2013年高考化学 试题分类解析 考点06 化学反应与能量变化

考点6化学反应与能量变化

1.（2013·上海化学·8）糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是

A.脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期 B.脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3e→Fe3+

C.脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e→4OH-

D.含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况） 【答案】D

【解析】根据题意铁作为电池负极（Fe-2e-=Fe2-） 碳作原电池正极（2H2O+O2+4e=4OH） 因此BC错误，脱氧过程是放热反应，A项错误，D项生成的Fe2-继续被O2氧化

2.（2013·上海化学·9）将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见

A. NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应 B.该反应中，热能转化为产物内部的能量 C.反应物的总能量高于生成物的总能量

D.反应的热化学方程式为：NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O-Q 【答案】B

【解析】根据醋酸逐渐凝固说明该反应是吸热反应，则AC错误，B正确，热化学方程式的书写要标出物质的状态 D错误。

3.（2013·北京理综·6）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是

【答案】D 【解析】

A、硅太阳能电池是将太阳能直接转化为电能，故错误；B、锂离子电池将化学能直接转化为电能，故错误；C、太阳能集热器是将太阳能转变为热能，故错误；D、燃料燃烧将化学能直接转化为热能，故正确。

4.（2013·新课标卷Ⅱ·12）在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应 H2S（g）+

3O2(g)=SO2(g)+H2O(g) 2 △H1

2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) △H2

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H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) 2S(g) =S2(g)

△H3 △H4

则△H4的正确表达式为 A.△H4=C.△H4=

3（△H1+△H2-3△H3） 2

B.△H4=

3（3△H3-△H1-△H2） 233（△H1+△H2+3△H3） D.△H4= （△H1-△H2-3△H3） 22 解析：考察盖斯定律。根据S守恒原理，要得到方程式4，可以用（方程式1+方程式2—3×3

方程式2）×；所以，选择A。

2

5.（2013·重庆理综·12）已知：P4(s)＋6Cl2(g)＝4PCl3(g) ΔH＝akJ·mol1

－

P4(s)＋10Cl2(g)＝4PCl5(g) ΔH＝ bkJ·mol1

－

P4具有正四面体结构，PCl5中P－Cl键的键能为ckJ·mol1,PCl3中P－Cl键的键能为1.2ckJ·mol

－

－1

下列叙述正确的是( )

A．P－P键的键能大于P－Cl键的键能 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)＝PCl5(s)的反应热ΔH b－a＋5.6c－C．Cl－Cl键的键能kJ·mol1

45a－3b＋12c－

D．P－P键的键能为kJ·mol1

8

解析：考察盖斯定律以及键能与反应热的关系。根据P4是正四面体，P4有6个P—P键， 6E(P—P)+6（Cl—Cl）—12×1.2c=a, 6E(P—P)+10（Cl—Cl）—20c=b, Cl2(g)＋PCl3(g)＝PCl5(g) △H=( bkJ·mol1—akJ·mol1)/4。A项，E(P—P)－

－

项，4E(Cl—Cl)+12×1.2c—20×c=b—a，有E(Cl—Cl)= E(P—P)=

5a—3b—12c

，错误。选择C。

12

b－a＋5.6c

，正确；D项，经过计算，4

6．（2013·海南化学·5）已知下列反应的热化学方程式：

6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) △H1 2 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) △H2 C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3

则反应4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的△H为 A．12△H3+5△H2-2△H1 B．2△H1-5△H2-12△H3 C．12△H3-5△H2 -2△H1 D．△H1-5△H2-12△H3 [答案]A

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[解析]：盖斯定律常规考查。

7.（2013·福建理综·11）某科学家利用二氧化铈（CeO2）在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：

下列说法不正确的是

A．该过程中CeO2没有消耗

B．该过程实现了太阳能向化学能的转化 C．右图中△H1=△H2+△H3

D．以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为 CO+4OH——2e—=CO32—+2H2O 【知识点】盖斯定律，化学反应中的能量变化，电极反应式的书写 【答案】C

【解析】A 项，我们把两个反应相叠加就可以得到，所以CeO2 没有消耗；B 项，该反应实现了太阳能向化学能的转化；C 项，根据所给的关系可知△H3=-（△H2+△H1）；D 项，碱性燃料电池的总反应为2CO+4OH—+O2—=2CO32—+2H2O， 负极反应是CO+4OH——2e—=CO32—+2H2O， 正极反应是O2+2H2O—4e—=4OH—。

8.（15分）（2013·新课标卷I·28） 二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO、和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应： ①CO(g）+ 2H2(g) = CH3OH(g) △H1=-90.1 kJ·mol-1 ②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0 kJ·mol-1 水煤气变换反应：

③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1 kJ·mol-1 二甲醚合成反应：

④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5 kJ·mol-1

⑴Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 （以化学方程式表示） ⑵分析二甲醚合成反应④对于CO转化率的影响 。

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⑶由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 。 ⑷有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3），压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是____________。

⑸二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池（5.93kW·h·kg-1），若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______________。 一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生___________个电子的电量；该电池理论输出电压1.20V，能量密度E=_____（列式计算，能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×105J ）

【答案】（1）Al2O（铝土矿）+2NaOH=2NaAlO2+H2O；NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓； 3

(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应①平衡向右移，CO转化率增大，生成的H2O通过水煤气反应消耗部分CO

（3）2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)；ΔH=-204.7kJ/mol；该反应分子数减小，压强升高平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加，压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大。

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9.（2013·20）(14分)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷江苏化学·

酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。

(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下： 2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)=6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g) △H1=＋3359.26 kJ·mol－1 CaO(s)＋SiO2(s)=CaSiO3(s) △H2=－.61 kJ·mol－1 2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)=6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g) △H3

mol－1。 则△H3= kJ·

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(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示： 11P4＋60CuSO4＋96H2O=20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4 60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是 。 (3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如右图所示。

①为获得尽可能纯的NaH2PO4，pH应控制在 ；pH=8时，溶液中主要含磷物种

浓度大小关系为 。

②Na2HPO4溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液则显酸性，其原因是 (用离子方程式表示)。 (4)磷的化合物三氯氧磷(

)与季戊四醇(

)以物质的量之比2:1 反

应时，可获得一种新型阻燃剂中间体X，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X 的核磁共振氢谱如下图所示。

①酸性气体是 (填化学式)。

②X的结构简式为 。 【参】 20.(14分)

(1)2821.6 (2)3mol

(3)①4～5.5(介于此区间内的任意值或区间均可) c(HPO42－)＞c(H2PO4－)

22

②3Ca＋＋2HPO4－=Ca3(PO4)2↓＋2H＋

(4)①HCl ②

【解析】本题围绕磷及其化合物展开，涉及元素化合物性质、热化学方程式、氧化还原反应判断、离子反应方程式的书写、读图读表、pH控制、核磁共振氢谱推结构等的综合题，是以常见物质相关的化学知识在生产、生活中具体运用的典型试题。 (1)△H3=△H1＋6△H2=2821.6kJ·mol－1。

(2)60molCuSO4能氧化白磷的物质的量先看铜从正二价变为正一价得60mol电子，P4变H3PO4失20mol电子，因此，60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是3mol。

(3)①为获得尽可能纯的NaH2PO4，pH应控制从图表中找出H2PO4－分布分数最在值的区间，即4～5.5左右。pH=8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系也从图表中找出，即

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c(HPO42－)＞c(H2PO4－)

②Na2HPO4溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl2 溶液，溶液则显酸性，其原因是 有Ca3(PO4)2↓后，溶液中氢离子浓度增加。 - 7 -