2021高考化學(xué)(浙江專用)二輪考點(diǎn)突破-專題五化學(xué)能與熱能-

專題五化學(xué)能與熱能化學(xué)反應(yīng)中能量變化的概念及計(jì)算1.(2021年北京理綜,6,6分)下列設(shè)備工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是()ABCD硅太陽(yáng)能電池鋰離子電池太陽(yáng)能集熱器燃?xì)庠?.(2022年大綱全國(guó)理綜,9,6分)反應(yīng)A+BC(ΔH<0)分兩步進(jìn)行:①A+BX(ΔH>0),②XC(ΔH<0)。下列示意圖中,能正確表示總反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是()3.(2022年江蘇化學(xué),4,2分)某反應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能,E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.催化劑能轉(zhuǎn)變?cè)摲磻?yīng)的焓變C.催化劑能降低該反應(yīng)的活化能D.逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能4.(2011年上?；瘜W(xué),3,2分)據(jù)報(bào)道,科學(xué)家開發(fā)出了利用太陽(yáng)能分解水的新型催化劑。下列有關(guān)水分解過(guò)程的能量變化示意圖正確的是()5.(2011年江蘇化學(xué),10,2分)下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是()A.圖1表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無(wú)催化劑的狀況下反應(yīng)過(guò)程中的能量變化B.圖2表示0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲線C.圖3表示KNO3的溶解度曲線,圖中a點(diǎn)所示的溶液是80℃時(shí)KNO3D.圖4表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線,由圖知t時(shí)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大6.(2011年上海化學(xué),11,3分)依據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(i)I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH=-9.48kJ·mol-1(ii)I2(s)+H2(g)2HI(g)ΔH=+26.48kJ·mol-1下列推斷正確的是()A.254gI2(g)中通入2gH2(g),反應(yīng)放熱9.48kJB.1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00kJC.反應(yīng)(i)的產(chǎn)物比反應(yīng)(ii)的產(chǎn)物穩(wěn)定D.反應(yīng)(ii)的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)(i)的反應(yīng)物總能量低7.(2010年山東理綜,10,4分)下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是()A.生成物總能量確定低于反應(yīng)物總能量B.放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率C.應(yīng)用蓋斯定律,可計(jì)算某些難以直接測(cè)量的反應(yīng)焓變D.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同8.(2010年大綱全國(guó)理綜Ⅱ,7,6分)下面均是正丁烷與氧氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(25℃①C4H10(g)+QUOTEO2(g)4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-2878kJ/mol②C4H10(g)+QUOTEO2(g)4CO2(g)+5H2O(g)ΔH=-2658kJ/mol③C4H10(g)+QUOTEO2(g)4CO(g)+5H2O(l)ΔH=-1746kJ/mol④C4H10(g)+QUOTEO2(g)4CO(g)+5H2O(g)ΔH=-1526kJ/mol由此推斷,正丁烷的燃燒熱是()A.-2878kJ/mol B.-2658kJ/molC.-1746kJ/mol D.-1526kJ/mol熱化學(xué)方程式的書寫及正誤推斷1.(2022年安徽理綜,12,6分)氫氟酸是一種弱酸,可用來(lái)刻蝕玻璃。已知25℃①HF(aq)+OH-(aq)F-(aq)+H2O(l)ΔH=-67.7kJ·mol-1②H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1在20mL0.1mol·L-1氫氟酸中加入VmL0.1mol·L-1NaOH溶液,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.氫氟酸的電離方程式及熱效應(yīng)可表示為:HF(aq)F-(aq)+H+(aq)ΔH=+10.4kJ·mol-1B.當(dāng)V=20時(shí),溶液中:c(OH-)=c(HF)+c(H+C.當(dāng)V=20時(shí),溶液中:c(F-)<c(Na+)=0.1mol·L-1D.當(dāng)V>0時(shí),溶液中確定存在:c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+2.(2022年北京理綜,26,13分)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A,可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應(yīng)A:4HCl+O22Cl2+2H2O(1)已知:i.反應(yīng)A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的熱量。ii.①H2O的電子式是。

②反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是。

③斷開1molH—O鍵與斷開1molH—Cl鍵所需能量相差約為kJ,H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵(填“強(qiáng)”或“弱”)。

(2)對(duì)于反應(yīng)A,如圖是4種投料比[n(HCl)∶n(O2),分別為1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下,反應(yīng)溫度對(duì)HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。①曲線b對(duì)應(yīng)的投料比是。

②當(dāng)曲線b、c、d對(duì)應(yīng)的投料比達(dá)到相同的HCl平衡轉(zhuǎn)化率時(shí),對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的關(guān)系是

。

③投料比為2∶1、溫度為400℃時(shí),平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是。3.(2011年新課標(biāo)全國(guó)理綜,27,14分)科學(xué)家利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇,并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱ΔH分別為-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)用太陽(yáng)能分解10mol水消耗的能量是kJ;

(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為

;

(3)在容積為2L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他條件不變的狀況下,考察溫度對(duì)反應(yīng)的影響,試驗(yàn)結(jié)果如圖所示(注:T1、T2均大于300℃下列說(shuō)法正確的是(填序號(hào))

①溫度為T1時(shí),從反應(yīng)開頭到平衡,生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)=QUOTEmol·L-1·min-1②該反應(yīng)在T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的小③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2,達(dá)到平衡時(shí)QUOTE增大(4)在T1溫度時(shí),將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2的轉(zhuǎn)化率為α,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為;

(5)在直接以甲醇為燃料的燃料電池中,電解質(zhì)溶液為酸性,負(fù)極的反應(yīng)式為

、

正極的反應(yīng)式為

。

抱負(fù)狀態(tài)下,該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比)。

4.(2010年北京理綜,26,14分)某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NQUOTE和NH3·H2O的形式存在,該廢水的處理流程如下:氨氮廢水低濃度氨氮廢水含HNO3廢水達(dá)標(biāo)廢水(1)過(guò)程Ⅰ:加NaOH溶液,調(diào)整pH至9后,升溫至30℃①用離子方程式表示加NaOH溶液的作用:

。

②用化學(xué)平衡原理解釋通空氣的目的:

。

(2)過(guò)程Ⅱ:在微生物作用的條件下,NQUOTE經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NQUOTE。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:①第一步反應(yīng)是反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”),推斷依據(jù)是。

②1molNQUOTE(aq)全部氧化成NQUOTE(aq)的熱化學(xué)方程式是

。

(3)過(guò)程Ⅲ:確定條件下,向廢水中加入CH3OH,將HNO3還原成N2。若該反應(yīng)消耗32gCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子,則參與反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是。

蓋斯定律及焓變的計(jì)算1.(2021年新課標(biāo)全國(guó)理綜Ⅱ,12,6分)在1200℃時(shí),自然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng):H2S(g)+QUOTEO2(g)SO2(g)+H2O(g)ΔH12H2S(g)+SO2(g)QUOTES2(g)+2H2O(g)ΔH2H2S(g)+QUOTEO2(g)S(g)+H2O(g)ΔH32S(g)S2(g)ΔH4則ΔH4的正確表達(dá)式為()A.ΔH4=QUOTEQUOTE(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)B.ΔH4=QUOTE(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)C.ΔH4=QUOTE(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)D.ΔH4=QUOTE(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)2.(2021年福建理綜,11,6分)某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽(yáng)能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO。其過(guò)程如下:mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO下列說(shuō)法不正確的是()A.該過(guò)程中CeO2沒有消耗B.該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化C.右圖中ΔH1=ΔH2+ΔH3D.以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO+4OH--2e-CQUOTE+2H2O3.(2021年海南化學(xué),5,2分)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)2C3H5(ONO2)3(l)ΔH12H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH2C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH3則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH為()A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1 B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1 D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH34.(2021年重慶理綜,6,6分)已知:P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g)ΔH=bkJ·mol-1,P4具有正四周體結(jié)構(gòu),PCl5中P—Cl鍵的鍵能為ckJ·mol-1,PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol-1。下列敘述正確的是()A.P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反應(yīng)熱ΔHC.Cl—Cl鍵的鍵能為(b-a+5.6c)/4kJ·mol-1D.P—P鍵的鍵能為(5a-3b+12c)/8kJ·mol-15.(2011年浙江理綜,12,6分)下列說(shuō)法不正確的是()A.已知冰的熔化熱為6.0kJ·mol-1,冰中氫鍵鍵能為20kJ·mol-1。假設(shè)每摩爾冰中有2mol氫鍵,且熔化熱完全用于打破冰的氫鍵,則最多只能破壞冰中15%的氫鍵B.已知確定溫度下,醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c,電離度為α,Ka=QUOTE。若加入少量CH3COONa固體,則電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+向左移動(dòng),α減小,Ka變小C.試驗(yàn)測(cè)得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-3916kJ·mol-1、-3747kJ·mol-1和-3265kJ·mol-1,可以證明在苯分子中不存在獨(dú)立的碳碳雙鍵D.已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g)ΔH=489.0kJ·mol-1CO(g)+QUOTEO2(g)CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1C(石墨)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1則4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)ΔH=-1641.0kJ·mol-16.(2010年廣東理綜,9,4分)在298K、100kPa時(shí),已知:2H2O(g)O2(g)+2H2(g)ΔH1Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)ΔH22Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)ΔH3則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是()A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH27.(2010年新課標(biāo)全國(guó)理綜,11,6分)已知:HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH=-12.1kJ·mol-1;HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH=-55.6kJ·mol-1。則HCN在水溶液中電離的ΔH等于()A.-67.7kJ·mol-1 B.-43.5kJ·mol-1C.+43.5kJ·mol-1 D.+67.7kJ·mol-18.(2010年重慶理綜,12,6分)已知H2(g)+Br2(l)2HBr(g)ΔH=-72kJ/mol,蒸發(fā)1molBr2(l)需要吸取的能量為30kJ,其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸取的能量/kJ436a369則表中a為()A.404 B.260 C.230 D.2009.(2009年全國(guó)理綜Ⅱ,11,6分)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1現(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),使其完全燃燒生成CO2和H2O(l),若試驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)放熱3695kJ,則原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量之比是()A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶310.(2009年海南化學(xué),12,3分)已知:Fe2O3(s)+QUOTEC(s)QUOTECO2(g)+2Fe(s)ΔH=+234.1kJ·mol-1C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1則2Fe(s)+QUOTEO2(g)Fe2O3(s)的ΔH是()A.-824.4kJ·mol-1 B.-627.6kJ·mol-1C.-744.7kJ·mol-1 D.-169.4kJ·mol-1化學(xué)反應(yīng)中能量變化的概念及計(jì)算1.(2021浙江金蘭合作組模擬)下列物質(zhì)間的反應(yīng),其能量變化符合如圖的是()A.鐵與硫粉在加熱條件下的反應(yīng)B.灼熱的碳與二氧化碳反應(yīng)C.Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體混合D.碳酸鈣的分解2.(2021浙江紹興模擬)已知:弱酸HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的中和熱ΔH=-12.1kJ/mol;HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的中和熱ΔH=-55.6kJ/mol。則HCN在水溶液中電離的ΔH等于()A.-67.7kJ/mol B.+67.7kJ/molC.+43.5kJ/mol D.-43.5kJ/mol3.(2021山東濟(jì)寧檢測(cè))下列說(shuō)法中正確的是()A.熵減的吸熱反應(yīng)可能是自發(fā)反應(yīng)B.需要加熱的化學(xué)反應(yīng),生成物的總能量確定高于反應(yīng)物的總能量C.使用催化劑既不會(huì)轉(zhuǎn)變反應(yīng)的限度又不會(huì)轉(zhuǎn)變反應(yīng)的焓變D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1;2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2,則ΔH1>ΔH2熱化學(xué)方程式的書寫及正誤推斷4.(2021山東濰坊模擬)熱化學(xué)方程式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1表示的意義為()A.碳與水反應(yīng)吸取131.3kJ的熱量B.1mol碳和1mol水反應(yīng)吸取131.3kJ的熱量C.1mol固態(tài)碳與1mol水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w和氫氣,吸取131.3kJ的熱量D.固態(tài)碳和氣態(tài)水各1mol反應(yīng),放出131.3kJ的熱量5.(2021金華十校期末)下列敘述中正確的是()A.將0.5molN2和1.5mo1H2置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3kJ,其熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6kJ·mo1-1B.C(石墨,s)C(金剛石,s)ΔH=+1.9kJ·mo1-1,說(shuō)明金剛石比石墨穩(wěn)定C.甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為-890.3kJ·mo1-1,甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mo1-1D.已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.4kJ·mol-1,20g氫氧化鈉固體溶于稀鹽酸中恰好完全反應(yīng)時(shí)放出的熱量大于28.7kJ6.(2021四川巴中三中模擬)下列熱化學(xué)方程式中,正確的是()A.甲烷的燃燒熱ΔH為-890.3kJ·mol-1,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1B.含20.0g的NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7kJ的熱量,則稀醋酸和稀NaOH溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4kJ·mol-1C.上圖是298K、101Pa時(shí)CO和H2合成CH3OH(g)的反應(yīng)過(guò)程中能量變化的曲線圖,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=+91kJ·mol-1D.已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)ΔH=-701.0kJ/mol2Hg(l)+O2(g)2HgO(s)ΔH=-181.6kJ/mol則Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)ΔH=-259.7kJ·mol-1蓋斯定律及焓變的計(jì)算7.(2022蚌埠一模)甲醛是一種重要的化工產(chǎn)品,可以利用甲醇脫氫制備,反應(yīng)式如下:①CH3OH(g)CH2O(g)+H2(g)ΔH1=+84.2kJ·mol-1向反應(yīng)體系中通入氧氣,通過(guò)反應(yīng)②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH2=-483.6kJ·mol-1供應(yīng)反應(yīng)①所需熱量,要使反應(yīng)溫度維持在700℃,則進(jìn)料中甲醇與氧氣的物質(zhì)的量之比約為()A.5.74∶1 B.11.48∶1 C.1∶1 D.2∶8.(2021山東新泰汶城中學(xué)模擬)已知①2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1;②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1;則反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的ΔH為()A.+131.3kJ·mol-1 B.-131.3kJ·mol-1C.-352.3kJ·mol-1 D.+262.6kJ·mol-19.(2021湖北部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)已知在確定條件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-QkJ·mol-1。向一密閉容器中加入2molSO2和1molO2,達(dá)平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為90%,放出的熱量為Q1kJ;向另一相同容器中加入2molSO3,在相同條件下,達(dá)平衡時(shí)吸取的熱量為Q2kJ,則下列關(guān)系中正確的是()A.Q>Q1>Q2 B.Q1>Q2>QC.Q1>Q>Q2 D.Q1=Q2>Q10.(2021江西上高二中模擬)在298K、1.01×105