2019-2020年高考化學真題分項解析 專題09《化學反應中的能量變化》.doc
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2019-2020年高考化學真題分項解析 專題09《化學反應中的能量變化》 1.【xx重慶理綜化學】黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一,其爆炸的熱化學方程式為: S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH= x kJmol-1 已知硫的燃燒熱ΔH1= a kJmol-1 S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJmol-1 2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJmol-1 則x為( ) A.3a+b-c B.c +3a-b C.a+b-c D.c+a-b 【答案】A 2.【xx北京理綜化學】最新報道:科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下: 下列說法中正確的是( ) A.CO和O生成CO2是吸熱反應 B.在該過程中,CO斷鍵形成C和O C.CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2 D.狀態(tài)Ⅰ →狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應的過程 【答案】C 3.【xx海南化學】己知丙烷的燃燒熱△H=-2215KJmol-1,若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8g水,則放出的熱量約為( ) A.55 kJ B.220 kJ C. 550 kJ D.1108 kJ 【答案】A 【解析】丙烷分子式是C3H8,燃燒熱為△H=-2215KJmol-1,1mol丙烷燃燒會產生4mol水,放熱2215KJ。丙烷完全燃燒產生1.8g水,物質的量為0.1mol,消耗丙烷的物質的量為0.025mol,所以反應放出的熱量是Q=0.025mol2215kJ/mol=55.375kJ,選A。 【考點定位】本題從知識上考查燃燒熱的概念、反應熱的計算,從能力上考查學生分析問題、解決問題的能力及計算能力。 【名師點睛】本題以丙烷為載體考查燃燒熱的概念、反應熱的計算。準確把握燃燒熱的概念:298K、101Kpa時,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量,叫做該物質的燃燒熱。抓住丙烷的分子式C3H8,利用原子守恒確定生成物水和熱量的關系:4molH2O(l)——2215KJ,結合題給數據解決此題。 4.【xx江蘇化學】下列說法正確的是( ) A.分子式為C2H6O的有機化合物性質相同 B.相同條件下,等質量的碳按a、b兩種途徑完全轉化,途徑a比途徑b放出更多熱能 途徑a:CH2O 高溫 CO+H2O2 燃燒 CO2+H2O 途徑b:CO2 燃燒 CO2 C.在氧化還原反應中,還原劑失去電子總數等于氧化劑得到電子的總數 D.通過化學變化可以直接將水轉變?yōu)槠? 【答案】C 【解析】A、C2H6O可以是CH3CH2OH,也可以是CH3OCH3,化學性質不同,故A錯誤;B、根據蓋斯定律,反應熱只跟始態(tài)和終態(tài)有關,跟反應過程無關,始態(tài)和終態(tài)不變,反應熱不變,等質量C生成CO2,放出熱量相同,故B錯誤;C、氧化還原反應中,得失電子數目守恒,故C正確;D、違背了化學變化的元素守恒,故D錯誤。 【考點定位】考查有機物同分異構體的性質、蓋斯定律、氧化還原反應的規(guī)律、化學反應規(guī)律等知識。 【名師點睛】涉及同分異構體、蓋斯定律的應用、氧化還原反應的規(guī)律、化學反應遵循規(guī)律,同分異構體化學性質可能相同,如正丁烷、異丁烷等,也可能不相等,如乙醇、乙醚等,氧化還原反應規(guī)律體現在得失電子數目守恒、歸中規(guī)律、強強聯手等知識上,而化學反應應是遵循原子個數守恒和元素守恒等,注重學生基礎的夯實。 【注】本題分類于專題4、9 5.【xx上海化學】已知H2O2在催化劑作用下分解速率加快,其能量隨反應進程的變化如下圖所示。下列說法正確的是( ) A.加入催化劑,減小了反應的熱效應 B.加入催化劑,可提高H2O2的平衡轉化率 C.H2O2分解的熱化學方程式:H2O2 → H2O + O2 + Q D.反應物的總能量高于生成物的總能量 【答案】D 【解析】A.加入催化劑,減小了反應的活化能,使反應在較低的溫度下發(fā)生,但是反應的熱效應不變,錯誤。B.加入催化劑,可提高H2O2的分解的反應速率,該反應不是可逆反應,而且催化劑不能是平衡發(fā)生移動,因此不存在平衡轉化率的提高與否,錯誤。C.在書寫熱化學方程式式,也要符合質量守恒定律,而且要注明與反應的物質多少相對應的能量和物質的存在狀態(tài),錯誤。D.根據圖示可知反應物的總能量高于生成物的總能量,該反應是放熱反應,正確。 【考點定位】考查圖示法在表示催化劑對化學反應的影響的知識。 【名師點睛】圖像方法在化學反應原理的表示中有直觀、形象、具體的特點,在溶液的成分的確定、化學反應速率和化學平衡、沉淀的形成及溶解、化學反應過程的能量變化及反應的過程和反應的熱效應中多有應用。反應的過程就是原子重新組合的過程,在這個過程中斷裂舊鍵吸收能量,形成新的化學鍵放出熱量。反應物的能量要高于生成物的能量就是放熱反應,生成物的能量若高于反應物的能量,反應是吸熱反應。看清反應物、生成物的能量的高低,掌握反應的熱效應的含義及反應原理,是本題的關鍵。 【注】本題分類于專題9、11 6.【xx江蘇化學】(14分)煙氣(主要污染物SO2、NOx)經O3預處理后用CaSO3水懸浮液吸收,可減少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應的熱化學方程式為: NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJmol-1 NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=-58.2kJmol-1 SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g) △H=-241.6kJmol-1 (1)反應3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_______molL-1。 (2)室溫下,固定進入反應器的NO、SO2的物質的量,改變加入O3的物質的量,反應一段時間后體系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)隨反應前n(O3):n(NO)的變化見右圖。 ①當n(O3):n(NO)>1時,反應后NO2的物質的量減少,其原因是__________。 ②增加n(O3),O3氧化SO2的反應幾乎不受影響,其可能原因是 _________。 (3)當用CaSO3水懸浮液吸收經O3預處理的煙氣時,清液(pH約為 8)中SO32-將NO2轉化為NO2-,其離子方程式為:___________。 (4)CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4溶液,達到平衡后溶液中c(SO32-)=________[用c(SO42-)、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示];CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率,其主要原因是_________。 【答案】(1)-317.3;(2)①O3將NO2氧化成更高價氮氧化物;②SO2與O3的反應速率慢;(3)SO32-+2NO2+2OH-=SO42-+2NO2-+H2O;(4)Ksp(CaSO3)c(SO42-)/Ksp(CaSO4),CaSO3轉化為CaSO4使溶液中SO32-的濃度增大,加快SO32-與NO2的反應速率。 【考點定位】考查反應熱的計算、氧化還原反應方程式的書寫、溶度積的計算等知識 【名師點睛】本試題涉及了熱化學反應方程式的計算、根據圖像推斷可能出現的原因、氧化還原反應方程式的書寫、溶度積的計算等知識,也就是主要體現化學反應原理考查,讓元素及其化合物的性質做鋪墊,完成化學反應原理的考查,讓學生用基礎知識解決實際問題,知識靈活運用。 【注】本題分類于專題4、9、12 7.【xx海南化學】(8分)氨是合成硝酸、銨鹽和氮肥的基本原料,回答下列問題: (1)氨的水溶液顯弱堿性,其原因為 (用離子方程式表示),0.1 molL-1的氨水中加入少量的NH4Cl固體,溶液的PH (填“升高”或“降低”);若加入少量的明礬,溶液中的NH4+的濃度 (填“增大”或“減小”)。 (2)硝酸銨加熱分解可得到N2O和H2O,250℃時,硝酸銨在密閉容器中分解達到平衡,該分解反應的化學方程式為 ,平衡常數表達式為 ;若有1mol硝酸銨完全分解,轉移的電子數為 mol。 (3)由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示,若生成1molN2, 其△H= kJmol-1。 【答案】(1)NH3H2ONH4++OH- 降低 增大;; (2)NH4NO3N2O+2H2O;c(N2O)c(H2O)2;4 (3)-139 【解析】(1)氨水中的一水合氨部分電離產生銨根離子和氫氧根離子,使溶液顯堿性;若加入氯化銨,則銨根離子濃度增大,一水合氨的電離平衡逆向移動,氫氧根離子濃度減小, pH降低;若加入少量的明礬,鋁離子水解呈酸性,抑制銨離子水解,溶液中的NH4+的濃度增大; (2)根據題意可書寫反應的化學方程式,注意為可逆反應;根據平衡常數的定義可書寫該反應的平衡常數表達式,硝酸銨為固體,不能表示平衡常數;硝酸銨中N元素的化合價從+5價降低到-1價或從-3價升高到+1價,均轉移4個電子,所以生成1mol氮氣則轉移4mol電子; (3)根據圖像可知N2O與NO反應生成氮氣和二氧化氮的反應熱為(209-348)kJ/mol=-109kJ/mol。 【考點定位】本題考查弱電解質的電離平衡的判斷,化學方程式的書寫,化學反應與能量的關系判斷。 【名師點睛】以氨氣、硝酸銨和氮的氧化物為載體考查弱電解質電離平衡的影響因素、化學方程式的書寫、平衡常數表達式的書寫、氧化還原反應電子轉移的數目及反應熱的計算。以元素化合物知識為載體考查基本概念和基本原理是高考命題的主旨,考查考查學生分析問題、解決問題的能力,是化學高考的常見題型。題目難度中等。 【注】本題分類于專題9、11、12 8.【xx廣東理綜化學】(16分)用O2將HCl轉化為Cl2,可提高效益,減少污染, (1)傳統(tǒng)上該轉化通過如右圖所示的催化劑循環(huán)實現, 其中,反應①為:2HCl(g) + CuO(s) H2O(g)+CuCl2(g) △H1 反應②生成1molCl2(g)的反應熱為△H2,則總反應的熱化學方程式為 , (反應熱用△H1和△H2表示)。 (2)新型RuO2催化劑對上述HCl轉化為Cl2的總反應具有更好的催化活性, ①實驗測得在一定壓強下,總反應的HCl平衡轉化率隨溫度變化的aHCl—T曲線如圖12,則總反應的△H 0 ,(填“>”、“﹦”或“<”);A、B兩點的平衡常數K(A)與K(B)中較大的是 。 ②在上述實驗中若壓縮體積使壓強增大,畫出相應aHCl—T曲線的示意圖,并簡要說明理由: 。 ③下列措施中有利于提高aHCl的有 。 A、增大n(HCl) B、增大n(O2) C、使用更好的催化劑 D、移去H2O (3)一定條件下測得反應過程中n(Cl2)的數據如下: t(min) 0 2.0 4.0 6.0 8.0 n(Cl2)/10-3mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2 計算2.0~6.0min內以HCl的物質的量變化表示的反應速率(以molmin-1為單位,寫出計算過程)。 (4)Cl2用途廣泛,寫出用Cl2制備漂白粉的化學方程式。 【答案】(1) 2HCl(g) + 1/2O2(g)H2O(g)+Cl2(g) △H=△H1+△H2 (2) ①< ;K(A);②見右圖 增大壓強,平衡右移,ɑHCl增大,相同溫度下,HCl的平衡轉化率比之前實驗的大。 ③B、D (3)解:設2.0~6.0min時間內,HCl轉化的物質的量為n,則 2HCl(g) + 1/2O2(g) == H2O(g)+Cl2(g) 2 1 n (5.4-1.8)10-3mol 解得 n=7.210-3mol,所以v(HCl)= 7.210-3mol/(6.0-2.0)min==1.810-3mol/min (4)2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 【解析】根據圖像信息,箭頭指向的是生成物可寫出反應②的熱化學方程式:CuCl2(g)+1/2O2(g)CuO(s) +Cl2(g) △H2,則①+②可得總反應;(2)①根據圖12可知隨著溫度的升高,aHCl減小,說明升高溫度,平衡向逆向移動,則可知逆反應吸熱反應,所以正反應是放熱反應,故△H<0,同時由于升高溫度,平衡逆移,則生成物減少,溫度是B點大于A點,所以平衡常數K(A) >K(B);②同時由于該總反應是氣體系數減小的反應,所以,壓縮體積使壓強增大,一定溫度下,平衡應正向移動,ɑHCl應較題目實驗狀態(tài)下為大,所以可得曲線圖: ; ③A、增大n(HCl) ,平衡正向移動,但是平衡移動使HCl減少的趨勢小于增加HCl使增大的趨勢,所以HCl的轉化率減小,錯;B、增大n(O2) ,反應物的濃度增大,平衡向正向移動,HCl轉化率增大,對;C、使用更好的催化劑,不能使化學平衡發(fā)生移動,實驗HCl的轉化率不變,錯; D、移去H2O,及減小了生成物的濃度,平衡向正反應方向移動,HCl轉化率增大。對。故答案是選項B、D。(3)題目中給出的是n(Cl2)的數據,要求的是以HCl的物質的量變化表示的反應速率,所以根據方程式進行計算,注意是2.0~6.0min內的速率,單位是molmin-1:設2.0~6.0min內,HCl轉化的物質的量為n,則: 2HCl(g) + 1/2O2(g)=H2O(g)+Cl2(g) 2 1 n (5.4-1.8)10-3mol 解得 n=7.210-3mol,所以v(HCl)= 7.210-3mol/(6.0-2.0)min==1.810-3mol/min (4)Cl2與石灰乳發(fā)生反應制取漂白粉,反應的化學方程式為:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 【注】本題分類與9、11 9.【xx山東理綜化學】(19分)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸收氫性能,在配合氫能的開發(fā)中起到重要作用。 (1)一定溫度下,某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示,縱軸為平衡時氫氣的壓強(p),橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數比(H/M)。 在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強的增大,H/M逐慚增大;在AB段,MHx與氫氣發(fā)生氫化反應生成氫化物MHy,氫化反應方程式為:zMHx(s)+H2(g)==ZMHy(s) △H(Ⅰ);在B點,氫化反應結束,進一步增大氫氣壓強,H/M幾乎不變。反應(Ⅰ)中z=_____(用含x和y的代數式表示)。溫度為T1時,2g某合金4min內吸收氫氣240mL,吸氫速率v=______mL?g-1?min。反應的焓變△HⅠ_____0(填“>”“<”或“=”)。 (2)η表示單位質量貯氫合金在氫化反應階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例,則溫度為T1、T2時,η(T1)____η(T2)(填“>”“<”或“=”)。當反應(Ⅰ)處于圖中a點時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,達到平衡后反應(Ⅰ)可能處于圖中的_____點(填“b”“c”或“d”),該貯氫合金可通過______或_______的方式釋放氫氣。 (3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應,溫度為T時,該反應的熱化學方程式為_________。已知溫度為T時:CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g) △H=+165KJ?mol CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41KJ?mol 【答案】(1)2/(y—x);30;< (2)>;c;加熱 減壓 (3)CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) ?H=—206kJ?mol ̄1 【解析】(1)根據元素守恒可得z?x+2=z?y,解得z=2/(y—x);吸氫速率v=240mL2g4min=30 mL?g-1?min-1;因為T1- 配套講稿:
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- 化學反應中的能量變化 2019-2020年高考化學真題分項解析 專題09化學反應中的能量變化 2019 2020 年高 化學 真題分項 解析 專題 09 化學反應 中的 能量 變化
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