2017年高考化学真题分类汇编化学反应与能量.pdf
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1、1 专题 6 化学反应与能量 (选修 4) 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
2、;反应热和焓变;原电池与电解池;菁优网版权所有 【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 C(s) +H2O(g) CO (g)+H2(g) H1=a kJ?mol 1 CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) H2=b kJ?mol 1 CO2(g)+3H2(g) CH 3OH(g)+H2O(g) H3=c kJ?mol 1 2CH3OH(g) CH3OCH3
3、(g)+H 2O(g) H4=d kJ?mol 1 A反应、为反应提供原料气 B反应也是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/2 kJ?mol 1 D反应2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d ) kJ?mol 1 【答案】 C 【解析】 A反应中的反应物为CO2、H2,由反应可知,反应、为反应提供原料 气,故A 正确;B反应中的反应物为CO2,转化为甲醇,则反应也是CO2 资源化利用的方法之一,故B 正确; C由反应可知,物质的量与热量成正比,且气态水的能量比液态水的能量
4、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+ 得 到2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) , 则 2 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;优网版权所有 【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
5、.反应 N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的 H0, S0 B.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, KspMg(OH)2=5.6 10 12,pH=10 的含 Mg2+ 溶液中, c(Mg 2+) 5.6 10 4 mol?L 1 D.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 10 23 【答案】 B C 【分析】 A.合成氨反应为放热反应,H0,且为气体体积减小的反应,则S0,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
6、含 Mg 2+溶液中, c(OH)=104 mol?L 1,c(Mg2+ ) 5.6 10 12/(104)2=5.6 104 mol?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。菁优网版权 【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 为易错点,题目难度中等。 4 (13 分) (2017?北
7、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TiCl 4的流程示意图如下: 资料: TiCl 4及所含杂质氯化物的性质 化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2 沸点 /58 136 181(升华)316 1412 熔点 /69 25 193 304 714 在 TiCl4中 的溶解性 互溶微溶难溶 (1)氯化过程:TiO2与 Cl2难以直接反应,加碳生成CO 和 CO2可使反应得以进行。 已知: TiO2(s) +2Cl 2(g)=TiCl4(g)+O2(g) H1=+175.4kJ?mol 1 2C(s) + O2(g)=
8、2CO(g) H2=220.9kJ?mol 1 3 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和 CO(g)的热化学方程式: 。 氯化过程中CO 和 CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2 生成 CO 反应的 H0(填 “ ”“” 或“=”) ,判断依据: 。 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 。 氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl 4混合液,则滤渣中含有 。 (2)精制过程:粗TiCl 4经两步蒸馏得纯 TiCl 4。示意图如下: 物质 a 是,T2应控制在。 【答案】 TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s
9、)=TiCl4(g)+2CO(g) H=45.5kJ?mol 1 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 反应是吸热反应饱和食盐水、氯化亚铁溶液TiO2、C SiCl4 136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+2CTiCl4+2CO,结合表格中数据可知,蒸馏得到纯TiCl4, (1)由 ITiO2(s)+2Cl 2(g)=TiCl4(g)+O2(g) H1=+175.4kJ?mol 1 II. 2C(s)+O2(g)=2CO(g) H2=220.9kJ?mol 1, 结合盖斯定
10、律可知,I+II 得到 TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl 4(g)+2CO(g) ,H=( +175.4kJ?mol 1)+(220.9kJ?mol1)=45.5kJ?mol1, 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)+2Cl 2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) H= 45.5kJ?mol 1; 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
11、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; 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; 由反应可知, 氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl 4混合液, 则滤渣中含有 TiO2、C, 4 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
12、右时分离出 纯 TiCl 4,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菁优网版权所有 【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、MnO2和少量 Na2CrO4。考虑到胶 体的吸附作用使Na2CrO4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
13、离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用回答和中的问题 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 所 加 试 剂NaOH的 电 子 式 为。 BC的 反 应 条 件 为,CAl 的制备方法称为。 (2)该小组探究反应发生的条件。D 与浓盐酸混合, 不加热, 无变化; 加热有 Cl2生成, 当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2由此判断影响该反应有效进行 的因素有 (填序号 )。 a温度bCl 的浓度 c溶液的酸度 (3) 0.1mol Cl 2与焦炭、 TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成 TiO2?xH2O 的液态化合物
14、,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为 。 含铬元素溶液的分离和利用 (4)用惰性电极电解时,CrO4 2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】 Na+ O H : : : 加热 (或煅烧 ) 电解法ac 2Cl2(g)+TiO 2(s)+2C(s) TiCl4(l) +2CO(g) H=85.6kJ?mol 1 5 在直流电场作用下,CrO42 通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液。 CrO4 2、Cr 2O7 2 NaOH 和 H2 【解析】(1) NaOH 为离子化合物,电子式为 Na+ O H : : : ,B 为 A
15、l(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 Cl2与焦炭、 TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2?xH2O 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 2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s) TiCl4(l) +2CO(g) , 则2mol氯 气 反 应 放 出 的 热 量 为 (2/0.
16、1) 4.28kJ=85.6kJ,所以热化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s) TiCl4(l) +2CO(g) H=85.6kJ?mol 。 (4) 电解时,CrO42 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 2CrO42 +2H+ Cr2O7 2+H 2O,则分离后含铬元素的粒子是CrO4 2、Cr 2O7 2,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,CrO42 通过阴离子交换膜向阳极室移 动,脱离浆液;CrO4 2 、Cr2O7 2 ;NaOH 和 H2。 【考点】 物质结构;钠及其化合物;铝及其化合物;化学反应与能量;电解原理
17、。物质分 离和提纯的方法和基本操作综合应用;菁优网版权所 【专题】无机实验综合。 【点评】 本题为 2017 年天津考题,侧重考查物质的制备、分离以及电解知识,解答本题, 注意把握物质的性质,能正确分析试验流程,把握电解的原理,题目难度不大,有利于培 养学生的分析能力和实验能力。 反应热的计算 (盖期定律 )与重要的反应热 1 (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 C(s) +H 2O(g) CO (g)+H2(g) H1=a kJ?mol 1 CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) H2=b kJ?mol 1 CO2(g
18、)+3H2(g) CH 3OH(g)+H2O(g) H3=c kJ?mol 1 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=d kJ?mol 1 A反应、为反应提供原料气 B反应也是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/2 kJ?mol 1 D反应2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d ) kJ?mol 1 【答案】 C 【解析】 A反应中的反应物为CO2、H2,由反应可知,反应、为反应提供原料 6 气,故A 正确;B反应中的反应物为CO2,转化为甲醇,则
19、反应也是CO2 资源化利用的方法之一,故B 正确; C由反应可知,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+ 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;优网版权所有 【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
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- 2017 年高 化学 分类 汇编 化学反应 能量
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