新高考2021届高考化学小题必练9化学能与热能(含答案)

1、 高考化学小题必练(新高考)小题必练9：化学能与热能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.【2020年江苏卷】反应SiCl(g)+2H(g)高温Si(s)+4HCl(g可用于纯硅的制备。下列有42关该反应的说法正确的是()该反应AH0、ASV0寸C4(HCl)B该反应的平衡常数K=。a)“2(H)42高温下反应每生成lmolSi需消耗2X22.4LH2用E表示键能，该反应AH=4E(SiCl)+2E(HH)-4E(HCl)【答案】B【解

2、析】SiCl、H、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因42此该反应为熵增，即AS0,故A错误；B.根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K=，故B正确；C.题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用c(SiCl)-C2(H)4222.4Lmoli计算，故C错误；D.AH=反应物键能总和-生成物键能总和，即AH=4E(SiCl)+2E(HH)-4E(HCl)-2E(SiSi)，故D错误；答案为B。【点睛】熵代表的是体系的混乱度，混乱度越大，熵越大。【2020年天津卷】理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)匚二HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所

3、示。下列说法错误的是()一QH匸N反应it程HCN比HNC稳定该异构化反应的AH=+59.3kJmol1正反应的活化能大于逆反应的活化能D使用催化剂，可以改变反应的反应热【答案】D【解析】A.根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN比HNC稳定，故A正确；B.根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的AH=59.3kJmol-i-0=+59.3kJ-mol-1，故B正确;C.根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，故C正确；D.使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有

4、关，故D错误。【点睛】反应热的计算根据图形中给出的数据，套入到反应热等于生成物的总能量之和-反应物的总能量之和中即可求得。【2020年北京卷】依据图示关系，下列说法不正确的是()石墨燃烧是放热反应1molC(石墨)和lmolCO分别在足量0中燃烧，全部转化为CO,前者放热多22C(石墨)+C0(g)=2C0(g)AH=AH-AH212化学反应的AH,只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关【答案】C【解析】所有的燃烧都是放热反应，根据图示，C(石墨)+O(g)=CO(g)22AHi=-393.5kJ/mol,AHiAH的是()12C(s)+O(g)=CO(g)AHC(s)+O(g)=CO(

5、g)AH221222S(s)+O(g)=SO(g)AHS(g)+O(g)=SO(g)AH221222H(g)+O(g)=HO(l)AH2H(g)+O(g)=2HO(l)AH222212222CaCO(s)=CaO(s)+CO(g)AHCaO(s)+HO(l)=Ca(OH)(s)AH321222B.C.D.【答案】A【解析】碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热，反应的焓变是负值，故AHAH，故符合12题意；化学反应方程式的系数加倍，焓变数值加倍，该化合反应是放热的，所以焓变值是负值，2AH=AH，AHAH，故符合题意；CaCO(s)二CaO(s)+CO(g)反应是吸热反

6、应，21232AH0；CaO(s)+HO(l)=Ca(OH)(s)，反应是放热反应，AHAH,22212故符合题意。故选A。8下列说法或表示方法正确的是()由“C(石墨)=C(金刚石)AH=+1.9kJ/mol”可知金刚石比石墨稳定在lOlKPa时，lmol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热相同的条件下，如果lmol氢原子所具有的能量为E,1mol氢分子的能量为E,则2E21E2HCl和NaOH反应的中和热AH=-57.3kJ/mol，则HSO和Ca(OH)反应的中和热为42AH=-(2X57.3)kJ/mol【答案】C【解析】A.由“C(石墨)=C(金刚石)AH=+1.9kJ/mol”，金刚石的

7、能量高于石墨，所以金刚石不如石墨稳定，A不正确；B.在lOlKPa时，lmol碳完全燃烧放出的热量为碳的燃烧热；若燃烧不充分，所放出的热量不是碳的燃烧热，B不正确；C.相同的条件下，如果lmol氢原子所具有的能量为E，lmol氢分子的能量为E,则由氢原子形成氢分子l2时，形成化学键，放出热量，所以2EE，C正确；D.HCl和NaOH反应的中和热l2AH=-57.3kJ/mol，则HSO和Ca(OH)反应，由于生成CaSO也会放出热量，热量数值偏大，424所以中和热为AH-(2X57.3)kJ/mol,D不正确；故选C。(双选)固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下：H(g)+I(?)2H

8、I(g)AH=-9.48kJ/molH(g)+I(?)2HI(g)AH=+26.48kJ/mol22下列判断正确的是()反应中的I为气态，反应中的I为固态22O.lmolH2(g)与足量碘充分发生反应，放出9.48kJ热量反应中，使用适当催化剂，可以减小AH2lmol固态碘完全升华会吸热35.96kJ【答案】AD【解析】A.反应-得：I（?）匸二I（?）AH=-35.96kJ/mol，则反应中的221I为气态，反应中的I为固态，A正确；B.由反应知，lmolH（g）与1molI（g）完全2222反应生成2molHI（g），放热9.48kJ，现O.lmol屯）与足量碘充分发生反应，则放出的热量小

9、于0.948kJ,B不正确；C.反应中，使用适当催化剂，不能改变反应的热效应，AH2不变，C不正确；D.由A中的计算可知，1mol气态碘完全转化为固态碘会放热35.96kJ，则lmol固态碘完全升华会吸热35.96kJ，D正确；故选AD。（双选）研究表明CO与NO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两2步反应分别为NO+Fe+=N+FeO+（慢）、FeO+CO=CO+Fe+（快）。下列说法正确的是（）222；F削+MR一FeO十M；X8oOo反应历耙反应是氧化还原反应，反应是非氧化还原反应两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应决定Fe+使反应的活化能减小，FeO+是中

10、间产物若转移lmol电子，则消耗标况下11.2LNO2【答案】CD【解析】A.反应NO+Fe+=N+FeO+（慢）中N的化合价由+1价变为0价，Fe的化合价由+122价变为+3价，化合价发生改变，反应是氧化还原反应，同理FeO+CO=CO+Fe+（快）中Fe2元素的化合价由+3价变为+1价，C的化合价由+2价变为+4价，化合价发生改变，故反应也是氧化还原反应，A错误；B.由图中可知两步反应的反应物总能量均高于生成物总能量,故均为放热反应，总反应的化学反应速率是由慢反应决定的，故由反应决定，B错误；C.由历程图中可知，Fe+是催化剂，FeO+是中间产物，故Fe+使反应的活化能减小，FeO+是中间

11、产物,C正确；D.由反应NO+CO=N+CO可知，反应中转移了2mol电子，故若转移1mol电子,222则消耗0.5molNO，标准状况下0.5molNO的体积为11.2L,D正确；答案选CD。22按要求书写热化学方程式盹)*200朋02仞泅+旳血)反应过锂一定条件下，由SO和CO反应生成S和CO的能量变化如图所示，写出该反应的热化22学方程式CO(g)和CHOH(l)的燃烧热AH分别为-283.0kJmol-和-726.5kJmol%则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为已知HO(g)=HO(l)AH=-44kJmolT22化学键O=O(g)HHHO键能/(kjmol-i)49

12、6436463则表示氢气燃烧热的热化学方程式为【答案】(1)2CO(g)+SO(g)=S(s)+2CO(g)AH=-270kJmol-iCHOH(1)+O(g)=CO(g)+2HO(l)AH=-443.5kJmol-322H(g)+O(g)=HO(1)AH=-286kJmol-i2222【解析(1)根据图象分析，反应物总能量高于生成物总能量，则反应为放热反应，2molCO(g)和1molSO(g)反应生成1molS(s)和2molCO(g)放出的热量为679kJ-409kJ=270kJ,该反应的热化学方程式为2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)AH=-270kJmol-】；(2

13、)由CO(g)和CHOH的燃烧热AH分别为-283.0kJmol和-726.5kJmol，则有：3CO(g)+O(g)=CO2223(g)AH=-283.0kJmol-iCHOH(l)+O(g)=CO(g)+2HO(l)AH=-726.5kJmolj32222由盖斯定律可知用-得反应CHOH(1)+O(g)=CO(g)+2HO(l)，该反应的反应热322AH=-726.5kJmol-1-(-283.0kJmol-i)=-443.5kJmolf即甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CHOH(1)+O(g)=CO(g)+2HO(l)AH=-443.5kJmol-】；根据表322中键能

14、数据，可得化学反应H(g)+O(g)=HO(g)的反应热2222=(436+x496-2x463)kJmol-i=-242kJmol-i，已知HO(g)=HO(l)AH=-44kJmol-i,222即当1mol水蒸气变成液态水时要放出44kJ热量，故有H(g)+】O(g)=H0(l)的反应热为2222-(242+44)kJmol-i=-286kjmol-i；故表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+202(g)=H20(l)AH=-286kJ皿。1-1；故答案为：H2(g)+202(g)=H20(1)AH=-286kJmolT。12-近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号

15、分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。热化擎硫碗循环水分解制鍍乘统(I)I=5+HjO+-O2(g隅=7W-TPdR,；2HI(aq=H2(g)-r2(s)I$0心)+2HQU)=2HI(3q)+H;SO.(nq)dJY-151kJ-morAZ/D=ll0ldmd_1II7S(g)+HiSO/aq)=S(s)SO(g)2HO(0碍=61口皿L抱化弾硫碘循环硫化氢幷解嚴产氢气、硫黃乘统(11)通过计算，可知系统(I)和系统(II)制氢的热化学方程式分别为，制得等量H所需能量较少的是21【答

16、案】H0(l)=H(g)+0(g)AH=+286kJ/mol2222HS(g)=H(g)+S(s)AH=+20kJ/mol系统(II)22AH=+327kJ/molSO(g)+I(s)+1221【解析】HSO(aq)=SO(g)+HO(l)+O(g)2422222HI(aq)=H(g)+I(s)AH=+1102232HO(l)=2HI(aq)+HSO(aq)AH=151kJ/mol2242kJ/molAH=+61kJ/mol，+，整理可得系统(I)4HS(g)+HSO(aq)=S(s)+S0(g)+2H0(l)224221的热化学方程式HO(l)=H(g)+O(g)AH=+286kJ/mol:

17、十+，整理可得系统(II)2222的热化学方程式HS(g)=H(g)+S(s)AH=+20kJ/mol。根据系统I、系统II的热化学方程22式可知：每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H所需能量较2少的是系统II。13已知2mol氢气燃烧生成液态水时放出572kJ的热量，反应方程式是2H(g)+0(g)=2H0(l)。请回答下列问题:222该反应的生成物能量总和(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量(填“”、“”或“=”)572kJ。FeS焙烧产生的SO可用于制硫酸。已知25C、lOlkPa时：222SO(g)

18、+O(g)2SO(g)AH=197kJmol-i2231HO(g)=HO(l)AH=-44kJmol-i2222SO(g)+O(g)+2HO(g)=2HSO(l)AH=-545kJmol-iTOC o 1-5 h z222243则SO3(g)与h2o反应的热化学方程式是。已知下列反应的热化学方程式：6C(s)+5H(g)+3N(g)+9O(g)=2CH(ONO)(l)AH22352312H(g)+O(g)=2HO(g)AH2222C(s)+O(g)=CO(g)ah223则反应4CH(ONO)仃)=12CO(g)+lOHO(g)+O(g)+6N(g)的AH为。5232222【答案】(1)小于SO(g)+HO(l)=HSO(l)AH=130kJmol22412AH+5AH2AH21【解析(1)氢气燃烧是