（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)（三十三）化學(xué)能與熱能（2）反應(yīng)熱的比較與計(jì)算（過(guò)題型）（含解析）

（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)（三十三）化學(xué)能與熱能（2）反應(yīng)熱的比較與計(jì)算（過(guò)題型）（含解析）11.5 g 火箭燃料二甲基肼(CH3NHNHCH3)完全燃燒，放出50 kJ熱量，則二甲基肼的燃燒熱H為()A1 000 kJ·mol1 B1 500 kJC2 000 kJ·mol1 D2 000 kJ解析：選C1.5 g二甲基肼的物質(zhì)的量是0.025 mol，根據(jù)燃燒熱的定義可知，1 mol二甲基肼完全燃燒放出的熱量應(yīng)該為（×50）kJ·mol12 000 kJ·mol1 ，即二甲基肼的燃燒熱H2 000 kJ·mol1。2已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1241.8 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJ·mol1氣態(tài)分子中的化學(xué)鍵斷開(kāi)1 mol化學(xué)鍵所需的能量/kJH465O=O498下列說(shuō)法不正確的是()A氫氣的燃燒熱H241.8 kJ·mol1B斷開(kāi)1 mol HH鍵需要吸收439.2 kJ的能量C相同條件下，1 mol H2O(g)比1 mol H2O(l)能量高D18 g H2O(l)完全分解生成氫氣和氧氣，需要吸收285.8 kJ的能量解析：選A根據(jù)燃燒熱的定義可知，反應(yīng)放出的熱量為氫氣的燃燒熱，HH2285.8 kJ·mol1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；H1E(HH)×498 kJ·mol12×465 kJ·mol1241.8 kJ·mol1，則E(HH)439.2 kJ·mol1，B項(xiàng)正確；氣態(tài)水液化時(shí)放出熱量，故相同條件下，1 mol H2O(g)比1 mol H2O(l)能量高，C項(xiàng)正確；根據(jù)反應(yīng)可知，H2O(l)=H2(g)O2(g)H285.8 kJ·mol1，D項(xiàng)正確。3根據(jù)Ca(OH)2/CaO 體系的能量循環(huán)圖：下列說(shuō)法正確的是()AH50BH1H20CH3H4H5DH1H2H3H4H50解析：選D水蒸氣變成液態(tài)水會(huì)放出熱量，H5<0，故A錯(cuò)誤；氫氧化鈣分解生成氧化鈣固體和水蒸氣與液態(tài)水和氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈣不是可逆過(guò)程，因此H1H20，故B錯(cuò)誤；由圖可知，H3>0，H4<0，H5<0，故H3H4H5，故C錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，H1H2H3H4H50，故D正確。4.意大利羅馬大學(xué)的Fulvio Cacace等科學(xué)家獲得了極具理論研究意義的N4分子(結(jié)構(gòu)如圖所示)。已知斷裂1 mol NN鍵吸收167 kJ熱量，生成1 mol NN鍵放出942 kJ熱量。根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，由N2(g)生成1 mol氣態(tài)N4的H為()A882 kJ·mol1B441 kJ·mol1C882 kJ·mol1 D441 kJ·mol1解析：選A由N2(g)生成氣態(tài)N4的化學(xué)方程式為2N2(g)=N4(g)，根據(jù)反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系可知，該反應(yīng)的H(2×942 kJ·mol1)(6×167 kJ·mol1)882 kJ·mol1。5在298 K、101 kPa時(shí)，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3則H3與H1、H2之間的關(guān)系正確的是()AH3H12H2 BH3H1H2CH3H12H2 DH3H1H2解析：選A分析已知的三個(gè)熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律，由×2可得，2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)，則有H3H12H2。6下列各組中兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱，其中H1>H2的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2BS(g)O2(g)=SO2(g)H1S(s)O2(g)=SO2(g)H2C2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H12SO3(g)=O2(g)2SO2(g)H2D已知反應(yīng)：C(s，金剛石)=C(s，石墨)H<0，C(s，金剛石)O2(g)=CO2(g)H1C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H2解析：選AA項(xiàng)：，由于H2O(l)=2H2O(g)H>0，則H2HH1，H1H2H>0，故H1>H2，正確。B項(xiàng)：，由于S(s)=S(g)H>0，則HH1H2，H2H1H>0，故H2>H1，錯(cuò)誤。C項(xiàng)：SO2氧化成SO3是放熱反應(yīng)，H1<0，SO3分解成SO2是吸熱反應(yīng)，H2>0，故H2>H1，錯(cuò)誤。D項(xiàng)：，根據(jù)蓋斯定律H1HH2，H1H2H<0，則H1<H2，錯(cuò)誤。7斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量如下表，火箭燃料肼(H2NNH2)的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()化學(xué)鍵NN=ONNNH鍵能(kJ)154500942aAN2(g)比O2(g)穩(wěn)定BN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJ·mol1C圖中的H32 218 kJ·mol1D表中的a194解析：選D由表中數(shù)據(jù)可知，NN鍵的鍵能大于=O鍵的鍵能，則N2(g)比O2(g)穩(wěn)定，A正確；由能量變化圖示可知，反應(yīng)N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)的H1534 kJ·mol1，B正確；根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)的H1H2H3(2 752 kJ·mol1)H3534 kJ·mol1，則H32 218 kJ·mol1，C正確；N2H4(g)O2(g)=2N(g)4H(g)2O(g)的H32 218 kJ·mol1，根據(jù)反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系可得H3(4a kJ·mol1154 kJ·mol1500 kJ·mol1)2 218 kJ·mol1，解得a391，D錯(cuò)誤。8已知有以下四個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)Ha kJ·mol1C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)Hb kJ·mol12C3H8(g)9O2(g)=4CO2(g)2CO(g)8H2O(l)Hc kJ·mol1C3H8(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)Hd kJ·mol1其中a、b、c、d最大的是()Aa BbCc Dd解析：選C與相比生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱量多，所以b>a，中各物質(zhì)的物質(zhì)的量均為中的一半，所以da，與相比，2 mol C3H8燃燒生成4 mol CO2和2 mol CO，相當(dāng)于此反應(yīng)中的2 mol C3H8有 mol C3H8完全燃燒， mol C3H8不完全燃燒，故c大于b，所以c最大。9常溫下，斷裂1 mol化學(xué)鍵所需要的能量用E表示。結(jié)合表中信息判斷，下列說(shuō)法不正確的是()化學(xué)鍵HHFFHFHClHIE/ (kJ·mol1)436157568432298A432 kJ·mol1>E(HBr)>298 kJ·mol1B表中最穩(wěn)定的共價(jià)鍵是HF鍵CH2(g)2H(g)H436 kJ·mol1DH2(g)F2(g)=2HF(g)H25 kJ·mol1解析：選D溴原子半徑大于氯原子小于碘原子，半徑越大鍵能越小，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知432 kJ·mol1>E (HBr)>298 kJ·mol1，A項(xiàng)正確；鍵能越大形成的化學(xué)鍵越穩(wěn)定，鍵能最大的是HF鍵，則最穩(wěn)定的共價(jià)鍵是HF鍵，B項(xiàng)正確；氫氣轉(zhuǎn)化為氫原子吸收的能量等于斷裂HH鍵需要的能量：H2(g)2H(g)H436 kJ·mol1，C項(xiàng)正確；依據(jù)鍵能計(jì)算，反應(yīng)焓變反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和，H436 kJ·mol1157 kJ·mol12×568 kJ·mol1543 kJ·mol1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。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)系如下所示，則NO(g)H2(g)=N2(g)H2O(g)的H為()A0.5(abcd)kJ·mol1B0.5(cadb)kJ·mol1C0.5(cdab)kJ·mol1D0.5(bdac)kJ·mol1解析：選A根據(jù)題圖知，NO中鍵能為0.5a kJ·mol1，N2中鍵能為c kJ·mol1，H2中鍵能為0.5b kJ·mol1，H2O中鍵能為0.5d kJ·mol1，故該反應(yīng)中H0.5a kJ·mol10.5b kJ·mol10.5(abcd)kJ·mol1。11已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJ·mol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJ·mol1HH、O=O和OH鍵的鍵能分別為436 kJ·mol1、496 kJ·mol1和462 kJ·mol1，則a為()A332 B118C350 D130解析：選D按題給順序?qū)㈩}中兩個(gè)熱化學(xué)方程式分別編號(hào)為、，根據(jù)蓋斯定律由×2可得：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H(2a220) kJ·mol1，則：4×462 kJ·mol12×436 kJ·mol1496 kJ·mol1(2a220)kJ·mol1，解得a130。12(2018·廣安期中)根據(jù)以下熱化學(xué)方程式，H1和H2的大小比較錯(cuò)誤的是()A2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)H12H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(l)H2則有H1>H2BBr2(g)H2(g)=2HBr(g)H1Br2(l)H2(g)=2HBr(g)H2，則有H1<H2C4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H14Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H2則有H1<H2DCl2(g)H2(g)=2HCl(g)H1Br2(g)H2(g)=2HBr(g)H2，則有H1<H2解析：選A將A中的熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為、，由可得2S(s)2O2(g)=2SO2(g)HH1H2<0，即H1<H2，A錯(cuò)誤；等量的Br2(g)具有的能量高于等量的Br2(l)具有的能量，故1 mol Br2(g)與H2(g)反應(yīng)生成HBr(g)放出的熱量比1 mol Br2(l)與H2(g)反應(yīng)生成HBr(g)放出的熱量多，則有H1<H2，B正確；將C中的兩個(gè)反應(yīng)依次編號(hào)為、，根據(jù)蓋斯定律，由得4Al(s)2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)4Fe(s)，則有H3H1H2<0，則H1<H2，C正確；Cl原子半徑比Br原子半徑小，HCl鍵的鍵能比HBr鍵的鍵能大，故H1<H2，D正確。13聯(lián)氨可用作火箭燃料，回答下列問(wèn)題：(1)在發(fā)射“神舟”十一號(hào)的火箭推進(jìn)器中裝有肼(N2H4)和過(guò)氧化氫，當(dāng)兩者混合時(shí)即產(chǎn)生氣體，并放出大量的熱。已知：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.6 kJ·mol1；H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJ·mol1若用6.4 g液態(tài)肼與足量過(guò)氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水，則整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為_(kāi)。(2)“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星使用液態(tài)四氧化二氮和液態(tài)偏二甲肼(C2H8N2)作推進(jìn)劑。N2O4與偏二甲肼燃燒產(chǎn)物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量熱，已知10.0 g液態(tài)偏二甲肼與液態(tài)四氧化二氮完全燃燒可放出425 kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)火箭的常規(guī)燃料是液態(tài)四氧化二氮和液態(tài)肼(N2H4)，N2O4作氧化劑，有人認(rèn)為若用氟氣代替四氧化二氮作氧化劑，反應(yīng)釋放的能量更大(兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂头瘹錃怏w)。已知：N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJ·mol1H2(g)F2(g)=HF(g)H269.0 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242.0 kJ·mol1請(qǐng)寫(xiě)出肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： _。(4)已知：H2(g)=H2(l)H0.92 kJ·mol1O2(g)=O2(l)H6.84 kJ·mol1H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ·mol1請(qǐng)寫(xiě)出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式： _。解析：(1)6.4 g液態(tài)肼的物質(zhì)的量為0.2 mol。由蓋斯定律可知：液態(tài)肼與H2O2反應(yīng)生成N2和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H(641.64×44)kJ·mol1817.6 kJ·mol1，故0.2 mol 液態(tài)肼放出的熱量為0.2 mol×817.6 kJ·mol1163.52 kJ。(2)N2O4與偏二甲肼反應(yīng)的產(chǎn)物為CO2、N2和氣態(tài)水，1 mol C2H8N2(l)與N2O4(l)完全燃燒放出的熱量為×60 g2 550.0 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g)H2 550.0 kJ·mol1。(3)根據(jù)蓋斯定律，由×4×2得：N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1 126.0 kJ·mol1。(4)根據(jù)蓋斯定律，由×得：H2(l)O2(l)=H2O(g)H237.46 kJ·mol1。答案：(1)163.52 kJ(2)C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g)H2 550.0 kJ·mol1(3)N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1 126.0 kJ·mol1(4)H2(l)O2(l)=H2O(g)H237.46 kJ·mol114(1)下列三個(gè)反應(yīng)在某密閉容器中進(jìn)行：反應(yīng)：Fe(s)CO2(g)=FeO(s)CO(g)H1a kJ·mol1反應(yīng)：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2b kJ·mol1反應(yīng)：2Fe(s)O2(g)=2FeO(s)H3_kJ·mol1(用含a、b的代數(shù)式表示)。(2)焦炭與CO、CO2、H2均是重要的化工原料，由CO2制備甲醇的過(guò)程可能涉及的反應(yīng)如下：反應(yīng)：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H149.58 kJ·mol1反應(yīng)：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H241.19 kJ·mol1反應(yīng)：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H3則反應(yīng)的H3_kJ·mol1。(3)一種煤炭脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定下來(lái)，但產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1210.5 kJ·mol1CaSO4(s)CO(g)CaS(s)CO2(g)H247.3 kJ·mol1反應(yīng)：CaO(s)3CO(g)SO2(g)CaS(s)3CO2(g)的 H_kJ·mol1。(4)根據(jù)下列3個(gè)熱化學(xué)方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H124.8 kJ·mol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H247.2 kJ·mol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H319.4 kJ·mol1寫(xiě)出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學(xué)方程式：_。解析：(1)分析反應(yīng)和，根據(jù)蓋斯定律，由×2可得2Fe(s)O2(g)=2FeO(s)，則有H32H1H22a kJ·mol1b kJ·mol1(2ab) kJ·mol1。(2)分析反應(yīng)、及，根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)可得反應(yīng)，則有H3H1H2(49.58 kJ·mol1)(41.19 kJ·mol1)90.77 kJ·mol1。(3)根據(jù)蓋斯定律，由×4可得CaO(s)3CO(g)SO2(g)CaS(s)3CO2(g)，則有H4H2H1(47.3 kJ·mol1)×4(210.5 kJ·mol1)399.7 kJ·mol1。(4)分析已知的三個(gè)熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律，由×3×2可得6CO(g)6FeO(s)=6Fe(s)6CO2(g)，則有H(24.8 kJ·mol1)×3(47.2 kJ·mol1)(19.4 kJ·mol1)×266 kJ·mol1，從而可得熱化學(xué)方程式：CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H11 kJ·mol1。答案：(1)2ab(2)90.77(3)399.7(4)CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H11 kJ·mol115請(qǐng)參考題中圖表，已知E1134 kJ·mol1、E2368 kJ·mol1，根據(jù)要求回答下列問(wèn)題：(1)圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2(g)和NO(g)過(guò)程中的能量變化示意圖，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(xiě)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)的熱化學(xué)方程式如下：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJ·mol1，則甲醇蒸氣燃燒為液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)如表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù)?；瘜W(xué)鍵PPPOO=OP=O鍵能/(kJ·mol1)abcx已知白磷的燃燒熱為d kJ·mol1，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖所示，則表中x_ kJ·mol1(用含a、b、c、d的代數(shù)式表示)。解析：(1)觀察圖，E1應(yīng)為正反應(yīng)的活化能，加入催化劑反應(yīng)的活化能降低，但是H不變；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2(g)和NO(g)的反應(yīng)熱數(shù)值即反應(yīng)物和生成物的能量差，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ·mol1。(2)觀察方程式，利用蓋斯定律，將所給熱化學(xué)方程式如下運(yùn)算：×3×2×2，即可得出甲醇蒸氣燃燒的熱化學(xué)方程式。(3)白磷燃燒的化學(xué)方程式為P45O2P4O10，結(jié)合題圖中白磷及其完全燃燒產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，根據(jù)“反應(yīng)熱反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和”與燃燒熱概念可得等式：6a5c(4x12b)d，據(jù)此可得x(d6a5c12b)。答案：(1)減小不變NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ·mol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJ·mol1(3)(d6a5c12b)