2022高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 第6講 化學(xué)能與熱能對點(diǎn)特訓(xùn)

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1、2022高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 第6講 化學(xué)能與熱能對點(diǎn)特訓(xùn) 1．(2018·南昌質(zhì)檢)同溫同壓下，已知下列各反應(yīng)為放熱反應(yīng)，下列各熱化學(xué)方程式中焓變絕對值數(shù)值最小的是(　A　) A．2H2(l)＋O2(l)===2H2O(g) ΔH1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3 D．2H2(l)＋O2(l)===2H2O(l) ΔH4 解析　相同質(zhì)量的同種物質(zhì)，氣態(tài)時的能量>液態(tài)時的能量>固態(tài)時的能量，氫氣的燃燒為放熱反應(yīng)，所以當(dāng)反應(yīng)物全為液態(tài)，生成物為氣態(tài)時，反應(yīng)放出的熱量最少，即焓變的絕對值最小，選項(xiàng)

2、A正確。 2．(2018·北京卷)我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。 下列說法不正確的是(　D　) A．生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100% B．CH4→CH3COOH過程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂 C．①→②放出能量并形成了C—C鍵 D．該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率 解析　根據(jù)圖示CH4與CO2在催化劑存在時生成CH3COOH，總反應(yīng)為CH4＋CO2CH3COOH，只有CH3COOH一種生成物，原子利用率為100%，選項(xiàng)A正確；CH4選擇性活化變?yōu)棰龠^程中，有1個C—H鍵發(fā)生斷裂，選項(xiàng)B正確；根

3、據(jù)圖示，①的總能量高于②的總能量，①→②放出能量，對比①和②，①→②形成C—C鍵，選項(xiàng)C正確；催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡，不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，選項(xiàng)D錯誤。 3．(2018·江蘇百校聯(lián)盟)H2與ICl的反應(yīng)分①、②兩步進(jìn)行，其能量曲線如下圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是(　C　) A．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為放熱反應(yīng) B．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為氧化還原反應(yīng) C．反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，與相應(yīng)正反應(yīng)的活化能無關(guān) D．反應(yīng)①、反應(yīng)②的焓變之和為ΔH＝－218 kJ·mol－1 解析　根據(jù)圖像可知，反應(yīng)①和反應(yīng)②中反應(yīng)物總能量都大于生成物，則反應(yīng)①、②均為放熱反應(yīng)，選項(xiàng)A正確；

4、反應(yīng)①、②中都存在元素化合價變化，所以反應(yīng)①、②都是氧化還原反應(yīng)，選項(xiàng)B正確；反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，是因?yàn)榉磻?yīng)①中正反應(yīng)的活化能較大，反應(yīng)②中正反應(yīng)的活化能較小，選項(xiàng)C錯誤；反應(yīng)①、反應(yīng)②總的能量變化為218 kJ，根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)①、反應(yīng)②的焓變之和為ΔH＝－218 kJ·mol－1，選項(xiàng)D正確。 4．(2018·豐臺期末)N2O和CO是環(huán)境污染性氣體，可在Pt2O＋表面轉(zhuǎn)化為無害氣體，其反應(yīng)原理為N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g)　ΔH，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化過程及能量如下。下列說法不正確的是(　D　) 　 A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2 B．ΔH＝－226 k

5、J/mol C．該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能 D．為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化需不斷向反應(yīng)器中補(bǔ)充 Pt2O＋和 Pt2O 解析?、貼2O＋Pt2O＋===Pt2O＋N2 ΔH1，②Pt2O＋CO===Pt2O＋＋CO2 ΔH2，結(jié)合蓋斯定律計(jì)算①＋②得到N2O(g)＋CO(g)===CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2，選項(xiàng)A正確；圖示分析可知，反應(yīng)物能量高于生成物，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)焓變ΔH＝生成物總焓－反應(yīng)物總焓＝134 kJ·mol－1－360 kJ·mol－1＝－226 kJ·mol－1，選項(xiàng)B正確；正反應(yīng)活化能E1＝134 kJ·mol－1小于逆反應(yīng)活化能E2＝360

6、kJ·mol－1，選項(xiàng)C正確；①N2O＋Pt2O＋===Pt2O＋N2 ΔH1，②Pt2O＋CO===Pt2O＋＋CO2 ΔH2，反應(yīng)過程中Pt2O＋和Pt2O 參與反應(yīng)后又互相生成不需要補(bǔ)充，選項(xiàng)D錯誤。 5．(2018·邢臺模擬)近年來發(fā)現(xiàn)用鈰(Ce)的氧化物可高效制取H2，制備原理如圖所示，已知0＜δ＜2，下列說法不正確的是(　B　) A．太陽能最終轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 B．T<1 050 ℃時，CeO2－δ比CeO2穩(wěn)定 C．CeO2是水分解的催化劑 D．兩步反應(yīng)均屬于氧化還原反應(yīng) 解析　由圖可知太陽能最終轉(zhuǎn)化為氧氣和氫氣中的能量，所以將太陽能量最終轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，選項(xiàng)A正確；T

7、<1 050 ℃時，CeO2－δ轉(zhuǎn)化成CeO2，應(yīng)該是CeO2比CeO2－δ穩(wěn)定，選項(xiàng)B錯誤；CeO2在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)不變，所以CeO2是水分解的催化劑，選項(xiàng)C正確；兩步反應(yīng)中都有元素化合價的變化，第一步生成氧氣單質(zhì)、第二步生成氫氣單質(zhì)，所以兩步反應(yīng)均屬于氧化還原反應(yīng)，選項(xiàng)D正確。 6．(2018·天津五縣期末)向Na2CO3溶液中滴加鹽酸，反應(yīng)過程中能量變化如下圖所示，下列說法正確的是(　B　) A．反應(yīng)HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l) 為放熱反應(yīng) B．CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 C．

8、ΔH1＞ΔH2　ΔH2＜ΔH3 D．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化劑，則ΔH3變小 解析　根據(jù)圖示，反應(yīng)HCO(aq)和H＋(aq)的總能量小于CO2(g)和H2O(l) 的總能量，為吸熱反應(yīng)，選項(xiàng)A錯誤；將圖中ΔH1、ΔH2、ΔH3對應(yīng)表達(dá)為三個階段的熱化學(xué)方程式，結(jié)合蓋斯定律，CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，選項(xiàng)B正確；ΔH1＜0，ΔH2＜0，根據(jù)圖像，ΔH1＜ΔH2，選項(xiàng)C錯誤；使用催化劑，反應(yīng)熱不變，選項(xiàng)D錯誤。 7．(2018·江西六校聯(lián)考)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： ①6C(s)＋

9、5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)　ΔH1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2 ③C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3 ④H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH4 ⑤4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)　ΔH5 下列判斷正確的是(　C　) A．反應(yīng)②③④的焓變ΔH均大于0 B．ΔH2＜2ΔH4 C．ΔH5＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1 D．ΔH5＝2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3 解析　反應(yīng)②③④均為放熱反應(yīng)，故焓變ΔH均小于0，選項(xiàng)A

10、錯誤；反應(yīng)②生成氣態(tài)水，反應(yīng)④生成液態(tài)水，兩個反應(yīng)生成等量H2O的情況下，生成液態(tài)水釋放出更多熱量，釋放熱量越多，ΔH越小，故有ΔH2＞2ΔH4，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)蓋斯定律，⑤＝12×③＋5×②－2×①，故ΔH5＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯誤。 8．(2018·安徽六校聯(lián)考)有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示： 化學(xué)鍵 C===O O===O C—C 鍵能/kJ·mol－1 x 498.8 345.6 碳的燃燒熱ΔH＝－395 kJ·mol－1，假設(shè)單質(zhì)碳中只存在C—C鍵且基本結(jié)構(gòu)單元為正四面體，則x的值為(　C　) A．619.7　　　 B．1 239

11、.4　　　　 C．792.5　　　 D．1 138.1 解析　在碳的正四面體結(jié)構(gòu)中，每個碳原子形成4個C—C鍵，每個C—C鍵由2個碳原子共有，故每個碳原子擁有的C—C鍵數(shù)目為2。結(jié)合反應(yīng)熱與鍵能關(guān)系：ΔH＝反應(yīng)物鍵能之和－生成物鍵能之和，可得2×345.6＋498.8－2x＝－395，計(jì)算得x＝792.5。 9．(2018·鄂東南聯(lián)考)下列化學(xué)用語的相關(guān)表述正確的有(　D　) A．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－a kJ· mol－1，故1 mol NaOH固體與足量的稀鹽酸反應(yīng)，放出熱量為a kJ B．因CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H

12、2O(l)　ΔH＝＋b kJ· mol－1，故1 mol CuSO4(s)溶于水時，放出熱量b kJ C．因氫氣的燃燒熱為c kJ· mol－1，故電解水的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋c kJ· mol－1 D．已知500 ℃、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放出19.3 kJ的熱量，無法推出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 解析　H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－a kJ· mol－1，表示酸堿中和反應(yīng)的反應(yīng)熱為a kJ· mol－1，但由于NaOH固體溶解于水時放熱

13、，所以1 mol NaOH固體與足量的稀鹽酸反應(yīng)，放出熱量大于a kJ，選項(xiàng)A錯誤；因CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH＝＋b kJ· mol－1，故1 mol CuSO4(s)與水反應(yīng)生成CuSO4·5H2O(s)時放出熱量小于b kJ，因?yàn)镃uSO4·5H2O(s)溶于水時又有吸熱，選項(xiàng)B錯誤；氫氣的燃燒熱為c kJ· mol－1，故電解水的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋2c kJ· mol－1，選項(xiàng)C錯誤；合成氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，無法計(jì)算放出19.3 kJ熱量生成氨氣的物質(zhì)的量，則無法書寫該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，選項(xiàng)

14、D正確。 10．(2018·天津十二校聯(lián)考)下圖是金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的能量變化示意圖。下列說法正確的是(　A　) A．金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)的反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行是因?yàn)棣均小于零 B．熱穩(wěn)定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2 C．工業(yè)上可由電解MgCl2溶液冶煉金屬M(fèi)g，該過程需吸收熱量 D．由圖可知此溫度下MgBr2(s)與Cl2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方 程式為：MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g)　ΔH＝＋117 kJ·mol－1 解析　金屬鎂和鹵素單質(zhì)X2(g)反應(yīng)生成MgX2(s)，ΔS<0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，ΔH－TΔS<0，

15、必須ΔH<0，選項(xiàng)A正確；能量越低越穩(wěn)定。比較圖中物質(zhì)能量大小可知熱穩(wěn)定順序?yàn)椋篗gI2

16、發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系可用如圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol含硫產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。 (1)由圖得出的結(jié)論正確的是__A__ A．S8(s)的燃燒熱ΔH＝－8a kJ·mol－1 B．2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝－2b kJ·mol－1 C．S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1 D．由1 mol S8(s)生成SO3的反應(yīng)熱ΔH＝－(a＋b) kJ·mol－1 (2)寫出表示S8燃燒熱的熱化學(xué)方程式：S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－8a kJ/mol－

17、1_。 (3)寫出SO3分解生成SO2和O2的熱化學(xué)方程式：__SO3(g)===SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋b kJ/mol；__。 解析　(1)根據(jù)燃燒熱的概念和圖像數(shù)據(jù)可求出S8(s)的燃燒熱為ΔH＝－8a kJ/mol，選項(xiàng)A正確；三氧化硫分解生成二氧化硫和氧氣的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，用“＋”表示，選項(xiàng)B錯誤；反應(yīng)熱應(yīng)為ΔH＝－8a kJ/mol，選項(xiàng)C錯誤；反應(yīng)熱應(yīng)為ΔH＝－8(a＋b) kJ/mol，選項(xiàng)D錯誤。(2)S8(s)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為SO2(g)時放熱為燃燒熱，由圖可知生成1 mol SO2(g)放出熱量為a kJ，則燃燒熱的S8(s)＋8O2(g)===8

18、SO2(g)ΔH＝－8a kJ/mol，(3)依據(jù)圖像分析結(jié)合反應(yīng)能量變化，寫出化學(xué)方程式，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)熱，SO3分解生成SO2和O2的熱化學(xué)方程式為：SO3(g)===SO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋b kJ/mol。 12．依據(jù)信息書寫熱化學(xué)方程式 (1)(2018·湖北八校聯(lián)考)在25 ℃、101 kPa下，一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時放出熱量Q kJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為__C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－2Q kJ· mol－1__。 (2)(廣東

19、卷經(jīng)典)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如下圖所示的催化循環(huán)實(shí)現(xiàn)。 其中，反應(yīng)①為2HCl(g)＋CuO(s)H2O(g)＋CuCl2(s) ΔH1 反應(yīng)②生成1 mol Cl2的反應(yīng)熱為ΔH2，則總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2__(反應(yīng)熱用ΔH1和ΔH2表示)。 (3)(2018·長沙三模)已知25 ℃，101 kPa時： 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH＝－1 648 kJ/mol C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393

20、 kJ/mol 2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s)　ΔH＝－1 480 kJ/mol FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是__4FeCO3(s)＋O2(g) ===2Fe2O3(s)＋4CO2(g) 　ΔH＝－260 kJ/mol__。 (4)(2018·江淮十校聯(lián)考)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5。已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔點(diǎn)為167 ℃。 室溫時AX3與氣體X2反應(yīng)生成1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__AX3(l)＋X2(g)===A

21、X5(s)　ΔH＝－123.8 kJ·mol－1__。 解析　(1)因生成的CO2用過量飽和石灰水完全吸收，可得100克CaCO3沉淀，CaCO3的物質(zhì)的量是1 mol，由碳元素守恒可知，二氧化碳的物質(zhì)的量也為1 mol，即生成1 mol二氧化碳放出的熱量為Q，而完全燃燒1mol無水乙醇時生成2 mol二氧化碳，則放出的熱量為Q×2＝2Q，熱化學(xué)方程式為：C2H5OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－2Q kJ/mol，(2)總反應(yīng)為①＋②，據(jù)此可寫出熱化學(xué)方程式；(3)發(fā)生反應(yīng)：4FeCO3＋O2===2Fe2O3＋4CO2，根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式依序

22、編號①、②、③，①×＋②×2－③得目標(biāo)熱化學(xué)方程式。(4)據(jù)題意，先寫出反應(yīng)方程式并標(biāo)出各物質(zhì)的狀態(tài)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)，然后確定其反應(yīng)熱ΔH＝－123.8 kJ·mol－1，綜上便可寫出完整的熱化學(xué)方程式。 13．(1)(2018·蕪湖三模)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)僅與反應(yīng)物的最初狀態(tài)及生成物的最終狀態(tài)有關(guān)，而與中間步驟無關(guān)，結(jié)合下列反應(yīng)方程式回答問題。已知： ①NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)　ΔH＝－176 kJ·mol－1 ②NH3(g)＋H2O(l)===NH3·H2O(aq)　 ΔH＝－35.1 kJ·mol－1 ③HCl(g)===HC

23、l(aq)　ΔH＝－72.3 kJ·mol－1 ④NH3·H2O(aq)＋HCl(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)；ΔH＝－52.3 kJ·mol－1 則NH4 Cl(s)NH4Cl(aq)的ΔH為__＋16.3__kJ·mol－1。 (2)(2016·年浙江卷)催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個平衡反應(yīng)，分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－53.7kJ·mol－1　Ⅰ CO2(g)＋H2(g)C

24、O(g)＋H2O(g)　ΔH2　Ⅱ 某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為1∶2.2，經(jīng)過相同反應(yīng)時間測得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： T(K) 催化劑 CO2轉(zhuǎn)化率(%) 甲醇選擇性(%) 543 Cat.1 12.3 42.3 543 Cat.2 10.9 72.7 553 Cat.1 15.3 39.1 553 Cat.2 12.0 71.6 【備注】Cat.1∶Cu/ZnO納米棒；Cat.2∶Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比 已知：①CO和H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為－283.0 kJ·mol－1和－285.8 kJ·mol－1

25、②H2O(l)===H2O(g)　ΔH3＝＋44.0 kJ·mol－1 請回答(不考慮溫度對ΔH的影響)： ① 反應(yīng)Ⅱ的ΔH2＝__+41.2__kJ·mol－1。 ② 在圖中分別畫出Ⅰ在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下生成甲醇的“反應(yīng)過程－能量”示意圖。 見解析 解析　(1)根據(jù)蓋斯定律NH4Cl(s)===NH4Cl(aq) 的ΔH可以由④＋②－①＋③得出； (2)由題意有熱化學(xué)方程式 a：CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1 b：H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1c：H2O(l)===H2O(g)　ΔH3＝＋44.0 kJ·mol－1 根據(jù)蓋斯定律分析，b－a＋c即可得熱化學(xué)方程式為：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1＋283.0 kJ·mol－1＋44 kJ·mol－1＝＋41.2 kJ·mol－1。 ②從表中數(shù)據(jù)分析，在催化劑Cat.2的作用下，甲醇的選擇性更大，說明催化劑Cat.2對反應(yīng)Ⅰ的催化效果更好，催化劑能降低反應(yīng)的活化能，說明使用催化劑Cat.2的反應(yīng)過程中活化能更低，故圖為：