资源描述
化学反应中的能量变化
2013年高考化学试题
1.(2013福建卷)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+△H3
D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH——2e—=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。
2.(2013海南卷)已知下列反应的热化学方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) △H1
2 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) △H2
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的△H为
A.12△H3+5△H2-2△H1 B.2△H1-5△H2-12△H3
C.12△H3-5△H2 -2△H1 D.△H1-5△H2-12△H3
[答案]A
[解析]:盖斯定律常规考查。③×12+②×5-①×2即可得到4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的△H,答案选A。
3.(2013高考∙重庆卷∙6)已知:P4(g)+6Cl2(g)=4PCl3(g) △H=a kJ∙mol—1
P4(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g) △H=b kJ∙mol—1
P4具有正四面体结构,PCl5中P-Cl键的键能为c kJ∙mol—1,PCl3中P-Cl键的键能为1.2c kJ∙mol—1。下列叙述正确的是
A.P-P键的键能大于P-Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+ PCl3(g)=4PCl5(g)的反应热△H
C.Cl-Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4 kJ∙mol—1
D.P-P键的键能为(5a-3b+12c)/8 kJ∙mol—1
答案:C
【解析】原子半径P>Cl,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”,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)/4KJ·mol-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)/4KJ·mol-1可得E(Cl-Cl)+3×1.2c-5c=(b-a)/4,因此可得E(Cl-Cl)=(b-a+5.6c)/4kJ·mol-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)/4-4×5c=b,解得E(P-P)=(2.5a-1.5b+6c)/6 kJ·mol-1,D项错误。
4.(2013上海卷)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+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O △H=QkJ/mol
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。
5.(2013山东卷)12.CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)△H﹤0,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,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
6.(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)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1
2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) △H2
H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3
2S(g) =S2(g) △H4
则△H4的正确表达式为
A.△H4=(△H1+△H2-3△H3) B.△H4=(3△H3-△H1-△H2)
C.△H4=(△H1+△H2+3△H3) D.△H4=(△H1-△H2-3△H3)
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(方程式1+方程式2—3×方程式2)×;即选择△H4的正确表达式为△H4=(△H1+△H2-3△H3),即选项A正确。
答案:A
7.(2013北京卷)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。
8.(2013北京卷) NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(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:
①写出该反应的热化学方程式: _ 。
②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。
①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:_ 。
② 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 <38SrO<56BaO。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:
①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式: 。
【答案】(1)3NO2+2H2O=2HNO3+NO;
(2)①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+183KJ/mol; ②增大;
(3)①2NO+2CON2+2CO2
②由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数,得知它们均为第ⅡA族。同一主族的元素,从上到下,原子半径逐渐增大;
(4)①还原; ②NO+O2--2e-=NO2;
【解析】(1)NO2与H2O反应生成HNO3与NO;
(2)①△H=945kJ/mol+498kJ/mol-2×630KJ/mol=+183KJ/mol;
②该反应正反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应移动,化学平衡常数增大;
(3)①NO被CO还原N2,CO被氧化为CO2;
②由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知,它们均处于第ⅡA族,同一主族自上而下,原子半径增大,金属性增强;
(4)①由工作原理示意图可知,O2在Pt电极发生还原反应生成O2-;
②在O2-参加反应下,NO在NiO电极发生氧化反应生成NO2。
2012年高考化学试题
.(2012江苏∙10)下列有关说法正确的是
A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0
B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈
C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,其他条件不变时升高温度,反应速率V(H2)和氢气的平衡转化率均增大
D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应
答案:B
.(2012江苏∙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
答案:C
.(2012浙江∙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
答案:D
4.(2012重庆)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
△H2= -2752KJ/mol
△H3
△H1=-534KJ/mol
2N(g)+4H(g)+2O(g)
N2H4(g)+O2(g)
N2(g)+2H2O(g)
生成物的总能量
反应物的总能量
假想中间物质的总能量
能量
A.194 B.391 C.516 D.658
答案:B
5.(2012大纲∙9)反应A+B→C(△H<0)分两步进行:①A+B→X(△H>0),②X→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
反应过程
能 量
反应过程
能 量
反应过程
能 量
反应过程
能 量
X
C
X
X
X
C
C
C
A+B
A+B
A+B
A+B
A B C D
答案:D
6.(2012北京∙26)用Cl2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:4HCl+O2
400℃
CuO/CuCl2
2Cl2+2H2O
(1)已知:Ⅰ反应A中, 4mol HCI被氧化,放出115.6kJ的热量。
ⅡO O
Cl Cl
O
O
Cl
Cl
243KJ/mol
键断裂
498KJ/mol
键断裂
H2O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,H2O中H—O 键比HCl中H—Cl键(填“强”或“若”)_______________。
答案:(1) 4HCl+O2
400℃
CuO/CuCl2
2Cl2+2H2O △H=-115.6kJ·mol-1;32;强
7.(2012海南∙13)氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用。回答下列问题:
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g) = N2O4(l) ΔH1=-19.5kJ∙mol-1
②N2H4(l) + O2 (g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2 =-534.2 kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式 ;
答案: (3)2N2H4(l)+ N2O4(l)=3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH=−1048.9kJ·mol-1
2011年高考化学试题
1.(2011·浙江卷)下列说法不正确的是
A.已知冰的熔化热为6.0 kJ/mol,冰中氢键键能为20 kJ/mol,假设1 mol冰中有2 mol 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,。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/mol、-3747 kJ/mol和-3265 kJ/mol,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/mol。
CO(g)+O2(g)CO2(g),△H=-283.0 kJ/mol。
C(石墨)+O2(g)CO2(g),△H=-393.5 kJ/mol。
则4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s),△H=-1641.0 kJ/mol
【解析】A.正确,熔化热只相当于0.3 mol氢键;B.错误。Ka只与温度有关,与浓度无关;C.正确。环己烯(l)与环己烷(l)相比,形成一个双键,能量降低169kJ/mol,苯(l)与环己烷(l)相比,能量降低691kJ/mol,远大于169×3,说明苯环有特殊稳定结构;D.正确。热方程式①=(③-②)×3-④÷2,△H也成立。
【评析】本题为大综合题,主要考察了物质的键能分析应用,化学反应能量变化的盖斯定律的应用,以及弱电解质溶液的电离平衡分析。
【答案】B
2.(2011·北京卷)25℃、101kPa 下:①2Na(s)+1/2O2(g)=Na2O(s) △H1=-414KJ/mol
②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H2=-511KJ/mol
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/mol
【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1molNa2O转移2mol电子,而生成1molNa2O2也转移2mol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/mol,因此选项D正确。
【答案】D
3.(2011·重庆卷) SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。已知:1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为
A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/mol
C.-450 kJ/mol D. +430 kJ/mol
【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1mol S(s)和3molF2(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1mol SF6(g)时需形成6molS-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/mol,选项B正确。
【答案】B
4.(2011·海南卷)已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) △H=-701.0kJ·mol-1
2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) △H=-181.6kJ·mol-1
则反应Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l)的△H为
A. +519.4kJ·mol-1 B. +259.7 kJ·mol-1
C. -259.7 kJ·mol-1 D. -519.4kJ·mol-1
【答案】C
【解析】反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(△H1-△H2)/2=-259.7 kJ·mol-1。误区警示:本题中两负数相减易出错,此外系数除以2时,焓值也要除2。
5.(2011·海南卷)某反应的△H=+100kJ·mol-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·mol-1
B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol-1
C.正反应活化能不小于100kJ·mol-1
D.正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol-1
【答案】CD
【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
技巧点拨:关于这类题,比较数值间的相互关系,可先作图再作答,以防出错。
6.(2011·上海卷)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.(2011·上海卷)根据碘与氢气反应的热化学方程式
(i) I2(g)+ H2(g) 2HI(g) △H=- 9.48 kJ/mol (ii) I2(S)+ H2(g)2HI(g) △H =+26.48 kJ/mol
下列判断正确的是
A.254g I2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48 kJ
B.1 mol固态碘与1 mol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 mol固态碘与1 mol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。同样利用盖斯定律可得出选项D正确。
【答案】D
8.(2011·江苏卷)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·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=-247.4 kJ·mol-1
2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H=+169.8 kJ·mol-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)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为 。
【解析】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。
(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-。
【备考提示】高三复习一定要关注生活,适度加强综合训练与提升。
【答案】(1)CH4(g)+2H2O(g) =CO2(g) +4H2(g) △H=165.0 kJ·mol-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)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2
2010年高考化学试题
1.(2010·山东卷)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A 生成物能量一定低于反应物总能量
B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C 应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D 同温同压下,在光照和点燃条件的不同
【解析】生成物的总能量低于反应总能量的反应,是放热反应,若是吸热反应则相反,故A错;反映速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系,故B错;C是盖斯定律的重要应用,正确;根据=生成物的焓-反应物的焓可知,焓变与反应条件无关,故D错。
【答案】C
2.(2010·重庆卷)已知 蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
则表中a为
A.404 B.260 C.230 D.200
【答案】D
【解析】本题考查盖斯定律的计算。由已知得:Br2(l)=Br2(g) DH=+30KJ/mol,则H2(g) + Br2(g) = 2HBr(g);DH= -102KJ/mol。436+a-2×369=-102;a=―200KJ,D项正确。
3.(2010·广东卷)在298K、100kPa时,已知:2 ⊿
⊿
⊿
则⊿与⊿和⊿间的关系正确的是
A .⊿=⊿+2⊿ B ⊿=⊿+⊿
C. ⊿=⊿-2⊿ D. ⊿=⊿- ⊿
【解析】第三个方程式可由第二个方程式乘以2与第一个方程式相加,有盖斯定律可知
【答案】A
4.(2010·浙江卷)下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是:
A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1
B. 500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:
△H=-38.6kJ·mol-1
C. 氯化镁溶液与氨水反应:
D. 氧化铝溶于NaOH溶液:
【解析】本题考查热化学方程式与离子方程式的书写。A、标准燃烧热的定义,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时方出的热量(标准指298K,1atm)。水液态稳定,方程式系数就是物质的量,故A错。B、根据热化学方程式的含义,与对应的热量是1mol氮气完全反应时的热量,但次反应为可逆反应故,投入0.5mol的氮气,最终参加反应的氮气一定小于0.5mol。所以△H的值大于38.6。B错。D、氢氧化铝沉淀没有沉淀符号。
【答案】C
教与学提示:化学用语的教学是化学学科技术规范,强调准确性,强调正确理解与应用。特别重视热化学方程式的系数与反应热的对应关系。重视离子方程式的拆与不拆的问题。热化学方程式的书写问题由:聚集状态、系数、系数与反应热数值对应、反应热单位、可逆反应的反应热等内容构成。离子方程式的书写问题由:强弱电解质、最简整数比、定组成规律、离子方程式正误判断、守恒、定量离子方程式等内容组成。
5.(2010·上海卷)下列判断正确的是
A.测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,测定值小于理论值
B.相同条件下,2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量
C.0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液的pH大于0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液的pH
D.1L 1 mol·L-1的碳酸钠溶液吸收SO2的量大于1L mol·L-1硫化钠溶液吸收SO2的量
【答案】C
【解析】此题考查了实验操作、化学反应中的能量变化、溶液的pH、元素化合物等知识。测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,说明部分硫酸铜分解生成了氧化铜,测定值大于理论值,A错;氢原子转化为氢分子,形成化学键放出能量,说明2mol氢原子的能量大于1molH2,B错;碳酸的酸性弱于醋酸,故此相同浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液,C对;1L 1mol.L-1的溶液中含有溶质1mol,前者发生:Na2CO3+SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑;后者发生:2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓;分析可知,很明显后者大于前者,D错。
易错警示:此题解答是的易错点有二:一是对化学键的形成断开和吸热放热的关系不清,要能够准确理解断键吸热成键放热;二是忽视亚硫酸的酸性强于氢硫酸,不能准确判断硫化钠中通入二氧化硫时要生成氢硫酸,造成氢硫酸和亚硫酸能发生氧化还原反应生成单质硫。
6.(2010·江苏卷)8.下列说法不正确的是
A.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加
B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
C.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D.相同条件下,溶液中、、的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项,铅蓄电池在放电过程中,负极反应为其质量在增加;B项,该反应是典型的吸热反应,在常温下不能自发进行;C项,催化剂能改变反应速率,不一定加快,同时它不能改变转化率;D项,可知的氧化性大于,综上分析可知,本题选AC项。
2009年高考化学试题
1.(2009·上海卷)下图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时,水与固体碎块混和,杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是( )
A.硝酸铵 B.生石灰 C.氯化镁 D.食盐
【答案】B
【解析】NH4NO3溶于水时,由于扩散过程中吸收的热量大于水合过程中放出的热量,表现为溶液温度降低。CaO溶于水时,由于扩散过程中吸收的热量小于水合过程中放出的热量,表现为溶液温度上升,而导致杯内食物温度上升。MgCl2、NaCl溶于水时,由于扩散过程中吸收的热量约等于水合过程中放出的热量,表现为溶液温度基本不变。
2.(2009·四川卷)25 ℃,101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为
57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5 518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2H+(aq)+SO42-(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)====BaSO4(s)+2H2O(l);ΔH=-57.3 kJ/mol
B.KOH(aq)+H2SO4(aq)====K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3 kJ/mol
C.C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(g);ΔH=-5518 kJ/mol
D.2C8H18(g)+25O2(g)====16CO2(g)+18H2O(l);ΔH=-5 518 kJ/mol
【答案】B
【解析】本题考查热化学方程式的书写及中和热、燃烧热的概念。中和热的标准是生成1 mol H2O(l);A错,B对。燃烧热要求①必须生成稳定氧化物,如H2O不能是气态必须是液态;C→CO2不能是CO等,C错。②标准状况下1 mol可燃物。D错。
3.(2009·上海卷)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值):
H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH1=- Q1
H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) ΔH2=- Q2
有关上述反应的叙述正确的是( )
A.Q1>Q2
B.生成物总能量均高于反应物总能量
C.生成1 mol HCl气体时放出Q1热量
D.1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量
【答案】AD
【解析】两个反应都是放热反应,生成物的总能量低于反应物的总能量,B项错。由热化学方程式可知,生成2 mol氯化氢放出的热量才是Q1, C项错。
4.(2009·宁夏、辽宁卷)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示_________、_________,E的大小对该反应的反应热有无影响?_________。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?_________,理由是__________________;
(2)图中ΔH=_________kJ·mol-1;
(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_____________________________;
(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol·L-1·min-1,则v(O2)=_______mol·L-1·min-1、v(SO3)=_______mol·L-1·min-1;
(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH_______(要求计算过程)。
【答案】
(1)反应物能量 生成物能量 没有影响 降低 因为催化剂改变了反应历程,使活化能E降低
(2)-198
(3)SO2+V2O5====SO3+2VO2 4VO2+O2====2V2O5
(4)0.025 0.05
(5)S(s)+O2(g)====SO2(g) ΔH1=-296 kJ·mol-1①
SO2(g)+O2(g)====SO3(g) ΔH2=-99 kJ·mol-1②
①×3+②×3得
3S(s)+O2(g)====3SO3(g) ΔH=(ΔH1+ΔH2)×3=-1 185 kJ·mol-1
【解析】本题考查化学反应中的能量变化、盖斯定律、反应速率计算及催化剂的催化原理。(1)由图象知A、C点分别代表反应物、产物的总能量,E为反应的活化能,因反应历程不同而不同,但对反应热无影响;催化剂的加入,改变了反应历程,降低了反应的活化能,从而加快了反应速率。(2)由已知数据可知ΔH=-99 kJ·mol-1×2=-198 kJ·mol-1。(4)对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2,由v(SO2)=0.05 mol·L-1·min-1可得v(O2)和v(SO3)。(5)硫的燃烧热为296 kJ·mol-1,可得S(s)+O2(g)====SO2(g),ΔH=-296 kJ·mol-1,结合2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH=-198 kJ·mol-1,利用盖斯定律,即可求得由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH。
5.(2009·全国Ⅱ卷)已知:2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3 695 kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )
A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3
【答案】B
【解析】H2的燃烧热为285.8 kJ/mol,气体总体积为
设H2与CH4的物质的量分别为X、Y
285.8 kJ/mol X+890 kJ/mol Y=3 695 kJ
X+Y=5 mol
可得X=1.25 mol Y=3.75 mol
X∶Y=1∶3。
6.(2009·天津卷)已知:2CO(g)+O2(g)====2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)====Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=-226 kJ/mol
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( )
A.CO的燃烧热为283 kJ
B.上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)====2Na2CO3(s)+O2(g) H>-452 kJ/mol
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为6.02×1023
【答案】C
【解析】CO的燃烧热为283 kJ/mol,A不正确;题中图只能表示能量关系,不表示反应过程,B不正确;CO2由固态到气态需吸收能量,所以反应2Na2O2(s)+2CO2(s)====2Na2CO3(s)+O2(g)可知放出的能量小于226×2 kJ,即ΔH>-452 kJ/mol,C正确;由已知热化学方程式可得CO(g)+Na2O2(s)===
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