2022高考化學二輪復習 第1部分 第6講 化學能與熱能對點特訓

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1、2022高考化學二輪復習 第1部分 第6講 化學能與熱能對點特訓1(2018南昌質檢)同溫同壓下，已知下列各反應為放熱反應，下列各熱化學方程式中焓變絕對值數(shù)值最小的是(A)A2H2(l)O2(l)=2H2O(g) H1B2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H2C2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H3D2H2(l)O2(l)=2H2O(l) H4解析相同質量的同種物質，氣態(tài)時的能量液態(tài)時的能量固態(tài)時的能量，氫氣的燃燒為放熱反應，所以當反應物全為液態(tài)，生成物為氣態(tài)時，反應放出的熱量最少，即焓變的絕對值最小，選項A正確。2(2018北京卷)我國科研人員提出了由CO2和CH4轉化為高附加值產(chǎn)

2、品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如下。下列說法不正確的是(D)A生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%BCH4CH3COOH過程中，有CH鍵發(fā)生斷裂C放出能量并形成了CC鍵D該催化劑可有效提高反應物的平衡轉化率解析根據(jù)圖示CH4與CO2在催化劑存在時生成CH3COOH，總反應為CH4CO2CH3COOH，只有CH3COOH一種生成物，原子利用率為100%，選項A正確；CH4選擇性活化變?yōu)檫^程中，有1個CH鍵發(fā)生斷裂，選項B正確；根據(jù)圖示，的總能量高于的總能量，放出能量，對比和，形成CC鍵，選項C正確；催化劑只影響化學反應速率，不影響化學平衡，不能提高反應物的平衡轉化率，選項

3、D錯誤。3(2018江蘇百校聯(lián)盟)H2與ICl的反應分、兩步進行，其能量曲線如下圖所示，下列有關說法錯誤的是(C)A反應、反應均為放熱反應B反應、反應均為氧化還原反應C反應比反應的速率慢，與相應正反應的活化能無關D反應、反應的焓變之和為H218 kJmol1解析根據(jù)圖像可知，反應和反應中反應物總能量都大于生成物，則反應、均為放熱反應，選項A正確；反應、中都存在元素化合價變化，所以反應、都是氧化還原反應，選項B正確；反應比反應的速率慢，是因為反應中正反應的活化能較大，反應中正反應的活化能較小，選項C錯誤；反應、反應總的能量變化為218 kJ，根據(jù)蓋斯定律可知，反應、反應的焓變之和為H218 kJ

4、mol1，選項D正確。4(2018豐臺期末)N2O和CO是環(huán)境污染性氣體，可在Pt2O表面轉化為無害氣體，其反應原理為N2O(g)CO(g)CO2(g)N2(g)H，有關化學反應的物質變化過程及能量如下。下列說法不正確的是(D)AHH1H2BH226 kJ/molC該反應正反應的活化能小于逆反應的活化能D為了實現(xiàn)轉化需不斷向反應器中補充 Pt2O和 Pt2O解析N2OPt2O=Pt2ON2 H1，Pt2OCO=Pt2OCO2 H2，結合蓋斯定律計算得到N2O(g)CO(g)=CO2(g)N2(g)HH1H2，選項A正確；圖示分析可知，反應物能量高于生成物，反應為放熱反應，反應焓變H生成物總焓反

5、應物總焓134 kJmol1360 kJmol1226 kJmol1，選項B正確；正反應活化能E1134 kJmol1小于逆反應活化能E2360 kJmol1，選項C正確；N2OPt2O=Pt2ON2 H1，Pt2OCO=Pt2OCO2 H2，反應過程中Pt2O和Pt2O 參與反應后又互相生成不需要補充，選項D錯誤。5(2018邢臺模擬)近年來發(fā)現(xiàn)用鈰(Ce)的氧化物可高效制取H2，制備原理如圖所示，已知02，下列說法不正確的是(B)A太陽能最終轉變?yōu)榛瘜W能BT1 050 時，CeO2比CeO2穩(wěn)定CCeO2是水分解的催化劑D兩步反應均屬于氧化還原反應解析由圖可知太陽能最終轉化為氧氣和氫氣中的

6、能量，所以將太陽能量最終轉變?yōu)榛瘜W能，選項A正確；TMgBr2MgCl2MgF2C工業(yè)上可由電解MgCl2溶液冶煉金屬Mg，該過程需吸收熱量D由圖可知此溫度下MgBr2(s)與Cl2(g)反應的熱化學方 程式為：MgBr2(s)Cl2(g)=MgCl2(s)Br2(g)H117 kJmol1解析金屬鎂和鹵素單質X2(g)反應生成MgX2(s)，S0，反應自發(fā)進行，HTS0，必須H0，選項A正確；能量越低越穩(wěn)定。比較圖中物質能量大小可知熱穩(wěn)定順序為：MgI2MgBr2MgCl2MgF2，選項B錯誤；已知由Mg制取MgCl2是放熱過程，電解熔融的氯化鎂制取鎂是吸熱過程，而電解氯化鎂溶液得不到金屬鎂

7、，選項C錯誤；已知Mg(s)Cl2(s)MgCl2(s) H641 kJmol1，Mg(s)Br2(s)MgBr2(s)H524 kJmol1，得MgBr2(s)Cl2(g)=MgCl2(s)Br2(g)H117 kJmol1，選項D錯誤。11(2018江蘇四市聯(lián)考)在一定條件下，S8(s)和O2(g)發(fā)生反應依次轉化為SO2(g)和SO3(g)。反應過程和能量關系可用如圖簡單表示(圖中的H表示生成1 mol含硫產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。(1)由圖得出的結論正確的是_A_AS8(s)的燃燒熱H8a kJmol1B2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H2b kJmol1CS8(s)8O2(g)=8SO2(

8、g)Ha kJmol1D由1 mol S8(s)生成SO3的反應熱H(ab) kJmol1(2)寫出表示S8燃燒熱的熱化學方程式：S8(s)8O2(g)=8SO2(g)H8a kJ/mol1_。(3)寫出SO3分解生成SO2和O2的熱化學方程式：_SO3(g)=SO2(g)O2(g)Hb kJ/mol；_。解析(1)根據(jù)燃燒熱的概念和圖像數(shù)據(jù)可求出S8(s)的燃燒熱為H8a kJ/mol，選項A正確；三氧化硫分解生成二氧化硫和氧氣的反應為吸熱反應，用“”表示，選項B錯誤；反應熱應為H8a kJ/mol，選項C錯誤；反應熱應為H8(ab) kJ/mol，選項D錯誤。(2)S8(s)和O2(g)發(fā)

9、生反應轉化為SO2(g)時放熱為燃燒熱，由圖可知生成1 mol SO2(g)放出熱量為a kJ，則燃燒熱的S8(s)8O2(g)=8SO2(g)H8a kJ/mol，(3)依據(jù)圖像分析結合反應能量變化，寫出化學方程式，標注物質聚集狀態(tài)和反應熱，SO3分解生成SO2和O2的熱化學方程式為：SO3(g)=SO2(g)O2(g)Hb kJ/mol。12依據(jù)信息書寫熱化學方程式(1)(2018湖北八校聯(lián)考)在25 、101 kPa下，一定質量的無水乙醇完全燃燒時放出熱量Q kJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學方程式為_C2H5OH(l)3O2(

10、g)=2CO2(g)3H2O(l)H2Q kJ mol1_。(2)(廣東卷經(jīng)典)用O2將HCl轉化為Cl2，可提高效益，減少污染。傳統(tǒng)上該轉化通過如下圖所示的催化循環(huán)實現(xiàn)。其中，反應為2HCl(g)CuO(s)H2O(g)CuCl2(s) H1反應生成1 mol Cl2的反應熱為H2，則總反應的熱化學方程式為_2HCl(g)O2(g)H2O(g)Cl2(g)HH1H2_(反應熱用H1和H2表示)。(3)(2018長沙三模)已知25 ，101 kPa時：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 648 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g)H393 kJ/mol2Fe(s)2C(s

11、)3O2(g)=2FeCO3(s)H1 480 kJ/molFeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是_4FeCO3(s)O2(g) =2Fe2O3(s)4CO2(g) H260 kJ/mol_。(4)(2018江淮十校聯(lián)考)化合物AX3和單質X2在一定條件下反應可生成化合物AX5。已知AX3的熔點和沸點分別為93.6 和76 ，AX5的熔點為167 。室溫時AX3與氣體X2反應生成1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應的熱化學方程式為_AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8 kJmol1_。解析(1)因生成的CO2用過量飽和石灰水完全吸收，可得100克C

12、aCO3沉淀，CaCO3的物質的量是1 mol，由碳元素守恒可知，二氧化碳的物質的量也為1 mol，即生成1 mol二氧化碳放出的熱量為Q，而完全燃燒1mol無水乙醇時生成2 mol二氧化碳，則放出的熱量為Q22Q，熱化學方程式為：C2H5OH(l)3O2(g)2CO2(g)3H2O(l)H2Q kJ/mol，(2)總反應為，據(jù)此可寫出熱化學方程式；(3)發(fā)生反應：4FeCO3O2=2Fe2O34CO2，根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學方程式依序編號、，2得目標熱化學方程式。(4)據(jù)題意，先寫出反應方程式并標出各物質的狀態(tài)AX3(l)X2(g)=AX5(s)，然后確定其反應熱H123.8 kJmol

13、1，綜上便可寫出完整的熱化學方程式。13(1)(2018蕪湖三模)根據(jù)化學反應的熱效應僅與反應物的最初狀態(tài)及生成物的最終狀態(tài)有關，而與中間步驟無關，結合下列反應方程式回答問題。已知：NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)H176 kJmol1NH3(g)H2O(l)=NH3H2O(aq)H35.1 kJmol1HCl(g)=HCl(aq)H72.3 kJmol1NH3H2O(aq)HCl(aq)=NH4Cl(aq)H2O(l)；H52.3 kJmol1則NH4 Cl(s)NH4Cl(aq)的H為_16.3_kJmol1。(2)(2016年浙江卷)催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要

14、手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個平衡反應，分別生成CH3OH和CO。反應的熱化學方程式如下：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H153.7kJmol1CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2某實驗室控制CO2和H2初始投料比為12.2，經(jīng)過相同反應時間測得如下實驗數(shù)據(jù)：T(K)催化劑CO2轉化率(%)甲醇選擇性(%)543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6【備注】Cat.1Cu/ZnO納米棒；Cat.2Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉化的CO

15、2中生成甲醇的百分比已知：CO和H2的標準燃燒熱分別為283.0 kJmol1和285.8 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H344.0 kJmol1請回答(不考慮溫度對H的影響)： 反應的H2_+41.2_kJmol1。 在圖中分別畫出在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下生成甲醇的“反應過程能量”示意圖。見解析解析(1)根據(jù)蓋斯定律NH4Cl(s)=NH4Cl(aq) 的H可以由得出；(2)由題意有熱化學方程式a：CO(g)O2(g)=CO2(g) H283.0 kJmol1b：H2(g)O2(g)H2O(l)H285.8 kJmol1c：H2O(l)=H2O(g)H344.0 kJmol1根據(jù)蓋斯定律分析，bac即可得熱化學方程式為：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2285.8 kJmol1283.0 kJmol144 kJmol141.2 kJmol1。從表中數(shù)據(jù)分析，在催化劑Cat.2的作用下，甲醇的選擇性更大，說明催化劑Cat.2對反應的催化效果更好，催化劑能降低反應的活化能，說明使用催化劑Cat.2的反應過程中活化能更低，故圖為：