2019-2020年高考化學試題匯編 專題四 化學能與熱能（B卷）（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學試題匯編 專題四 化學能與熱能（B卷）（含解析） 一、選擇題（每題5分，共50分） 1.（xx清華附中理科綜合能力測試四12）關于下圖所示轉化關系（X代表鹵素），說法不正確的是（ ） A． 2H(g) +2X(g) == 2HX(g) ΔH3＜0 B． 途徑Ⅰ生成HX的反應熱與途徑無關，所以ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 C． 途徑Ⅰ生成HCl放出的熱量比生成HBr的多，說明HCl比HBr穩(wěn)定 D． Cl、Br、I的非金屬性依次減弱，所以途徑Ⅱ吸收的熱量依次增多 2.（xx蘇錫常鎮(zhèn)四市高三教學調研二10）已知：CO2(g) + C(s) ＝2CO(g) ΔH1 C(s) + H2O(g) ＝ CO(g) + H2(g) ΔH2 CO(g) + H2O(g) ＝CO2(g) + H2(g) ΔH3 CuO(s) + CO(g) ＝Cu(s) + CO2(g) ΔH4 2CuO(s) + C(s) ＝2Cu(s) + CO2(g) ΔH5 下列關于上述反應焓變的判斷不正確的是 A．ΔH1 ＞0 B．ΔH2 ＞0 C．ΔH2＜ΔH3 D．ΔH5 ＝ 2ΔH4 +ΔH1 3.（xx通揚泰淮四市三模10）下列說法正確的是 A．由圖甲可知，升高溫度醋酸鈉的水解程度增大 B．由圖乙可知，a點Kw的數值比b點Kw的數值大 C．由圖丙可知，反應A(g)+B(g) 2C(g)是吸熱反應 D．由圖丁可知，反應C(金剛石，s) = C(石墨，s)的焓變DH =DH1－DH2 4.（xx徐州、宿遷、連云港三市三模10）已知：2CH3OH(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) 　△H1 2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)　 △H 2 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　 △H 3 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)　 △H 4 CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)　 △H 5 下列關于上述反應焓變的判斷正確的是 A．△H 1＞0，△H 2＜0 B．△H 3＞△H 4 C．△H 1＝△H 2＋2△H 3－△H 5 D．2△H 5＋△H 1＜0 5.（xx景德鎮(zhèn)市高三第三次質檢考試10）某學生以鐵絲和Cl2為原料進行下列三個實驗。，從分類角度下列分析正確的是（ ） A．實驗①、③反應制得的物質均為純凈物 B．實驗②、③均未發(fā)生氧化還原反應 C．實驗②、③均為放熱反應 D．實驗①、②所涉及的物質均為電解質或非電解質 6.（xx山東德州高三二模11）如圖圖示與對應的敘述不相符的是（　?。? 圖1 圖2 圖3 圖4 　 A． 圖1的目的是檢驗裝置的氣密性 　 B． 圖2中分液漏斗振蕩靜置后，上層液體顏色變淺 　 C． 圖3中電流計的指針不發(fā)生偏轉 　 D． 圖4液態(tài)水分解的熱化學方程式為：2H2O（1）═2H2（g）+O2（g）△H=+571.6KJ/mol 7.（xx重慶五區(qū)第二次調研抽測理科綜合6）已知金剛石的燃燒熱為395 kJ/mol，下表是部分化學鍵的鍵能數據。下列選項中正確的是（ ） 化學鍵 C—C O=O C=O 鍵能（kJ/mol） 348 498 x A．x= 794.5 B．x= 1142.5 C．1mol金剛石的能量一定比1mol CO2能量高 D．金剛石燃燒的熱化學方程式為 2C(s)+ O2(g)=2CO(g) △H =-790 kJ/mol 8.（xx安徽安慶市高三三模10） 二、非選擇題（共50分） 11.（xx北京東城區(qū)高三綜合練習二26）（14分）氨在國防、工農業(yè)等領域發(fā)揮著重要作用。 （1）工業(yè)以甲烷為原料生產氨氣的過程如下： ①過程Ⅰ中，有關化學反應的能量變化如下圖所示 反應①為 反應（填“吸熱”或“放熱”），CH4 （g）與H2 O（g）反應生成CO（g）和H2（g）的熱化學方程式是 。( ) ( ) ( ) ( ) ②CO可降低過程Ⅱ所用催化劑的催化效率，常用乙酸二氨合銅（Ⅰ）溶液吸收，其反應原理為： ，所得溶液經處理的又可再生，恢復其吸收CO能力，再生的適宜條件是 。（選填字母）。 a．高溫、高壓 b．高溫、低壓 c．低溫、低壓 d．低溫、高壓 ③下表是過程Ⅱ中，反應物的量相同時，不同條件下平衡體系中氨的體積分數 Ⅰ.根據表中數據，得出的結論是 。 Ⅱ.恒溫時，將N2和H2的混合氣體充入2L密閉容器中，10分鐘后反應達到平衡時n （N2）= 0.1mol，n （H2）= 0.3mol。下列圖象能正確表示該過程中相關量的變化的是 。（選填字母）。 12.（xx清華附中理科綜合能力測試四26）減少污染、保護環(huán)境是全世界最熱門的課題。 （1）為了減少空氣中SO2的排放，常采取的措施有： ①將煤轉化為清潔氣體燃料。 已知：H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1＝-241.8 kJmol－1 C(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH2＝－110.5 kJmol－1 則焦炭與水蒸氣反應生成CO的熱化學方程式為 。 ②洗滌含SO2的煙氣。以下物質可作洗滌劑的是 （填序號）： a．Ca(OH)2 b．CaCl2 c．Na2CO3 d．NaHSO3 （2）CO在催化劑作用下可以與H2反應生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。 在密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2，CO的 平衡轉化率與溫度、壓強的關系如右圖所示。 ①M、N兩點平衡狀態(tài)下，容器中總物質的物質的 量之比為：n(M)總：n(N)總=　　 　　　。 ②若M、N、Q三點的平衡常數KM、KN、KQ的 大小關系為　　 。 （3）催化硝化法和電化學降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。 ①催化硝化法中，用H2將NO還原為N2，一段時間后， 溶液的堿性明顯增強。則該反應離子方程式為 。 通電 ②電化學降解NO的原理如右圖所示，電源正極為 （填 “a”或“b”）；若總反應為4NO3-+4H+====5O2↑+2N2↑+2H2O， 則陰極反應式為 。 13.（xx山東菏澤高三二輪質量檢測29）（17分）能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景。 （1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇： 反應I： CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g） ΔH1 反應II：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）+ H2O（g） ΔH2 ①上述反應符合“原子經濟”原則的是 （填“I”或“Ⅱ”）。 ②下表所列數據是反應I在不同溫度下的化學平衡常數（K）。 溫度 250℃ 300℃ 350℃ K 2.041 0.270 0.012 由表中數據判斷ΔH1 0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。 ③某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（CO）＝ 0.2 mol／L，則CO的轉化率為 ，此時的溫度為 （從上表中選擇）。 （2）已知在常溫常壓下： ① 2CH3OH（l）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（g） ΔH ＝－1275.6 kJ／mol ② 2CO（g）+ O2（g）＝ 2CO2（g） ΔH ＝－566.0 kJ／mol ③ H2O（g）＝ H2O（l） ΔH ＝－44.0 kJ／mol 寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式： （3）某實驗小組依據甲醇燃燒的反應原理，設計 如右圖所示的電池裝置。 ①該電池正極的電極反應為 。 ②工作一段時間后，測得溶液的pH減小， 該電池總反應的離子方程式為 。 答案和解析 1.【答案】D 【命題立意】本題旨在考查化學反應與能量轉化。 【解析】A．過程2H(g) +2X(g) == 2HX(g)為化學鍵的形成過程，該過程放熱，ΔH3＜0，故A正確；B．根據蓋斯定律知途徑Ⅰ生成HX的反應熱與途徑無關，所以ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 ，故B正確；C．途徑Ⅰ生成HCl放出的熱量比生成HBr的多，說明HCl比HBr穩(wěn)定，故C正確；D．氯、溴、碘單質中化學鍵的鍵能逐漸減小，所以途徑Ⅱ吸收的熱量依次減少，故D錯誤。 2．C．【命題立意】本題考查蓋斯定律。難度較小。 【解析】前兩個反應為吸熱反應，所以ΔH1、ΔH2 均大于0，A、B正確；第3個反應為ΔH3=ΔH2-ΔH1，ΔH2=ΔH3 + ΔH1，由前分析ΔH1、ΔH2 均大于0，所以ΔH2>ΔH3，錯誤。 3．A 【命題立意】本題考查化學圖像中的原理分析。難度中等。 【解析】A項，溫度升高，促進CH3COO－水解，堿性增強，pH變大，正確；B項，a、b點的溫度均為25℃，所以Kw不變，錯誤；C項，由丙圖知，T2>T1，高溫下，C的體積分數小，說明反應是放熱的，錯誤；D項，C(金剛石，s) + O2(g) = CO2(g) DH2，C(石墨，s) + O2(g) = CO2(g) DH1，將兩式相減得，C(金剛石，s) = C(石墨，s) DH =DH2－DH1，錯誤。 4．D 【命題立意】本題考查蓋斯定律。難度中等。 【解析】A項，甲醇燃燒是放熱反應，△H 1<0，錯誤；B項，H2O(l)→H2O(g)，放出熱量，反應③放出熱量多，△H 小，錯誤；C項，根據蓋斯定律，△H 2＋2△H 3－△H 5得CO(g)+ 2H2(g)+ 3O2 (g)+ CH3OH(l) = 2CO2 (g)+ 4H2O(l)，與式(1)不吻合，錯誤；D項，2△H 5＋△H 1有2CO(g) + 4H2(g) + 3O2(g) = 2CO2 (g)+ 4H2O(l)，相當于CO、H2的燃燒，均為放熱反應，正確。 5.【答案】B 【命題立意】本題考查化學反應與能量變化、電解質與非電解質的概念、物質的分類。 【解析】實驗③得到的氫氧化鐵膠體，而膠體屬于混合物，A錯誤；實驗②是氯化鐵溶于水，發(fā)生水解反應，而水解反應不是氧化還原反應，③是氫氧化鐵膠體的制備，也未發(fā)生氧化還原反應，B正確；水解反應可看成中和反應的逆反應，中和反應是放熱反應，所以水解反應是吸熱反應，C錯誤；氯氣與鐵的反應中，氯氣不是電解質，也不是非電解質，D錯誤。 6.【答案】 C 【命題立意】本題考查化學實驗、物質的性質、原電池、化學反應與能量變化。 【解析】該裝置中乙中兩管液體能形成壓強差，可以根據左邊管中液體高度是否變化檢驗裝置氣密性，A正確；溴能與堿性溶液氫氧化鈉反應生成溴化鈉和次溴酸鈉，故上層苯中溶解的溴濃度減小，顏色變淺，B正確；此為水果電池，是銅鋅原電池，鋅活潑為負極，銅為正極，故有電流產生，C錯誤；圖中反應物的總能量高于生成物的總能量，應為放熱反應，且是氫氣與氧氣反應生成水，若為液體水分解，熱化學反應方程式為：2H2O（1）═2H2（g）+O2（g）△H=+571.6KJ/mol，D正確。 【易錯提醒】解答本題的D項需注意是“液態(tài)”水“分解”的熱化學方程式，不是生成水，而且水是液態(tài)；解答B(yǎng)項不能定式思維為苯萃取了溴，上層顏色呈橙色，實際上溴與氫氧化鈉溶液反應了。 7.【答案】A 【命題立意】本題考查化學反應與能量。 【解析】金剛石燃燒熱是指1mol金剛石完全燃燒生成二氧化碳反應放出的能量，D錯誤；1mol金剛石中含有2molC-C，1molO2含有1molO=O，1molCO2含有2molC=O，所以3482+498-2x=-395，x=794.5；A正確、B錯誤；因金剛石燃燒放熱，1mol金剛石和1molO2總能量一定比1mol CO2能量高，C錯誤； 8.【答案】A； 【命題立意】本題考查酯化反應原理； 【解析】A項，制備乙酸乙酯的反應為可逆反應，加入濃硫酸除起到催化劑作用，降低反應活化能之外，還起到吸水劑的作用，有利于反應向正向進行，提高原料轉化率，正確；B項，酯化反應屬于取代反應，錯誤；C項，使用催化劑可降低反應的活化能，曲線1表示加催化劑的反應的圖像；D項，升高溫度，正逆反應速率均加快，錯誤； 11.【答案】 （1）①吸熱 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ⊿H=+118.1kJ/mol ②b ③I.氮氣和氫氣合成氨的反應正向為放熱反應并且是體系壓強減小的反應，升高溫度平衡逆向移動； 增大壓強，平衡正向移動 II.ab （2）①2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O ②0.224L 【命題立意】本題考查化學反應與能量、蓋斯定律、勒沙特列原理、電極反應式的書寫、化學計算等知識。 【解析】（1）反應①反應物總能量比生成物總能量低，為吸熱反應；由圖示可得：CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ⊿H=+76.9kJ/mol；CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ⊿H=-41.2kJ/mol 。由蓋斯定律得CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ⊿H=+118.1kJ/mol。 ②欲使溶液再生，即使平衡向左移動，所以應減壓、升溫。 ③I.由表格中的數據可知，溫度相同時，壓強越大，氨的體積分數越大；壓強相同時，溫度越高，氨的體積分數越小。II.N2與H2生成NH3為放熱反應，一段時間后，反應達到平衡，a正確；因質量守恒、體積固定，所以反應過程中氣體的密度自始自終保持不變，b正確；因質量守恒、反應后氣體的物質的量減小，所以從開始至平衡，混合氣體的平均相對分子質量增大至不變，但起始時混合氣體的平均相對分子質量不為0，c錯誤。 （2）通氧氣的一極為正極，通氨的一極為負極，負極失電子，NH3失電子生成N2，電極反應式為2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O。電解飽和食鹽水正極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，由電子轉移相等得2NH3～6OH-，所以消耗NH30.01mol。 【舉一反三】書寫電極反應式時，先分析元素化合價變化，求出得失電子數目，然后根據電解質溶液（或熔融電解質）中的離子平衡電荷，最后根據原子守恒配平。 12.【答案】（1）① C(s)+H2O(g) ＝ CO(g) +H2(g) ΔH＝+131.3kJmol－1 （2分） ② a c（2分，錯1個0分） （2）① 5：4（2分） ②KM=KN>KQ（3分。） （3）① 2 NO3－+5H2N2+2OH－+4H2O（3分） ② a（2分） 2 NO3－+12 H++10e－= N2↑+6H2O（3分） 陽極反應為：4OH-—4e- = O2↑+2H2O或10H2O - 20e- = 20H+ + 5O2↑。 【命題立意】本題旨在考查熱化學方程式的書寫、蓋斯定律，化學平衡圖像分析及電解原理的應用。 【解析】（1）①已知：Ⅰ H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1＝-241.8 kJmol－1 ⅡC(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH2＝－110.5 kJmol－1 根據蓋斯定律：Ⅱ-Ⅰ 得焦炭與水蒸氣反應生成CO的熱化學方程式為C(s)+H2O(g) ＝ CO(g) +H2(g) ΔH＝+131.3kJmol－1。 ②SO2為酸性氧化物，與Ca(OH)2反應生成亞硫酸鈣和水，亞硫酸酸性比碳酸強，與碳酸鈉溶液反應生成亞硫酸鈉、水和二氧化碳，故可作SO2洗滌劑，選ac。 （2）①根據題給圖像知M點CO的平衡轉化率為50%，參加反應的CO為10mol50%=5mol，根據CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)利用差量法分析容器內氣體的物質的量減少10mol，則平衡后容器內氣體的物質的量為（10+20-10）mol=20mol；N點CO的平衡轉化率為70%，參加反應的CO為10mol70%=7mol，同理知N點容器中總物質的物質的量為16mol， 則n(M)總：n(N)總=5:4。 ②平衡常數的影響因素為溫度，溫度不變平衡常數不變。分析題給圖像知M、N點溫度相同，則KM=KN；又由圖像知壓強保持不變時隨著溫度的升高CO的轉化率逐漸降低，平衡逆向移動，化學平衡常數減小；Q點的溫度比M、N高，則M、N、Q三點的平衡常數KM、KN、KQ的大小關系為KM=KN>KQ。 （3）①根據題意知在催化劑存在的條件下H2將NO還原為N2，同時生成氫氧根離子。利用電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平，該反應離子方程式為2 NO3－+5H2N2+2OH－+4H2O。 ②分析電化學降解NO的原理圖知左側電極有氧氣生成，發(fā)生氧化反應，電極反應式為4OH-—4e- = O2↑+2H2O，為電解池的陽極，則電源正極為a；若總反應為4NO3-+4H+5O2↑+2N2↑+2H2O，則陰極反應式為2 NO3－+12 H++10e－= N2↑+6H2O。 13．【答案】（17分） （1）① I （2分） ② ＜（2分） ③ 80% （2分） 250℃ （2分） （2）CH3OH（l）+ O2（g）＝ CO（g）+ 2H2O（l） ΔH＝﹣442．8 kJ∕mol（3分） （3）① O2 + 2H2O + 4e-＝4OH- （3分） ② 2CH3OH + 3O2 + 4OH- = 2CO32- + 6H2O （3分） 【命題立意】本題考查原子經濟的概念、化學平衡的影響因素、轉化率的計算、蓋斯定律的應用、電化學、 【解析】 （1）①原子經濟性原則指的是原子利用率高的反應，Ⅰ是化合反應，原子利用率高達100%，故選反應Ⅰ； ②根據表中數據可以看出，溫度越高則平衡常數越小，可以確定該反應是放熱反應，故ΔH1＜0 ③設一氧化碳的變化量為x，則 CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g） 初始濃度（mol/L）1 3 0 變化濃度（mol/L）0.8 1.6 0.8 平衡濃度（mol/L）0.2 1.4 0.8，則CO的轉化率=100%=80%，平衡常數K==0.8/0.21.42=2.041，所以該反應的溫度為250℃; （2）根據蓋斯定律甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的反應CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O的△H=①0.5-②0.5+2③=-442.8 kJ∕mol； （3）①在燃料電池中，正極是氧氣發(fā)生得電子的還原反應，即O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案為：O2+2H2O+4e-=4OH-； ②工作一段時間后，測得溶液的pH減小，說明氫氧根離子被消耗，在燃料電池中，總反應是燃料燃燒的反應，而且生成的二氧化碳與堿反應生成碳酸鹽：2CH3OH + 3O2 + 4OH- = 2CO32- + 6H2O