化学反应中的能量变化-化学高考真题详解

1、化学反应中的能量变化2.2018海南炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是一际灰#9*一司趋薪A.每活化一个氧分子吸收0.29eV能量B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVC.氧分子的活化是OO的断裂与C-O键的生成过程D.炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂【答案】CD【解析】A,由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此是放出能量，故A不符合题意；B,由图可知，水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV,故B不符合题意；C,由图可知，氧分子的活化是OO的断裂与

2、CO键的生成过程，故C符合题意；D,活化氧可以快速氧化SO2,而炭黑颗粒可以活化氧分子，因此炭黑颗粒可以看作大气中SO2转化为SO3的催化剂，故D符合题意；故答案为CD。1. 2019江苏氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是A.一定温度下，反应2H2(g)+O2(g)=2H20(g)能自发进行，该反应的AH0B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e-=4OHC.常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2,转移电子的数目为6.02X023D.反应2H2(g)+O2(g)=2HzO(g)的AH可通过下式估算：AH=反应中形成新共价键的键能之和-反应中

3、断裂旧共价键的键能之和【答案】A【解析】A.体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向，该反应属于混乱度减小的反应，能自发说明该反应为放热反应，即？H6.02X023D.在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快【答案】C【解析】A项，氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能，理论上能量转化率高达85%90%,A项错误；B项，反应4Fe(s)+3Q(g)=2FeO3(s)的AS：0,该反应常温下可自发进行，该反应为放热反应，B项错误；C项，山与山的反应为可逆反应，3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子数小于6mol,转移电子数小于6/6.02或1023,C项正确

4、；D项，酶是一类具有催化作用的蛋白质，酶的催化作用具有的特点是：条件温和、不需加热，具有高度的专一性、高效催化作用，温度越高酶会发生变性，催化活性降低，淀粉水解速率减慢，D项错误；答案选Co点睛：本题考查燃料电池中能量的转化、化学反应自发性的判断、可逆的氧化还原反应中转移电子数的计算、蛋白质的变性和酶的催化特点。弄清化学反应中能量的转化、化学反应自发性的判据、可逆反应的特点、蛋白质的性质和酶催化的特点是解题的关键。4. 2018北京我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。F列说法不正确的是A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为10

5、0%8. CH47CH3COOH过程中，有C-H键发生断裂C.一放出能量并形成了C-C键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【解析】A项，根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH,总反应为CH4+CO4型CH3COOH,只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%,A项正确；B项，CH4选择性活化变为过程中，有1个C-H键发生断裂，B项正确；C项，根据图示，的总能量高于的总能量，一放出能量，对比和，一形成CC键，C项正确；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误；答案选Do点睛：本题考查原子利用率、化学反应的实质、化

6、学反应中的能量变化、催化剂对化学反应的影响，解题的关键是准确分析示意图中的信息。注意催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，催化剂不能改变AH、不能使化学平衡发生移动。5. 2017江苏通过以下反应可获得新型能源二甲醍(CH3OCH3)。下列说法不正确的是C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH1=akJmol-1CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+H2(g)AH2=bkJmol-1CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+HzO(g)AH3=ckJmol-12CH30H(g)-CH3OCH3(g)+HzO(g)AH4=dkJmol-1A.反应、为反应提供原料气B.反应也是C

7、O2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)=1CH3OCH3(g)+1H2O(l)的AH=dkJmol-1D.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的AH=(2b+2c+d)kJmol-1【答案】C【解析】A.反应、的生成物CO2和也是反应的反应物，A正确；B.反应可将二氧化碳转化为甲醇，变废为宝，B正确；C.4个反应中，水全是气态，没有给出水由气态变为液态的始变，所以C错误；D.把反应三个反应按(+)2+可得该反应及对应的始变，D正确。【名师点睛】本题以合成新能源二甲醍为背景，考查学生对简单化工流程的反应原理、能量的转化关系、化学反应始变的概念、盖斯定律的运用

8、等知识的掌握和理解程度，同时关注了节能减排、工业三废资源化处理、开发利用新能源等社会热点问题。6. 201711月浙江选考甘艮据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图:Ca(OH)2(s)皿+IMKk)51OVCh(OH)阅一AHj卜凡+H网)25V2525V下列说法正确的是A.AH50B.AHi+AH2=0C.AH3=AH4+AH5D.AH1+AH2+AH3+AH4+AH5=0【答案】D【解析】A.水由510c的气态变为25c的液态，放热，450,加40,45436.4kJmol1+498-4462.8kJmol1=480.4(kJmol1),故正确。9. 2019新课标口节选环戊二烯(C7

9、)是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：(1)已知：;/(g)=VJ/(g)+H2(g)AHi=100.3kJmol-1H2(g)+I2(g)=2HI(g)AH2=-11.0kJmol-1对于反应：(g)+12(g)Vj(g)+2HI(g)AH3=kJmol-1。【答案】(1)89.3【解析】(1)根据盖斯定律-，可得反应的H=89.3kJ/mo|答案：89.3；10. 2019新课标出节选近年来，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。回答下列问题：(2) Deacon直接氧化法可按下

10、列催化过程进行：1CuCl2(s)=CuCl(s)+-Cl2(g)AHi=83kJmol-1CuCl(s)+；O2(g)=CuO(s)+；Cl2(g)AH2=-20kJMolCuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)AH3=-121kJMoI则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的AH=kJmol-1。【答案】(2)-116【解析】(2)根据盖斯定律知，(反应I+反应II+反应III)刈得4HCl(g)02(g)2Cl2(g)2H2O(g)?h=(?H+?H2+?H3)2=-116kJmol-1。11.2019北京节选氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯

11、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。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已知反应器中还存在如下反应：i .CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)AHiii .CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)加2iii .CH4(g)=C(s)+2H2(g)AH3iii为积炭反应，利用AHi和加2计算AH3时，还需要利用反应的AHO【答案】(1)CH4+2H2O=4H2+CO2C(s)+CO2(g)=2CO(g)【解析】(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

12、蒸气，因而反应方程式为CH4+2H2O=4H2+CO2;i-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)反应的始变。12.2019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。回答下列问题:I*IKLIIHC1I.硅粉与HCl在300c时反应生成1molSiHC%气体和H2,放出225kJ热量，该反应的热化学方程式为oSiHCl3的电子式为n.将sen氢化为SiHC%有三种方法，对应的反应依次为：SiCl4gH2g幅？SiHCl3gH

13、ClgHi03SiCl4g2H2gSis麻？4SiHChgH202SiCLgH2gSisHClg璃3SiHCkgH3(4)反应的H3(用Hi,H2表示)。温度升高，反应的平衡常数K(填增大、减小”或不变30OC:苜：【答案】I.Sis3HClg=SiHCl3gH2gH225kJmol1短点I9Hn.(4)H2Hi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始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300C,配平后发现SiHCl3的化学计量数恰好是1,由