专题08+化学反应中的能量变化三年高考化学试题分项版解析Word下载.docx

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①C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）ΔH1=akJ·

mol−1

②CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）ΔH2=bkJ·

mol−1

③CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）ΔH3=ckJ·

④2CH3OH（g）

CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH4=dkJ·

A．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）

CH3OCH3（g）+

H2O（l）的ΔH=

kJ·

D．反应2CO（g）+4H2（g）

CH3OCH3（g）+H2O（g）的ΔH=（2b+2c+d）kJ·

【名师点睛】本题以合成新能源二甲醚为背景，考查学生对简单化工流程的反应原理、能量的转化关系、化学反应焓变的概念、盖斯定律的运用等知识的掌握和理解程度，同时关注了节能减排、工业三废资源化处理、开发利用新能源等社会热点问题。

4．【2016海南卷】油酸甘油酯（相对分子质量884）在体内代谢时可发生如下反应：

C57H104O6（s）+80O2（g）＝57CO2（g）+52H2O（l）已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×

104kJ。

油酸甘油酯的燃烧热△H为

A．3.8×

104kJ·

mol-1

B．－3.8×

mol-1

C．3.4×

D．－3.4×

试题分析：

燃烧热指的是燃烧1mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。

燃烧1kg油酸甘油酯释放出热量3.8×

104kJ，则燃烧1mol油酸甘油酯释放出热量为3.4×

104kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热△H=－3.4×

考点：

考查燃烧热及化学反应中的能量

【名师点睛】考纲明确要求：

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。

根据考纲的这一要求将化学反应中的物质变化和能量变化综合起来考查将成为一种热门的题型，同时注意到由于能源日益匮乏，因此有关燃烧热、中和热、盖斯定律等问题必将成为今后命题的重点。

新课程背景下的高考热化学方程式试题大多是一些思路型题型，题目变化较多，但思路变化却较少，主干知识依然是重点考查的内容。

此类试题比较贴近当前的教学实际，虽然形式上有各种各样的变化，但只要学会了基础题型的解题思路和应对策略，缜密分析、逐层递解，再经过一些变化演绎，就可以准确解答相关题型。

此外，通过此类题型的解题策略探究还有利于培养学生科学素养、创新精神和灵活运用所学知识综合解决实际问题的能力。

5．【2016海南卷】由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。

下列说法正确的是

A．由

反应的ΔH=E5−E2

B．由

反应的ΔH<

C．降低压强有利于提高Y的产率

D．升高温度有利于提高Z的产率

【答案】BC

考查化学反应中的能量变化，化学图象的分析与判断

【名师点睛】对于化学图像问题，可按以下的方法进行分析：

①认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与化学反应原理挂钩。

②紧扣反应特征，搞清反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小，有无固体、纯液体物质参加反应。

③看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势等等。

本题考查化学反应与能量变化，主要结合物质反应与能量变化图，考查学生对化学反应热的理解。

对于AB两项判断反应是放热反应还是吸热反应，可以从三个角度判断：

一是比较反应物和生成物的总能量相对大小，生成物总能量比反应物总能量高的反应是吸热反应；

二是比较反应物和生成物的总键能；

三是从常见的反应分类去判断。

6．【2016江苏卷】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–1

②焦炭与水反应制氢：

C（s）+H2O（g）===CO（g）+H2（g）ΔH2=131.3kJ·

③甲烷与水反应制氢：

CH4（g）+H2O（g）===CO（g）+3H2（g）ΔH3=206.1kJ·

A．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·

【考点定位】本题主要是考查化学反应与能量转化的有关判断以及反应热计算等

【名师点晴】应用盖斯定律进行反应热的简单计算的关键在于设计反应过程，同时还需要注意：

①参照新的热化学方程式（目标热化学方程式），结合原热化学方程式（一般2～3个）进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。

②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；

方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。

③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。

④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态（固、液、气）的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；

反之会放热。

答题时注意灵活应用。

7．【2016上海卷】一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下，其中

和

代表不同元素的原子。

关于此反应说法错误的是

A．一定属于吸热反应

B．一定属于可逆反应

C．一定属于氧化还原反应

D．一定属于分解反应

【答案】A

【考点定位】考查常见化学反应类型的判断。

【名师点睛】化学试题的呈现方式形式多样，可采用文字、数据、图表、示意图等多种方式的融合，增加试题信息的广度，考查学生从不同呈现方式中提取有用信息、加工信息，并利用信息进行思考或推理的能力。

这些信息蕴含着解决试题的重要思路、数据和方法，如物质性质、物质形态、反应条件、反应产物、结构特征以及变化趋势等。

这就要求考生通过“现场独立自学”的方式，从中概括抽象出新的知识或发现数据之间的关系，同时与学过的知识相组合，形成较全面的网络化的知识体系，将这些知识体系进一步应用到新的知识情境中，从而解决问题。

这种试题培养和考查了考生自主学习和独立思考的能力。

本题利用分子模型示意图考查了四种基本反应类型与氧化还原反应、可逆反应、吸（放）热反应的区别与联系，注意示意图中隐藏的信息：

反应前只有一种分子，反应后既有新生成的化合物分子，又有新生成的单质分子，还有未反应的反应物分子，结合各种反应类型的本质特征回答即可。

8．【2018新课标1卷】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。

回答下列问题

（2）F．Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5（g）分解反应：

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。

体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=∞时，N2O4（g）完全分解）：

t/min

40

80

160

260

1300

1700

∞

p/kPa

35.8

40.3

42.5.

45.9

49.2

61.2

62.3

63.1

①已知：

2N2O5（g）＝2N2O5（g）+O2（g）ΔH1=−4.4kJ·

2NO2（g）＝N2O4（g）ΔH2=−55.3kJ·

则反应N2O5（g）＝2NO2（g）+

O2（g）的ΔH=_______kJ·

mol−1。

【答案】

（2）①53.1

精准分析：

（2）①已知：

ⅰ、2N2O5（g）＝2N2O4（g）+O2（g）△H1＝－4.4kJ/mol

ⅱ、2NO2（g）＝N2O4（g）△H2＝－55.3kJ/mol

根据盖斯定律可知ⅰ÷

2－ⅱ即得到N2O5（g）＝2NO2（g）+1/2O2（g）△H1＝＋53.1kJ/mol；

9．【2018新课标2卷】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。

回答下列问题：

（1）CH4-CO2催化重整反应为：

CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）。

已知：

C（s）+2H2（g）=CH4（g）ΔH=-75kJ·

C（s）+O2（g）=CO2（g）ΔH=-394kJ·

C（s）+1/2O2（g）=CO（g）ΔH=-111kJ·

该催化重整反应的ΔH==______kJ·

（1）247

根据盖斯定律可知③×

2－②－①即得到该催化重整反应CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）的ΔH=＋247kJ·

10．【2018新课标3卷】三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。

（2）SiHCl3在催化剂作用下发生反应：

2SiHCl3（g）＝SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）ΔH1=48kJ·

3SiH2Cl2（g）＝SiH4（g）+2SiHCl3（g）ΔH2=−30kJ·

则反应4SiHCl3（g）＝SiH4（g）+3SiCl4（g）的ΔH=__________kJ·

（2）114

（2）将第一个方程式扩大3倍，再与第二个方程式相加就可以得到第三个反应的焓变，所以焓变为48×

3+（－30）=114kJ·

mol-1。

11．【2018北京卷】近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。

过程如下：

（1）反应Ⅰ：

2H2SO4（l）

2SO2（g）+2H2O（g）+O2（g）ΔH1=+551kJ·

mol－1

反应Ⅲ：

S（s）+O2（g）

SO2（g）ΔH3=－297kJ·

反应Ⅱ的热化学方程式：

________________。

【答案】3SO2（g）+2H2O（g）

2H2SO4（l）+S（s）ΔH2=−254kJ·

12．【2018天津卷】CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。

（2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：

CH4（g）+CO2（g）

2CO（g）+2H2（g）

①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：

化学键

C—H

C=O

H—H

C

O（CO）

键能/kJ·

413

745

436

1075

则该反应的ΔH=_________。

【答案】+120kJ·

（2）①根据△H=反应物键能总和－生成物键能总和=（4×

413＋2×

745－2×

1075－2×

436）kJ·

mol－1=＋120kJ·

mol－1；

13．【2018江苏卷】NOx（主要指NO和NO2）是大气主要污染物之一。

有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。

（1）用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：

2NO2（g）+H2O（l）

HNO3（aq）+HNO2（aq）ΔH=−116.1kJ·

3HNO2（aq）

HNO3（aq）+2NO（g）+H2O（l）ΔH=75.9kJ·

反应3NO2（g）+H2O（l）

2HNO3（aq）+NO（g）的ΔH=___________kJ·

（1）−136.2

14．【2017北京卷】TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：

资料：

TiCl4及所含杂质氯化物的性质

化合物

SiCl4

TiCl4

AlCl3

FeCl3

MgCl2

沸点/℃

58

136

181（升华）

316

1412

熔点/℃

−69

−25

193

304

714

在TiCl4中的溶解性

互溶

——

微溶

难溶

（1）氯化过程：

TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。

TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（g）+O2（g）ΔH1=+175.4kJ·

2C（s）+O2（g）=2CO（g）ΔH2=-220.9kJ·

①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4（g）和CO（g）的热化学方程式：

_______________________。

（1）①TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO（g）△H=-45.5kJ/mol

（1）①生成TiCl4和CO的反应方程式为TiO2＋2Cl2＋2C=TiCl4＋2CO，根据盖斯定律，两式相加，得到TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO（g）△H=ΔH1+ΔH2=（-220.9kJ·

mol-1）+（+175.4kJ·

mol-1）=-45.5kJ·

mol－1。

15．【2017新课标1卷】近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。

（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________________、______________，制得等量H2所需能量较少的是_____________。

（2）H2O（l）=H2（g）+

O2（g）ΔH=+286kJ/mol

H2S（g）=H2（g）+S（s）ΔH=+20kJ/mol系统（II）

①+②+③，整理可得系统（I）的热化学方程式H2O（l）=H2（g）+

O2（g）△H=+286kJ/mol；

②+③+④，整理可得系统（II）的热化学方程式H2S（g）=H2（g）+S（s）△H=+20kJ/mol。

根据系统I、系统II的热化学方程式可知：

每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II。

16．【2017新课标2卷】丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。

（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：

①C4H10（g）=C4H8（g）+H2（g）ΔH1

②C4H10（g）+

O2（g）=C4H8（g）+H2O（g）ΔH2=−119kJ·

③H2（g）+

O2（g）=H2O（g）ΔH3=−242kJ·

反应①的ΔH1为________kJ·

（1）+123

（1）根据盖斯定律，用②式−③式可得①式，因此ΔH1=ΔH2−ΔH3=−119kJ/mol+242kJ/mol=+123kJ/mol。

17．【2017新课标3卷】砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。

（3）已知：

As（s）+

H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）ΔH1

H2（g）+

O2（g）=H2O（l）ΔH2

2As（s）+

O2（g）=As2O5（s）ΔH3

则反应As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）的ΔH=_________。

（3）2△H1-3△H2-△H3

18．【2017天津卷】

（3）0.1molCl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·

xH2O的液态化合物，放热4.28kJ，该反应的热化学方程式为__________。

（3）2Cl2（g）+TiO2（s）+2C（s）＝TiCl4（l）+2CO（g）ΔH=−85.6kJ·

xH2O的液态化合物，放热4.28kJ，配平方程式，可知2molCl2反应放热85.6kJ·

mol−1，由此可得该反应的热化学方程式为2Cl2（g）+TiO2（s）+2C（s）===TiCl4（l）+2CO（g）ΔH=−85.6kJ·

19．【2016新课标2卷】联氨（又称肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：

（3）①2O2（g）+N2（g）=N2O4（l）ΔH1

②N2（g）+2H2（g）=N2H4（l）ΔH2

③O2（g）+2H2（g）=2H2O（g）ΔH3

④2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）ΔH4=-1048.9kJ/mol

上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。

（3）2ΔH3-2ΔH2-ΔH1反应放热量大、产生大量气体

（3）根据盖斯定律，反应热效应之间的关系式为ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1。

联胺有强还原性，N2O4有强氧化性，两者在一起易发生自发地氧化还原反应，反应放热量大、产生大量气体，所以联氨和N2O4可作为火箭推进剂。

20．【2016新课标3卷】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。

（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。

②已知下列反应：

SO2（g）+2OH−（aq）===SO32−（aq）+H2O（l）ΔH1

ClO−（aq）+SO32−（aq）===SO42−（aq）+Cl−（aq）ΔH2

CaSO4（s）===Ca2+（aq）+SO42−（aq）ΔH3

则反应SO2（g）+Ca2+（aq）+ClO−（aq）+2OH−（aq）===CaSO4（s）+H2O（l）+Cl−（aq）的ΔH=______。

【答案】（4）②△H1＋△H2－△H3

则根据盖斯定律可知a＋b－c即得到反应SO2（g）+Ca2+（aq）+ClO−（aq）+2OH−（aq）===CaSO4（s）+H2O（l）+Cl−（aq）的ΔH=△H1＋△H2－△H3。

21．【2016浙江卷】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。

研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。

反应的热化学方程式如下：

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1=-53.7kJ·

mol-1I

CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）ΔH2II

某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:

2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：

【备注】Cat.1:

Cu/ZnO纳米棒；

Cat.2:

Cu/ZnO纳米片；

甲醇选择性：

转化的CO2中生成甲醇的百分比

①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·

mol-1和-285.8kJ·

②H2O（l）＝H2O（g）ΔH3=44.0kJ·

请回答（不考虑温度对ΔH的影响）：

（1）反应II的ΔH2=_______kJ·

（1）+41.2

22．【2016四川卷】

（5）工业上常用磷精矿[Ca5（PO4）3F]和硫酸反应制备磷酸。

已知25℃，101kPa时：

CaO（s）+H2SO4（l）=CaSO4（s）+H2O（l）ΔH=-271kJ/mol

5CaO（s）+3H3PO4（l）+HF（g）=Ca5（PO4）3F（s）+5H2O（l）ΔH=-937kJ/mol

则Ca5（PO4）3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。

【答案】（5）Ca5（PO4）3F（s）+5H2SO4（l）=5CaSO4（s）+H3PO4（l）+HF（g）ΔH=-418kJ/mol

（5）已知25℃，101kPa时：

①CaO（s）+H2SO4（l）=CaSO4（s）+H2O（l）ΔH=-271kJ/mol

②5CaO（s）+3H3PO4（l）+HF（g）=Ca5（PO4）3F（s）+5H2O（l）ΔH=-937kJ/mol

根据盖斯定律：

①×

5-②得Ca5（PO4）3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是Ca5（PO4）3F（s）+5H2SO