2021屆高考化學二輪復習專題強化練習：專題六,,化學能與熱能

1、2021屆高考化學二輪復習專題強化練習：專題六,化學能與熱能 專題六 化學能與熱能 1(2021鄭州模擬)已知：2co(g)o 2 (g)2co 2 (g) h566 kj/mol na 2 o 2 (s)co 2 (g)na 2 co 3 (s)1/2o 2 (g) h226 kj/mol 根據(jù)以上熱化學方程式判斷，下列說法正確的是( c ) aco 的燃燒熱為 283 kj b如圖可表示由 co 生成 co 2 的反應過程和能量關(guān)系 c2na 2 o 2 (s)2co 2 (s)2na 2 co 3 (s)o 2 (g) h452 kj/mol dco(g)與 na 2 o 2 (s)反應

2、放出 509 kj 熱量時，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為 6.0210 23 【解析】 co 的燃燒熱為 283 kj/mol，a 錯誤；該圖描述的就是一個熱化學方程式，所以對應 566 的數(shù)值應該是 2co(g)o 2 (g)2co 2 ，圖中的系數(shù)不對，且該圖不能描述反應過程，b 錯誤；題目中第二個方程的 2 倍為：2na 2 o 2 (s)2co 2 (g)2na 2 co 3 (s)o 2 (g) h452 kj/mol，本題中的 co 2 (s)多一步變氣體吸熱的過程，所以放出的熱量就少于 452 kj，h452 kj/mol，c 正確；題目中 1式22 式為：na 2 o 2 (s)co(g)na

3、 2 co 3 (s)h509 kj/mol，此時放熱 509 kj，因為 co 是 1 mol，所以轉(zhuǎn)移電子數(shù)是 2 倍的 6.0210 23 ，d 錯誤。 2(2021煙臺模擬)通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(ch 3 och 3 )。下列說法不正確的是( c ) c(s)h 2 o(g)co(g)h 2 (g) h 1 a kjmol 1 co(g)h 2 o(g)co 2 (g)h 2 (g) h 2 b kjmol 1 co 2 (g)3h 2 (g)ch 3 oh(g)h 2 o(g) h 3 c kjmol 1 2ch 3 oh(g)ch 3 och 3 (g)h 2 o(g)

4、 h 4 d kjmol 1 a反應、為反應提供原料氣 b反應是 co 2 資源化利用的方法之一 c反應 ch 3 oh(g) 12 ch 3 och 3 (g)12 h 2 o(l)的 hd2 kjmol 1 d反應 2co(g)4h 2 (g)ch 3 och 3 (g)h 2 o(g)的 h(2b2cd) kjmol 1 【解析】 a 項，反應生成 co 和 h 2 ，生成的 co 繼續(xù)發(fā)生反應生成 co 2 和 h 2 ，反應的原料為 co 2 和 h 2 ，正確；b 項，反應將溫室氣體 co 2 轉(zhuǎn)化為燃料 ch 3 oh，正確； c 項，反應中 h 2 o 為氣態(tài)，選項中 h 2

5、o 為液態(tài)，故焓變不是 12 的關(guān)系，錯誤；d 項，依據(jù)蓋斯定律，按"22'，可得所求反應的焓變，正確。 3(2021三門峽模擬)已知熱化學方程式：2so 2 (g)o 2 (g) 2so 3 (g) hq kjmol 1 (q0)。下列說法正確的是( d ) a相同條件下，2 mol so 2 (g)和 1 mol o 2 (g)所具有的能量小于 2 mol so 3 (g)所具有的能量 b將 2 mol so 2 (g)和 1 mol o 2 (g)置于一密閉容器中充分反應后，放出熱量為 q kj c增大壓強或升高溫度，該反應過程放出更多的熱量 d如將一定量 so 2 (

6、g)和 o 2 (g)置于某密閉容器中充分反應后放熱 q kj，則此過程中有2 mol so 2 (g)被氧化 【解析】 反應是放熱反應，依據(jù)反應前后能量守恒，相同條件下，2 mol so 2 (g)和 1 mol o 2 (g)所具有的能量大于 2 mol so 3 (g)所具有的能量，選項 a 錯誤；hq kjmol 1 ，q 的具體含義是當2 mol的二氧化硫氣體與1 mol的氧氣完全反應生成2 mol的三氧化硫氣體時，放出的熱量為 q kj，但這是一個可逆反應，不可能完全反應，因此放出的熱量小于 q kj，選項 b 錯誤；增大壓強，該平衡向正反應方向移動，放出熱量更多，升高溫度，該平衡

7、向逆反應方向移動，放出熱量減少，選項 c 錯誤；如將一定量 so 2 (g)和 o 2 (g)置于某密閉容器中充分反應后放熱 q kj，參加反應的二氧化硫為 2 mol，故一定有 2 mol so 2 (g)被氧化，選項 d 正確。 4(2021濰坊模擬)我國科學家以 mos 2 為催化劑，在不同電解質(zhì)溶液中實現(xiàn)常溫電催化合成氨，其反應歷程與相對能量模擬計算結(jié)果如圖。下列說法錯誤的是( b ) ali 2 so 4 溶液利于 mos 2 對 n 2 的活化 b兩種電解質(zhì)溶液環(huán)境下從 n 2 nh 3 的焓變不同 cmos 2 (li 2 so 4 溶液)將反應決速步( * n 2 * n 2

8、h)的能量降低 dn 2 的活化是 nn 鍵的斷裂與 nh 鍵形成的過程 【解析】 從圖中可知在 li 2 so 4 溶液中 * n 2 轉(zhuǎn)化為 * n 2 h 的活化能較低，因此 li 2 so 4溶液利于 mos 2 對 n 2 的活化，a 正確；反應物、生成物的能量不變，因此反應的焓變不變，與反應途徑無關(guān)，b 錯誤；根據(jù)圖示可知 mos 2 在 li 2 so 4 溶液中的能量比 na 2 so 4 溶液中的將反應決速步( * n 2 * n 2 h)的活化能大大降低，c 正確；根據(jù)圖示可知 n 2 的活化是 nn 鍵 的斷裂形成 n 2 h 的過程，即是 nn 鍵的斷裂與 nh 鍵形成

9、的過程，d 正確。 5(2021邯鄲模擬)白磷與氧可發(fā)生如下反應：p 4 5o 2 p 4 o 10 。已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：pp a kj mol 1 、po b kj mol 1 、po c kj mol 1 、oo d kj mol 1 。 根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應的 h，其中正確的是( a ) a(6a5d4c12b) kj mol 1 b(4c12b6a5d) kj mol 1 c(4c12b4a5d) kj mol 1 d(4a5d4c12b) kj mol 1 【解析】 反應熱等于斷鍵吸收的總能量與形成化學鍵所放出的能量的差值，由圖可以看出：p 4

10、 中有 6 mol 的 pp，5 mol 的 o 2 中含有 5 mol oo,1 mol 的 p 4 o 10 中含有 4 mol的 po,12 mol 的 po，所以根據(jù)方程式可知反應熱 h(6a5d4c12b) kj mol 1 。 6(2021鹽城模擬)通常人們把拆開 1 mol 某化學鍵所吸收的能量或形成 1 mol 某化學鍵所釋放的能量看作該化學鍵的鍵能，鍵能的大小可用于估算化學反應的反應熱(h)，已知化學鍵 hh、clcl、hcl 鍵能 436 kjmol 1 、243 kjmol 1 、431 kjmol 1 。則下列熱化學方程式不正確的是( a ) a 12 h 2 (g)1

11、2 cl 2 (g)hcl(g) h91.5 kjmol 1 bh 2 (g)cl 2 (g)2hcl(g) h183 kjmol 1 c2hcl(g)h 2 (g)cl 2 (g) h183 kjmol 1 d 12 h 2 (g)12 cl 2 (g)hcl(g) h91.5 kjmol 1 【解析】 12 h 2 (g)12 cl 2 (g)hcl(g)；h12 436 kjmol 1 12 243 kjmol 1 431 kjmol 1 91.5 kjmol 1 ，a 錯誤；d 正確；h2 (g)cl 2 (g)2hcl(g)；h436 kjmol1 243 kjmol 1 (2431

12、) kjmol 1 183 kjmol 1 ，b 正確；2hcl(g)h 2 (g)cl 2 (g)；h(2431) kjmol 1 (436 kjmol 1 243 kjmol 1 )183 kjmol 1 ，c 正確。 7氧化亞銅是一種重要的工業(yè)原料。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。 下列有關(guān)判斷正確的是( d ) a碳c(s)的燃燒熱為110.4 kjmol 1 b氧化亞銅與氧氣的反應為吸熱反應 c氧化亞銅與氧氣反應的活化能為 292 kjmol 1 d足量炭粉與cuo反應生成cu 2 o的熱化學方程式為c(s)2c

13、uo(s)cu 2 o(s)co(g) h35.6 kjmol 1 【解析】 燃燒熱是指 1 mol 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，而該題中 c(s)燃燒的生成物為 co，故通過 h9.2 kjg 1 12 gmol 1 110.4 kjmol 1 ，計算所得的結(jié)果不是碳c(s)的燃燒熱，a 項錯誤；由題給圖像可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，該反應放熱，b 項錯誤；由題給圖像可知，氧化亞銅與氧氣反應的活化能為348 kjmol 1 ，c 項錯誤；根據(jù)題給信息可得熱化學方程式 2c(s)o2 (g)2co(g) h 1 220.8 kjmol 1 ；根據(jù)題圖信息可寫出熱化

14、學方程式 2cu2 o(s)o 2 (g)4cuo(s) h 2292 kjmol 1 。足量炭粉與氧化銅反應的熱化學方程式為 c(s)2cuo(s)cu2 o(s)co(g) h，得 12 ()，則 h12 (h 1 h 2 )35.6 kjmol 1 ，d 項正確。 8n 2 o 和 co 是環(huán)境污染性氣體，可在 pt 2 o 表面轉(zhuǎn)化為無害氣體，其反應為 n2 o(g)co(g) co 2 (g)n 2 (g) h，有關(guān)化學反應的物質(zhì)變化過程(圖 1)及能量變化過程(圖 2)如下： 下列說法正確的是( b ) a由圖 1 可知 h 1 hh 2 b由圖 2 可知 h226 kjmol 1

15、 c為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)化需不斷向反應器中補充 pt 2 o 和 pt2 o2 d由圖 2 可知該反應正反應的活化能大于逆反應的活化能 【解析】 a 項，由圖 1 知，n 2 o(g)pt 2 o (s)pt2 o2 n 2 (g) h 1 ，co(g)pt 2 o2pt 2 o co2 (g) h 2 ，由蓋斯定律可得，hh 1 h 2 ，錯誤；b 項，由圖 2 知，反應物為 n 2 o(g)co(g)，生成物為 co 2 (g)n 2 (g)，h134 kjmol 1 360 kjmol 1 226 kjmol 1 ，正確；c 項，由圖 1 知，pt2 o 是催化劑，轉(zhuǎn)化過程中無需向反應器中補充，錯

16、誤；d 項，由圖 2 知，該反應正反應的活化能小于逆反應的活化能，錯誤。 9(2021杭州模擬)已知：(1)zn(s) 12 o 2 (g)zno(s)，h348.3 kjmol 1 ， (2)2ag(s) 12 o 2 (g)ag 2 o(s)，h 31.0 kjmol 1 ，則 zn(s)ag2 o(s)zno(s)2ag(s)的 h 等于( b ) a379.3 kjmol 1 b317.3 kjmol 1 c332.8 kjmol 1 d317.3 kjmol 1 【解析】 根據(jù)蓋斯定律可知，(1)(2)即得到 zn(s)ag 2 o(s)zno(s)2ag(s)，所以反應熱 h348

17、.3 kjmol 1 31.0 kjmol 1 317.3 kjmol 1 ，故答案為 b。 10已知：2h 2 o(l)2h 2 (g)o 2 (g) h571.0 kj/mol。以太陽能為熱源分解 fe 3 o 4 ，經(jīng)熱化學鐵氧化合物循環(huán)分解水制 h 2 的過程如下 ： 過程：2fe 3 o 4 (s)6feo(s)o 2 (g) h313.2 kj/mol 過程： 下列說法不正確的是( c ) a過程中每消耗 232 g fe 3 o 4 轉(zhuǎn)移 2 mol 電子 b過程熱化學方程式為 3feo(s)h 2 o(l)h 2 (g)fe 3 o 4 (s) h128.9 kj/mol c過

18、程、中能量轉(zhuǎn)化的形式依次是：太陽能化學能熱能 d鐵氧化合物循環(huán)制 h 2 具有成本低、產(chǎn)物易分離等優(yōu)點 【解析】 過程中每消耗 232 g(即 1 mol)fe 3 o 4 反應生成 0.5 mol o 2 ，反應轉(zhuǎn)移 0.54 mol 電子，故 a 正確；由蓋斯定律可知，(總反應 12 過程反應12 )得過程反應，3feo(s) h 2 o(l)h 2 (g)fe 3 o 4 (s)，則 h571.0 kj/mol 12 (313.2 kj/mol)12 128.9 kj/mol，故 b 正確；過程和過程都是吸熱反應，過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能轉(zhuǎn)化為化學能，過程中能量轉(zhuǎn)化的形式還是熱能轉(zhuǎn)

19、化為化學能，故 c 錯誤；鐵氧化合物循環(huán)制 h 2 以太陽能為熱源分解 fe 3 o 4 ，以水和 fe 3 o 4 為原料，具有成本低的特點，氫氣和氧氣分步生成，具有產(chǎn)物易分離的優(yōu)點，故 d 正確。 11(1)真空碳熱還原氧化法可實現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁，其相關(guān)的熱化學方程式如下： al 2 o 3 (s)alcl 3 (g)3c(s)3alcl(g)3co(g) ha kjmol 1 3alcl(g)2al(l)alcl 3 (g) hb kjmol 1 反應al2 o 3 (s)3c(s)2al(l)3co(g)的 h_(ab)_kjmol 1 (用含 a、b 的代數(shù)式表示)； (2)已知

20、2so 2 (g)o 2 (g)2so 3 (g) h 反應過程的能量變化如圖所示，已知 1 mol so 2 (g)氧化為 1 mol so 3 放出 99 kj 的熱量，請回答下列問題： 圖中 a 表示_反應物總能量_。 e 的大小對該反應的反應熱_無_(填"有'或"無')影響。 該反應通常用 v 2 o 5 作催化劑，加 v 2 o 5 會使圖中 b 點_降低_(填"升高'或"降低')。 【解析】 (1)al 2 o 3 (s)alcl 3 (g)3c(s)3alcl(g)3co(g) ha kjmol 1 ，3al

21、cl(g)2al(l)alcl 3 (g) hb kjmol 1 ，結(jié)合蓋斯定律可知，反應得到al 2 o 3 (s)3c(s)2al(l)3co(g) h(ab) kjmol 1 。(2)圖中 a 表示反應物總能量。e 為活化能，反應熱可表示為正逆反應活化能之差，活化能的大小與反應熱無關(guān)。催化劑能夠降低反應的活化能，不影響反應物和生成物能量高低，因此圖中 b 點會降低。 12(2021太原模擬)在火箭推進器中裝有強還原劑肼(n 2 h 4 )和強氧化劑(h 2 o 2 )，當它們混合時，即產(chǎn)生大量的 n 2 和水蒸氣，并放出大量熱。已知 0.4 mol 液態(tài)肼和足量 h 2 o 2 反應，生

22、成氮氣和水蒸氣，放出 256.65 kj 的熱量。 (1)寫出該反應的熱化學方程式_n 2 h 4 (l)2h 2 o 2 (l)n 2 (g)4h 2 o(g) h641.625 kjmol 1 _。 (2)已知 h 2 o(l)h 2 o(g)；h44 kjmol 1 ，則 16 g 液態(tài)肼燃燒生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是_408.8_kj。 (3)上述反應應用于火箭推進劑，除釋放大量的熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很 突出的優(yōu)點是_生成 n 2 和 h 2 o，對環(huán)境無污染_。 (4)已知 n 2 (g)2o 2 (g)2no 2 (g) h67.7 kjmol 1 ，n2 h 4

23、 (g)o 2 (g)n 2 (g)2h 2 o(g) h534 kjmol 1 ，根據(jù)蓋斯定律寫出肼與 no2 完全反應生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學方程式_2n 2 h 4 (g)2no 2 (g)3n 2 (g)4h 2 o(g) h1 135.7 kjmol 1 _。 【解析】 (1)0.4 mol 液態(tài)肼和足量雙氧水反應生成氮氣和水蒸氣時放出 256.65 kj 的熱量，1 mol 液態(tài)肼放出的熱量為 256.65 kj1 mol0.4 mol 641.625 kj，該反應的熱化學方程式是n 2 h 4 (l)2h 2 o 2 (l)n 2 (g)4h 2 o(g) h641.625 kj

24、mol 1 。(2)已知：n2 h 4 (l)2h 2 o 2 (l)n 2 (g)4h 2 o(g) h641.625 kj/mol，h 2 o(l)h 2 o(g) h44 kj/mol，根據(jù)蓋斯定律，4 得 n 2 h 4 (l)2h 2 o 2 (l)n 2 (g)4h 2 o(l) h817.625 kj/mol,16 g 液態(tài)肼的物質(zhì)的量16 g/32 g/mol0.5 mol，完全反應生成液態(tài)水時放出的熱量為 0.5 mol817.625 kj/mol408.8 kj。(3)肼(n 2 h 4 )和 h 2 o 2 反應，產(chǎn)物為氮氣和水，無污染。(4)已知：.n 2 (g)2o

25、2 (g)2no 2 (g) h67.7 kj/mol；.n 2 h 4 (g)o 2 (g)n 2 (g)2h 2 o(g) h543 kj/mol 根據(jù)蓋斯定律，2得 2n 2 h 4 (g)2no 2 (g)3n 2 (g)h 2 o(g) h1 153.7 kj/mol。 13按要求寫出下列反應的熱化學方程式。 (1)以 co 2 和 nh 3 為原料可合成尿素co(nh 2 ) 2 。 已知： 2nh 3 (g)co 2 (g)nh 2 coonh 4 (s) h 1 159.47 kjmol 1 nh 2 coonh 4 (s)co(nh 2 ) 2 (s)h 2 o(g) h 2

26、 116.49 kjmol 1 h 2 o(l)h 2 o(g) h 3 44.0 kjmol 1 則nh 3 和co 2 合成尿素和液態(tài)水的熱化學方程式為_2nh 3 (g)co 2 (g)co(nh 2 ) 2 (s)h 2 o(l) h86.98 kjmol 1 _。 (2)已知 25 、101 kpa 時： 2so 2 (g)o 2 (g)2so 3 (g) h 1 197 kjmol 1 h 2 o(g)h 2 o(l) h 2 44 kjmol 1 2so 2 (g)o 2 (g)2h 2 o(g)2h 2 so 4 (l) h 3 545 kjmol 1 則 so 3 (g)與 h 2 o(l)反應的熱化學方程式為_so 3 (g)h 2 o(l)h 2 so 4 (l) h130 kjmol 1 _。 (3)工業(yè)上利用甲烷催化還原 no x 可減少氮氧化物