新高考2021屆高考化學(xué)小題必練9化學(xué)能與熱能(含答案)

1、 高考化學(xué)小題必練(新高考)小題必練9：化學(xué)能與熱能考查化學(xué)反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的斷裂和形成過程中的能量變化，吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的判斷，能量的轉(zhuǎn)化和利用，熱化學(xué)方程式的意義，熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷；利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式和進(jìn)行反應(yīng)熱計(jì)算。1.【2020年江蘇卷】反應(yīng)SiCl(g)+2H(g)高溫Si(s)+4HCl(g可用于純硅的制備。下列有42關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()該反應(yīng)AH0、ASV0寸C4(HCl)B該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。a)“2(H)42高溫下反應(yīng)每生成lmolSi需消耗2X22.4LH2用E表示鍵能，該反應(yīng)AH=4E(SiCl)+2E(HH)-4E(HCl)【答案】B【解

2、析】SiCl、H、HCl為氣體，且反應(yīng)前氣體系數(shù)之和小于反應(yīng)后氣體系數(shù)之和，因42此該反應(yīng)為熵增，即AS0,故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=，故B正確；C.題中說的是高溫，不是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，因此不能直接用c(SiCl)-C2(H)4222.4Lmoli計(jì)算，故C錯(cuò)誤；D.AH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和，即AH=4E(SiCl)+2E(HH)-4E(HCl)-2E(SiSi)，故D錯(cuò)誤；答案為B?！军c(diǎn)睛】熵代表的是體系的混亂度，混亂度越大，熵越大?！?020年天津卷】理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)匚二HNC(g)異構(gòu)化反應(yīng)過程的能量變化如圖所

3、示。下列說法錯(cuò)誤的是()一QH匸N反應(yīng)it程HCN比HNC穩(wěn)定該異構(gòu)化反應(yīng)的AH=+59.3kJmol1正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能D使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱【答案】D【解析】A.根據(jù)圖中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根據(jù)能量越低越穩(wěn)定，因此HCN比HNC穩(wěn)定，故A正確；B.根據(jù)焓變等于生成物總能量減去反應(yīng)物總能量，因此該異構(gòu)化反應(yīng)的AH=59.3kJmol-i-0=+59.3kJ-mol-1，故B正確;C.根據(jù)圖中信息得出該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能，故C正確；D.使用催化劑，不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱，只改變反應(yīng)路徑，反應(yīng)熱只與反應(yīng)物和生成物的總能量有

4、關(guān)，故D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】反應(yīng)熱的計(jì)算根據(jù)圖形中給出的數(shù)據(jù)，套入到反應(yīng)熱等于生成物的總能量之和-反應(yīng)物的總能量之和中即可求得?！?020年北京卷】依據(jù)圖示關(guān)系，下列說法不正確的是()石墨燃燒是放熱反應(yīng)1molC(石墨)和lmolCO分別在足量0中燃燒，全部轉(zhuǎn)化為CO,前者放熱多22C(石墨)+C0(g)=2C0(g)AH=AH-AH212化學(xué)反應(yīng)的AH,只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)【答案】C【解析】所有的燃燒都是放熱反應(yīng)，根據(jù)圖示，C(石墨)+O(g)=CO(g)22AHi=-393.5kJ/mol,AHiAH的是()12C(s)+O(g)=CO(g)AHC(s)+O(g)=CO(

5、g)AH221222S(s)+O(g)=SO(g)AHS(g)+O(g)=SO(g)AH221222H(g)+O(g)=HO(l)AH2H(g)+O(g)=2HO(l)AH222212222CaCO(s)=CaO(s)+CO(g)AHCaO(s)+HO(l)=Ca(OH)(s)AH321222B.C.D.【答案】A【解析】碳單質(zhì)完全燃燒生成二氧化碳放熱多于不完全燃燒生成一氧化碳放的熱，反應(yīng)的焓變是負(fù)值，故AHAH，故符合12題意；化學(xué)反應(yīng)方程式的系數(shù)加倍，焓變數(shù)值加倍，該化合反應(yīng)是放熱的，所以焓變值是負(fù)值，2AH=AH，AHAH，故符合題意；CaCO(s)二CaO(s)+CO(g)反應(yīng)是吸熱反

6、應(yīng)，21232AH0；CaO(s)+HO(l)=Ca(OH)(s)，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，AHAH,22212故符合題意。故選A。8下列說法或表示方法正確的是()由“C(石墨)=C(金剛石)AH=+1.9kJ/mol”可知金剛石比石墨穩(wěn)定在lOlKPa時(shí)，lmol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱相同的條件下，如果lmol氫原子所具有的能量為E,1mol氫分子的能量為E,則2E21E2HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱AH=-57.3kJ/mol，則HSO和Ca(OH)反應(yīng)的中和熱為42AH=-(2X57.3)kJ/mol【答案】C【解析】A.由“C(石墨)=C(金剛石)AH=+1.9kJ/mol”，金剛石的

7、能量高于石墨，所以金剛石不如石墨穩(wěn)定，A不正確；B.在lOlKPa時(shí)，lmol碳完全燃燒放出的熱量為碳的燃燒熱；若燃燒不充分，所放出的熱量不是碳的燃燒熱，B不正確；C.相同的條件下，如果lmol氫原子所具有的能量為E，lmol氫分子的能量為E,則由氫原子形成氫分子l2時(shí)，形成化學(xué)鍵，放出熱量，所以2EE，C正確；D.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱l2AH=-57.3kJ/mol，則HSO和Ca(OH)反應(yīng)，由于生成CaSO也會(huì)放出熱量，熱量數(shù)值偏大，424所以中和熱為AH-(2X57.3)kJ/mol,D不正確；故選C。(雙選)固態(tài)或氣態(tài)碘分別與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：H(g)+I(?)2H

8、I(g)AH=-9.48kJ/molH(g)+I(?)2HI(g)AH=+26.48kJ/mol22下列判斷正確的是()反應(yīng)中的I為氣態(tài)，反應(yīng)中的I為固態(tài)22O.lmolH2(g)與足量碘充分發(fā)生反應(yīng)，放出9.48kJ熱量反應(yīng)中，使用適當(dāng)催化劑，可以減小AH2lmol固態(tài)碘完全升華會(huì)吸熱35.96kJ【答案】AD【解析】A.反應(yīng)-得：I（?）匸二I（?）AH=-35.96kJ/mol，則反應(yīng)中的221I為氣態(tài)，反應(yīng)中的I為固態(tài)，A正確；B.由反應(yīng)知，lmolH（g）與1molI（g）完全2222反應(yīng)生成2molHI（g），放熱9.48kJ，現(xiàn)O.lmol屯）與足量碘充分發(fā)生反應(yīng)，則放出的熱量小

9、于0.948kJ,B不正確；C.反應(yīng)中，使用適當(dāng)催化劑，不能改變反應(yīng)的熱效應(yīng)，AH2不變，C不正確；D.由A中的計(jì)算可知，1mol氣態(tài)碘完全轉(zhuǎn)化為固態(tài)碘會(huì)放熱35.96kJ，則lmol固態(tài)碘完全升華會(huì)吸熱35.96kJ，D正確；故選AD。（雙選）研究表明CO與NO在Fe+作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程如圖所示，兩2步反應(yīng)分別為NO+Fe+=N+FeO+（慢）、FeO+CO=CO+Fe+（快）。下列說法正確的是（）222；F削+MR一FeO十M；X8oOo反應(yīng)歷耙反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，總反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率由反應(yīng)決定Fe+使反應(yīng)的活化能減小，F(xiàn)eO+是中

10、間產(chǎn)物若轉(zhuǎn)移lmol電子，則消耗標(biāo)況下11.2LNO2【答案】CD【解析】A.反應(yīng)NO+Fe+=N+FeO+（慢）中N的化合價(jià)由+1價(jià)變?yōu)?價(jià)，F(xiàn)e的化合價(jià)由+122價(jià)變?yōu)?3價(jià)，化合價(jià)發(fā)生改變，反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，同理FeO+CO=CO+Fe+（快）中Fe2元素的化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?1價(jià)，C的化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?4價(jià)，化合價(jià)發(fā)生改變，故反應(yīng)也是氧化還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B.由圖中可知兩步反應(yīng)的反應(yīng)物總能量均高于生成物總能量,故均為放熱反應(yīng)，總反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是由慢反應(yīng)決定的，故由反應(yīng)決定，B錯(cuò)誤；C.由歷程圖中可知，F(xiàn)e+是催化劑，F(xiàn)eO+是中間產(chǎn)物，故Fe+使反應(yīng)的活化能減小，F(xiàn)eO+是中間

11、產(chǎn)物,C正確；D.由反應(yīng)NO+CO=N+CO可知，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了2mol電子，故若轉(zhuǎn)移1mol電子,222則消耗0.5molNO，標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.5molNO的體積為11.2L,D正確；答案選CD。22按要求書寫熱化學(xué)方程式盹)*200朋02仞泅+旳血)反應(yīng)過鋰一定條件下，由SO和CO反應(yīng)生成S和CO的能量變化如圖所示，寫出該反應(yīng)的熱化22學(xué)方程式CO(g)和CHOH(l)的燃燒熱AH分別為-283.0kJmol-和-726.5kJmol%則甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為已知HO(g)=HO(l)AH=-44kJmolT22化學(xué)鍵O=O(g)HHHO鍵能/(kjmol-i)49

12、6436463則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為【答案】(1)2CO(g)+SO(g)=S(s)+2CO(g)AH=-270kJmol-iCHOH(1)+O(g)=CO(g)+2HO(l)AH=-443.5kJmol-322H(g)+O(g)=HO(1)AH=-286kJmol-i2222【解析(1)根據(jù)圖象分析，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)，2molCO(g)和1molSO(g)反應(yīng)生成1molS(s)和2molCO(g)放出的熱量為679kJ-409kJ=270kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)AH=-270kJmol-】；(2

13、)由CO(g)和CHOH的燃燒熱AH分別為-283.0kJmol和-726.5kJmol，則有：3CO(g)+O(g)=CO2223(g)AH=-283.0kJmol-iCHOH(l)+O(g)=CO(g)+2HO(l)AH=-726.5kJmolj32222由蓋斯定律可知用-得反應(yīng)CHOH(1)+O(g)=CO(g)+2HO(l)，該反應(yīng)的反應(yīng)熱322AH=-726.5kJmol-1-(-283.0kJmol-i)=-443.5kJmolf即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CHOH(1)+O(g)=CO(g)+2HO(l)AH=-443.5kJmol-】；根據(jù)表322中鍵能

14、數(shù)據(jù)，可得化學(xué)反應(yīng)H(g)+O(g)=HO(g)的反應(yīng)熱2222=(436+x496-2x463)kJmol-i=-242kJmol-i，已知HO(g)=HO(l)AH=-44kJmol-i,222即當(dāng)1mol水蒸氣變成液態(tài)水時(shí)要放出44kJ熱量，故有H(g)+】O(g)=H0(l)的反應(yīng)熱為2222-(242+44)kJmol-i=-286kjmol-i；故表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)+202(g)=H20(l)AH=-286kJ皿。1-1；故答案為：H2(g)+202(g)=H20(1)AH=-286kJmolT。12-近期發(fā)現(xiàn)，H2S是繼NO、CO之后的第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)

15、分子，它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。回答下列問題：下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。熱化擎硫碗循環(huán)水分解制鍍乘統(tǒng)(I)I=5+HjO+-O2(g隅=7W-TPdR,；2HI(aq=H2(g)-r2(s)I$0心)+2HQU)=2HI(3q)+H;SO.(nq)dJY-151kJ-morAZ/D=ll0ldmd_1II7S(g)+HiSO/aq)=S(s)SO(g)2HO(0礙=61口皿L抱化弾硫碘循環(huán)硫化氫幷解嚴(yán)產(chǎn)氫氣、硫黃乘統(tǒng)(11)通過計(jì)算，可知系統(tǒng)(I)和系統(tǒng)(II)制氫的熱化學(xué)方程式分別為，制得等量H所需能量較少的是21【答

16、案】H0(l)=H(g)+0(g)AH=+286kJ/mol2222HS(g)=H(g)+S(s)AH=+20kJ/mol系統(tǒng)(II)22AH=+327kJ/molSO(g)+I(s)+1221【解析】HSO(aq)=SO(g)+HO(l)+O(g)2422222HI(aq)=H(g)+I(s)AH=+1102232HO(l)=2HI(aq)+HSO(aq)AH=151kJ/mol2242kJ/molAH=+61kJ/mol，+，整理可得系統(tǒng)(I)4HS(g)+HSO(aq)=S(s)+S0(g)+2H0(l)224221的熱化學(xué)方程式HO(l)=H(g)+O(g)AH=+286kJ/mol:

17、十+，整理可得系統(tǒng)(II)2222的熱化學(xué)方程式HS(g)=H(g)+S(s)AH=+20kJ/mol。根據(jù)系統(tǒng)I、系統(tǒng)II的熱化學(xué)方程22式可知：每反應(yīng)產(chǎn)生1mol氫氣，后者吸收的熱量比前者少，所以制取等量的H所需能量較2少的是系統(tǒng)II。13已知2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出572kJ的熱量，反應(yīng)方程式是2H(g)+0(g)=2H0(l)。請(qǐng)回答下列問題:222該反應(yīng)的生成物能量總和(填“大于”、“小于”或“等于”)反應(yīng)物能量總和。若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量(填“”、“”或“=”)572kJ。FeS焙燒產(chǎn)生的SO可用于制硫酸。已知25C、lOlkPa時(shí)：222SO(g)

18、+O(g)2SO(g)AH=197kJmol-i2231HO(g)=HO(l)AH=-44kJmol-i2222SO(g)+O(g)+2HO(g)=2HSO(l)AH=-545kJmol-iTOC o 1-5 h z222243則SO3(g)與h2o反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是。已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：6C(s)+5H(g)+3N(g)+9O(g)=2CH(ONO)(l)AH22352312H(g)+O(g)=2HO(g)AH2222C(s)+O(g)=CO(g)ah223則反應(yīng)4CH(ONO)仃)=12CO(g)+lOHO(g)+O(g)+6N(g)的AH為。5232222【答案】(1)小于SO(g)+HO(l)=HSO(l)AH=130kJmol22412AH+5AH2AH21【解析(1)氫氣燃燒是