2013年高考化學(xué) 試題分類解析 考點(diǎn)06 化學(xué)反應(yīng)與能量變化

考點(diǎn)6化學(xué)反應(yīng)與能量變化1.（2013·上?；瘜W(xué)·8）糕點(diǎn)包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等，其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是A.脫氧過程是吸熱反應(yīng)，可降低溫度，延長糕點(diǎn)保質(zhì)期B.脫氧過程中鐵作原電池正極，電極反應(yīng)為：Fe-3eFe3+C.脫氧過程中碳做原電池負(fù)極，電極反應(yīng)為：2H2O+O2+4e4OH-D.含有1.12g鐵粉的脫氧劑，理論上最多能吸收氧氣336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）【答案】D【解析】根據(jù)題意鐵作為電池負(fù)極（Fe-2e-=Fe2-） 碳作原電池正極（2H2O+O2+4e=4OH）因此BC錯(cuò)誤，脫氧過程是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)生成的Fe2-繼續(xù)被O2氧化2.（2013·上?；瘜W(xué)·9）將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應(yīng)劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可見A. NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.該反應(yīng)中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D.反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NH4HCO3+HClNH4Cl+CO2+H2O-Q【答案】B【解析】根據(jù)醋酸逐漸凝固說明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則AC錯(cuò)誤，B正確，熱化學(xué)方程式的書寫要標(biāo)出物質(zhì)的狀態(tài) D錯(cuò)誤。3.（2013·北京理綜·6）下列設(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是【答案】D【解析】A、硅太陽能電池是將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，故錯(cuò)誤；B、鋰離子電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，故錯(cuò)誤；C、太陽能集熱器是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽叔e(cuò)誤；D、燃料燃燒將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為熱能，故正確。4.（2013·新課標(biāo)卷·12）在1200時(shí)，天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)H2S（g）+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g) H12H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) H2H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) H32S(g) =S2(g) H4則H4的正確表達(dá)式為A.H4=（H1+H2-3H3）B.H4=（3H3-H1-H2）C.H4=（H1+H2+3H3） D.H4=（H1-H2-3H3） 解析：考察蓋斯定律。根據(jù)S守恒原理，要得到方程式4，可以用（方程式1+方程式23×方程式2）×；所以，選擇A。5.（2013·重慶理綜·12）已知：P4(s)6Cl2(g)4PCl3(g) HakJ·mol1 P4(s)10Cl2(g)4PCl5(g) H bkJ·mol1P4具有正四面體結(jié)構(gòu)，PCl5中PCl鍵的鍵能為ckJ·mol1,PCl3中PCl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol1下列敘述正確的是( )APP鍵的鍵能大于PCl鍵的鍵能B可求Cl2(g)PCl3(g)PCl5(s)的反應(yīng)熱HCClCl鍵的鍵能kJ·mol1DPP鍵的鍵能為kJ·mol1 解析：考察蓋斯定律以及鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系。根據(jù)P4是正四面體，P4有6個(gè)PP鍵， 6E(PP)+6（ClCl）12×1.2c=a, 6E(PP)+10（ClCl）20c=b, Cl2(g)PCl3(g)PCl5(g) H=( bkJ·mol1akJ·mol1)/4。A項(xiàng)，E(PP)<E(PCl)；B項(xiàng)，PCl5是固態(tài)，無法計(jì)算；C項(xiàng)，4E(ClCl)+12×1.2c20×c=ba，有E(ClCl)= ，正確；D項(xiàng)，經(jīng)過計(jì)算，E(PP)= ，錯(cuò)誤。選擇C。6（2013·海南化學(xué)·5）已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)H12 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)H2C(s)+ O2(g)=CO2(g) H3則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的H為A12H3+5H2-2H1B2H1-5H2-12H3C12H3-5H2-2H1DH1-5H2-12H3答案A解析：蓋斯定律常規(guī)考查。7.（2013·福建理綜·11）某科學(xué)家利用二氧化鈰（CeO2）在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變成H2、CO。其過程如下：下列說法不正確的是A該過程中CeO2沒有消耗B該過程實(shí)現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化C右圖中H1=H2+H3D以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為 CO+4OH2e=CO32+2H2O【知識(shí)點(diǎn)】蓋斯定律，化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，電極反應(yīng)式的書寫【答案】C 【解析】A 項(xiàng)，我們把兩個(gè)反應(yīng)相疊加就可以得到，所以CeO2 沒有消耗；B 項(xiàng)，該反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化；C 項(xiàng)，根據(jù)所給的關(guān)系可知H3=-（H2+H1）；D 項(xiàng)，堿性燃料電池的總反應(yīng)為2CO+4OH+O2=2CO32+2H2O， 負(fù)極反應(yīng)是CO+4OH2e=CO32+2H2O， 正極反應(yīng)是O2+2H2O4e=4OH。8.（15分）（2013·新課標(biāo)卷I·28）二甲醚（CH3OCH3）是無色氣體，可作為一種新型能源，由合成氣（組成為H2、CO、和少量CO2）直接制備二甲醚，其中主要過程包括以下四個(gè)反應(yīng)： CO(g）+ 2H2(g) = CH3OH(g)                  H1=-90.1 kJ·mol-1 CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)            H2=-49.0 kJ·mol-1 水煤氣變換反應(yīng)：     CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g)             H3=-41.1 kJ·mol-1 二甲醚合成反應(yīng)： 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)           H4=-24.5 kJ·mol-1 Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是                    （以化學(xué)方程式表示） 分析二甲醚合成反應(yīng)對(duì)于CO轉(zhuǎn)化率的影響                     。 由H2和CO直接制備二甲醚（另一產(chǎn)物為水蒸氣）的熱化學(xué)方程式為               。有研究者在催化劑（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3），壓強(qiáng)為5.0MPa的條件下由H2和CO直接制備二甲醚，結(jié)果如下圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是_。 二甲醚直接燃料電池具有啟動(dòng)快，效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于甲醇直接燃燒燃料電池（5.93kW·h·kg-1），若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為_。 一個(gè)二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化，可以產(chǎn)生_個(gè)電子的電量；該電池理論輸出電壓1.20V，能量密度E=_（列式計(jì)算，能量密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量，1kW·h=3.6×105J ） 【答案】（1）Al2O3（鋁土礦）+2NaOH=2NaAlO2+H2O；NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3； (2)消耗甲醇，促進(jìn)甲醇合成反應(yīng)平衡向右移，CO轉(zhuǎn)化率增大，生成的H2O通過水煤氣反應(yīng)消耗部分CO （3）2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)；H=-204.7kJ/mol；該反應(yīng)分子數(shù)減小，壓強(qiáng)升高平衡右移，CO和H2的轉(zhuǎn)化率增大，CH3OCH3產(chǎn)率增加，壓強(qiáng)升高使CO和H2的濃度增加，反應(yīng)速率增大。 9.（2013·江蘇化學(xué)·20）(14分)磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素，主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g) H1=3359.26 kJ·mol1CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s) H2=89.61 kJ·mol12Ca3(PO4)2(s)6SiO2(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g) H3則H3= kJ·mol1。(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化學(xué)方程式表示：11P460CuSO496H2O=20Cu3P24H3PO460H2SO4 60molCuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是 。(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通過H3PO4與NaOH溶液反應(yīng)獲得，含磷各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH 的關(guān)系如右圖所示。為獲得盡可能純的NaH2PO4，pH應(yīng)控制在 ；pH=8時(shí)，溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系為 。Na2HPO4溶液顯堿性，若向溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液則顯酸性，其原因是 (用離子方程式表示)。(4)磷的化合物三氯氧磷()與季戊四醇()以物質(zhì)的量之比2:1 反應(yīng)時(shí)，可獲得一種新型阻燃劑中間體X，并釋放出一種酸性氣體。季戊四醇與X 的核磁共振氫譜如下圖所示。 酸性氣體是 (填化學(xué)式)。 X的結(jié)構(gòu)簡式為 ?！緟⒖即鸢浮?0.(14分)(1)2821.6 (2)3mol(3)45.5(介于此區(qū)間內(nèi)的任意值或區(qū)間均可) c(HPO42)c(H2PO4)3Ca22HPO42=Ca3(PO4)22H(4)HCl 【解析】本題圍繞磷及其化合物展開，涉及元素化合物性質(zhì)、熱化學(xué)方程式、氧化還原反應(yīng)判斷、離子反應(yīng)方程式的書寫、讀圖讀表、pH控制、核磁共振氫譜推結(jié)構(gòu)等的綜合題，是以常見物質(zhì)相關(guān)的化學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)、生活中具體運(yùn)用的典型試題。(1)H3=H16H2=2821.6kJ·mol1。(2)60molCuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量先看銅從正二價(jià)變?yōu)檎粌r(jià)得60mol電子，P4變H3PO4失20mol電子，因此，60molCuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是3mol。(3)為獲得盡可能純的NaH2PO4，pH應(yīng)控制從圖表中找出H2PO4分布分?jǐn)?shù)最在值的區(qū)間，即45.5左右。pH=8時(shí)，溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系也從圖表中找出，即c(HPO42)c(H2PO4)Na2HPO4溶液顯堿性，若向溶液中加入足量的CaCl2 溶液，溶液則顯酸性，其原因是有Ca3(PO4)2后，溶液中氫離子濃度增加。