2022年高考化學二輪復習 考點研習訓練 1-2-2化學能與熱能

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1、2022年高考化學二輪復習 考點研習訓練 1-2-2化學能與熱能 1．(xx年高考大綱全國卷)反應A＋B―→C(ΔH<0)分兩步進行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是(　　) 解析：根據(jù)反應物和生成物能量的高低來分析、解決問題。化學反應都伴隨能量變化，當反應物的總能量高于生成物的總能量時，該反應為放熱反應；當反應物的總能量低于生成物的總能量時，該反應為吸熱反應。反應①的ΔH>0，為吸熱反應，故可排除A項和C項。反應②的ΔH<0，為放熱反應，B項錯誤，故選D。 答案：D 2．(xx年高考海南卷)已知：2Zn(

2、s)＋O2(g)===2ZnO(s)　ΔH＝－701.0 kJ·mol－1　2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)　ΔH＝－181.6 kJ·mol－1 則反應Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH為(　　) A．＋519.4 kJ·mol－1　　　 B．＋259.7 kJ·mol－1 C．－259.7 kJ·mol－1 D．－519.4 kJ·mol－1 解析：由題給熱化學方程式可得：①Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s)　ΔH＝－350.5 kJ·mol－1?、贖g(l)＋O2(g)===HgO(s)　ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。根據(jù)蓋斯

3、定律，由①－②可得：Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)　ΔH＝(－350.5 kJ·mol－1)－(－90.8 kJ·mol－1)＝－259.7 kJ·mol－1。 答案：C 3．已知化學反應A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量變化如圖所示，判斷下列敘述中正確的是(　　) A．每生成2分子AB吸收b kJ熱量 B．該反應熱ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1 C．該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量 D．斷裂1 mol A—A和1 mol B—B鍵，放出a kJ能量 解析：觀察題給圖像可以得到，上述反應的反應物總能量低于生成物總能量，為吸熱

4、反應，其中反應熱ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1?；瘜W反應過程中，化學鍵斷裂為吸熱過程，化學鍵形成為放熱過程。 答案：B 4．(xx年南通模擬)向足量稀硫酸中加入100 mL 0.4 mol/L Ba(OH)2溶液，放出的熱量是4.66 kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol/L HCl溶液時，放出的熱量是2.0 kJ。則Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應的熱化學方程式為(　　) A．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－0.72 kJ/mol B．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－2.92 k

5、J/mol C．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－16.5 kJ/mol D．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－73.0 kJ/mol 解析：生成0.04 mol BaSO4放熱為4.66 kJ－2.0 kJ×2＝0.66 kJ，則Ba2＋與SO生成1 mol BaSO4放熱為0.66 kJ÷0.04 mol＝16.5 kJ·mol－1。 答案：C 5．(xx年武漢模擬)在一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷，放出熱量為Q kJ(Q>0)，經(jīng)測定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗5 mol·L－1的KOH溶液100 mL，恰好生成正

6、鹽，則此條件下反應C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH為(　　) A．＋8Q kJ·mol－1 B．－8Q kJ·mol－1 C．＋16Q kJ·mol－1 D．－16Q kJ·mol－1 答案：D 6．(xx年深圳模擬)已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ/mol 2Na2O2(s)＋2CO2(g)===2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＝－452 kJ/mol 根據(jù)以上熱化學方程式判斷，下列說法正確的是(　　) A．CO的燃燒熱為283 kJ B．上圖可表示由CO生成CO2的反應過程

7、和能量關系 C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH>－452 kJ/mol D．CO(g)與Na2O2(s)反應放出509 kJ熱量時，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×1023 解析：A項單位錯；B項表示1 mol CO轉(zhuǎn)化為CO2，ΔH應為－283 kJ·mol－1。C項CO2(s)能量低于CO2(g)，反應時放出能量小于452kJ，故ΔH>－452 kJ·mol－1正確；D項電子轉(zhuǎn)移應為2×6.02×1023。 答案：C 7．(創(chuàng)新預測)(1)在化學反應中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應，這些分子稱為活化分

8、子，使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ/mol表示。請認真觀察如圖，然后回答問題： ①圖中所示反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應，該反應________(填“需要”或“不需要”)加熱，該反應的ΔH＝________(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。 ②已知熱化學方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/mol。該反應的活化能為167.2 kJ/mol，則其逆反應的活化能為________。 ③對于同一反應，圖中虛數(shù)(Ⅱ)與實線(Ⅰ)相比，活化能大大降低，活化分子的百分數(shù)增多，反應速率加快，你認為最

9、可能的原因是：___________________。 (2)已知C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH1＝－a kJ/mol C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－b kJ/mol H2O(g)===H2O(l)　ΔH3＝－c kJ/mol 若使92 g酒精液體完全燃燒，最后恢復到室溫，則放出熱量為________。 (3)在100 g炭不完全燃燒所得氣體中CO和CO2的體積比為1∶2。已知： C(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH1＝－110.35 kJ/mol CO(g)＋1/2O2===CO2(g) ΔH2

10、＝－282.57 kJ/mol 與完全燃燒相比，損失的熱量為________。 解析：(1)①從圖中可以看出，反應物的總能量高于生成物的總能量，故該反應為放熱反應。由于該反應的活化能較大，反應需要加熱，該反應的ΔH＝(E2－E1)kJ/mol。②從圖中可以看出，逆反應的活化能＝正反應的活化能＋|ΔH|＝167.2 kJ/mol＋241.8 kJ/mol＝409 kJ/mol。③圖中虛線(Ⅱ)與實線(Ⅰ)相比，活化能大大降低，最可能的原因是加入了催化劑。(2)由蓋斯定律C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH1＝－a kJ/mol① C2H5OH(g)==

11、=C2H5OH(l)　ΔH＝－b kJ/mol② H2O(g)===H2O(l)　ΔH3＝－c kJ/mol③ ①－②＋③×2得 C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝ΔH1－ΔH2＋2ΔH3＝－(a－b＋3c)kJ/mol。 92 g酒精液體完全燃燒，最后恢復至室溫，放出熱量為： ×(a－b＋3c)kJ/mol＝(2a＋6c－2b)kJ (3)運用蓋斯定律，兩熱化學方程相加得：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－392.92 kJ/mol。 100 g炭完全燃燒，放出熱量為×392.92 kJ/mol≈3274.33 kJ

12、100 g炭不完全燃燒放出熱量為：××110.35 kJ/mol＋××392.92 kJ·mol≈2489.42 kJ 損失的熱量為：(3274.33－2489.42)kJ＝784.91 kJ。 答案：(1)①放熱　需要　(E2－E1)kJ/mol ②409 kJ/mol ③加入了催化劑 (2)2a＋6c－2b kJ (3)784.91 kJ 一、選擇題 1．(xx年高考上海卷)據(jù)報道，科學家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關水分解過程的能量變化示意圖正確的是(　　) 解析：分解水屬于吸熱反應，催化劑可以降低活化能。 答案：B 2．化學家格哈德·埃特爾

13、在哈伯研究所證實了氫氣與氮氣在固體催化劑表面合成氨的反應過程，示意圖如下： 下列關于合成氨反應的敘述中不正確的是(　　) A．該過程表明，在化學反應中存在化學鍵的斷裂與形成 B．在催化劑的作用下，反應物的化學鍵變得容易斷裂 C．過程②需吸收能量，過程③則放出能量 D．常溫下該反應難以進行，是因為常溫下生成物的化學鍵難以形成 解析：常溫下該反應難以進行的原因是反應物中化學鍵難以斷裂。 答案：D 3．(xx年保定模擬)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸發(fā)1 mol Br2(l)需要吸收的能量為30 kJ，其他相關數(shù)據(jù)如下表：

14、 H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化學鍵 斷裂時需要吸收的能量/kJ 436 a 369 則表中a為(　　) A．404　　　　　　　　 B．260 C．230 D．200 解析：由ΔH＝反應物鍵能之和－生成物鍵能之和＝(436＋30＋a－369×2)kJ·mol－1＝－72 kJ·mol－1，得a＝200。 答案：D 4．(xx年哈爾濱模擬)已知：NH3·H2O(aq)與H2SO4(aq)反應生成1 mol正鹽的ΔH＝－24.2 kJ·mol－1；強酸、強堿的稀溶液反應的中和熱為ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。則NH3·H2O在水

15、溶液中電離的ΔH等于(　　) A．－69.4kJ·mol－1 B．－45.2kJ·mol－1 C．＋69.4kJ·mol－1 D．＋45.2kJ·mol－1 解析：根據(jù)題意先寫出熱化學方程式：2NH3·H2O(aq)＋H2SO4(aq)=== (NH4)2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。根據(jù)蓋斯定律得，NH3·H2O(aq)===NH(aq)＋OH－(aq)　ΔH＝＋45.2 kJ·mol－1，由此可知選項D正確。 答案：D 5．(xx年合肥模擬)如下圖所示

16、，ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1，ΔH2＝－395.4 kJ·mol－1，下列說法或表示中，正確的是(　　) A．C(s、石墨)===C(s、金剛石)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1 B．石墨和金剛石的轉(zhuǎn)化是物理變化 C．石墨的穩(wěn)定性比金剛石弱 D．1 mol石墨的總鍵能比1 mol金剛石的總鍵能小1.9 kJ 解析：從圖中可以看出金剛石比石墨的能量高，1 mol石墨轉(zhuǎn)化成1 mol金剛石要吸熱：ΔH2－ΔH1＝1.9 mol，A對；石墨和金剛石的結構不同，二者相互轉(zhuǎn)化是化學變化，B錯；能量越低越穩(wěn)定，C錯；化學反應是舊鍵斷裂、新鍵形成的過程，舊鍵斷裂吸收能量，新鍵形成

17、放出能量，該反應是個吸熱反應，則1 mol石墨的總鍵能比1 mol金剛石的總鍵能大1.9 kJ，D錯。 答案：A 6．(xx年?？谀M)化學反應N2＋3H2===2NH3的能量變化如下圖所示，該反應的熱化學方程式是(　　) A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1 B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝2(b－a)kJ·mol－1 C.N2(g)＋H2(g)===NH3(l) ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1 D.N2(g)＋H2(g)===NH3(g) ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1 解析：由圖

18、可以看出，a kJ為mol N2(g)和 mol H2(g)斷鍵吸收的總能量，b kJ為1 mol N和3 mol H形成1 mol NH3(g)釋放的能量，所以N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH＝(a－b)kJ·mol－1，而1 mol的NH3(g)轉(zhuǎn)化為1 mol的NH3(l)放出的能量為c kJ，所以有：N2(g)＋H2(g)===NH3(l)　ΔH＝(a－b－c)kJ·mol－1，即N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)　ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1。 答案：A 7．下列圖像分別表示有關反應的反應過程與能量變化的關系，據(jù)此判斷下列說法中正確的是(　　)

19、 A．石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻? B．白磷比紅磷穩(wěn)定 C．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1　S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2　ΔH1>ΔH2 D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH1>0 解析：從圖像1可知，金剛石所具有的能量高于石墨，故A正確；能量越高越不穩(wěn)定，B錯；C項，因S(s)→S(g)，要吸收熱量，故ΔH1<ΔH2；D項，由圖4可以看出，反應物具有的總能量大于生成物所具有的總能量，故表現(xiàn)為放熱，ΔH1<0。 答案：A 二、非選擇題 8．(xx年昆明模擬)保護環(huán)境已成為當前和未來的一項全球性重大課題。為解決目前燃料

20、使用過程中的環(huán)境污染問題，并緩解能源危機，有的專家提出利用太陽能促使燃料循環(huán)使用的構想，如右圖所示： 過程Ⅰ可用如下反應表示： ① 2CO22CO＋O2?、?H2O2H2＋O2 ② ③2N2＋6H2O4NH3＋3O2　④2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2?、?CO＋4H2O________＋3O2 請回答下列問題： (1)過程Ⅰ的能量轉(zhuǎn)化形式為________能轉(zhuǎn)化為________能。 (2)請完成第⑤個反應的化學方程式：________________________________ __________________________________________

21、____________________。 (3)上述轉(zhuǎn)化過程中，ΔH1和ΔH2的關系是____________________________。 (4)斷裂1 mol化學鍵所需的能量見下表： 共價鍵 H—N H—O N≡N O===O 斷裂1 mol化學鍵所需能量/kJ·mol－1 393 460 941 499 常溫下，N2與H2O反應生成NH3的熱化學方程式為 _______________________________________________________________。 解析：(1)從過程Ⅰ中的變化可以看出，該過程中的能量轉(zhuǎn)化形式為太陽能轉(zhuǎn)

22、化為化學能。(2)由質(zhì)量守恒定律可知，反應⑤中另一種產(chǎn)物為CH4，化學方程式為2CO＋4H2O2CH4＋3O2。(3)過程Ⅰ和過程Ⅱ互逆，則ΔH1＝－ΔH2。(4)常溫下N2與H2O反應生成NH3的化學方程式為2N2＋6H2O4NH3＋3O2(g)　ΔH＝(460 kJ/mol×12＋941 kJ/mol×2)－(499 kJ/mol×3＋393 kJ/mol×12)＝＋1 189 kJ/mol，熱化學方程式為：2N2(g)＋6H2O(l)===4NH3(g)＋3O2(g)　ΔH＝＋1 189 kJ/mol。 答案：(1)太陽　化學 (2)2CO＋4H2O2CH4＋3O2 (3)ΔH1＝

23、－ΔH2 (4)2N2(g)＋6H2O(l)===4NH3(g)＋3O2(g) ΔH＝＋1 189 kJ·mol－1 9．(1)已知①Cl—Cl―→2Cl·　ΔH＝＋a kJ·mol－1 ②2H·―→H—H　ΔH＝－b kJ·mol－1 ③Cl·＋H·―→HCl　ΔH＝－c kJ·mol－1 寫出298 K時，H2與Cl2反應的熱化學方程式_________________________ _______________________________________________________________； (2)氮的氧化物、甲烷均對空氣造成污染。用CH4催化還原NO

24、x可以消除氮氧化物的污染。例如： CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－574 kJ·mol－1 CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2 若1 mol CH4還原NO2至N2，整個過程中放出的熱量為867 kJ，則ΔH2＝________，電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為________。 解析：(1)寫出H2＋Cl2===2HCl，①－②＋③×2可得上述方程式，注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)；(2)由信息可知所寫方程式中無NO，兩式相加得2CH4(g)＋4NO2(g)===2N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)，

25、所以－867 kJ·mol－1×2＝ΔH1＋ΔH2。1 mol CH4轉(zhuǎn)化為CO2時失去8 mol電子。 答案：(1)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝(a＋b－2c)kJ·mol－1(其他合理答案也給分) (2)－1 160 kJ·mol－1　8NA 10．在火箭推進器中裝有還原劑肼(N2H4)和強氧化劑H2O2，當它們混合時，即產(chǎn)生大量的氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱。已知0.4 mol液態(tài)肼和足量H2O2反應生成氮氣和水蒸氣時放出256.64 kJ的熱量。 (1)寫出肼和H2O2反應的熱化學方程式： _______________________________

26、________________________________。 (2)已知H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，則16 g液態(tài)肼與足量雙氧水反應生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是________。 (3)上述反應應用于火箭推進器，除釋放出大量熱量和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很突出的優(yōu)點是 (4)向次氯酸鈉溶液中通入一定物質(zhì)的量的氨氣可生成肼，寫出反應的離子方程式：_________________________________________________________， 該反應的還原產(chǎn)物是________。 解析：(1)首先根據(jù)題意確定反應物和

27、生成物，然后寫出化學方程式：N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O。0.4 mol液態(tài)肼和足量H2O2反應生成氮氣和水蒸氣時放出256.64 kJ的熱量。則1 mol液態(tài)肼和足量H2O2反應時放出熱量為：2.5×256.64 kJ＝641.6 kJ，由此可寫出上述反應的熱化學方程式。(2)16 g液態(tài)肼的物質(zhì)的量為0.5 mol，則與足量雙氧水反應生成0.5 mol N2和2 mol H2O(l)時放出熱量為：0.5 mol×641.6 kJ·mol－1＋2 mol×44 kJ·mol－1＝408.8 kJ。(3)反應生成的物質(zhì)是N2和H2O，無污染。(4)氨氣中氮元素的化合價為－3價，肼分

28、子中氮元素的化合價為－2價，則氨氣是還原劑，次氯酸鈉是氧化劑，還原產(chǎn)物是NaCl，然后根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒以及電荷守恒即可寫出離子方程式。 答案：(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.6 kJ·mol－1 (2)408.8 kJ (3)產(chǎn)物為氮氣和水，無污染 (4)2NH3＋ClO－===N2H4＋Cl－＋H2O　NaCl 11．(xx年高考北京卷)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。 反應A： (1)已知：ⅰ.反應A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量。 ⅱ

29、①H2O的電子式是________。 ②反應A的熱化學方程式是________。 ③斷開1 mol H—O鍵與斷開1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為________kJ，H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵(填“強”或“弱”)________。 (2)對于反應A，下圖是在4種投料比[n(HCl)∶n(O2)，分別為1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下，反應溫度對HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。 ①曲線b對應的投料比是________。 ②當曲線b、c、d對應的投料比達到相同的HCl平衡轉(zhuǎn)化率時，對應的反應溫度與投料比的關系是________。 ③投料比為2∶1、溫度為400 ℃時

30、，平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分數(shù)是________。 解析：(1)①H2O為共價化合物，其電子式為H H。②根據(jù)4 mol HCl被氧化放出115.6 kJ的熱量，又結合反應條件為400 ℃，故其熱化學方程式為4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ/mol。③根據(jù)②的熱化學反應方程式和O2、Cl2的鍵能可知，斷裂4 mol H—Cl鍵與1 mol O—O鍵需吸收的能量比生成2 mol Cl—Cl鍵和4 mol O—H鍵放出的能量少115.6 kJ，故4 mol O—H鍵的鍵能大：115.6 kJ＋498 kJ－2×24

31、3 kJ＝127.6 kJ，故斷開1 mol H—O鍵與斷開1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為127.6 kJ÷4≈31.9 kJ；根據(jù)O—H鍵鍵能大于H—Cl鍵鍵能可知，O—H鍵比H—Cl鍵強。 (2)①根據(jù)O2越多HCl的轉(zhuǎn)化率越大，可知a、b、c、d曲線的投料比分別為6∶1、4∶1、2∶1、1∶1。②根據(jù)曲線可知，當b、c、d曲線HCl達到相同轉(zhuǎn)化率時，投料比越高，對應的反應溫度越低。 ③設n(HCl)＝2 mol，n(O2)＝1 mol，根據(jù)反應曲線可知，當溫度為400 ℃時，HCl的轉(zhuǎn)化率為80%，則有： 　 4HCl?。2 　2Cl2?。?H2O 開始： 2 mol 1 mol 0 0 變化： 1.6 mol 0.4 mol 0.8 mol 0.8 mol 平衡： 0.4 mol 0.6 mol 0.8 mol 0.8 mol 因此平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分數(shù)是×100%≈30.8%。 答案：(1)①H H?、?HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ/mol?、?1.9　強　(2)①4∶1?、谕读媳仍礁?，對應的反應溫度越低?、?0.8%