2022年高考化學二輪復習 專題七 化學能與熱能練習

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1、2022年高考化學二輪復習 專題七 化學能與熱能練習 1．[2018·河北省蠡縣中學月考化學試卷]對于化學反應中的能量變化，表述正確的是(　　) A．中和反應是吸熱反應 B．燃燒屬于放熱反應 C．斷開化學鍵的過程會放出能量 D．不加熱就能發(fā)生的反應一定是放熱反應 2．[2018·山東第二次考試]在其他條件相同時，反應N2＋O22NO分別在有、無催化劑時的能量變化與反應進程如右圖所示：下列說法中正確的是(　　) A．該反應為放熱反應 B．加入催化劑可以改變反應的焓變 C．加入催化劑可以改變反應的活化能 D．0.1 mol N2和0.1 mol O2充分反應吸熱18.26

2、kJ 3．[2018·浙江省余姚中學模擬]下列關(guān)于反應能量的說法正確的是(　　) A．Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)　ΔH＝－216 kJ· mol－1，則反應物總能量＞生成物總能量 B．相同條件下，如果1 mol氫原子所具有的能量為E1,1 mol氫分子的能量為E2，則2E1＝E2 C．101 kPa時，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ· mol－1，則H2的燃燒熱為－572 kJ· mol－1 D．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ· mol－1，含1 mol NaOH的氫氧

3、化鈉溶液與含0.5 mol H2SO4的濃硫酸混合后放出57.3 kJ的熱量 4．[2018·延邊二中月考]已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－394 kJ· mol－1； ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝－242 kJ· mol－1； ③2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3＝－2510 kJ· mol－1； ④2C(s)＋H2(g)===C2H2(g)　ΔH4。 下列說法正確的是(　　) A．反應①放出197 kJ的熱量，轉(zhuǎn)移4 mol電子 B．反應②可知1 mol液態(tài)水分解所放出的熱量為242 k

4、J C．反應③表示C2H2燃燒熱的熱化學方程式 D．ΔH4＝2ΔH1＋ΔH2－ΔH3 5．[2018·嘉興市第一中學月考]已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－270 kJ·mol－1。下列說法正確的是(　　) A．在相同條件下，1 mol H2(g)與1 mol F2(g)的能量總和小于2 mol HF(g)的能量 B．1 mol H2(g)與1 mol F2(g)反應生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量大于270 kJ C．該反應的逆反應是放熱反應 D．該反應過程的能量變化可用下圖來表示 6．[2018·南京市第三次模擬]CO、H2、C2H5OH三種物質(zhì)燃

5、燒的熱化學方程式如下： ①CO(g)＋O2(g)＝CO2(g)　ΔH1＝a kJ/mol ②H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)　ΔH2＝b kJ/mol ③C2H5OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝c kJ/mol 下列說法正確的是(　　) A．ΔH1>0 B．2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝－2b kJ/mol C．CO與H2合成C2H5OH反應的原子利用率為100% D．2CO(g)＋4H2(g)＝H2O(g)＋C2H5OH(l)　ΔH＝(2a＋4b－c) kJ/mol 7．[2018·邢臺市調(diào)研] 某實驗小組學生用

6、50mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如右圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量計算反應熱。下列說法正確的是(　　) A．如右圖條件下實驗過程中沒有熱量損失 B．圖中實驗裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒 C．燒杯間填滿碎紙條的作用是固定小燒杯 D．若改用60 mL 0.55 mol/L鹽酸與40 mL 0.50 mol/L的NaOH溶液進行反應，從理論上說所求放出熱量相等 8．[2018·延邊二中月考]下列有關(guān)熱化學方程式的評價合理的是(　　) 實驗事實 熱化學方程式 評價 A 已知H＋(aq)＋OH－(aq)＝

7、H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，將稀硫酸與稀氫氧化鋇溶液混合 H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)＝BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1 正確 B 醋酸與稀氫氧化鈉溶液混合 CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)＝CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 不正確；因為醋酸狀態(tài)為“aq”，而不是“l(fā)” C 160 g SO3氣體與適量水恰好完全反應生成H2SO4，放出熱量260.6 kJ SO3(g)＋H2O(l)＝H2SO4(aq) ΔH＝－130.3 kJ·mol－1 不正

8、確；因為反應熱為ΔH＝－260.6 kJ·mol－1 D 已知25 ℃、101 kPa下，120 g石墨完全燃燒放出熱量3935.1 kJ C(s)＋O2(g)＝CO2(g)　ΔH＝－393.51 kJ·mol－1 不正確；同素異形體要注名稱：C(石墨) 9.[2018·浙江教育綠色評價聯(lián)盟適應性考試]下列說法不正確的是(　　) A．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 B．ΔH1<0、ΔH2>0、ΔH3<0 C．將煤轉(zhuǎn)化為 H2(g) 和 CO(g)后燃燒比煤直接燃燒放出熱量多 D．將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后再燃燒，從提高煤燃燒利用率看是得不償失 10．[2018·哈爾濱市第三中學月考]下

9、列各組熱化學方程式中，化學反應的ΔH前者大于后者的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1　C(s)＋O2(g)＝CO(g)　ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3　S(g)＋O2(g)＝SO2(g)　ΔH4 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5　2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　ΔH6 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7　CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s)　ΔH8 A．① B．④ C．②③④ D．①②③ 11．[2018·保定市高陽中學月考](1)下圖是一定的溫度和壓強

10、下N2和H2反應生成1 mol NH3過程中能量變化示意圖，請寫出工業(yè)合成氨的熱化學方程式(ΔH的數(shù)值用含字母Q1、Q2的代數(shù)式表示)：____________________________________________________。 (2)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生下列反應。已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ· mol－1,2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ· mol－1，則2N2(g)＋6H2O(l) 4NH3(g)＋

11、3O2(g)　ΔH＝________。 (3)臭氧可用于凈化空氣，飲用水消毒，處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應。如：6Ag(s)＋O3(g)===3Ag2O(s)　ΔH＝－235.8 kJ· mol－1，已知：2Ag2O(s)===4Ag(s)＋O2(g)　ΔH＝＋62.2 kJ· mol－1，則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學方程式為________________________________________________________________________。 (4)飲用水中的NO主要來自于NH。已知在微生物的作用下，NH經(jīng)過兩步反應被氧化

12、成NO。兩步反應的能量變化示意圖如下： 1 mol NH全部被氧化成NO的熱化學方程式為______________________。 (5)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ· mol－1,2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ· mol－1，TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH＝＋141 kJ· mol－1，則TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________。 12．[2018·遼寧省大石橋質(zhì)檢]基于CaSO4為載氧體的天然氣燃燒

13、是一種新型綠色的燃燒方式，CaSO4作為氧和熱量的有效載體，能夠高效低能耗地實現(xiàn)CO2的分離和捕獲其原理如下圖所示： (1)已知在燃料反應器中發(fā)生如下反應： ⅰ.4CaSO4(g)＋CH4(g)===4CaO(s)＋CO2(g)＋4SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝a kJ/mol ⅱ.CaSO4(s)＋CH4(g)===CaS(s)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝b kJ/mol ⅲ.CaS(s)＋3CaSO4(s)===4CaO(s)＋4SO2(g)　ΔH3＝c kJ/mol ①燃料反應器中主反應為________(填“ⅰ”“ⅱ”或“ⅲ”)。 ②反應ⅰ和ⅱ的平衡

14、常數(shù)Kp與溫度的關(guān)系如圖1，則a________0(填“ >”“＝”或“<” )；720 ℃時反應ⅲ的平衡常數(shù)Kp＝________。 ③下列措施可提高反應ⅱ中甲烷平衡轉(zhuǎn)化率的是________。 A．增加CaSO4固體的投入量 B．將水蒸氣冷凝 C．降溫 D．增大甲烷流量 (2)如圖2所示，該燃料反應器最佳溫度范圍為850 ℃～900 ℃之間，從化學反應原理的角度說明原因：________________________。 (3)空氣反應器中發(fā)生的反應為CaS(s) ＋2O2(g)===CaSO4(s)　ΔH4＝d kJ/mol ①根據(jù)熱化學原理推測該反應為_____

15、_______反應。 ②在天然氣燃燒過程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)為____________。 (4)該原理總反應的熱化學方程式為________________________________________________________________________。 專題七　化學能與熱能 1．B　中和反應是放熱反應，A項錯誤；燃燒屬于放熱反應，B項正確；斷開化學鍵的過程吸收能量，C項錯誤；不加熱的反應不一定是放熱反應，如NH4Cl與氫氧化鋇晶體常溫下就能反應，該反應為吸熱反應，D項錯誤。 2．C　由圖可知，反應物的總能量低于生成物的總能量，為吸熱反應， A項錯誤；加入催化劑，

16、反應的焓變不變，故B項錯誤；由圖可知催化劑能夠降低反應的活化能，故C項正確；該反應是可逆反應，則N2和O2不可能完全轉(zhuǎn)化為NO,0.1 mol N2和0.1 mol O2充分反應吸收的熱量應小于18.26 kJ，故D項錯誤。 3．A　當反應物總能量＞生成物總能量，則反應是放熱反應，ΔH＜0, A項正確；如果1 mol氫原子所具有的能量為E1,1 mol氫分子的能量為E2，原子的能量比分子的能量高，所以原子結(jié)合成分子形成化學鍵放出熱量，即2H＝H2放出熱量，則2E1＞E2, B項錯誤； H2的燃燒熱必須是1 mol物質(zhì)燃燒生成最穩(wěn)定的氧化物液態(tài)水時所放出的能量，H2的燃燒熱ΔH＝－286 kJ

17、· mol－1，C項錯誤；中和熱是強酸和強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1 mol水時，所放出的熱量，1 mol NaOH的氫氧化鈉溶液與含0.5 mol H2SO4的濃硫酸混合時，濃硫酸溶于水放熱，所以導致ΔH＜－57.3 kJ·mol－1, D項錯誤。 4．D　反應①放出197 kJ的熱量，只有0.5 mol C參加反應，所以轉(zhuǎn)移0.5×4 mol電子，即2 mol電子，A項錯誤； 1 mol氣態(tài)水轉(zhuǎn)變成1 mol液態(tài)水釋放能量，根據(jù)反應②可知如果生成1 mol液態(tài)水釋放的能量高于242 kJ，所以1 mol液態(tài)水分解吸收能量，且吸收的能量高于242 kJ，B項錯誤；表示燃燒熱的熱化學方程式

18、中，可燃物的系數(shù)必須為1，且必須生成最穩(wěn)定的氧化物，生成的水必須為液態(tài)，C項錯誤；利用蓋斯定律可知：方程④＝2×①＋②－×③，所以ΔH4＝2ΔH1＋ΔH2－ΔH3，D項正確。 5．B　根據(jù)H2(g)＋F2(g)＝2HF(g)　ΔH＝－270 kJ· mol－1可知，該反應為放熱反應，則在相同條件下，1 mol H2(g)與1 mol F2(g)的能量總和大于2 mol HF(g)的能量，A項錯誤；物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時放出能量，則1 mol H2(g)與1 mol F2(g)反應生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量大于270 kJ，B項正確； 因該反應的正反應為放熱反應，所以逆反應是吸熱反應， C

19、項錯誤；由反應方程式可知，該反應的ΔH＜0，為放熱反應，說明反應物的總能量大于生成物的總能量， D項錯誤。 6．D　反應①為CO的燃燒，一定是放熱反應，所以焓變應該小于0, A項錯誤；反應②中水的狀態(tài)為氣態(tài)， B項中方程式里水的狀態(tài)為液態(tài)，無法計算B項中方程式的焓變， B項錯誤；CO與H2合成C2H5OH反應為2CO(g) ＋ 4H2(g)＝H2O(g)＋C2H5OH(l)，原子利用率小于100%, C項錯誤；①×2＋②×4－③得到：2CO(g)＋4H2(g)＝H2O(g)＋C2H5OH(l)　ΔH＝(2a＋4b－c) kJ/mol, D項正確。 7．B　圖中小燒杯與大燒杯之間有很大空隙未

20、填滿碎紙條，會有較多的熱量散失， A項錯誤；根據(jù)量熱計的結(jié)構(gòu)可知實驗裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒， B項正確；燒杯間填滿碎紙條的作用是保溫，減少熱量的散失， C項錯誤；中和熱是強酸和強堿的稀溶液完全反應生成1 mol水放出的熱量，與酸、堿用量無關(guān)，則改用60 mL 0.55 mol/L鹽酸與40 mL 0.50 mol/L的NaOH溶液進行反應，從理論上講測出的中和熱不變， 但放出的熱值改變，D項錯誤。 8．D　A項生成的硫酸鋇也有焓變，焓變不正確，錯誤；B項醋酸是弱電解質(zhì)，存在電離平衡，電離吸熱，焓變不正確，錯誤；C項160 g三氧化硫是2 mol，因此1 mol三氧化硫完全反應放出130.3

21、kJ，熱化學方程式正確，錯誤；D項120 g石墨是10 mol，因此1 mol石墨完全反應放出293.5 kJ，但同素異形體要注名稱，熱化學方程式不正確，正確。 9．D　由蓋斯定律可知，反應熱與反應的路徑無關(guān)，只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，A項正確；反應1是放熱反應、反應2是吸熱反應、反應3是放熱反應，所以，ΔH1<0 、 ΔH2>0 、 ΔH3<0，B項正確；將煤轉(zhuǎn)化為H2(g)和CO(g)后燃燒與煤直接燃燒放出熱量相同，C項不正確；將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后再燃燒，提高了煤燃燒利用率，D項不正確。 10．C?、偬嫉娜紵磻欠艧岱磻?，ΔH<0；等質(zhì)量的碳完全燃燒生成二氧

22、化碳時放出的熱量比不完全燃燒生成一氧化碳時放出的熱量多，放熱越多，ΔH越小，ΔH1<ΔH2。②等質(zhì)量的氣態(tài)硫單質(zhì)完全燃燒生成二氧化硫時放出的熱量比固態(tài)硫單質(zhì)完全燃燒生成二氧化硫時放出的熱量多，放出的熱量越多，ΔH越小，ΔH4<ΔH3。③都生成液態(tài)水的前提下，氫氣的質(zhì)量越大，放出的熱量越多，ΔH越小，ΔH6<ΔH5。④碳酸鈣受熱分解是吸熱反應，ΔH>0；氧化鈣溶于水是放熱反應，ΔH<0，ΔH8<ΔH7。故選C項。 11．答案：(1)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝2(Q1－Q2) kJ· mol－1 (2)1 530 kJ· mol－1 (3)2O3(g)===3O2(g)

23、　ΔH＝－285 kJ· mol－1 (4)NH (aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346 kJ· mol－1 (5)－80 mol·L－1 解析：(1)注意圖示的是表示生成1 mol NH3過程中能量變化。(2)由蓋斯定律前式×2－后式×3即得。(3)首先寫出所求反應的化學方程式2O3(g)===3O2(g)，由蓋斯定律前式×2＋后式×3即得。(4)首先寫出NH(aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)，然后依據(jù)圖像寫出①NH(aq)＋O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH1＝－273

24、kJ·mol－1、②NO(aq)＋O2(g)===NO(aq)　ΔH2＝－73 kJ·mol－1，①＋②即得。(5)對已知熱化學方程式編號從前到后分別為①②③，③－②＋①×2即可得所求方程式，所以＋141 kJ·mol－1－(－566 kJ·mol－1)＋(－393.5 kJ·mol－1)×2＝－80 mol·L－1。 12．答案：(1)①ⅱ?、?　1.0×10－18?、跙 (2)①溫度過低，反應速率較慢?、跍囟容^高，副反應增多 (3)①放熱　②CaS、CaSO4 (4)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝(b＋d) kJ/mol或ΔH＝(a－c＋d)

25、kJ/mol 解析：(1)①由圖示可得，天然氣和CaSO4進入燃料反應器，反應生成CaS、CO2和H2O，故燃料反應器中主反應為ⅱ。②由圖1可看出，溫度越高lg Kp越大，即升溫Kp增大，故反應ⅰ和反應ⅱ都是吸熱反應，則a和b都大于0。設三個反應的平衡常數(shù)Kp分別為：Kpⅰ、Kpⅱ、Kpⅲ，根據(jù)蓋斯定律，ⅰ－ⅱ得ⅲ，所以Kpⅲ＝，由圖并結(jié)合熱化學方程式可得720 ℃時反應ⅰ的lg Kp為：－2×4＝－8，反應ⅱ的lgKp為10，所以Kp?。?0－8，Kpⅱ＝1010，故Kpⅲ＝＝＝1.0×10－18。③A項，增加固體物質(zhì)的投入量，不改變化學平衡，所以增加CaSO4固體的投入量不能提高反應ⅱ中

26、甲烷平衡轉(zhuǎn)化率，故A錯誤；B項，將生成物分離出去能使化學平衡正向移動，所以將水蒸氣冷凝能提高反應ⅱ中甲烷平衡轉(zhuǎn)化率，故B正確；C項，通過②的分析，該反應為吸熱反應，降溫能降低反應ⅱ中甲烷平衡轉(zhuǎn)化率，故C錯誤；D項，增大甲烷流量，增大甲烷的濃度，平衡正向移動，但根據(jù)勒夏特列原理，甲烷平衡轉(zhuǎn)化率會降低，故D錯誤。(2)從反應速率角度考慮，溫度過低，反應速率較慢，應在較高溫度下反應，但由圖2可得，溫度越高，副反應增多，所以該燃料反應器最佳溫度范圍為850 ℃～900 ℃之間。(3)①由方程式可看出該反應ΔS<0，因為自發(fā)反應ΔH－TΔS<0，所以ΔH<0，故該反應為放熱反應。②空氣反應器中CaS和O2反應生成CaSO4，燃料反應器中，天然氣和CaSO4反應生成CaS、CO2和H2O，所以在天然氣燃燒過程中可循環(huán)利用的物質(zhì)為：CaS和CaSO4。(4)將反應CaS(s) ＋2O2(g)===CaSO4(s)　ΔH4＝d kJ/mol標號為ⅳ，分析空氣反應器中發(fā)生的反應和燃料反應器中發(fā)生的反應，根據(jù)蓋斯定律，ⅱ＋ⅳ或ⅰ－ⅲ＋ⅳ得該原理總反應的熱化學方程式為：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝(b＋d) kJ/mol或ΔH＝(a－c＋d) kJ/mol。