2022年高考化學(xué)試題匯編 專題四 化學(xué)能與熱能（B卷）（含解析）

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1、2022年高考化學(xué)試題匯編 專題四 化學(xué)能與熱能（B卷）（含解析） 一、選擇題（每題5分，共50分） 1.（xx·清華附中理科綜合能力測試四·12）關(guān)于下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系（X代表鹵素），說法不正確的是（ ） A． 2H(g) +2X(g) == 2HX(g) ΔH3＜0 B． 途徑Ⅰ生成HX的反應(yīng)熱與途徑無關(guān)，所以ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 C． 途徑Ⅰ生成HCl放出的熱量比生成HBr的多，說明HCl比HBr穩(wěn)定 D． Cl、Br、I的非金屬性依次減弱，所以途徑Ⅱ吸收的熱量依次增多 2.（xx·蘇錫常鎮(zhèn)四市高三教學(xué)調(diào)研二·10）已知：CO2(g) + C(s)

2、 ＝2CO(g) ΔH1 C(s) + H2O(g) ＝ CO(g) + H2(g) ΔH2 CO(g) + H2O(g) ＝CO2(g) + H2(g) ΔH3 CuO(s) + CO(g) ＝Cu(s) + CO2(g) ΔH4 2CuO(s) + C(s) ＝2Cu(s) + CO2(g) ΔH5 下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷不正確的是 A．ΔH1 ＞0 B．ΔH2 ＞0 C．ΔH2＜ΔH3 D．ΔH5 ＝ 2ΔH4 +ΔH1 3.（xx·

3、通揚(yáng)泰淮四市三?！?0）下列說法正確的是 A．由圖甲可知，升高溫度醋酸鈉的水解程度增大 B．由圖乙可知，a點Kw的數(shù)值比b點Kw的數(shù)值大 C．由圖丙可知，反應(yīng)A(g)+B(g) 2C(g)是吸熱反應(yīng) D．由圖丁可知，反應(yīng)C(金剛石，s) = C(石墨，s)的焓變DH =DH1－DH2 4.（xx·徐州、宿遷、連云港三市三?！?0）已知：2CH3OH(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) 　△H1 2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)　 △H 2 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　 △H 3 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)　 △H 4 C

4、O(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)　 △H 5 下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是 A．△H 1＞0，△H 2＜0 B．△H 3＞△H 4 C．△H 1＝△H 2＋2△H 3－△H 5 D．2△H 5＋△H 1＜0 5.（xx·景德鎮(zhèn)市高三第三次質(zhì)檢考試·10）某學(xué)生以鐵絲和Cl2為原料進(jìn)行下列三個實驗。，從分類角度下列分析正確的是（ ） A．實驗①、③反應(yīng)制得的物質(zhì)均為純凈物 B．實驗②、③均未發(fā)生氧化還原反應(yīng) C．實驗②、③均為放熱反應(yīng) D．實驗①、②所涉及的物質(zhì)均為電解質(zhì)或非電解質(zhì) 6.（xx·山東德州高三二?！?1）如圖

5、圖示與對應(yīng)的敘述不相符的是（　　） 圖1 圖2 圖3 圖4 　 A． 圖1的目的是檢驗裝置的氣密性 　 B． 圖2中分液漏斗振蕩靜置后，上層液體顏色變淺 　 C． 圖3中電流計的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) 　 D． 圖4液態(tài)水分解的熱化學(xué)方程式為：2H2O（1）═2H2（g）+O2（g）△H=+571.6KJ/mol 7.（xx·重慶五區(qū)第二次調(diào)研抽測理科綜合·6）已知金剛石的燃燒熱為395 kJ/mol，下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)。下列選項中正確的是（ ） 化學(xué)鍵 C—C O=O C=O 鍵能（kJ/mol） 348 498 x A．x=

6、 794.5 B．x= 1142.5 C．1mol金剛石的能量一定比1mol CO2能量高 D．金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式為 2C(s)+ O2(g)=2CO(g) △H =-790 kJ/mol 8.（xx·安徽安慶市高三三?！?0） 二、非選擇題（共50分） 11.（xx·北京東城區(qū)高三綜合練習(xí)二·26）（14分）氨在國防、工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。 （1）工業(yè)以甲烷為原料生產(chǎn)氨氣的過程如下： ①過程Ⅰ中，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示 反應(yīng)①為 反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”），CH4 （g）與H2 O（g）反應(yīng)生成CO（g）和H2（g）的熱化學(xué)

7、方程式是 。( ) ( ) ( ) ( ) ②CO可降低過程Ⅱ所用催化劑的催化效率，常用乙酸二氨合銅（Ⅰ）溶液吸收，其反應(yīng)原理為： ，所得溶液經(jīng)處理的又可再生，恢復(fù)其吸收CO能力，再生的適宜條件是 。（選填字母）。 a．高溫、高壓 b．高溫、低壓 c．低溫、低壓 d．低溫、高壓 ③下表是過程Ⅱ中，反應(yīng)物的量相同時，不同條件下平衡體系中氨的體積分?jǐn)?shù) Ⅰ.根據(jù)表中數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是 。 Ⅱ.恒溫時，將N2和H2的混合氣體充入2L密閉容器中，10分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡時n

8、 （N2）= 0.1mol，n （H2）= 0.3mol。下列圖象能正確表示該過程中相關(guān)量的變化的是 。（選填字母）。 12.（xx·清華附中理科綜合能力測試四·26）減少污染、保護(hù)環(huán)境是全世界最熱門的課題。 （1）為了減少空氣中SO2的排放，常采取的措施有： ①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。 已知：H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1＝-241.8 kJ·mol－1 C(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1 則焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式為

9、 。 ②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是 （填序號）： a．Ca(OH)2 b．CaCl2 c．Na2CO3 d．NaHSO3 （2）CO在催化劑作用下可以與H2反應(yīng)生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。 在密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2，CO的 平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。 ①M(fèi)、N兩點平衡狀態(tài)下，容器中總物質(zhì)的物質(zhì)的 量之比為：n(M)總：n(N)總=　　 　　　。 ②若M、N、Q三點的平衡常數(shù)KM、KN、KQ的 大小關(guān)系為　　 。 （3）催化硝

10、化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。 ①催化硝化法中，用H2將NO還原為N2，一段時間后， 溶液的堿性明顯增強(qiáng)。則該反應(yīng)離子方程式為 。 通電 ②電化學(xué)降解NO的原理如右圖所示，電源正極為 （填 “a”或“b”）；若總反應(yīng)為4NO3-+4H+====5O2↑+2N2↑+2H2O， 則陰極反應(yīng)式為 。 13.（xx·山東菏澤高三二輪質(zhì)量檢測·29）（17分）能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。 （1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇： 反應(yīng)I： C

11、O（g）＋2H2（g）CH3OH（g） ΔH1 反應(yīng)II：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）+ H2O（g） ΔH2 ①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是 （填“I”或“Ⅱ”）。 ②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)I在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）。 溫度 250℃ 300℃ 350℃ K 2.041 0.270 0.012 由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH1 0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。 ③某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c（CO）＝ 0.2 mol／L

12、，則CO的轉(zhuǎn)化率為 ，此時的溫度為 （從上表中選擇）。 （2）已知在常溫常壓下： ① 2CH3OH（l）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（g） ΔH ＝－1275.6 kJ／mol ② 2CO（g）+ O2（g）＝ 2CO2（g） ΔH ＝－566.0 kJ／mol ③ H2O（g）＝ H2O（l） ΔH ＝－44.0 kJ／mol 寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式： （3）某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計 如右圖所示的電池裝置。 ①該電池

13、正極的電極反應(yīng)為 。 ②工作一段時間后，測得溶液的pH減小， 該電池總反應(yīng)的離子方程式為 。 答案和解析 1.【答案】D 【命題立意】本題旨在考查化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化。 【解析】A．過程2H(g) +2X(g) == 2HX(g)為化學(xué)鍵的形成過程，該過程放熱，ΔH3＜0，故A正確；B．根據(jù)蓋斯定律知途徑Ⅰ生成HX的反應(yīng)熱與途徑無關(guān)，所以ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 ，故B正確；C．途徑Ⅰ生成HCl放出的熱量比生成HBr的多，說明HCl比HBr穩(wěn)定，故C正確；D．氯、溴、碘單

14、質(zhì)中化學(xué)鍵的鍵能逐漸減小，所以途徑Ⅱ吸收的熱量依次減少，故D錯誤。 2．C．【命題立意】本題考查蓋斯定律。難度較小。 【解析】前兩個反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以ΔH1、ΔH2 均大于0，A、B正確；第3個反應(yīng)為ΔH3=ΔH2-ΔH1，ΔH2=ΔH3 + ΔH1，由前分析ΔH1、ΔH2 均大于0，所以ΔH2>ΔH3，錯誤。 3．A 【命題立意】本題考查化學(xué)圖像中的原理分析。難度中等。 【解析】A項，溫度升高，促進(jìn)CH3COO－水解，堿性增強(qiáng)，pH變大，正確；B項，a、b點的溫度均為25℃，所以Kw不變，錯誤；C項，由丙圖知，T2>T1，高溫下，C的體積分?jǐn)?shù)小，說明反應(yīng)是放熱的，錯誤；D項，C(金

15、剛石，s) + O2(g) = CO2(g) DH2，C(石墨，s) + O2(g) = CO2(g) DH1，將兩式相減得，C(金剛石，s) = C(石墨，s) DH =DH2－DH1，錯誤。 4．D 【命題立意】本題考查蓋斯定律。難度中等。 【解析】A項，甲醇燃燒是放熱反應(yīng)，△H 1<0，錯誤；B項，H2O(l)→H2O(g)，放出熱量，反應(yīng)③放出熱量多，△H 小，錯誤；C項，根據(jù)蓋斯定律，△H 2＋2△H 3－△H 5得CO(g)+ 2H2(g)+ 3O2 (g)+ CH3OH(l) = 2CO2 (g)+ 4H2O(l)，與式(1)不吻合，錯誤；D項，2△H 5＋△H 1有2CO(

16、g) + 4H2(g) + 3O2(g) = 2CO2 (g)+ 4H2O(l)，相當(dāng)于CO、H2的燃燒，均為放熱反應(yīng)，正確。 5.【答案】B 【命題立意】本題考查化學(xué)反應(yīng)與能量變化、電解質(zhì)與非電解質(zhì)的概念、物質(zhì)的分類。 【解析】實驗③得到的氫氧化鐵膠體，而膠體屬于混合物，A錯誤；實驗②是氯化鐵溶于水，發(fā)生水解反應(yīng)，而水解反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，③是氫氧化鐵膠體的制備，也未發(fā)生氧化還原反應(yīng)，B正確；水解反應(yīng)可看成中和反應(yīng)的逆反應(yīng)，中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，C錯誤；氯氣與鐵的反應(yīng)中，氯氣不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)，D錯誤。 6.【答案】 C 【命題立意】本題考查化學(xué)實

17、驗、物質(zhì)的性質(zhì)、原電池、化學(xué)反應(yīng)與能量變化。 【解析】該裝置中乙中兩管液體能形成壓強(qiáng)差，可以根據(jù)左邊管中液體高度是否變化檢驗裝置氣密性，A正確；溴能與堿性溶液氫氧化鈉反應(yīng)生成溴化鈉和次溴酸鈉，故上層苯中溶解的溴濃度減小，顏色變淺，B正確；此為水果電池，是銅鋅原電池，鋅活潑為負(fù)極，銅為正極，故有電流產(chǎn)生，C錯誤；圖中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，應(yīng)為放熱反應(yīng)，且是氫氣與氧氣反應(yīng)生成水，若為液體水分解，熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：2H2O（1）═2H2（g）+O2（g）△H=+571.6KJ/mol，D正確。 【易錯提醒】解答本題的D項需注意是“液態(tài)”水“分解”的熱化學(xué)方程式，不是生成水，而且水是

18、液態(tài)；解答B(yǎng)項不能定式思維為苯萃取了溴，上層顏色呈橙色，實際上溴與氫氧化鈉溶液反應(yīng)了。 7.【答案】A 【命題立意】本題考查化學(xué)反應(yīng)與能量。 【解析】金剛石燃燒熱是指1mol金剛石完全燃燒生成二氧化碳反應(yīng)放出的能量，D錯誤；1mol金剛石中含有2molC-C，1molO2含有1molO=O，1molCO2含有2molC=O，所以348×2+498-2x=-395，x=794.5；A正確、B錯誤；因金剛石燃燒放熱，1mol金剛石和1molO2總能量一定比1mol CO2能量高，C錯誤； 8.【答案】A； 【命題立意】本題考查酯化反應(yīng)原理； 【解析】A項，制備乙酸乙酯的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，

19、加入濃硫酸除起到催化劑作用，降低反應(yīng)活化能之外，還起到吸水劑的作用，有利于反應(yīng)向正向進(jìn)行，提高原料轉(zhuǎn)化率，正確；B項，酯化反應(yīng)屬于取代反應(yīng)，錯誤；C項，使用催化劑可降低反應(yīng)的活化能，曲線1表示加催化劑的反應(yīng)的圖像；D項，升高溫度，正逆反應(yīng)速率均加快，錯誤； 11.【答案】 （1）①吸熱 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ⊿H=+118.1kJ/mol ②b ③I.氮氣和氫氣合成氨的反應(yīng)正向為放熱反應(yīng)并且是體系壓強(qiáng)減小的反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動； 增大壓強(qiáng)，平衡正向移動 II.ab （2）①2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O ②0.224L

20、【命題立意】本題考查化學(xué)反應(yīng)與能量、蓋斯定律、勒沙特列原理、電極反應(yīng)式的書寫、化學(xué)計算等知識。 【解析】（1）反應(yīng)①反應(yīng)物總能量比生成物總能量低，為吸熱反應(yīng)；由圖示可得：CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ⊿H=+76.9kJ/mol；CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ⊿H=-41.2kJ/mol 。由蓋斯定律得CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ⊿H=+118.1kJ/mol。 ②欲使溶液再生，即使平衡向左移動，所以應(yīng)減壓、升溫。 ③I.由表格中的數(shù)據(jù)可知，溫度相同時，壓強(qiáng)越大，氨的體積分?jǐn)?shù)越大；壓強(qiáng)相同時，溫度越高，氨

21、的體積分?jǐn)?shù)越小。II.N2與H2生成NH3為放熱反應(yīng)，一段時間后，反應(yīng)達(dá)到平衡，a正確；因質(zhì)量守恒、體積固定，所以反應(yīng)過程中氣體的密度自始自終保持不變，b正確；因質(zhì)量守恒、反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減小，所以從開始至平衡，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大至不變，但起始時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不為0，c錯誤。 （2）通氧氣的一極為正極，通氨的一極為負(fù)極，負(fù)極失電子，NH3失電子生成N2，電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O。電解飽和食鹽水正極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，由電子轉(zhuǎn)移相等得2NH3～6OH-，所以消耗NH30.01mol。 【舉一反三】書寫電極反應(yīng)式時

22、，先分析元素化合價變化，求出得失電子數(shù)目，然后根據(jù)電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）中的離子平衡電荷，最后根據(jù)原子守恒配平。 12.【答案】（1）① C(s)+H2O(g) ＝ CO(g) +H2(g) ΔH＝+131.3kJ·mol－1 （2分） ② a c（2分，錯1個0分） （2）① 5：4（2分） ②KM=KN>KQ（3分。） （3）① 2 NO3－+5H2N2+2OH－+4H2O（3分） ② a（2分） 2 NO3－+12 H++10e－= N2↑+6H2O（3分） 陽極反應(yīng)為：4OH-—4e- = O2↑+2H2O或10H2O - 20e- = 20H+

23、 + 5O2↑。 【命題立意】本題旨在考查熱化學(xué)方程式的書寫、蓋斯定律，化學(xué)平衡圖像分析及電解原理的應(yīng)用。 【解析】（1）①已知：Ⅰ H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1＝-241.8 kJ·mol－1 ⅡC(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1 根據(jù)蓋斯定律：Ⅱ-Ⅰ 得焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g) ＝ CO(g) +H2(g) ΔH＝+131.3kJ·mol－1。 ②SO2為酸性氧化物，與Ca(OH)2反應(yīng)生成亞硫酸鈣和水，亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉、水和二

24、氧化碳，故可作SO2洗滌劑，選ac。 （2）①根據(jù)題給圖像知M點CO的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，參加反應(yīng)的CO為10mol×50%=5mol，根據(jù)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)利用差量法分析容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量減少10mol，則平衡后容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為（10+20-10）mol=20mol；N點CO的平衡轉(zhuǎn)化率為70%，參加反應(yīng)的CO為10mol×70%=7mol，同理知N點容器中總物質(zhì)的物質(zhì)的量為16mol， 則n(M)總：n(N)總=5:4。 ②平衡常數(shù)的影響因素為溫度，溫度不變平衡常數(shù)不變。分析題給圖像知M、N點溫度相同，則KM=KN；又由圖像知壓強(qiáng)保持不變時隨著溫度的升高

25、CO的轉(zhuǎn)化率逐漸降低，平衡逆向移動，化學(xué)平衡常數(shù)減??；Q點的溫度比M、N高，則M、N、Q三點的平衡常數(shù)KM、KN、KQ的大小關(guān)系為KM=KN>KQ。 （3）①根據(jù)題意知在催化劑存在的條件下H2將NO還原為N2，同時生成氫氧根離子。利用電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平，該反應(yīng)離子方程式為2 NO3－+5H2N2+2OH－+4H2O。 ②分析電化學(xué)降解NO的原理圖知左側(cè)電極有氧氣生成，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為4OH-—4e- = O2↑+2H2O，為電解池的陽極，則電源正極為a；若總反應(yīng)為4NO3-+4H+5O2↑+2N2↑+2H2O，則陰極反應(yīng)式為2 NO3－+12 H++10e－= N2

26、↑+6H2O。 13．【答案】（17分） （1）① I （2分） ② ＜（2分） ③ 80% （2分） 250℃ （2分） （2）CH3OH（l）+ O2（g）＝ CO（g）+ 2H2O（l） ΔH＝﹣442．8 kJ∕mol（3分） （3）① O2 + 2H2O + 4e-＝4OH- （3分） ② 2CH3OH + 3O2 + 4OH- = 2CO32- + 6H2O （3分） 【命題立意】本題考查原子經(jīng)濟(jì)的概念、化學(xué)平衡的影響因素、轉(zhuǎn)化率的計算、蓋斯定律的應(yīng)用、電化學(xué)、 【解析】 （1）①原子經(jīng)濟(jì)性原則指的是原子利用率高的反應(yīng)，Ⅰ是化合反應(yīng)，原

27、子利用率高達(dá)100%，故選反應(yīng)Ⅰ； ②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出，溫度越高則平衡常數(shù)越小，可以確定該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故ΔH1＜0 ③設(shè)一氧化碳的變化量為x，則 CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g） 初始濃度（mol/L）1 3 0? 變化濃度（mol/L）0.8 1.6 0.8 平衡濃度（mol/L）0.2 1.4 0.8，則CO的轉(zhuǎn)化率=×100%=80%，平衡常數(shù)K==0.8/0.2×1.42=2.041，所以該反應(yīng)的溫度為250℃; （2）根據(jù)蓋斯定律甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的反應(yīng)CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O的△H=①×0.5-②×0.5+2×③=-442.8 kJ∕mol； （3）①在燃料電池中，正極是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案為：O2+2H2O+4e-=4OH-； ②工作一段時間后，測得溶液的pH減小，說明氫氧根離子被消耗，在燃料電池中，總反應(yīng)是燃料燃燒的反應(yīng)，而且生成的二氧化碳與堿反應(yīng)生成碳酸鹽：2CH3OH + 3O2 + 4OH- = 2CO32- + 6H2O