2025届高考化学一轮复习化学能与热能夯基题新人教版

Page10化学能与热能一、选择题1、肯定条件下，在水溶液中1molCl－，ClOeq\o\al(－,x)(x＝1,2,3,4)的能量(kJ/mol)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是()A．c是ClOeq\o\al(－,3)B．2b=a＋c反应的ΔH为40kJ·mol－1C．a、b、c、d、e中c最稳定D．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)=ClOeq\o\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－116kJ·mol－1【参考答案及解析】D[A项，c的化合价为＋3，应为ClOeq\o\al(－,2)；B项，2b=a＋c的ΔH为(0＋100－2×60)kJ/mol＝－20kJ/mol；C项，能量越低越稳定，a最稳定；D项，ΔH＝(64＋0－3×60)kJ/mol＝－116kJ/mol。]2、A、B、C为3种单质(其中A为固体,B、C为气体),将D的饱和溶液滴入沸水中后接着煮沸,所得的分散系呈红褐色,B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图所示,下列推断正确的是()。A.物质B是H2 B.物质C是Cl2C.物质D是FeCl2 D.物质F是FeCl2【解析】将D的饱和溶液滴入沸水中后接着煮沸,所得的分散系呈红褐色,则D为FeCl3;结合转化关系,依据A为固体单质,B、C为气体单质可知,A为Fe,B为Cl2,F为FeCl2;由于B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E,则C为H2,E为HCl。【答案】D3、依据如图所示的反应,推断下列说法中错误的是()。A.CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B.该反应的焓变大于零C.该反应中既有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂汲取能量,化学键生成放出能量D.由该反应可推出凡是须要加热才发生的反应均为吸热反应【解析】因为碳酸钙受热分解是吸热反应,所以CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量,焓变大于零,A、B两项均正确;在CaCO3中,Ca2+和C之间存在离子键,C中C与O之间存在共价键,故反应中既有离子键断裂也有共价键断裂,断键汲取能量,成键放出能量,C项正确;须要加热才发生的反应不肯定为吸热反应,如碳的燃烧反应就是放热反应,D项错误。【答案】D4、肯定条件下,化学反应2H2+O22H2O的能量变更如图所示,则反应的热化学方程式可表示为()。A.H2(g)+12O2(g)H2O(g) ΔH=(a+b)kJ·mol-1B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=2(b-a)kJ·mol-1C.H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1【解析】由图可知,A项,ΔH=(a-b)kJ·mol-1;B项,ΔH=2(a-b)kJ·mol-1;C项,ΔH=(a-b-c)kJ·mol-1;D项,ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1。【答案】D5、向20mL0.5mol·L-1硫酸溶液中逐滴加入烧碱溶液,测定混合溶液的温度变更如图所示。下列关于混合溶液的说法错误的是()。A.b点之前温度上升是因为发生了放热反应B.bc段温度降低是因为发生了吸热反应C.c(NaOH)=1mol·L-1D.b点时酸碱恰好反应完全【解析】酸碱反应时会放热,导致溶液温度上升,A项正确;bc段温度降低是因为后面加入的NaOH溶液温度比b点时混合溶液的温度低,B项错误;2×20mL×0.5mol·L-1=c(NaOH)×20mL,c(NaOH)=1mol·L-1,C项正确;b点温度达到最高点,表明酸碱恰好反应完全,D项正确。【答案】B6、相同条件下,下列各组热化学方程式(溶液中的反应均是在稀溶液之间进行的)中,ΔH1>ΔH2的是()。A.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH1;CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)ΔH2B.H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH1;H+(aq)+NH3·H2O(aq)N(aq)+H2O(l)ΔH2C.S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH1;S(g)+O2(g)SO2(g)ΔH2D.CO2(g)CO(g)+12O2(g)ΔH1;2CO2(g)2CO(g)+O2(g)ΔH2【解析】氢气燃烧是放热反应,ΔH1<0,石灰石的分解是吸热反应,ΔH2>0,故ΔH1<ΔH2,A项错误;中和反应放出热量,强酸与强碱反应的中和热数值大于弱碱与强酸反应的中和热数值,故ΔH1<ΔH2,B项错误;气态硫本身所具有的能量高于固态硫,其燃烧时所放出的热量比等量的固态硫放出的热量多,故ΔH1>ΔH2,C项正确;因CO燃烧生成CO2是放热反应,所以CO2分解是吸热反应,ΔH1为正值,前一个反应汲取的热量小于后者,故ΔH1<ΔH2,D项错误。【答案】C7、X、Y、Z、W有如图所示的转化关系,已知ΔH=ΔH1+ΔH2,则X、Y不行能是()。A.C、CO B.AlCl3、Al(OH)3C.Fe、Fe(NO3)2 D.Na2O、Na2O2【解析】依据ΔH=ΔH1+ΔH2分析X、Y、Z之间的转化符合图示即可。,A项正确;,B项正确;,C项正确;Na2O、Na2O2不符合上述转化关系,D项错误。【答案】D8、反应A＋B→C分两步进行：①A＋B→X，②X→C，反应过程中能量变更如图所示，E1表示反应A＋B→X的活化能。下列有关叙述正确的是()A．E2表示反应X→C的活化能B．X是反应A＋B→C的催化剂C．反应A＋B→C的ΔH<0D．加入催化剂可变更反应A＋B→C的焓变解析：选C反应X→C的活化能小于E2，A错误；由①、②可知，X是反应A＋B→C的中间产物，B错误；反应物A和B的总能量大于生成物C的总能量，所以反应A＋B→C是放热反应，即ΔH<0，C正确；加入催化剂可以加快反应速率，但反应物和生成物具有的总能量不变，则反应的焓变不变更，D错误。9、常温下,0.01mol·L-1的MOH溶液的pH为10。已知:2MOH(aq)+H2SO4(aq)M2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH1=-24.2kJ·mol-1;H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH2=-57.3kJ·mol-1。则MOH在水溶液中电离的ΔH为()。A.+33.1kJ·mol-1 B.+45.2kJ·mol-1C.-81.5kJ·mol-1 D.-33.1kJ·mol-1【解析】依据题中0.01mol·L-1的MOH溶液的pH=10,可知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)ΔH、H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH2。依据盖斯定律可知,ΔH1=2(ΔH+ΔH2),则ΔH=12ΔH1-ΔH2=(-24.2kJ·mol-1)×12-(-57.3kJ·mol-1)=+45.2kJ·mol-1,B项正确。【答案】B10、下列热化学方程式或叙述正确的是()。A.1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=+642kJ·mol-1B.12g石墨转化为CO时,放出110.5kJ的热量:2C(石墨,s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1C.已知H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-286kJ·mol-1,则反应2H2O(l)2H2(g)+O2(g)的ΔH=+572kJ·mol-1D.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,则在肯定条件下向密闭容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反应放出46.2kJ的热量【解析】A项,放热反应,ΔH<0,错误;B项,12gC的物质的量为1mol,ΔH=-221.0kJ·mol-1,错误;C项,已知反应为放热反应,则其逆反应为吸热反应,ΔH为“+”,ΔH与化学计量数成正比,正确;D项,反应是可逆反应,0.5molN2和1.5molH2不能完全反应,错误。【答案】C11、在298K、1.01×105Pa,将22gCO2通入0.75L1.0mol·L-1NaOH溶液中充分反应,测得反应放出的热量为akJ。已知该条件下1molCO2通入1L2.0mol·L-1NaOH溶液中充分反应放出的热量为bkJ。则CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式为()。A.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(2b-a)kJ·mol-1B.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=+(4a-b)kJ·mol-1C.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(4a-b)kJ·mol-1D.2CO2(g)+2NaOH(aq)2NaHCO3(aq) ΔH=-(8a-2b)kJ·mol-1【解析】依据题意,22gCO2通入750mL1mol·L-1NaOH溶液中充分反应,n(CO2)=22g44g·mol-1=0.5mol,n(NaOH)=1mol·L-1×0.75L=0.75mol。该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠,化学方程式为2CO2+3NaOHNaHCO3+Na2CO3+H2O,由0.5molCO2反应放出热量为akJ,则2molCO2反应放出热量为4akJ,即热化学方程式为2CO2(g)+3NaOH(aq)NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l)ΔH=-4akJ·mol-1①,又1molCO2通入1L2mol·L-1NaOH溶液中充分反应放出bkJ的热量,则热化学方程式为2NaOH(aq)+CO2(g)Na2CO3(aq)+H2O(l)ΔH=-bkJ·mol-1②,由盖斯定律可知,①-②可得,NaOH(aq)+CO2(g)NaHCO3(aq)【答案】C12、下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的肯定值均正确)()A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1367.0kJ·mol－1(燃烧热)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3kJ·mol－1(中和热)C．S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.8kJ·mol－1(反应热)D．2NO2=O2＋2NOΔH＝＋116.2kJ·mol－1(反应热)解析：选C燃烧热要求可燃物的物质的量必需为1mol，得到的氧化物必需是稳定的氧化物，即H2O的状态必需为液态，A项错误；中和反应是放热反应，ΔH应小于0，B项错误；热化学反应方程式要注明物质的聚集状态，D项错误。二、非选择题1、(1)已知C(s,石墨)C(s,金刚石)ΔH>0,则稳定性:金刚石(填“>”或“<”)石墨。

(2)已知:2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH12C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2则ΔH1(填“>”或“<”)ΔH2。

(3)“嫦娥五号”预料在海南文昌放射中心放射,火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料,四氧化二氮作氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。已知:①N2(g)+2O2(g)N2O4(g) ΔH=+10.7kJ·mol-1;②N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-543kJ·mol-1。写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式:。

(4)25℃、101kPa时,14gCO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3kJ热量,则CO的燃烧热ΔH=。

(5)0.50L2.00mol·L-1H2SO4溶液与2.10L1.00mol·L-1KOH溶液完全反应,放出114.6kJ热量,该反应的中和热ΔH=。

(6)已知断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别须要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是。

【解析】(1)已知C(s,石墨)C(s,金刚石)ΔH>0,则该反应是吸热反应,因此石墨的总能量低于金刚石的总能量,而能量越低,物质越稳定,故稳定性:金刚石<石墨。(2)ΔH1表示碳完全燃烧的反应热,ΔH2表示碳不完全燃烧的反应热,碳完全燃烧放热多,且放热越多ΔH越小。因此,ΔH1<ΔH2。(3)依据盖斯定律,由2×②-①得:2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g)ΔH=2×(-543kJ·mol-1)-(+10.7kJ·mol-1)=-1096.7kJ·mol-1。(4)25℃、101kPa时,14gCO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3kJ热量,则1molCO完全燃烧放出的热量是141.3kJ×2=282.6kJ,即CO的燃烧热ΔH=-282.6kJ·mol-1。(5)n(H2SO4)=0.50L×2.00mol·L-1=1mol,n(KOH)=2.10L×1.00mol·L-1=2.10mol,二者反应时,KOH过量,1molH2SO4完全反应生成2molH2O(l),放出114.6kJ热量,故稀硫酸与稀KOH溶液反应生成1molH2O(l)时放出的热量为12×114.6kJ=57.3kJ,故该反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1(6)N2与H2反应生成NH3的热化学方程式可表示为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=E(N≡N)+3E(H—H)-2×3E(N—H)=946kJ·mol-1+3×436kJ·mol-1-6×391kJ·mol-1=-92kJ·mol-1。【答案】(1)<(2)<(3)2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1096.7kJ·mol-1(4)-282.6kJ·mol-1(5)-57.3kJ·mol-1(6)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-12、按要求回答下列问题：(1)已知在常温常压下：①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1275.6kJ·mol－1②H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44.0kJ·mol－1写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式____________________________。(2)已知：CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH1＝－192.9kJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH2＝－120.9kJ·mol－1则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变ΔH3＝_____________________________。(3)苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯(C6H5—CH2CH3)为原料，采纳催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5—CH=CH2)的反应方程式为C6H5—CH2CH3(g)=C6H5—CH