高考化学真题和模拟题分类汇编专题07 化学反应中的能量变化Word文件下载.docx

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（g）+2HI（g）③ΔH3=___________kJ·

mol−1。

【答案】

（1）89.3

（1）根据盖斯定律①−②，可得反应③的ΔH=89.3kJ/mol；

答案：

89.3；

3．[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。

（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：

CuCl2（s）=CuCl（s）+

Cl2（g）ΔH1=83kJ·

mol−1

CuCl（s）+

O2（g）=CuO（s）+

Cl2（g）ΔH2=−20kJ·

CuO（s）+2HCl（g）=CuCl2（s）+H2O（g）ΔH3=−121kJ·

则4HCl（g）+O2（g）=2Cl2（g）+2H2O（g）的ΔH=_________kJ·

mol−1。

（2）

（2）根据盖斯定律知，（反应I+反应II+反应III）×

2得

∆H=（∆H1+∆H2+∆H3）×

2=−116kJ·

4．[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）ΔH1

ii.CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）ΔH2

iii.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。

（1）①CH4+2H2O=4H2+CO2②C（s）+CO2（g）=2CO（g）

（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。

5．[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。

Ⅰ．硅粉与

在300℃时反应生成

气体和

，放出

热量，该反应的热化学方程式为________________________。

的电子式为__________________。

Ⅱ．将

氢化为

有三种方法，对应的反应依次为：

①

②

③

（4）反应③的

______（用

，

表示）。

温度升高，反应③的平衡常数

______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

【答案】Ⅰ．

Ⅱ．（4）

减小

【分析】

I.书写热化学方程式时一定要标注出各物质的状态，要将热化学方程式中焓变的数值与化学计量数对应。

本题的反应温度需要标注为条件；

II.（4）此问是盖斯定律的简单应用，对热化学方程式直接进行加减即可。

【详解】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；

II.（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∆H2<

0、∆H1>

0，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。

2019届高考模拟试题

6．[2019·

北京市市昌平区高三二模]工业制氢气的一个重要反应是：

CO（g）+H2O（g）==CO2（g）+H2（g）。

已知在25℃时：

①C（s）+O2（g）

CO（g）ΔH1＝−111kJ·

②H2（g）+O2（g）==H2O（g）ΔH2＝−242kJ·

③C（s）+O2（g）==CO2（g）ΔH3＝−394kJ·

下列说法不正确的是

A．25℃时，CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）ΔH＝−41kJ·

mol−1

B．增大压强，反应①的平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小

C．反应①达到平衡时，每生成1molCO的同时生成0.5molO2

D．反应②断开2molH2和1molO2中的化学键所吸收的能量比形成4molO−H键所放出的能量少484kJ

【答案】B

A.根据盖斯定律③－②－①得CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）ΔH＝−41kJ·

mol−1，故A正确；

B.平衡常数只与温度有关，增大压强K不变，故B错误；

C.反应①，每生成1molCO的同时生成0.5molO2，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故C正确；

D.焓变=反应物的键能之和−生成物的键能之和，因此反应②断开2molH2和1molO2中的化学键所吸收的能量比形成4molO−H键所放出的能量少484kJ，故D正确；

选B。

7．[2019·

安徽省蚌埠市高三第一次质量监测]下列四幅图示所表示的信息与对应的叙述相符的是

A．图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，则H2的燃烧热为241.8kJ·

B．图2表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化

C．图3表示一定条件下H2和Cl2生成HCl的反应热与途径无关，则△H1=△H2+△H3

D．图4表示压强对可逆反应2A（g）+2B（g）

3C（g）+D（s）的影响，乙的压强大

【答案】C

A.图1所示反应生成的水呈气态，燃烧热要求可燃物为1mol，生成的水为液态，所以A项错误；

B.图2所示反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所给反应为放热反应，B项错误；

C.据盖斯定律，反应热与途径无关，只与反应的始态和终态有关，C项正确；

D.注意物质D为固体，所以该反应是正向气体分子数减小的反应，压强改变时平衡要发生移动，A的体积分数最终一定不相等，D项错误；

所以答案选择C项。

【点睛】

燃烧热的概念，强调可燃物是1mol，强调必须生成在25℃、101kPa下最稳定的物质，如水为液态、如C元素要生成CO2、S元素要生成SO2、N要生成N2等。

8．[2019·

天津市部分区高三质量调查]汽车尾气无害化处理反应为2NO（g）+2CO（g）

N2（g）+2CO2（g）ΔH＜0。

下列说法正确的是

A．升高温度可使该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小

B．增大压强，可以使NO和CO完全转为为无污染的N2和CO2，而消除污染

C．该反应反应物总能量小于生成物总能量

D．使用高效催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，反应速率增大

【答案】D

A.升高温度可使该反应的正、逆反应速率均增大；

B.增大压强，可以使NO和CO的可逆反应正向进行，无法完全生成N2和CO2；

C.反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量；

D.使用高效催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增大有效碰撞的几率；

【详解】

A.升高温度可使该反应的正、逆反应速率均增大，A错误；

B.增大压强，可以使NO和CO的可逆反应正向进行，无法完全生成N2和CO2，B错误；

C.该反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，C错误；

D.使用高效催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增大有效碰撞的几率，使反应速率增大，D正确；

答案为D。

9．[2019·

上海市崇明区高三下学期等级考试二模]根据热化学方程式N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）+92kJ，下列有关图像和叙述中正确的是

A．

B．

C．向密闭容器中通入1mol氮气和3mol氢气发生反应放出92kJ的热量

D．形成1mol氮氮键和3mol氢氢键所放出的能量比拆开6mol氮氢键所吸收的能量多92kJ

A、依据化学反应方程式：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）+92kJ，反应是放热反应，依据能量守恒，反应物总能量大于生成物总能量，故A错误；

B、已知：

2NH3（g）+92kJ，反应是放热反应，依据能量守恒，反应物总能量大于生成物总能量，1molN2（g）和3molH2（g）的能量之和高于2molNH3 

（g）的能量，故B正确；

C、反应是可逆反应不能进行彻底，向密闭容器中通入1mol氮气和3mol氢气发生反应，放出的热量小于92.4kJ，故C错误；

D、已知：

2NH3（g）+92kJ，正反应是放热反应，则逆反应为吸热反应，即形成1mol氮氮键和3mol氢氢键所放出的能量比拆开6mol氮氢键所吸收的能量少92kJ，故D错误。

故选B。

【点睛】本题考查了热化学方程式的应用，反应能量变化的分析判断，理解焓变含义，可逆反应的分析是解题关键。

10．[2019·

四川省攀枝花市高三下学期第三次统考]我国科学家使用双功能催化剂（能吸附不同粒子）催化水煤气变换反应：

CO（g）＋H2O（g）＝CO2（g）＋H2（g）ΔH＜0，在低温下获得高转化率与高反应速率。

反应过程示意图如下：

A．图示显示：

起始时的2个H2O最终都参与了反应

B．过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程

C．过程Ⅲ只生成了极性共价键

D．使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH

A．根据反应过程示意图，过程Ⅰ中1个水分子中的化学键断裂，过程Ⅱ另一个水分子中的化学键断裂的过程，过程Ⅲ中形成了新的水分子，因此起始时的2个H2O最终都参与了反应，A项正确；

B．根据反应过程示意图，过程Ⅰ、Ⅱ中水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，B项错误；

C．过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气，H2中的化学键为非极性键，C项错误；

D．催化剂不能改变反应的△H，D项错误；

答案选A。

值得注意的是D选项，催化剂只能降低活化能，改变化学反应速率，不能改变反应的热效应。

11．[2019·

浙江省杭州市第二中学高三第二学期选考]肼（N2H4）在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图。

已知200℃时：

反应Ⅰ：

3N2H4（g）=N2（g）+4NH3（g）ΔH1=−32.9kJ·

mol−1；

反应Ⅱ：

N2H4（g）+H2（g）2NH3（g）ΔH2=−41.8kJ·

A．图所示过程①是放热反应

B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图所示

C．断开3molN2H4（g）的化学键吸收的能量大于形成1molN2（g）和4molNH3（g）的化学键释放的能量

D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4（g）=N2（g）+2H2（g）ΔH=+50.7kJ·

A.过程①是N2H4分解生成N2和NH3，已知热化学方程式I中△H为负值，所以图示过程①为放热反应，故A正确；

B.反应Ⅱ是放热反应，能量过程示意图正确，故B正确；

C.放热反应中，反应物的化学键的键能之和小于生成物的化学键的键能之和，故C错误；

D.根据盖斯定律：

（I）−2×

（II）得N2H4（g）=N2（g）+2H2（g）△H=−32.9kJ·

mol−1−2×

（−41.8kJ·

mol−1）=+50.7kJ·

mol−1，故D正确。

故选C。

12．[2019·

北京市门头沟区高三3月一模]中国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点（CQDs）/氮化碳（C3N4）纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。

A．C3N4中C的化合价为−4

B．反应的两个阶段均为吸热过程

C．阶段Ⅱ中，H2O2既是氧化剂，又是还原剂

D．通过该反应，实现了化学能向太阳能的转化

A.依据化合物中化合价代数和为0，因C3N4中N的化合价为−3价，所以C的化合价为+4，A项错误；

B.阶段II过氧化氢分解生成氧气和水的过程为放热反应，B项错误；

C.阶段Ⅱ中，H2O2发生歧化反应，既是氧化剂，又是还原剂，C项正确；

D.利用太阳光实现高效分解水的反应，实现了太阳能向化学能的转化，D项错误；

答案选C。

13．[2019·

山西省运城市高三高考适应性测试]“低碳经济”备受关注，CO2的排集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。

（1）将一定量的CO2（g）和CH4（g）通入一恒容密闭容器中发生反应

CO2（g）+CH4（g）

2CO（g）+2H2（g）

①已知CH4（g）+2O2（g）===CO2（g）+2H2O（g）△H1=－802kJ·

mol－1

CO（g）+1/2O2（g）===CO2（g）ΔH2=－283kJ·

CO（g）+H2O（g）===CO2（g）+H2（g）△H3=－41kJ·

则反应CO2（g）+CH4（g）

2CO（g）+2H2（g）的△H=___________。

（2）为了探究反应CO2（g）+CH4（g）

2CO（g）+2H2（g）的反应速率和平衡。

起始时，向恒容密闭容器中通入CO2与CH4，使其物质的量浓度均为1.0mol·

L－1

①平衡时，根据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线（如图）：

v正（CO2）和v逆（CO），则与v正（CO2）相对应的是图中曲线___________（填“甲”或“乙”）；

该反应达到平衡后，某一时刻降低温度反应重新达到平衡，则此时曲线甲对应的平衡点可能为___________（填“D”“E”或“F”），判断的理由______________________。

②又测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图，当压强为P2时，在y点：

v（正）_______v（逆）（选填“大于”、“小于”或“等于”）；

压强p1___________p2（选填“大于”、“小于”或“等于”），原因是___________；

若p2=6MPa，则T℃时该反应的平衡常数Kp=___________MPa2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×

物质的量分数）。

（1）+248kJ/mol

（2）①乙E降温反应速率减小，又降温平衡逆向移动，CO浓度减小，所以为E点

②大于小于温度一定时，加压平衡逆移，CH4转化率减小，所以p2大16

（1）①利用盖斯定律解题；

（2）①根据平衡点确定，当达到平衡时正逆速率比等于化学计量数之比，根据图可知，反应平衡时图中对应的点应为A和F点；

降温后，反应速率减小，平衡逆向移动，甲烷的浓度会增大，据此判断；

②压强为P2时，在y点反应未达到平衡，在x点达到平衡，则反应正向移动，所以v（正）大于v（逆）；

该反应正反应为体积增大的方向，压强越大，CH4的转化率越小，已知相同温度下，P1条件下的转化率大于P2，则P1小于P2；

在y点对应温度下的甲烷的平衡转化率为50%，列三行式计算Kp。

（1）①ⅠCH4（g）+2O2（g）===CO2（g）+2H2O（g）△H1=－802kJ·

mol－1

ⅡCO（g）+1/2O2（g）===CO2（g）ΔH2=－283kJ·

ⅢCO（g）+H2O（g）===CO2（g）+H2（g）△H3=－41kJ·

利用盖斯定律：

Ⅰ−Ⅱ×

4+Ⅲ×

2，得CO2（g）+CH4（g）

2CO（g）+2H2（g）△H=+248KJ/mol

+248KJ/mol

（2）①反应：

2CO（g）+2H2（g）△H=+248KJ/mol平衡时图中对应的点应为A和F点，当达到平衡时正逆速率比等于化学计量数之比v正（CO2）：

v逆（CO）=1:

2，确定v正（CO2）相对应的是图中曲线乙；

降温后，反应速率减小，平衡逆向移动，甲烷的浓度会增大，据此判断曲线甲对应的平衡点可能为E；

乙E降温反应速率减小，又降温平衡逆向移动，CO浓度减小，所以为E点

在p2对应温度下的甲烷的平衡转化率为50%，列三行式计算。

CO2（g）+CH4（g）

起始（mol/L）1.01.000

转化（mol/L）0.50.511

平衡（mol/L）0.50.511

n（平衡）总=0.5+0.5+1+1=3mol

p2=6MPa：

各种气体平衡后对应压强：

CO2（g）与CH4（g）的分压均为6×

0.5/3=1Mpa；

CO和H2的分压均为：

6×

1/3=2Mpa；

所以平衡常数Kp=

=16；

大于小于温度一定时，加压平衡逆移，CH4转化率减小，所以p2大16

本题考查化学平衡图象、影响化学平衡的因素、化学平衡常数，易错点第

（2）题第①小题的图像分析和第②小题平衡常数的计算。

14．[2019·

山东省德州市高三下学期模拟]工业上用氢气合成氨气的原理为:

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）ΔH＜0

（1）用太阳能分解水制备H2是一项新技术，其过程如下

已知:

2H2O（g）=2H2（g）＋O2（g）ΔH＝＋483.6kJ·

mol－１；

2Fe3O4（s）=6FeO（s）＋O2（g）ΔH＝＋313.8kJ·

mol－１

①过程Ⅱ的热化学方程式是____________________________________.

②整个过程中，Fe3O4的作用是________________________.

（2）在2L密闭容器中通入3molH2和１molN2，测得不同温度下，NH3的产率随时间变化如图所示。

①下列有关说法正确的是________________。

A由b点到c点混合气体密度逐渐增大

B达到平衡时，2v正（H2）＝3v逆（NH3）

C平衡时，通入氩气平衡正向移动

D平衡常数，ka＜kb＝kc

②T1温度时，0~15min内v（H2）＝___________mol·

L－１·

min－１。

③已知:

瞬时速率表达式v正＝k正c3（H2）c（N2），v逆＝k逆c2（NH3）（k为速率常数，只与温度有关）.温度由T1调到T2，活化分子百分率______________（填“增大”“减小”或“不变”），k正增大倍数______________k逆增大倍数（填“大于”“小于”或“等于”）.T1℃时，k正/k逆＝__________。

（1）①3FeO（s）+H2O（g）====Fe3O4（s）+H2（g）∆H=+84.9kJ/mol②催化剂

（2）①BD②0.05③增大小于

或2.37

根据化学平衡图象分析解答；

根据热化学反应方程式的书写规则分析解答。

①过程Ⅱ是FeO与水、O2反应生成Fe3O4和H2，该反应的的热化学方程式是3FeO（s）+H2O（g）====Fe3O4（s）+H2（g）∆H=+84.9kJ/mol，

故答案为：

3FeO（s）+H2O（g）====Fe3O4（s）+H2（g）∆H=+84.9kJ/mol；

②整个过程中Fe3O4是作催化剂的作用，

催化剂；

（2）①A.由图象可知，b点→c点NH3的物质的量增多，混合气体密度减小，故A错误；

B.达到平衡时，v正（H2）＝v逆（H2），即可根据反应方程式推断出，2v正（H2）＝3v逆（NH3），故B正确；

C.氩气对平衡没有影响，故C错误；

D.平衡常数只受温度影响，则ka＜kb＝kc，故D正确；

BD；

②T1温度下，15min时，NH3的产率占50%，反应n（H2）=1.5mol，v（H2）＝

=0.05mol·

L−1·

min−1，

0.05mol·

min−1；

③有图象可知，T1时的反应速率比T2时反应速率小，所以温度由T1调到T2，活化分子百分率增大，k正增大倍数小于k逆增大倍数，T1℃时，NH3的产率是50%，根据方程式可知：

N2+3H2

2NH3

初始c（mol/L）0.51.50

反应了0.250.750.5

平衡时0.250.750.5K=

=

，计算可知，k正/k逆＝

=2.37，

增大；

小于；

或2.37。

对于化学平衡的有关图象问题，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，并与勒夏特列原理相结合。

②紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热；

体积增大、减小还是不变；

有无固体、纯液体物质参加或生成等。

③看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。

④看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。

⑤先拐先平。

例如，在转化率−时间图象上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。

⑥定一议二。

当图象中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。

15．[2019·

湖南省湘潭市高三下学期第二次模拟考试]研究化学反应时，既要考虑物质变化与能量变化，又要关注