（课标版）高考化学一轮复习 专题十一 化学能与热能精练（含解析）-人教版高三化学试题

专题十一化学能与热能

【考情探究】

5年考情

考点内容解读预测热度

考题示例难度关联考点

1.了解化学能与热能的相2018北京理催化剂的催化机

中

互转化。了解吸热反应、综,7,6分理

放热反应、反应热等概念

反应热的

2.了解能源是人类生存和★★★

有关概念2015课标

社会发展的重要基础。了中化学平衡

11,27,14分

解化学在解决能源危机中

的重要作用

1.了解热化学方程式的含2018课标化学反应速率与

中

热化学方义,能正确书写热化学方11,27,M分化学平衡

程式盖程式

★★★

斯定律及2.理解盖斯定律,并能运2017课标

中化学平衡

其应用用盖斯定律进夕亍有关反应I,28,14分

焙变的计算

分析解读“反应热”已成为近几年课标卷的必考内容,一般不单独命题,而是作为非选择

题的某个设问，常与化学反应速率、化学平衡及工艺流程相结合。从考查的内容上看,均与盖

斯定律有关，随着能源问题的日益突此对本专题的考查仍将维持较高的热度。

【真题探秘】

-一夕

（2018课标II,27节选）CHL：（）.催化服转不仅可以得到合成气（（：（）和HJ.还对温室气体的谶排

具彳1重要意义问答下列问题：

（1）CH「C。,催化正转反应为：2COW+2H/gh

巳知：C（小2H网—CH,（g）A//=-75kJ-mol1C⑷仅>^=（：（）网A//=-3WkJ-mol1

（X*）+4"（¥JO^^（XXg'A//=-111kJ•null1

该催化正祭反应的△〃=_________kJ•nwl-o有利于提高C比平衡转化率的条件是..（填标号）。

A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压

某温度F.在体机为21.的容次中加入2mJCH,.ImolCC：以及催化剂进行西整反应.达到平衡时

（：（）：的转化率是50%,其平衡禽数为.

⑵反应小催化剂活性会因积碳反应而F相大数据如下表:

・。候机破氏片迷率小

枳破反应CHg）=（对+2HJU）消碳反应（：（）掴HQ«）=2CO<K>于泊瀛氏上也申，

今物于死化加法仪

A///（kJ•nuU*）73

的乂轩

活化初催化剂XSI

恒・”。1叫催化和、

・。涔化乱勉+,良心

①由I去判断.催化剂.¥（«“优于”或“劣于”）.理由是.

❶命题特点❷俄力要求❹答案

本专题命题行以下规律：I.结合帷贸变化图木陵要求共存较遇的信息拄台修他从（1）247A+

1M可逆反攻.以选择数形式（V5"热或活mII中援取关该信息.准确组织沿白视位表（2X1明于,

J山忖叼对“第腕为也进行了多立

化能的大小进行判断；2.根枇给出的梏烧热相必于催化剂\.催化剂、枳嫉反应断活

或键他或热化学方程式,计算反应放出或吸❸解题关键化能大.枳碳反应的速率小；而消碳反应

i活化瓶相对小,消破反应速率大

收的热让：3.在塾选林牌中,根据给山的热I.-三段式”法在计算平周常数时的应川；

♦（解所见P143）

化学方宾式.利用或斯定律仔写新的热化学2.活化能大小对反应逑率的影响：

\方程式.常与化学平衢.丁艺流程相猛合出空i3.对-枳碳反应消置反应”含义的理解

破考点练考向

【考点集训I】

考点一反应热的有关概念

1.（2020届湖北部分重点中学起点联考,5）1mol白磷（巴）和4mol红磷（P）与氧气反应过程中

的能量变化如图（E表示能量）。下列说法正确的是（）

反应疗程

A.Pi（s,白磷）---4P（s,红磷）AH>0

B.以上变化中，白磷和红磷所需活化能相等

C.白磷比红磷稳定

I）.红磷燃烧的热化学方程式是4P（s,红磷）+502（g）-P.On（s）AH=-（E2-E3）kj/mol

答案D

2.(2020届辽宁六校协作体期初考试，10)甲醇质子交换膜燃料电池中，将甲醇蒸气转化为氢气

的两种反应原理有如下两种：

@CH2H(g)+H2(g)—C02(g)+3H2(g)

AH=+49.0kJ•mol1

@CH2H(g)+夕［(g)-C02(g)+2H2(g)

△H=-192.9kJ•mol1

下列说法正确的是()

A.CHsOH(g)的燃烧热为192.9kJ-mof1

B.反应①中的能量变化如图所示

C.CH：QH转变成压的过程一定要放出能量

D.根据②推知反应:CH2H⑴+如(g)―C02(g)+2Mg)的AH>-192.9kJ-mol1

答案D

3.(2019河南焦作定位考试，12)下列说法正确的是()

A.已知C(石墨,s)-C(金刚石,s)AH>0,则金刚石比石墨稳定

B.已知H'(aq)+0H(aq)-ILO(l)AH=-57.3kJ•mol;则稀硫酸溶液和稀Ba(0H)2溶液反应

的反应热AH=-114.6kJ,moK1

C.常温下,反应C(s)+CO2(g)-2c0(g)不能自发进行，则该反应的AH<0

I).已知H2(g)+CL(g)—2HC1(g)AH,=-akJ•mor\H2(g)+Ch(g)-2HC1⑴△H2=-b

kJ,mol则a<b

答案D

4.(2019四川成都摸底，14)下列说法正确的是()

A.锂电池使用时,能显只存在由化学能到电能的转化

B.已知Pi(白磷,s)---4P(红磷,s)AH=-18.4kJ•mol",故白磷比红磷稳定

1

C.压在Cb中燃烧:H2(g)+Cl2(g)-2HC1(g)AH=-184.6kJ•mol,则H2的燃烧热AH二-184.6

kJ•mol

【）.测定中和反应的反应热时,其他不变,用醋酸代替盐酸测得的反应热AH偏大

答案D

5.（2018河北武邑中学三期,5）上和5在一定条件下发生反应:H2（g）+［2（g）-2HI（g）

AH=-akJ,mol'o

已知：

OG

（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1molH—H键和1mol1一1键所需能量大于断开2molH-I键所需能量

C.断开2molH—I键所需能量约为（c+b+a）kj

D.向密闭容器中加入2molHz（g）和2molk（g）,充分反应后放出的热量小于2akJ

答案B

6.（2018北京朝阳二模,9）中国学者在水煤气变换［CO（g）川20（g）=C（L（g）+H?（g）△H］中突

破了低温下高转化率与高反应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:

亮过程I岂■。3过舞・岂・0»0。。■建■廿一8,

口催化剂。11OC«0

下列说法正确的是（）

A.过程I、过程ni均为放热过程

B.过程HI生成了具有极性共价键的压、C02

C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的4H

【）.图示过程中的H2均参与了反应过程

答案D

7.(2018河南豫北、豫南第二次联考，10)HBr被。2氧化依次由如下(I)、(II)、(III)三步反应

组成，1molHBr被氧化为Bn放出12.67kJ热量,其能量与反应过程曲线如图所示。

(I)IIBr(g)+02(g)---HOOBr(g)

(II)HOOBr(g)+HBr(g)-2H0Br(g)

(III)HOBr(g)+HBr(g)--ll20(g)+Br2(g)

下列说法中正确的是()

A.三步反应均为放热反应

B.步骤(I)的反应速率最慢

C.HOOBr比HBr和。2稳定

1

D.热化学方程式为4HBr(g)+02(g)—2H20(g)+2Br2(g)AH=-12.67kJ-mol'

答案B

考点二热化学方程式盖斯定律及其应用

1.(2020届湖北名师联盟入学调研,7)下列四幅图示所表示的信息与对应的叙述相符的是

()

IK|2molll/g)*1molOj(g)

*n.•…「…,作催化反应

IAW=-4«3.6kJ-mol

厂催化反应

%

.2Itwin2OQ0

反应过程反应过程

留2

A

的

体

枳

分

散

时间，.in

第4

A.图1表示示与Q发生反应过程中的能量变化,则W的燃烧热为241.8kJ-mol'

B.图2表小某吸热反应分别在有、无催化剂的情况卜反应过程中的能量变化

C.图3表示一定条件下H和C12生成HC1的反应热与途径无关，则AHI=AH2+AH3

D.图4表示压强对可逆反此2A(g)+2B(g)==3C(g)+D(s)的影响，乙的压强大

答案C

2.(2019辽宁六校协作体期初联考,9)下图是金属镁和卤素单质(X。反应的能量变化示意图。

下列说法正确的是()

6x3

K-364MKI/.)

k-524MgBn(.)

\XZ641MgCI2W

、£124MgF刖

-1200|-

反应讲.

A.由图可知此温度下MgBMs)与Ck(g)反应的热化学方程式

1

为:MgBr2(s)+Cb(g)---MgCl2(s)+Br2(g)AH=+117kJ•mol-

B.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF,

C.工业上可电解MgCk溶液冶炼金属镁,该过程需吸收热量

D.金属镁和卤素单质(X》的反应能自发进行是因为AH均小于零

答案D

3.(2018黑龙江哈师大附中期中，15)已知:NHLHzO(aq)与H2sO/aq)反应生成1mol正盐的

△H=-24.2kj-mo『；强酸、强碱稀溶液发生中和反应的反应热AH=-57.3kJ-moL,则

加3・也0在水溶液中电离的AH等于()

A.+45.2kJ-mol_*B.-45.2kJ・mof1

C.+69.4kJ•mol1D.-69.4kJ•moT1

答案A

4.(2018河北衡水中学大联考，13)已知NO和6转化为N6的反应机理如下：

①2N0(g)一20式的(快)AH(<0平衡常数3

@N202(g)+0>(g)—2毗(山(慢)AH2<0平衡常数K2O

下列说法正确的是()

A.2N0(g)+02(g)-2N02(g)的AH=-(AHI+AH2)

B.2N0(g)+02(g)-2N0,(g)的平衡常数K—

2

C.反应②的速率大小决定2NO(g)+O2(g)-2N0Kg)的反应速率

D.反应过程中的能量变化可用右图表示

答案C

5.(2018河北衡水中学四模,9)我国利用合成气直接制烯始获重大突破，其原理是:

反应①:C(s)中2(g)---CO(g)AHi

反应②:C(s)+HQ(g)---CO(g)+H2(g)AHz

反应③:C0(g)+2H2(g)—CH.QH(g)AH.3=-90.1kJ-moT,

反应④:2CH30H(g)—CH30CH3(g)+H20(g)AH」,能量变化如下图所示

1

反应⑤：3CH：QH(g)-CHnCH-CH2(g)+3H2O(g)AH行一31.0kJ-moF

下列说法正确的是()

A.反应③使用催化剂，减小

B.反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能

C.AH-AH2<0

1

D.3C0(g)+6H2(g)-CH£H-CH2(g)+3H20(g)AH=-121.1kJ-mol'

答案C

炼技法提能力

【方法集训】

方法反应热大小的比较与反应热的计算

L(2020届西南地区名师联盟入学调研,7)已知:HQQ)，~«20(1)AHZkJ•mol

GH50H(g)-C2H50H(1)AH2=-Q2kJ-mof*

C2H50H(g)+302(g)—2c。2(g)+3H2。(g)

AH：F-Q：5kJ,mol-1

若使用23g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为()

A.(Qi+Qz+Qs)kJ

B.(1.5Qr0.5Q2+0.5Q：()kJ

C.O.5Q+Q2+Q3)kJ

I).(0.5Qi-0.5Q2+O.5Q.0kJ

答案B

2.(2019四川成都顶级名校零诊,5)下列有关热化学方程式的叙述正确的是()

A.2II2(g)iO2(g)-2II20(l)A11=571.6kj/mol,则山的燃烧热△!1=285.8kj/mol

B.已知C(石墨,s)-C(金刚石,s)AH>0,则金刚石比石墨稳定

C.含20.0gNaOH的稀NaHI溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH

溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CFLCOOH(aq)-CHEOONa(aq)+H20(l)AH=-57.4

kj/mol

D.2C(s)+202(g)-2CO2(g)AHi,2C(s)+02(g)-2C0(g)八上，则AHDAH?

答案A

3.(2018陕西黄陵中学期中，7)强酸与强碱的稀溶液发生口和反应的热效应

为：4(aq)+0H(aq)—HQ(1)AH=57.3kJ-分别向1L0.5mol・L-1Ba(0H)2溶液

中加入浓硫酸、稀硝酸、稀醋酸，恰好完全反应的热效应分别为△山、八山、小瓜下列关系正

确的是()

A.AH〉AH2>A出B.AH>>AH2=AH：)

C.AH><AH2<AH3D.AHI=All2<△C

答案C

【五年高考】

A组统一命题•课标卷题组

考点一反应热的有关概念

1.(2015课标I【，27,14分)甲醉既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为

CO、CO?和H"在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:

@CO(g)+2H2(g)-CH：tOH(g)AHi

②CO?(g)+3似g)-CH.OH(g)+H2O(g)AH?

@CO2(g)+H?(g)=CO(g)+lU)(g)Alh

回答下列问题：

(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

化学键H-Hc—0CS)H—0C-H

E/(kJ-mof1

4353431076465413

)

1

由此计算AHi=kJ•mol;已知AH2=-58kJ•mol则AH：尸kJ•molI

(2)反应①的化学平衡常数K表达式为图1中能正确反映平衡常数K随温

度变化关系的曲线为(填曲线标记字母)，其判断理由

是。

(3)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的C0平衡转化率(a)与温度和压强的关系如

图2所示.a(CO)值随温度升高而(填“增大”或“减小”)，其原因

是___________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________；图2中的压

强由大到小为,其判断理由

是

答案(1)-99+41(每空2分，共4分)

(CIIO»)

3[或Kp-](1分)

⑵K二

(CO)-2(H2)

a反应①为放热反应,平衡常数数值应随温度升高变小(每空1分，共2分)

(3)减小升高温度时,反应①为放热反应,平衡向左移动，使得体系中CO的最增大;反应③为

吸热反应,平衡向右移动,乂使产生CO的量增大;总结果,随温度升高，使CO的转化率降低(1

分,2分，共3分)p3>p2>P1相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应,加压有利于提

升CO的转化率;而反应③为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。故增大压强

时,有利于CO的转化率升高(每空2分，共4分)

考点二热化学方程式羞斯定律及其应用

2.(2018课标11,27,14分)CHLCO?催化重整不仅可以得到合成气(C0和H1,还对温室气体的减

排具有重要意义。回答下列问题：

(DCHLCOZ催化重整反应为:CH4(g)+aMg)—2co(g)+2Hz(g)。

已知:C(s)+2Hz(g)-----CH।(g)AH=-75kJ•mol1

l

C(s)+O2(g)—C02(g)AH=-394kJ・mol-

C(s)4)2(g)-----CO(g)AH=-111kJ•mol-1

该催化重整反应的AH=kJ-mor'o有利于提高CM平衡转化率的条件是(填

标号)。

A.高温低压B.低温高压

C.高温高压【).低温低压

某温度下，在体积为2L的容器中加入2molCH,、1molC0?以及催化剂进行重整反应,达到平

衡时C0?的转化率是50%,其平衡常数为mol2-L。

(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据

如下表:

积碳反应消碳反应

CHi(g)—C(s)+CO,(g)+C(s)—

2H2(g)2C0(g)

△H/(kJ,mol1)75172

催化剂

活化能/3391

X

(kJ,mol

催化剂

1)4372

Y

①由上表判断，催化剂XY(填“优于”或“劣于”)，理由

O在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催

化剂表面的积碳量随温度的变化关系如下图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应

的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是(填标号;。

8

4

500550600650700

温度汽

A.K枳、K消均增加

B.v枳减小、v消增加

C.K枳减小、K消增加

D.v消增加的倍数比v枳增加的倍数大

②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k・p(CH)•[pGOjFRk为速

率常数)。在p(CHj一定时，不同p(C02)下积碳量随时间的变化趋势如下图所示，则Pa(C&)、

Pb(C0“、p,(C02)从大到小的顺序为。

0481216

反应时向Anin

答案⑴247A；

(2)①劣于相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小;而消碳反应活

化能相对小，消碳反应速率大AD

②“(CO?)、pb(CO“、pKCOC

3.(2017课标I,28,14分)近期发现，压S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，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：

(1)下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是(填标号)。

A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以

B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸

C.0.10mol・L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1

D.氢硫酸的还原性强于亚研酸

(2)下图是通过热化学循环在较低温度下山水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

:热化学硫硬循环水分解制父系统(1)

j-SO.(aq)^SO,(gH-Aff=327kJ•mol'[

1

!SO2(K)+T1W+2HJO(1)=2HI(«q)+H2SO4(aq)AW.=-I51kJ•mol'：

；2lll(aq)-A//-110kJ-md-'；

1

H,S(g>*H^s6<(®i^=S<s>*s6Jg)+2HJ6(i)则的kJ-mol

热化学破嗔循环威化氢分加或产气气、硫3系统(H)

通过计算，可知系统(I)和系统(1【)制氢的热化学方程式分别

为_制得等

量比所需能量较少的是。

(3)H2s与C02在高温下发生反应:H2s(g)+C02(g)1COS(g)+H20(g)。在610K时,将0.10irolC02

与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。

①的平衡转化率a产%,反应平衡常数K=o

②在620K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2s的转化率a2ai:该反

应的AH0。(填“〈”或“=”)

③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2s转化率增大的是(填标号)。

A.H2sB.CO2C.COSD.N2

答案(DO

1

(2)H--0(l)—H2(g)-^O2(g)AH=286kJ・mofH2s(g)—H2(g)+S(s)AH=20kJ-mol”

系统(II)

(3)①2.52.8X1()3

②》＞

③B

B组自主命题•省(区、市)卷题组

考点一反应热的有关概念

1.(2018北京理综,7,6分)我国科研人员提出了由C(h和CH.转化为高附加值产品CHCOOH的催

化反应历程。该历程示意图如下。

A.生成CHCOOH总反应的原子利用率为100%

B.CH,-CHCOOH过程中，有C—H键发生断裂

C.①一②放出能量并形成了C-C键

D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

答案D

2.(2015北京理综,9,6分)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与0在催化剂表

面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:

反应过加•表示C。表示O切勿7表示催化剂

下列说法正确的是（）

A.CO和0生成CO：是吸热反应

B.在该过程中,CO断键形成C和。

C.CO和0生成了具有极性共价键的C02

D.状态I-状态HI表示CO与0?反应的过程

答案C

考点二热化学方程式盖斯定律及其应用

3.（2019江苏单科,11,4分）氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说

法正确的是（）

A.一定温度下，反应2H2（g）+0/g）-2H?0（g）能自发进行，该反应的AHV）

B.氢氧燃料电池的负极反应为0?+2也0+4e—4011

C.常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2L电转移电子的数1=1为6.02X1023

D.反应2H2（g）+0?（g）—2H2（g）的AH可通过卜式估算：△H=反应中形成新共价键的键能之和

-反应中断裂旧共价键的键能之和

答案A

4.（2017江苏单科,8,2分）通过以下反应可获得新型能源二甲醛（CH30cHJ。下列说法不正确的

是()

1

©C(s)+H20(g)---CO(g)+H2(g)AH(=akJ•moT

1

@C0(g)+H20(g)-----CO2(g)+Hv(g)AHv=bkJ•mol-

1

③CO(g)+3乩(g)---CH3OH(g)+H2O(g)AH3=CkJ•mol

④2CH：QH(g)-CH30cH3(gi+H?0(g)AH产dkJ-mo「

A.反应①、②为反应③提供原料气

B.反应③也是C。资源化利用的方法之一

C.反应CH30H(g)—叔130cH3(g)+婀)⑴的AH-kJ•mof'

D.反应2C0(g)+4H2(g)-CH3OCH3(g)+H2O(g)的AH=(2b+2c+d)kJ-mol

答案C

5.(2015重庆理综,6,6分)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)+2KN&(s)+3C(s)—K2s(s)+N2(g)+3C02(g)

AH=xkJ-mol1

已知:碳的燃烧热AHi=akJ-mol

1

S(s)+2K(s)---KB(s)AH2=bkJ•mor

-1

2K(s)+N2(g)+302(g)-2KN03(S)AH..=ckJ•mol

则x为()

A.3a+b-cB.c-3a_bC.a+b-cD.c-a-b

答案A

6.(2019天津理综，10,14分)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的

简易过程。

问答下列问题：

I.硅粉与HC1在300c时反应生成1molSiHCL气体和H2,放出225kJ热量,该反应的热化

学方程式为。SiHCL的电子式

为o

H.将SiCL氧化为SiHCL有三种方法,对应的反应依次为：

®SiCh(g)+H2(g)-SillCl3(g)+llCl(g)AH.>0

②3SiC"(g)+2HMg)+Si(s)i4SiHCl3(g)AH2<0

@2SiCL,(g)+H2(g)+Si(s)+HC1(g)-3SiHCl3(g)AH：,

(1)氢化过程中所需的高纯度H?可用惰性电极电解KOH溶液制备，写出产生出的电极名称

(填“阳极”或“阴极”)，该电极反应方程式为。

二

。

E

,

审

聋

W

J

定

以

800

600

400

E

iUBT

mi

的

温度

AG与

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发送行

反应自

〈0时

AG

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=AH-