2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題七 化學(xué)能與熱能練習(xí)

2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題七 化學(xué)能與熱能練習(xí)12018·河北省蠡縣中學(xué)月考化學(xué)試卷對于化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，表述正確的是()A中和反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B燃燒屬于放熱反應(yīng)C斷開化學(xué)鍵的過程會放出能量 D不加熱就能發(fā)生的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)22018·山東第二次考試在其他條件相同時(shí)，反應(yīng)N2O22NO分別在有、無催化劑時(shí)的能量變化與反應(yīng)進(jìn)程如右圖所示：下列說法中正確的是()A該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B加入催化劑可以改變反應(yīng)的焓變C加入催化劑可以改變反應(yīng)的活化能D0.1 mol N2和0.1 mol O2充分反應(yīng)吸熱18.26 kJ32018·浙江省余姚中學(xué)模擬下列關(guān)于反應(yīng)能量的說法正確的是()AZn(s)CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)Cu(s)H216 kJ· mol1，則反應(yīng)物總能量生成物總能量B相同條件下，如果1 mol氫原子所具有的能量為E1,1 mol氫分子的能量為E2，則2E1E2C101 kPa時(shí)，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJ· mol1，則H2的燃燒熱為572 kJ· mol1DH(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ· mol1，含1 mol NaOH的氫氧化鈉溶液與含0.5 mol H2SO4的濃硫酸混合后放出57.3 kJ的熱量42018·延邊二中月考已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1394 kJ· mol1；H2(g)O2(g)=H2O(g)H2242 kJ· mol1；2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(g)H32510 kJ· mol1；2C(s)H2(g)=C2H2(g)H4。下列說法正確的是()A反應(yīng)放出197 kJ的熱量，轉(zhuǎn)移4 mol電子B反應(yīng)可知1 mol液態(tài)水分解所放出的熱量為242 kJC反應(yīng)表示C2H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式DH42H1H2H352018·嘉興市第一中學(xué)月考已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJ·mol1。下列說法正確的是()A在相同條件下，1 mol H2(g)與1 mol F2(g)的能量總和小于2 mol HF(g)的能量B1 mol H2(g)與1 mol F2(g)反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量大于270 kJC該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)D該反應(yīng)過程的能量變化可用下圖來表示62018·南京市第三次模擬CO、H2、C2H5OH三種物質(zhì)燃燒的熱化學(xué)方程式如下：CO(g)O2(g)CO2(g)H1a kJ/molH2(g)O2(g)H2O(g)H2b kJ/molC2H5OH(l)3O2(g)2CO2(g)3H2O(g)H3c kJ/mol下列說法正確的是()AH1>0B2H2O(l)2H2(g)O2(g)H2b kJ/molCCO與H2合成C2H5OH反應(yīng)的原子利用率為100%D2CO(g)4H2(g)H2O(g)C2H5OH(l)H(2a4bc) kJ/mol72018·邢臺市調(diào)研某實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生用50mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如右圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量計(jì)算反應(yīng)熱。下列說法正確的是()A如右圖條件下實(shí)驗(yàn)過程中沒有熱量損失B圖中實(shí)驗(yàn)裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒C燒杯間填滿碎紙條的作用是固定小燒杯D若改用60 mL 0.55 mol/L鹽酸與40 mL 0.50 mol/L的NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，從理論上說所求放出熱量相等82018·延邊二中月考下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的評價(jià)合理的是()實(shí)驗(yàn)事實(shí)熱化學(xué)方程式評價(jià)A已知H(aq)OH(aq)H2O(l)H57.3 kJ·mol1，將稀硫酸與稀氫氧化鋇溶液混合H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJ·mol1正確B醋酸與稀氫氧化鈉溶液混合CH3COOH(aq)NaOH(aq)CH3COONa(aq)H2O(l) H57.3 kJ·mol1不正確；因?yàn)榇姿釥顟B(tài)為“aq”，而不是“l(fā)”C160 g SO3氣體與適量水恰好完全反應(yīng)生成H2SO4，放出熱量260.6 kJSO3(g)H2O(l)H2SO4(aq)H130.3 kJ·mol1不正確；因?yàn)榉磻?yīng)熱為H260.6 kJ·mol1D已知25 、101 kPa下，120 g石墨完全燃燒放出熱量3935.1 kJC(s)O2(g)CO2(g)H393.51 kJ·mol1不正確；同素異形體要注名稱：C(石墨)9.2018·浙江教育綠色評價(jià)聯(lián)盟適應(yīng)性考試下列說法不正確的是()AH1H2H3BH1<0、H2>0、H3<0C將煤轉(zhuǎn)化為 H2(g) 和 CO(g)后燃燒比煤直接燃燒放出熱量多D將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后再燃燒，從提高煤燃燒利用率看是得不償失102018·哈爾濱市第三中學(xué)月考下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1C(s)O2(g)CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3S(g)O2(g)SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H52H2(g)O2(g)2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7CaO(s)H2O(l)Ca(OH)2(s)H8A BC D112018·保定市高陽中學(xué)月考(1)下圖是一定的溫度和壓強(qiáng)下N2和H2反應(yīng)生成1 mol NH3過程中能量變化示意圖，請寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式(H的數(shù)值用含字母Q1、Q2的代數(shù)式表示)：_。(2)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng)。已知：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJ· mol1,2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ· mol1，則2N2(g)6H2O(l) 4NH3(g)3O2(g)H_。(3)臭氧可用于凈化空氣，飲用水消毒，處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如：6Ag(s)O3(g)=3Ag2O(s)H235.8 kJ· mol1，已知：2Ag2O(s)=4Ag(s)O2(g)H62.2 kJ· mol1，則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為_。(4)飲用水中的NO主要來自于NH。已知在微生物的作用下，NH經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下：1 mol NH全部被氧化成NO的熱化學(xué)方程式為_。(5)已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ· mol1,2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJ· mol1，TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H141 kJ· mol1，則TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H_。122018·遼寧省大石橋質(zhì)檢基于CaSO4為載氧體的天然氣燃燒是一種新型綠色的燃燒方式，CaSO4作為氧和熱量的有效載體，能夠高效低能耗地實(shí)現(xiàn)CO2的分離和捕獲其原理如下圖所示：(1)已知在燃料反應(yīng)器中發(fā)生如下反應(yīng)：.4CaSO4(g)CH4(g)=4CaO(s)CO2(g)4SO2(g)2H2O(g)H1a kJ/mol.CaSO4(s)CH4(g)=CaS(s)CO2(g)2H2O(g)H2b kJ/mol.CaS(s)3CaSO4(s)=4CaO(s)4SO2(g)H3c kJ/mol燃料反應(yīng)器中主反應(yīng)為_(填“”“”或“”)。反應(yīng)和的平衡常數(shù)Kp與溫度的關(guān)系如圖1，則a_0(填“ >”“”或“<” )；720 時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp_。下列措施可提高反應(yīng)中甲烷平衡轉(zhuǎn)化率的是_。A增加CaSO4固體的投入量 B將水蒸氣冷凝C降溫 D增大甲烷流量(2)如圖2所示，該燃料反應(yīng)器最佳溫度范圍為850 900 之間，從化學(xué)反應(yīng)原理的角度說明原因：_。(3)空氣反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為CaS(s) 2O2(g)=CaSO4(s)H4d kJ/mol根據(jù)熱化學(xué)原理推測該反應(yīng)為_反應(yīng)。在天然氣燃燒過程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)為_。(4)該原理總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。專題七化學(xué)能與熱能1B中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤；燃燒屬于放熱反應(yīng)，B項(xiàng)正確；斷開化學(xué)鍵的過程吸收能量，C項(xiàng)錯誤；不加熱的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)，如NH4Cl與氫氧化鋇晶體常溫下就能反應(yīng)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯誤。2C由圖可知，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，為吸熱反應(yīng)， A項(xiàng)錯誤；加入催化劑，反應(yīng)的焓變不變，故B項(xiàng)錯誤；由圖可知催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，故C項(xiàng)正確；該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，則N2和O2不可能完全轉(zhuǎn)化為NO,0.1 mol N2和0.1 mol O2充分反應(yīng)吸收的熱量應(yīng)小于18.26 kJ，故D項(xiàng)錯誤。3A當(dāng)反應(yīng)物總能量生成物總能量，則反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H0, A項(xiàng)正確；如果1 mol氫原子所具有的能量為E1,1 mol氫分子的能量為E2，原子的能量比分子的能量高，所以原子結(jié)合成分子形成化學(xué)鍵放出熱量，即2HH2放出熱量，則2E1E2, B項(xiàng)錯誤； H2的燃燒熱必須是1 mol物質(zhì)燃燒生成最穩(wěn)定的氧化物液態(tài)水時(shí)所放出的能量，H2的燃燒熱H286 kJ· mol1，C項(xiàng)錯誤；中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時(shí)，所放出的熱量，1 mol NaOH的氫氧化鈉溶液與含0.5 mol H2SO4的濃硫酸混合時(shí)，濃硫酸溶于水放熱，所以導(dǎo)致H57.3 kJ·mol1, D項(xiàng)錯誤。4D反應(yīng)放出197 kJ的熱量，只有0.5 mol C參加反應(yīng)，所以轉(zhuǎn)移0.5×4 mol電子，即2 mol電子，A項(xiàng)錯誤； 1 mol氣態(tài)水轉(zhuǎn)變成1 mol液態(tài)水釋放能量，根據(jù)反應(yīng)可知如果生成1 mol液態(tài)水釋放的能量高于242 kJ，所以1 mol液態(tài)水分解吸收能量，且吸收的能量高于242 kJ，B項(xiàng)錯誤；表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中，可燃物的系數(shù)必須為1，且必須生成最穩(wěn)定的氧化物，生成的水必須為液態(tài)，C項(xiàng)錯誤；利用蓋斯定律可知：方程2××，所以H42H1H2H3，D項(xiàng)正確。5B根據(jù)H2(g)F2(g)2HF(g)H270 kJ· mol1可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則在相同條件下，1 mol H2(g)與1 mol F2(g)的能量總和大于2 mol HF(g)的能量，A項(xiàng)錯誤；物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)放出能量，則1 mol H2(g)與1 mol F2(g)反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量大于270 kJ，B項(xiàng)正確； 因該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)， C項(xiàng)錯誤；由反應(yīng)方程式可知，該反應(yīng)的H0，為放熱反應(yīng)，說明反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量， D項(xiàng)錯誤。6D反應(yīng)為CO的燃燒，一定是放熱反應(yīng)，所以焓變應(yīng)該小于0, A項(xiàng)錯誤；反應(yīng)中水的狀態(tài)為氣態(tài)， B項(xiàng)中方程式里水的狀態(tài)為液態(tài)，無法計(jì)算B項(xiàng)中方程式的焓變， B項(xiàng)錯誤；CO與H2合成C2H5OH反應(yīng)為2CO(g) 4H2(g)H2O(g)C2H5OH(l)，原子利用率小于100%, C項(xiàng)錯誤；×2×4得到：2CO(g)4H2(g)H2O(g)C2H5OH(l)H(2a4bc) kJ/mol, D項(xiàng)正確。7B圖中小燒杯與大燒杯之間有很大空隙未填滿碎紙條，會有較多的熱量散失， A項(xiàng)錯誤；根據(jù)量熱計(jì)的結(jié)構(gòu)可知實(shí)驗(yàn)裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒， B項(xiàng)正確；燒杯間填滿碎紙條的作用是保溫，減少熱量的散失， C項(xiàng)錯誤；中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1 mol水放出的熱量，與酸、堿用量無關(guān)，則改用60 mL 0.55 mol/L鹽酸與40 mL 0.50 mol/L的NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，從理論上講測出的中和熱不變， 但放出的熱值改變，D項(xiàng)錯誤。8DA項(xiàng)生成的硫酸鋇也有焓變，焓變不正確，錯誤；B項(xiàng)醋酸是弱電解質(zhì)，存在電離平衡，電離吸熱，焓變不正確，錯誤；C項(xiàng)160 g三氧化硫是2 mol，因此1 mol三氧化硫完全反應(yīng)放出130.3 kJ，熱化學(xué)方程式正確，錯誤；D項(xiàng)120 g石墨是10 mol，因此1 mol石墨完全反應(yīng)放出293.5 kJ，但同素異形體要注名稱，熱化學(xué)方程式不正確，正確。9D由蓋斯定律可知，反應(yīng)熱與反應(yīng)的路徑無關(guān)，只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，所以H1H2H3，A項(xiàng)正確；反應(yīng)1是放熱反應(yīng)、反應(yīng)2是吸熱反應(yīng)、反應(yīng)3是放熱反應(yīng)，所以，H1<0 、 H2>0 、 H3<0，B項(xiàng)正確；將煤轉(zhuǎn)化為H2(g)和CO(g)后燃燒與煤直接燃燒放出熱量相同，C項(xiàng)不正確；將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后再燃燒，提高了煤燃燒利用率，D項(xiàng)不正確。10C碳的燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H<0；等質(zhì)量的碳完全燃燒生成二氧化碳時(shí)放出的熱量比不完全燃燒生成一氧化碳時(shí)放出的熱量多，放熱越多，H越小，H1<H2。等質(zhì)量的氣態(tài)硫單質(zhì)完全燃燒生成二氧化硫時(shí)放出的熱量比固態(tài)硫單質(zhì)完全燃燒生成二氧化硫時(shí)放出的熱量多，放出的熱量越多，H越小，H4<H3。都生成液態(tài)水的前提下，氫氣的質(zhì)量越大，放出的熱量越多，H越小，H6<H5。碳酸鈣受熱分解是吸熱反應(yīng)，H>0；氧化鈣溶于水是放熱反應(yīng)，H<0，H8<H7。故選C項(xiàng)。11答案：(1)N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H2(Q1Q2) kJ· mol1(2)1 530 kJ· mol1(3)2O3(g)=3O2(g)H285 kJ· mol1(4)NH (aq)2O2(g)=NO(aq)2H(aq)H2O(l)H346 kJ· mol1(5)80 mol·L1解析：(1)注意圖示的是表示生成1 mol NH3過程中能量變化。(2)由蓋斯定律前式×2后式×3即得。(3)首先寫出所求反應(yīng)的化學(xué)方程式2O3(g)=3O2(g)，由蓋斯定律前式×2后式×3即得。(4)首先寫出NH(aq)2O2(g)=NO(aq)2H(aq)H2O(l)，然后依據(jù)圖像寫出NH(aq)O2(g)=NO(aq)2H(aq)H2O(l)H1273 kJ·mol1、NO(aq)O2(g)=NO(aq)H273 kJ·mol1，即得。(5)對已知熱化學(xué)方程式編號從前到后分別為，×2即可得所求方程式，所以141 kJ·mol1(566 kJ·mol1)(393.5 kJ·mol1)×280 mol·L1。12答案：(1)>1.0×1018B(2)溫度過低，反應(yīng)速率較慢溫度較高，副反應(yīng)增多(3)放熱CaS、CaSO4(4)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H(bd) kJ/mol或H(acd) kJ/mol解析：(1)由圖示可得，天然氣和CaSO4進(jìn)入燃料反應(yīng)器，反應(yīng)生成CaS、CO2和H2O，故燃料反應(yīng)器中主反應(yīng)為。由圖1可看出，溫度越高lg Kp越大，即升溫Kp增大，故反應(yīng)和反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，則a和b都大于0。設(shè)三個反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp分別為：Kp、Kp、Kp，根據(jù)蓋斯定律，得，所以Kp，由圖并結(jié)合熱化學(xué)方程式可得720 時(shí)反應(yīng)的lg Kp為：2×48，反應(yīng)的lgKp為10，所以Kp108，Kp1010，故Kp1.0×1018。A項(xiàng)，增加固體物質(zhì)的投入量，不改變化學(xué)平衡，所以增加CaSO4固體的投入量不能提高反應(yīng)中甲烷平衡轉(zhuǎn)化率，故A錯誤；B項(xiàng)，將生成物分離出去能使化學(xué)平衡正向移動，所以將水蒸氣冷凝能提高反應(yīng)中甲烷平衡轉(zhuǎn)化率，故B正確；C項(xiàng)，通過的分析，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降溫能降低反應(yīng)中甲烷平衡轉(zhuǎn)化率，故C錯誤；D項(xiàng)，增大甲烷流量，增大甲烷的濃度，平衡正向移動，但根據(jù)勒夏特列原理，甲烷平衡轉(zhuǎn)化率會降低，故D錯誤。(2)從反應(yīng)速率角度考慮，溫度過低，反應(yīng)速率較慢，應(yīng)在較高溫度下反應(yīng)，但由圖2可得，溫度越高，副反應(yīng)增多，所以該燃料反應(yīng)器最佳溫度范圍為850 900 之間。(3)由方程式可看出該反應(yīng)S<0，因?yàn)樽园l(fā)反應(yīng)HTS<0，所以H<0，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。空氣反應(yīng)器中CaS和O2反應(yīng)生成CaSO4，燃料反應(yīng)器中，天然氣和CaSO4反應(yīng)生成CaS、CO2和H2O，所以在天然氣燃燒過程中可循環(huán)利用的物質(zhì)為：CaS和CaSO4。(4)將反應(yīng)CaS(s) 2O2(g)=CaSO4(s)H4d kJ/mol標(biāo)號為，分析空氣反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)和燃料反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)，根據(jù)蓋斯定律，或得該原理總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H(bd) kJ/mol或H(acd) kJ/mol。