2018届高考化学二轮复习专练十七化学能与热能新人教版.docx

化学能与热能考试说明考查化学反应过程中化学键的断裂和形成过程中的能量变化，吸热反应和放热反应的判断，能量的转化和利用，热化学方程式的意义，热化学方程式的书写及正误判断；利用盖斯定律书写热化学方程式和进行反应热计算。1【2017江苏卷】通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。C(s) +H2O(g)CO(g)+H2(g) H1=a kJmol1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H2=b kJmol1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H3=c kJmol12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=d kJmol1下列说法不正确的是A反应、为反应提供原料气B反应也是 CO2资源化利用的方法之一C反应CH3OH(g)0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的H=d/2 kJmol1D反应 2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d ) kJmol1【答案】C【解析】A反应中的反应物为CO2、H2，由反应可知，反应、为反应提供原料气，故A正确； B反应中的反应物为CO2，转化为甲醇，则反应也是 CO2资源化利用的方法之一，故B正确；C由反应可知，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高，则反应CH3OH(g)0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的Hd/2kJmol1，故C错误；D由盖斯定律可知，2+2+得到2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，则H=(2b+2c+d) kJmol1，故D正确。2【2017课标卷】丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备回答下列问题：（1）正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：C4H10(g) =C4H8(g) +H2(g) H 1已知：C4H10(g) +0.5O2(g) =C4H8(g) +H2O(g) H 2 =119kJmol1H2(g) +0.5O2(g) =H2O(g) H 3 =242kJmol1反应的H 1为 kJmol1。图（a）是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x 0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是 （填标号）。A升高温度 B降低温度 C增大压强 D降低压强【答案】（1）+123；小于；AD 【解析】（1）根据盖斯定律，式式可得式的H 1；（1）C4H10(g) +0.5O2(g) =C4H8(g) +H2O(g) H 2=119 kJmol-1H2(g) +0.5O2(g) =H2O(g) H 3=242 kJmol1得：C4H10(g) =C4H8(g) +H2(g) H 1=+123 kJmol-1由a图可知温度相同时，由0.1MPa变化到xMPa，丁烷转化率增大，即平衡正向移动，该反应是气体体积增大的反应，所以x的压强更小，x0.1；由于反应为吸热反应，温度升高时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，反应正向进行时体积增大，减压时平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此AD正确。 故答案为：+123；小于；AD。3【2017新课标卷】砷（As）是第四周期A族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：（3）已知：As(s)+3/2H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) H 1H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H 22As(s)+5/2O2(g) =As2O5(s) H 3则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的H =_。【答案】（3）2H 1-3H 2-H 3 【解析】（3）根据盖斯定律，热化学反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)可以由反应2反应3反应转化得到，则2H 1-3H 2-H 3。4【2017天津卷】0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为_。【答案】2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)TiCl4(l)+2CO(g) H =85.6 kJmol15【2016新课标卷】联氨（又称肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：（3）2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) H1N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) H2O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) H32 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) H 4=-1048.9kJ/mol上述反应热效应之间的关系式为H4=_，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_。【答案】（3）2H3-2H2-H1 反应放热量大、产生大量气体6【2016海南卷】油酸甘油酯（相对分子质量884）在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)+80O2(g)57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8104kJ。油酸甘油酯的燃烧热H为A3.8104kJmol-1 B3.8104kJmol-1C3.4104kJmol-1 D3.4104kJmol-1【答案】D【解析】燃烧热指的是燃烧1mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1kg油酸甘油酯释放出热量3.8104 kJ，则燃烧1mol油酸甘油酯释放出热量为3.4104 kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热H =3.4104 kJmol-17【2016江苏卷】通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是太阳光催化分解水制氢：2H2O(l) =2H2(g)+ O2(g) H1=571.6 kJmol1焦炭与水反应制氢：C(s)+ H2O(g) =CO(g)+ H2(g) H2=131.3 kJmol1甲烷与水反应制氢：CH4(g)+ H2O(g) =CO(g)+3H2(g) H3=206.1 kJmol1A反应中电能转化为化学能 B反应为放热反应C反应使用催化剂，H3减小 D反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的H=74.8 kJmol1【答案】D8【2015重庆卷】黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) H= x kJmol1已知硫的燃烧热H1= a kJmol1S(s)+2K(s)=K2S(s) H2= b kJmol12K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) H3= c kJmol1则x为A3a+bc Bc +3ab Ca+bc Dc+ab【答案】A【解析】已知硫的燃烧热为H1= a kJmol-1，则硫的燃烧热化学方程式为，S(s)+O2(g)=SO2 (g) H1= a kJmol-1 ，S(s)+2K(s)=K2S(s) H2= b kJmol-1，2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) H3= c kJmol-1，根据盖斯定律，可得H =3H1+H2H3，即x=3a+bc，答案选A。1.【2017届江苏省六校高三2月联考】H2与ICl的反应分、两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是A. 反应、反应均为放热反应B. 反应、反应均为氧化还原反应C. 反应比反应的速率慢，与相应正反应的活化能无关D. 反应、反应的焓变之和为H=218kJmol-1【答案】C【解析】A、反应物的总能量大于生成物的总能量，说明此反应是放热反应，根据图像，故说法正确；B、反应中H的化合价由0价1价，部分I的化合价降低，属于氧化还原反应，反应中，I的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故说法正确；C、反应比反应慢，说明反应中正反映的活化能较小，反应中正反应的活化能较大，故说法错误；D、根据盖斯定律，只与始态和终态有关，与反应的途径无关，因此H=218kJmol1，故说法正确。2【2017届保定市调研】对反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H196.6 kJmol1，叙述不正确的是A该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量B使用催化剂不能改变此反应的HC若在一密闭容器中1 mol SO2和足量的O2反应，放出的热量为98.3 kJD化学式前面的化学计量数表示物质的量【答案】C【解析】该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物总能量，A项正确；使用催化剂，只能改变反应的活化能，不能改变此反应的H，B项正确；在一密闭容器中1 mol SO2和足量O2反应，不能转化为1 mol SO3，故放出的热量小于98.3 kJ，C项错误；热化学方程式中化学式前面的化学计量数表示物质的量，D项正确。3【2017年南通一模】单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示，下列说法正确的是AS(s，单斜)=S(s，正交)H0.33 kJmol1B相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高C正交硫比单斜硫稳定D表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ【答案】C【解析】由图可知S(s，单斜)=S(s，正交)H0.33 kJmol1，A项错误；由A项热化学方程式可知由S(s，单斜)转化为S(s，正交)要放出热量，说明相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量低，B项错误；能量越高越不稳定，故正交硫比单斜硫稳定，C项正确；表示断裂1 mol单斜硫和1 mol O2中的共价键所吸收的总能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ，D项错误。4【2017届江苏宜宾高中月考】将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见ANH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B该反应中，热能转化为产物内部的能量C反应物的总能量高于生成物的总能量D反应的热化学方程式为NH4HCO3HClNH4ClCO2H2OHQ kJmol1【答案】B【解析】根据醋酸逐渐凝固说明该反应是吸热反应，则A、C项错误，B项正确；热化学方程式的书写要标出物质的状态，D项错误。5【2017届甘肃省高台一中模拟】合成二甲醚的三步反应如下：2H2(g)CO(g) CH3OH(g) H12CH3OH(g) CH3OCH3(g)H2O(g) H2CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) H3则3H2(g)3CO(g) CH3OCH3(g)CO2(g)的H是AH2H1H2H3 BHH1H2H3CHH12H22H3 DH2H1H2H3【答案】A【解析】设合成二甲醚的三步反应分别为、，根据盖斯定律反应2可得3H2(g)3CO(g) CH3OCH3(g)CO2(g)H2H1H2H3，A项正确。6【2017届湖北荆州模拟】能源短缺是全球面临的问题，用CO2来生产燃料甲醇的反应原理为CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) 已知某些化学键的键能数据如表所示：化学键CHHHCOC=OHO键能/kJmol1413.4436.0351.0745.0462.8则该反应的焓变H为 A46.2 kJmol1B181.6 kJmol1C46.2 kJmol1D181.6 kJmol1【答案】B【解析】根据反应热H反应物总键能生成物总键能，可得H(2745.0 kJmol13436.0 kJmol1)(3413.4 kJmol1351.0 kJmol1462.8 kJmol12462.8 kJmol1)181.6 kJmol1，选B项。7【2017届江西安福二中阶段测试】下列说法或表示方法中正确的是A等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，后者放出的热量多B氢气的标准燃烧热为285.8 kJmol1，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H285.8 kJmol1CBa(OH)28H2O(s)2NH4Cl(s)=BaCl2(s)2NH3(g)10H2O(l)H0D已知中和反应的反应热H57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3 kJ【答案】D【解析】硫蒸气的能量比硫黄(s)的能量高，等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，前者放出能量高，A项错误；H2燃烧为放热反应，H0，C项错误；浓硫酸溶于水放出热量，故0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ，D项正确。8【2017届安福阶段测试】下列各组变化中，化学反应的反应热前者小于后者的一组是 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1；CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H22H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1；H2(g)O2(g)=H2O(l)H2t 时，在一定条件下，将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H1；CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H2A B C D【答案】A【解析】中H1和H2均小于0，由于H2O(l)H2O(g)吸收能量，故|H1|H2|，H1H2；中H12H2，又因H1、H2均小于0，故H1H2；中在恒压容器中建立平衡后SO2的转化率大于恒容容器中SO2的转化率，故Q10，CaO与水反应放出大量的热H2H2，选A项。9【2017届荆州一中月考】室温下，将1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为H1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为H2；CuSO45H2O受热分解的化学方程式为：CuSO45H2O(s) CuSO4(s)5H2O(l)，热效应为H3，则下列判断正确的是 AH2H3BH10；CuSO4(s)=Cu2(aq)SO(aq)H20；CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)H3；依据盖斯定律得到，所以H3H1H2；H20，则H30。上述分析可知H2H3，故A错误；分析可知H2H1H3，由于H2H1，故B正确；H3H1H2，故C错误；H20、H3H1H2，故D错误，故选B.10【2017长沙模考】X、Y、Z、W有如下图所示的转化关系，且H3H1H2，则X、Y一定不是AC和COBAlCl3和Al(OH)3CNaOH和Na2CO3DFe和FeCl2【答案】D【解析】本题考查了物质的转化及反应热的关系，利用盖斯定律可解答本题。A项，H3H1H2；B项，H3H1H2；C项，H3H1H2；D项Fe与Cl2直接反应生成FeCl3，不能实现题中所给转化，D项符合题意。11【2017皖南八校联考】当前能源危机是一个全球性问题，开源节流是应对能量危机的重要举措。(1)下列做法有利于能源“开源节流”的是_(填字母)。A大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源B大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求C开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料D减少资源消耗，加大资源的重复使用、资源的循环再生(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。在通常状况下，金刚石和石墨相比较，_(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热H_。12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量为_。(3)已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ/mol、497 kJ/mol。N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.0 kJ/mol。NO分子中化学键的键能为_kJ/mol。(4)综合上述有关信息，请写出用CO除去NO的热化学方程式：_。【答案】(1)ACD(2)石墨393.5 kJmol1252.0 kJ(3)631.5(4)2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g) H746.0 kJmol1【解析】(1)通过分析只有B项不利于能源“开源节流”。(2)石墨的能量较低，更稳定。石墨的燃烧热指1 mol石墨完全燃烧生成CO2时放出的热量。12 g石墨和24 g氧气反应，即1 mol C和0.75 mol O2反应，则生成0.5 mol CO和0.5 mol CO2，放出的热量为0.5 mol110.5 kJmol10.5 mol393.5 kJmol1252.0 kJ。(3)HE(N2)E(O2)2E(NO)，2E(NO)946 kJmol1497 kJmol1180.0 kJmol1，E(NO)631.5 kJmol1。(4)已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJmol1，N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.0 kJmol-1，目标反应2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)可由两个反应相减获得，则H746.0 kJmol1。12【2017江苏苏锡常镇四市调研】用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HClO22Cl22H2O已知：.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。.(1)H2O的电子式是_。(2)反应A的热化学方程式是_。(3)断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需能量相差约为_ kJ，H2O中HO键比HCl中HCl键_(填“强”或“弱”)。【答案】(1)HH(2)4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJ/mol(3)31.9强【解析】(1)H2O是共价化合物，原子间通过共用电子对结合，故H2O的电子式为HH。(2)利用反应A与题中信息“氧化4 mol HCl放出115.6 kJ的热量”可写出热化学方程式：4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJ/mol。(3)设HCl键键能为x kJ/mol、HO键键能为y kJ/mol，依据中热化学方程式和题干中已知数据有：4x49824324y115.6，解之得：yx31.9，说明HO键与HCl键键能相差31.9 kJ/mol。因为“键能越大，键越牢固”，所以HO键强于HCl键。13【2017广东联考】某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。.用98%的H2SO4(1.84 g/cm3)配制成0.5 mol/L的稀H2SO4 500 mL，请按要求填空：(1)所需浓H2SO4的体积为_。(保留到小数点后一位)(2)如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒，应选用_ mL量筒最好。(3)下列操作使所配溶液浓度偏高的是_(填序号)。向容量瓶转移时