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2015年高考化学试题分类汇编解析化学反应中的能量变化

编辑: 路逍遥 关键词: 高三 来源: 记忆方法网

 

 

1.(2015浙江高考12)下列说法不正确的是(    )。

 

A. 已知冰的熔化热为6.0 kJ/ol,冰中氢键键能为20 kJ/ol,假设1 ol冰中有2 ol 氢键,且熔化热完全用于破坏冰的氢键,则最多只能破坏冰中15%的氢键

 

B. 已知一定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为c,电离度为α,Ka=。若加入少量醋酸钠固体,则CH3COOHCH3COO-+H+向左移动,α减小,Ka变小

 

C. 实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为-3916 kJ/ol、-3747 kJ/ol和-3265 kJ/ol,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键

 

D. 已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g),△H=+489.0 kJ/ol。

CO(g)+O2(g)CO2(g),△H=-283.0 kJ/ol。

C(石墨)+O2(g)CO2(g),△H=-393.5 kJ/ol。

则4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s),△H=-1641.0 kJ/ol

 

解析:A选项正确,熔化热只相当于0.3 ol氢键。B选项错误, Ka只与温度有关,与浓度无关。C选项正确,环己烯(l)与环己烷(l)相比,形成一个双键,能量降低169kJ/ol,苯(l)与环己烷(l)相比,能量降低691kJ/ol,远大于169×3,说明苯环有特殊稳定结构;D选项正确。热方程式①=(③-②)×3-④÷2,△H也成立。

 

答案:B

点拨:本题为大综合题,主要考查了物质的键能分析与应用,化学反应能量变化中盖斯定律的应用,以及弱电解质溶液的电离平衡分析。

 

2.(2015北京高考10)25℃、101kPa 下:①2Na(s)+1/2O2(g)=Na2O(s) 

 △H1=-414KJ/ol;②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) 

 △H2=-511KJ/ol。下列说法正确的是(    )。

A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等

B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同

C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快

D.25℃、101kPa 下,Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s)  △H=-317kJ/ol

 

解析:Na2O是由Na+和O2-构成的,二者的个数比是2:1。Na2O2是由Na+和O22-构成的,二者的个数比也是2:1,选项A不正确;由化合价变化可知生成1olNa2O转移2ol电子,而生成1olNa2O2也转移2ol电子,因此选项B不正确;常温下Na与O2反应生成Na2O,在加热时生成Na2O2,所以当温度升高到一定程度时就不在生成Na2O,所以选项C也不正确;由盖斯定律知①×2-②即得到反应:Na2O2(s)+2 Na(s)=== 2Na2O(s)  △H=-317kJ/ol,因此选项D正确。

答案:D

 

3.(2015重庆) SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。已知:1 ol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1 olF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160 kJ、330kJ。则S(s) + 3F2(g) === SF6(g)的反应热△H为(    )。

 

A. -1780kJ/ol     B. -1220 kJ/ol    

 C. -450 kJ/ol      D. + 430 kJ/ol

 

解析:本题考察反应热的有关计算。在化学反应中断键需要吸热,而形成新的化学键需要放热。由题意的1ol S(s)和3ol F2(g)形成S原子和F原子共需要吸收能量是280kJ + 3×160kJ=760 kJ。而生成1ol SF6(g)时需形成6olS-F键,共放出6×330kJ=1980 kJ,因此该反应共放出的热量为1980 kJ-760 kJ=1220kJ,所以该反应的反应热△H=-1220 kJ/ol,选项B正确。

答案:B

 

4.(2015海南)已知:2Zn(s) + O2(g)= 2ZnO(s)  △H1=-701.0kJ·ol-1 

                    2Hg(l)+ O2(g)= 2HgO(s)  △H2=-181.6kJ·ol-1

 

则反应Zn(s) + HgO(s)= ZnO(s) + Hg(l)的△H为(    )。

A. +519.4 kJ·ol-1   B. +259.7 kJ·ol-1   

C. -259.7 kJ·ol-1   D. -519.4 kJ·ol-1

 

解析:反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(△H1-△H2)/2=-259.7 kJ·ol-1。

 

答案:C

 

点拨:本题中两负数相减易出错,此外系数除以2时,焓值也要以除2。

 

5.(2015海南)某反应的△H=+100kJ·ol-1,下列有关该反应的叙述正确的是

A. 正反应活化能小于100kJ·ol-1     B. 逆反应活化能一定小于100kJ·ol-1

C. 正反应活化能不小于100kJ·ol-1   D. 正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·ol-1

 

解析:在可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种,焓与活化能的关系是△H=Σ(反应物)-Σ(生成物)。题中焓为正值,过程如图,所以CD正确。

 

 

 

 

 

 

 

 

答案:CD

 

 

点拨:这类题比较数值间的相互关系,可先作图再作答,帮助理解活化能,以防出错。

 

 

6.(2015上海)据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是(    )。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

解析:分解水属于吸热反应,催化剂可以降低活化能。

答案:B

 

7.(2015上海)根据碘与氢气反应的热化学方程式:

 

(i) I2(g)+ H2(g)2HI(g)+ 9.48 kJ 

 

 (ii) I2(S)+ H2(g)2HI(g) -26.48 kJ,下列判断正确的是(    )。

 

A.254 g I2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48 kJ

 

B.1 ol固态碘与1 ol气态碘所含的能量相差17.00 kJ

 

C.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定

 

D.反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低

 

解析:反应是可逆反应,反应物不能完全转化;利用盖斯定律可得出1 ol固态碘与1 ol气态碘所含的能量相差35.96 kJ;同一种物质的能量在相同条件下,能量一样多。利用盖斯定律可得出选项D正确。

答案:D

 

8.(2015江苏高考)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知: CH4(g) + H2O(g)=CO(g) + 3H2(g)     △H=+206.2kJ·ol-1

CH4(g) + CO2(g)=2CO(g) + 2H2(g)        △H=-247.4 kJ·ol-1

2H2S(g)=2H2(g) + S2(g)              △H=+169.8 kJ·ol-1

 

(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为              。

 

(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是         。燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式:           。

 

(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系

 

如图11所示。图中A、B表示的物质依次是          。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图12(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为              。

 

 

(5)g2Cu是一种储氢合金。350℃时,g2Cu与H2反应,生成gCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。g2Cu与H2反应的化学方程式为     。

 

解析:(1)利用盖斯定律即可得出;(2)H2S热分解制氢属于吸热反应,需要提供能量;(3)在很高的温度下,氢气和氧气会分解生成氢原子和氧原子;(4)阳极失去电子,在碱性溶液中碳原子变成CO32-。

 

答案:(1)CH­­4(g) + 2H2O(g) =CO­2(g) + 4H2(g)

 

  △H=165.0 kJ·ol-1  

 

(2)为H2S热分解反应提供热量  2H2S+SO2 =2H2O + 3S (或4H2S+2SO2=4H2O + 3S­2)  

 

(3)H、O(或氢原子、氧原子)

 

 (4)CO(NH2)2 + 8OH--6e-=== CO32-+ N2↑ + 6H2O   

(5)2g2Cu + 3H2 gCu2+3gH2

 

点拨:本题以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表的综合题,是以化学知识具体运用的典型试题。


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