2019年高考化学：化学反应与能量变化
专题复习
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【名师精讲指南篇】 【高考真题再现】
1．【2018北京卷】我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。
该历程示意图如下。
下列说法不正确的是 （ ） ．．．A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% B．CH4→CH3COOH过程中，有C―H键发生断裂 C．①→②放出能量并形成了C―C键 D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 【答案】D
【解析】分析：A项，生成CH3COOH的总反应为CH4+CO2
CH3COOH，原子利用率为100%；B项，
CH4选择性活化变为①过程中，有1个C-H键发生断裂；C项，根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量并形成C-C键；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高
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平衡转化率。
详解：A项，根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为CH4+CO2
CH3COOH，
只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，A项正确；B项，CH4选择性活化变为①过程中，有1个C-H键发生断裂，B项正确；C项，根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量，对比①和②，①→②形成C-C键，C项正确；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误；答案选D。
点睛：本题考查原子利用率、化学反应的实质、化学反应中的能量变化、催化剂对化学反应的影响，解题
的关键是准确分析示意图中的信息。注意催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，催化剂不能改变ΔH、不能使化学平衡发生移动。
2．【2017江苏卷】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)②CO(g) + H2O(g)③CO2 (g) + 3H2 (g)④2CH3OH(g)
CO(g) + H2 (g)
ΔH1 = a kJ·mol?1
ΔH 2 = b kJ·mol?1
ΔH 3 = c kJ·mol?1 ΔH 4 = d kJ·mol?1
CO2 (g) + H2 (g)
CH3OH(g) + H2O(g) CH3OCH3 (g) + H2O(g)
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)
11dCH3OCH3 (g) +H2O(l)的ΔH =kJ·mol?1 222CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·mol?1
D．反应 2CO(g) + 4H2 (g) 【答案】C
【解析】A．反应①、②的生成物CO2和H2是反应③的反应物，A正确；B．反应③可将二氧化碳转化为
甲醇，变废为宝，B正确；C．4个反应中，水全是气态，没有给出水由气态变为液态的焓变，所以C错误；D．把反应②③④三个反应按(②+③)
2+④可得该反应及对应的焓变，D正确。
【名师点睛】本题以合成新能源二甲醚为背景，考查学生对简单化工流程的反应原理、能量的转化关系、
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化学反应焓变的概念、盖斯定律的运用等知识的掌握和理解程度，同时关注了节能减排、工业三废资源化处理、开发利用新能源等社会热点问题。
3．【2017新课标1卷】（14分）（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的
反应系统原理。
通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________________、______________，制得等量H2所需能量较少的是_____________。
【答案】（2）H2O(l)=H2(g)+
系统（II）
【解析】（2）①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+
1O2(g) ΔH=+286 kJ/mol 2H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol
1O2(g) △H1=＋327 kJ/mol 2②SO2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) △H2=－151 kJ/mol ③2HI(aq)= H2 (g)+ I2(s) △H3=＋110 kJ/mol ④H2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) △H4=＋61 kJ/mol ①+②+③，整理可得系统（I）的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+
1O2(g) △H=+286 kJ/mol； 2②+③+④，整理可得系统（II）的热化学方程式H2S (g)=H2(g)+S(s) △H=+20 kJ/mol。
根据系统I、系统II的热化学方程式可知：每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II。 4．【2017新课标2卷】（14分）
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丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题： （1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：
①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1 已知：②C4H10(g)+
③H2(g)+
1O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=?119 kJ·mol?1 21O2(g)= H2O(g) ΔH3=?242 kJ·mol?1 2反应①的ΔH1为________kJ·mol?1。 【答案】（1）+123
【解析】（1）根据盖斯定律，用②式?③式可得①式，因此ΔH1=ΔH2?ΔH3=?119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123
kJ/mol。
5．【2017新课标3卷】（14分） （3）已知：As(s)+
H2(g)+
3H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1 21O2(g)=H2O(l) ΔH2 252As(s)+O2(g) =As2O5(s) ΔH3
2则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。 【答案】（3）2△H1-3△H2-△H3
【解析】（3）根据盖斯定律，热化学反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)可以由反应①×2－反应②×3－反应
③转化得到，则2△H1-3△H2-△H3。
6．【2017天津卷】（3）0.1 mol 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4.28 kJ，该反应的热化学方程式为__________。 【答案】（3）2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=?85.6 kJ·mol?1
【解析】（3）0.1 mol 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4.28 kJ，配平方程式，可知2 mol Cl2反应放热85.6 kJ·mol?1，由此可得该反应的热化学方
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程式为2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=?85.6 kJ·mol?1。
7．【2018新课标1卷】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到
广泛应用。回答下列问题
（2）已知：2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=?4.4 kJ·mol?1
2NO2(g)＝N2O4(g) ΔH 2=?55.3 kJ·mol?1 则反应N2O5(g)＝2NO2(g)+ 【答案】 O2 53.1 【解析】（2）①已知：
ⅰ、2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) △H1＝－4.4kJ/mol ⅱ、2NO2(g)＝N2O4(g) △H2＝－55.3kJ/mol
根据盖斯定律可知ⅰ÷2－ⅱ即得到N2O5(g)＝2NO2(g)+1/2O2(g) △H1＝＋53.1kJ?mol￣1。
8．【2018新课标2卷】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重
要意义。回答下列问题：
（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol?1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol?1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol?1 该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol?1。 【答案】 247 【解析】（1）已知：
①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol?1 ②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol?1 ③C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol?1
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1O2(g)的ΔH=_______ kJ·mol?1。 2