmol1B图2表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化C图3表示一定条件下
10、H2和Cl2生成HCl的反应热与途径无关,则 H1=H2+H3D图4表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,乙的压强大【答案】C【解析】A.图1所示反应生成的水呈气态,燃烧热要求可燃物为1mol,生成的水为液态,所以A项错误;B.图2所示反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,所给反应为放热反应,B项错误;C.据盖斯定律,反应热与途径无关,只与反应的始态和终态有关,C项正确;D.注意物质D为固体,所以该反应是正向气体分子数减小的反应,压强改变时平衡要发生移动,A的体积分数最终一定不相等,D项错误;所以答案选择C项。【点睛】燃烧热的概念,强调可燃物是1mol,强调必须
11、生成在25、101kPa下最稳定的物质,如水为液态、如C元素要生成CO2、S元素要生成SO2、N要生成N2等。82019天津市部分区高三质量调查汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H0。下列说法正确的是A升高温度可使该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小B增大压强,可以使NO和CO完全转为为无污染的N2和CO2,而消除污染C该反应反应物总能量小于生成物总能量D使用高效催化剂可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,反应速率增大【答案】D【解析】【分析】A. 升高温度可使该反应的正、逆反应速率均增大;B. 增大压强,可以使NO和CO的可逆反应正向进行,无法
12、完全生成N2和CO2;C. 反应为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量;D. 使用高效催化剂可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大有效碰撞的几率;【详解】A. 升高温度可使该反应的正、逆反应速率均增大,A错误;B. 增大压强,可以使NO和CO的可逆反应正向进行,无法完全生成N2和CO2,B错误;C. 该反应为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,C错误;D. 使用高效催化剂可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大有效碰撞的几率,使反应速率增大,D正确;答案为D。92019上海市崇明区高三下学期等级考试二模根据热化学方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92kJ,下列有
13、关图像和叙述中正确的是ABC向密闭容器中通入1mol氮气和3mol氢气发生反应放出92kJ的热量D形成1mol氮氮键和3mol氢氢键所放出的能量比拆开6mol氮氢键所吸收的能量多92kJ【答案】B【解析】A、依据化学反应方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92kJ,反应是放热反应,依据能量守恒,反应物总能量大于生成物总能量,故A错误;B、已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92kJ,反应是放热反应,依据能量守恒,反应物总能量大于生成物总能量,1 mol N2(g)和3 mol H2(g)的能量之和高于2 mol NH3(g)的能量,故B正确;C、反应是可逆反应不能进行彻底
14、,向密闭容器中通入1mol氮气和3mol氢气发生反应,放出的热量小于92.4 kJ,故C错误;D、已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92kJ,正反应是放热反应,则逆反应为吸热反应,即形成1mol氮氮键和3mol氢氢键所放出的能量比拆开6mol氮氢键所吸收的能量少92kJ,故D错误。故选B。【点睛】本题考查了热化学方程式的应用,反应能量变化的分析判断,理解焓变含义,可逆反应的分析是解题关键。102019四川省攀枝花市高三下学期第三次统考我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H0,在低温下获得高转化率与高反应速率。
15、反应过程示意图如下:下列说法正确的是A图示显示:起始时的2个H2O最终都参与了反应B过程、过程均为放热过程C过程只生成了极性共价键D使用催化剂降低了水煤气变换反应的H【答案】A【解析】A根据反应过程示意图,过程中1个水分子中的化学键断裂,过程另一个水分子中的化学键断裂的过程,过程中形成了新的水分子,因此起始时的2个H2O最终都参与了反应,A项正确;B根据反应过程示意图,过程、中水分子中的化学键断裂的过程,为吸热过程,B项错误;C过程中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气,H2中的化学键为非极性键,C项错误;D催化剂不能改变反应的H,D项错误;答案选A。【点睛】值得注意的是D选项,催
16、化剂只能降低活化能,改变化学反应速率,不能改变反应的热效应。112019浙江省杭州市第二中学高三第二学期选考肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同,200时在Cu表面分解的机理如图。已知200时:反应:3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) H1=32.9 kJmol1;反应:N2H4(g)+H2(g)2NH3(g) H2=41.8 kJmol1下列说法不正确的是A图所示过程是放热反应B反应的能量过程示意图如图所示C断开3 mol N2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1 molN2(g)和4 mol NH3(g)的化学键释放的能量D200时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H
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