讲练测高考化学三轮复习核心热点总动员专题05化学反应与能量变化

化学反应与能量变化

【名师精讲指南篇】 【高考真题再现】

1．【2015重庆理综化学】黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：

S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH= x kJ·mol已知硫的燃烧热ΔH1= a kJ·mol S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJ·mol

－1

－1

－1

2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJ·mol则x为 （ ）

－1

A．3a+b－c B．c +3a－b C．a+b－c D．c+a－b 【答案】A

【考点定位】本题主要考查盖斯定律的应用。

【名师点晴】在反应焓变的计算中，经常利用盖斯定律，考查盖斯定律的应用是高考命题的重

点，将热化学中反应热的计算与黑火药爆炸原理联系起来，既考查了基础知识，又能引导学生提高人文素养，试题背景新颖，关注化学与生活、社会、科技等的有机结合和联系。 2．【2015北京理综化学】最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表

面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：

下列说法中正确的是 （ ）

A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D．状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 【答案】C

1

【考点定位】反应原理中化学反应与能量变化

【名师点晴】基础题，解题关键是明确化学反应中能量变化的原因，知道从能量高的状态变化

到能量低的状态，可释放能量，并且要能根据图示内容正确分析物质变化情况。 3．【2015海南化学】己知丙烷的燃烧热△H=-2215KJ·mol

量的丙烷完全燃烧后生成（ ）

A．55 kJ B．220 kJ C． 550 kJ D．1108 kJ 【答案】A

【解析】丙烷分子式是C3H8，燃烧热为△H=-2215KJ·mol

-1

-1

，若一定

1.8g水，则放出的热量约为

，1mol丙烷燃烧会产

生4mol水，放热2215KJ。丙烷完全燃烧产生1.8g水，物质的量为0.1mol，消耗丙烷的物质的量为0.025mol，所以反应放出的热量是Q=0.025mol×2215kJ/mol=55.375kJ，选A。 【考点定位】本题从知识上考查燃烧热的概念、反应热的计算，从能力上考查学生分析问题、

解决问题的能力及计算能力。

【名师点睛】本题以丙烷为载体考查燃烧热的概念、反应热的计算。准确把握燃烧热的概念：

298K、101Kpa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。抓住丙烷的分子式C3H8，利用原子守恒确定生成物水和热量的关系：4molH2O(l)——2215KJ，结合题给数据解决此题。 4．【2015江苏化学】下列说法正确的是 （ ）

A．分子式为C2H6O的有机化合物性质相同

B．相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能

H2O 2+HO22 2CO途径a：CCO+HO 高温

途径b：CCO2 O2 燃烧

燃烧 C．在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数 D．通过化学变化可以直接将水转变为汽油 【答案】C

2

【考点定位】考查有机物同分异构体的性质、盖斯定律、氧化还原反应的规律、化学反应规律等知识。

【名师点睛】涉及同分异构体、盖斯定律的应用、氧化还原反应的规律、化学反应遵循规律，

同分异构体化学性质可能相同，如正丁烷、异丁烷等，也可能不相等，如乙醇、乙醚等，氧化还原反应规律体现在得失电子数目守恒、归中规律、强强联手等知识上，而化学反应应是遵循原子个数守恒和元素守恒等，注重学生基础的夯实。

5．【2015上海化学】已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图

所示。下列说法正确的是 （ ） A．加入催化剂，减小了反应的热效应 B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率 C．H2O2分解的热化学方程式：H2O2 → H2O + O2 + Q D．反应物的总能量高于生成物的总能量 【答案】D

【解析】A．加入催化剂，减小了反应的活化能，使反应在较低的温度下发生，但是反应的热效

应不变，错误。B．加入催化剂，可提高H2O2的分解的反应速率，该反应不是可逆反应，而且催化剂不能是平衡发生移动，因此不存在平衡转化率的提高与否，错误。C．在书写热化学方程式式，也要符合质量守恒定律，而且要注明与反应的物质多少相对应的能量和物质的存在状态，错误。D．根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，正确。

【考点定位】考查图示法在表示催化剂对化学反应的影响的知识。

6．【2015江苏化学】(14分)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：

3

NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g) △H=－200．9kJ·mol

NO(g)＋1/2O2(g)=NO2(g) △H=－58．2kJ·mol SO2(g)＋O3(g)=SO3(g)＋O2(g) △H=－241．6kJ·mol （1）反应3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的△H=_______mol·L。

（2）室温下，固定进入反应器的NO、SO2的物质的量，改变加入O3的物质的量，反应一段

时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前n(O3)：n(NO)的变化见右图。 ①当n(O3)：n(NO)>1时，反应后NO2的物质的量减少，其原因是__________。 ②增加n(O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，其可能原因是 _________。

（3）当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时，清液(pH

约为 8)中SO3将NO2转化为NO2，其离子方程式为：___________。

（4）CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液，达到平衡后溶液中

c(SO3)=________[用c(SO4)、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示]；CaSO3水悬浮液中加入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将NO2氧化成更高价氮氧化物；②SO2与O3的反应速率慢；（3）

SO3＋2NO2＋2OH=SO4＋2NO2＋H2O；（4）Ksp(CaSO3)×c(SO4)/Ksp(CaSO4)，CaSO3转化为CaSO4使溶液中SO3的浓度增大，加快SO3与NO2的反应速率。

【解析】（1） 前两式变形①＋②×2得出：3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g) △H=－200.9－

58.2×2kJ·mol=－317.3kJ·mol；（2）①n(O3)：n(NO)>1，臭氧过量，NO2减少，可能利用O3的强氧化性，把NO2转化成更高价态；②增加n(O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，可能是此反应速率较慢；（3）pH约为8，说明溶液显碱性，配平氧化剂（产物）、还原剂（产物），根据原子个数守恒和所带电荷数守恒，配平其他，SO3＋2NO2＋2OH=SO4＋2NO2＋H2O；（4）溶液中Ca

＋

－

2＋

2－

－

2－

－1

－1

2－

2－

2－

－

2－

－

2－

2－

2－

2－

－

－1－1

－1

－1

、SO4

2－

、SO3

2－

，Ksp(CaSO4)=c(Ca)=Ksp(CaSO3)/c(Ca

2＋

)×c(SO4

2－

)，c(Ca

2

)=Ksp(CaSO4)/c(SO4

2－

)，同理，c(SO3

2－2＋

)，推出c(SO3

2－

2

－

)=Ksp(CaSO3)×c(SO4)/Ksp(CaSO4)，利用反应向着更难溶方向进行，溶液中c(SO3)的增

2－

加，加快反应速率，故提高NO2的吸收速率。

【考点定位】考查反应热的计算、氧化还原反应方程式的书写、溶度积的计算等知识 【名师点睛】本试题涉及了热化学反应方程式的计算、根据图像推断可能出现的原因、氧化还

原反应方程式的书写、溶度积的计算等知识，也就是主要体现化学反应原理考查，让元素及其化合物的性质做铺垫，完成化学反应原理的考查，让学生用基础知识解决实际问题，知识灵活运用。

4

7．【2015海南化学】（8分）氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：

（1）氨的水溶液显弱碱性，其原因为 （用离子方程式表示），0．1 mol·L的

氨水中加入少量的NH4Cl固体，溶液的PH （填“升高”或“降低”）；若加入少量的明矾，溶液中的NH4的浓度 （填“增大”或“减小”）。 （2）硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O，250℃时，硝酸铵在密闭容器中

分解达到平衡，该分解反应的化学方程式为 ，平衡常数表达式为 ；若有1mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为 mol。

（3）由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1molN2，

其△H= kJ·mol。

【答案】（1）NH3·H2O （2）NH4NO3 （3）-139

△-1

+

-1

NH4+OH 降低 增大；；

+-

高温2

N2O+2H2O；c(N；4 2O)c(H2O) 加热催化剂H+OH- 一定条件下 （3）根据图像可知N2O与NO反应生成氮气和二氧化氮的反应热为（209-348）kJ/mol=-109kJ/mol。

8．【2015广东理综化学】（16分）用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染， （1）传统上该转化通过如右图所示的催化剂循环实现，

其中，反应①为：2HCl(g) + CuO(s)

H2O(g)+CuCl2(g) △H1

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反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2，则总反应的热化学方程式为 , (反应热用△H1和△H2表示)。

（2）新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性，

①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的aHCl—T曲线如图12，则总反应的△H 0 ,（填“＞”、“﹦”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是 。

②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应aHCl—T曲线的示意图，并简要说明理由： 。

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、使用更好的催化剂 D、移去H2O （3）一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：

t(min) n(Cl2)/10mol -30 0 2.0 1.8 4.0 3.7 6.0 5.4 8.0 7.2 -1

计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min为单位，写出计算过程）。

（4）Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。 【答案】(1) 2HCl(g) + 1/2O2(g)

H2O(g)+Cl2(g) △H=△H1+△H2

(2) ①＜ ；K(A)；②见右图

增大压强，平衡右移，ɑHCl增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前实验的大。 ③B、D

(3)解：设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则 2HCl(g) + 1/2O2(g) == H2O(g)+Cl2(g)

6

反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2，则总反应的热化学方程式为 , (反应热用△H1和△H2表示)。

（2）新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性，

①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的aHCl—T曲线如图12，则总反应的△H 0 ,（填“＞”、“﹦”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是 。

②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应aHCl—T曲线的示意图，并简要说明理由： 。

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、使用更好的催化剂 D、移去H2O （3）一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：

t(min) n(Cl2)/10mol -30 0 2.0 1.8 4.0 3.7 6.0 5.4 8.0 7.2 -1

计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min为单位，写出计算过程）。

（4）Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。 【答案】(1) 2HCl(g) + 1/2O2(g)

H2O(g)+Cl2(g) △H=△H1+△H2

(2) ①＜ ；K(A)；②见右图

增大压强，平衡右移，ɑHCl增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前实验的大。 ③B、D

(3)解：设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则 2HCl(g) + 1/2O2(g) == H2O(g)+Cl2(g)

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