2017年全国高考化学试题 化学反应与能量 专题汇编 含答案与解析 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 10:09:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2017年全国高考化学试题 化学反应与能量 专题汇编

Ⅰ—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; 反应热和焓变;原电池与电解池; 【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

①C(s) +H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H1=a kJ?mol1

②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ?mol1

③CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H3=c kJ?mol1

④2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=d kJ?mol1 A.反应①、②为反应③提供原料气

B.反应③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/2kJ?mol1

D.反应 2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)的 △H=(2b+2c+d ) kJ?mol1 【答案】C

【解析】A.反应③中的反应物为CO2、H2,由反应可知,反应①、②为反应③提供原料气,故A正确; B.反应③中的反应物为CO2,转化为甲醇,则反应③也是 CO2资源化利用的方法之一,故B正确;

C.由反应④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?mol1,故C错误;

D.由盖斯定律可知,②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g),则△H=(2b+2c+d) kJ?mol1,故D正确; 【考点】 盖斯定律及其应用;反应热和焓变; 【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.反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的△H<0,△S>0 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,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×1012,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)≤5.6×104 mol?L1 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6.02×1023 【答案】B C

【分析】A.合成氨反应为放热反应,△H<0,且为气体体积减小的反应,则△S<0,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的含Mg2+溶液中,c

—﹣————﹣

(OH)=104 mol?L1,c(Mg2+ )≤5.6×1012/(104)2=5.6×104 mol?L1,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。 【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④为易错点,题目难度中等。

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4.(13分)(2017?北京-26)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TiCl4的流程示意图如下:

资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质 SiCl4 TiCl4 AlCl3 FeCl3 化合物 58 136 316 沸点/℃ 181(升华) 25 193 304 熔点/℃ ﹣69 在TiCl4中的溶 互溶 ﹣ 微溶 解性 (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) +2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H1=+175.4kJ?mol1

2C(s) + O2(g)=2CO(g) △H2=﹣220.9kJ?mol1

①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式: 。 ②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△H 0(填“>”“<”或“=”),判断依据:

。 ③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 。

④氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有 。 (2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下:

MgCl2 1412 714 难溶 物质a是 ,T2应控制在 。

【答案】⑴①TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ?mol1

②> 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 ③饱和食盐水、氯化亚铁溶液 ④TiO2、C

⑵SiCl4 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)①由I.TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H1=+175.4kJ?mol1

II. 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=﹣220.9kJ?mol1,

﹣﹣

结合盖斯定律可知,I+II得到TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g),△H=(+175.4kJ?mol1)+(﹣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?mol1。

故答案为:TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ?mol1;

②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;

③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;

④由反应可知,氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有TiO2、C, 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℃左右时分离出纯TiCl4,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

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【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),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用.回答Ⅰ和Ⅱ中的问题.

Ⅰ.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①所加试剂NaOH的电子式为 。B→C的反应条件为 ,C→Al的制备方法称为 。

(2)该小组探究反应②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 b.Cl的浓度 c.溶液的酸度

(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,该反应的热化学方程式为 。 Ⅱ.含铬元素溶液的分离和利用

(4)用惰性电极电解时,CrO42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】Ⅰ.⑴ 加热(或煅烧) 电解法 ⑵ac

⑶2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l) +2CO(g) △H=﹣85.6kJ?mol1

Ⅱ. ⑷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。

﹣﹣

CrO42、Cr2O72 NaOH和H2 【解析】(1)NaOH为离子化合物,电子式为

::—Na+[ O H ]::

::—Na+[ O H ]::::—Na+[ O H ]::,B为Al(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:;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(2/0.1) ·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。

2﹣2﹣+2﹣

(4)电解时,CrO4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2CrO4+2HCr2O7+H2O,

2﹣2﹣

则分离后含铬元素的粒子是CrO4、Cr2O7,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;CrO42、Cr2O72;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。物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用; 【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。

Ⅱ—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

①C(s) +H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H1=a kJ?mol1

②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ?mol1

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