【高三】专题07+化学反应中的能量变化-2017年高考题和高考模拟题化学分项版汇编.doc

2017年高考试题，

1．【2017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
①C(s) + H2O(g)CO(g) + H2 (g) ΔH1 = akJ·mol−1
②CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2 (g) ΔH2 = bkJ·mol−1
③CO2 (g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH3 = ckJ·mol−1
④2CH3OH(g)CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH4 = dkJ·mol−1
A．反应①、②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应CH3OH(g)CH3OCH3 (g) +H2O(l)的ΔH =kJ·mol−1
D．反应2CO(g) + 4H2 (g)CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·mol−1
【答案】C

【名师点睛】本题以合成新能源二甲醚为背景，考查学生对简单化工流程的反应原理、能量的转化关系、化学反应焓变的概念、盖斯定律的运用等知识的掌握和理解程度，同时关注了节能减排、工业三废资源化处理、开发利用新能源等社会热点问题。
2017届高考模拟试题，

2．【南开区2017届高三基础训练】己知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=akJ·mol-1
2C(s) +O2(g)= 2CO(g) △H =-220kJ • mol-1
H-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462kJ·mol-1，则a为
A．+350B．+130C．-332D．-118
【答案】B
【解析】已知①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=akJ·mol-1＞0
②2C(s) +O2(g)= 2CO(g) △H =-220kJ • mol-1
①×2-②得：2H2O（g）＝O2（g）+2H2（g）△H=（2a+220）kJ•mol-1＞0，即4×462-496-2×436=2a+220，解得a=+130，答案选B。
点睛：本题考查学生盖斯定律的应用以及化学反应的能量和化学键键能之间的关系，注意知识的迁移和应用是关键。注意应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
3．【徐州市2017届考前模拟冲刺打靶卷】利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）通过下列反应合成甲醇。下列说法正确的是
反应①：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) △H1＝41kJ·mol–1
反应②：CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H2＝–99kJ·mol–1
反应③：CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H3
A．反应①为放热反应B．增大反应①的压强，H2转化率提高
C．反应②使用催化剂，△H2不变D．△H3＝－58kJ·mol–1
【答案】C

4．【镇江市2017届三模（最后一卷）】已知：①4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－905.5kJ·molˉ1
②N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH2
一定条件下，NO可以与NH3反应转化为无害的物质，反应如下：
③4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH3＝－1625.5kJ·molˉ1。

下列说法正确的是
A．反应①使用催化剂，ΔH1减小
B．反应②生成物总能量低于反应物总能量
C．反应③一定能自发进行
D．反应③达到平衡后升高温度，v(正)、v(逆)的变化如右图所示
【答案】C

5．【天津市河西区2017届三模】通过以下反应均可获取H2。下列有关说法不正确的是
① 太阳光催化分解水制氢：2H2O(1)=2H2(g)+O2(g) △H1= +571.6kJ/mol
② 焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2=+131.3kJ/mol
③甲烷与水反应制氢：CH4(g)+H2O(g)= CO(g)+3H2(g) △H3=+206.1kJ/mol
A．由反应① 知H2的燃烧热为571.6kJ/mol
B．反应② 中生成物的总能量高于反应物的总能量
C．反应③ 若改用新催化剂，△H3不变化
D．反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H=+74.8kJ/mol
【答案】A
【解析】A．在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，由反应①知H2的燃烧热为285.8kJ/mol，A错误；B．反应②的焓变大于0，说明该反应为吸热反应，生成物的总能量高于反应物的总能量，B正确；C．反应③使用催化剂，可以加快反应速率，但是催化剂不影响反应热，所以使用催化剂后△H3不变，C正确；D．根据盖斯定律，③-②可得：反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H3=（+206.1kJ•mol-1）-（+131.3kJ•mol-1）=+74.8kJ•mol-1，D正确；答案选A。
6．【苏锡常镇四市2017届教学情况调研（二）】煤的液化可以合成甲醇。下列有关说法正确的是
①“气化”：C(s)+2H2O(g) =CO2(g)+2H2(g)；△H1= 90.1kJ•mol-1
②催化液化I：CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g) ；△H2= -49.0kJ•mol-1
③催化液化II：CO2(g)+2H2(g)=H3OH(g)+O2(g) ；△H3= akJ•mol-1
A．催化液化I中使用催化剂，反应的活化能Ea、△H2都减小
B．反应C(s)+H2O(g) +H2(g)=CH3OH(g) △H= 41.1kJ•mol-1
C．△H2>△H3
D．下图为甲醇燃料电池的工作原理，负极的电极反应为： CH3OH-6e-+6OH-= CO2+5H2O

【答案】B

7．【保定市2017届第二次模拟】下列对于太阳能、生物质能和氢能利用的说法不正确的是
A．芒硝晶体（Na2SO4• 10H2O）白天在阳光下曝晒后失水、溶解吸热，晚上重新结晶放热，实现了太阳能转化为化学能继而转化为热能
B．将植物的秸秆、杂草和人畜粪便等加入沼气发酵池中，在富氧条件下，经过缓慢、复杂的氧化反应最终生成沼气，从而有效利用生物质能
C．在工农业生产、日常生活中需要大量应用氢能源，但需要解决氢气的廉价制备、氢气的储存和运输等问题
D．垃圾处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能，减轻了垃圾给城市造成的压力，改善了城市环境
【答案】B
【解析】A、芒硝晶体（Na2SO4• 10H2O）白天在阳光下曝晒后失水、溶解吸热，实现了太阳能转化为化学能，晚上重新结晶放热，实现了化学能转化为热能，选项A正确；B、沼气，是各种有机物质，在隔绝空气(还原条件)，并在适宜的温度、PH值下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体，而不是富氧条件下，选项B错误；C、在工农业生产、日常生活中需要大量应用氢能源，但需要解决氢气的廉价制备、氢气的储存和运输等问题，选项C正确；D、垃圾处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能，减轻了垃圾给城市造成的压力，改善了城市环境，选项D正确。答案选D。
点睛：本题考查能量转化及环境保护问题，侧重于对新能源的理解，正确分析能源和利用是解题的关键。
8．【奉贤区2017届第二学期等级考】合成氨反应过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是

A．反应体系中加入催化剂，不会改变反应的热效应
B．反应物的总能量高于生成物的总能量
C．该反应的热化学方程式为3H2 +N22NH3+Q(Q>0)
D．该反应是放热反应
【答案】C

9．【兰州市2017年实战模拟考】根据下图能量变化曲线判断，下列说法正确的是

A．H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-242kJ·mol-1
B．若H—H、O==O的键能分别是436kJ·mol-1和496kJ·mol-1，则H—O的键能是463kJ·mol-1
C．据图可知，氢气的燃烧热为242kJ·mol-1
D．10克氢气在氧气中完全燃烧，放出热量为1210kJ
【答案】B
【解析】A．由图可知H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-242kJ·mol-1，故A错误；B．反应热△H=反应物的键能和-生成物的键能和，若H—H、O=O的键能分别是436kJ·mol-1和496kJ·mol-1，则△H=(4×436kJ·mol-1+496kJ·mol-1)-(2×H—O的键能)=-242kJ·mol-1，得H—O的键能是463kJ·mol-1，故B正确；C．氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，故C错误；D．10克氢气的物质的量为5mol，在氧气中完全燃烧生成气态水，放出热量为1210kJ，故D错误；答案为B。
10．【遵义市2017届上学期第二次联考】1g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出热量120.9kJ，则
A．反应的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH= +483．6kJ·mol-1
B．2molH2和1molO2的能量总和大于2molH2O(g)的能量
C．1molH2O(1)的能量大于1molH2O(g)的能量
D．氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1
【答案】B

11．【闵行区2017届二模卷】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)+Q1kJH2(g)+Br2(g)→2HBr(g)+Q2kJ根据上述反应做出的判断不正确的是（ ）
A．Q1＞Q2
B．生成物总能量均低于反应物总能量
C．生成 2molHCl(g)放出 Q1kJ热量
D．若反应生成 2mol液态溴化氢，放出的热量低于 Q2kJ
【答案】D
【解析】A．因为Cl2比Br2活泼，Cl-Cl键能较大，放出的热量更多，应为Q1＞Q2，A正确；B．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正确；C．由热化学方程式可知，生成2mol氯化氢放出的热量是Q1kJ，C正确；D．物质在气态时具有的能量一般高于液态和固态时，则1molHBr（g）具有的能量高于1molHBr（l）具有的能量，因此反应生成 2mol 液态溴化氢，放出的热量大于 Q2kJ，D错误，答案选D。
点睛：本题考查化学能与热能的转化，易错点为A，注意比较反应热的角度，可从键能的角度比较。
12．【汕头市2017届第二次模拟】如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。

下列说法正确的是
A．卤素单质(X2)与水反应均可生成两种酸
B．用电子式表示MgF2的形成过程为：
C．热稳定性：MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2
D．由图可知此温度下MgI2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为：
MgI2(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)＋I2(g)，ΔH＝－277kJ·mol－1
【答案】D

13．【重庆市2017届4月调研测试（二诊）】Ge的氧化物在一定条件下有如下转化。已知0050℃时，CeO2比CeO2-n稳定
C．在过程l中CeO2只起还原剂的作用
D．两步反应均属于分解反应
【答案】B
【解析】A．根据转化关系图可判断相当于在GeO2催化作用下，利用太阳能把水分解生成氢气和氧气，因此是太阳能转化为化学能，A错误；B．温度低于1050℃时CeO2-n与水反应生成氢气和GeO2，CeO2比CeO2-n稳定，B正确；C．在过程l中GeO2分解，GeO2即是还原剂也是氧化剂，C错误；D．第二步反应不属于分解反应，D错误，答案选B。
14．【浙江省2017届4月招生选考】已知断裂1molH2(g)中的H—H键需要吸收436.4kJ的能量，断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成H2O(g)中的1molH—O键能放出462.8kJ的能量。下列说法正确的是
A．断裂1molH2O中的化学键需要吸收925.6kJ的能量
B．2H2(g)+ O2(g)=2H2O (g) △H=-480.4kJ·mol-1
C．2H2O(l) = 2H2 (g) + O2(g) △H=-471.6kJ·mol-1
D．H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O (l) △H=-240.2kJ·mol-1
【答案】B

15．【镇江市2017届第一次模拟】我国利用合成气直接制烯烃获重大突破，其原理是(　　)
反应①：C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)　ΔH1
反应②：C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)　ΔH2
反应③：CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)　ΔH3＝－90.1kJ·mol－1
反应④：2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH4，能量变化如下图所示

反应⑤：3CH3OH(g)＝CH3CH=CH2(g)＋3H2O(g)　ΔH5＝－31.0kJ·mol－1
下列说法正确的是(　　)
A．反应③使用催化剂，ΔH3减小
B．反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．ΔH1－ΔH2<0
D．3CO(g)＋6H2(g)→CH3CH===CH2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－121.1kJ·mol－1
【答案】C

16．【闵行区2017届上学期期末（一模）】反应A2(g)+B2(g) →2AB(g)的能量变化如图所示，叙述正确的是

A．该反应是放热反应
B．加入催化剂，(b－a)的差值减小
C．每生成2molAB分子吸收bkJ热量
D．若反应生成AB为液态，吸收的热量小于(a－b)kJ
【答案】D
【解析】A、依据图象反应物总能量小于生成物总能量，所以为吸热反应，A错误；B、催化剂不影响焓变大小，B错误；C、依据图象分析判断1molA2和1molB2反应生成2molAB，每生成2molAB吸收（a-b）kJ热量，C错误；D、依据图象分析判断1molA2和1molB2反应生成2mol气态AB2，吸收（a-b）kJ热量，生成AB为液态，吸收的热量小于（a-b）kJ，D正确；答案选D。
点睛：本题考查了化学反应的能量变化，图象分析判断，注意反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和，注意物质状态的变化与能量变化的关系。%……
17．【保定市2017届下学期第一次模拟】己知通过乙醇制取氢气通常有如下两条途径：
a．CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g) △H1=+256.6kJ·mol-1
B．2CH3CH2OH(g)+O2(g)=6H2(g)+4CO(g) △H2=+27.6kJ·mol-1
则下列说法正确的是
A．升高a的反应温度，乙醇的转化率增大
B．由b可知：乙醇的燃烧热为13.8kJ·mol-1
C．对反应b来说，增大O2浓度可使△H2的值增大
D．以上两种途径，制取等量的氢气，无论哪种途径，消耗的能量均相同
【答案】A
【解析】A．a为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，则乙醇的转化率增大，A正确；B．燃烧热指应生成稳定的氧化物，应生成液态水、二氧化碳，B错误；C．焓变与增大氧气浓度没有关系，只与反应物总能量和生成物总能量有关，C错误；D．由热化学方程式可知生成1mol氢气，a吸收256.6/4kJ、b吸收27.6/6kJ，D错误，答案选A。
点睛：本题考查化学反应与能量变化，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握相关概念的理解。选项C是易错点，注意焓变只与反应物总能量和生成物总能量相对大小以及键能有关，改变反应物浓度可以改变转化率，实际吸收或放出的能量会发生变化，但焓变是不变的。
18．【金山区2017届第一学期期末】室温下，2H2(g)+ O2(g) 2H2O(l)+ 566kJ。下列说法错误的是
A．H2→H+H的过程需要吸收热量
B．若生成2mol水蒸气，则放出的能量大于566kJ
C．2g氢气完全燃烧生成液态水所释放的能量为283kJ
D．2mol氢气与1mol氧气的能量之和大于2mol液态水的能量
【答案】B

19．【顺义区2017届第二次统练】C和H2在生产、生活、科技中是重要的燃料。
①2C(s)＋O2(g) ===2CO(g) ΔH1＝—220kJ/mol
②
下列推断正确的是
A．C(s)的燃烧热110kJ/mol
B．2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH1＝+480kJ/mol
C．C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH1＝+130kJ/mol
D．欲分解2molH2O(l)，至少需要提供4×462kJ的热量
【答案】C
【解析】A．①中生成物是CO，不是CO2，不能据此计算碳的燃烧热，A错误；B．反应2H2(g) + O2(g)＝2H2O(g)的反应热ΔH1＝4×462kJ/mol－496kJ/mol－2×436kJ/mol＝－480kJ/mol，B错误；C．根据盖斯定律（①－②）/2即得到反应C(s) + H2O(g)＝CO(g) + H2(g) ΔH1＝+130kJ/mol，C正确；D．气态水的能量高于液态水，因此欲分解2molH2O(l)，需要提供的能量高于4×462kJ，D错误，答案选C。
点睛：明确燃烧热的含义以及反应热与化学键键能的关系是解答的关键，难点是利用盖斯定律进行相关的反应热计算，尤其是注意改变化学计量数时焓变要同时变化。
20．房山区2017届一模】处理燃烧产生的烟道气CO和SO2，方法之一是在一定条件下将其催化转化为CO2和S。
已知：①2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ∆H＝－566.0kJ/mol
②S(g)+O2(g)SO2(g) ∆H＝－296.0kJ/mol
下列说法中正确的是
A．转化①有利于碳参与自然界的元素循环
B．转化②中S和O2属于不同的核素
C．可用澄清的石灰水鉴别CO2与SO2
D．转化的热化学方程式是：2CO(g)+ SO2(g) S(s)+ 2CO2 (g) ∆H ＝+270kJ/mol
【答案】A

点睛：SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法：①可根据物理性质，CO2无色无味，SO2无色具有刺激性气味。②用品红溶液，使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。③用酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。④用溴水，使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。⑤用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2。⑥用FeCl3溶液，使棕黄色颜色变浅的是SO2，无明显现象的是CO2。