高考化学二轮专题训练4化学能与热能(含解析

1、专题训练(四)化学能与热能时间：45分钟 分值：100分一、选择题(每小题5分，共60分)1(2013北京卷)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是()ABCD硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶解析硅太阳能电池工作时将光能转化为电能，A项错误；锂离子电池是化学电池，工作时将化学能转化为电能，B项错误；太阳能集热器工作时将光能转化为热能，C项错误；燃气灶工作时将化学能转化为热能，D项正确。答案D2(2014郑州质检)某化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是()A该反应的反应热HE2E1Ba、b分别对应有催化剂和无催化剂的能量变化C催化剂能降低反应的活化能D催化剂能改变反应的焓变解

2、析本题考查能量变化，意在考查考生对图象的识别及解释的能力。由能量变化图可知，该反应为吸热反应，H0，A项错误；图示曲线中a代表无催化剂的能量变化，b代表有催化剂的能量变化，B项错误；催化剂不能改变反应的焓变，能降低反应的活化能，C项正确，D项错误。答案C3(2014海淀区期末)H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)Ha kJmol1已知：(a、b、c均大于零)下列说法不正确的是()A反应物的总能量高于生成物的总能量B断开1 mol HH键和1 mol II键所需能量大于断开2 mol HI键所需能量C断开2 mol HI键所需能量约为(cba) kJD向密闭容器中加

3、入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ解析该反应的HE(HBr)298 kJmol1B表中最稳定的共价键是HF键CH2(g)2H(g)H436 kJmol1DH2(g)F2(g)=2HF(g)H25 kJmol1解析由于HBr键的键长在HCl键和HI键键长之间，所以其键能在HCl键和HI键之间，A项正确。表中HF键的键能最大，所以HF键最稳定，B项正确。1 mol H2断裂1 mol HH键吸收436 kJ能量，C项正确。D项，H反应物的总键能生成物的总键能(4361575682) kJmol1543 kJmol1，D项错误。答案D5(2014石家庄质检一)已

4、知：H2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJ/mol，断开1 mol O=O键和1 mol HO键所吸收的能量分别为496 kJ和463 kJ，则断开1 mol HH键所吸收的能量为()A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJ解析根据已知热化学方程式可知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJ/mol，反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，设断裂1 mol HH键所吸收的能量为x kJ，则2x kJ496 kJ4463 kJ484 kJ，解得x436，本题选C项。答案C6(2014合肥市质检)常温下，0.01 molL1 MOH溶液的pH为10。已

5、知：2MOH(aq)H2SO4(aq)=M2SO4(aq)2H2O(l)H124.2 kJmol1；H(aq)OH(aq)=H2O(l)H257.3 kJmol1。则MOH在水溶液中电离的H为()A33.1 kJmol1 B45.2 kJmol1C81.5 kJmol1 D33.1 kJmol1解析根据题中0.01 mol/L MOH溶液的pH10，知MOH为弱碱，MOH溶液与硫酸的中和反应可以看作两个过程：MOH(aq)M(aq)OH(aq)H，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H2，根据盖斯定律知H12(HH2)，则HH1H2(24.2 kJmol1)(57.3 kJmol1)45.2

6、kJmol1，B项正确。答案B7(2014淮安一调)下列有关能量的判断或表示方法正确的是()A由C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.9 kJmol1，可知：石墨比金刚石更稳定B等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多C由H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，可知：含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3 kJD2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJmol1解析A项中的反应是吸热反应，生成物金刚石的能量较高

7、，能量高的物质不稳定；B项中等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧均生成二氧化硫气体，前者反应物能量高，放出的热量更多；C项中CH3COOH电离时吸热，故最终放出的热量小于57.3 kJ；D项中氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1。答案A8(2014南昌调研)已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下：C2H2(g)5/2O2(g)2CO2(g)H2O(l)H1 300 kJ/molC6H6(g)15/2O2(g)6CO2(g)3H2O(l)H3 295 kJ/mol下列说法正确的是()A1 mol C2H2(g)完全燃烧生成气态水时放热大于1

8、300 kJB1 mol C6H6(l)完全燃烧生成液态水时放热大于3 295 kJC相同条件下，等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧，C6H6(g)放热更多DC2H2(g)三聚生成C6H6(g)的过程属于放热反应解析液态水生成气态水要吸热，则A项中放热应小于1 300 kJ，错误；液态苯的能量比气态苯的能量低，则B项中放出热量应小于3 295 kJ，B项错误；通过计算可知等质量的两者完全燃烧时乙炔放热多，C项错误；根据盖斯定律，由3得：3C2H2(g)=C6H6(g)H605 kJmol1，D项正确。答案D9(2014郑州一中月考)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A已知2

9、SO2(g)O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量B已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0，则金刚石比石墨稳定C已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJD已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1,2C(s)O2(g)=2CO(g)H2，则H1H2解析A项说明2 mol SO2和1 mol O2的总能量比2 mol SO3的能量高，但不能说SO2的能量高于SO3的能量，不正确；石墨转化为金刚石吸收能量，则金刚石的能量高于石墨，能量越高越不稳定，B项不正确；酸碱中和反应的热效应不仅与生成H

10、2O的物质的量有关，还与酸、碱的浓度及强弱有关，C项不正确；碳完全燃烧比不完全燃烧放出的能量多，但比较H时应带符号比较，故H1H2，D项正确。答案D10(2014安庆联考)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJmol1，CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160 kJmol1。若在标准状况下4.48 L CH4恰好能将一定量NO2还原成N2和H2O(g)，则整个过程中放出的热量为()A114.8 kJ B232 kJC368.8 kJ D173.4 kJ解析由盖斯定律知

11、：CH4还原NO2生成N2和H2O(g)的热化学方程式为CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1，所以0.2 mol CH4参加反应，放出的热量为173.4 kJ。答案D11(2014福建卷)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下：mCeO2(mx) CeO2xCexO2(mx)CeO2xCexH2OxCO2mCeO2xH2xCO下列说法不正确的是()A该过程中CeO2没有消耗B该过程实现了太阳能向化学能的转化C上图中H1H2H3D以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO4OH2e=CO2

12、H2O解析由两个反应可知，CeO2在反应前后没有变化，没有消耗，A项正确；由题给反应可知该过程实现了太阳能向化学能的转化，B项正确；由能量图可知，H1(H2H3)，C项错误；书写电池电极反应式时，要注意电解质溶液的影响，碱性条件下生成的CO2会与OH反应生成CO，D项正确。答案C12(2014东北五市联考)100 g炭粉燃烧所得气体中，CO占2/3、CO2占1/3，且C(s)1/2O2(g)=CO(g)H110.35 kJ/mol，CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H282.57 kJ/mol，与这些炭粉完全燃烧相比损失的热量是()A784.92 kJB2 489.44 kJC1 569

13、.83 kJ D3 274.3 kJ解析损失的热量即为生成的CO没有再燃烧的热量，故损失的热量为282.57 kJ/mol1 569.83 kJ，C项正确。答案C二、非选择题(共40分)13(12分)(2014太原质检)已知某反应A(g)B(g)C(g)D(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题：(1)该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的H_kJmol1(用含E1、E2的代数式表示)，1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量比1 mol气体C和1 mol气体D具有的总能量_(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E

14、1和E2的变化是：E1_，E2_，H_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析(1)从图象中看出反应物的能量低，产物的能量高，该反应一定为吸热反应。E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，E1与E2的差值就是该反应的焓变。(2)催化剂能通过降低化学反应的活化能来加快化学反应速率，对于可逆反应，催化剂能同时降低正反应和逆反应的活化能，但反应的焓变不会变化。答案(1)吸热E1E2一定低(2)减小减小不变14(12分)(2014东北三省四市联考)(1)25 、101 kPa时，1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水，放出22.68 kJ热量，则该反应的热化学方程式为_。(2)0.3 mol气态高能燃

15、料乙硼烷(B2H6)在O2中燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5 kJ热量，则该反应的热化学方程式为_。(3)肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量，则肼燃烧的热化学方程式为_。解析(3)先写出肼燃烧的化学方程式：N2H4O2=N22H2O，据0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2和H2O(g)，放出热量133.5 kJ，则1 mol N2H4完全燃烧放出的热量为534 kJ。答案(1)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.76 kJmol1(2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2 165 kJmol1(3)N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol115(16分)CaCO3(s)=CaOCO2(g)H177.7 kJC(s)H2O(s)=CO(g)H2(g)H131.3 kJ/molH2SO4(l)NaOH(l)=Na2SO4(l)H2O(l)H57.3 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/molCO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJ/molHNO3(aq)NaOH(aq)=NaNO3(aq)H