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1、20132013 高考真题解析之：化学反应中的能量变化高考真题解析之：化学反应中的能量变化（2013 福建卷）11.某科学家利用二氧化铈（CeO2）在太阳能作用下将 H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：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=H2+H3D以 CO 和 O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为 CO+4OH2e=CO32+2H2O【答案】C【解析】利用盖斯定律可知H1+H2+H3=0，正确的应该是H1=（H2+H3） ，这里是考察盖斯定律。（2013 海南卷）5已知下列反应的热化学方程式：6C(s)+5H2(g)+3
2、N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)H12 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)H2C(s)+ O2(g)=CO2(g) H3则反应 4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的H为A12H3+5H2-2H1B2H1-5H2-12H3C12H3-5H2-2H1DH1-5H2-12H3答案A解析：盖斯定律常规考查。1252 即可得到 4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的H，答案选 A。2013 高考重庆卷6已知：P4(g)+6Cl2(g)4PCl3
3、(g) Ha kJmol1P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g) Hb kJmol1P4具有正四面体结构，PCl5中 PCl 键的键能为 c kJmol1，PCl3中 PCl 键的键能为 1.2c kJmol1。下列叙述正确的是APP 键的键能大于 PCl 键的键能B可求 Cl2(g)+ PCl3(g)4PCl5(g)的反应热HCClCl 键的键能为(ba+5.6c)/4 kJmol1 DPP 键的键能为(5a3b+12c)/8 kJmol1答案：C【解析】原子半径 PCl,因此 P-P 键键长大于 P-Cl 键键长，则 P-P 键键能小于 P-Cl 键键能，A 项错误；利用“盖斯定律”
4、 ，结合题中给出两个热化学方程式可求出 Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(g)H（b-a）/4KJmol-1，但不知 PCl5(g)PCl5(s)的H，因此无法求出 Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的H，B 项错误；利用 Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(g)H（b-a）/4KJmol-1可得 E(Cl-Cl)+31.2c-5c（b-a）/4，因此可得 E(Cl-Cl)(b-a+5.6c)/4kJmol-1，C 项正确；由 P4是正四面体可知 P4中含有 6 个 P-P 键，由题意得 6E(P-P)+10(b-a+5.6c)/445cb，解得 E(P-P)（2.5a-1.5b
5、+6c）/6 kJmol-1，D 项错误。（2013 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，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见A. NH4HCO3和盐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+HClNH4Cl+CO2+H2O-Q答案：B【解析】醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低，即 NH4HCO3与 HCl 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
6、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, D 项错误。（2013 山东卷）12CO（g）+H2O（g） H2（g）+CO2（g）H0，在其他条件不变的情况下A加入催化剂，改变了反应的途径，反应的H 也随之改变B改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变C升高温度，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：催化剂虽然改变了反应途径，但是H 只取决于反应物、生成物的状态，H 不变，A 错；这是一个反应前后气体物质的量不变的反应，改变压强，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，升高温度，平衡左移，
7、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（2013 新课标卷 2）12.在 1200时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应H2S（g）+ 3 2O2(g)=SO2(g)+H2O(g)H12H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) H2H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) H32S(g) =S2(g) H4则H4的正确表达式为A.H43 2（H1H23H3）B.H43 2（3H3H1H2）C.H43 2（H1H23H3） D.H43 2（H1H23H3）解析：考察盖斯定律。根据 S 守恒原理，要得到方程式 4，可以用（方
8、程式 1+方程式 23方程式 2） ；即选择H4的正确表达式为H43 2（H1H23H3） ，即选项3 2A 正确。答案：A（2013 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直接转化为电能，故错误；B、锂离子电池将化学能直接转化为电能，故错误；C、太阳能集热器是将太阳能转变为热能，故错误；D、燃料燃烧将化学能直接转化为热能，故正确。（2013 全国新课标卷 1）28.二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为 H2、CO、和少量 CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应： 甲醇合成反应：CO(g）
9、+ 2H2(g)CH3OH(g) H1=-90.1 kJmol-1 CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0 kJmol-1 水煤气变换反应：CO(g) + H2O (g)CO2(g)+H2(g) H3=-41.1 kJmol-1 二甲醚合成反应： 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=-24.5 kJmol-1 Al2O3是合成气直接制备二甲醚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 Al2O3的主要工艺流程是 （以化学方程式表示） 。分析二甲醚合成反应对于 CO 转化率的影响 。 由 H2和 CO 直接制备二甲醚（另一产
10、物为水蒸气）的热化学方程式为 。有研究者在催化剂（含 Cu-Zn-Al-O 和 Al2O3） ，压强为 5.0MPa 的条件下由 H2和 CO 直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中 CO 转化率随温度升高而降低的原因是_。 二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池（5.93kWhkg-1） ，若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_。 一个二甲醚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，1kWh=3.6105J ） 答案：（1）Al2O3（铝土矿）+2Na
11、OH+3H2O2NaAl(OH)4；NaAlO2+CO2+2H2ONaHCO3+Al(OH)3； 2Al(OH)3 Al2O33H2O(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应平衡向右移，CO 转化率增大；生成的 H2O，通过水煤气变换反应消耗部分 CO。（3）2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=-204.7kJ/mol；该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO 和 H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使 CO 和 H2的浓度增加，反应速率增大。 （4）反应放热，温度升高，平衡左移（5）CH3OCH312e3H2O2CO212H；121116kghk39.
12、8hk106 . 3kg1mol/9650012/g46g100020. 1）（WWJCmolV。（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 CO2，得到氢氧化铝，然后高温煅烧氢氧化铝，即可得到高纯度的氧化铝。（2）合成二甲醚消耗甲醇，对于 CO 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 CO 的转化率提高。（3）根据盖斯定律可知，将2即得到反应 2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，所以该反应的放热H90.1 kJ/mol224.5 kJ/mol204.7kJ/mol。（4）该反应分子数减小，
13、压强升高使平衡右移，CO 和 H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使 CO 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CH3OCH312e3H2O2CO212H；二甲醚中碳原子的化合价是2 价，反应后变为4价，失去 6 个电子，所以一个二甲醚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1116kghk39. 8hk106 . 3kg1mol/9650012/g46g100020. 1）（WWJCmolV。（2013 北京卷）26.（14 分）NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(
14、1) NOx能形成酸雨，写出 NO2转化为 HNO3的化学方程式:_ .(2)汽车发动机工作时会引发 N2和 02反应，其能量变化示意图如下:写出该反应的热化学方程式: _ 。随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_ 。（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。当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成 N2排出。写出 NO 被 CO 还原的化学方程式：_ 。 当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收 NOX生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO 2oCaO 38SrO56BaO。原因是 ，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对 NOX的吸收能力逐渐增强。（4）通过 NOx传感器可监测 NOx的含量，其工作原理示意图如下:Pt 电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。写出 NiO 电极的电极反应式: 。【答案】 （1）3NO2+2H2O=2HNO3+NO；（2）N2(g)+O2（g）=2NO(g) H=+183KJ/mol； 增大；（3）2NO+2CO 催化剂 N2+2CO2由 Mg、Ca、Sr、Ba 的质子数，得知它们均为第A 族。同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大；（4）还原； NO+O2-2e-NO2；【解析】 （1）NO2与 H2O 反应生成 HNO3与 NO；（2）
