2022屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第5講 化學(xué)能與熱能專題追蹤

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1、2022屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第5講 化學(xué)能與熱能專題追蹤 考向一　反應(yīng)熱與焓變 1．(2018·北京卷)我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。 下列說法不正確的是(　　) A．生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100% B．CH4→CH3COOH過程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂 C．①→②放出能量并形成了C—C鍵 D．該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率 [解析]　A項，總反應(yīng)為CH4＋CO2CH3COOH，原子利用率為100%；B項，CH4→CH3COOH，有C—H鍵的斷裂；C項，從圖示看，①能量比②高，①→

2、②放出能量，形成新鍵C—C鍵；D項，催化劑不影響平衡轉(zhuǎn)化率。 [答案]　D 2．(2016·海南卷)(雙選)由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．由X→Y反應(yīng)的ΔH＝E5－E2 B．由X→Z反應(yīng)的ΔH<0 C．降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率 D．升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率 [解析]　化學(xué)反應(yīng)中的能量變化決定于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小，由圖可知，X→Y反應(yīng)的ΔH＝E3－E2，X→Z反應(yīng)的ΔH＝E1－E2<0，反應(yīng)放熱，A項錯誤，B項正確；由X生成Y的反應(yīng)，即2X(g)3Y(g)，是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，降低壓強、平衡正向移動，有

3、利于提高Y的產(chǎn)率，C正確；X→Z的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，不利于提高Z的產(chǎn)率，D錯誤。 [答案]　BC 3．(2016·江蘇卷)通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是(　　) ①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH1＝＋571.6 kJ·mol－1 ②焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2＝＋131.3 kJ·mol－1 ③甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝＋206.1 kJ·mol－1 A．反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．反應(yīng)②為放

4、熱反應(yīng) C．反應(yīng)③使用催化劑，ΔH3減小 D．反應(yīng)CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74.8 kJ·mol－1 [解析]　反應(yīng)①中是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A錯誤；反應(yīng)②中ΔH>0，為吸熱反應(yīng)，B錯誤；催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，不影響反應(yīng)的焓變，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)反應(yīng)可由反應(yīng)③－②獲得，ΔH＝206.1 kJ·mol－1－131.3 kJ·mol－1＝＋74.8 kJ·mol－1，D正確。 [答案]　D 4．(1)(2015·全國卷Ⅰ)已知反應(yīng)2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分

5、子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，則1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為________kJ。 (2)(2015·海南卷)由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示，若生成1 mol N2，其ΔH＝__________ kJ·mol－1。 [答案]　(1)299　(2)－139 考向二　利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱或書寫熱化學(xué)方程式 5．(2018·全國卷Ⅲ)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料?；卮鹣铝袉栴}： (1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體，遇潮氣時發(fā)煙生成(HSiO)2O等，寫出該反應(yīng)的化

6、學(xué)方程式___________________ __________________________________________________________。 (2)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)： 2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)　ΔH1＝＋48 kJ·mol－1 3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g)　ΔH2＝－30 kJ·mol－1 則反應(yīng)4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH為________kJ·mol－1。 [解析]　(1)SiHCl3與H2O反應(yīng)生成(HSiO)2O的反

7、應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)，根據(jù)原子守恒配平：2SiHCl3＋3H2O===(HSiO)2O＋6HCl。(2)將題給熱化學(xué)方程式依次編號為①、②，利用蓋斯定律，①×3＋②即可得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式，ΔH＝＋114 kJ·mol－1。 [答案]　(1)2SiHCl3＋3H2O===(HSiO)2O＋6HCl (2)＋114 6．(1)(2017·全國卷Ⅱ)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}： 正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下： ①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)　ΔH1 已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H

8、8(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－119 kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH3＝－242 kJ·mol－1 反應(yīng)①的ΔH1為________ kJ·mol－1。 (2)(2015·廣東卷)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。 傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如圖所示的催化循環(huán)實現(xiàn)，其中，反應(yīng)①為：2HCl(g)＋CuO(s)H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1 反應(yīng)②生成1 mol Cl2(g)的反應(yīng)熱為ΔH2，則總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________________________(反應(yīng)熱用ΔH1和ΔH2表示)。 [

9、解析]　(1)根據(jù)蓋斯定律，②－③可得①，因此ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ·mol－1＋242 kJ·mol－1＝＋123 kJ·mol－1。(2)反應(yīng)②：CuCl2(s)＋O2(g)CuO(s)＋Cl2(g)　ΔH2，根據(jù)蓋斯定律，①＋②得：2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2。 [答案]　(1)＋123 (2)2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2 7．(1)(2016·全國卷Ⅱ)聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料?；卮鹣铝袉栴}： ①2O2(g)＋

10、N2(g)===N2O4(l)　ΔH1 ②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2 ③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH3 ④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH4＝－1048.9 kJ·mol－1。 上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4＝____________，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為_________________________ __________________________________________________________。 (2)(2014·廣東卷)用CaSO4代替O2

11、與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。 ①CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.3 kJ·mol－1 ②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　ΔH2＝＋210.5 kJ·mol－1 ③CO(g)C(s)＋CO2(g)　ΔH3＝－86.2 kJ·mol－1 反應(yīng)2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝______________(ΔH1、ΔH2和ΔH3表

12、示) [解析]　(1)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。聯(lián)氨與N2O4反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體且放出大量的熱，所以聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑。(2)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)①×4＋反應(yīng)②＋反應(yīng)③×2可得2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)　ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。 [答案]　(1)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體 (2)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3 題型特點：選擇題　填空題 考向評析：本部分知識考查一方面突出對概念的理解和應(yīng)用，以圖表為背景，考查化學(xué)反應(yīng)中能量變化；另一方面根據(jù)已知熱化學(xué)方程式書寫待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式或直接計算反應(yīng)熱，是近幾年高考熱點。 答題啟示：二輪復(fù)習(xí)時應(yīng)強化蓋斯定律的應(yīng)用，另外還應(yīng)加強計算訓(xùn)練，“思路會，算不對”是制約高分的一個重要因素。