2019年高考化学专题分类汇编 专题十一 化学反应与能量变化 热化学方程式 (解析版)
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专题十一化学反应与能量变化热化学方程式（解析版）1【2019 上海等级考】18. 根据图示下列说法正确的是（）A. 断开非极性键和生成极性键的能量相同B. 反应Ⅱ比反应Ⅲ生成的OH键更牢固C. 12O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)-Q（Q>0）D. H2O(g)→12O2(g)+H2(g)+Q（Q>0）【答案】 C【解析】从反应历程图像可以判断1/2mol O2(g)+1molH2(g)的能量低于1molOH(g)+H(g)，因此1/2O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)反应为吸热反应，所以C正确。
2.【2019 浙江4月选考】23.MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M＝Ca、Mg)：M2+(g)＋CO32-(g)M2+(g)＋O2−(g)＋CO2(g)已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。
下列说法不正确．．．的是A. ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0B. ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0C. ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)D. 对于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3【答案】C【解析】根据盖斯定律，得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,又易知Ca2+半径大于Mg2+半径，所以CaCO3的离子键强度弱于MgCO3,CaO的离子键强度弱于MgO。
A. ΔH1表示断裂CO32-和M2+的离子键所吸收的能量，离子键强度越大，吸收的能量越大，因而ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0，A项正确；B. ΔH2表示断裂CO32-中共价键形成O2−和CO2吸收的能量，与M2+无关，因而ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0，B项正确；C.由上可知ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)<0，而ΔH3表示形成MO离子键所放出的能量，ΔH3为负值，CaO的离子键强度弱于MgO，因而ΔH3(CaO)>ΔH3(MgO)，ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)>0，C项错误；D.由上分析可知ΔH1+ΔH2>0，ΔH3<0，故ΔH1＋ΔH2＞ΔH3，D项正确。
故答案选C。
3.【2019 江苏】11.氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。
下列有关说法正确的是A. 一定温度下，反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0B. 氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e−4OH−C. 常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.02×1023D. 反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：ΔH=反应中形成新共价键的键能之和−反应中断裂旧共价键的键能之和【答案】A【解析】A.体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向，该反应属于混乱度减小的反应，能自发说明该反应为放热反应，即∆H<0，故A正确；B.氢氧燃料电池，氢气作负极，失电子发生氧化反应，中性条件的电极反应式为:2H2 - 4e- =4H+，故B错误；C.常温常压下，Vm≠22.L/mol，无法根据气体体积进行微粒数目的计算，故C错误；D.反应中，应该如下估算：∆H=反应中断裂旧化学键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和，故D错误；故选A。
4.【2019 北京】下列示意图与化学用语表述内容不相符的是（水合离子用相应离子符号表示）A B C DNaCl溶于水电解CuCl2溶液CH3COOH在水中电离H2与Cl2反应能量变化NaCl Na++Cl−CuCl2Cu2++2Cl−CH3COOH CH3COO−+H+H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH=−183kJ·mol−1A. AB. BC. CD. D【答案】B【解析】A.NaCl为强电解质，NaCl溶于水，NaCl在水分子作用下，自发解离为Na+和Cl-，故电离方程式为NaCl=Na++Cl-，故A不符合题意；B.电解氯化铜溶液，铜离子向阴极移动，得电子，发生电极反应为：Cu2++2e-=Cu,氯离子向阳极移动，失电子，发生电极反应为：2Cl-+2e-=Cl2,所以电解总反应为：Cu2++2Cl-Cu+Cl2，故B符合题意；C.CH3COOH为弱电解质，溶于水部分电离，因此电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+，故C不符合题意；D.由图可知，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热等于断裂反应物分子中的化学键吸收的总能量（436kJ/mol+243kJ/mol=679kJ/mol）,与形成生成物分子中化学键放出的总能量（431kJ/mol×2=862kJ/mol）之差，即放热183kJ/mol,放热∆H为负值，所以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)∆H=-183kJ/mol，故D不符合题意；综上所述，本题应选B。
5.【2019 北京】10.氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
（1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。
②已知反应器中还存在如下反应：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH3……iii为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用__________反应的ΔH。
【答案】(1).① CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2② C(s)+CO2(g)=2CO(g)【解析】（1）①由于生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4：1，反应物是甲烷和水蒸气，因而反应方程式为CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2；②ⅰ-ⅱ可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),设为ⅳ，用ⅳ-ⅲ可得C(s)+CO2(g)=2CO(g)，因为还需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应的焓变；6.【2019新课标Ⅰ卷】10.水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。
回答下列问题：（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
可知水煤气变换的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_________eV，写出该步骤的化学方程式_______________________。
【答案】(3). 小于 2.02 COOH+H+H2O===COOH+2H+OH或H2O===H+OH【解析】（3）根据水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]并结合水煤气变换的反应历程相对能量可知，CO(g)+H2O(g)的能量（-0.32eV）高于CO2(g)+H2(g)的能量（-0.83eV），故水煤气变换的ΔH小于0；活化能即反应物状态达到活化状态所需能量，根据变换历程的相对能量可知，最大差值为：其最大能垒（活化能）E正=1.86-(-0.16)eV=2.02eV；该步骤的反应物为COOH+H+H2O===COOH+2H+OH；因反应前后COOH和1个H未发生改变，也可以表述成H2O===H+OH；【点睛】本题以水煤气交换为背景，考察化学反应原理的基本应用，较为注重学生学科能力的培养，难点在于材料分析和信息提取，图像比较新，提取信息能力较弱的学生，会比较吃力。
第（3）问来源于我国化学工作者发表在顶级刊物Science中的文章“沉积在α-MoC上单层金原子对水煤气的低温催化反应”，试题以文章中的单原子催化能量变化的理论计算模型为情境，让学生认识、分析催化吸附机理及反应过程中的能量变化。
7.【2019新课标Ⅱ卷】9.环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题：（1）已知：(g)= (g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol−1 ①H2(g)+ I2(g)=2HI(g) ΔH2=﹣11.0 kJ·mol−1 ②对于反应：(g)+ I2(g)=(g)+2HI(g) ③ ΔH3=___________kJ·mol−1。
【答案】(1). 89.3【解析】（1）根据盖斯定律可得：反应③=①+②，可得反应③的ΔH3= ΔH1 +ΔH2 =89.3KJ/mol；8.【2019新课标Ⅲ卷】10.近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。
因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。
回答下列问题：（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl 2(s)=CuCl(s)+12Cl 2(g) ΔH 1=83 kJ·mol -1 CuCl(s)+12O 2(g)=CuO(s)+12Cl 2(g) ΔH 2=-20 kJ·mol -1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl 2(s)+H 2O(g) ΔH 3=-121 kJ·mol -1 则4HCl(g)+O 2(g)=2Cl 2(g)+2H 2O(g)的ΔH =_________ kJ·mol -1。
【答案】 (2). ﹣116 【解析】（2）根据盖斯定律知，（反应I+反应II+反应III ）×2得4HCl(g)+O 2(g)=2Cl 2(g)+2H 2O(g) ∆H=（∆H 1+∆H 2+∆H 3）×2=-116kJ∙mol -1；9.【2019 天津 】10.多晶硅是制作光伏电池的关键材料。
以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题：Ⅰ．硅粉与HCl 在300℃时反应生成31mol SiHCl 气体和2H ，放出225kJ 热量，该反应的热化学方程式为________________________。
3SiHCl 的电子式为__________________。
Ⅱ．将4SiCl 氢化为3SiHCl 有三种方法，对应的反应依次为： ①()()()()423SiCl g H g SiHCl g HCl g ++ 10H ∆>②()()()()4233SiCl g 2H g Si s 4SiHCl g ++ 20H ∆<③()()()()()4232SiCl g H g Si s HCl g 3SiHCl g +++ 3H ∆（4）反应③的3H ∆=______（用1H ∆，2H ∆表示）。
