江苏专用2020高考化学二轮复习第一板块选择题必考题型专攻第一类攻10道重难选择题第6题化学反应与能

第6题化学反应与能量变化1研究高考真题——明考情2突破备考重点——提能力3查验备考能力——扫盲点4课下练——练通高考目录CONTENTS研究高考真题——明考情1．(2019·江苏高考)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是()A．铁被氧化的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀解析：A、D错误，铁在中性环境中发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－；B错误，铁的电化学腐蚀过程中，化学能除转化为电能外还有部分转化为热能。答案：C2．(2017·江苏高考)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＝d2kJ·mol－1D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol－1解析：反应①的产物为CO和H2，反应②的产物为CO2和H2，反应③的原料为CO2和H2，A项正确；反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH，B项正确；反应④中生成物H2O为气体，C项中生成物H2O为液体，故C项中反应的焓变不等于d2kJ·mol－1，C项错误；依据盖斯定律，由②×2＋③×2＋④，可得所求反应的焓变，D项正确。答案：C3．(2016·江苏高考)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝571.6kJ·mol－1②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH2＝131.3kJ·mol－1③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝206.1kJ·mol－1A．反应①中电能转化为化学能B．反应②为放热反应C．反应③使用催化剂，ΔH3减小D．反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8kJ·mol－1解析：反应①是太阳能转化为化学能，A不正确；反应②中ΔH2＞0，是吸热反应，B不正确；反应③使用催化剂不能改变反应的焓变，ΔH3不变，C不正确；D项中，由盖斯定律，反应③－②可得CH4(g)===C(s)＋2H2(g)ΔH＝74.8kJ·mol－1，正确。答案：D4．(2015·江苏高考)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是()A．反应CH4＋H2O=====催化剂△3H2＋CO，每消耗1molCH4转移12mol电子B．电极A上H2参与的电极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2OC．电池工作时，CO2－3向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO2－3解析：A选项，甲烷中的C为－4价，一氧化碳中的C为＋2价，每个碳原子失去6个电子，因此每消耗1mol甲烷失去6mol电子，错误；B选项，熔融盐中没有氢氧根离子，因此氢氧根离子不能参与电极反应，电极反应式应为H2＋CO＋2CO2－3－4e－===3CO2＋H2O，错误；C选项，碳酸根离子应向负极移动，即向电极A移动，错误；D选项，电极B上氧气和二氧化碳得电子生成碳酸根离子，正确。答案：D5．(2014·江苏高考)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH22CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH34Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A．ΔH1＞0，ΔH3＜0B．ΔH2＞0，ΔH4＞0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5解析：C与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH10，CO2与C生成CO的反应是吸热反应，ΔH20，CO与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH30，铁与氧气的反应是放热反应，ΔH40，A、B项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项正确；由4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)===6CO2(g)＋4Fe(s)2ΔH5相加，得2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D项错误。答案：C高考题型为选择题，每年必考。一是以一个或一系列化学反应为背景材料的化学反应与能量变化为命题点；二是以工业生产、环境保护、新科技、新能源知识等为背景材料的电化学为命题点。命题角度有：①考查热化学方程式的书写与正误判断以及反应热大小的比较。②利用盖斯定律、键能数据等考查反应热的比较和计算。③考查原电池的工作原理及其电极反应式的书写、离子移动方向的判断、电子流向与电流方向的判断等。④考查电解产物的判断及电池反应方程式的书写、离子移动方向的判断、电子流向与电流方向的判断等。突破备考重点—提能力命题点一化学能与热能[重难主攻]1．理解反应热的“两角度”(1)从微观角度反应热是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值，如图所示：a—旧化学键断裂吸收的热量；b—新化学键形成放出的热量；c—反应热。(2)从宏观角度反应热是反应物的能量与生成物的能量差值，在上图中：a—活化能；b—活化分子结合成生成物所释放的能量；c—反应热。2．书写热化学方程式的四注意(1)注意ΔH的符号和单位若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位为kJ·mol－1。(2)注意热化学方程式中的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。(3)注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同，反应热ΔH不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不标“↑”和“↓”。(4)注意ΔH的数值与符号热化学方程式中的ΔH的值应是表示反应已完成的热量变化。由于ΔH与反应完成的物质的量有关，所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。3．求反应热的四种方法(1)从宏观角度分析计算ΔH＝H1(生成物的总能量)－H2(反应物的总能量)(2)从微观角度分析计算ΔH＝E1(反应物的键能总和)－E2(生成物的键能总和)(3)从活化能角度分析计算ΔH＝E1(正反应的活化能)－E2(逆反应的活化能)(4)根据盖斯定律计算①计算步骤②计算方法[注意]运用盖斯定律计算多步反应的ΔH时，要注意方程式中分子式前面的计量数与ΔH的对应关系，运用数学加减法和移项原理进行加减，在总反应式中没有的物质要消除，出现的物质要按照总反应式中的分子数保留。[题点全练]题点一化学反应中的能量变化1．(2019·苏州一模)以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确的是()①6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)＋6O2(g)ΔH1②C6H12O6(s)===2C2H5OH(l)＋2CO2(g)ΔH2③C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH3A．2ΔH3＝－ΔH1－ΔH2B．植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能C．在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3会不同D．若反应①生成1.12LO2，则转移的电子数为0.2×6.02×1023解析：A项，根据盖斯定律，反应①＋②＝－2×③，则有ΔH1＋ΔH2＝－2ΔH3，故有2ΔH3＝－ΔH1－ΔH2，正确；B项，植物的光合作用通过反应①将光能转化为化学能储存在物质内部，错误；C项，ΔH与反应的始态和终态有关，与途径无关，因此在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3相同，错误；D项，没有标准状况条件，不能计算O2的物质的量，则不能计算转移的电子数，错误。答案：A2．(2018·镇江一模)甲烷液化可获得工业原料甲醇，反应原理是：①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH1＝＋206.4kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41.0kJ·mol－1③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝－49.0kJ·mol－1下列说法正确的是()A．反应①中的能量变化如图所示B．反应②使用催化剂，能降低该反应的活化能和ΔH2C．合成过程中应向原料气中添加H2D．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH＝－90.0kJ·mol－1解析：反应①是吸热反应，图中能量变化表示放热反应，A错误；反应②使用催化剂，能降低该反应的活化能，但ΔH2不变，B错误；根据盖斯定律，①、②、③三式相加，得到CH4(g)＋H2O(g)===CH3OH(g)＋H2(g)，合成过程中向原料气中添加H2，不利于得到甲醇，C错误；②、③两式相加得到反应CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)，其ΔH＝ΔH2＋ΔH3＝－90.0kJ·mol－1，D正确。答案：D3．(2018·南通全真模拟)如图为1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反应生成SOCl2(g)过程中的能量变化示意图，已知E1＝xkJ·mol－1、E2＝ykJ·mol－1，下列有关说法中正确的是()A．若在反应体系中加入催化剂，E1不变B．若在反应体系中加入催化剂，ΔH减小C．反应的活化能等于ykJ·mol－1D．1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反应生成SOCl2(g)的ΔH＝(x－y)kJ·mol－1解析：催化剂能降低反应的活化能，所以E1变小，但催化剂不会改变化学反应的反应热，所以ΔH不变，反应热等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差，即ΔH＝E1－E2。A项，若在反应体系中加入催化剂，E1变小，错误；B项，催化剂不会改变化学反应的反应热，所以ΔH不变，错误；C项，由题图可知，反应的活化能等于E1＝xkJ·mol－1，错误；D项，1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反应生成SOCl2(g)的ΔH＝E1－E2＝(x－y)kJ·mol－1，正确。答案：D题点二反应热的计算与大小比较4．(2018·南京三模)CO、H2、C2H5OH三种燃料燃烧的热化学方程式如下：①CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1下列说法正确的是()A．ΔH10B．2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝－2bkJ·mol－1C．CO2与H2合成C2H5OH反应的原子利用率为100%D．2CO(g)＋4H2(g)===H2O(g)＋C2H5OH(l)ΔH＝(2a＋4b－c)kJ·mol－1解析：CO燃烧是放热反应，则ΔH10，A错误；2H2O(l)=