2021年高考化学一轮复习第一部分专题9化学能与热能练习含解析

1、专题9化学能与热能1(2019广州高三调研)过氧化氢分解反应过程中，能量变化如图所示，下列说法正确的是()a催化剂可以改变过氧化氢分解反应的焓变bmno2或fecl3可以催化h2o2分解反应c催化剂不能改变反应路径dh2o2分解是吸热反应答案b解析反应的焓变只与反应的始态和终态有关，而与变化路径无关，催化剂能降低反应所需的活化能，但不能改变反应的焓变，故a错误；fecl3、mno2、fe2o3、过氧化氢酶等都可以催化h2o2的分解，故b正确；催化剂通过改变反应的途径降低反应的活化能，故c错误；由题图可知，过氧化氢分解的反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应为放热反应，故d错误。2(

2、2019山东济宁高三期末)下列说法正确的是()a吸热反应一定不能自发进行b由c(s，石墨)=c(s，金刚石)h1.9 kjmol1，可知金刚石比石墨稳定cs(s)o2(g)=so2(g)h1，s(g)o2(g)=so2(g)h2，则h1h2d已知h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1，则0.5 mol h2so4与0.5 mol ba(oh)2反应一定放出57.3 kj热量答案c解析化学反应的热效应与反应物和生成物具有的能量有关，而反应能否自发进行与焓变和熵变有关，故a错误；根据物质能量越高越不稳定，由c(s，石墨)=c(s，金刚石)h1.9 kjmol1，可以知道反应是

3、吸热反应，金刚石能量高于石墨，所以石墨更稳定，故b错误；固体硫变化为气态硫需要吸收热量，所以固体硫燃烧放出的热量少，故h1h2，故c正确；中和热是指稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1 mol h2o所放出的热量，但生成硫酸钡沉淀的反应还要放出热量，则0.5 mol h2so4 与0.5 mol ba(oh)2反应放出的热量大于57.3 kj，故d错误。3(2019山东济南历城二中高三调研)已知反应2hi(g)h2(g)i2(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是()a常温下，向体积为v l的容器中充入2 mol hi(g)充分反应，可吸收12.5 kj的热量b加入催化剂，分子的能量不变，但单

4、位体积活化分子数增多，速率加快c其他条件不变，升高温度，反应速率加快，hi分解率不变dh2(g)i2(g)2hi(g)的活化能ea为12.5 kjmol1答案b解析该反应为可逆反应，充入2 mol hi(g)充分反应，反应不能进行到底，所以吸收的热量小于12.5 kj，a错误；加入催化剂，单位体积活化分子数增多，有效碰撞增多，速率加快，b正确；从题图可知，该反应为吸热反应，其他条件不变，升高温度，反应速率加快，平衡右移，hi分解率增大，c错误；由于该反应为吸热反应，所以h2(g)i2(g)2hi(g)的活化能ea(18512.5) kjmol1172.5 kjmol1，d错误。4(2019江西

5、师大附中高三期末考试)已知：h2o(g)=h2o(l)hq1 kjmol1c2h5oh(g)=c2h5oh(l)hq2 kjmol1c2h5oh(g)3o2(g)=2co2(g)3h2o(g)hq3 kjmol1，下列判断正确是()ac2h5oh(g)的燃烧热hq3 kjmol1b由可知1 mol c2h5oh(g)的能量高于2 mol co2(g)和3 mol h2o(g)的总能量ch2o(g)h2o(l)释放出了热量，所以该过程为放热反应d23 g液体酒精完全燃烧生成co2(g)和h2o(l)，释放热量为(0.5q30.5q21.5q1) kj答案d解析c2h5oh(g)3o2(g)=2c

6、o2(g)3h2o(g)hq3 kjmol1，反应中生成的水是气体，不是稳定氧化物，故燃烧热不是q3 kj，故a错误；c2h5oh(g)3o2(g)=2co2(g)3h2o(g)hq3 kjmol1，反应是放热反应，1 mol c2h5oh(g)和3 mol o2(g)的总能量高于2co2(g)和3h2o(g)的总能量，故b错误；h2o(g)h2o(l)是物理变化，故c错误；据盖斯定律：3得：c2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(l)h(q3q23q1) kjmol1,23 g c2h5oh是0.5 mol，所以释放出的热量为(0.5q30.5q21.5q1) kj，故d正确

7、。5(2019湖南邵东创新实验学校高三月考)下列描述中正确的是()a已知c(石墨，s)=c(金刚石，s)h1.9 kjmol1，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定bco(g)的燃烧热是283.0 kjmol1，则2co2(g)=2co(g)o2(g)反应的h2(283.0) kjmol1c有些化学反应的发生不会伴随着能量的变化d已知2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h483.6 kjmol1，则氢气的燃烧热为241.8 kjmol1答案b解析物质的能量越低，该物质的稳定性就越强，因此石墨比金刚石稳定，a错误；co(g)的燃烧热是283.0 kjmol1，则反应的热化学方程

8、式为：co(g)o2(g)=co2(g)h283.0 kjmol1。所以2co2(g)=2co(g)o2(g)反应为吸热反应，其h2(283.0) kjmol1，b正确；化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，断裂化学键需要吸收能量，形成化学键释放能量，因此化学反应的发生一定会伴随着能量的变化，c错误；燃烧热指的是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，而给定反应生成的水为气态，不是液态，所以氢气的燃烧热大于241.8 kjmol1，d错误。6(2019北京师大附中高三期中)中国学者在水煤气变换co(g)h2o(g)=co2(g)h2(g)h中突破了低温下高转化率与高反应

9、速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下：下列说法正确的是()a过程、过程均为放热过程b过程生成了具有极性共价键的h2、co2c使用催化剂降低了水煤气变换反应的hd图示过程中的h2o均参与了反应过程答案d解析根据反应过程示意图，过程中水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，故a错误；过程中co、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气，h2中的化学键为非极性键，故b错误；催化剂不能改变反应的h，故c错误；根据反应过程示意图，过程中水分子中的化学键断裂，过程也是水分子中的化学键断裂的过程，过程中形成了水分子，因此h2o均参与了反应过程，故d正

10、确。7(2019山东师大附中高三模拟)25 、101 kpa时，有以下能量转化图，下列说法不正确的是()a转化的热化学方程式2co(g)o2(g)=2co2(g)h282.9 kjmol1b相同条件下，1 mol c(s)和0.5 mol o2(g)总能量高于1 mol co(g)的能量c由cco的热化学方程式为2c(s)o2(g)=2co(g)h221.2 kjmol1dco2(g)分解为c(s)和o2(g)是吸热反应答案a解析根据能量转化图，转化的热化学方程式为co(g)o2(g)=co2(g)h282.9 kjmol1或者2co(g)o2(g)=2co2(g)h282.92 kjmol1

11、565.8 kjmol1，故a错误；c和o2反应生成co，此反应属于放热反应，因此相同条件下，1 mol c(s)和0.5 mol o2(g)总能量高于1 mol co(g)的能量，故b正确；根据能量转化图，cco的热化学方程式为2c(s)o2(g)=2co(g)h(393.5282.9)2 kjmol1221.2 kjmol1，故c正确；c和o2反应生成co2是放热反应，co2分解为c和o2是吸热反应，故d正确。8(2019河北武邑中学高三调研)甲醇是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。已知：ch3oh(l)o2(g)=co(g)2h2o(g)h1443.64 kjm

12、ol12co(g)o2(g)=2co2(g)h2566.0 kjmol1下列说法正确的是()aco的燃烧热为566.0 kjmol1b2 mol co(g)和1 mol o2(g)的总能量比2 mol co2(g)的总能量低c完全燃烧20 g甲醇，生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为908.3 kjd2ch3oh(l)3o2(g)=2co2(g)4h2o(g)h1453.28 kjmol1答案d解析1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热，根据热化学方程式2co(g)o2(g)=2co2(g)h2566.0 kjmol1，可得co的燃烧热为283.0 kjmol1，故a错误；放热

13、反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，所以2 mol co(g)和1 mol o2(g)的总能量比2 mol co2(g)的总能量高，故b错误；已知：ch3oh(l)o2(g)=co(g)2h2o(g)h1443.64 kjmol1，2co(g)o2(g)=2co2(g)h2566.0 kjmol1，根据盖斯定律得ch3oh(l)o2(g)=co2(g)2h2o(g)h3726.64 kjmol1，则完全燃烧20 g甲醇，即0.625 mol，放出的热量为0.625 mol726.64 kjmol1454.15 kj，故c错误；方程式的计量数加倍，则反应热也加倍，则2ch3oh(l)3o2(

14、g)=2co2(g)4h2o(g)h1453.28 kjmol1，故d正确。9(2019山东烟台高三期末)“钙基固硫”是将煤中的硫元素以caso4的形式固定脱硫，而煤炭燃烧过程中产生的co又会发生反应和反应，导致脱硫效率降低。某温度下，反应的速率(v1)大于反应的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是()反应：caso4(s)co(g)cao(s)so2(g)co2(g)h1218.4 kjmol1反应：caso4(s)4co(g)cas(s)4co2(g) h2175.6 kjmol1答案a解析反应为吸热反应，说明反应生成物的总能量比反应物的总能量高，排除b、c；反应的速率(v1

15、)大于反应的速率(v2)，则说明反应的活化能较小，反应的活化能较大，排除d，a正确。10(2019北京海淀高三期末)以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：相关反应的热化学方程式为：反应：so2(g)i2(g)2h2o(l)=2hi(aq)h2so4(aq)h1213 kjmol1反应：h2so4(aq)=so2(g)h2o(l)o2(g)h2327 kjmol1反应：2hi(aq)=h2(g)i2(g)h3172 kjmol1下列说法不正确的是()a该过程实现了太阳能到化学能的转化bso2和i2对总反应起到了催化剂的作用c总反应的热化学方程式为：2h2o

16、(l)=2h2(g)o2(g)h286 kjmol1d该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的h不变答案c解析通过流程图反应和，实现了太阳能到化学能的转化，故a正确；根据流程总反应为h2o=h2o2，so2和i2起到催化剂的作用，故b正确；反应反应反应，得到h2o(l)=h2(g)o2(g)h(213327172) kjmol1286 kjmol1，或者2h2o(l)=2h2(g)o2(g)h572 kjmol1，故c错误；h只与始态和终态有关，该过程降低了水分解制氢的活化能，h不变，故d正确。11(2019北京高考节选)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。(1

17、)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。反应器中初始反应的生成物为h2和co2，其物质的量之比为41，甲烷和水蒸气反应的方程式是_。已知反应器中还存在如下反应：.ch4(g)h2o(g)=co(g)3h2(g)h1.co(g)h2o(g)=co2(g)h2(g)h2.ch4(g)=c(s)2h2(g)h3.为积炭反应，利用h1和h2计算h3时，还需要利用_反应的h。答案(1)ch42h2o催化剂,4h2co2c(s)2h2o(g)=co2(g)2h2(g)或c(s)co2(g)=2co(g)解析(1)已知反应物为ch4和h2o(g)，生成物为h2和co2，且物质的量之比为41，据此结合质量守

18、恒定律即可写出化学方程式。根据盖斯定律，式式可得：ch4(g)2h2o(g)=co2(g)4h2(g)h1h2，则(式式)式可得：c(s)2h2o(g)=co2(g)2h2(g)h；式式可得：ch4(g)co2(g)=2co(g)2h2(g)h1h2，则(式式)式可得：c(s)co2(g)=2co(g)h。因此，要求反应式的h3，还必须利用反应c(s)2h2o(g)=co2(g)2h2(g)或c(s)co2(g)=2co(g)的h。12(2019贵州高三教学质量测评)按要求回答下列问题：(1)已知拆开1 mol hh键、1 mol nh键、1 mol nn键分别需要的能量是436 kj、391

19、 kj、946 kj，则n2与h2反应生成nh3的热化学方程式为_。(2)已知碳的燃烧热h1a kjmol1，s(s)2k(s)=k2s(s)h2b kjmol1,2k(s)n2(g)3o2(g)=2kno3(s)h3c kjmol1，则s(s)2kno3(s)3c(s)=k2s(s)n2(g)3co2(g)h_。(3)已知：c(s)o2(g)=co2(g) h437.3 kjmol1，h2(g)o2(g)=h2o(g) h285.8 kjmol1，co(g)o2(g)=co2(g)h283.0 kjmol1，写出煤气化(碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气)的热化学方程式：_。答案(1)n2(g

20、)3h2(g)2nh3(g)h92 kjmol1(2)(3abc) kjmol1(3)c(s)h2o(g)=co(g)h2(g)h131.5 kjmol1解析(1)在反应n23h22nh3中，断裂3 mol hh键，1 mol nn键共吸收的能量为3436 kj946 kj2254 kj，生成2 mol nh3，共形成6 mol nh键，放出的能量为6391 kj2346 kj，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为2346 kj2254 kj92 kj，则n2与h2反应生成nh3的热化学方程式为n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92 kjmol1。(2)碳的燃烧热h1

21、a kjmol1，其热化学方程式为c(s)o2(g)=co2(g)h1a kjmol1，s(s)2k(s)=k2s(s)h2b kjmol1，2k(s)n2(g)3o2(g)=2kno3(s)h3c kjmol1，将方程式3得s(s)2kno3(s)3c(s)=k2s(s)n2(g)3co2(g)，则h(3abc) kjmol1。(3)已知：c(s)o2(g)=co2(g)h437.3 kjmol1，h2(g)o2(g)=h2o(g)h285.8 kjmol1，co(g)o2(g)=co2(g)h283.0 kjmol1。根据盖斯定律计算，得到固态碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式

22、是c(s)h2o(g)=co(g)h2(g)h131.5 kjmol1。13(1)(2019陕西高三教学质量检测节选)co2等温室气体的排放所带来的温室效应已经对人类的生存环境产生很大影响。co2的利用也成为人们研究的热点。以co2和h2为原料合成甲醇技术获得应用。已知ch3oh (g)o2(g)=co2(g)2h2o(l)h1363 kj/mol2h2(g)o2(g)=2h2o(1)h2571.6 kj/molh2o(l)=h2o(g)h344 kj/mol则co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)的反应热h_。该反应常在230280 、1.5 mpa条件下进行。采用催化剂主要组

23、分为cuoznoal2o3。催化剂活性组分为单质铜，因此反应前要通氢气还原。写出得到活性组分的反应的化学方程式：_。使用不同催化剂时，该反应反应热h_(填“相同”或“不同”)。(2)(2019成都市高三诊断节选)草酸在工业上可作漂白剂、鞣革剂，也是实验室常用试剂。已知草酸中相关化学键的键能数据如下表：一定条件下发生反应：h2c2o4(g)h2o(g)co(g)co2(g)h_kj/mol。(3)(2019南阳市高三期末节选)二甲醚(ch3och3)被称为21世纪的新型燃料，工业上以co和h2为原料生产二甲醚。已知：co(g)2h2(g)ch3oh(g)h99 kj/mol2ch3oh(g)ch

24、3och3(g)h2o(g)h24 kj/mol反应4h2(g)2co(g)ch3och3(g)h2o(g)的h_。答案(1)450.4 kj/molh2cuocuh2o相同(2)2acb(3)222 kj/mol解析(1)已知ch3oh(g)o2(g)=co2(g)2h2o(l)h1363 kj/mol2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h2571.6 kj/molh2o(l)=h2o(g)h344 kj/mol，根据盖斯定律可知，可得co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)，反应热h(571.6 kj/mol)(44 kj/mol)(363 kj/mol)450.4 kj/m

25、ol。催化剂活性组分为单质铜，并且反应前要通氢气还原，说明氢气还原氧化铜生成铜和水，发生反应的化学方程式为h2cuocuh2o；使用不同催化剂时，能改变反应的活化能，但不改变反应的热效应，即该反应反应热h相同。(2)根据该反应的化学方程式及各物质的分子结构，1 mol反应物中含有2 mol oh键、2 mol c=o键、2 mol co键，1 mol cc键，对应的生成物中含有2 mol oh键(h2o)、1 mol c=o键(co)、2 mol c=o 键(co2)，反应过程中相当于断裂1 mol cc 键、2 mol co 键，形成1 mol c=o键，可知h(c2ab) kj/mol。(

26、3)依据盖斯定律可知，2，整理可得，4h2(g)2co(g)ch3och3(g)h2o(g)h222 kj/mol。14(1)(2019云南师范大学附属中学高三月考节选)甲烷是天然气的主要成分，是一种重要的清洁能源和化工原料。工业上在催化剂、高温条件下，用天然气与so2反应可以制备h2s，同时生成两种能参与大气循环的氧化物，该反应的方程式为_；h2s的检验常用湿润的醋酸铅试纸进行检验，其反应的化学方程式为_。用煤制天然气时会发生多个反应，通过多种途径生成ch4。如：c(s)h2o(g)co(g)h2(g)，c(s)2h2(g)ch4(g)，co(g)3h2(g)ch4(g)h2o(g)等。已知：断裂1 mol化学键所需吸收的能量如下表所示：则co(g)3h2(g)ch4(g)h2o(g)h_kjmol1。(2)(2019重庆市第一中学高三月考)在一定条件下，ch4可与nox反应除去nox，已知：ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h890.3 kjmo