2014年高考化学试题分类汇编解析---化学反应中的能量变化

2014年普通高等学校招生全国统一考试化学试题分类汇编专题八化学反应中的热量变化1．（2014·重庆理综化学卷，T6）已知C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－12C(s)＋O2(g)＝2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H－H、O＝O和O－H键的键能分别为436、496和462kJ·mol－1,则a为()A．－332B．－118C．＋350D．＋130【答案】D【解析】设两个热化学方程式分别为①②，根据盖斯定律②-①×2得：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-(220+2a)KJ/mol，则有：2×436+496-4×462=-(220+2a)，则a=+130，答案选D。2．（2014·上海单科化学卷，T9）1，3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：CH2=CH—CH=CH2(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)+236.6kJCH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)+272.7kJ由此不能判断A．1，3-丁二烯和2-丁炔稳定性的相对大小B．1，3-丁二烯和2-丁炔分子储存能量的相对高低C．1，3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应D．一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键键能之和的大小【答案】D【解析】根据盖斯定律可得CH2=CH—CH=CH2(g)→CH3-C≡C-CH3(g)—36.1kJ，这说明1，3-丁二烯（CH2=CH—CH=CH2(g)）转化为2-丁炔（CH3-C≡C-CH3(g)）是吸热反应，故在质量相等的前提下，1，3-丁二烯（CH2=CH—CH=CH2(g)）的能量要低于2-丁炔（CH3-C≡C-CH3(g)）的能量，1，3-丁二烯（CH2=CH—CH=CH2(g)）的稳定性要低于2-丁炔（CH3-C≡C-CH3(g)），通过上述分子可知ABC均正确。3．（2014·全国新课标I化学卷，T9）已知分解1molH2O2放出热量98KJ。在含有少量I的溶液中，H2O2分解的机理为：H2O2+IH2O+IOH2O2+IOH2O+O2+I下列有关该反应的说法正确的是（）A．反应速率与I浓度有关B．IO也是该反应的催化剂C．反应活化能等于98KJmol-1D．2222(HO)(HO)(O)vvv【答案】A【解析】决定化反应速率的主要是慢反应，所以I-浓度越大，则整个反应速率越快，A正确、B错误；98KJ·mol-1是该反应的△H，活化能不能确定，C错误；把两个方程式处理得到：2H2O2＝2H2O＋O2，v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)，D错误。4．（2014·全国新课标II化学卷，T13）室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是A．ΔH2ΔH3B．ΔH1ΔH3C．ΔH1+ΔH3=ΔH2D．ΔH1+ΔH2=ΔH3【答案】B【解析】根据题意，发生反应的热化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)溶于水（溶液温度降低，该过程为吸热过程）：CuSO4·5H2O(s)Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l)ΔH10CuSO4(s)溶于水会（使溶液温度升高，该过程为放热过程）CuSO4(s)Cu2+(aq)+SO42-(aq)ΔH20CuSO4·5H2O(s)受热分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH3根据盖斯定律可知：ΔH3=ΔH1-ΔH20A、根据上述分析，ΔH20，ΔH30，所以A错误；B、ΔH3=ΔH1-ΔH2（ΔH20），所以ΔH3ΔH1，B正确；C、ΔH3=ΔH1-ΔH2，C错误；D、ΔH1+ΔH2ΔH3，D错误。5．（2014·江苏单科化学卷，T10）已知：C(s)＋O2(g)＝CO2(g)△H1CO2(g)＋C(s)＝2CO(g)△H22CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)△H34Fe(s)＋3O3(g)＝2Fe2O3(s)△H43CO(g)＋Fe2O3(s)＝3CO2(g)＋2Fe(s)△H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是A．△H1＞0，△H3＜0B．△H2＞0，△H4＞0C．△H1＝△H2＋△H3D．△H3＝△H4＋△H5【答案】C【解析】根据反应特点，碳燃烧放热，△H10，二氧化碳和碳反应吸热，△H20,CO燃烧放热，△H30铁和氧气反应放热△H40，CO还原氧化铁放热，△H50；△H1=△H2+△H3，C正确；根据反应3△H3=2△H4+2△H3，D错误。xkb1.com6、（2014·海南单科化学卷，T8）某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是A、反应过程a有催化剂参与B、该反应为放热反应，热效应等于△HC、改变催化剂，可改变该反应的活化能D、有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1+E2【答案】BC【解析】A、由图可知，反应过程a需要的活化能比b要高，所以a没有催化剂参与，A错误；B、由图可知，该反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，反应的热效应等于反应物与生成物能量之差，即△H，B正确；C、使用催化剂，改变了反应进行的途径，降低了反应的活化能，C正确。7、（2014·海南单科化学卷，T4）标准状况下，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H，H—O，和O==O键的键焓△H分别为436KJ/mol，463KJ/mol，495KJ/mol，下列热化学方程式正确的是（）A、H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g)△H=—485KJ/molB、H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g)△H=+485KJ/molC、2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=+485KJ/molD、2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=—485KJ/mol【答案】D【解析】根据“H—H，H—O，和O==O键的键焓△H分别为436KJ/mol，463KJ/mol，495KJ/mol”，可以计算出2molH2和1molO2完全反应生成2molH2O(g)产生的焓变是436KJ/mol×2+495KJ/mol×1—463KJ/mol×4=—485KJ/mol，所以该过程的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=—485KJ/mol，D正确。8．（2014·安徽理综化学卷，T26）（14分）Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。（1）Na位于元素周期表第周期第族；S的基态原子核外有个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为。（2）用“”或“”填空：第一电离能离子半径熔点酸性SiSO2-Na+NaClSiH2SO4HClO4（3）CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101KPa下，已知该反应每消耗1molCuCl(s)，放出44.4KJ，该反应的热化学方程式是。（4）ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取。写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目。【答案】（14分）（1）三、IA21s2s22p63s23p2（2）（3）4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)△H=177.6KJ/mol（合理答案均给分）（4）（合理答案均给分）【解析】（1）Na（）元素位于元素周期表第三周期周期第IA族；Si原子核外电子数为14，核外电子基态排布式为1s22s22p63s23p2。（2）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，所以第一电离能：SSi；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：O2-Na+；一般来说，原子晶体（Si）的熔点高于离子晶体（NaCl）的熔点，故熔点：SiNaCl；元素的非金属性越强，元素最高价氧化物的水化物的酸性越强，因为非金属性ClS，所以酸性：HClO4H2SO4；（3）根据热化学方程式的书写方法，可以写出该反应的热化学方程式为4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)△H=177.6KJ/mol；（4）在此氧化还原反应中（Cl2+2ClO2—=2ClO2+2Cl—），氧化剂是Cl2，还原剂是ClO2—，转移的电子数为2e—，所以用单线桥表示为。9．（2014·北京理综化学卷，T26）NH3经一系列反应可以得到HNO3，如下图所示。NH3NONH4NO3NO2HNO3IIIIIIIV（1）I中，NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是_____________________。（2）II中，2NO（g）+O22NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下温度变化的曲线（如右图）。①比较P1、P2的大小关系：________________。②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是________________。（3）III中，将NO2（g）转化为N2O4（l），再制备浓硝酸。①已知：2NO2（g）N2O4（g）△H12NO2（g）N2O4（l）△H2下列能量变化示意图中，正确的是（选填字母）_______________。ABC②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是_________________。（4）IV中，电解NO制备NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_____________，说明理由：________________。【答案】（14分）（1）4NH3+5O24NO+6H2O（2）①p1p2②变小（3）①A②2N2O4+O2+2H2O=4HNO3（4）NH3根据反应8NO+7H2O4NH4NO3+2HNO3，电解产生的HNO3多【解析】（1）NH3和O2在催化剂作用下发生氧化还原反应，产物是NO和H2O，所以反应的方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；(2)①由2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)可知该反应为气体体积减小的反应，温度相同，增大压强，平衡正向移动，NO的平衡转化率增大，根据图示和坐标含义，判断p1p2；②再看同一压强线，温度升高，NO的平衡转化率降低，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，温度升高，平衡常数减小。(3)①降低温度，NO2(g)转变为N2O4(l)，则ΔH20，反应物能量高于生成物能量，C错误；N2O4(g)转变为N2O4(l)需要放出热量，所以NO2(g)转变为N2O4(g)比NO2(g)转变为N2O4(l)放出的热量少，B错误，所以正确的图示为A；②N2O4、O2和H2O反应生成硝酸的反应方程式为2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3。(4)根据工作原理装置图，可以确定阳极为NO失去电子转变为NO－3，阴极NO转变为NH＋4，根据电极反应书写电极反应式为：阳极：NO－3e－＋2H2O===NO－3＋4H＋阴极：NO＋5e－＋6H＋===NH＋4＋H2O然后根据得失电子守恒，硝酸根离子物质的量比铵根离子物质的量多，所以需要向溶液中加入的物质为NH3(即8NO＋7H2O=====电解3NH4NO3＋2HNO3)。10．（2014·福建理综化学卷，T23）(15分)元素周期表中第VIIA族元素的单质及其化合物的用途广泛。（1）与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为。（2）能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是(填序号)。a．Cl2、Br2、I2的熔点b．Cl2、Br2、I2的氧化性c．HCl、HBr、HI的热稳定性d．HCl、HBr、HI的酸性（3）工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体：NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体①完成I中反应的总化学方程式：□NaCl＋□H