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当前位置:首页 > 行业资料 > 国内外标准规范 > 专题10化学反应中的能量变化解析版
1专题10化学反应中的能量变化考纲解读三年高考分析①了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。②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。③了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。④了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。⑥了解焓变(ΔH)与反应热的含义。⑥理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。化学反应与能量是高考必考点之一,主要考查盖斯定律。1.[2019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ΔH0B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e−4OH−C.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2,转移电子的数目为6.02×1023D.反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的ΔH可通过下式估算:ΔH=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,Vm≠22.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。2.[2018海南]炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变2化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是A.每活化一个氧分子吸收0.29eV能量B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVC.氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程D.炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂【答案】CD【解析】A.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此是放出能量,故A不符合题意;B.由图可知,水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV,故B不符合题意;C.由图可知,氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程,故C符合题意;D.活化氧可以快速氧化SO2,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作大气中SO2转化为SO3的催化剂,故D符合题意。3.[2018江苏]下列说法正确的是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)2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应C.3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023D.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】A项,氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能,理论上能量转化率高达85%~90%,A项错误;B项,反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)的ΔS<0,该反应常温下可自发进行,该反应为放热反应,B项错误;C项,N2与H2的反应为可逆反应,3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子数小于6mol,转移电子数小于6×6.02×1023,C项正确;D项,酶是一类具有催化作用的蛋白质,酶的催化作用具有的特点是:条件温和、不需加热,具有高度的专一性、高效催化作用,温度越高酶会发生变性,催化活性降低,淀粉水解速率减慢,D项错误。4.[2018北京]我国科研人员提出了由CO2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。3下列说法不正确...的是A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.CH4→CH3COOH过程中,有C―H键发生断裂C.①→②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】A项,根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH,总反应为CH4+CO2CH3COOH,只有CH3COOH一种生成物,原子利用率为100%,A项正确;B项,CH4选择性活化变为①过程中,有1个C—H键发生断裂,B项正确;C项,根据图示,①的总能量高于②的总能量,①→②放出能量,对比①和②,①→②形成C—C键,C项正确;D项,催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡,不能提高反应物的平衡转化率,D项错误;答案选D。5.[2017江苏]通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH1=akJ·mol−1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=bkJ·mol−1③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ckJ·mol−1④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=dkJ·mol−1A.反应①、②为反应③提供原料气B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)12CH3OCH3(g)+12H2O(l)的ΔH=2dkJ·mol−1D.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol−1【答案】C【解析】A.反应①、②的生成物CO2和H2是反应③的反应物,A正确;B.反应③可将二氧化碳转化为甲醇,变废为宝,B正确;C.4个反应中,水全是气态,没有给出水由气态变为液态的焓变,所以C错误;4D.把反应②③④三个反应按(②+③)×2+④可得该反应及对应的焓变,D正确。6.[2017·11月浙江选考]根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图:下列说法正确的是A.ΔH5>0B.ΔH1+ΔH2=0C.ΔH3=ΔH4+ΔH5D.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0【答案】D【解析】A.水由510℃的气态变为25℃的液态,放热,△H50,故A错误;B.由图可知,有关△H1与△H2的反应进行时,反应物与生成物的温度不同,所以△H1+△H2≠0,故B错误;C.由图可知,△H30,△H40,△H50,所以△H3≠△H4+△H5,故C错误;D.根据能量守恒定律,ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0,故D正确;故选D。7.[2017·4月浙江选考]下列物质放入水中,会显著放热的是A.食盐B.蔗糖C.酒精D.生石灰【答案】D【解析】生石灰CaO溶于水,生成Ca(OH)2并会放出大量的热。8.[2017·4月浙江选考]已知断裂1molH2(g)中的H—H键需要吸收436.4kJ的能量,断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量,生成H2O(g)中的1molH—O键能放出462.8kJ的能量。下列说法正确的是A.断裂1molH2O中的化学键需要吸收925.6kJ的能量B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=-480.4kJ·mol-1C.2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)ΔH=471.6kJ·mol-1D.H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH=-240.2kJ·mol-1【答案】B【解析】本题易错选A。1molH2O中2molH—O,断裂1molH2O(g)吸收热量为2×462.8kJ,A选项未说明H2O状态,故不正确;C、D中都为H2O(l),根据题意,错误;经计算B方程式中ΔH=2×436.4kJ·mol-1+498-4×462.8kJ·mol-1=-480.4(kJ·mol-1),故正确。9.[2019新课标Ⅱ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:5(1)已知:(g)(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol−1①H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH2=−11.0kJ·mol−1②对于反应:(g)+I2(g)(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol−1。【答案】(1)89.3【解析】(1)根据盖斯定律①−②,可得反应③的ΔH=89.3kJ/mol;答案:89.3。10.[2019新课标Ⅲ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)+12Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol−1CuCl(s)+12O2(g)=CuO(s)+12Cl2(g)ΔH2=−20kJ·mol−1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=−121kJ·mol−1则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ·mol−1。【答案】(2)-116【解析】(2)根据盖斯定律知,(反应I+反应II+反应III)×2得2224HCl(g)O(g)2Cl(g)2HO(g)∆H=(∆H1+∆H2+∆H3)×2=−116kJ·mol−1。11.[2019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。①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4∶1,甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。②已知反应器中还存在如下反应:i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH3……iii为积炭反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用__________反应的ΔH。【答案】(1)①CH4+2H2O=4H2+CO2②C(s)+CO2(g)=2CO(g)【解析】(1)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6反应方程式为CH4+2H2O=4H2+CO2;②ⅰ−ⅱ可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),设为ⅳ,用ⅳ−ⅲ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。12.[2019天津节选]多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。回答下列问题:Ⅰ.硅粉与HCl在300℃时反应生成31molSiHCl气体和2H,放出225kJ热量,该反应的热化学方程式为________________________。3SiHCl的电子式为__________________。Ⅱ.将4SiCl氢化为3SiHCl有三种方法,对应的反应依次为:①423SiClgHgSiHClgHClg10H②4233SiClg2HgSis4SiHClg20H③4232SiClgHgSisHClg3SiHClg3H(4)反应③的3H______(用1H,2H表示)。温度升高,反应③的平衡常数K______(填“增大”、“减小”或“不变”)。【答案】Ⅰ.32300Sis3HClgSiHClgHg℃1225kJmolHⅡ.(4)21HH减小【解析】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SiHCl3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=−225kJ·mol−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;7II.(4)将反应①反向,并与反应②直接相加可得反应③,所以∆H3=∆H2−∆H1,因∆H20、∆H10,所以∆H3必小于0,即反应③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。1.(江苏省南京市、盐城
本文标题:专题10化学反应中的能量变化解析版
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