2019届高三化学复习热点题型专练专题6.1化学能与热能（含解析）.docx

化学能与热能1下列反应中，反应物总能量低于生成物总能量的是( )A2COO2=2CO2 BCO2=CO2C2CO2=2CO DCaCO3=CO2CaO【解析】选D 反应中反应物总能量低于生成物总能量，说明该反应是一个吸热反应。A、B、C三项是CO、C的燃烧反应，均属于放热反应，故均不符合题意；D项为CaCO3的分解反应，属吸热反应，符合题意。2下列有关能量的判断和表示方法正确的是( )A由C(s，石墨)=C(s，金刚石) H1.9 kJ，可知：石墨比金刚石更稳定B等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多C由H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJ，可知：含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量等于57.3 kJD2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H285.8 kJ3某反应的反应过程中能量的变化如图所示，图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能，下列有关叙述正确的是( )A该反应为放热反应 B催化剂能改变该反应的焓变CE1也可表示反应物断键需要吸收的总能量DHE2E1【解析】选C 图像分析反应物能量低于生成物能量，反应是吸热反应，故A不符合题意；催化剂对反应的始态和终态无影响，只改变活化能，则对反应的焓变无影响，故B不符合题意；E1为正反应的活化能，可表示反应物断键需要吸收的总能量，故C符合题意；H断键吸收的能量成键放出的能量E1E2，故D不符合题意。4在相同温度和压强下，将32 g硫分别在纯氧中和空气中完全燃烧，令前者放出热量为Q1，后者放热为Q2，则关于Q1和Q2的相对大小正确的判断是( )AQ1Q2 BQ1Q2CQ1Q2 D无法判断【解析】选C 两种情况下反应放出的能量相同，但前者较后者以光能形式释放的能量要多；故前者以热量形式放出的能量较后者要少些，即Q1bD已知P(白磷，s)=P(红磷，s) H0，H20 BH30，H40CH2H4H5 DH3H12H28已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1571.6 kJmol12CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H21 452 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H357.3 kJmol1下列说法正确的是( )AH2(g)的燃烧热为571.6 kJmol1B同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多CH2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)H2O(l) H57.3 kJmol1D3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H131.4 kJmol1 【解析】选B A项，氢气的化学计量数不是1，所以其燃烧热不是571.6 kJmol1，错误；B项，由热化学方程式可知，4 g H2燃烧时放热571.6 kJ，而4 g CH3OH(l)燃烧时放热90.75 kJmol1，正确；C项，生成BaSO4沉淀时也有热效应，错误；D项，HH1H2131.4 kJmol1，错误。9已知反应：H2(g)O2(g)=H2O(g) H1N2(g)O2(g)=NO2(g) H2N2(g)H2(g)=NH3(g) H3则反应2NH3(g)O2(g)=2NO2(g)3H2O(g)的H为( )A2H12H22H3 BH1H2H3C3H12H22H3 D3H12H22H3【解析】选D 由题意把已知反应依次编号为、，根据盖斯定律将方程式222得2NH3(g)O2(g)=2NO2(g)3H2O(g) H3H12H22H3。10用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2，其能量转化关系如图(图中计量单位为mol)，则：NO(g)H2(g)=0.5N2(g)H2O(g)的H为( )A0.5(abcd)kJmol1B0.5(cadb)kJmol1C0.5(cdab)kJmol1D0.5(cdab)kJmol111常温下，0.01 molL1MOH溶液的pH为10。已知：2MOH(aq)H2SO4(aq)=M2SO4(aq)2H2O(l) H124.2 kJmol1；H(aq)OH(aq)=H2O(l) H257.3 kJmol1。则MOH在水溶液中电离的H为( )A33.1 kJmol1 B45.2 kJmol1C81.5 kJmol1 D33.1 kJmol1【解析】根据题中0.01 mol/L MOH溶液的pH10，知MOH为弱碱，MOH溶液与硫酸的中和反应可以看做两个过程：MOH(aq)M(aq)OH(aq) H、H(aq)OH(aq)=H2O(l) H2，根据盖斯定律知H12(HH2)，则HH1H2(24.2 kJmol1)(57.3 kJmol1)45.2 kJmol1，B项正确。 【答案】B12已知某化学反应A2(g)2B2(g)=2AB2(g)(AB2的分子结构为BAB)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是( )A该反应是放热反应B该反应的H(E1E2) kJ mol1C该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和D由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成4 mol AB键吸收E2 kJ能量【答案】C13关于如图所示转化关系(X代表卤素)，说法不正确的是( )A2H(g)2X(g)=2HX(g) H30B生成HX的反应热与途径无关，所以H1H2H3CCl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径吸收的热量依次增多D生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定【解析】C项，非金属性越弱，X2越不稳定，破坏化学键吸收的能量越少，C项错误。【答案】C14根据如图所示的反应判断，下列说法中错误的是( )ACO2(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该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应【解析】碳酸钙受热分解的反应是吸热反应，焓变大于零，故CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，A、B项说法正确；在CaCO3中，Ca2和CO之间存在离子键，CO中C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成放出能量，C项说法正确；需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧需要加热，但该反应是放热反应，D项说法错误。 【答案】D15下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。据此判断下列说法中正确的是( )A由图1知，石墨转变为金刚石是吸热反应B由图2知，S(g)O2(g)=SO2(g) H1，S(s)O2(g)=SO2(g) H2，则H1H2C由图3知，白磷比红磷稳定D由图4知，CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H0【答案】A16下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )A已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g) H1；2C(s)O2(g)=2CO(g) H2，则H1H2B已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) H0，则金刚石比石墨稳定C在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJ/mol，若将含0.6 mol H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3 kJD需要加热的反应说明它是吸热反应【解析】碳完全燃烧放出的热量多，放热反应的反应热为负值，所以则H1H2，A错误；C(石墨，s)=C(金刚石，s) H0，即金刚石的能量比石墨高，故石墨稳定，B错误；含0.6 mol H2SO4的稀硫酸中H物质的量是1.2 mol，与含1 mol NaOH(即OH是1 mol)的稀溶液混合，硫酸过量，但恰好生成1 mol的水，故放出的热量等于57.3 kJ，C正确；铝热反应需要高温下才能发生，但是它是放热反应，D错误。【答案】C17已知：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H157.3 kJmol1，H2(g)O2(g)=H2O(g)H2241.8 kJmol1，下列有关说法正确的是( )A向含0.1 mol NaOH的溶液中加入一定体积的0.1 molL1乙二酸，反应中的能量变化如图所示BH2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l) H114.6 kJmol1C氢气的标准燃烧热为241.8 kJmol1D若反应中水为液态，则同样条件下的反应热：HH2【答案】A18在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g) H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3则H3与H1和H2间的关系正确的是( )AH3H12H2BH3H1H2CH3H12H2DH3H1H2【解析】2H2O(g)=O2(g)2H2(g) H1；Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H2；2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3。2，由盖斯定律可知，H3H12H2，故本题选A。【答案】A19根据以下三个热化学方程式：2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l) H1Q1 kJmol1，2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(l) H2Q2 kJmol1，2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(g) H3Q3 kJmol1。判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是(Q1、Q2、Q3均大于0)( )AQ1Q2Q3 BQ1Q3Q2CQ3Q2Q1 DQ2Q1Q3【解析】由得：S(s)O2(g)=SO2(g) H(H1H2)0，所以(Q1Q2)Q2。由得：H2O(g)=H2O(l) H(H2H3)0，所以(Q2Q3)Q3。故Q1Q2Q3。【答案】A20根据如图关系(图中计量单位为mol)计算2NO(g)2H2(g)=N2(g)2H2O(g)的H为( )A(abcd)kJmol1B(cadb)kJmol1C(cdab)kJmol1D(cdab)kJmol1【答案】A21已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) Ha kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g) H220 kJmol1HH键、O=O键和OH键的键能分别为436 kJmol1、496 kJmol1和462 kJmol1，则a为( )A332 B118C350 D130【解析】根据盖斯定律，由第一个反应2第二个反应得，2H2O(g)=O2(g)2H2(g) H(2a220)kJmol1。根据反应热与键能的关系计算，则2a2204462(4362496)，解得a130。本题选D。 【答案】D22 (1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，则E1_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，H_。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。(2)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是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H49.0 kJ mol1CH3OH(g)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9 kJ mol1又知H2O(g)=H2O(l) H44 kJ mol1则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为_。【答案】(1)减小 不变 NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234 kJ mol1(2)CH3OH(g)3/2 O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H764.7 kJ mol123能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料，而氢气、二甲醚等都是很有发展前景的新能源。(1)在25 、101 kPa时，1 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是55.64 kJ，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式是_。(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220.0 kJ mol1，已知CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H565.14 kJ mol1，试计算相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量的比值_(保留小数点后一位)。(3)氢气既能与氮气发生反应又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H483.6 kJ mol13H2(g)N2(g)2NH3(g) H92.4 kJ mol1计算断裂1 mol NN键需要消耗能量_kJ。 (4)由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g) H190.1 kJ mol1CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g) H249.0 kJ mol1水煤气变换反应：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H341.1 kJ mol 二甲醚合成反应：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H424.5 kJ mol1由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_。根据化学反应原理，分析增大压强对直接制备二甲醚反应的影响：_。【答案】(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.24 kJ mol1(2)7.9 (3)946 (4)2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H204.7 kJ mol1 该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加；压强升高使CO和H2浓度增加，反应速率增大24(1)用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。反应为主反应，反应和为副反应。CaSO4(s)CO(g) CaS(s)CO2(g) H147.3 kJmol1CaSO4(s)CO(g) CaO(s)CO2(g)SO2(g) H2210.5 kJmol1CO(g) C(s)CO2(g) H386.2 kJmol1 反应2CaSO4(s)7CO(g) CaS(s)CaO(s)6CO2(g) C(s)SO2(g)的H_(用H1、H2和H3表示)。(2)已知：25 、101 kPa时，Mn(s)O2(g)=MnO2(s) H520 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g) H297 kJmol1Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s) H1 065 kJmol1 SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是_。(3)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：反应：2NH3(l)H2O(l)CO2(g) (NH4)2CO3(aq)H1反应：NH3(l)H2O(l)CO2(g) NH4HCO3(aq)H2反应：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g) 2NH4HCO3(aq) H3H3与H1、H2之间的关系是：H3_。(4)已知：温度过高时，WO2(s)转变为WO2(g)：WO2(s)2H2(g) W(s)2H2O(g) H66.0 kJmol1WO2(g)2H2(g) W(s)2H2O(g) H137.9 kJmol1则WO2(s) WO2(g)的H_。【答案】(1)4H1H22H3 (2)MnO2(s) SO2 (g)=MnSO4(s) H248 kJmol1(3)2H2H1 (4)203.9 kJmol1 25为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。(1)实验测得5 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_。(2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。化学键HHNHNN键能/(kJmol1)436391945已知反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g) Ha kJmol1试根据表中所列键能数据估算a的值为_。(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知：C(