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第8单元·化学反应中的能量变化·（高考真题+模拟新题）
高考真题
1.（2010山东卷）下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A 生成物能量一定低于反应物总能量
B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C 英语盖斯定律，可计算某些难以直接侧脸房的反应焓变
D 同温同压下，在光照和点燃条件的不同
解析：生成物的总能量低于反应总能量的反应，是放热反应，若是吸热反应则相反，故A错；反映速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系，故B错；C是盖斯定律的重要应用，正确；根据=生成物的焓-反应物的焓可知，焓变与反应条件无关，故D错。
答案：C
2.（2010重庆卷）已知 蒸发1mol Br2（l）需要吸收的能量为30kJ，其它相关数据如下表：
则表中a为
A．404 B．260 C．230 D．200
答案D
【解析】本题考查盖斯定律的计算。由已知得：Br2(l)=Br2(g) ?H=+30KJ/mol，则H2(g) + Br2(g) = 2HBr(g)；?H= －102KJ/mol。436+a-2×369=－102；a=―200KJ，D项正确。
3.（2010天津卷）下列各表述与示意图一致的是
A．图①表示25℃时，用0.1 mol·L－1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化
B．图②中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)；ΔH < 0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C．图③表示10 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液混合时，n(Mn2+) 随时间的变化
D．图④中a、b曲线分别表示反应CH2＝CH2 (g) + H2(g)CH3CH3(g)；ΔH< 0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化
解析：酸碱中和在接近终点时，pH会发生突变，曲线的斜率会很大，故A错；正逆反应的平衡常数互为倒数关系，故B正确；反应是放热反应，且反应生成的Mn2+对该反应有催化作用，故反应速率越来越快，C错；反应是放热反应，但图像描述是吸热反应，故D错。
答案：B
命题立意：综合考查了有关图像问题，有酸碱中和滴定图像、正逆反应的平衡常数图像，反应速率图像和能量变化图像。
4.（2010广东理综卷）在298K、100kPa时，已知：2 ⊿
⊿
⊿
则⊿与⊿和⊿间的关系正确的是
A .⊿=⊿+2⊿ B ⊿=⊿+⊿
C. ⊿=⊿-2⊿ D. ⊿=⊿- ⊿
解析：第三个方程式可由第二个方程式乘以2与第一个方程式相加，有盖斯定律可知
答案：A
5.（2010浙江卷）下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是：
A.甲烷的标准燃烧热为-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-1
B. 500℃、30MPa下，将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：
△H=-38.6kJ·mol-1
C. 氯化镁溶液与氨水反应：
D. 氧化铝溶于NaOH溶液：
试题解析：本题考查热化学方程式与离子方程式的书写。A、标准燃烧热的定义，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时方出的热量(标准指298K,1atm)。水液态稳定，方程式系数就是物质的量，故A错。B、根据热化学方程式的含义，与对应的热量是1mol氮气完全反应时的热量，但次反应为可逆反应故，投入0.5mol的氮气，最终参加反应的氮气一定小于0.5mol。所以△H的值大于38.6。B错。D、氢氧化铝沉淀没有沉淀符号。
本题答案：C
教与学提示：
化学用语的教学是化学学科技术规范，强调准确性，强调正确理解与应用。特别重视热化学方程式的系数与反应热的对应关系。重视离子方程式的拆与不拆的问题。热化学方程式的书写问题由：聚集状态、系数、系数与反应热数值对应、反应热单位、可逆反应的反应热等内容构成。离子方程式的书写问题由：强弱电解质、最简整数比、定组成规律、离子方程式正误判断、守恒、定量离子方程式等内容组成。
6.（2010上海卷）．下列判断正确的是
A．测定硫酸铜晶体中结晶水含量时，灼烧至固体发黑，测定值小于理论值
B．相同条件下，2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量
C．0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液的pH大于0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液的pH
D．1L 1 mol·L-1的碳酸钠溶液吸收SO2的量大于1L mol·L-1硫化钠溶液吸收SO2的量
答案：C
解析：此题考查了实验操作、化学反应中的能量变化、溶液的pH、元素化合物等知识。测定硫酸铜晶体中结晶水含量时，灼烧至固体发黑，说明部分硫酸铜分解生成了氧化铜，测定值大于理论值，A错；氢原子转化为氢分子，形成化学键放出能量，说明2mol氢原子的能量大于1molH2，B错；碳酸的酸性弱于醋酸，故此相同浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液，C对；1L 1mol.L-1的溶液中含有溶质1mol，前者发生：Na2CO3+SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑；后者发生：2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓；分析可知，很明显后者大于前者，D错。
易错警示：此题解答是的易错点有二：一是对化学键的形成断开和吸热放热的关系不清，要能够准确理解断键吸热成键放热；二是忽视亚硫酸的酸性强于氢硫酸，不能准确判断硫化钠中通入二氧化硫时要生成氢硫酸，造成氢硫酸和亚硫酸能发生氧化还原反应生成单质硫。
7.（2010上海卷）据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列叙述错误的是
A．使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率
B．反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应
C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
答案：B
解析：此题考查化学反应速率和化学平衡知识。催化剂能提高化学反应速率，加快反应进行，也就是提高了生产效率，A对；反应需在300℃进行是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，B错；充入大量CO2气体，能使平衡正向移动，提高H2的转化率，C对；从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高CO2和H2的转化率，D对。
易错警示：利用化学平衡知识判断反应吸热还是放热时，一定要注意温度的变化使反应正向移动还是逆向移动，倘若给出的知识温度条件则无法判断。
8.（2010江苏卷）下列说法不正确的是
A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加
B．常温下，反应不能自发进行，则该反应的
C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D．相同条件下，溶液中、、的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项，铅蓄电池在放电过程中，负极反应为其质量在增加；B项，该反应是典型的吸热反应，在常温下不能自发进行；C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率；D项，可知的氧化性大于，综上分析可知，本题选AC项。
9.（2010安徽卷） X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等
Y
常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积
Z
Z和Y同周期,Z的电负性大于Y
W
W的一种核素的质量数为63，中子数为34
（1）Y位于元素周期表第　　　周期表　　　族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是　　　　　　（写化学式）。
（2）XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在　　　个σ键。在H―Y、H―Z两种共价键中，键的极性较强的是　　　　，键长较长的是　　　　　。
（3）W的基态原子核外电子排布式是　　　　　　　　　　　。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是　　　　　　　　 　　　　　　。
（4）处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质Y。
已知： XO(g)+O2(g)=XO2(g) H=－283.0 kJ·mol－2
Y(g)+ O2(g)=YO2(g) H=－296.0 kJ·mol－1
此反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：(1)3 VIA HClO4
(2)2 H-Z H-Y
(3)[Ar]3d104s1 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2
(4)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2 (g) △H=-270kJ/mol
解析：由表中可知，X为C Y为 S Z为 Cl W为Cu
10.（2010广东理综卷）硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛。
(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。
(2)在其他条件相同时，反应H3BO3 +3CH3OHB(OCH3)3 +3H2O中，H3BO 3的转化率（）在不同温度下随反应时间（t）的变化见图12，由此图可得出：
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ _ _ 。
②该反应的_____0(填“<”、“=”或“>”).
(3)H3BO 3溶液中存在如下反应：
H3BO 3（aq）+H2O（l） [B(OH)4]-( aq)+H+（aq）已知0.70 mol·L-1 H3BO 3溶液中，上述反应于298K达到平衡时，c平衡（H+）=2. 0 × 10-5mol·L-1，c平衡（H3BO 3）≈c起始（H3BO 3），水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K（H2O的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保留两位有效数字）
解析：(1)根据元素守恒，产物只能是H2， 故方程式为B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。
(2)由图像可知，温度升高，H3BO 3的转化率增大，故升高温度是平衡正向移动，正反应是吸热反应，△H＞O。
(3) K===
答案： (1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2
(2) ①升高温度，反应速率加快，平衡正向移动 ②△H＞O
(3) 或1.43
11.（2010江苏卷）下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中的化学反应为：
能提高燃煤烟气中去除率的措施有 ▲ （填字母）。
A．增大氨水浓度
B.升高反应温度
C.使燃煤烟气与氨水充分接触
D. 通入空气使转化为
采用方法Ⅰ脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的，原因是▲（用离子方程式表示）。
方法Ⅱ重要发生了下列反应：




与反应生成的热化学方程式为 。
方法Ⅲ中用惰性电极电解溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为 。（填化学式）
【答案】（1）AC
(2)S（g）+O2（g）= S O2（g） H=-574.0kJmol-1
(3) O2 SO2
【解析】本题考察的知识比较散，涉及到环境保护，一道题考察了几个知识点。覆盖面比较多。但盖斯定律、热化学方程式、离子方程式、点击方程式都是重点内容（1）提高SO2的转化率，可以增大氨水的浓度、与氨水充分接触；不需要通入CO2的原因是因为HCO3+SO2=CO2+HSO3而产生CO2 (2)主要考察盖斯定律的灵活运用。适当变形，注意反应热的计算。不要忽视热化学方程式的书写的注意事项。（3）阴极的电极产生的气体为O2和SO2.
模拟新题
1． （2010·山东省兖州市 第一次月考）在298K、1.01×105Pa下，将22g CO2通入1mol·L—1 NaOH溶液750mL中充分反应，测得反应放出x kJ的热量。已知该条件下，1mol CO2通入2mol·L—1 NaOH溶液1L中充分反应放出y kJ的热量。则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的
A．CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) △H=－(2y－x)kJ·mol—1
B．CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) △H=(4x－y)kJ·mol—1
C．CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) △H=－(4x－y)kJ·mol—1
D．2CO2(g)+2NaOH(aq)=2NaHCO3(aq) △H=－(8x－2y)kJ·mol—1
【答案】 C
〖解析〗根据碳元素和钠元素守恒，第一种情况反应的方程式为：
2CO2+3NaOH==Na2CO3+NaHCO3+H2O，可得热化学方程式①：2CO2(g)+3NaOH(aq)==Na2CO3(aq)+NaHCO3(aq)+H2O(l) △H=－4xkJ·mol -1；同理第二种情况得热化学方程式②：CO2(g)+2NaOH(aq) ==Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=－y kJ·mol -1；利用盖斯定律，①－②得CO2(g)+NaOH(aq) == NaHCO3(aq) △H=－(4x－y)kJ·mol -1。
2．2010·义乌3月月考下列有关能量转换的说法不正确的是( )
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
【答案】D
〖解析〗选项D，植物的光合作用是太阳能转化为化学能的过程，错误。
3．2010·温州八校联考已知：H2(g)＋F2(g)→2HF(g)，?H = －270 kJ?mol－1，下列说法正确的是( )
A．拆开1 mol H—H与1 mol F—F需要的总能量大于拆开2 mol H—F需要的能量
B．1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJ
C．在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量
D．标准状况下，2 L氟化氢气体分解成1 L的氢气和1 L的氟气吸收270 kJ热量
【答案】C
〖解析〗该反应为放热反应，?H = 反应物的键能之和－生成物的键能之和<0，A项错误。B项中，气态HF含能量大于液态HF，所以生成2 mol液态HF时，放热应大于270 kJ，B项错。热方程式中的系数单位是摩尔，所以D项错。
4．2010·杭州月考有关键能数据如表所示：
化学键
Si—O
O=O
Si—Si
键能/kJ·mol－1
x
498.8
176
已知晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为：Si(s)＋O2(g) ＝SiO2(s)，?H = －989.2 kJ/mol。则x的值为( )
A．460 B．920 C．1165.2 D．423.3
【答案】A
〖解析〗注意：Si—Si键的数目是2，Si—O键的数目是4。有：?H = 反应物的键能之和－生成物的键能之和 = 2×176＋498.8－4x = －989.2，解得x = 460。
5．2010·杭州月考工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2 、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%。下列热化学方程式正确的是( )
A．2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)；?H＝＋196.6 kJ/mol
B．2SO2(g)＋O2(g)SO3(g)；?H＝－98.3 kJ/mol
C．SO2(g)＋1/2O2(g)SO3(g)；?H＝＋98.3 kJ/mol
D．SO2(g)＋1/2O2(g)SO3(g)；?H＝－196.6 kJ/mol
【答案】A
〖解析〗从原料的量、转化率为50%知，1 mol SO2完全反应放出热量98.3 kJ，所以得SO2(g)＋O2(g) = SO3(g) ?H = －98.3 kJ·mol－1，从而判断出选项B、C、D都错；把该热方程式反转，再乘以2，即为A项，故A项正确。
6．2010·杭州高中月考下列说法或表示方法不正确的是( )
A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量少
B．由C(石墨)→C(金刚石) ?H = ＋11.9 kJ·mol—1可知，石墨比金刚石稳定
C．在稀溶液中：H＋＋OH－ = H2O ?H = －57.3 kJ·mol—1，若将含1 mol CH3COOH的醋酸溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量小于57.3 kJ
D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g) = 2H2O(l) ?H = ＋285.8 kJ·mol－1
【答案】D
〖解析〗A项，蒸气比固体含能量多，所以放热多，正确。B项，石墨→金刚石是吸热的，说明石墨含能量少，故石墨比金刚石稳定，B项正确。C项，由于CH3COOH是弱酸，其电离吸热，所以1 mol CH3COOH完全中和时，放热比57.3 kJ小，正确。D项中，燃烧是放热的，?H应该是负值，错误。
7．（2010·宣武二模）已知碳酸钙的分解① CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) 仅在高温下自发；氯酸钾的分解
② 2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2(g) 在任何温度下都自发,下面有几组焓变数据，其中可能正确的
A．△H1= -178.32kJ·mol-1 △H2= -78.3kJ·mol-1 （ ）
B．△H1= +178.32kJ·mol-1 △H2= -78.3kJ·mol-1
C．△H1= -178.32kJ·mol-1 △H2= +78.3kJ·mol-1
D．△H1= +178.32kJ·mol-1 △H2= +78.3kJ·mol-1
【答案】 B。
【解析】两个反应都是熵增加反应即△S＞0 ，反应②任何温度时反应自发进行，即△H-T△S＜0，则△H＜0 ；反应①只有高温时△H-T△S＜0，反应才能自发进行，而△S＞0，根据△H-T△S知△H＞0。
8．2010·海宁联考红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的?H表示生成l mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是_______________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是______________________________。上述分解反应是一个可逆反应。温度Tl时，在密闭容器中加入0.80 mol PCl5，反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol，其分解率al等于_____________；若反应温度由Tl升高到T2，平衡时PCl5的分解率为a2，a2_________ al(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是__________________________________________________。
(4)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的?H3 = ________________，一步反应生成1 mol PCl5的?H4______?H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是：_____________________________。
【答案】(1)2P(s)＋3Cl2(g) = 2PCl3(g)；?H =－612 kJ/mol。
(2)PCl5(g) = PCl3(g)＋Cl2(g)；?H =＋93 kJ/mol； 25%； 大于。
(3)两步反应都是放热反应，降温有利于提高产率，防止产物分解。
(4)－399 kJ/mol； 等于。
(5)PCl5＋4H2O = H3PO4＋5HCl。
〖解析〗(1)一个反应的反应热 = 生成物的总能量－反应物的总能量 = 反应物的键能之和－生成物的键能之和，由此可知P(s)＋3/2Cl2(g) = PCl3(g)；?H =－306 kJ/mol，PCl5(g) = PCl3(g)＋Cl2(g)；?H= ＋93 kJ/mol。
(2)PCl5的分解率 =×100% = ×100% = 25%。由于PCl5的分解反应是吸热反应，因此温度越高分解率亦越高，因此有a2大于al。
(3)题中强调制备PCl5的中间过程须降温，很显然宜从化学平衡的角度出发回答问题，由于两步反应都是放热反应，降温有利于提高产率，且能防止产物分解。
(4)由于反应的始态和终态相同，因此不管通过一步反应还是几步反应其反应的热效应是相同(盖斯定律)，同时由题中所给图像可知?H3 =－306 kJ/mol＋(－93 kJ/mol) =－399 kJ/mol。
(5)PCl5与足量的水反应相当于PCl5发生水解反应，题中告知产物为两种酸，根据元素的化合价易推导出两种酸为H3PO4和HCl。

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