2024-2025年高考化学试题分类解析汇编：化学反应中的能量变化

2024-2025年高考化学试题分类解析汇编：化学反应中的能量变更

（2024福建卷）11.某科学家利用二氧化铀（CeO2）在太阳能作用下将W。、C5转变成出、

COo其过程如下:

mCeOa-^5.(mr)CeO「xCe+仙

900七

(m-x)CeO2«xCc+xH,0+«C02—»mCeO2+祖+xCO

下列说法不正确的是（）

A.该过程中CeO2没有消耗

B.该过程实现了太阳能向化学能的转化

C.右图中△H1=Z^H2+Z\H3

2

D.以CO和。2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-=CO3-+2H2O

【答案】C

【解析】利用盖斯定律口I知△HI+Z^H2+Z^H3=0,正确的应当是△HI=—(△Hz+AHs)»这里

是考察盖斯定律。

(2024海南卷)5.已知下列反应的热化学方程式：

6c(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O?(g)=2C3H5(ONO2)3⑴

2H2(g)+Ch(g)=2H20(g)AH2

C(s)+O2(g)=CO2(g)AH3

则反应4C3H5(ONO2)3(1)=12CO2(g)+10H2O(g)+Ch(g)+6N?(g)的/，为

A.12aH3+5/H2-2/H1B.2AH\-5AH2-nAHy

C.12AH3-5Z\H2-2AH\D.WHI-5aH2-12W%

［答案］A

［解析］:盖斯定律常规考查。③X12+②X5一①X2即可得到4c3H5(ONO2)M1)=

12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2&)的WH，答案选A。

［2024高考•重庆卷⑹已知:R4(g)+6CI2(g)=4PCI3(g)AH=akJmoP

P4（g）+10Cl2（g）=4PCIs（g）△H=bkJ-mol1

P4具有正四面体结构，PCk中P—Cl键的键能为ckJ-mor1,PCb中P-Cl键的键能为1.2c

-1

kJ-molo

下列叙述正确的是

A.P-P键的键能大于P—Cl键的键能

B.可求Cl2(g)+PCI3(g)=4PC®g)的反应热

C.Cl—Cl键的键能为(b—a+5.6c)/4

D.P-P键的键能为(5a-3b+l2c)/8kJ-mor1

答案：C

【解析】原子半径P>C1,因此P-P键键长大于P-C1键键长，则P-P键键能小于P-C1键键能,

A项错误；利用“盖斯定律”,结合题中给出两个热化学方程式可求出CL(g)+PCL(g)=PCb(g)

△H=(b-a)/4KJ-mol1,但不知PCb(g)=PCh(s)的△!!,因此无法求出S(g)+PCh(g)=

PCk(s)的△H,B项错误;利用CL(g)+PCh(g)=PC15(g)4H=(b-a)/4KJwl'可得E(C『CD+3

X1.2c-5c=(b-a)/4,因此可得E(C・C1)=(b-a+5.6c)/4kJ•molC项正确；由口是正

四面体可知P”中含有6个P-P键,由题意得6E(P-P)+10X(b-a+5.6c)/4—4X5c=b,解得

E(P-P)=(2.5a-1.5b+6c)/6kJ•mol1,D项错误。

(2024上海卷)9.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧

杯中加入盐酸，反应猛烈，醋酸渐渐凝固。由此可见

A.NH4HCO3和捻酸的反应是放热反应

B.该反应中，热能转化为产物内部的能量

C.反应物的总能量高于生成物的总能量

D.反应的热化学方程式为：NH4HCO3+HCI-NH4CI+CO2f+H2O-Q

答案：B

【解析】醋酸渐渐凝固说明反应汲取热量导致醋酸溶液温度降低，即MIMCO：,与IIC1的反应为

吸热反应，A项错误；因反应为吸热反应，即吸热的热量转化为产物内部的能量，故B项正

确；因反应为吸热反应，则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量，C项错误；书写热

化学方程式时，应注明物质的状态，I)项错误。

(2024山东卷)12.CO(g)+H20(g)Hz(g)+C02(g)△H<0,在其他条件不变的状

况下

A.加入催化剂，变更了反应的途径，反应的AH也随之变更

B.变更压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变

C.上升温度，反应速率加快，反应放出的热量不变

D.若在原电池中进行，反应放出的热量不变

解析：催化剂虽然变更了反应途径，但是只取决于反应物、生成物的状态，不变，A

错；这是一个反应前后气体物质的量不变的反应，变更压强，平衡不发生移动，反应放出的

热量也不变，B正确；该反应是放热反应，上升温度，平衡左移，反应放出的热量减小，C

错；若在原电池中进行，反应不放出热量，而是转换为电能，D错。

答案：B

(2024新课标卷2)12.在1200C时，自然气脱硫工艺中会发生下列反应

3

H2s(g)+—O(g)=SO2(g)+HO(g)AHi

222

3

2H2s(g)+S02(g)=*2值)+2k。值)AH2

1

H2s(g)+2O2(g)=S(g)+H2O(g)△H3

2S(g)=S2(g)△H4

则AH。的正确表达式为

3，，、_3/、

A.AH=-(△HI+AH-3AH)B.AH4------(3AHB-AHi—△H2)

42232

33,、

C.AH=-(△Hi+AH+3AH)D.AH4------(AHi-△H2—3AH3)

42232

解析：考察盖斯定律。依据S守恒原理，要得到方程式4,可以用(方程式1+方程式2—3X

33

方程式2)X-；即选择AH4的正确表达式为△孔==(AHI+AH-3AH),即选项A正

2223

确。

答案：A

(2024北京卷)6.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是

【答案】D

【解析】

A、硅太阳能电池是将太阳能干脆转化为电能，故错误;

B、锂离子电池将化学能干脆转化为电能，故错误；

C、太阳能集热器是将太阳能转变为热能，故错误:

D、燃料燃烧将化学能干脆转化为热能，故正确。

（2024全国新课标卷1）28.二甲醛（CH30cH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成

气（组成为Hz、CO、和少量CO?）干脆制备二甲醛，其中主要过程包括以下四个反应:

甲醇合成反应：

①CO(g)+2H2(g)=CH：QH(g)△H,=-90.1kJ-mol-1

②CO2(g)+3H2(g)=CHOH(g)+H2O(g)

:t△H2=-49.0kJ•mol

水煤气变换反应：

③CO(g)+H20(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ,mol'

二甲醛合成反应：

1

④2cH30H(g)=CH30CH3(g)+H20(g)△H.F-24.5kJ•mol'

⑴ALO,是合成气干脆制备二甲醛反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度

A1◎的主要工艺流程

是（以化学方程式表

示）O

⑵分析二甲醛合成反应④对于C0转化率的影

响。

⑶由&和CO干脆制备二甲醛(另一产物为水蒸气)的热化学方程式

为。

⑷有探讨者在催化剂(含Cu-Zn-Al-0和AL0J,压强为5.OMPa的条件下由比和CO干脆制

⑸二甲醛干脆燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇干脆燃烧燃料电池

(5.93kW•h•kg1),若电解质为酸性，二甲醛干脆燃料电池的负极反应为。

一个二甲醛分子经过电化学氧化，可以产生______个电子的电量；该电池理论输出电压

1.20V,能量密度E=(列式计算，能量密度=电池输出电能/燃料质量，IkW•h=3.6X105J)

答案：(1)A1。(铝土矿)+2NaOH+3H2O=2NaA1(OH)；NaA102+C02+2H，0=NaHCO：!+Al(0H);tI；

△

2A1(0H)3=AL03+3H20

(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应①平衡向右移，CO转化率增大；生成的乩0,通过水煤气变

换反应③消耗部分CO。

(3)2C0(g)+4压(g)=CHQCHa(g)+H20(g)AH=-204.7kJ/mol；该反应分子数减小，压强上

升使平衡右移，CO和也的转化率增大，ClhOCIh产率增加。压强上升使CO和Ik的浓度增加，

反应速率增大。

(4)反应放热，温度上升，平衡左移

(5)CIhocn^-12e-+3H2O=2C0,+12IP；12

1.20Vx1000gx12x96500C/mol

46g,/mol

-(3.6xlO6J»kW-|»h-1)=8.39kW・h・kgT。

1kg

(1)工业上从铝土矿中提纯高纯度氧化铝的流程是：用氢氧化钠溶液溶解铝土矿，然后过滤,

在滤液中通入过量的co,,得到氢氧化铝，然后高温城烧氢氧化铝，即可得到高纯度的氧化铝。

(2)合成二甲醛消耗甲醇，对于C0参与的反应相当于减小生成物的浓度，有利于平衡向右

移动，使C0的转化率提高。

(3)依据盖斯定律可知,将①X2+④即得至IJ反应2co(g)+4Hz(g)=CH30cH3(g)+HzO(g),所以

该反应的放热△H=-90.1kJ/molX2-24.5kj/mol=-204.7kJ/mol»

(4)该反应分子数减小，压强上升使平衡右移，C0和也的转化率增大，CHQCIh产率增加。

压强上升使C0和H2的浓度增加，反应速率增大。

+

(5)原电池中负极失去电子，所以负极电极反应式是C&0CHL12e+3H20=2C02+12H；二

甲醛中碳原子的化合价是一2价，反应后变为+4价，失去6个电子，所以一个二甲醛分子经

过电化学氧化，可以产生12个电子的电量；由于能量密度=电池输出电能/燃料质量，所以

该电池的能量密度=

1.20Vx100°8x12x96500C/mol

46g/，”。/

-(3.6xlO6J»kW'«h-')=8.39kW・h・kgT。

1kg

(2024北京卷)26.(14分)

NO,是汽车尾气中的主要污染物之一。

(1)NO、能形成酸雨，写出NOZ转化为HNO3的化学方程式：.

(2)汽车发动机工作时会引发此和02反应，其能量变更示意图如下:

945kJ-mol'1

N：(g)*2N(g)—

2、沁州川%1”

2NO(g)

498kJmol

O2(g)♦20(g)—

①写出该反应的热化学方程式：

②随温度上升，该反应化学平衡常数的变更趋势是，

(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。

①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成出排出。写出N。被C。还原的化学

方程式：。

②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物汲取NOx生成盐。其汲取实力依次如

下：izMg。<2oCaO<38SrO<56BaO,)缘由是,元素的金属性渐渐增加，金属

氧化物对NOx的汲取实力渐渐增加。

(4)通过NO、传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：

②写出NiO电极的电极反应式:

【答案】(1)3NO2+2H2O=2HNO3+NO；

(2)①N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH=+183KJ/mol：②增大;

他伊齐II

(3)02NO+2CO-N2+2CO2

②由Mg、Ca、Sr,Ba的质子数，得知它们均为第HA族。同一主族的元素，从上到下,

原子半径渐渐增大；

(4)①还原；②N0+02-2e-=NC)2；

【解析】(1)NO2与出0反应生成HNC)3与NO；

(2)①△H=945kJ/mol+498kJ/mol-2X630KJ/mol=+183KJ/mol；

②该反应正反应是吸热反应，上升温度，平衡向正反应移动，化学平衡常数增大；

(3)①NO被CO还原N2.CO被氧化为C02;

②由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知，它们均处于第I1A族，同一主族自上而下，原子

半径增大，金属性增加；

(4)①由工作原理示意图可知，。2在Pt电极发生还原反应生成。：

②在。2参与反应下，NO在NiO电极发生氧化反应生成N02»

2024年高考化学试题

1.（2024江苏40）下列有关说法正确的是

A.CaCO3⑸=Ca。（s）+C。2（g）室温下不能自发进行，说明该反应的

B.镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更简单生锈

C.此值）+3出值）-2NH3（g）4，＜0，其他条件不变时上升温度，反应速率V

（出）和氢气的平衡转化率均增大

D.水的离子积常数Kw随着温度的上升而增大，说明水的电离是放热反应

答案：B

2.（2024安徽・7）科学家最近探讨出一种环保、平安的储氢方法，其原理可表

示为：

下列有关说法正确的是

NaHCO3+H2=^^HCOONa+H2O

A.储氢、释氢过程均无能量变更

B.NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键

C.储氢过程中，NaHCCh被氧化

释氢过程中，每消耗放出的

D.0.1molH2O2.24LH2

答案：B

3.（2024江苏-4）某反应的反应过程中能量变更如右图所示（图

中Ei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

反应过程

B.催化剂能变更反应的焰变

C.催化剂能降低反应的活化能

D.逆反应的活化能大于正反应的活化能

答案：C

4.（2024浙江・12）下列说法正确的是：

A.在100℃、101kPa条件下，液态水的气化热为40.69khmoC,则

的1

H2O(g)^=iH2O(l)=40.69kJ-moh

B.已知MgCCh的Kp=6.82x10-6,则全部含有固体MgCO3的溶液中,都有

22+26

c(Mg2+)=c(CO3),且c(Mg)-c(CO3j=6.82xIO'

C.已知:

共价键c-cC=CC-HH-H

键能/kJ-mol1348610413436

CH,

1

则可以计算出反应『(g)+3H2(g)(g)的AH为一384kJ-moh

D.常温下，在0.10mol-L-1的NH3H2O溶液中加入少量NH4cl晶体，能使

NH3-H2O的电离度降低，溶液的pH减小

答案：D

12.胧（H2NNH2）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变更如题12所示，已

知断裂lmol化学键所需的能量（kJ）：N=N为942、0=0为500、N-N为154,

则断裂ImolN-H键所需的能量（KJ）是

A

能量

2N(R)+4H(G+2O值)

假想中间

物质的总

△户AH?=-2752KJ/mol

反应物的

A4Ar»=»N?H4(R)+0?(g)11

1

生成物的AW,=­R^Zlin/mnl。

工Z»P.1=1

N?(g)+2H?0(g)

A.194B.391C.516D.658

答案：B

5.（2024安徽・12）氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。已知25℃时

®HF(aq)+OHlaq)=F"(aq)+H2O(l)Z\H=-67.7KJ-mori

②H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)Z\H=-57.3KJ-moL

在20mLO.LmolL1氢氟酸中加入VmLO.lmoMTiNaOH溶液,下列有关说法正确

的是

A.氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为:

HF(aq)=H+(aq)+F-(aq)AH=+10.4KJ-mol1

B.当V=20时,溶液中：c(OH)=c(HF)+c(H+)

C.当V=20时，溶液中：c(F_)<c(Na+)=0.1mol-L-1

D.当V>0时，溶液中肯定存在:c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)

答案：B

6.(2024大纲-9)反应A+B-C^HvO)分两步进行：(DA+B^X(AH>0),②X玲(：(△

H<0)o下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变更的是

答案：D

7.(2024北京26)用。2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：4HCI+O2=^^=2CI2+2H2O

400C

(1)已知：1反应A中,4m已HCI被氧化,放出115.6IJ的热量。

令@@

H2O的电子式是.

②反应A的热化学方程式是o

③断开1molH—O键与断开ImolH—CI键所需能量相差约为

KJ,H2O中H—0键比HCI中H—CI键(填“强”或“若”)

(2)对于反应A,下图是4种投料比［n(HCI)：n(O2),分别为1：1、2：1、4：1、6：

1、］下，反应温度对HCI平衡转化率影响的曲线。

兴

、

<

7

)群

躯

*

S

。

工

是.

比

投料

应的

线b对

①曲

应温

应的反

时，对

化率

衡转

CI平

同的H

到相

比达

投料

应的

d对

线b,c,

②当曲

度与投

.

是

系

关

的

比

料

数是

的量分

的物质

中Cb

合气

衡混

，平

c时

为400

、温度

为2:1

料比

③投

1

；

32

oP；

•m

6kJ

115.

H=-

。△

H2

l2+2

2C

^@=

2W

l+O

：H4HC

H：d

：⑴

答案

一400℃

强

0.8%

低；3

温度越

应的

时对

比越小

投料

:1；

(2)4

应

有广泛

设中都

国防建

生产和

在工业

氧化物

化物和

素的氢

)氮元

南・13

24海

(20

8.

题：

列问

答下

用。回