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专题06化学反应与能量【母题来源】2019年高考新课标Ⅱ卷，节选【母题题文】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=100.3kJ·mol−1①H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH2=−11.0kJ·mol−1②对于反应：(g)+I2(g)(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol−1。【答案】（1）89.3【试题解析】（1）根据盖斯定律①+②，可得反应(g)+I2(g)(g)+2HI(g)③ΔH3=ΔH1+ΔH2=100.3kJ·mol−1+（−11.0kJ·mol−1）=89.3kJ·mol−1。【命题意图】本题以盖斯定律的应用立题，以非选择题的形式考查热化学方程式反应热的计算。要求考生理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。【命题方向】化学反应中的能量变化属于逐渐强化的高考热点，涉及到焓变与化学键的关系，热化学方程式的书写和正误判断，反应热大小的比较和计算，燃烧热和中和热的理解与测定等。预计在2020年的高考中，反应热的考查内容将不断拓宽，对热化学方程式的书写及盖斯定律的应用要求会有所提高，另外试题可能更加关注能源问题、科技成果，运用化学基本理论或有机物的知识解决实际问题。【得分要点】运用盖斯定律计算反应热第一步，找目标确定目标方程式，找出目标方程式中各物质出现在已知化学方程式中的位置。第二步，定转变根据目标方程式中各物质计量数和所在位置对已知化学方程式进行转变：或调整计量数，或调整方向。第三步，相加减对热化学方程式进行四则运算得到目标方程式及其ΔH。应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时需要注意以下问题：①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。1．【上海市闵行区2019年高三二模】热化学方程式2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)+196kJ。说法正确的是A．生成0.5LO2时放热98kJB．H2O为气态时，放热大于196kJC．反应物总能量小于生成物总能量D．加入催化剂MnO2，反应热不变【答案】D【解析】A.热反应方程式中反应物和生成物的系数表示的是它们的物质的量而不是体积，故A错误；B.H2O从液态变为气态时，需要吸收热量，所以该反应中H2O为气态时，放热小于196kJ，故B错误；C.该反应是放热反应，反应物总能量应大于生成物总能量，故C错误；D.催化剂可以改变反应的活化能，但不影响反应热，故D正确；故选D。【点睛】A项为本题的易错点，注意热化学方程式中各物质的系数表示的是物质的量而不是个数，更不是体积。2．【四川省攀枝花市2019届高三下学期第三次统考】我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下：下列说法正确的是A．图示显示：起始时的2个H2O最终都参与了反应B．过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程C．过程Ⅲ只生成了极性共价键D．使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH【答案】A【解析】A．根据反应过程示意图，过程Ⅰ中1个水分子中的化学键断裂，过程Ⅱ另一个水分子中的化学键断裂的过程，过程Ⅲ中形成了新的水分子，因此起始时的2个H2O最终都参与了反应，A项正确；B．根据反应过程示意图，过程Ⅰ、Ⅱ中水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，B项错误；C．过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气，H2中的化学键为非极性键，C项错误；D．催化剂不能改变反应的△H，D项错误；答案选A。【点睛】值得注意的是D选项，催化剂只能降低活化能，改变化学反应速率，不能改变反应的热效应。3．【上海市虹口区2019年高三二模】根据能量关系图，下列分析正确的是A．该反应是吸热反应B．曲线a的热效应大C．该反应的热化学方程式为：4HCl+O2→2Cl2+2H2O+115.6kJD．若反应生成2mol液态水，放出的热量高于115.6kJ【答案】D【解析】A、根据图象，反应物的能量比生成物能量高，所以该反应为放热反应，故A错误；B、依据图象，反应物的能量比生成物能量高，所以该反应为放热反应，△H=生成物总能量-反应物总能量，与反应的途径无关，曲线a、b的热效应相同，故B错误；C、热化学方程式中需要注明物质的状态，△H=生成物总能量-反应物总能量，则反应的热化学方程式为：4HCl(g)+O2(g)→2Cl2+2H2O(g)+115.6kJ，故C错误；D、该反应的热化学方程式为：4HCl(g)+O2(g)→2Cl2+2H2O(g)+115.6kJ，又气态水变成液态水还要放热，所以若反应生成2mol液态水，放出的热量高于115.6kJ，故D正确；答案选D。4．【河北省唐山市第一中学2019届高三下学期冲刺（五)】研究表明，地球上的碳循环，光合作用是必不可少的（如下图所示）。下列叙述正确的是A．石油与煤是可再生能源B．CO2是煤、石油形成淀粉、纤维素等的催化剂C．光合作用将太阳能转化为化学能D．图中所出现的物质中淀粉与纤维素为同分异构体【答案】C【解析】A.石油与煤是化石燃料，属于不可再生资源，A项错误；B.煤、石油燃烧会生成二氧化碳，生成的二氧化碳参与光合作用形成淀粉与纤维素等，因此二氧化碳不是催化剂，而是该过程的中间产物，B项错误；C.光合作用是绿色植物在叶绿体内吸收太阳光把二氧化碳和水合成葡萄糖，同时放出氧气，将太阳能转化为化学能，C项正确；D.图中所出现的物质中淀粉与纤维素分子式中的n值不同，因此不属于同分异构体，D项错误；答案选C。【点睛】淀粉与纤维素的分子通式虽均为(C6H10O5)n，但n值不同，所以不属于同分异构体，一定要格外注意。5．【北京市海淀区2018-2019年高三期末】以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：相关反应的热化学方程式为：反应I：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)＝2HI(aq)+H2SO4(aq)；ΔH1=﹣213kJ·mol-1反应II：H2SO4(aq)＝SO2(g)+H2O(l)+1/2O2(g)；ΔH2=+327kJ·mol-1反应III：2HI(aq)＝H2(g)+I2(g)；ΔH3=+172kJ·mol-1下列说法不正确的是A．该过程实现了太阳能到化学能的转化B．SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用C．总反应的热化学方程式为：2H2O(l)＝2H2(g)+O2(g)；ΔH=+286kJ·mol-1D．该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的ΔH不变【答案】C【解析】A、通过流程图，反应II和III，实现了太阳能到化学能的转化，故A说法正确；B、根据流程总反应为H2O=H2↑＋1/2O2↑，SO2和I2起到催化剂的作用，故B说法正确；C、反应I+反应II+反应III，得到H2O(l)=H2(g)＋1/2O2(g)△H=(－213＋327＋172)kJ·mol－1=＋286kJ·mol－1，或者2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)△H=＋572kJ·mol－1，故C说法错误；D、△H只与始态和终态有关，该过程降低了水分解制氢的活化能，△H不变，故D说法正确。6．【江苏省盐城市2019届高三第四次模拟】[双选]用石灰石硫化床法对燃料脱硫时的部分反应如下：①CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)；ΔH1=akJ/mol②2CaO(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)；ΔH2=bkJ/mol③CaSO4(s)+4CO(g)=CaS(s)+4CO2(g)；ΔH3=ckJ/mol④CaO(s)+SO2(g)+3CO(g)=CaS(s)+3CO2(g)；ΔH4=dkJ/mol下列说法错误的是A．反应①为放热反应B．反应②在常温下可自发进行，则该反应的ΔH0，ΔS0C．反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)的ΔH=(a+b)kJ/molD．反应3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g)的ΔH=(3c-4d)kJ/mol【答案】AC【解析】A.大多数的分解反应为吸热反应，反应①为吸热反应，A错误；B.△H-T△S0的反应可自发进行，由化学计量数可知，△S0，反应②在常温下可自发进行，则△H0，B正确；C.结合盖斯定律可知，①×2+②，整理可得2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)的ΔH=(2a+b)kJ/mol，C错误；D.结合盖斯定律可知，③×3-④×4得到3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g)的ΔH=(3c-4d)kJ/mol，D正确；故合理选项是AC。7．【2019届北京市通州区高三年级第三次模拟】CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程示意图如下：下列说法不正确的是A．合成气的主要成分为CO和H2B．①→②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成C．①→②吸收能量D．Ni在该反应中做催化剂【答案】C【解析】A．由图示可知CO2和CH4在Ni催化作用下，最终生成CO和H2，故A正确；B．化学反应的过程中存在构成反应物的键的断裂和生成物中键的形成，由图示可知①→②过程中既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成，故B正确；C．①的能量总和大于②的能量总和，则①→②的过程放出能量，故C错误；D．由图示可知CO2和CH4催化重整生成CO和H2的过程中Ni的质量和化学性质没有发生变化，则Ni为催化剂，故D正确；故答案为C。8．【浙江省杭州市第二中学2019届高三第二学期选考模拟】肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图。已知200℃时：反应Ⅰ：3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g)ΔH1=−32.9kJ·mol−1；反应Ⅱ：N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g)ΔH2=−41.8kJ·mol−1下列说法不正确的是A．图所示过程①是放热反应B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图所示C．断开3molN2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1molN2(g)和4molNH3(g)的化学键释放的能量D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)ΔH=+50.7kJ·mol−1【答案】C【解析】A.过程①是N2H4分解生成N2和NH3，已知热化学方程式I中△H为负值，所以图示过程①为放热反应，故A正确；B.反应Ⅱ是放热反应，能量过程示意图正确，故B正确；C.放热反应中，反应物的化学键的键能之和小于生成物的化学键的键能之和，故C错误；D.根据盖斯定律：（I）-2×（II）得N2H4（g）═N2（g）+2H2（g）△H═-32.9kJ•mol-1-2×（-41.8kJ•mol-1）=+50.7kJ•mol-1，故D正确。故选C。9．【安徽省蚌埠市2019届高三第一次质量监测】下列四幅图示所表示的信息与对应的叙述相符的是A．图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，则H2的燃烧热为241.8kJ·mol−1B．图2表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化C．图3表示一定条件下H2和Cl2生成HCl的反应热与途径无关，则△H1=△H2+△H3D．图4表示压强对可逆反应2A(g