2019屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)題型專練 專題6.1 化學(xué)能與熱能（含解析）.doc

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化學(xué)能與熱能1下列反應(yīng)中，反應(yīng)物總能量低于生成物總能量的是( )A2COO2=2CO2 BCO2=CO2C2CO2=2CO DCaCO3=CO2CaO【解析】選D 反應(yīng)中反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，說明該反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)。A、B、C三項(xiàng)是CO、C的燃燒反應(yīng)，均屬于放熱反應(yīng)，故均不符合題意；D項(xiàng)為CaCO3的分解反應(yīng)，屬吸熱反應(yīng)，符合題意。2下列有關(guān)能量的判斷和表示方法正確的是( )A由C(s，石墨)=C(s，金剛石) H1.9 kJ，可知：石墨比金剛石更穩(wěn)定B等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出的熱量更多C由H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJ，可知：含1 mol CH3COOH的溶液與含1 mol NaOH的溶液混合，放出熱量等于57.3 kJD2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8 kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H285.8 kJ3某反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量的變化如圖所示，圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能，下列有關(guān)敘述正確的是( )A該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B催化劑能改變?cè)摲磻?yīng)的焓變CE1也可表示反應(yīng)物斷鍵需要吸收的總能量DHE2E1【解析】選C 圖像分析反應(yīng)物能量低于生成物能量，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故A不符合題意；催化劑對(duì)反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)無影響，只改變活化能，則對(duì)反應(yīng)的焓變無影響，故B不符合題意；E1為正反應(yīng)的活化能，可表示反應(yīng)物斷鍵需要吸收的總能量，故C符合題意；H斷鍵吸收的能量成鍵放出的能量E1E2，故D不符合題意。4在相同溫度和壓強(qiáng)下，將32 g硫分別在純氧中和空氣中完全燃燒，令前者放出熱量為Q1，后者放熱為Q2，則關(guān)于Q1和Q2的相對(duì)大小正確的判斷是( )AQ1Q2 BQ1Q2CQ1Q2 D無法判斷【解析】選C 兩種情況下反應(yīng)放出的能量相同，但前者較后者以光能形式釋放的能量要多；故前者以熱量形式放出的能量較后者要少些，即Q1bD已知P(白磷，s)=P(紅磷，s) H0，H20 BH30，H40CH2H4H5 DH3H12H28已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1571.6 kJmol12CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H21 452 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H357.3 kJmol1下列說法正確的是( )AH2(g)的燃燒熱為571.6 kJmol1B同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒，H2(g)放出的熱量多CH2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)H2O(l) H57.3 kJmol1D3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H131.4 kJmol1 【解析】選B A項(xiàng)，氫氣的化學(xué)計(jì)量數(shù)不是1，所以其燃燒熱不是571.6 kJmol1，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由熱化學(xué)方程式可知，4 g H2燃燒時(shí)放熱571.6 kJ，而4 g CH3OH(l)燃燒時(shí)放熱90.75 kJmol1，正確；C項(xiàng)，生成BaSO4沉淀時(shí)也有熱效應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，HH1H2131.4 kJmol1，錯(cuò)誤。9已知反應(yīng)：H2(g)O2(g)=H2O(g) H1N2(g)O2(g)=NO2(g) H2N2(g)H2(g)=NH3(g) H3則反應(yīng)2NH3(g)O2(g)=2NO2(g)3H2O(g)的H為( )A2H12H22H3 BH1H2H3C3H12H22H3 D3H12H22H3【解析】選D 由題意把已知反應(yīng)依次編號(hào)為、，根據(jù)蓋斯定律將方程式222得2NH3(g)O2(g)=2NO2(g)3H2O(g) H3H12H22H3。10用H2可將工業(yè)廢氣中的NO催化還原成N2，其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖(圖中計(jì)量單位為mol)，則：NO(g)H2(g)=0.5N2(g)H2O(g)的H為( )A0.5(abcd)kJmol1B0.5(cadb)kJmol1C0.5(cdab)kJmol1D0.5(cdab)kJmol111常溫下，0.01 molL1MOH溶液的pH為10。已知：2MOH(aq)H2SO4(aq)=M2SO4(aq)2H2O(l) H124.2 kJmol1；H(aq)OH(aq)=H2O(l) H257.3 kJmol1。則MOH在水溶液中電離的H為( )A33.1 kJmol1 B45.2 kJmol1C81.5 kJmol1 D33.1 kJmol1【解析】根據(jù)題中0.01 mol/L MOH溶液的pH10，知MOH為弱堿，MOH溶液與硫酸的中和反應(yīng)可以看做兩個(gè)過程：MOH(aq)M(aq)OH(aq) H、H(aq)OH(aq)=H2O(l) H2，根據(jù)蓋斯定律知H12(HH2)，則HH1H2(24.2 kJmol1)(57.3 kJmol1)45.2 kJmol1，B項(xiàng)正確。 【答案】B12已知某化學(xué)反應(yīng)A2(g)2B2(g)=2AB2(g)(AB2的分子結(jié)構(gòu)為BAB)的能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述中正確的是( )A該反應(yīng)是放熱反應(yīng)B該反應(yīng)的H(E1E2) kJ mol1C該反應(yīng)中反應(yīng)物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和D由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成4 mol AB鍵吸收E2 kJ能量【答案】C13關(guān)于如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(X代表鹵素)，說法不正確的是( )A2H(g)2X(g)=2HX(g) H30B生成HX的反應(yīng)熱與途徑無關(guān)，所以H1H2H3CCl、Br、I的非金屬性依次減弱，所以途徑吸收的熱量依次增多D生成HCl放出的熱量比生成HBr的多，說明HCl比HBr穩(wěn)定【解析】C項(xiàng)，非金屬性越弱，X2越不穩(wěn)定，破壞化學(xué)鍵吸收的能量越少，C項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾14根據(jù)如圖所示的反應(yīng)判斷，下列說法中錯(cuò)誤的是( )ACO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量B該反應(yīng)的焓變大于零C該反應(yīng)中有離子鍵斷裂也有共價(jià)鍵斷裂，化學(xué)鍵斷裂吸收能量，化學(xué)鍵生成放出能量D由該反應(yīng)可推出凡是需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)【解析】碳酸鈣受熱分解的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，焓變大于零，故CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量，A、B項(xiàng)說法正確；在CaCO3中，Ca2和CO之間存在離子鍵，CO中C與O之間存在共價(jià)鍵，故反應(yīng)中有離子鍵斷裂也有共價(jià)鍵斷裂，舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，新化學(xué)鍵形成放出能量，C項(xiàng)說法正確；需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定為吸熱反應(yīng)，如碳的燃燒需要加熱，但該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，D項(xiàng)說法錯(cuò)誤。 【答案】D15下列圖像分別表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系。據(jù)此判斷下列說法中正確的是( )A由圖1知，石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)B由圖2知，S(g)O2(g)=SO2(g) H1，S(s)O2(g)=SO2(g) H2，則H1H2C由圖3知，白磷比紅磷穩(wěn)定D由圖4知，CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H0【答案】A16下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是( )A已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g) H1；2C(s)O2(g)=2CO(g) H2，則H1H2B已知C(石墨，s)=C(金剛石，s) H0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJ/mol，若將含0.6 mol H2SO4的稀硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量等于57.3 kJD需要加熱的反應(yīng)說明它是吸熱反應(yīng)【解析】碳完全燃燒放出的熱量多，放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱為負(fù)值，所以則H1H2，A錯(cuò)誤；C(石墨，s)=C(金剛石，s) H0，即金剛石的能量比石墨高，故石墨穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；含0.6 mol H2SO4的稀硫酸中H物質(zhì)的量是1.2 mol，與含1 mol NaOH(即OH是1 mol)的稀溶液混合，硫酸過量，但恰好生成1 mol的水，故放出的熱量等于57.3 kJ，C正確；鋁熱反應(yīng)需要高溫下才能發(fā)生，但是它是放熱反應(yīng)，D錯(cuò)誤。【答案】C17已知：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H157.3 kJmol1，H2(g)O2(g)=H2O(g)H2241.8 kJmol1，下列有關(guān)說法正確的是( )A向含0.1 mol NaOH的溶液中加入一定體積的0.1 molL1乙二酸，反應(yīng)中的能量變化如圖所示BH2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l) H114.6 kJmol1C氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為241.8 kJmol1D若反應(yīng)中水為液態(tài)，則同樣條件下的反應(yīng)熱：HH2【答案】A18在298 K、100 kPa時(shí)，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g) H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3則H3與H1和H2間的關(guān)系正確的是( )AH3H12H2BH3H1H2CH3H12H2DH3H1H2【解析】2H2O(g)=O2(g)2H2(g) H1；Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H2；2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3。2，由蓋斯定律可知，H3H12H2，故本題選A。【答案】A19根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)方程式：2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l) H1Q1 kJmol1，2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(l) H2Q2 kJmol1，2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(g) H3Q3 kJmol1。判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是(Q1、Q2、Q3均大于0)( )AQ1Q2Q3 BQ1Q3Q2CQ3Q2Q1 DQ2Q1Q3【解析】由得：S(s)O2(g)=SO2(g) H(H1H2)0，所以(Q1Q2)Q2。由得：H2O(g)=H2O(l) H(H2H3)0，所以(Q2Q3)Q3。故Q1Q2Q3?！敬鸢浮緼20根據(jù)如圖關(guān)系(圖中計(jì)量單位為mol)計(jì)算2NO(g)2H2(g)=N2(g)2H2O(g)的H為( )A(abcd)kJmol1B(cadb)kJmol1C(cdab)kJmol1D(cdab)kJmol1【答案】A21已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) Ha kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g) H220 kJmol1HH鍵、O=O鍵和OH鍵的鍵能分別為436 kJmol1、496 kJmol1和462 kJmol1，則a為( )A332 B118C350 D130【解析】根據(jù)蓋斯定律，由第一個(gè)反應(yīng)2第二個(gè)反應(yīng)得，2H2O(g)=O2(g)2H2(g) H(2a220)kJmol1。根據(jù)反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系計(jì)算，則2a2204462(4362496)，解得a130。本題選D。 【答案】D22 (1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，則E1_(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，H_。請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H49.0 kJ mol1CH3OH(g)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9 kJ mol1又知H2O(g)=H2O(l) H44 kJ mol1則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_?！敬鸢浮?1)減小 不變 NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234 kJ mol1(2)CH3OH(g)3/2 O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H764.7 kJ mol123能源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國目前使用的能源主要是化石燃料，而氫氣、二甲醚等都是很有發(fā)展前景的新能源。(1)在25 、101 kPa時(shí)，1 g CH4完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是55.64 kJ，則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式是_。(2)液化石油氣的主要成分是丙烷，丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220.0 kJ mol1，已知CO氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H565.14 kJ mol1，試計(jì)算相同物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒產(chǎn)生的熱量的比值_(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。(3)氫氣既能與氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)又能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，但是反應(yīng)的條件卻不相同。已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H483.6 kJ mol13H2(g)N2(g)2NH3(g) H92.4 kJ mol1計(jì)算斷裂1 mol NN鍵需要消耗能量_kJ。 (4)由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個(gè)反應(yīng)：甲醇合成反應(yīng)：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g) H190.1 kJ mol1CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g) H249.0 kJ mol1水煤氣變換反應(yīng)：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H341.1 kJ mol 二甲醚合成反應(yīng)：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H424.5 kJ mol1由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為_。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增大壓強(qiáng)對(duì)直接制備二甲醚反應(yīng)的影響：_。【答案】(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.24 kJ mol1(2)7.9 (3)946 (4)2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H204.7 kJ mol1 該反應(yīng)分子數(shù)減少，壓強(qiáng)升高使平衡右移，CO和H2的轉(zhuǎn)化率增大，CH3OCH3產(chǎn)率增加；壓強(qiáng)升高使CO和H2濃度增加，反應(yīng)速率增大24(1)用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)為主反應(yīng)，反應(yīng)和為副反應(yīng)。CaSO4(s)CO(g) CaS(s)CO2(g) H147.3 kJmol1CaSO4(s)CO(g) CaO(s)CO2(g)SO2(g) H2210.5 kJmol1CO(g) C(s)CO2(g) H386.2 kJmol1 反應(yīng)2CaSO4(s)7CO(g) CaS(s)CaO(s)6CO2(g) C(s)SO2(g)的H_(用H1、H2和H3表示)。(2)已知：25 、101 kPa時(shí)，Mn(s)O2(g)=MnO2(s) H520 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g) H297 kJmol1Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s) H1 065 kJmol1 SO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化學(xué)方程式是_。(3)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：反應(yīng)：2NH3(l)H2O(l)CO2(g) (NH4)2CO3(aq)H1反應(yīng)：NH3(l)H2O(l)CO2(g) NH4HCO3(aq)H2反應(yīng)：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g) 2NH4HCO3(aq) H3H3與H1、H2之間的關(guān)系是：H3_。(4)已知：溫度過高時(shí)，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)：WO2(s)2H2(g) W(s)2H2O(g) H66.0 kJmol1WO2(g)2H2(g) W(s)2H2O(g) H137.9 kJmol1則WO2(s) WO2(g)的H_。【答案】(1)4H1H22H3 (2)MnO2(s) SO2 (g)=MnSO4(s) H248 kJmol1(3)2H2H1 (4)203.9 kJmol1 25為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施?；瘜W(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，也可進(jìn)行理論推算。(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5 kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式：_。(2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵被破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量?；瘜W(xué)鍵HHNHNN鍵能/(kJmol1)436391945已知反應(yīng)：N2(g)3H2(g) 2NH3(g) Ha kJmol1試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為_。(3)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l) H2571.6 kJmol12C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H32 599 kJmol1根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298 K時(shí)由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變：_。(3)H226.7 kJmol1。【答案】(1)2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1 452.8 kJmol1(2)93 (3)226.7 kJmol126參考下列圖表和有關(guān)要求回答問題： (1)圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變化是_(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，H的變化是_。請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1又知H2O(g)=H2O(l) H44 kJmol1則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：_。(3)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：化學(xué)鍵PPPOO=OP=O鍵能(kJmol1)abcx已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為d kJ，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖所示，則表中x_ kJmol1(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)。【答案】(1)減小 不變 NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234 kJmol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJmol1(3)