山東版高考化學總復習專題五化學能與熱能（試題練）教學講練

1、高中化學專項復習PAGE PAGE 18機會只留給有準備的人，加油哦！第二部分化學基本理論專題五化學能與熱能【考情探究】課標解讀考點反應熱的有關概念及計算熱化學方程式蓋斯定律及其應用解讀1.了解化學能與熱能的相互轉化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱、燃燒熱、中和反應反應熱等概念2.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎。了解化學在解決能源危機中的重要作用1.了解熱化學方程式的含義,能正確書寫熱化學方程式2.理解蓋斯定律,并能運用蓋斯定律進行有關反應焓變的計算考情分析以新能源的改進與研發(fā)為背景對熱化學方程式的書寫、蓋斯定律的運用進行重點考查。隨著能源問題的日益突出,高考對本專題的考查一直保持較高

2、的熱度備考指導熟練掌握運用蓋斯定律計算反應熱的方法,密切關注環(huán)境問題與化學反應速率和化學平衡相關的新研究成果,并能從化學視角進行分析【真題探秘】基礎篇固本夯基【基礎集訓】考點一反應熱的有關概念及計算1.下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是()A.生成物總能量一定低于反應物總能量B.放熱反應的反應速率總是大于吸熱反應的反應速率C.應用蓋斯定律,可計算某些難以直接測量的反應焓變D.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)在光照和點燃條件下的H不同答案C2.已知:1 g C(s)燃燒生成一氧化碳放出9.2 kJ的熱量。氧化亞銅與氧氣反應的能量變化如圖所示。下列敘述正確的是()A.碳C

3、(s)的燃燒熱H為-110.4 kJmol-1B.1 mol CuO分解生成Cu2O放出73 kJ的熱量C.反應2Cu2O(s)+O2(g) 4CuO(s)的活化能為292 kJmol-1D.足量炭粉與CuO反應生成Cu2O的熱化學方程式為C(s)+2CuO(s) Cu2O(s)+CO(g)H=+35.6 kJmol-1答案D3.化學反應中的能量變化是由化學反應中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中的能量變化:下列說法正確的是()A.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反應放出的能量為180 kJB.1 m

4、ol N2(g)和1 mol O2(g)具有的總能量小于2 mol NO(g)具有的總能量C.通常情況下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)D.NO是一種酸性氧化物,能與NaOH溶液反應生成鹽和水答案B考點二熱化學方程式蓋斯定律及其應用4.已知NO和O2經反應和反應轉化為NO2,其能量變化隨反應進程的圖示如下。2NO(g) N2O2(g)H1平衡常數K1N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)H2平衡常數K2下列說法不正確的是()A.H10,H2Q1Q3C.Q2Q3Q1D.Q2=Q3Q1答案C2.(2018日照期中,10)已知CaSO42H2O脫水過程的熱化學方程式如下: CaS

5、O42H2O(s) CaSO412H2O(s)+32H2O(g)H1=+83.2 kJmolCaSO412H2O(s) CaSO4(s)+12H2O(g)H又知:CaSO42H2O(s) CaSO4(s)+2H2O(l)H3=+26 kJmol-1H2O(g) H2O(l)H=-44 kJmol-1則H2為()A.+30.8 kJmol-1B.-30.8 kJmol-1C.+61.6 kJmol-1D.-61.6 kJmol-1答案A3.(1)(2018濰坊期中,18節(jié)選)鉛及其化合物廣泛用于蓄電池、機械制造、電纜防護等行業(yè)。用PbS熔煉鉛的過程中會有如下反應發(fā)生:2PbS(s)+3O2(g)

6、 2PbO(s)+2SO2(g)H=a kJmol-1PbS(s)+2O2(g) PbSO4(s)H=b kJmol-1PbS(s)+2PbO(s) 3Pb(s)+SO2(g)H=c kJmol-1寫出PbS與PbSO4反應生成Pb和SO2的熱化學方程式:。(2)(2018青島城陽期中,19節(jié)選)已知25 ,101 kPa時:4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)H=-1 648 kJmol-1C(s)+O2(g) CO2(g)H=-393 kJmol-14FeCO3(s)+O2(g) 2Fe2O3(s)+4CO2(g)H=-260 kJmol-1將鐵粉與碳、氧氣共同作用可以得到FeC

7、O3,則該反應的熱化學方程式為。答案(1)PbS(s)+PbSO4(s) 2Pb(s)+2SO2(g)H=2(a+c)-3b3(2)2Fe(s)+3O2(g)+2C(s) 2FeCO3(s)H=-1 480 kJmol-1應用篇知行合一【應用集訓】1.(2019日照期末,10)相同條件下,CO與O2、I2與O2反應過程的能量變化如下圖所示:對于反應:5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s),下列說法正確的是()A.該反應的H=(5E1-5E2) kJmol-1B.增大壓強時,CO的平衡轉化率增大C.升高溫度時,CO的平衡轉化率減小D.平衡后,分離出部分I2可使CO的平衡轉化率增

8、大答案C2.(2019臨沂一模,11)Li/Li2O體系的能量循環(huán)圖如圖所示。下列說法正確的是()A.H3H5D.Hl+H2+H3+H4+H5+H6=0答案C3.(2019青島九中模塊考試,19)請認真觀察圖像,回答問題。 圖1 圖2 圖3(1)圖1中反應是 反應(填“放熱”或“吸熱”),該反應的H=(用含E1、E2的代數式表示)。(2)已知熱化學方程式:H2(g)+1/2O2(g)H2O(g)H=-241.8 kJmol-1,該反應的活化能為167.2 kJmol-1,則其逆反應的活化能為。(3)對于同一反應,與實線()相比,圖1中虛線()活化能(填“升高”或“降低”)。改變以下哪些條件可以

9、改變活化分子百分數,進而改變反應速率? A.加入催化劑B.增大反應物濃度C.增大體系壓強D.升高溫度(4)如圖2是1 mol NO2與1 mol CO恰好反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖。圖3是某學生模仿圖2畫出的NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g)的能量變化示意圖,則圖3中E4=kJmol-1。(5)下圖為氧族元素氫化物a、b、c、d的生成熱數據示意圖。試回答下列問題:同一主族元素非金屬性越強,生成氣態(tài)氫化物越容易,氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,該氫化物的能量越低,生成熱H就越小。已知H2Te分解反應的S0。結合以上信息,請解釋為什么Te和H2不能直接化合:。答案(1)放熱(E2-

10、E1)kJmol-1(2)409.0 kJmol-1(3)降低AD(4)234(5)因為H2和Te化合的H0,S0,故反應不能自發(fā)進行4.(2019淄博、濱州一模,28)國家實施“青山綠水工程”,大力研究脫硝和脫硫技術。(1)H2在催化劑作用下可將NO還原為N2。下圖是該反應生成1 mol水蒸氣的能量變化示意圖。寫出該反應的熱化學方程式:。(2)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反應歷程如下:反應:2NO(g) N2O2(g)(快)H10v1正=k1正c2(NO),v1逆=k1逆c(N2O2);反應:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢)H2”“p2p1相同溫度下,由于反應為

11、氣體分子數減小的反應,加壓有利于提升CO的轉化率;而反應為氣體分子數不變的反應,產生CO的量不受壓強影響。故增大壓強時,有利于CO的轉化率升高(每空2分,共4分)考點二熱化學方程式蓋斯定律及其應用5.(2019浙江4月選考,23,2分)MgCO3和CaCO3的能量關系如圖所示(M=Ca、Mg):M2+(g)+CO32-(g) M2+(g)+O2-(g)+CO H1 H3MCO3(s)MO(s)+CO2(g)已知:離子電荷相同時,半徑越小,離子鍵越強。下列說法不正確的是()A.H1(MgCO3)H1(CaCO3)0B.H2(MgCO3)=H2(CaCO3)0C.H1(CaCO3)-H1(MgCO

12、3)=H3(CaO)-H3(MgO)D.對于MgCO3和CaCO3,H1+H2H3答案C6.(2015重慶理綜,6,6分)黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一,其爆炸的熱化學方程式為:S(s)+2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)H=x kJmol-1已知:碳的燃燒熱H1=a kJmol-1S(s)+2K(s) K2S(s)H2=b kJmol-12K(s)+N2(g)+3O2(g) 2KNO3(s)H3=c kJmol-1則x為()A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b答案A7.(2019天津理綜,10,14分)多晶硅是制作光伏電池的關鍵材料

13、。以下是由粗硅制備多晶硅的簡易過程。 回答下列問題:.硅粉與HCl在300 時反應生成1 mol SiHCl3氣體和H2,放出225 kJ熱量,該反應的熱化學方程式為。SiHCl3的電子式為 。.將SiCl4氫化為SiHCl3有三種方法,對應的反應依次為:SiCl4(g)+H2(g) SiHCl3(g)+HCl(g)H103SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s) 4SiHCl3(g)H202SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g) 3SiHCl3(g)H3(1)氫化過程中所需的高純度H2可用惰性電極電解KOH溶液制備,寫出產生H2的電極名稱(填“陽極”或“陰極”),該電極反應

14、方程式為。(2)已知體系自由能變G=H-TS,Gv逆b.v正:A點E點c.反應適宜溫度:480520 (4)反應的H3=(用H1,H2表示)。溫度升高,反應的平衡常數K(填“增大”“減小”或“不變”)。(5)由粗硅制備多晶硅過程中循環(huán)使用的物質除SiCl4、SiHCl3和Si外,還有(填分子式)。答案(14分).Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g)H=-225 kJmol-1 .(1)陰極2H2O+2e- H2+2OH-或2H+2e- H2(2)1 000 H2”“B教師專用題組考點一反應熱的有關概念及計算1.(2013福建理綜,11,6分)某科學家利用二氧化鈰(CeO2

15、)在太陽能作用下將H2O、CO2轉變?yōu)镠2、CO。其過程如下:mCeO2 (m-x)CeO2xCe+xO2(m-x)CeO2xCe+xH2O+xCO2 mCeO2+xH2+xCO下列說法不正確的是(A.該過程中CeO2沒有消耗B.該過程實現了太陽能向化學能的轉化C.右圖中H1=H2+H3D.以CO和O2構成的堿性燃料電池的負極反應式為CO+4OH-2e- CO32-+2H答案C2.(2013重慶理綜,6,6分)已知:P4(g)+6Cl2(g) 4PCl3(g)H=a kJmol-1,P4(g)+10Cl2(g) 4PCl5(g)H=b kJmol-1,P4具有正四面體結構,PCl5中PCl鍵的

16、鍵能為c kJmol-1,PCl3中PCl鍵的鍵能為1.2c kJmol-1。下列敘述正確的是()A.PP鍵的鍵能大于PCl鍵的鍵能B.可求Cl2(g)+PCl3(g) PCl5(s)的反應熱HC.ClCl鍵的鍵能為(b-a+5.6c)/4 kJmol-1D.PP鍵的鍵能為(5a-3b+12c)/8 kJmol-1答案C考點二熱化學方程式蓋斯定律及其應用3.(2014課標,13,6分)室溫下,將1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低,熱效應為H1,將1 mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高,熱效應為H2;CuSO45H2O受熱分解的化學方程式為:CuSO45H2O

17、(s) CuSO4(s)+5H2O(l),熱效應為H3。則下列判斷正確的是() A.H2H3 B.H1H3答案B4.(2014重慶理綜,6,6分)已知:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H=a kJmol-12C(s)+O2(g) 2CO(g)H=-220 kJmol-1HH、OO和OH鍵的鍵能分別為436、496和462 kJmol-1,則a為()A.-332B.-118C.+350D.+130答案D5.(2013課標,12,6分)在1 200 時,天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應H2S(g)+32O2(g) SO2(g)+H2O(g)H12H2S(g)+SO2(g)32S2(g)

18、+2H2O(g)H2H2S(g)+12O2(g) S(g)+H2O(g)H32S(g) S2(g)H4則H4的正確表達式為()A.H4=23(H1+H2-3H3B.H4=23(3H3-H1-H2C.H4=32(H1+H2-3H3D.H4=32(H1-H2-3H3答案A6.(2014北京理綜,26,14分)NH3經一系列反應可以得到HNO3和NH4NO3,如下圖所示。中,NH3和O2在催化劑作用下反應,其化學方程式是。(2)中,2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。在其他條件相同時,分別測得NO的平衡轉化率在不同壓強(p1、p2)下隨溫度變化的曲線(如圖)。比較p1、p2的大小關系:。隨溫度

19、升高,該反應平衡常數變化的趨勢是。(3)中,降低溫度,將NO2(g)轉化為N2O4(l),再制備濃硝酸。已知:2NO2(g) N2O4(g)H12NO2(g) N2O4(l)H2下列能量變化示意圖中,正確的是(選填字母)。N2O4與O2、H2O化合的化學方程式是。(4)中,電解NO制備NH4NO3,其工作原理如圖所示。為使電解產物全部轉化為NH4NO3,需補充物質A。A是,說明理由: 。答案(1)4NH3+5O2 4NO+6H2O(2)p1p2減小(3)A2N2O4+O2+2H2O 4HNO3(4)NH3根據反應:8NO+7H2O 3NH4NO3+2HNO3,電解產生的HNO3多【三年模擬】時

20、間:40分鐘分值:70分一、選擇題(每小題2分,共18分。每小題只有一個選項符合題意)1.(2020屆省實驗中學高三二診,4)下列依據熱化學方程式得出的結論正確的是()A.已知:正丁烷(g) 異丁烷(g)HH2答案C2.(2020屆聊城高三月考,16)下列伴隨的能量變化中,屬于反應熱的是()A.形成1 mol HCl鍵放出的能量B.石墨轉變成金剛石吸收的能量C.Na變成Na+吸收的能量D.水蒸氣變成液態(tài)水放出的能量答案B3.(2019德州期末,11)已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)H=-198 kJ/mol,在V2O5存在時反應過程中的能量變化如圖所示。下列敘述正確的是()A.H

21、=E4-E3+E2-E1B.加入V2O5后反應經過兩步完成,其中第一步決定反應速率C.加入V2O5,H不變,但反應速率改變D.向密閉容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,發(fā)生上述反應達平衡時,反應放熱198 kJ答案C4.(2019濟南萊蕪期末,9)向足量H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 molL-1Ba(OH)2溶液,放出的熱量是5.12 kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 molL-1HCl溶液時,放出的熱量為2.2 kJ,則Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應的熱化學方程式為()A.Ba2+(aq)+SO42-(aq) BaSO4(s)H=-2

22、.92 kJB.Ba2+(aq)+SO42-(aq) BaSO4(s)H=-0.72 kJC.Ba2+(aq)+SO42-(aq) BaSO4(s)H=-73 kJD.Ba2+(aq)+SO42-(aq) BaSO4(s)H=-18 kJ答案D5.(2020屆濟南天橋暑期測評,18)已知25 、101 kPa下,碳、氫氣、乙烯和葡萄糖的燃燒熱依次是-393.5 kJmol-1、-285.8 kJmol-1、-1 411.0 kJmol-1、-2 800 kJmol-1,則熱化學方程式正確的是()A.C(s)+12O2(g) CO(g)H=-393.5 kJmol-1B.2H2(g)+O2(g)

23、 2H2O(g)H=571.6 kJmol-1C.C2H4(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(g)H=-1 411.0 kJmol-1D.12C6H12O6(s)+3O2(g) 3CO2(g)+3H2O(l)H=-1 400.0 kJmol-1答案D 6.(2018濰坊三縣質檢,12)已知:CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)H=-Q12H2(g)+O2(g) 2H2O(g)H=-Q22H2(g)+O2(g) 2H2O(l) H=-Q3常溫下取體積比為41的CH4和H2的混合氣體11.2 L(標準狀況),經完全燃燒后恢復至常溫,放出的熱量是()A.0.4Q1+0

24、.05Q3B.0.4Q1+0.05Q2C.0.4Q1+0.1Q3D.0.4Q1+0.2Q2答案A7.(2019棗莊期末,17)下列圖像分別表示有關反應的反應過程與能量變化的關系,據此判斷下列說法中正確的是()A.石墨轉變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻狟.白磷比紅磷穩(wěn)定C.S(g)+O2(g) SO2(g),S(s)+O2(g) SO2(g),放出熱量:0)2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)H=-b kJmol-1(b0)若用CO還原NO2至N2,當消耗標準狀況下3.36 L CO時,放出的熱量為kJ(用含有a和b的代數式表示)。答案(1)8CO2(g)+25H2(g) C8H18(l)

25、+16H2O(l)H=-(25a-b) kJmol-1(2)5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)H=-1 377 kJmol-1(3)-746.5(4)0.3a+0.1514.(2019濰坊二模,27節(jié)選)(16分)CH4超干重整CO2技術可得到富含CO的化工原料?；卮鹣铝袉栴}:(1)CH4超干重整CO2的催化轉化如圖1所示:圖1圖2已知相關反應的能量變化如圖2所示:過程的熱化學方程式為 。關于上述過程的說法不正確的是。(填序號)a.實現了含碳物質與含氫物質的分離b.可表示為CO2+H2 H2O(g)+COc.CO未參與反應d.Fe3O4、CaO為催化劑,降低了反應的H其他條件不變,在不同催化劑(、)作用下,反應CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)進行相同時間后,CH4的轉化率隨反應溫度的變