全国高考化学试题 化学反应与能量 专题汇编 含答案与解析
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2024届高三化学高考备考一轮总复习——化学反应与能量(含解析)2024届高三化学高考备考一轮总复习——化学反应与能量一、选择题1.我国《政府工作报告》首次写入“推动充电、加氢等设施的建设”。
如图是一种新型“全氢电池”,能量效率可达。
下列说法错误的是()A.该装置将化学能转化为电能B.离子交换膜不允许和通过C.吸附层为负极,电极反应式为D.电池总反应为2.下列有关物质性质(或用途)的描述中,不涉及氧化还原反应的是()A.片遇稀生成无色气体B.新制氯水久置变为无色C.常温下,铝制容器盛装浓硫酸D.明矾作净水剂3.已知:电流效率=电路中通过的电子数与消耗负极失去电子总数之比。
现有两个电池Ⅰ、Ⅰ,装置如图所示。
下列说法正确的是()A.Ⅰ和Ⅰ的电池反应不相同B.能量转化形式不同C.Ⅰ的电流效率低于Ⅰ的电流效率D.放电一段时间后,Ⅰ、Ⅰ中都只含1种溶质4.下列物质的应用中,主要利用的反应不属于氧化还原反应的是()A.用铝和氧化铁的混合物焊接铁轨B.用氮气实现工业合成氨C.实验室用溶液吸收尾气D.过量铁粉与稀硫酸反应制备硫酸亚铁5.下列物质变化过程中,涉及氧化还原反应的是()A.粗盐提纯B.海水提溴C.油脂皂化D.石油分馏6.反应NO+O2+NO2+H2O→HNO3(未配平)是有多组化学计量数(即系数)的化学方程式。
当氧气有1/3被NO还原时,此反应中各物质的化学计量数依次为()A.4,9,24,14,28 B.1,1,1,1,2C.8,9,12,10,20 D.任意值均可7.关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是()A.CO是氧化产物B.SiH4发生还原反应C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1Ⅰ4D.生成1molSiO2时,转移8mol电子8.工业上联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。
实验过程中取样测丙溶液的pH 值,pH 试纸显红色。
下列有关说法正确的是()A.a 电极的电极反应式为:2H++2e- = H2↑B.联合生产过程中需添加补充Na2SO4C.离子交换膜d 为阴离子交换膜D.每转移0.1 mol 电子,产生1.12 L 的气体乙9.高电压水系锌-有机混合液流电池的装置如图所示。
高考化学专题题库∶化学反应与能量的推断题综合题附答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.阅读下列材料,并完成相应填空钯(Pd)是一种不活泼金属,性质与铂相似。
在科研和工业生产中,含钯催化剂不仅用途广泛,且用量大,因此从废催化剂中回收钯具有巨大的经济效益。
已知废催化剂的主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌。
工业上采用如下流程从废催化剂中提取钯。
(1)气体I的化学式为__________,酸溶I的目的是___________。
(2)王水指是浓硝酸和浓盐酸组成的混合物,其体积比为__________。
残渣与王水发生的反应有:a. Pd + HCl + HNO3→……b. ___________(写出化学方程式并配平)。
(3)若用足量的烧碱吸收气体II,请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式:NaOH、_______、________、________。
(4)写出用NaHCO3调节pH值时发生反应的离子方程式:_________。
使用甲醛还原钯的化合物时,溶液须保持碱性,否则会造成甲醛的额外损耗,原因是______________。
(5)操作I的名称是_______________,溶液I可能含有的有机离子为_________。
(6)有人提出,在进行酸溶前最好先将废催化剂在700℃下进行灼烧,同时不断通入空气,其目的是____________。
【答案】H2除去铁、锌等杂质 1:3 C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O NaNO3 NaNO2 Na2CO3 HCO3- + H+=H2O + CO2↑酸性条件下,甲醛会被硝酸氧化过滤 HCOO-(甲酸根离子)除去废催化剂中的活性炭,减少王水的消耗(必须涉及炭的除去)【解析】【分析】酸溶时铁和锌能与盐酸反应产生氢气,过滤出的残渣用王水溶解,然后通过碳酸氢钠调节pH,最后通过甲醛还原得到金属钯,据此解答。
【详解】(1)铁和锌能与盐酸反应产生氢气;废催化剂的主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌,而实验的目的是从废催化剂中提取钯,所以酸溶I的目的是除去铁、锌等杂质;(2)王水是浓硝酸与盐酸按体积比1:3的混合物,浓硝酸具有氧化性,能将碳氧化生成二氧化碳,本身被还原成一氧化氮,反应的方程式为:C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O;(3)氢氧化钠与二氧化氮、二氧化碳反应的方程式:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,同时氢氧化钠过量,所以吸收后溶液中含有的溶质的化学式:NaOH、NaNO3、NaNO2、Na2CO3;(4)NaHCO 3能和盐酸发生反应,离子方程式为:HCO 3-+H +=H 2O +CO 2↑,甲醛具有还原性,酸性条件下,甲醛会被硝酸氧化;(5)金属钯不溶于水,利用过滤的方法分离,甲醛会被硝酸氧化生成甲酸,所以溶液I 可能含有的有机离子为HCOO -;(6)由于废催化剂中的含有活性炭,不断通入空气,能除去活性炭,同时减少王水的消耗。
【母题来源】2018年高考北京卷【母题题文】我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。
该历程示意图如下。
下列说法不正确...的是A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.CH4→CH3COOH过程中,有C―H键发生断裂C.①→②放出能量并形成了C―C键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【试题解析】A、根据反应历程,反应物是CH4和CO2,生成物是CH3COOH,因此总反应方程式为CH4+CO2CH3COOH,原子利用率达到100%,故A说法正确;B、根据CH4+CO2CH3COOH,根据甲烷和CH3COOH的结构简式,甲烷分子中一个C-H键发生断裂,故B说法正确;C、根据历程①的能量高于②的能量,说明此反应是放热反应,同时有C-C的形成,故C说法正确;D、催化剂对化学平衡的移动无影响,因此催化剂不能有效提高反应物的平衡转化率,故D说法错误。
【命题意图】本题考查原子利用率、化学反应中能量的变化、催化剂对化学平衡的影响。
解题的关键是准确分析示意图中的信息。
注意催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,催化剂不能改变ΔH、不能使化学平衡发生移动。
同时考查学生对简单化工流程的反应原理、能量的转化关系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。
【命题方向】化学反应中的能量变化属于逐渐强化的高考热点,涉及到焓变与化学键的关系,热化学方程式的书写和正误判断,反应热大小的比较和计算,燃烧热和中和热的理解与测定等。
本题在2018年以图像的形式考查化学基本理论知识,题目比较新颖,与2017年北京高考试题的第9题类似,2019年可能同样以科技成果用图像的形式考查学生分析问题的能力,运用化学基本理论或有机物的知识解决实际问题。
【得分要点】本题应从历程入手,找出反应物和生成物,书写出总反应方程式,然后根据“原子经济”的概念,即反应物的原子全部转化为期望的最终产物,判断A选项的正误;根据CH4和CH3COOH的结构简式或结构式,找出反应过程断键的位置、生成键的位置,从而判断B选项正误;根据化学反应中能量的变化,以及历程,判断出①到②属于放热还是吸热,从而判断出C选项正误;根据催化剂只影响化学反应速率,对化学平衡移动无影响,判断出D选项的正误。
全国高考化学化学能与电能的综合高考真题汇总及答案解析一、化学能与电能1.为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题,某小组同学进行如下实验:已知:相关物质的溶解度(20℃)AgCl:1.5×10-4g Ag2SO4:0.796g (1)甲同学的实验如下:序号操作现象实验Ⅰ将2mL1mol/L AgNO3溶液加入到1mL1mol/L FeSO4溶液中产生白色沉淀,随后有黑色固体产生取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红注:经检验黑色固体为Ag① 白色沉淀的化学式是_____________。
② 甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是_______________。
(2)乙同学为探究Ag+和Fe2+反应的程度,进行实验Ⅱ。
a.按右图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。
偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银。
放置一段时间后,指针偏移减小。
b.随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,发现电压表指针的变化依次为:偏移减小→回到零点→逆向偏移。
① a中甲烧杯里的电极反应式是___________。
② b中电压表指针逆向偏移后,银为_________极(填“正”或“负”)。
③ 由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是___________。
(3)为进一步验证乙同学的结论,丙同学又进行了如下实验:序号操作现象实验Ⅲ将2mL2mol/L Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中银镜消失实验Ⅳ将2mL1mol/L Fe2(SO4)3溶液加入有银镜的试管中银镜减少,未消失实验Ⅴ将2mL2mol/L FeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失① 实验Ⅲ___________(填“能”或“不能”)证明Fe3+氧化了Ag,理由是_____________。
② 用化学反应原理解释实验Ⅳ与Ⅴ的现象有所不同的原因:_____________。
【答案】Ag2SO4有黑色固体(Ag)生成,加入KSCN溶液后变红 Fe2+-e-=Fe3+负Fe2++Ag+Fe3++Ag 不能因为Fe(NO3)3溶液呈酸性,酸性条件下NO3-也可能氧化Ag 溶液中存在平衡:Fe3++Ag Fe2++Ag+,且AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比SO42-更有利于降低Ag+浓度,所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大(或促使平衡正向移动,银镜溶解)。
高考化学压轴题之化学反应与能量(高考题型整理,突破提升)附答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.五氧化二钒常用作化学工业中的催化剂,广泛用于冶金、化工生产。
一种以粗钒(主要含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)为原料生产五氧化二钒的工艺流程如下:已知:①部分含钒物质的溶解情况:(VO2)2SO4易溶于水,VOSO4可溶于水,NH4VO3难溶于水。
②部分金属离子[c(M n+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物及氢氧化物溶解与pH的关系如下表:回答下列问题:(l)“研磨”的目的是___,“酸溶”时V2O5发生反应的化学方程式为____ 。
(2)加入NaCIO溶液,含钒元素的粒子发生反应的离子方程式为___。
(3)向三颈烧瓶中加入NaOH溶液时实验装置如图所示,虚线框中最为合适的仪器是___(填标号),调节溶液的pH范围为___,滤渣b为___(写化学式)。
(4)实验显示,沉钒率的高低与温度有关,如图是沉钒率随温度的变化曲线,则沉钒时的加热方法为___。
温度高于80℃,沉钒率下降,其可能原因是____【答案】增大固体与酸溶液的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率V2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O 2VO2++ClO-+H2O=2VO2++Cl-+2H+ D 4.7≤pH<7.8 Fe(OH)3、Al(OH) 水浴加热(热水浴) 温度高于80℃,NH4+水解程度增大成为主要因素,由于NH4+浓度减小,沉钒率下降【解析】【分析】粗钒(主要含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)经过研磨粉碎,加入硫酸进行酸浸,V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3被硫酸溶解形成含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的浸出液,由于SiO2不与硫酸反应,经过滤后,得到的滤渣a为SiO2,滤液a为含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的滤液,向滤液a中加入具有强氧化性的NaClO溶液,将滤液中的VO2+、Fe2+氧化为VO2+、Fe3+,再加入氢氧化钠溶液,调节溶液pH值,将滤液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,过滤后得到的滤渣b为Fe(OH)3、Al(OH)3、滤液b为主要含有VO2+的滤液,加入饱和氯化铵溶液,使VO2+转化为NH4VO3沉淀,对生成的NH4VO3沉淀高温煅烧,获得V2O5,据此分析解答。
高三化学化学反应与能量试题答案及解析1.下列说法正确的是:A.甲烷的标准燃烧热为△H=-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-1B.已知H2O(l)= H2O(g)△H="+44" kJ·mol-1,则2gH2(g)完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放22kJ的能量C.常温下,反应C(s)+CO2(g)=CO(g)不能自发进行,则该反应的△H <OD.同温同压下,H2(g)+ Cl2(g)="2HCl" (g)在光照和点燃条件下的△H相同。
【答案】D【解析】A、标准燃烧热是指25摄氏度,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,对于氢元素而言,液态水是它的稳定状态,错误;B、2g氢气完全燃烧生成液态水比生成气态水应多放出44kJ的能量,错误;C、根据自由能的变化公式,△G=△H-T△S,得△H-T△S>0,反应不自发,则△H>0,错误;D、同温同压下,△H只与反应体系的始态和终态有关,与反应条件无关,正确,答案选D。
【考点】考查热化学方程式的含义,反应进行的方向的判断,标准燃烧热的概念的理解2.下列热化学方程式中,正确的是()A.甲烷的燃烧热ΔH为-890.3 kJ·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)ΔH="-890.3" kJ·mol-1B.含20.0 g的NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ 的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)ΔH="-57.4"kJ·mol-1C.上图是298 K、101 Pa时CO和H2合成CH3OH(g)的反应过程中能量变化的曲线图,则该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH="+91" kJ·mol-1D.已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s) ΔH="-701.0" kJ/mol2Hg(l)+O2(g)2HgO(s) ΔH="-181.6" kJ/mol则Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l) ΔH="-259.7" kJ·mol-1【答案】D【解析】燃烧热是在一定条件下,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,水的稳定状态为液态,选项A不正确;醋酸是弱电解质,存在电离平衡,而电离是吸热的,所以选项B不正确;根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应是放热反应,ΔH应小于0,选项C不正确;根据盖斯定律可知,选项D正确。
全国高考化学化学反应与能量的推断题综合高考真题汇总及详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.六氟磷酸锂(LiPF6)极易溶于水,可溶于醇等有机溶剂,常作锂离子电池的电解质。
某工氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]为主要原料,制备六氟磷酸锂的流程如下:已知:HF的熔点为-83℃,沸点为19.5℃回答下列问题:(1)粉碎氟磷灰石的目的是________________________(2)特制容器不能用玻璃容器,原因是________________(用文字叙述)(3)沸腾炉中产生固液混合物,该混合物中含有CaSO4和________(除硫酸外)(4)制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体,制备白磷的化学方程式为________________(5)尾气中PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成两种盐,写出发生反应的离子方程式:________________(6)如果42.5kgLiCl参与反应,理论上可制备________kgLiPF6【答案】增大接触面积,加快反应速率 HF能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应H3PO4 4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑ PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O 152【解析】【分析】氟磷灰石粉碎后,加入浓硫酸加热的条件下发生Ca5[PO4]3F+5H2SO4=HF↑+3H3PO4+5CaSO4,气体A为HF,液化后,HF能与二氧化硅反应,不能在玻璃仪器中反应,需在特制容器中与LiCl反应;氟磷灰石与焦炭、石英砂在1500℃发生4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑,白磷与氯气点燃的条件下生成三氯化磷与五氯化磷的混合物,再与LiCl反应生成LiPF6和HCl。
【详解】(1)粉碎氟磷灰石,导致固体颗粒小,接触面积增大,其目的为增大接触面积,加快反应速率;(2)生成的气体为HF,HF能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应,故需在特制容器反应;(3)根据反应的方程式,混合物中含有CaSO4和H3PO4;(4) 制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体CO,反应的方程式为4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑;(5)尾气中PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成磷酸钠和氯化钠,离子方程式为PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O;(6)LiCl+6HF+PCl5=LiPF6+6HCl,42.5kgLiCl的物质的量为1000mol,理论生成1000molLiPF6,质量为152kg。
2024全国高考真题化学汇编化学反应与能量转化章节综合一、单选题1.(2024甘肃高考真题)化学与生活息息相关,下列对应关系错误的是物质性质用途A次氯酸钠氧化性衣物漂白B氢气可燃性制作燃料电池C聚乳酸生物可降解性制作一次性餐具D 活性炭吸附性分解室内甲醛A .A B .B C .C D .D2.(2024江苏高考真题)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是A .HCl 制备:NaCl 溶液2H电解和2Cl HCl 点燃B .金属Mg 制备: 22Mg OH MgCl 盐酸溶液Mg 电解C .纯碱工业:NaCl 溶液2CO 323NaHCO Na CO △D .硫酸工业:22O H O2224FeS SO H SO 高温3.(2024湖北高考真题)2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。
舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是A .发蓝处理B .阳极氧化C .表面渗镀D .喷涂油漆4.(2024甘肃高考真题)某固体电解池工作原理如图所示,下列说法错误的是A .电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积B .电极2是阴极,发生还原反应:-2-2O +4e =2OC .工作时2-O 从多孔电极1迁移到多孔电极2D .理论上电源提供-2mole 能分解21molH O5.(2024吉林高考真题)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的-Cl 并制备Zn ,流程如下“脱氯”步骤仅Cu 元素化合价发生改变。
下列说法正确的是锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)离子2+Zn 2+Cu -Cl 浓度 -1g L 1450.031A .“浸铜”时应加入足量22H O ,确保铜屑溶解完全B .“浸铜”反应:+2+22222Cu+4H +H O 2Cu +H +2H OC .“脱氯”反应:2+-Cu+Cu +2Cl 2CuClD .脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn6.(2024山东高考真题)以不同材料修饰的Pt 为电极,一定浓度的NaBr 溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制2H 和2O ,装置如图所示。
化学高考题分类目录F单元化学反映与能量F1 化学反映与能量转变6.[2021·重庆卷] 已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-12C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1H—H、OO和OH键的键能别离为436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1,则a为( )A.-332 B.-118C.+350 D.+1306.D [解析] 依题意有:①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1②2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1依照盖斯定律②-2×即得2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-(220+2a) kJ·mol-1。
由于反映热等于断裂旧化学键吸收的能量与形成新化学键释放的能量的差值,那么496 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-2×2×462 kJ·mol-1=-(220+2a) kJ·mol-1,解得a=130。
7.[2021·浙江卷] 以下说法不正确的选项是( )A.光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济B.氨氮废水(含NH+4及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处置C.某种化学检测技术具有极高的灵敏度,可检测到单个细胞(V≈10-12L)内的数个目标分子,据此可推算该检测技术能测量细胞内浓度约为10-12~10-11mol·L-1的目标分子D.向汽油中添加甲醇后,该混合燃料的热值不变7.D [解析] 电解水会消耗大量的电能,故光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济,A项正确;化学氧化法和电化学氧化法均能够将NH+4和NH3中-3价的N元素氧化为0价的氮元素,B项正确;单个细胞的V≈10-12 L,因此1 L待测成份中含有1012个细胞,其物质的量为1012×1023mol,由此可知该检测技术能测量细胞内浓度约为10-12~10-11mol·L-1的目标分子,C项正确;甲醇与汽油所具有的化学能不同,故向汽油中添加甲醇后,该混合燃料的热值改变,D项错误。
高考化学第六章化学反应与能量知识点-+典型题及答案一、选择题1.一定条件下,在某恒容密闭容器中进行反应X(g) + 3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z起始浓度分别为c1 mol/L、c2 mol/L、c3 mol/L(c1、c2、c3均大于0),当反应达平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L,0.3mol/L,0.08mol/L,则下列判断不合理的是A.c1:c2 = 1:3B.当4v(X)正= v(Y)逆时,该反应还在向正反应方向建立平衡C.c1可能为0.1D.X、Y的转化率相等【答案】B【分析】在化学反应中,若反应物的起始投料的物质的量之比等于它们的化学计量数之比,由于反应过程中变化量之比等于化学计量数之比,所以反应物的平衡量之比必然也等于化学计量数之比,各种反应物的转化率一定相等。
【详解】由题中信息可知,当反应达平衡时X、Y的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L,X、Y的平衡量之比等于化学计量数之比,所以其起始量之比一定也等于1:3, A和D正确;因为有起始投料与平衡量相同的可能,所以C正确;当4v(X)正= v(Y)逆时,因为3v(X)正= v(Y)正,所以v(Y)逆> v(Y)正,该反应还在向逆反应方向建立平衡,B不正确,选B。
2.CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。
下列结论不正确的是A.反应开始2分钟内平均反应速率最大B.反应4~6分钟平均反应速率最小C.反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大D.反应4分钟后反应速率下降的原因是盐酸浓度逐渐减小【答案】A【详解】A.该曲线斜率表示单位时间内产生二氧化碳的量,即二氧化碳产生速率,由图可知,2~4min内斜率较大,因此2~4min内平均反应速率最大,故A项结论错误;B.同A项原理可知,反应4~6min平均反应速率最小,故B项结论正确;C.随反应进行氢离子浓度降低,氢离子浓度变化使反应速率降低,由图象可知,0~2min 反应刚开始,温度较低此时反应速率由氢离子浓度决定,2~4min速率最快,2~4min温度对反应速率起主要作用,开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大,故C项结论正确;D.反应4min后,温度较高,但此时反应速率降低,是因为随反应进行氢离子浓度降低,故D项结论正确;综上所述,结论错误的是A项,故答案为A。
2017年全国高考化学试题化学反应与能量专题汇编Ⅰ—化学反应与能量变化1.(2017•天津-3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能【答案】A【解析】发生的反应中存在元素的化合价变化,则为氧化还原反应,以此来解答。
A.光能转化为电能,不发生化学变化,与氧化还原反应无关,故A选;B.发生原电池反应,本质为氧化还原反应,故B不选;C.发生电解反应,为氧化还原反应,故C不选;D.发生氧化反应,故D不选.【考点】氧化还原反应;反应热和焓变;原电池与电解池;【专题】氧化还原反应专题;化学反应中的能量变化【点评】本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握发生的反应及反应本质为解答关键,注意能量变化的形式,题目难度不大。
2.(2017•江苏-8)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) △H1=a kJ•mol﹣1②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ•mol﹣1③CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H3=c kJ•mol﹣1④2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=d kJ•mol﹣1A.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)═0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的△H=d/2kJ•mol﹣1D.反应2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=(2b+2c+d ) kJ•mol﹣1【答案】C【解析】A.反应③中的反应物为CO2、H2,由反应可知,反应①、②为反应③提供原料气,故A正确;B.反应③中的反应物为CO2,转化为甲醇,则反应③也是CO2资源化利用的方法之一,故B正确;C.由反应④可知,物质的量与热量成正比,且气态水的能量比液态水的能量高,则反应CH3OH(g)═0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的△H≠d/2kJ•mol﹣1,故C错误;D.由盖斯定律可知,②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g),则△H=(2b+2c+d) kJ•mol﹣1,故D正确;【考点】盖斯定律及其应用;反应热和焓变;【专题】化学反应中的能量变化【点评】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应的特点、反应中能量变化、盖斯定律应用为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,题目难度中等。
3.(2017•江苏-12)下列说法正确的是A.反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的△H<0,△S>0B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀C.常温下,K sp[Mg(OH)2]=5.6×10﹣12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)≤5.6×10﹣4mol•L—1D.常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2,反应中转移的电子数为6.02×1023【答案】BC【分析】A.合成氨反应为放热反应,△H<0,且为气体体积减小的反应,则△S<0,故A错误;B.导线连接锌块,构成原电池时Zn为负极,Fe作正极被保护,则可以减缓管道的腐蚀,故B正确;C. pH=10的含Mg2+溶液中,c(OH—)=10﹣4mol•L—1,c(Mg2+)≤5.6×10—12/(10—4)2=5.6×10—4mol•L﹣1,故C正确;D.常温常压下,Vm≠22.4L/mol,则不能利用氢气的体积计算物质的量及转移电子数,故D错误;【考点】反应热和焓变及熵变;原电池;难溶电解质Ksp ;氧化还原反应。
【专题】化学反应中的能量变化【点评】本题考查较综合,涉及反应热与焓变、原电池、难溶电解质Ksp的计算等,为高频考点,把握化学反应原理为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,注意选项④为易错点,题目难度中等。
4.(13分)(2017•北京-26)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:222已知:TiO2(s) +2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H1=+175.4kJ•mol﹣12C(s) +O2(g)=2CO(g) △H2=﹣220.9kJ•mol﹣1①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:。
可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的△H0(填②氯化过程中CO和CO“>”“<”或“=”),判断依据:。
③氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是。
④氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有。
(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。
示意图如下:物质a是,T2应控制在。
【答案】⑴①TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ•mol﹣1②>温度越高,CO的物质的量越多而CO2的物质的量少,说明CO2生成CO的反应是吸热反应③饱和食盐水、氯化亚铁溶液④TiO2、C⑵SiCl4136℃左右【解析】解:由制备纯TiCl4的流程示意图,钛精矿与氯气、C发生氯化过程,反应为TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO,结合表格中数据可知,蒸馏得到纯TiCl4,(1)①由I.TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H1=+175.4kJ•mol﹣1II.2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=﹣220.9kJ•mol﹣1,结合盖斯定律可知,I+II得到TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g),△H=(+175.4kJ•mol﹣1)+(﹣220.9kJ•mol﹣1)=﹣45.5kJ•mol﹣1,即热化学方程式为:TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ•mol﹣1。
故答案为:TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ•mol﹣1;②因温度越高,CO的物质的量越多而CO2的物质的量少,说明CO2生成CO的反应是吸热反应,所以△H>0,故答案为:>;温度越高,CO的物质的量越多而CO2的物质的量少,说明CO2生成CO的反应是吸热反应;③尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,食盐水吸收HCl,氯化亚铁吸收氯气生成氯化铁,则尾气的吸收液依次是饱和食盐水、氯化亚铁溶液。
故答案为:饱和食盐水、氯化亚铁溶液;④由反应可知,氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有TiO2、C,故答案为:TiO2、C;(2)粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4,由图及表格数据可知,先分离出SiCl4,后分离出TiCl4,则先控制温度T1为58℃左右时分离出物质a为SiCl4,控制温度T2为136℃左右时分离出纯TiCl4,故答案为:SiCl4;136℃左右.【考点】盖斯定律与热化学方程式的书写;氯及其化合物;铁及其化合物;金属综合;制备实验方案的设计【专题】无机实验综合【点评】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯、发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意反应原理与实验的结合,题目难度不大。
5.(14分)(2017•天津-7)某混合物浆液含有Al(OH) 3、MnO 2和少量Na 2CrO 4。
考虑到胶体的吸附作用使Na 2CrO 4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用.回答Ⅰ和Ⅱ中的问题.Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)(1)反应①所加试剂NaOH 的电子式为。
B→C 的反应条件为,C→Al 的制备方法称为。
(2)该小组探究反应②发生的条件。
D 与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl 2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl 2.由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)。
a .温度b .Cl ﹣的浓度 c .溶液的酸度(3)0.1mol Cl 2与焦炭、TiO 2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO 2•xH 2O 的液态化合物,放热4.28kJ ,该反应的热化学方程式为 。
Ⅱ.含铬元素溶液的分离和利用(4)用惰性电极电解时,CrO 42﹣能从浆液中分离出来的原因是 ,分离后含铬元素的粒子是;阴极室生成的物质为(写化学式)。
【答案】Ⅰ.⑴Na +[ O H ]—::::加热(或煅烧) 电解法⑵ac⑶2Cl 2(g)+TiO 2(s)+2C(s)═TiCl 4(l) +2CO(g) △H=﹣85.6kJ•mol ﹣1Ⅱ.⑷在直流电场作用下,CrO 42﹣通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液。
CrO 42﹣、Cr 2O 72﹣NaOH 和H 2 【解析】(1)NaOH 为离子化合物,电子式为Na +[ O H ]—::::,B 为Al(OH) 3,在加热条件下生成氧化铝,电解熔融的氧化铝可得到铝。
故答案为:Na +[ O H ]—::::;加热(或煅烧);电解法;(2)反应涉及的条件为加热,加热下可反应,另外加热硫酸,氢离子浓度变化,可知影响的因素为温度和氢离子浓度,故答案为:ac ;(3)0.1mol Cl 2与焦炭、TiO 2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO 2•xH 2O 的液态化合物,放热4.28kJ ,由质量守恒可知还原性气体为CO ,反应的化学方程式为2Cl 2(g)+TiO 2(s)+2C(s)═TiCl 4(l) +2CO(g),则2mol 氯气反应放出的热量为(2/0.1)·4.28kJ=85.6kJ ,所以热化学方程式为2Cl 2(g)+TiO 2(s)+2C(s)═TiCl 4(l) +2CO(g) △H=﹣85.6kJ•mol ﹣。
(4)电解时,CrO 42﹣通过阴离子交换膜向阳极移动,从而从浆液中分离出来,因存在2CrO 42﹣+2H +Cr 2O 72﹣+H 2O ,则分离后含铬元素的粒子是CrO 42﹣、Cr 2O 72﹣,阴极发生还原反应生成氢气和NaOH 。
故答案为:在直流电场作用下,CrO 42﹣通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液;CrO 42﹣、Cr 2O 72﹣;NaOH 和H 2。