2008年高考化學(xué)試題分類解析
化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
1．（08全國Ⅱ卷）紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。
根據(jù)上圖回答下列問題：
(1)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式_________________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式_________________________________，上述分解反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，溫度T1時(shí)，在密閉容器中加入0.80molPCl5，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)PCl5還剩0.60mol，其分解率α1等于_________；若反應(yīng)溫度由T
(3)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)行，先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是________________________________________。
(4)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1molPCl5的△H3＝_________，P和Cl2一步反應(yīng)生成1molPCl5的△H4______△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5與足量水充分反應(yīng)，最終生成兩種酸，其化學(xué)方程式是______________________________。
解析：（1）由圖可以看出，1molP在Cl2中完全燃燒放出的熱量為306kJ?mol－1，所以P與Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g)；△H＝－306kJ?mol－1。
(2）中間產(chǎn)物PCl3和未完全反應(yīng)的Cl2的總能量高于最終產(chǎn)物PCl5的能量，其△H＝－93kJ?mol－1，所以PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)；△H＝93kJ?mol－1；分解率α1＝×100％＝25％，由熱化學(xué)反應(yīng)方程式可知，此反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，PCl5的分解率增大。即：α2＞α1。
(3）由圖可知，P與Cl2反應(yīng)生成PCl3，PCl3和Cl2進(jìn)一步反應(yīng)生成PCl5，都是放熱反應(yīng)，分兩步進(jìn)行且第二步降低溫度，有利于PCl5的生成，防止PCl5的分解。
(4）由蓋斯定律可知，一步生成生成PCl5和兩步生成PCl5的總熱效應(yīng)相等，即△H3＝－399kJ?mol－1。
(5）PCl5與水反應(yīng)生成H3PO4和HCl，化學(xué)方程式為：PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl。
答案：（1）P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g)；△H＝－306kJ?mol－1。
(2）PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)；△H＝93kJ?mol－1。25％；大于。
(3）兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，降低溫度有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解。
(4）－399kJ?mol－1；等于。
(5）PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl。
2．（08海南卷）白磷與氧可發(fā)生如下反應(yīng)：P4+5O2=P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：P―P akJ?mol―1、P―O bkJ?mol―1、P=O ckJ?mol―1、O=O dkJ?mol―1。
根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的△H，其中正確的是（ ）
A．（
C．（
解析：由圖可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5molO＝O，1mol的P4O10中含有4mol的P＝O，12mol的P－O，所以△H＝(
答案：A。
3．（08上海卷）已知：H2(g)＋F2(g)
2HF(g)＋270kJ，下列說法正確的是( )
A．
B．1mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270kJ
C．在相同條件下，1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫氣體的能量
D．1個(gè)氫氣分子與1個(gè)氟氣分子反應(yīng)生成2個(gè)氟化氫分子放出270kJ
解析：由題上的化學(xué)方程式可知，1mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol氣態(tài)氟化氫放出的熱量放出的
熱量為270kJ，而從氣體的氟化氫轉(zhuǎn)化為液態(tài)的氟化氫還要放出熱量，所以熱量應(yīng)大于270kJ，
由于反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以在相同條件下，1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫
氣體的能量。
答案：C
4．（08廣東卷）下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)換的說法正確的是（ ）
A．煤燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程
B．化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來源于太陽能
C．動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程
D．植物通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽能轉(zhuǎn)變成熱能的過程
解析：葡萄糖氧化放出熱量，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，C錯(cuò)；選項(xiàng)D應(yīng)該太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，D錯(cuò)。
答案：A、B
5．（08寧夏卷）已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃燒熱分別是-285.8kJ?mol-1、-1411.0kJ?mol-1和-1366.8kJ?mol-1,則由C2H4(g)和H2O(l)反應(yīng)生成C2H5OH(l)的△H為( )
A．-44.2kJ?mol-1 B．+44.2kJ?mlo-1
C．-330kJ?mol-1 D．+330kJ?mlo-1
解析：由題意可知：C2H4(g)＋3O2(g)2CO2(g)＋2H2O(l)；△H＝-1411.0kJ?mol-1，
C2H5OH(1)＋3O2(g)2CO2(g)＋3H2O(l)；△H＝-1366.8kJ?mol-1,將上述兩個(gè)方程式相減得：C2H4(g)＋H2O(l)C2H5OH(l)；△H＝-44.2kJ?mol-1。
答案：A。
6．（08山東卷）北京奧運(yùn)會(huì)“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)火炬燃料是丙烯(C3H6)。
(1)丙烷脫氫可得丙烯。
已知：C3H8(g)===CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)；△H1=156.6 kJ?mol-1
CH3CH=CH2(g)===CH4(g)+HC=CH(g)；△H2=32.4 kJ?mol-1
則相同條件下，反應(yīng)C3H8(g)===CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=_____kJ?mol-1
(2)以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O2和CO2，負(fù)極通入丙烷，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽。電池反應(yīng)方程式為___________；放電時(shí)，CO32－移向電池的_______(填“正”或“負(fù)”)極。
(3)碳?xì)浠衔锿耆紵蒀O2和H2O。常溫常壓下，空氣中的CO2溶于水，達(dá)到平衡時(shí)，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10-5 mol?L-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級(jí)電離，則H2CO3
HCO3－ +H+的平衡常數(shù)K1＝_____________。（已知：10-5.60＝2.5×10-6）
(4)常溫下，則溶液c(H2CO3)______c(CO32－)(填“>”、“＝”或“<”)，原因是_______________________（用離子方程式和必要的文字說明）。
解析：（1）由蓋斯定律可知，由上一個(gè)反應(yīng)減去下一個(gè)反應(yīng)： C3H8(g)===CH3CH=CH2(g)+H2(g)
得：△H=124.2kJ?mol-1。
(2）注意電池反應(yīng)不是電極反應(yīng)，這是本題的關(guān)鍵。電池反應(yīng)為：C3H8＋5O2===3CO2＋4H2O，由于CO32－為陰離子，所以它應(yīng)向負(fù)極移動(dòng)。
(4）由于0.1 mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8，說明溶液呈堿性，進(jìn)一步推測(cè)可知，HCO3－的水解大于HCO3－的電離。
答案： (1)124.2。
(2)C3H8+5O2===3CO2+4H2O；負(fù)。
(3)4.2×10-7 mol?L-1。
(4)> ；HCO3－＋H2OCO32－＋H3O＋(或HCO3-CO32－＋H＋)。
HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－、HCO3－的水解程度大于電離程度
7．（08重慶卷）化學(xué)反應(yīng)N2+3H2=2NH3的能量變化如題13圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是（ ）
A．N2(g)+3H2(g)=2NH3(1); △H=2(a-b-c)kJ?mol-1
B． N2(g)+3H2(g)=2NH3(g); △H=2(b-a)kJ?mol-1
C．
N2(g)+
H2(g)=NH3(1); △H=(b+c-a)kJ?mol-1
D．
N2(g)+H2(g)=NH3(g); △H=(a+b)kJ?mol-1
解析：由圖可以看出，molN2(g)＋molH2(g)的能量為akJ，1molNH3(g)的能量為bkJ，所以N2(g)＋N2(g)===NH3(g)；△H＝(a－b)kJ/mol，而1mol的NH3(g)轉(zhuǎn)化為1mol的NH3(l)放出的熱量為ckJ，所以有：N2(g)＋N2(g)===NH3(l)；△H＝(a－b－c)kJ/mol，即：N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)；
△H=2(a-b-c)kJ?mol-1。
答案：A。
8．（08四川卷）下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( )
A．HCl和NaOH反映的中和熱△H＝－57.3kJ/mol，則H2SO4和Ca(OH)2反映的中和熱△H＝2×(－57.3)kJ/mol
B．CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol，則2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反應(yīng)的△H＝2×283.0kJ/mol
C．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
D．1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱
解析：選項(xiàng)A中中和熱是指在一定條件下強(qiáng)酸于強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O所放出的熱量，與酸和堿的元數(shù)無關(guān)；選項(xiàng)C中加熱是化學(xué)反應(yīng)的條件，與反應(yīng)是為否放熱和吸熱無關(guān)，如：Fe＋S
FeS，它屬于放熱反應(yīng)；選項(xiàng)D中燃燒熱是指1mol的物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物所放出的熱量，這里的穩(wěn)定化合物包含兩層意思，一是化合物穩(wěn)定，如C燃燒可生成CO和CO2，其中CO2比CO穩(wěn)定，二是化合物的狀態(tài)穩(wěn)定，如氣態(tài)的水就不如液態(tài)的水穩(wěn)定。
答案：B。
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