高考化学试题分项版解析 专题08 化学反应中的能量变化.doc

2012年高考化学试题分项版解析 专题08 化学反应中的能量变化（2011大纲版）9反应 a+b c（h 0）分两步进行 a+bx （h 0） xc（h 0）下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是【答案】d【解析】第步反应为吸热反应，则a和b的总能量小于x的能量。第步反应为放热反应，则x的能量大于c的能量。总反应为放热反应，则a和b的总能量大于c的能量。由此可判断，d图符合题意。【考点定位】化学反应中的能量变化（2011重庆）12. 肼（）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如题12图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kj）：nn为942、o=o为500、n-n为154，则断裂1moln-h键所需的能量（kj）是a.194 b.391 c.516 d.658【答案】b【解析】由图知n2h4(g)+o2(g)=n2(g)+2h20(g) h=-534kj/mol。可设断裂1moln-h键所需能量为xkj，154kj+4xkj+500kj-2752kj=-534kj 可求得x=391。【考点定位】本题考查反应热的计算。（2012海南）15.(9分)已知a(g)+b(g) c(g)+d(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：温度/ 70090083010001200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式k= ，h 0（填“”“ =”)；(2)830时，向一个5 l的密闭容器中充入0.20mol的a和0.80mol的b，如反应初始6s内a的平均反应速率v(a)=0003 moll-1s-1。则6s时c(a)= moll-1， c的物质的量为 mol；若反应经一段时间后，达到平衡时a的转化率为 ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时a的转化率为 ； (3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母)： a压强不随时间改变 b气体的密度不随时间改变cc(a)不随时间改变 d单位时间里生成c和d的物质的量相等(4)1200时反应c(g)+d(g) a(g)+b(g)的平衡常数的值为 。【答案】：（1）；（2）0.022；0.09；80%；80%；（3）c；（4）2.5。【解析】：（1）根据反应方程式，可知其平衡常数表达式为：；由的浓度变化为x，起始：0.04 0.16 0 0变化： x x x x平衡：0.04-x 0.16-x x x，根据平衡常数，可知（0.04-x）（0.16-x）=x2，可求出x=0.032，故a的转化率为0.032/0.04=80%；充入1 mol氩气时，a的转化率不变，仍为80%；（3）根据反应特点，反应前后气体体积不变，故压强一直不随时间改变，排除a；容器的容积一直不变，故气体的密度不随时间改变，排除b；单位时间里生成c和d的物质的量一直相等，排除d；选c；（4）条件相同时，逆反应的平衡常数等于原反应的倒数，故为2.5。【考点定位】此题综合考查化学反应速率和化学平衡知识。（2012上海）9工业生产水煤气的反应为：c(s)+h2o(g)cc(g)+h2(g)1314 kj下列判断正确的是a反应物能量总和大于生成物能最总和bco(g)+h2(g)c(s)+ h2o(l)+1314 kjc水煤气反应中生成1 mol h2(g)吸收l314 kj热量d水煤气反应中生成1体积co(g)吸收1314 kj热量【答案】c【解析】该反应为吸热反应，故反应物的总能量小于生成物的总能量，a错误；b项的热化学方程式中的水的状态应为液态；d项中1体积应是1 mol。【考点定位】本题考查热化学方程式的判断。图1（2012江苏）4. 某反应的反应过程中能量变化如图1 所示(图中e1 表示正反应的活化能，e2 表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 a. 该反应为放热反应 b. 催化剂能改变该反应的焓变 c. 催化剂能降低该反应的活化能 d. 逆反应的活化能大于正反应的活化能【答案】c【解析】a项，从图中看，反应物的总能量低于生成物的能量，故为吸热反应，错；b项，焓变是指反应物与生成物之间的能量差值，与反应过程无关，错；c项，加入催化剂之后，e2变小，说明活化能减小了，正确；d项，正、逆反应的活化能大小不变，错。【考点定位】焓变、活化能（2012江苏）10. 下列有关说法正确的是acaco3(s) =cao(s)+co2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的h0b镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈cn2(g)+3h2(g) =2nh3(g) h0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(h2 )和h2的平衡转化率均增大d水的离子积常数kw 随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应【答案】b【考点定位】化学反应原理的分析（2012全国新课标卷）27.(15分)光气（cocl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下co与cl2在活性炭催化下合成。（1）实验室常用来制备氯气的化学方程式为 ；（2）工业上利用天然气（主要成分为ch4）与co2进行高温重整制备co，已知ch4、h2、和co的燃烧热（h）分别为-890.3kjmol-1、-285.8kj.mol-1和-283.0kj.mol-1，则生成1m3（标准状况）co所需热量为 ；（3）实验室中可用氯仿（chcl3）与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为 ；（4）cocl2的分解反应为cocl2（g）=cl2（g）+co（g） h=+108kjmol-1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的cocl2浓度变化曲线未示出）：计算反应在第8min时的平衡常数k= ；比较第2min反应温度t（2）与第8min反应温度t（8）的高低：t（2） t（8）（填“”或“=”），若12min时反应于温度t（8）下重新达到平衡，则此时c（cocl2）= moll-1；比较产物co在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率（平均反应速率分别以v（2-3）、v（5-6）、v（12-13）的大小 ；比较反应物cocl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v（5-6） v（15-16）（填“”或“=”），原因是 。【答案】 （1）mno24hcl（浓） mncl2cl22h2o（2）5.52103 kj（3）chcl3h2o2cocl2h2o+hcl（4）0.234 moll-10.031moll-1v(5-6) v(2-3)v(12-13)h=h1-2h2-2h3=（-890.3）kjmol-1-2（-285.8）kjmol-1-2（-283.0）kjmol-1=247.3 kjmol-1，即生成2mol co，需要吸热247.3 kj，那么要得到1立方米的co,吸热为(1000/22.4)247.3/2=5.52103 kj。的因素、化学平衡、化学图像。（2012江苏）20. (14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下： al2o3(s)+alc13(g)+3c(s) =3alcl(g)+3co(g) h=a kjmol1图8 3alcl(g)=2al(l)+alc13(g) h=b kjmol1 反应al2o3(s)+3c(s)=2al(l)+3co(g)的h= kjmol1(用含a、b 的代数式表示)。 al4c3是反应过程中的中间产物。al4c3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为 。(2)镁铝合金(mg17al12 )是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的mg、al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为mg17al122+17h2=17mgh2+12al。得到的混合物y(17mgh2 +12al)在一定条件下可释放出氢气。 熔炼制备镁铝合金(mg17al12)时通入氩气的目的是 。 在6. 0 moll-1 hcl 溶液中，混合物y 能完全释放出h2。1 mol mg17 al12 完全吸氢后得到的混合物y 与上述盐酸完全反应，释放出h2 的物质的量为 。 在0. 5 moll-1 naoh 和1. 0 moll-1 mgcl2溶液中， 图8图9混合物y 均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的x射线衍射谱图如图8 所示(x射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述naoh 溶液中，混合物y 中产生氢气的主要物质是 (填化学式)。(3)铝电池性能优越，al-ago 电池可用作水下动力电源，其原理如图9所示。该电池反应的化学方程式为 。 【答案】20. (14 分)(1)a+b al4c3+12hcl=4alcl3+3ch4(2)防止mg、al 被空气氧化 52 mol al(3)2al+3ago+2naoh=2naalo2+3ag+h2o（2012海南）13(8分)氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：(1)氮元素原子的l层电子数为 ；(2)nh3与naclo反应可得到肼(n2h4)，该反应的化学方程式为 ；(3)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂n2o4反应生成n2和水蒸气。已知：n2(g)+2o2(g)= n2o4 (1) h1= -19.5kjmol-1 n2h4 (1) + o2(g)= n2(g) + 2 h2o(g) h2= -534.2kjmol-1写出肼和n2o4 反应的热化学方程式 ；(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为 。 【答案】：（1）5；（2）2nh3+naclo=n2h4+nacl+h2o；（3）2n2h4(l)+ n2o4(l)=3 n2(g)+ 4h2o(g) h=-1048.9kj/mol；（4）n2h4+ 4oh-4e- =4h2o +n2。【解析】：（1）氮原子的l层是第二层，该层上的电子数为5；（2）根据题目给出的反应物和部分生成物，分析反应中的化合价变化，nh3转化为n2h4时化合价由-3升高到-2，故naclo中的氯元素化合价只能下降到-1，可知产物中有nacl，再结合元素守恒可知一定有水生成，故可表示为：2nh3+naclo=n2h4+ nacl +h2o；(3)分析题给方程式，可知由2-得到要求的热化学方程式，故h=2h2-h1，写出结果：2n2h4(l)+ n2o4(l)=3 n2(g)+ 4h2o(g) h=-1048.9kj /mol；(4)碱性电池中负极反应是还原反应，也就是还原剂失电子的反应，结合电解质溶液为碱性条件，故写为：n2h4+ 4oh-4e- =4h2o +n2。【考点定位】此题以氮元素为载体，综合考查了电子层排布、化学方程式书写、盖斯定律的应用、原电池中电极反应式的书写等知识。（2012北京）26. (12分)用cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物hc1。利用反应a，可实现氯的循环利用。反应a: 4hcl+o2 2cl2+2h2o（1）已知:i 反应a中， 4mol hci被氧化，放出115.6kj的热量。ii h2o的电子式是_.反应a的热化学方程式是_。断开1 mol ho 键与断开 1 mol hcl 键所需能量相差约为_kj，h2o中ho 键比hcl中hcl键（填“强”或“弱”）_。（2）对于反应a，下图是4种投料比n（hcl）：n（o2），分别为1：1、2：1、4：1、6：1下，反应温度对hcl平衡转化率影响的曲线。曲线b对应的投料比是_.当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的hcl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_.投料比为2:1、温度为400时，平衡混合气中cl2的物质的量分数是_.【答案】：（1）；4hcl(g)+o2(g) 2cl2(g)+2h2o(g) h= - 115.6 kj/mol；32；强；（2）4:1；投料比越小时对应的温度越低；30.8%。【解析】：（1）根据水分子的结构，其电子式为：；反应a的热化学方程式为：4hcl(g)+o2(g)2cl2(g)+2h2o(g) h= - 115.6 kj/mol；中hcl键强；（2）根据反应方程式：4hcl+o22cl2+2h2o，氧气的投料比越高，则hcl的转化率越高，故此曲线b对应的投料比为4:1；由于该反应正向放热，故温度越高，hcl的转化率越低，故投料比越小时温度越高；当投料比为2:1，温度为400时，hcl的转化率约为80%，此时为：4hcl+o22cl2+2h2o，（2012天津）7(14分) ）x、y、z、m、g五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。x、z同主族，可形成离子化合物zx；y、m同主族，可形成my2、my3两种分子。请回答下列问题： y在元素周期表中的位置为_。 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_（写化学式），非金属气态氢化物还原性最强的是_（写化学式）。 y、g的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_（写出其中两种物质的化学式）。 x2m的燃烧热h a kjmol1 ，写出x2m燃烧反应的热化学方程式：_。zx的电子式为_；zx与水反应放出气体的化学方程式为_。 熔融状态下，z的单质和feg2能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：2z + feg2 fe + 2zg 放电时，电池的正极反应式为_：充电时，_（写物质名称）电极接电源的负极；该电池的电解质为_。【答案】：（1）第二周期第via族；（2）hclo4；h2s；（3）cl2、o3、clo2（任写两种，其他合理答案均可）；（4）h2s (g)3/2o2(g) =so2(g)h2o(l) h= - a kjmol-1；（5）na+:h-；nahh2o=naohh2；（6）fe2+2e-=fe；钠；-al2o3。【解析】：由于五种元素分属于三个短周期，且原子序数依次增大，x、z充电时，金属钠所在的一极接电源负极；电解质为：-al2o3。【考点定位】此题以元素推断为基础，综合考查了周期表的结构、元素性质的比较、常见的水消毒剂、热化学方程式的书写、电子式书写和化学方程式书写、电化学知识。（2011山东）29（16分）偏二甲肼与n2o4 是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：(ch3)2nnh2 (l)2n2o4 (l