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专题九化学反应中的能量变化1．【2016年高考海南卷】油酸甘油酯（相对分子质量884）在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃烧热△H为（）A．3.8×104kJ·mol-1B．－3.8×104kJ·mol-1C．3.4×104kJ·mol-1D．－3.4×104kJ·mol-1【答案】D考点：考查燃烧热及化学反应中的能量【名师点睛】考纲明确要求：了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。根据考纲的这一要求将化学反应中的物质变化和能量变化综合起来考查将成为一种热门的题型，同时注意到由于能源日益匮乏，因此有关燃烧热、中和热、盖斯定律等问题必将成为今后命题的重点。新课程背景下的高考热化学方程式试题大多是一些思路型题型，题目变化较多，但思路变化却较少，主干知识依然是重点考查的内容。此类试题比较贴近当前的教学实际，虽然形式上有各种各样的变化，但只要学会了基础题型的解题思路和应对策略，缜密分析、逐层递解，再经过一些变化演绎，就可以准确解答相关题型。此外，通过此类题型的解题策略探究还有利于培养学生科学素养、创新精神和灵活运用所学知识综合解决实际问题的能力。2．【2016年高考海南卷】由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是（）A．由反应的ΔH=E5−E2B．由反应的ΔH0C．降低压强有利于提高Y的产率D．升高温度有利于提高Z的产率【答案】BC考点：考查化学反应中的能量变化，化学图象的分析与判断【名师点睛】对于化学图像问题，可按以下的方法进行分析：①认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与化学反应原理挂钩。②紧扣反应特征，搞清反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小，有无固体、纯液体物质参加反应。③看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势等等。本题考查化学反应与能量变化，主要结合物质反应与能量变化图，考查学生对化学反应热的理解。对于AB两项判断反应是放热反应还是吸热反应，可以从三个角度判断：一是比较反应物和生成物的总能量相对大小，生成物总能量比反应物总能量高的反应是吸热反应；二是比较反应物和生成物的总键能；三是从常见的分类去判断。3．【2016年高考江苏卷】通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是（）①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)＝2H2（g）+O2（g）ΔH1=571.6kJ·mol–1②焦炭与水反应制氢：C（s）+H2O(g)＝CO（g）+H2（g）ΔH2=131.3kJ·mol–1③甲烷与水反应制氢：CH4（g）+H2O(g)＝CO（g）+3H2（g）ΔH3=206.1kJ·mol–1A．反应①中电能转化为化学能B．反应②为放热反应C．反应③使用催化剂，ΔH3减小D．反应CH4（g）＝C（s）+2H2（g）的ΔH=74.8kJ·mol–1【答案】D【考点定位】本题主要是考查化学反应与能量转化的有关判断以及反应热计算等【名师点晴】应用盖斯定律进行反应热的简单计算的关键在于设计反应过程，同时还需要注意：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。答题时注意灵活应用。4．【2016年高考天津卷】(14分)氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：（2）氢气可用于制备H2O2。已知：H2(g)+A(l)=B(l)ΔH1O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)ΔH2其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的ΔH____0(填“”、“”或“=”)。【答案】（2）＜【解析】试题分析：（2）①H2(g)+A(l)=B(l)ΔH1，②O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)ΔH2，两反应的ΔS＜0，根据ΔG=ΔH-TΔS，因为均为两反应自发反应，因此ΔH均小于0，将①+②得：H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的ΔH=ΔH1+ΔH1＜0，故答案为：＜；【考点定位】考查化学反应中的能量变化、电解原理及其应用5．【2016年高考新课标Ⅱ卷】联氨（又称联肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：（1）联氨分子的电子式为_________，其中氮的化合价为______。（2）实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为___________。（3）①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)△H1②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)△H2③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)△H3④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H4=-1048.9kJ/mol上述反应热效应之间的关系式为△H4=________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。【答案】26、（1）；-2（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O（3）△H4=2△H3-2△H2-△H1；反应放热量大、产生大量气体【解析】试题分析：（1）联氨是由两种非金属元素形成的共价化合物，电子式为，根据化合价的代数和为零，其中氮的化合价为-3×2+4=-2价。（2）次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，Cl元素的化合价由+1价降低到-1价，N元素的化合价由-3价升高到-2价，根据得失电子守恒和原子守恒配平，反应的化学方程式为NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。（3）根据盖斯定律，2×③-2×②-①即得2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)的△H4，所以反应热效应之间的关系式为△H4=2△H3-2△H2-△H1。联胺有强还原性，N2O4有强氧化性，两者在一起易发生氧化还原反应，反应放热量大、产生大量气体，所以联氨和N2O4可作为火箭推进剂。【考点定位】考查电子式，化合价，盖斯定律的应用，弱电解质的电离，化学计算等知识。【名师点睛】本题以多知识点综合题的形式考查化学基本用语，涉及电子式和化合价，盖斯定律的应用，弱电解质的电离平衡，简单化学计算等知识。对于弱电解质电离平衡常数的计算要注意几点：①准确书写电离平衡常数的表达式；②若没有直接的数据代入，要根据题意做一些变形，得到平衡常数之间的关系式也可解答。6．【2016年高考新课标Ⅲ卷】（15分）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。①从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的有点是_______。②已知下列反应：SO2(g)+2OH−(aq)===SO32−(aq)+H2O(l)ΔH1ClO−(aq)+SO32−(aq)===SO42−(aq)+Cl−(aq)ΔH2CaSO4(s)===Ca2+（aq）+SO42−（aq）ΔH3则反应SO2(g)+Ca2+（aq）+ClO−(aq)+2OH−(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl−(aq)的ΔH=______。【答案】（4）①生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反应方向进行②△H1＋△H2－△H3③CaSO4(s)===Ca2+（aq）+SO42−（aq）ΔH3则根据盖斯定律可知①＋②－③即得到反应SO2(g)+Ca2+（aq）+ClO−(aq)+2OH−(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl−(aq)的ΔH=△H1＋△H2－△H3。【考点定位】考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态的影响等7．【2016年高考浙江卷】（15分）催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平衡反应，分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1=-53.7kJ·mol-1ICO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）ΔH2II某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2，经过相同反应时间测得如下实验数据：【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒；Cat.2:Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醛的百分比已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1②H2O（l）H2O（g）ΔH3=44.0kJ·mol-1请回答（不考虑温度对ΔH的影响）：（1）反应I的平衡常数表达式K=；反应II的ΔH2=kJ·mol-1。（4）在右图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图．．．。【答案】（1）+41.2（4）（4）从表中数据分析，在催化剂Cat.2的作用下，甲醇的选择性更大，说明催化剂Cat.2对反应Ⅰ的催化效果更好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂Cat.2的反应过程中活化能更低，故图为：【考点定位】平衡常数，盖斯定律，平衡移动原理，催化剂的作用，电解池的工作原理和电极反应的书写【名师点睛】掌握盖斯定律是分析和计算反应热常用的工具。根据方程式的加减确定反应热的加减。同时注意反应热的正负号。掌握平衡移动原理，注意只有浓度、温度和压强硬性平衡，注意催化剂的使用只能改变反应速率但不影响平衡，可以影响到达平衡的时间。当增大一种反应物的浓度时，平衡正向移动，另一种反应物的转化率会提高，但本身转化率会降低。本题考查了平衡常数和盖斯定律，平衡移动的影响因素，和催化剂对反应的影响，综合能力较强。