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

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?mol﹣1

②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ?mol﹣1

③CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H3=c kJ?mol﹣1

④2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=d kJ?mol﹣1

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?mol﹣1

D．反应2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=(2b+2c+d ) kJ?mol﹣1

【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?mol﹣1，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?mol﹣1，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，K sp[Mg(OH)2]=5.6×10﹣12，pH=10的含Mg2+溶液中，c(Mg2+)≤5.6×10﹣4 mol?L—1

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—）=10﹣4 mol?L—1，c（Mg2+）≤5.6×10—12/(10—4)2=5.6×10—4 mol?L﹣1，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。

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

化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2

沸点/℃58 136 181（升华）316 1412

熔点/℃﹣69 25 193 304 714

在TiCl4中的溶

互溶﹣微溶难溶解性

（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?mol﹣1

2C(s) + O2(g)=2CO(g) △H2=﹣220.9kJ?mol﹣1

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△H0

（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：

物质a是，T2应控制在。

【答案】⑴①TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ?mol﹣1

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+2C TiCl4+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?mol﹣1

II. 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=﹣220.9kJ?mol﹣1，

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?mol﹣1)+(﹣220.9kJ?mol﹣1)=﹣45.5kJ?mol﹣1，即热化学方程式为:

TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ?mol﹣1。

故答案为：TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=﹣45.5kJ?mol﹣1；

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

【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

。