专题11 化学反应中的能量变化

《专题11 化学反应中的能量变化》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题11 化学反应中的能量变化（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 专题化学反应中的能量变化11 12019 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A2H一定温度下，反应2(g)+O2(g) 2H2O(g)能自发进行，该反应的H0 BO氢氧燃料电池的负极反应为2+2H2O+4e4OH C 常温常压下， 氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2， 转移电子的数目为6.021023 D2H反应2(g)+O2(g) 2H2O(g)的H可通过下式估算： H= 反应中形成新共价键的键能之和 反应中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

2、说明该反应为放热反应，即 H0A ，故正确；B.2H氢氧燃料电池，氢气作负极，失电子发生氧化反应，中性条件的电极反应式为：2 4e =4H+ ，故错误；B C.V常温常压下，m ，无法根据气体体积进行微粒数目的计算，故错误；22.L/molC D.反应中，应该如下估算：H=反应中断裂旧化学键的键能之和 反应中形成新共价键的键 能之和，故错误；D 故选 。A 22019新课标节选 环戊二烯（）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： （ ）已知：1(g) (g)+H2 (g) H1=100.3 kJmol 1 H2(g)+ I2(g) 2HI(g) H2= 11.0

3、kJmol 1 对 于 反 应 ：(g)+ I2(g) (g)+2HI(g) H3=_kJmol 1。 【答案】(1)89.3 关注微信公众号：加油高三【解析】（ ）根据盖斯定律1 H=89.3kJ/mol ，可得反应的；答案：；89.3 32019新课标节选 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： （ ）直接氧化法可按下列催化过程进行：2Deacon CuCl2 (s)=CuCl(s)+Cl2(g) H1=83 kJmol 1 12 CuCl(s)+O2 (g)=CuO(s)+Cl2(g)

4、H2= 20 kJmol 1 1212CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) H3= 121 kJmol 1 则 4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的H=_ kJmol 1。 【答案】（ ）2 【解析】（ ）根据盖斯定律知，（反应反应反应） 得2I+II+III2 H=（H1+H2+H3）2= 116kJmol 1。 42019北京节选 氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。 （ ）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。1 反应器中初始反应的生成物为 H2 和 CO2 ，其物质的量之比为 ，甲烷和水蒸41气反应的方程式是。

5、_ 已知反应器中还存在如下反应： i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H1 ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H2 iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) H3 iii 为积炭反应，利用H1和H2计算H3时，还需要利用反应的_H。 【答案】（ ）1 CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2 C(s)+CO2(g)=2CO(g) 关注微信公众号：加油高三 【解析】（ ）由于生成物为1H2 和 CO2 ，其物质的量之比为 ：4 1，反应物是甲烷和水蒸气， 因而反应方程式为 CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2； CH可得4(g)+CO2(

6、g)=2CO(g)+2H2(g),设为，用 C(s)+CO可得2(g)=2CO(g)， 因为还需利用 C(s)+CO2(g)=2CO(g) 反应的焓变。 52019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： 硅粉与在时反应生成气体和，放出热量，该反300HCl2H225kJ 应 的 热 化 学 方 程 式 为。的 电 子 式 为_3SiHCl_ 。 将氢化为有三种方法，对应的反应依次为： 4SiCl3SiHCl 1 0H 2 0H 3H （ ）反应的（用，表示）。温度升高，反应的平衡常数4_3 H1H2HK_ （填“增大”、“减小”或“不变”）

7、。 【答案】 关注微信公众号：加油高三 （ ）减小4 21 HH【解析】 【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焓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】参加反应的物质是固态的、气态的，生成的是气态的I.SiHClSiHCl3和氢气，反 应条件是，配平后发现300SiHCl3 的化学计量数恰好是 ，由此可顺利写出该条件下的热1 化学方程式：Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g) H= 225kJmol 1；SiHCl3中硅 与个 、

8、个分别形成共价单键，由此可写出其电子式为：，注意别漏标个1H3Cl3氯原子的孤电子对； II.4（ ）将反应反向，并与反应直接相加可得反应，所以H3= H2 H1，因H20H，所以3 必小于 ，即反应正反应为放热反应，而放热反应的化学平衡常数随着温0度的升高而减小。 6. 2018（北京理综， 7， 6 分） 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。该历程示意图如图。 关注微信公众号：加油高三下列说法不正确的是 A.CH生成3 COOH100% 总反应的原子利用率为B.CH4CH3 COOH,CH 过程中 有键发生断裂 C.CC 放出能量并形

9、成了键D. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 D 本题考查原子利用率、 化学键及催化剂对化学平衡的影响。 CO由2 和 CH4 制备 CH3COOH 的化学方程式为 CO2+CH4CH3COOH，反应中没有副产物生成，所以总反应的原子利 用率为， 项正确；100%ACH4 分子中含有个键，而4CHCH3 COOH3CH分子中含有个键， 显然CH4 CH3 COOHCH过程中必有键发生断裂， B项正确 ； 观察反应的示意图可知， 过程中放出能量，且在此过程中形成了新化学键，即乙酸分子中的键， 项正确；CCC 催化剂只能改变化学反应速率，而不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D 项错误

10、。 7. 2018（海南，12,4 分）（双选）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右圈所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是 A.0.29 eV 每活化一个氧分子吸收的能量 B.0.42eV水可使氧分子活化反应的活化能降低 C.OOCO 氧分子的活化是的断裂与键的生成过程 D.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂 .CD 从图中分析得知，活化氧的能量比碳黑和氧气的总能量低，因此碳黑活化氧分子的结 果是放热过程， 错误；活化能是指使反应物中的普通能量的分子（在吸收外界能量的基础A关注微信公众号：加油高三上） 转变

11、为碰撞时能够发生有效碰撞的活化分子所需要的最低能量， 图中表示碳黑催化反应 在无水时进行所需的活化能，而有水存在时，则仅为，相差，可见，0.75eV0.57eV0.18eV 水能够使氮分子的活化能降低而不是， 错误；从图中分析可知， 正确；0.18eV0.42eVBC由于二氧化硫转化为三氧化硫是与空气中的氧气， 碳黑具有活化氧分子的能力， 所以自然也 是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂， 正确D。 8.2017 【年高考江苏卷 】通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是 C(s)+H2 O(g)CO(g)+H2(g) H1=a kJmol-1 CO(g)+H2

12、 O(g)CO2(g)+H2(g)H2=b kJmol-1 CO2(g)+3H2 (g)CH3OH(g)+H2O(g)H3=c kJmol-1 2CH3 OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H4=d kJmol-1 A. 反应、为反应提供原料气 B.CO反应也是2资源化利用的方法之一 C.CH反应3 OH(g)1/2CH3OCH3(g)+ 1/2H2O(l)的H=d/2 kJmol-1 D.2CO(g)+4H反应2 (g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d) kJmol-1 【答案】C 【解析】 本题考查热化学知识。 反应的产物为和COH2 ， 反应的产物为 CO

13、2 和 H2， 反应 的原料为 CO2 和 H2 ， 项正确；反应将温室气体ACO2 转化为燃料 CH3 OHB， 项正确；反应 中生成 物 H2 OCH为气体 ，项 中生 成物2 OC为液体 ，故项 中反 应的 焓变 不等 于d/2 kJmol-1 ， 项错误；依据盖斯定律，由，可得所求反应的焓变， 项C2+2+D正确。 【名师点睛】反应焓变值与物质的状态有关，如本题项，生成物CH2 O 的状态不同，反应的焓变值也不同。 9 下列物质放入水中，会显著放热的是【年高考浙江卷】2017 A B C D 食盐蔗糖酒精生石灰【答案】D 关注微信公众号：加油高三【考点】考查常见生活中熟悉的物质溶于水的

14、吸、放热情况 【解析】生石灰溶于水，生成CaOCa(OH)2并会放出大量的热。 101 mol H已知断裂【年高考浙江卷】20172 (g)HH436.4 kJ中的 键需要吸收的能量， 断裂 1 mol O2 (g)498 kJ中的共价键需要吸收的能量，生成 H2 O(g)1 mol HO中的 键能放 出的能量。下列说法正确的是462.8 kJ A1 mol H断裂2 O925.6 kJ 中的化学键需要吸收的能量B2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H480.4 kJmol1 C2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H471.6 kJmol1 DH2 (g)O2(g)=H2O(l)H240.

15、2 kJmol1 12【答案】B 【考点】考查H的含义，键能与H计算，正确书写相关热化学方程式 【解析】本题易错选 。A1molH2 O2mol H-O中，断裂 1molH2 Og（ ）吸收热量为，2462.8 kJ AH选项未说明2 O480.4状态，故不正确；CDH、 中都为2Ol（ ）根据题意，错误；经计算 B 方程式中H=2436.4 +498 -4462.8 =480.4kJmol1，故正确 11【年高考海南卷】2016油酸甘油酯（相对分子质量）在体内代谢时可发生如下反应 ：884C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2 O (l) 1kg3.810已知燃

16、烧该化合物释放出热量4kJ。油酸甘油酯的燃烧热H为（） A3.8104kJmol-1 B3.8104kJmol-1 C3.4104kJmol-1 D3.4104kJmol-1 【答案】D 【解析】 试题分析 ： 燃烧热指的是燃烧可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。 燃烧1mol1kg 油酸甘油酯释放出热量 3.8104 kJ，则燃烧油酸甘油酯释放出热量为1mol3.4104kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热H=3.4104kJmol-1 【考点定位】考查燃烧热及化学反应中的能量。 【名师点睛】考纲明确要求 ： 了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 根据考纲的这一要求将化学反应中的物质变化和能量变化综合起来考查将成为关注微信公众号：加油高三一种热门的题型，同时注意到由于能源日益匮乏，因此有关燃烧热、中和热、盖斯定律等问题必将成为今后命题的重点。 新课程背景下的高考热化学方程式试题大多是一些思路型题型，题目变化较多，但思路变化却较少，主干知识依然是重点考查的内容。此类试题比较贴近当前的教学实际， 虽然形式上有各种各样的变化， 但只要学会了基础题型的解题思路和应对策略