《[最新]高考化学试题分类解析汇编：化学反应中的能量变化(含答案).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[最新]高考化学试题分类解析汇编：化学反应中的能量变化(含答案).pdf（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、最新教学资料高考化学高考化学试题分类解析汇编：化学反应中的能量变化1.2012江苏化学卷4某反应的反应过程中能量变化如右图所示(图中 E1 表示正反应的活化能，E2 表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是A.该反应为放热反应B.催化剂能改变反应的焓变C.催化剂能降低反应的活化能D.逆反应的活化能大于正反应的活化能C 解析：本题属于化学反应与能量的考查范畴，虽然2012 年江苏考试说明中没有提及“活化能”这一概念，但选修四课本第3 页的绪言中就有这些内容，新课程标准中也有“活化能”这一概念。看来高三复习一定注意要抓课本、抓基础，抓考试说明的同时，适当兼顾新课程标准，不能急功近利、顾此失彼。2
2、.2012安徽理综化学卷7科学家最近研究出一种环保，安全的储氢方法，其原理可表示为：322NaHCOHHCOONaH O垐 垎?噲 垐?储氢释氢下列有关说法正确的是A储氢、释氢过程均无能量变化B3NaHCO、HCOONa均句有离子键和共介键C 储氢过程中，3NaHCO被氧化D释氢过程中，每消耗0.1mol 2H O放出 2.24L 的2HB【解析】本题以新的储氢方法为背景，综合考查化学反应与能量、化学键、氧化还原反应等知识，同时考查考生对接受、吸收、整合化学信息的能力。化学反应过程中一定伴随着能量的变化，A 项错误；NaHCO3、HCOONa 均为离子化合物，含有离子键，在HCO3、HCOO
3、中均含有共价键，B 项正确；储氢过程中NaHCO3 被还原，C 项错误；D 项没有说明气体所处的状态，错误。3.2012浙江理综化学卷12下列说法正确的是：A在 100、101 kPa 条件下，液态水的气化热为40.69 kJmol-1，则 H2O(g)H2O(l)的 H=40.69 kJ mol-1 B已知 MgCO3 的 Ksp=6.82 10-6，则所有含有固体MgCO3 的溶液中，都有c(Mg2+)=c(CO32-)，且 c(Mg2+)c(CO32-)=6.82 10-6 C已知：共价键CC C=C C H HH 键能/kJ mol-1 348 610 413 436 则可以计算出反应
4、CH3(g)+3H2CH3(g)(g)的 H 为 384 kJ mol-1 D常温下，在0.10 mol L-1 的 NH3 H2O 溶液中加入少量NH4Cl 晶体，能使NH3 H2O 的电离度降低，溶液的pH 减小D 解析：A 选项中，H2O(g)H2O(l)是放出热量，则H2O(g)H2O(l)的 H=40.69 kJ mol-1。A 错；B 选项中，难溶电解质MgCO3 在溶液中的溶解平衡是建立在一定条件下的，溶度积是难溶解的固相与溶液中相应离子达到平衡时的离子浓度的乘积，只与温度有关。在一定温度下，MgCO3 达到溶解平衡状态时，是 c(Mg2+)和 c(CO32-)保持不变，不是相等
5、，此时，Ksp(MgCO3)=c(Mg2+)c(CO32-)，25时 Ksp=6.82 10-6，所以 B 错；C 选项中，苯 环 上 碳 原 子 间 的 键 是 介 于 单 键 与 双 键 之 间 的 一 种 特 殊 的 键，则 反 应的焓变不能用CC 和 C=C 的键能来计算，C 错；D 选项，常温下，NH3 H2O 溶液中存在着下列电离平衡：NH3 H2ONH4+OH，加入少量NH4Cl 晶体，由于同离子效应，使平衡向左（逆向）移动，抑制了NH3 H2O 的电离，从而使 NH3 H2O 的电离度降低，溶液的pH 减小，D 正确。4.2012重庆理综化学卷12肼(H2NNH2)是一种高能燃
6、料，有关化学反应的能量变化如题 12 所示，已知断裂1mol 化学键所需的能量（kJ）：NN 为 942、O=O 为 500、N-N 为 154，则断裂 1molN-H 键所需的能量（KJ）是A.194 B.391 C.516.D.658 假想中间物的总能量能量反应物的总能量生成物的总能量2N(g)+4H(g)+2O(g)N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H3 H1=-534KJmol-1.H2=-2752KJmol-1.C【考点】反应热的计算【详细解析】由图知N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H20(g)H=-534KJ/mol，可设断裂1molN-H 键所需能量为
7、xKJ，154KJ+4xKJ+500KJ-2752KJ=-534KJ 可求得 x=391，故选 B。5.2012 全国大纲理综化学卷9 反应A+B C（H 0）分两步进行 A+B X（H 0）XC（H 0）下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是D【解析】由反应A+B C（H 0）分两步进行 A+B X（H 0）XC（H 0）可以看出，A+B C（H 0）是放热反应，A 和 B 的能量之和C，由 A+B X（H 0）可知这步反应是吸热反应，XC（H 0）是放热反应，故X的能量大于A+B;A+B的能量大于C,X 的能量大于C，答案：D。【考点】反应热的计算：根据物质具有的能量进行计算：H
8、=E（生成物的总能量）E（反应物的总能量）根据化学键数据(键能)进行计算：H=E（反应物化学键断裂吸收的总能量）E（生成物化学键形成放出的总能量）【点评】本题为图像题，主要考察了物质的能量分析应用，化学反应的能量变化、分析。6.2012北京理综化学卷12人工光合作用能够借助太阳能，用co,和 H 夕制备化学原料.下图是通过人工光合作用制备HCOOH 的原理示意图，下列说法不正确的是A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程B.催化剂 a 表面发生氧化反应，有O2 产生C.催化剂 a 附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D.催化剂 b 表面的反应是CO2+2H+2e 一=HCOOH 解析：由和中碳元素
9、的化合价变化可知，应该在正极放电形成，由图示装置电子移动的方向可确定为正极，为负极。催化剂表面：。答案：7.2012海南化学卷13(8 分)氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：(1)氮元素原子的L 层电子数为；(2)NH3 与 NaClO 反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为；(3)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2H4 反应生成N2 和水蒸气。已知：N2(g)+2O2(g)=N2H4(1)H1=-195kJmol-1 (1)+O2(g)=N2(g)+2 H2O H2=-534.2kJmol-1 写出肼和 N2H4 反应的热化学方程式；(4)肼
10、 一 空 气 燃 料 电 池 是 一 种 碱 性 电 池，该 电 池 放 电 时，负 极 的 反 应 式为。【答案】(1)5(2)2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O(3)2N2H4(1)+N2O4(1)=3N2(g)+4H2O(g)H=-1048.9kJmol-1(4)2N2H4-4e-+4 OH-=2N2+4H2O【解析】(1)N 原子的原子结构示意图为：，故其 L 层上有 5 个电子；(2)NH3+NaClO N2H4，根据元素守恒还应生成NaCl 和 H2O，观察法可配平方程式为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；(3)肼与 N2O4 反应生成N2 和水蒸气：
11、2N2H4+N2O4=3N2+4H2O，观察已知的两个热方程式 可 知，2-得：2N2H4(1)+N2O4(1)=3N2(g)+4H2O(g)H=H2 2-H1=-1048.9kJmol-1(4)“肼空气燃料电池是一种碱性电池”中 O2 在正极反应，故负极是肼发生反应：2N2H4-4e-+4 OH-=2N2+4H2O。8.2012浙江理综化学卷27(15 分)物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t-BuNO)2 2(t-BuNO)。（1）当(t-BuNO)2 的起始浓度（c0）为 0.50 mol L-1 时，实验测得20时的平衡转化率（）是 65%。列式计算20时上述反应的平
12、衡常数K=。（2）一定温度下，随着(t-BuNO)2 的起始浓度增大，其平衡转化率（填“增大”、“不变”或“减小”）。已知 20时该反应在CCl4 溶剂中的平衡常数为1.9，若将反应溶剂正庚烷改成CCl4，并保持(t-BuNO)2 起始浓度相同，则它在 CCl4 溶剂中的平衡转化率（填“大于”、“等于”或“小于”）其在正庚烷溶剂中的平衡转化率。（3）实验测得该反应的H=50.5 kJ mol-1，活化能 Ea=90.4 kJmol-1。下列能量关系图合理的是。（4）该反应的S 0（填“”、“”或“”）。在（填“较高”或“较低”）温度下有利于该反应自发进行。（5）随着该反应的进行，溶液的颜色不断
13、变化，分析溶液颜色与反应物（或生成物）浓度的关系（即比色分析），可以确定该化学反应的速率。用于比色分析的仪器是。ApH 计B元素分析仪C分光光度计D原子吸收光谱仪（6）通过比色分析得到30时(t-BuNO)2 浓度随时间的变化关系如下图所示，请在同一图中绘出 t-BuNO 浓度随时间的变化曲线。解析：（1）物质 t-BuNO)2 是 2-甲基 2-亚硝基丙烷二聚体。在正庚烷溶剂中会部分分解为t-BuNO（2-甲基 2-亚硝基丙烷），反应：(t-BuNO)2 2(t-BuNO)。对于这种物质没有学过，用这样的形式来表示的反应也没有见到过，很陌生，这就给解题增加了理解上的难度。其实这就是一个普通的
14、分解反应，一个可逆反应，只要按常规的化学平衡三段式方法解题就可求得 20时平衡常数。(t-BuNO)2 2(t-BuNO)c0 0.5 0 c 转-x-2x c 平0.5-x 2x 已知20时(t-BuNO)2的平衡转化率=解得X=0.325 mol L-1 由于分解反应的反应物和生成物各只有一种，因此也可以用下列方法来求平衡常数：已知20时(t-BuNO)2 的平衡转化率=65%，则(t-BuNO)2 2(t-BuNO)平衡时：C0(1-)2c0平衡常数1-1020Lmol4.2Lmol65.0165.065.05.0412ccK（2）一定温度下，随着(t-BuNO)2 的起始浓度增大，即增
15、加反应物(t-BuNO)2 的浓度，虽然平衡向正反应方向移动，但由于(t-BuNO)2 的起始浓度增大，其平衡转化率是减小的。保持温度20不变，保持(t-BuNO)2 起始浓度相同，平衡转化率越小，K 值越小。已知该反应在 CCl4 溶剂中的平衡常数为1.9，则(t-BuNO)2 它在 CCl4 溶剂中的平衡转化率小于其在正庚烷溶剂中的平衡转化率。（3）由实验测得该反应的H=50.5 kJ mol-1，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量。可排除能量关系图B 和 C，又依据活化能Ea=90.4 kJ mol-1，EaH50.5 kJmol-1,Ea 与 H 的比例不对。而能
16、量关系图 D 是合理的。（4）由于该反应是一个分解反应，所以是一个混乱度增加（熵增）的反应，S 0；而该反应又是一个吸热反应，H0，所以该反应应在较高温度下有利于自发进行。（5）现代化学分析中，常借助一些仪器来分析化学物质的组成，用元素分析仪确定物质中是否含有 C、H、O、N、S、Cl、Br 等元素；用红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团；用原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素；用用于比色分析的分光光度计测定溶液颜色深浅，分析溶液颜色与反应物（或生成物）浓度的关系（即比色分析），从而可以确定该化学反应的速率；pH 计是测定溶液pH 的仪器。（6）在图中绘出t-BuNO 浓度随时间的变
17、化曲线：先从图中30时(t-BuNO)2浓度随时间的变化关系曲线上，分别查得1min、3 min、4.5 min、8 min 等时刻时(t-BuNO)2 的浓度，然后按(t-BuNO)2 2(t-BuNO)c0 0.05 0 c 转-x-2x c 某时刻0.5-x 2x 求出 1min、3 min、4.5 min、8 min 等时(t-BuNO)的浓度，最在图上找出相应的点，连成平滑曲线即可（见答案）。答案：(15 分)（1）1-1020Lmol4.2Lmol65.0165.065.05.0412ccK（2）减小小于（3）D（4）较高（5）C（6）9.2012广东理综化学卷31（16 分）碘在
18、科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50molL-1KI、0.2淀粉溶液、0.20mol L-1K2S2O8、0.10molL-1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：向 KI、Na2S2O3 与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8 溶液，当溶液中的_耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O32与 S2O82初始的物质的量需满足的关系为：n（S2O32）：n（S2O82）_。Na2S2O3，2 为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：表中 Vx=_2_mL，理由是 _。保证反应物K2S2O8 浓度改变，而其他的不变，才到
19、达实验目的。已知某条件下，浓度 c（S2O82）反应时间t 的变化曲线如图13，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c（S2O82）t 的变化曲线示意图（进行相应的标注）碘也可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料。该电池反应为：2Li（s）+I2（s）=2LiI（s）H 已知：4Li（s）+O2（g）=2Li2O（s）H1 4 LiI（s）+O2（g）=2I2（s）+2Li2O（s）H2 则电池反应的H=_；碘电极作为该电池的_极。(H1-H2)/2;负极10.2012天津理综化学卷7（14 分）X、Y、Z、M、G 五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。
20、X、Z 同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M 同主族，可形成MY2、MY3 两种分子。请回答下列问题：Y 在元素周期表中的位置为_。上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_（写化学式），非金属气态氢化物还原性最强的是_（写化学式）。Y、G 的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_（写出其中两种物质的化学式）。X2M 的燃烧热H a kJ mol1，写出 X2M 燃烧反应的热化学方程式：_。ZX的 电 子 式 为 _；ZX与 水 反 应 放 出 气 体 的 化 学 方 程 式 为_。熔融状态下，Z 的单质和FeG2 能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：2Z+FeG2
21、Fe+2ZG 放电时，电池的正极反应式为_：充电时，_（写物质名称）电极接电源的负极；该电池的电解质为_。该题考察物质结构元素周期律、热化学方程的书写、电化学等基本理论知识。由已知条件首先推断 X、Y、Z、M、G 元素分别为H、O、Na、S、Cl。Y 第 2 周期 VIA 最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，非金属性越弱，气态氢化物还原性越强，气态氢化物还原性最强的是H2S Y 的单质 O3、G 的单质 Cl2、二者形成的ClO2 可作消毒剂根据燃烧热的含义，写H2S 燃烧的热化学方程式生成物应该生成SO2,2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l),H=-2aK
22、J mol-1（5），（6）2Na+FeCl2Fe+NaCl,放电时正极发生还原反应，应该是Fe2+得电子，电极反应式为。充电时原电池的负极材料Na 接电源的负极。该电池的电解质为B-Al2O3 11.2012天津理综化学卷10（14 分）金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2 还原 WO3 可得到金属钨，其总反应为：WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)请回答下列问题：上述反应的化学平衡常数表达式为_。某温度下反应达平衡时，H2 与水蒸气的体积比为2:3，则H2 的平衡转化率为_；随温度的升高，H2 与水蒸气的体积比减小，则该反
23、应为反应（填“吸热”或“放热”）。上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：温度25 550 600 700主要成份WO3 W2O5 WO2 W 第一阶段反应的化学方程式为_；580时，固体物质的主要成分 为 _；假 设WO3完 全 转 化 为W，则 三 个 阶 段 消 耗H2 物 质 的 量 之 比 为_。已知：温度过高时，WO2(s)转变为 WO2(g)；WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)；H +66.0 kJmol1 WO2(g)+2H2 W(s)+2H2O(g)；H 137.9 kJmol1 则 WO2(s)WO2(g)的 H _。钨丝灯管中
24、的W 在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2 可延长灯管的使用寿命，其 工 作 原 理 为：W(s)+2I2(g)WI4(g)。下 列 说 法 正 确 的 有_。a灯管内的I2 可循环使用bWI4 在灯丝上分解，产生的W 又沉积在灯丝上cWI4 在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长d温度升高时，WI4 的分解速率加快，W 和 I2 的化合速率减慢该题考查化学平衡常数表达式、化学平衡的移动原理、反应热的计算、转化率计算。根据反应方程，注意的是 WO3 和 W 都是固体，不写入平衡常数表达式。所以达平衡时H2 与水蒸气的体积比2:3，消耗的H2 体积为3，所以H2 的平衡转化率为3/(2+3)=6
25、0%。温度升高，H2 与水蒸气的体积比减小说明平衡向右移动，正反应吸热。第一阶段的方程：2WO3+H2=W2O5+H2O，第二阶段方程：W2O5+H2=2WO2+H2O 第三阶段方程：WO2+2H2=W+2H2O所以三个阶段消耗H2 的物质量之比为1:1:4 利用盖斯定律可计算H=+203.9KJ.mol-1.根据可逆反应原理I2 可以循环使用，WI4 是在灯丝上分解，生成的 W 沉积在灯丝上，选 a、b。12.2012北京理综化学卷26(12 分)用生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应 A，可实现氯的循环利用。反应A:已知:反应 A 中，4mol HCI 被氧化，放出115.6k
26、J 的热量。的电子式是 _.反应 A 的热化学方程式是_。断开 1 mol H O 键与断开1 mol HCl 键所需能量相差约为_KJ，中HO 键比 HCl 中 HCl 键（填“强”或“若”）_。（2）对于反应A，下图是 4 种投料比 n（HCl）：，分别为 1：1、2：1、4：1、6：1、下，反应温度对HCl 平衡转化率影响的曲线。曲线 b 对应的投料比是_.当曲线b,c,d 对应的投料比达到相同的HCI 平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_.投料比为2:1、温度为400时，平衡混合气中的物质的量分数是_.【答案】(1 分)4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)
27、H=115.6kJ/mol(2分)32(2 分)强(2 分)4:1(1 分)投料比越高，对应的反应温度越低(2 分)30.8%(2 分)【解析】解析：（）由题给条件可知，4molHCl 被氧化，放出热量为115.6KJ，可知?H=115.6KJ/mol；由?H=（生成物键能之和反应物键能之和）可得，E（HO）E（HCl）=115.6+（498（）/4=31.9，键能越大化学键越稳定越强，所以水中的 HO 键比氯化氢中HCl 强。（2）在其他条件不变时，O2 的量越大，HCl 的转化率越大，由此可确定a为 6:1，b 为 4:1，c 为 2:1，d 为 1:1；由图可知，当HCl 的转化率相同时
28、，温度由低到高的顺序是bcd，由此可确定温度与投料比的关系是：投料比越高温度越高；由图可读出投料比2:1，温度 400时，HCl 的转化率为80%，由此可建立三段式：n（起）2 1 0 0 n 1.6 0.4 0.8 0.8 n（平）0.4 0.6 0.8 0.8 所以平衡混合气中Cl2 的物质的量分数=0.8/（0.4+0.6+0.8+0.8）=0.308。13.2012新课程理综化学卷27（14 分）光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO 与 Cl2 在活性炭催化下合成。(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为。(2)工业上利用天然气(主要成分为CH
29、4)与 CO2 进行高温重整制备CO，已知 CH4、H2 和 CO的燃烧热(H)分别为890.3 KJmol-1、285.8 KJmol-1、283.0 KJmol-1，则生成1 m3(标准状况)CO 所需热量为；(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为。(4)COCl2 的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)+CO(g)H=+108 KJ mol-1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第 10 min 到 14 min 的 COCl2浓度变化曲线未示出)：计算反应在第8 min 时的平衡常数K=；比较第2 min
30、反应温度T(2)与第 8 min 反应温度T(8)的高低：T(2)T(8)(填“”、“”或“”)；若 12 min 时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)=moll-1；比较产物CO 在 23 min、56 min 和 1213 min 时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示 的大小；比较反应物COCl2在5 6 min和15 16 min时平均反应速率的大小v(5 6)v(12 13)(填“”、“”或“”)，原因是。【答案】：(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2；(2)5.52103 KJ；(3)CHCl3+H2O
31、2=HCl+H2O+COCl2(4)K=0.234 mol L-1；0.031 v(23)v(56)v(12 13)，在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大。【解析】：此题中挡题。但拿满分较难，这主要体现在计算麻烦上，第2 问其实出题人完全直接说 CH4、H2 和 CO 的燃烧热分别为890.3 KJ mol-1、285.8 KJ mol-1、283.0 KJ mol-1，这样很多同学在计算反应热的时候更容易出错。因为反应为CH4+CO2=2CO+2H2 H=反应物的燃烧热-产物的燃烧热=+247.3 KJ/mol，也就是生成2mol CO，需要吸热247.3 KJ，那么要得到1
32、立方米的 CO，放热为(1000/22.4)247.3/2=5.52103 KJ。第 3 问要根据电负性分析碳元素化合价的变化，CHCl3 碳为+2 价，COCl2 中碳为+4 价，即可写出方程式。第 4 问，根据K 计算公式即可求出；同时计算T(2)时的 K 值很明显小于T(8)时的 K 值，说明是升高温度平衡正向移动的原因；题目说了是不同条件下的平衡状态，那么后面温度就不会改变。根据K 值可计算C(COCl2)；因为 5-6 分钟，CO 浓度在改变所以平均反应速率大于其它的，因为处于平衡状态，根据V 的计算公式，2-3、12-13 的平均反应速率为0；因为 5-6 分钟时浓度改变大于12-13。本题第四问中、的答案有待商榷，为什么都要保留到小数点后三位，从题目中能看出来吗？