专题07 化学反应中的能量变化
2019年高考真题 1．[2019江苏]氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是
A．一定温度下，反应2H2(g)+O2(g)
2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0
4OH?
B．氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e?
C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.02×1023 D．反应2H2(g)+O2(g)
2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：
ΔH=反应中形成新共价键的键能之和?反应中断裂旧共价键的键能之和
【答案】A
【解析】A.体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向，该反应属于混乱度减小的反应，能自发说明该反应为放热反应，即?H<0，故A正确；
B.氢氧燃料电池，2H2 ? 4e? =4H+，氢气作负极，失电子发生氧化反应，中性条件的电极反应式为：故B错误；
C.常温常压下，Vm≠22.L/mol，无法根据气体体积进行微粒数目的计算，故C错误；
D.反应中，应该如下估算：?H=反应中断裂旧化学键的键能之和? 反应中形成新共价键的键能之和，故D错误； 故选A。
2．[2019新课标Ⅱ节选]环戊二烯（回答下列问题：
）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
（1）已知：(g) H2(g)+ I2(g)
(g)+H2(g) 2HI(g)
ΔH1=100.3 kJ·mol ?1 ① ΔH2=?11.0 kJ·mol ?1 ②
对于反应：【答案】(1)89.3
(g)+ I2(g)
(g)+2HI(g) ③ ΔH3=___________kJ·mol ?1。
【解析】（1）根据盖斯定律①? ②，可得反应③的ΔH=89.3kJ/mol； 答案：89.3；
3．[2019新课标Ⅲ节选]近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题： （2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)=CuCl(s)+CuCl(s)+
1Cl2(g) ΔH1=83 kJ·mol? 1 211O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=? 20 kJ·mol? 1 22CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=? 121 kJ·mol? 1 mol? 1。 则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________ kJ·
(0.42)2?(0.42)2【答案】（2）
(1?0.84)4?(1?0.21)c0×2得4HCl(g)?O2(g)?2Cl2(g)?2H2O(g) 【解析】（2）根据盖斯定律知，（反应I+反应II+反应III）?H=（?H1+?H2+?H3）×2=? 116kJ·mol? 1。
4．[2019北京节选]氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
（1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。
②已知反应器中还存在如下反应： i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1 ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2 iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH3 ……
iii为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用__________反应的ΔH。
【答案】（1）① CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2 ②C(s)+CO2(g)=2CO(g)
【解析】（1）①由于生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4：1，反应物是甲烷和水蒸气，因而反应方程式为CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2；
②ⅰ? ⅱ可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),设为ⅳ，用ⅳ? ⅲ可得C(s)+CO2(g)=2CO(g)，因为还需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应的焓变。
5．[2019天津节选]多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题：
Ⅰ．硅粉与HCl在300℃时反应生成1mol SiHCl3气体和H2，放出225kJ热量，该反应的热化学方程式为________________________。SiHCl3的电子式为__________________。 Ⅱ．将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为： ①SiCl4?g??H2?g?SiHCl3?g??HCl?g?
?H1?0
②3SiCl4?g??2H2?g??Si?s?4SiHCl3?g? ?H2?0
3SiHCl3?g? ?H3
③2SiCl4?g??H2?g??Si?s??HCl?g?（4）反应③的?H3?______（用?H1，?H2表示）。温度升高，反应③的平衡常数K______（填“增大”、
“减小”或“不变”）。
【答案】Ⅰ．Si?s??3HCl?g?300℃?1SiHCl3?g??H2?g? ?H?? 225kJ?mol
Ⅱ．（4）?H2??H1 减小
【解析】 【分析】
I.书写热化学方程式时一定要标注出各物质的状态，要将热化学方程式中焓变的数值与化学计量数对应。本题的反应温度需要标注为条件；
II.（4）此问是盖斯定律的简单应用，对热化学方程式直接进行加减即可。
【详解】I.参加反应的物质是固态的Si、气态的HCl，生成的是气态的SiHCl3和氢气，反应条件是300℃，配平后发现SiHCl3的化学计量数恰好是1，由此可顺利写出该条件下的热化学方程式：Si(s)+3HCl(g)
SiHCl3(g)+H2(g) ?H=? 225kJ·mol? 1；SiHCl3中硅与1个H、3个Cl分别形