全国高考化学试题汇编专题四化学能与热能a卷含解析

1、专题四化学能与热能（A卷）一、选择题（每题5分，共50分）1. （2015安徽四校联考7）科学家最近研究出一种环保、安全的制取金刚石的方法，其原理可表示为：440T；高压4Na+3CO22Na2CO+C,下列有关说法正确的是（）A.该反应为吸热反应B.CO2中含b键又含兀键C.NazCO为离子晶体，只含离子键D.每消耗2.24LCO2生成0.4克金刚石2. （2015北京东城区高三综合练习二6）化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是（）A.维生素CM用于治疗胃酸过多B.加入NaS可消除污水中的污染Hg2+C.利用太阳能等清洁能源有利于保护环境D.开发废电池的综合利用技术有利于防止污染土壤

2、3. （2015山东青岛第二次模拟理科综合13）氨氮废水中的氮元素多以NH+和NHH2O的形式存在，在一定条件下，NH+经过两步反应被氧化成NO,两步反应的能量变化示意图如下：tNH4+(aq)+1.5<Vg)NQ2-(aq)+0.5CVg)H=r73KJ/molNO27aq)+2FT(aq)+H0(0嬴否魂如程NCVCaq）第二步癖历卜列说法合理的是:A.该反应的彳t化剂是NO一B.升高温度，两步反应速率均加快，有利于NH+转化成NO一C.在第一步反应中，当溶液中水的电离程度不变时，该反应即达平衡状态D.1molNH4+在第一步反应中与1molNO2一在第二步反应中失电子数之比为1:3

3、4. （2015山东淄博市高三二模13）关于右图装置的下列叙述中不正确的是（A.无论a和b是否连接，该装置的反应原理相同B.a和b分别连接直流电源正、负极可以实现铁上镀铜C.a和b不连接时反应速率比a和b用导线连接时的速率慢D.在a、b之间连接一小灯泡，改变ClT的浓度不会影响灯泡亮度5. （2015安徽宿州市高三三模7）7.太阳隹的开发V利川是能源短域的一个市要研究方向.由口%制取C的太阳IBI艺如图所示.4列仃关说法|战的是为何伏加德罗常数的也）A.分“1|»方血转移电子数为2N*H根板:断定件可知，H+"二口二科。住8加化为毗过程中的作用是催化制IMX）冲仃键与超个令

4、之比为：26.（2015宁夏银川一中高三三模13）研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。已知：Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)AH=+64.39kJ-mol_-12HzQ(l)2HzO(l)+O2(g)AH=-196.46kJmolH2(g)+1Q(g)H2O。)AH=-285.84kJmol-12则H2SO溶液中Cu与HQ反应生成Cj+和HO的AH为()A.+319.68kJmol-1B.+259.7kJmol-1C.319.68kJmol-1D.-259.7kJmol-17.（2015山东滕州第五中学高三三模13）取少量0.1mol/L的NaHSO滴

5、加到过量的Ba（OH2稀溶液中，产生2.33g白色沉淀，同时放热1-114.6kJ-mol1贝UNaSO(aq)+Ba(NO)2(aq)=BaSO(s)+2NaNO(aq)?H=()A.-532.7kJ-molC.-55.6kJmolB.-475.4kJ-mol一,_.-1D.-1.7kJ-mol8.（2015山东淄博市高考一模考试12）化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结590.0J,若已知：Ba(OH2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l)?H=果。下列图像描述正确的是A.根据图可判断可逆反应A>(g)+3B2(g)?2A&(gW勺AH>0

6、B.图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C.图表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化D.根据图，相同温度下KspFe(OH)3一定小于KspCu(OH)29.(2015山东枣庄市高考模拟考试12)-4"iVV!.那F"»"!一.»-W.-12.下列鞅述与示患时一致的是3等A.图*示25七时，用OJmulL./酸滴定20mLO.I皿4-匚出*0忖溶液，溶液的pH隗赭酸体积变化的曲线氏图中曲线表示反应2S0,(Gn<0,正、逆反应的平衡常数随祖度变化的曲战C.图震示10eLO.1mol

7、L1KMnO.酸性溶液与过量的。Zmd*1/%0*溶液混合射E(Mna，>用时间变化的战线6图中f曲线分别表示反应CH2=C%(5)+H.fg)"<0使用和未使用催化剂时.反应过程中的能景变化二、非选择题(共50分)11. (2015开封市高三理综冲刺模拟考试26)(14分)氮化硅(Si3N)是一种优良的高温结构陶瓷，在航天航空、汽车发动机、机械等领域有着广泛的用途。工业上有多种方法来制备氮化硅，常见的方法有：(1)在1300-l400C时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方程式为。(2)在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生成氮化硅和HCl。已知：25C,101

8、kPa条件下的热化学方程式：3Si(s)+2N2(g尸Si3Z(s)H=-750.2kJ/molSi(s)+2Cl2(g尸SiCl4(g)H=-609.6kJ/molH2(g)+Cl2(g尸HCl(g)H=-92.3kJ/mol四氯化硅气体与氮气、氢气反应的热化学方程式为。工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下：已知：X,高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应，Y与X在光照或点燃条件下可反应，Z的焰色呈黄色。上述生产流程中电解A的水溶液时，阳极材料能否用Cu?(填“能”或“不能”)。写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式。阳极：;阴极：。(3) 由石英砂合成氮化硅粉末的路线

9、图如下所示SiClj（相）.7高温诉K.研叫工卡,小心安，弋产氮化闺石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学方程式表示其原因：。图示I-V的变化中，属于氧化还原反应的是。SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学方程式为。在反应IV中四氯化硅与氨气反应生成Si(NH2)4和一种气体(填分子式)；在反应V中Si(NH2)4受热分解，分解后的另一种产物的分子式为。12. (2015山东聊城高考模拟理科综合二29)(20分)对气体的转化与吸收的研究，有着实际意义。(1) 一定条件下，工业上可用CO或CO与H2反应生成可再生能源甲醇，反应如下

10、：3Hm+c(”】=19,OkJmotK(I)2H+从*968kJmolK(|>+_kJmJWK.J用K和K&示L(2)在一定温度下，将0.2molCO2和0.8molH2充入容积为2L的密闭容器中合成CHOH(g)。5min达到平衡时c（H2O）=0.25mol/L,则5min内u（H2）=mol/（L,min）。下图图像正确且能表明该反应在第5min时一定处于平衡状态的是。若改变某一条件，达到新平衡后CO的浓度增大，则下列说法正确的是。a.逆反应速率一定增大b,平衡一定向逆反应方向移动c.平衡常数不变或减小d,CO2的物质的量可能减小（3）反应II可在高温时以ZnO为催化剂的

11、条件下进行。实践证明反应体系中含少量的CO有利于维持ZnO的量不变，原因是（写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明；已知高温下ZnO可与CO发生氧化还原反应）。（4）实验室里C12可用NaO血液来吸收。室温下，若将一定量的C12缓缓通入0.2mol/LNaOH溶液中，恰好完全反应得溶液A,反应过程中水的电离程度（填“变大”、“变小”cC1O-或“不变”，下同），。溶液B为0.05mol/L的（NH）2SO溶液，则AcHC1OB两溶液中c（C1O-卜c（C1-卜c（NH4+卜c（SO：一）由大到小的顺序为（已知：室温下HCIO的电离常数Ka=3.2父10”，NH3刊2。的电离常数Kb=1.78

12、Ml0，）。13. （2015山东青岛第二次模拟理科综合29）（15分）硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。（1）重晶石（BaSO）高温煨烧可发生一系列反应，其中部分反应如下:BaSO(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g)AH=+571.2kJ-molBaS(s)=Ba(s)+S(s)AH=+460kJ-mol1已知：Q(g)+2C(s)=2CO(g)AH=-221kJmol写出Q氧化Ba(s)和S(s)至BaSO的热化学方程式。(2)2SQ(g)+Q(g)2SO(g)AH=-198kJmol-1是制备硫酸的重要反应。在容积为VL的密闭容器中起始充入2molSO2和1molO

13、2,反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如右图所示。与实验a相比，实验b改变的条件是,判断的依据。(3)二氧化硫在一定条件下还可以发生如下反应：SO(g)+NO2(g)=SO(g)+NO(g)AH=42kJmol在1L恒容密闭容器中充入SO(g)和NQ(g),所得实验数据如下：实验编R温度起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(SO2)n(NO2)n(NO)甲Ti0.800.200.18乙T20.200.800.16丙T20.200.30a实验甲中，若2min时测得放出的热量是4.2kJ,则02min时间内，用SO(g)表示的平均反应速率U(SO2)=。实验丙中，达到平衡时

14、，NO的转化率为。由表中数据可推知，TiT2(填“V”或“=”)，判断的理由是。答案和解析1.【答案】B【命题立意】本题考查基本概念，涉及化学键、反应热、计算。【解析】该反应是放热反应，A错误；CO的结构是O=C=O含2个b键和2个兀键，B正确；NaCO为离子晶体，CO2-含共价键，C错误；没有给出气体所处的外界条件，不能根据气体的条件求算质量，D错误。【答案】A【命题立意】本题考查化学与生活。【解析】治疗胃酸过多可用氢氧化铝、小苏打、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁等，维生素仅称抗坏血酸，具有还原性，A昔误；S2-与Hg2+形成难溶的Hg凯淀，B正确；太阳能是清洁能源，C正确；废电池能造成土壤污染，

15、D正确。3 .【答案】C【命题立意】本题考查化学反应与能量变化、平衡的判断、氧化还原反应、反应速率。【解析】NO一是中间产物，而催化剂在反应前后不变，A错误；升高温度，两步反应速率均加快，但这2个反应的正向都是放热反应，升温不利于NH+转化成NG，B错误；在第一步反应中，当溶液中水的电离程度不变时，即生成的H+的物质的量不变，该反应即达平衡状态，C正确；1molNH4+在第一步反应失去电子3-(-3)=6mol,1molNO2一在第二步反应中失电子为5-3=2mol,二者之比为3:1,D错误。4 .【答案】D【命题立意】本题考查电化学【解析】若a和b用导线连接，反应是Fe+CiT=Fe2+Cu

16、,若没有连接，也是这个反应，原理相同，A正确；a和b分别连接直流电源正、负极，则是电解池，其中Fe是阴极，铁上析出铜，B正确；电解反应比原电池反应快，C正确；在a、b之间连接一小灯泡，增大Cu2+的浓度，则加快反应速率，灯泡亮度增大，D错误。5 .A命题立意：本题考查了热化学、氧化还原反应。解析：A.反应2FaQ=6FeO+OT中氧元素的化合价由一2价升高为0价，每生成1mol氧气转移4mol电子，则每分解lmolFe3。转移电子的物质的量为2mol;B.AHi>AH2的化学方程式的反应物和产物均不同；C.碳为生成物，不是催化剂；D.根据二氧化碳的结构式O=C=Ob键和兀键个数之比为1:

17、1;故答案选Ao6.【答案】C【命题立意】本题考查热化学方程式、盖斯定律的运用；【解析】H2SO溶液中Cu与HbQ反应生成Cj+和H2O的热化学方程式为：Cu(s)+2H+(aq)+HbQ(l)=Cu2+(aq)+2HO(l)AH=64.39kJmol"+1(-196.46)+(-285.84)kJ-mol-1=-319.68kJmol-1,故C正确。7 .【答案】D【命题立意】本题考查盖斯定律的计算问题。【解析】0.1mol/L的NaHSOI力口至ij过量的Ba(OH2稀溶液中，产生2.33g沉淀，物质的量为0.01mol,同时放热590.0J,则1mol硫酸氢钠放热59.0kJ,

18、故N&SO(aq)+Ba(NO)2(aq)=BaSO(s)+2NaNO(aq)?H=-118+114.6=-1.7kJ-mol1,D正确。8 .【答案】D【命题立意】本题考查化学平衡及影响因素，溶度积、导电性。【解析】逆反应速率=正反应速率达平衡，然后升温，根据图象可知，温度升高，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，H<0,A错误；分析图象可知，乙曲线斜率大，乙反应到达平衡用得时间少，则乙反应速率快，根据压强对反应速率的影响，压强越大反应速率越大，则乙曲线压强大，根据反应方程式可以看出，物质为固体，则增大压强平衡向正反应方向移动，反应物的含量减小，

19、而图中达到平衡时反应物的浓度在两种不同压强下相同，是不符合实际的，B错误；乙酸和氨水都为弱电解质，二者反应生成醋酸镂为强电解质，溶液中离子浓度增大，导电性增强，C错误；由图象可知Fe3+水解生成沉淀，当调节pH在4左右时，Fe3+全部水解完全沉淀，而铜离子还没有开始沉淀，所以相同温度下KspFe(OH3一定小于KspCu(OH2,D正确。9 .【答案】B【命题立意】本题考查盐类的水解、化学平衡常数、氧化还原反应、化学反应与能量等知识。【解析】醋酸与氢氧化钠等物质的量反应生成醋酸钠，溶液呈碱性，A错误；正反应放热，升高温度，平衡向左移动，K正减小、K逆增大，B正确；酸TKMnO溶液与HQ反应生成

20、Mr2+、Q和水，n(Mn2+)先增大后不变，C错误；图中反应物总能量低于生成物总能量，是吸热反应，D错误。11.【答案】(1)3Si+2N2Si3N4(1分)(2)3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g尸Si3N4(g)+12HCl(g)H=-29.0kJ/mol(2分)不能(1分)Cu-2e-=Cui+(1分)2H2O+2e=H4+2OH(1分)(3)SQ+2NaOH=Na2SK>HO(2分)III(2分)SiCI4+3hbO=4HCIT+H2SQ3J(2分)HCI(1分)NH3(1分)【命题立意】本题旨在考查制备实验方案的设计；用盖斯定律进行有关反应热的计算；电化学知识的应用

21、.iJoo-1400。【解析】(1)硅与氮气反应生成氮化硅3Si+2N2Si3N4(2)已知：3Si(s)+2N2(g)SisN(s)H=-750.2kJ/moISi(s)+2C12(g)SiCI4(g)H=-609.6kJ/moI1/2H2(g)+1/2C12(g)HCI(g)H=-92.3kJ/moI根据盖斯定律，-X3+X12得：3SiCl4(g)+2N2(g)+6H(g)=Si3N4(g)+12HC1(g);=-29.0kJ/mol,上述生产流程中电解NaCl的水溶液时，阳极氯离子放电生成氯气，阳极材料若为Cu,则Cu放电，氯离子不能放电生成氯气，故阳极材料不能为Cu;Cu为阳极电解N

22、aCl的水溶液开始一段时间，阳极Cu放电生成铜离子，阳极电极反应式为：Cu-2e-=Cif+,阴极水放电生成氢气与氢氧根离子，阴极电极反应式为：2H2O+2e=H4+2OH,(3)石英砂不能与碱性物质共同存放的实质是SiO2与碱性物质可以发生反应；方程式为：SQ+2NaOH=Na2SiO+HO反应I是石英砂与焦炭发生氧化还原反应，反应II是硅单质与Cl2反应，也是氧化还原反应。SiCl4水解可以看做Si结合四个OH生成H4SiO4,HSiO4不稳定失水生成HSiO3,Cl结合可生成HCLSiCl4+3H2O=4HC及+H2SQJ在反应IV中根据元素守恒，另一种气体为HCl;在反应V生成的产物之

23、一为Si3Nk元素守恒推导另一种产物为NH12.【答案】粒I共20分)口)-4L81C分)富分1(灯0.015(2分)分*分.选时一个得1分AZna+CO-Zn+系甲有C6可翼舞制Zn款任能分化学方程式给1分.文字说明篇2分,若化孕方程式用对逆号，文字说明只裳从化学，岫度回售.址分J14)变大12分)变小"分>(cr)><CSO!"3分)【命题立意】本题考查盖斯定律的应用、平衡常数、反应速率、化学平衡状态的判断、平衡和反应速率的影响因素、水溶液中的离子平衡。【解析】根据盖斯定律=-H=-41.8,K3=K/Ki。v(H2O)=0.025molL-1+5mi

24、n=0.005mol-L-1min-1,根据反应速率之比=计量数之比知v(H)=0.005x3molL-1min-1=0.015molL-1min-1。容器体积不变，混合气的质量始终不变，则气体密度始终不变，a的图像错误，也不能判断平衡建立；b:该反应的正向是气体体积减小的方向，当混合气的摩尔质量不变，则混合气的总物质的量不变，平衡建立；c：根据题意5min时的水的物质的量为0.025molL-1x2L=0.05mol,则消耗二氧化碳0.05mol,剩余二氧化碳0.15mol,c的图像错误，但能表示5min达平衡；4H与方程式的写法有关，方程式确定，则4H恒定，因此图像d不能判断平衡建立，选b

25、o达新平衡二氧化碳的浓度增大，可能是增大了二氧化碳浓度，此时平衡正向移动，b错误或减小氢气浓度，则平衡正向移动，反应速率减小，a错误或升温，平衡逆向移动，平衡常数减小，若温度不变，则平衡常数不变，c正确，若改变的条件是加压，则平衡正向移动，二氧化碳的浓度增大，二氧化碳的物质的量减小，d正确。高温下ZnO与CO反应：ZnO+CQeZn+CO,存在少量二氧化碳可抑制该反应，减少ZnO的损耗。氯气与氢氧化钠溶液刚好反应则生成氯化钠和次氯酸钠，而次氯酸钠水解：ClO+HOHC1O+OH,促进水的电离，c(ClOD/c(HClO)减小。根据电离常数知HC1O比NH3HO的电离程度小，则ClO的水解程度比NH+大，c(ClO)<c(NH+)<0.1mo1/L,c(Cl)=0.1mol/L,c(SO2)=0.5mol/L，故c(Cl)>c(NH+)>c(ClO一)>c(SO*).【归纳总结】平衡常数只与温度有关；平衡常数表达式中的浓度是各物质的平衡浓度；若总反应为两个反应之和，则有K=K)K,若总反应为两个反应之差，则有K=K)+K，可逆反应的正反应的平衡常数与逆反应的平衡常数