高考化学试题分类解析汇1能量 8页

‎2012年高考化学试题分类解析汇编：化学反应中的能量变化 ‎1. ［2012·江苏化学卷4］某反应的反应过程中能量变化如右图所示(图中E1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B.催化剂能改变反应的焓变 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 ‎2. ［2012·安徽理综化学卷7］科学家最近研究出一种环保，安全的储氢方法，其原理可表示为：‎ 下列有关说法正确的是 A．储氢、释氢过程均无能量变化 B．、均句有离子键和共介键 C． 储氢过程中，被氧化D．释氢过程中，每消耗0.1mol 放出‎2.24L的 ‎3. ［2012·浙江理综化学卷12］下列说法正确的是：‎ A．在‎100 ℃‎、101 kPa条件下，液态水的气化热为40.69 kJ·mol-1，则H2O(g)H2O(l) 的ΔH = 40.69 kJ·mol-1‎ B．已知MgCO3的Ksp = 6.82 × 10-6，则所有含有固体MgCO3的溶液中，都有c(Mg2+) = c(CO32-)，且c(Mg2+) · c(CO32-) = 6.82 × 10-6‎ C．已知：‎ 共价键 C－C C=C C－H H－H 键能/ kJ·mol-1‎ ‎348‎ ‎610‎ ‎413‎ ‎436‎ 则可以计算出反应的ΔH为－384 kJ·mol-1‎ D．常温下，在0.10 mol·L-1的NH3·H2O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 CBD ‎ ‎4. ［2012·重庆理综化学卷12］肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化 如题12所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：N≡N为942、O=O为500、N-N为154，‎ 则断裂1molN-H键所需的能量（KJ）是 A.194 B‎.391 C.516. D.658‎ ‎ C ‎ ‎5. ［2012·全国大纲理综化学卷9］反应 A+B →C（△H ＜0）分两步进行 ① A+B→X （△H ＞0） ② X→C（△H ＜0）下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 D ‎ ‎6. ［2012·北京理综化学卷12］人工光合作用能够借助太阳能，用co,和H夕制备化学原料.下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是 ‎ A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B.催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生 C.催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强 D.催化剂b表面的反应是CO2 +2H++2e一=HCOOH ‎【答案】(1)5(2)2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O ‎(3)2N2H4 (1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H= -1048.9kJ·mol-1(4)2N2H4 -4e-+4 OH-==2N2+4H2O ‎8. ［2012·浙江理综化学卷27］(15分)物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。‎ ‎（1）当(t-BuNO)2的起始浓度（c0）为0.50 mol·L-1时，实验测得‎20℃‎时的平衡转化率（α）是65 %。列式计算‎20℃‎时上述反应的平衡常数K = 。‎ ‎（2）一定温度下，随着(t-BuNO)2的起始浓度增大，其平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”）。‎ 已知‎20℃‎时该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.9，若将反应溶剂正庚烷改成CCl4，并保持(t-BuNO)2起始浓度相同，则它在CCl4溶剂中的平衡转化率 （填“大于”、“等于”或“小于”）其在正庚烷溶剂中的平衡转化率。‎ ‎（3）实验测得该反应的ΔH = 50.5 kJ·mol-1，活化能Ea = 90.4 kJ·mol-1。下列能量关系图合理的是 。‎ ‎ ‎ ‎（4）该反应的ΔS 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。在 （填“较高”或“较低”）温度下有利于该反应自发进行。‎ ‎（5）随着该反应的进行，溶液的颜色不断变化，分析溶液颜色与反应物（或生成物）浓度的关系（即比色分析），可以确定该化学反应的速率。用于比色分析的仪器 是 。‎ ‎ A．pH计 B．元素分析仪 C．分光光度计 D．原子吸收光谱仪 ‎（6）通过比色分析得到‎30℃‎ 时(t-BuNO)2浓度随时间的变化关系如下图所示，请在同一图中绘出t-BuNO浓度随时间的变化曲线。‎ 答案：(15分)（1） ‎ ‎（2）减小 小于 （3）D （4）＞ 较高 （5）C （6）‎ ‎9.［2012·广东理综化学卷31］（16分）碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2％淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：‎ 向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的__________耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的关系为：n（S2O32—）：n（S2O82—） _______。Na2S2O3，<2‎ 为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：‎ 表中Vx=__2__mL，理由是___________________。保证反应物K2S2O8浓度改变，而其他的不变，才到达实验目的。‎ 已知某条件下，浓度c（S2O82—）～反应时间t的变化曲线如图13，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c（S2O82—）～t的变化曲线示意图（进行相应的标注）‎ 碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为： ‎ ‎2Li（s）+I2（s）=2LiI （s） △H 已知：4Li（s）+O2（g）=2Li2O（s） △H1‎ ‎4 LiI（s）+O2（g）=2I2（s）+2Li2O（s） △H2‎ 则电池反应的△H=_______________；碘电极作为该电池的___________极。‎ ‎(△H1-△H2)/2; 负极 ‎10. ［2012·天津理综化学卷7］（14分）X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。‎ 请回答下列问题：‎ ‎⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。‎ ‎⑵ 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________（写化学式），非金属气态氢化物还原性最强的是__________________（写化学式）。‎ ‎⑶ Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________（写出其中两种物质的化学式）。‎ ‎⑷ X‎2M的燃烧热ΔH ＝ －a kJ·mol－1 ，写出X‎2M燃烧反应的热化学方程式：‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎⑸ ZX的电子式为___________；ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________________。‎ ‎⑹ 熔融状态下，Z的单质和FeG2能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：‎ ‎2Z + FeG2 Fe + 2ZG ‎ 放电时，电池的正极反应式为__________________________：‎ 充电时，______________（写物质名称）电极接电源的负极；‎ 该电池的电解质为___________________。‎ 该题考察物质结构元素周期律、热化学方程的书写、电化学等基本理论知识。由已知条件首先推断X、Y、Z、M、G元素分别为H、O、Na、S、Cl。‎ Y第2周期VIA 最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，非金属性越弱，气态氢化物还原性越强，气态氢化物还原性最强的是H2S Y的单质O3、G的单质Cl2、二者形成的ClO2可作消毒剂 根据燃烧热的含义，写H2S燃烧的热化学方程式生成物应该生成SO2,‎ ‎2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l), △H=-2aKJ·mol-1‎ ‎（5），‎ ‎（6）2Na+FeCl2Fe+NaCl,放电时正极发生还原反应，应该是Fe2+得电子，电极反应式为。充电时原电池的负极材料Na接电源的负极。该电池的电解质为B-Al2O3‎ ‎11. ［2012·天津理综化学卷10］（14分）金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：WO3 (s) + 3H2 (g) W (s) + 3H2O (g) ‎ 请回答下列问题：‎ ‎⑴ 上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________。‎ ‎⑵ 某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2:3，则H2的平衡转化率为_____________________；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为反应（填“吸热”或“放热”）。‎ ‎⑶ 上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：‎ 温度 ‎25℃‎‎ ~ ‎550℃‎ ~ ‎600℃‎ ~ ‎‎700℃‎ 主要成份 WO3 W2O5 WO2 W 第一阶段反应的化学方程式为___________________________；‎580℃‎时，固体物质的主要成分为________；假设WO3完全转化为W，则三个阶段消耗H2物质的量之比为____________________________________。‎ ‎⑷ 已知：温度过高时，WO2 (s)转变为WO2 (g)；‎ WO2 (s) + 2H2 (g) W (s) + 2H2O (g)；ΔH ＝ +66.0 kJ·mol－1 ‎ WO2 (g) + 2H2 W (s) + 2H2O (g)；ΔH ＝ －137.9 kJ·mol－1 ‎ 则WO2 (s) WO2 (g) 的ΔH ＝ ______________________。‎ ‎⑸ 钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W (s) +2I2 (g) WI4 (g)。下列说法正确的有________________。‎ a．灯管内的I2可循环使用 b．WI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上 c．WI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长 ‎ d．温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢 该题考查化学平衡常数表达式、化学平衡的移动原理、反应热的计算、转化率计算。‎ 根据反应方程，注意的是WO3和W都是固体，不写入平衡常数表达式。所以 达平衡时H2与水蒸气的体积比2:3，消耗的H2体积为3，所以H2的平衡转化率为3/(2+3)=60%。温度升高，H2与水蒸气的体积比减小说明平衡向右移动，正反应吸热。‎ 第一阶段的方程：2WO3+H2=W2O5+H2O，第二阶段方程：W2O5+H2=2WO2+H2O 第三阶段方程：WO2+2H2=W+2H2O所以三个阶段消耗H2的物质量之比为1:1:4‎ 利用盖斯定律可计算△H=+203.9KJ.mol-1.‎ 根据可逆反应原理I2可以循环使用，WI4是在灯丝上分解，生成的W沉积在灯丝上，选a、b。‎ ‎12. ［2012·北京理综化学卷26］(12分)用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: ‎ 已知:Ⅰ反应A中， 4mol HCI被氧化，放出115.6kJ的热量。‎ Ⅱ 的电子式是_______________.‎ ‎②反应A的热化学方程式是_______________。‎ ‎③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________KJ，中 H—O 键比HCl中H—Cl键（填“强”或“若”）_______________。‎ ‎（2）对于反应A，下图是4种投料比[n（HCl）：，分别为1：1、2：1、4：1、6：1、]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。‎ ‎①曲线b对应的投料比是______________.‎ ‎②当曲线b, c, d对应的投料比达到相同的HCI平衡转化率时，对应的反应温度与投 ‎ 料比的关系是_________________.‎ ‎⑧投料比为2:1、温度为‎400℃‎时，平衡混合气中的物质的量分数是_______________.‎ ‎【答案】⑴①(1分)②4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=—115.6kJ/mol(2分)‎ ‎③32 (2分) 强(2分)‎ ‎⑵①4:1(1分)②投料比越高，对应的反应温度越低(2分)③30.8%(2分)‎ ‎13. ［2012·新课程理综化学卷27］（14分）光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。‎ ‎(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 。‎ ‎(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为 —890.3 KJ·mol-1、—285.8 KJ·mol-1、—283.0 KJ·mol-1，则生成‎1 m3‎(标准状况)CO所需热量为 ；‎ ‎(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为 。‎ ‎(4)COCl2的分解反应为COCl2(g) = Cl2(g) + CO(g)　 △H = + 108 KJ·mol-1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出)：‎ ‎①计算反应在第8 min 时的平衡常数K = ；‎ ‎②比较第2 min 反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2) T(8)(填“＜”、“＞”或“＝”)；‎ ‎③若12 min 时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2) = mol·l-1；‎ ‎④比较产物CO在2～3 min、5～6 min和12～13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小　　　　　　　　　　　　　　　　　；‎ ‎⑤比较反应物COCl2在5～6 min和15～16 min时平均反应速率的大小v(5～6) v(12～13) (填“＜”、“＞”或“＝”)，原因是 。‎ ‎【答案】：(1) MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑；‎ ‎(2)5.52×103 KJ；‎ ‎(3)CHCl3 + H2O2 = HCl + H2O + COCl2‎ ‎(4)①K = 0.234 mol·L-1； ②＜ ③0.031‎ ‎④v(2～3) ＞ v(5～6) ＝ v(12～13)‎ ‎⑤＞， 在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大。‎