2016年化学高考题分类解析考点6 化学反应与能量

高考试题分类解析PAGE考点6化学反应与能量一、选择题1.(2016·海南高考·6)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ,油酸甘油酯的燃烧热ΔH为()A.3.8×104kJ·mol-1 B.-3.8×104kJ·mol-1C.3.4×104kJ·mol-1 D.-3.4×104kJ·mol-1【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)燃烧热的理解。(2)热化学方程式中焓变可以根据放出热量进行计算。【解析】选D。燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ,则燃烧1mol油酸甘油酯(质量是884g)放出的热量是QUOTE884×3.8×1041000kJ=3.4×104kJ,所以油酸甘油酯的燃烧热ΔH=-3.4×104kJ·mol-1,D正确。2.(2016·江苏高考·8)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH1=571.6kJ·mol-1②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH2=131.3kJ·mol-1③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH3=206.1kJ·mol-1A.反应①中电能转化为化学能B.反应②为放热反应C.反应③使用催化剂,ΔH3减小D.反应CH4(g)C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8kJ·mol-1【解析】选D。反应①是光能转化为化学能,A项错误;反应②的ΔH2>0,属于吸热反应,B项错误;催化剂不会改变焓变,C项错误;用“反应③-反应②”得所求目标反应式,反应的焓变为206.1kJ·mol-1-131.3kJ·mol-1=74.8kJ·mol-1,D项正确。3.(2016·上海高考·10)一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中和代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是()A.一定属于吸热反应 B.一定属于可逆反应C.一定属于氧化还原反应 D.一定属于分解反应【解题指南】反应前是由和原子形成的4个分子,反应过程有2个分子发生变化,2个分子没有变化。【解析】选A。观察示意图知该反应的反应物是一种,生成物是两种,该物质发生分解反应,一般的分解反应是吸热反应,但也有的分解反应如2H2O22H2O+O2↑的反应是放热反应,A项错误,D项正确;根据图示可知有一部分反应物未参加反应,所以该反应是可逆反应,B项正确;该反应中反应物为化合物,生成物中有单质,元素化合价有变化,属于氧化还原反应,C项正确。二、非选择题4.(2016·天津高考·10)氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是

(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:。(2)氢气可用于制备H2O2。已知:H2(g)+A(l)B(l)ΔH1O2(g)+B(l)A(l)+H2O2(l)ΔH2其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g)H2O2(l)的ΔH0(填“>”“<”或“=”)。(3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是。a.容器内气体压强保持不变b.吸收ymolH2只需1molMHxc.若降温,该反应的平衡常数增大d.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)(4)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为。(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH-+3H2↑,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。①电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在(填“阴极室”或“阳极室”)。②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是

。③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:

。【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)氢气具有还原性,具有强氧化性,二者能发生氧化还原反应。(2)电解池工作原理的理解与应用。【解析】(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点有污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高等;碱性氢氧燃料电池的负极反应式为H2+2OH--2e-2H2O。(2)根据盖斯定律将①+②得:H2(g)+O2(g)H2O2(l)ΔH=ΔH1+ΔH2,反应①②的ΔS<0,根据ΔG=ΔH-TΔS,因为两反应均为自发反应,因此ΔH1、ΔH2均小于0,即ΔH=ΔH1+ΔH2<0。(3)MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)ΔH<0,该反应属于气体物质的量发生变化的反应,平衡时气体物质的量不再发生变化,压强不变,a正确;该反应为可逆反应,吸收ymolH2需要大于1mol的MHx,b错误;该反应是放热反应,降温平衡向正方向移动,该反应的平衡常数增大,c正确;向容器内通入少量氢气,平衡向正方向移动,则v(放氢)<v(吸氢),d错误。(4)利用太阳能直接分解水制氢,是将光能转化为化学能。(5)①根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气,铁电极发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子减少,因此电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在阳极室。②Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,氢气具有还原性,具有强氧化性,易被H2还原。电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4与H2反应使产率降低。③根据题意,Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,在M点,c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢,在N点:c(OH-)过高,铁电极上有氢氧化铁(或氧化铁)生成,使Na2FeO4产率降低。答案:(1)污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高(任写其中2个)H2+2OH--2e-2H2O(2)<(3)a、c(4)光能转化为化学能(5)①阳极室②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低③M点:c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢[或N点:c(OH-)过高,铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4产率降低]5.(2016·全国卷Ⅱ·26)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列问题:(1)联氨分子的电子式为,其中氮的化合价为。(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为。(3)①2O2(g)+N2(g)N2O4(l)ΔH1②N2(g)+2H2(g)N2H4(l)ΔH2③O2(g)+2H2(g)2H2O(g)ΔH3④2N2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g)ΔH4=-1048.9kJ·mol-1上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为

。(4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似,联氨第一步电离反应的平衡常数值为(已知:N2H4+H+的K=8.7×107;KW=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为。(5)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2kg;与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比,联氨的优点是

。【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)氧化还原反应方程式的书写与判断的方法。(2)盖斯定律的正确应用。【解析】(1)联氨是由两种非金属元素组成的共价化合物,电子式为,根据化合物中化合价的代数和为0可得,其中氮元素的化合价为-2价。(2)次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,氯元素的化合价由+1价降低到-1价,氮元素的化合价由-3价升高到-2价,根据得失电子守恒和质量守恒的原则,二者反应的化学方程式为NaClO+2NH3N2H4+NaCl+H2O。(3)根据盖斯定律,反应热效应之间的关系应该是ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1。联氨有强的还原性,N2O4有强氧化性,二者在一起发生自发的氧化还原反应,反应放热量大,产生大量的气体,所以联氨和N2O4可以作为火箭的推进剂。(4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,则联氨第一步电离的方程式:N2H4+H2O+OH-,已知:N2H4+H+的K=8.7×107;KW=1.0×10-14,平衡常数K=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7;联氨为二元弱碱,酸碱发生中和反应生成盐,则联氨与硫酸形成酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2。(5)联氨是一种常用的还原剂,AgBr具有氧化性,两者发生氧化还原反应生成银,则向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,可观察到固体逐渐变黑,并有气泡产生;联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀,发生的反应为N2H4+O2N2+2H2O,理论上1kg的联氨可除去水中溶解的氧气为1kg÷32g·mol-1×32g·mol-1=1kg;与