新編高考化學最新考點分類解析：【考點8】化學反應中的能量變化含答案解析

1、新編高考化學備考資料【考點8】化學反應中的能量變化1.某反應的反應過程中能量變化如右圖所示(圖中e1表示正反應的活化能，e2表示逆反應的活化能)。下列有關敘述正確的是a.該反應為放熱反應b.催化劑能改變反應的焓變 來源:數(shù)理化網(wǎng)c.催化劑能降低反應的活化能d.逆反應的活化能大于正反應的活化能c 解析：本題屬于化學反應與能量的考查范疇，雖然2012年江蘇考試說明中沒有提及“活化能”這一概念，但選修四課本第3頁的緒言中就有這些內容，新課程標準中也有“活化能”這一概念?？磥砀呷龔土曇欢ㄗ⒁庖フn本、抓基礎，抓考試說明的同時，適當兼顧新課程標準，不能急功近利、顧此失彼。2.科學家最近研究出一種環(huán)保，安

2、全的儲氫方法，其原理可表示為：下列有關說法正確的是a儲氫、釋氫過程均無能量變化 b、均句有離子鍵和共價鍵c 儲氫過程中，被氧化d釋氫過程中，每消耗0.1mol 放出2.24l的b 【解析】本題以新的儲氫方法為背景，綜合考查化學反應與能量、化學鍵、氧化還原反應等知識，同時考查考生對接受、吸收、整合化學信息的能力?；瘜W反應過程中一定伴隨著能量的變化，a項錯誤；nahco3、hcoona均為離子化合物，含有離子鍵，在hco3、hcoo 中均含有共價鍵，b項正確；儲氫過程中nahco3被還原，c項錯誤；d項沒有說明氣體所處的狀態(tài)，錯誤。3. 下列說法正確的是：a在100 、101 kpa條件下，液態(tài)水

3、的氣化熱為40.69 kjmol-1，則h2o(g)h2o(l) 的h = 40.69 kjmol-1b已知mgco3的ksp = 6.82 10-6，則所有含有固體mgco3的溶液中，都有c(mg2+) = c(co32-)，且c(mg2+) c(co32-) = 6.82 10-6c已知：共價鍵ccc=cchhh鍵能/ kjmol-1348610413436則可以計算出反應的h為384 kjmol-1d常溫下，在0.10 moll-1的nh3h2o溶液中加入少量nh4cl晶體，能使nh3h2o的電離度降低，溶液的ph減小d 解析：a 選項中，h2o(g)h2o(l)是放出熱量，則h2o(g

4、)h2o(l) 的h=40.69 kjmol-1。a錯；b選項中，難溶電解質mgco3在溶液中的溶解平衡是建立在一定條件下的，溶度積是難溶解的固相與溶液中相應離子達到平衡時的離子濃度的乘積，只與溫度有關。在一定溫度下，mgco3達到溶解平衡狀態(tài)時，是c(mg2+)和c(co32-)保持不變，不是相等，此時，ksp( mgco3)=c(mg2+)c(co32-)，25時ksp = 6.82 10-6，所以b錯； c選項中，苯環(huán)上碳原子間的鍵是介于單鍵與雙鍵之間的一種特殊的鍵，則反應的焓變不能用cc 和c=c 的鍵能來計算，c錯；d選項，常溫下，nh3h2o溶液中存在著下列電離平衡：nh3h2on

5、h4+oh，加入少量nh4cl晶體，由于同離子效應，使平衡向左（逆向）移動，抑制了nh3h2o的電離，從而使nh3h2o的電離度降低，溶液的ph減小，d正確。4.肼(h2nnh2)是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如題12所示，已知斷裂1mol化學鍵所需的能量（kj）：nn為942、o=o為500、n-n為154，則斷裂1moln-h鍵所需的能量（kj）是a.194 b.391 c.516. d.658 c 【考點】反應熱的計算【詳細解析】由圖知n2h4(g)+o2(g)=n2(g)+2h20(g) h=-534kj/mol，可設斷裂1moln-h鍵所需能量為xkj，154kj+4xkj+

6、500kj-2752kj=-534kj 可求得x=391，故選b。5.反應 a+b c（h 0）分兩步進行 a+bx （h 0） xc（h 0）下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是d 【解析】由反應 a+b c（h 0）分兩步進行 a+bx （h 0） xc（h 0）可以看出，a+b c（h 0）是放熱反應，a和b 的能量之和c，由 a+bx （h 0）可知這步反應是吸熱反應，xc（h 0）是放熱反應，故x的能量大于a+b;a+b的能量大于c,x 的能量大于c，答案：d?！究键c】反應熱的計算：根據(jù)物質具有的能量進行計算：h=e（生成物的總能量） e（反應物的總能量）根據(jù)化學鍵數(shù)據(jù)(

7、鍵能)進行計算：h=e（反應物化學鍵斷裂吸收的總能量） e（生成物化學鍵形成放出的總能量）來源:【點評】本題為圖像題，主要考察了物質的能量分析應用，化學反應的能量變化、分析。6.人工光合作用能夠借助太陽能，用co,和h夕制備化學原料.下圖是通過人工光合作用制備hcooh的原理示意圖，下列說法不正確的是 a.該過程是將太陽能轉化為化學能的過程b.催化劑a表面發(fā)生氧化反應，有o2產(chǎn)生c.催化劑a附近酸性減弱，催化劑b附近酸性增強d.催化劑b表面的反應是co2 +2h+2e一=hcooh解析：由和中碳元素的化合價變化可知，應該在正極放電形成，由圖示裝置電子移動的方向可確定為正極，為負極。催化劑表面：

8、。答案：7. 氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設中都有廣泛應用，回答下列問題： (1)氮元素原子的l層電子數(shù)為 ；來源:數(shù)理化網(wǎng) (2)nh3與naclo反應可得到肼(n2h4)，該反應的化學方程式為 ； (3)肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑n2h4反應生成n2和水蒸氣。 已知：n2(g)+2o2(g)= n2h4 (1) h1= -195kjmol-1 (1) + o2(g)= n2(g) + 2 h2o h2= -534.2kjmol-1寫出肼和n2h4 反應的熱化學方程式 ； (4)肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的反應式為 。【答案】(1)5(2)2nh3

9、+naclo=n2h4+nacl+h2o(3)2n2h4 (1)+n2o4(1)=3n2(g)+4h2o(g) h= -1048.9kjmol-1(4)2n2h4 -4e-+4 oh-=2n2+4h2o【解析】 (1)n原子的原子結構示意圖為：，故其l層上有5個電子；(2)nh3+naclon2h4，根據(jù)元素守恒還應生成nacl和h2o，觀察法可配平方程式為 2nh3+naclo=n2h4+nacl+h2o；(3)肼與n2o4反應生成n2和水蒸氣：2n2h4 +n2o4=3n2+4h2o，觀察已知的兩個熱方程式可知，2-得：2n2h4 (1)+n2o4(1)=3n2(g)+4h2o(g) h=

10、h22-h1= -1048.9kjmol-1(4)“肼空氣燃料電池是一種堿性電池”中o2在正極反應，故負極是肼發(fā)生反應：2n2h4 -4e-+4 oh-=2n2+4h2o。8. (15分)物質(t-buno)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應：(t-buno)2 2(t-buno) 。（1）當(t-buno)2的起始濃度（c0）為0.50 moll-1時，實驗測得20時的平衡轉化率（）是65 %。列式計算20時上述反應的平衡常數(shù)k = 。（2）一定溫度下，隨著(t-buno)2的起始濃度增大，其平衡轉化率 （填“增大”、“不變”或“減小”）。已知20時該反應在ccl4溶劑中的平衡常數(shù)為1.9，若將反

11、應溶劑正庚烷改成ccl4，并保持(t-buno)2起始濃度相同，則它在ccl4溶劑中的平衡轉化率 （填“大于”、“等于”或“小于”）其在正庚烷溶劑中的平衡轉化率。（3）實驗測得該反應的h = 50.5 kjmol-1，活化能ea = 90.4 kjmol-1。下列能量關系圖合理的是 。 來源:（4）該反應的s 0（填“”、“”或“”）。在 （填“較高”或“較低”）溫度下有利于該反應自發(fā)進行。（5）隨著該反應的進行，溶液的顏色不斷變化，分析溶液顏色與反應物（或生成物）濃度的關系（即比色分析），可以確定該化學反應的速率。用于比色分析的儀器 是 。 aph計b元素分析儀 c分光光度計 d原子吸收光譜

12、儀（6）通過比色分析得到30時(t-buno)2濃度隨時間的變化關系如下圖所示，請在同一圖中繪出t-buno濃度隨時間的變化曲線。解析：（1）物質t-buno)2是2-甲基2-亞硝基丙烷二聚體。在正庚烷溶劑中會部分分解為t-buno（2-甲基2-亞硝基丙烷），反應：(t-buno)2 2(t-buno) 。對于這種物質沒有學過，用這樣的形式來表示的反應也沒有見到過，很陌生，這就給解題增加了理解上的難度。其實這就是一個普通的分解反應，一個可逆反應，只要按常規(guī)的化學平衡三段式方法解題就可求得20時平衡常數(shù)。 (t-buno)2 2(t-buno) c0 0.5 0 c轉 -x -2x c平 0.5

13、-x 2x 已知20時(t-buno)2的平衡轉化率 解得 x = 0.325 moll-1來源:由于分解反應的反應物和生成物各只有一種，因此也可以用下列方法來求平衡常數(shù)：已知20時(t-buno)2的平衡轉化率=65 % ， 則 (t-buno)2 2(t-buno) 平衡時： c0(1-) 2c0平衡常數(shù)（2）一定溫度下，隨著(t-buno)2的起始濃度增大，即增加反應物(t-buno)2的濃度，雖然平衡向正反應方向移動，但由于 (t-buno)2的起始濃度增大，其平衡轉化率是減小的。保持溫度20不變，保持(t-buno)2起始濃度相同，平衡轉化率越小，k值越小。已知該反應在ccl4溶劑中

14、的平衡常數(shù)為1.9，則(t-buno)2它在ccl4溶劑中的平衡轉化率小于其在正庚烷溶劑中的平衡轉化率。（3）由實驗測得該反應的h = 50.5 kjmol-1，可知該反應是吸熱反應，則反應物的總能量低于生成物的總能量?？膳懦芰筷P系圖b和c，又依據(jù)活化能ea = 90.4 kjmol-1，eah50.5 kjmol-1,ea與h的比例不對。而能量關系圖d是合理的。（4）由于該反應是一個分解反應，所以是一個混亂度增加（熵增）的反應，s 0；而該反應又是一個吸熱反應，h0，所以該反應應在較高溫度下有利于自發(fā)進行。（5）現(xiàn)代化學分析中，常借助一些儀器來分析化學物質的組成，用元素分析儀確定物質中是否

15、含有c、h、o、n、s、cl、br等元素；用紅外光譜儀確定物質中是否存在某些有機原子團；用原子吸收光譜儀確定物質中含有哪些金屬元素；用用于比色分析的分光光度計測定溶液顏色深淺，分析溶液顏色與反應物（或生成物）濃度的關系（即比色分析），從而可以確定該化學反應的速率；ph計是測定溶液ph的儀器。（6）在圖中繪出t-buno濃度隨時間的變化曲線：先從圖中30時(t-buno)2濃度隨時間的變化關系曲線上，分別查得1min、3 min、4.5 min、8 min等時刻時(t-buno)2的濃度，然后按(t-buno)2 2(t-buno) c0 0.05 0 c轉 -x -2x c某時刻 0.5-x

16、2x求出1min、3 min、4.5 min、8 min等時(t-buno)的濃度，最在圖上找出相應的點，連成平滑曲線即可（見答案）。答案：(15分)（1）（2）減小 小于（3）d（4） 較高（5）c（6）9.碘在科研與生活中有重要應用。某興趣小組用0.50moll-1ki、0.2淀粉溶液、0.20moll-1k2s2o8、0.10moll-1na2s2o3等試劑，探究反應條件對化學反應速率的影響。已知：s2o82-+2i-=2so42-+i2(慢) i2+2s2o32-=2i-+s4o62-(快)(1)向ki、na2s2o3與淀粉的混合溶液中加入一定量的k2s2o8溶液，當溶液中的_耗盡后，

17、溶液顏色將由無色變成為藍色。為確保能觀察到藍色，s2o32-與s2o82-初始的物質的量需滿足的關系為：n(s2o32-):n(s2o82-)_。(2)為探討反應物濃度對化學反應速率的影響，設計的實驗方案如下表：（2）為探究反應物濃度對化學反應速率的影響，設計的實驗方案如下表：實驗序號來源:來源:來源:體積v/ml來源:k2s2o8溶液水ki溶液na2s2o3溶液淀粉溶液10000404020901040402080vx404020表中vx = ml，理由是 。 (3)已知某條件下，濃度n(s2o82-)反應時間t的變化曲線如圖13，若保持其他條件不變，請在答題卡坐標圖中，分別畫出降低反應溫度

18、和加入催化劑時n(s2o82-)t的變化曲線示意圖（進行相應地標注）(4)碘也可用作心臟起搏器電源鋰碘電池的材料。該電池反應為：2li（s）+i2（s）=2lii h已知：4li（s）+o2（g）=2li2o（s） h14li（s）+o2（g）=2i2（s）+2li2o（s） h2則電池反應的h=_；碘電極作為該電池的_極。31.（16分）（1）s2o32-（2）2（3）2 保證三組實驗體積相等都為10 ml，這樣才能探究反應物濃度對化學反應速率的影響。（4）（5）0.5(h1h2） 正命題立意：影響化學反應速率的因素、原電池、化學反應中的能量變化等解題思路：（1）為確保能觀察到藍色，i2必須

19、有剩余，第二個反應最后不能發(fā)生，s2o32-耗盡；（2）由方程式計量數(shù)關系到和兩個反應完全反應n(s2o32-):n(s2o82-)為2,這是時i2無剩余，所以要小于2。（4）催化劑加快反應速率，所以濃度下降快，降低溫度反應速率減慢濃度下降慢。（5）由蓋期定律4li(s)+o2(g)=2li2o(s)式減去4lii(s)+o2 (g)=2i2(s)+2li2o(s)式，結合計量數(shù)很容易得出，i2發(fā)生還原反應所以為正極。10. x、y、z、m、g五種元素分屬三個短周期，且原子序數(shù)依次增大。x、z同主族，可形成離子化合物zx；y、m同主族，可形成my2、my3兩種分子。請回答下列問題： y在元素周

20、期表中的位置為_。 上述元素的最高價氧化物對應的水化物酸性最強的是_（寫化學式），非金屬氣態(tài)氫化物還原性最強的是_（寫化學式）。 y、g的單質或兩元素之間形成的化合物可作水消毒劑的有_（寫出其中兩種物質的化學式）。 x2m的燃燒熱h a kjmol1 ，寫出x2m燃燒反應的熱化學方程式：_。 zx的電子式為_；zx與水反應放出氣體的化學方程式為_。 熔融狀態(tài)下，z的單質和feg2能組成可充電電池（裝置示意圖如下），反應原理為：2z + feg2 fe + 2zg 放電時，電池的正極反應式為_：充電時，_（寫物質名稱）電極接電源的負極；該電池的電解質為_。該題考察物質結構元素周期律、熱化學方程的

21、書寫、電化學等基本理論知識。由已知條件首先推斷x、y、z、m、g元素分別為h、o、na、s、cl。y第2周期via最高價氧化物對應水化物酸性最強的是hclo4，非金屬性越弱，氣態(tài)氫化物還原性越強，氣態(tài)氫化物還原性最強的是h2sy的單質o3、g的單質cl2、二者形成的clo2可作消毒劑根據(jù)燃燒熱的含義，寫h2s燃燒的熱化學方程式生成物應該生成so2,2h2s(g)+3o2(g)=2 so2(g)+2h2o(l), h=-2akjmol-1（5），（6）2na+fecl2fe+nacl,放電時正極發(fā)生還原反應，應該是fe2+得電子，電極反應式為。充電時原電池的負極材料na接電源的負極。該電池的電解

22、質為b-al2o311.金屬鎢用途廣泛，主要用于制造硬質或耐高溫的合金，以及燈泡的燈絲。高溫下，在密閉容器中用h2還原wo3可得到金屬鎢，其總反應為：wo3 (s) + 3h2 (g) w (s) + 3h2o (g) 請回答下列問題： 上述反應的化學平衡常數(shù)表達式為_。 某溫度下反應達平衡時，h2與水蒸氣的體積比為2:3，則h2的平衡轉化率為_；隨溫度的升高，h2與水蒸氣的體積比減小，則該反應為_反應（填“吸熱”或“放熱”）。 上述總反應過程大致分為三個階段，各階段主要成分與溫度的關系如下表所示：溫度25 550 600 700主要成份wo3 w2o5 wo2 w第一階段反應的化學方程式為_

23、；580時，固體物質的主要成分為_；假設wo3完全轉化為w，則三個階段消耗h2物質的量之比為_。 已知：溫度過高時，wo2 (s)轉變?yōu)閣o2 (g)；wo2 (s) + 2h2 (g) w (s) + 2h2o (g)；h +66.0 kjmol1 wo2 (g) + 2h2 w (s) + 2h2o (g)；h 137.9 kjmol1 則wo2 (s) wo2 (g) 的h _。 鎢絲燈管中的w在使用過程中緩慢揮發(fā)，使燈絲變細，加入i2可延長燈管的使用壽命，其工作原理為：w (s) +2i2 (g) wi4 (g)。下列說法正確的有_。a燈管內的i2可循環(huán)使用bwi4在燈絲上分解，產(chǎn)生的

24、w又沉積在燈絲上cwi4在燈管壁上分解，使燈管的壽命延長 d溫度升高時，wi4的分解速率加快，w和i2的化合速率減慢10答案：（1）k=（2）60% 吸熱（3）2wo3+h2=w2o5+h2o wo2 1:1:4（4）+203.9kjmol-1（5）ab命題立意： 考查化學平衡原理及相關計算、蓋斯定律解題思路：（1）根據(jù)反應方程wo3 (s) + 3h2 (g) w (s) + 3h2o (g)，注意的是wo3和w都是固體，不寫入平衡常數(shù)表達式。所以k=（2）達平衡時h2與水蒸氣的體積比2:3，消耗的h2體積為3，所以h2的平衡轉化率為3/(2+3)=60%。溫度升高，h2與水蒸氣的體積比減小

25、說明平衡向右移動，正反應吸熱。（3）第一階段是在25 550 間發(fā)生，反應物是wo3，生成物是w2o5，所以第一階段的方程：2wo3+h2=w2o5+h2o，第二階段是550 600 反應物是w2o5，生成物是wo2，所以第二階段方程：w2o5+h2=2wo2+h2o；第三階段是600 700 ，反應物是wo2，生成物是w，第三階段方程：wo2+2h2=w+2h2o所以三個階段消耗h2的物質量之比為1:1:4；（4）蓋斯定律的基本應用，由物質的變化決定能量變化，反應的能量變化表示為：h=h1h2 =+66.0 kj/mol -（137.9 kj/mol）=+203.9kjmol-1。（5）根據(jù)

26、可逆反應原理i2可以循環(huán)使用，wi4是在燈絲上分解，生成的w沉積在燈絲上，選a、b。12. 用cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物hcl。利用反應a，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應a：4hclo2cuo/cucl24002cl22h2o 已知：反應a中，4 mol hcl被氧化，放出115.6 kj的熱量。oooo498 kj/mol鍵斷裂clclclcl243 kj/mol鍵斷裂h2o的電子式是_。反應a的熱化學方程式是_。斷開1 mol ho鍵與斷開1 mol hcl 鍵所需能量相差約為_kj，h2o中ho鍵比hcl中hcl鍵（填“強”或“弱”）_。對于反應a，下圖是在4種投料比n(hcl)n

27、(o2)，分別為11、21、41、61下，反應溫度對hcl平衡轉化率影響的曲線。曲線b對應的投料比是_。當曲線b、c、d對應的投料比達到相同的hcl平衡轉化率時，對應的反應溫度與投 料比的關系是_。投料比為21、溫度為400時，平衡混合氣中cl2的物質的量分數(shù)是_?！敬鸢浮浚?）4hcl（g）+o2（g）=2cl2（g）+2h2o（g）h=115.6kj/mol；32.65；強；（2）4：1投料比與溫度呈反比；8/21【考點】熱化學方程式的書寫、化學平衡移動及簡單計算?！窘馕觥浚?）在寫熱化學方程式時要注意反應式中各物質的物質的量，各物質的狀態(tài)，h的正負，單位以及反應的熱效應，該熱化學方程式正

28、確的寫法是：4hcl（g）+o2（g）=2cl2（g）+2h2o（g）h=115.6kj/mol；從鍵能的變化角度來看：設hcl的鍵能為x，ho的鍵能為y，則可得4x+498（4y+2243）=-115.6，解得：xy=-32.65，即斷開1 mol ho 鍵與斷開 1 mol hcl 鍵所需能量相差約為32.65，從解題結果看ho鍵能大于hcl鍵能；（2）由題中相同溫度時的轉化率可得，加入越多的o2，可使hcl的轉化率提高，所以從上到下是投料比依次增大的過程，所以b線即為4：1的投料不同溫度下的hcl的轉化率；由圖中的虛線可知在1：1和2：1投料比時，較低溫度下的1：1投料跟較高溫度下的2：

29、1投料hcl的轉化率相等；由投料比為2:1、溫度為400時，平衡時hcl的轉化率達到80%，高起始時為2molhcl，由反應掉的hcl為1.6mol，則消耗的o2為0.4mol，生成的cl2為0.8mol，生成的h2o為0.8mol，所以可得平衡混合氣體中cl2的物質的量分數(shù)是0.8mol/（0.4+(0.5-0.4)+ 0.8mol+0.8mol）=8/2113.光氣(cocl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下co與cl2在活性炭催化下合成。(1)實驗室中常用來制備氯氣的化學方程式為 。(2)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為ch4)與co2進行高溫重整制備co，已知ch4、h2和co的燃燒熱(h)分別為 890.3 kjmol-1、285.8 kjmol-1、283.0 kjmol-1，則生成1 m3(標準狀況)co所需熱量為 ；(3)實驗室中可用氯仿(chcl3)與雙氧水直接反應制備光氣，其反應的化學方程式為 。(4)cocl2的分解反應為cocl2(g) = cl2(g) + co(g) h = + 108 kjmol-1。反應體系達到平衡后，各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14