2024版高考化學(xué)考點(diǎn)分類匯編(近3年真題+模擬)專題五-化學(xué)能與熱能

PAGEPAGE1專題五化學(xué)能與熱能高考試題考點(diǎn)一化學(xué)反響中能量變化的概念及計(jì)算1.(2024年北京理綜,6,6分)以下設(shè)備工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是()ABCD硅太陽能電池鋰離子電池太陽能集熱器燃?xì)庠?.(2024年大綱全國理綜,9,6分)反響A+BC(ΔH<0)分兩步進(jìn)行:①A+BX(ΔH>0),②XC(ΔH<0)。以下示意圖中,能正確表示總反響過程中能量變化的是()3.(2024年江蘇化學(xué),4,2分)某反響的反響過程中能量變化如以下圖(圖中E1表示正反響的活化能,E2表示逆反響的活化能)。以下有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.該反響為放熱反響B(tài).催化劑能改變?cè)摲错懙撵首僀.催化劑能降低該反響的活化能D.逆反響的活化能大于正反響的活化能4.(2024年上海化學(xué),3,2分)據(jù)報(bào)道,科學(xué)家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。以下有關(guān)水分解過程的能量變化示意圖正確的選項(xiàng)是()5.(2024年江蘇化學(xué),10,2分)以以下圖示與對(duì)應(yīng)的表達(dá)相符的是()A.圖1表示某吸熱反響分別在有、無催化劑的情況下反響過程中的能量變化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)KNO3的不飽和溶液D.圖4表示某可逆反響生成物的量隨反響時(shí)間變化的曲線,由圖知t時(shí)反響物轉(zhuǎn)化率最大6.(2024年上?；瘜W(xué),11,3分)根據(jù)碘與氫氣反響的熱化學(xué)方程式(i)I2(g)+H2(g)2HI(g)+9.48kJ(ii)I2(s)+H2(g)2HI(g)-26.48kJ以下判斷正確的選項(xiàng)是()A.254gI2(g)中通入2gH2(g),反響放熱9.48kJB.1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00kJC.反響(i)的產(chǎn)物比反響(ii)的產(chǎn)物穩(wěn)定D.反響(ii)的反響物總能量比反響(i)的反響物總能量低7.(2024年山東理綜,10,4分)以下與化學(xué)反響能量變化相關(guān)的表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.生成物總能量一定低于反響物總能量B.放熱反響的反響速率總是大于吸熱反響的反響速率C.應(yīng)用蓋斯定律,可計(jì)算某些難以直接測(cè)量的反響焓變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.(2024年大綱全國理綜Ⅱ,7,6分)下面均是正丁烷與氧氣反響的熱化學(xué)方程式(25℃,101kPa):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由此判斷,正丁烷的燃燒熱是()A.-2878kJ/mol B.-2658kJ/molC.-1746kJ/mol D.-1526kJ/mol考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷1.(2024年安徽理綜,12,6分)氫氟酸是一種弱酸,可用來刻蝕玻璃。25℃時(shí):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氫氟酸中參加VmL0.1mol·L-1NaOH溶液,以下有關(guān)說法正確的選項(xiàng)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),溶液中一定存在:c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)2.(2024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。利用反響A,可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反響A:4HCl+O22Cl2+2H2O(1):i.反響A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的熱量。ii.①H2O的電子式是。

②反響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)于反響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,反響溫度對(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)的投料比到達(dá)相同的HCl平衡轉(zhuǎn)化率時(shí),對(duì)應(yīng)的反響溫度與投料比的關(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.(2024年新課標(biāo)全國理綜,27,14分)科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反響生成甲醇,并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。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)答復(fù)以下問題:(1)用太陽能分解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,在其他條件不變的情況下,考察溫度對(duì)反響的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如以下圖(注:T1、T2均大于300℃):以下說法正確的選項(xiàng)是(填序號(hào))

①溫度為T1時(shí),從反響開始到平衡,生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)=QUOTEmol·L-1·min-1②該反響在T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的小③該反響為放熱反響④處于A點(diǎn)的反響體系從T1變到T2,到達(dá)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,充分反響到達(dá)平衡后,假設(shè)CO2的轉(zhuǎn)化率為α,那么容器內(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)極的反響式為、

正極的反響式為。

理想狀態(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,那么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響所能釋放的全部能量之比)。

4.(2024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)過程Ⅰ:加NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH至9后,升溫至30℃,通空氣將氨趕出并回收。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)過程Ⅱ:在微生物作用的條件下,NQUOTE經(jīng)過兩步反響被氧化成NQUOTE。兩步反響的能量變化示意圖如下:①第一步反響是反響(選填“放熱〞或“吸熱〞),判斷依據(jù)是。

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

(3)過程Ⅲ:一定條件下,向廢水中參加CH3OH,將HNO3復(fù)原成N2。假設(shè)該反響消耗32gCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子,那么參加反響的復(fù)原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是。

考點(diǎn)三蓋斯定律及焓變的計(jì)算1.(2024年新課標(biāo)全國理綜Ⅱ,12,6分)在1200℃時(shí),天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生以下反響: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那么ΔH4的正確表達(dá)式為()A.ΔH4=QUOTE(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)B.ΔH4=QUOTE(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)C.ΔH4=QUOTE(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)D.ΔH4=QUOTE(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)2.(2024年福建理綜,11,6分)某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO。其過程如下:mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO以下說法不正確的選項(xiàng)是()A.該過程中CeO2沒有消耗B.該過程實(shí)現(xiàn)了太陽能向化學(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)極反響式為CO+4OH--2e-CQUOTE+2H2O3.(2024年海南化學(xué),5,2分)以下反響的熱化學(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那么反響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.(2024年重慶理綜,6,6分):P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g)ΔH=bkJ·mol-1,P4具有正四面體結(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。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)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)的反響熱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.(2024年浙江理綜,12,6分)以下說法不正確的選項(xiàng)是()A.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,那么最多只能破壞冰中15%的氫鍵B.一定溫度下,醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c,電離度為α,Ka=QUOTE。假設(shè)參加少量CH3COONa固體,那么電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+向左移動(dòng),α減小,Ka變小C.實(shí)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.: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那么4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)ΔH=-1641.0kJ·mol-16.(2024年廣東理綜,9,4分)在298K、100kPa時(shí),:2H2O(g)O2(g)+2H2(g)ΔH1Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)ΔH22Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)ΔH3那么ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的選項(xiàng)是()A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH27.(2024年新課標(biāo)全國理綜,11,6分):HCN(aq)與NaOH(aq)反響的ΔH=-12.1kJ·mol-1;HCl(aq)與NaOH(aq)反響的ΔH=-55.6kJ·mol-1。那么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.(2024年重慶理綜,12,6分)H2(g)+Br2(l)2HBr(g)ΔH=-72kJ/mol,蒸發(fā)1molBr2(l)需要吸收的能量為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)需要吸收的能量/kJ436a369那么表中a為()A.404 B.260 C.230 D.2009.(2024年全國理綜Ⅱ,11,6分):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),假設(shè)實(shí)驗(yàn)測(cè)得反響放熱3695kJ,那么原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量之比是()A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶310.(2024年海南化學(xué),12,3分):Fe2O3(s)+QUOTEC(s)QUOTECO2(g)+2Fe(s)ΔH=+234.1kJ·mol-1C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1那么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-111.(2024年廣東理綜,31,16分)大氣中的局部碘源于O3對(duì)海水中I-的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究。(1)O3將I-氧化成I2的過程由3步反響組成:①I-(aq)+O3(g)IO-(aq)+O2(g)ΔH1②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq)ΔH2③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l)ΔH3總反響的化學(xué)方程式為,

其反響熱ΔH=。

(2)在溶液中存在化學(xué)平衡:I2(aq)+I-(aq)QUOTE(aq),其平衡常數(shù)表達(dá)式為。

(3)為探究Fe2+對(duì)O3氧化I-反響的影響(反響體系如圖1),某研究小組測(cè)定兩組實(shí)驗(yàn)中QUOTE濃度和體系pH,結(jié)果見圖2和下表。編號(hào)反響物反響前pH反響后pH第1組O3+I-5.211.0第2組O3+I-+Fe2+5.24.1①第1組實(shí)驗(yàn)中,導(dǎo)致反響后pH升高的原因是

。

②圖1中的A為。由Fe3+生成A的過程能顯著提高I-的轉(zhuǎn)化率,原因是。

③第2組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行18s后,QUOTE濃度下降。導(dǎo)致下降的直接原因有(雙選)。

A.c(H+)減小 B.c(I-)減小C.I2(g)不斷生成 D.c(Fe3+)增加(4)據(jù)圖2,計(jì)算3～18s內(nèi)第2組實(shí)驗(yàn)中生成QUOTE的平均反響速率(寫出計(jì)算過程,結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)。模擬試題考點(diǎn)一化學(xué)反響中能量變化的概念及計(jì)算1.(2024浙江金蘭合作組模擬)以下物質(zhì)間的反響,其能量變化符合如圖的是()A.鐵與硫粉在加熱條件下的反響B(tài).灼熱的碳與二氧化碳反響C.Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體混合D.碳酸鈣的分解2.(2024玉溪一中改編)以下表述中正確的選項(xiàng)是()A.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol,那么氫氣的燃燒熱為241.8kJB.由C(石墨,s)C(金剛石,s)ΔH=+11.9kJ·mol-1可知,金剛石比石墨穩(wěn)定C.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件的ΔH不同D.任何一個(gè)化學(xué)變化都伴隨著能量的變化3.(2024山東濟(jì)寧檢測(cè))以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.熵減的吸熱反響可能是自發(fā)反響B(tài).需要加熱的化學(xué)反響,生成物的總能量一定高于反響物的總能量C.使用催化劑既不會(huì)改變反響的限度又不會(huì)改變反響的焓變D.2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1;2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2,那么ΔH1>ΔH2考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷4.(2024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表示的為()A.碳與水反響吸收131.3kJ的熱量B.1mol碳和1mol水反響吸收131.3kJ的熱量C.1mol固態(tài)碳與1mol水蒸氣反響產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w和氫氣,吸收131.3kJ的熱量D.固態(tài)碳和氣態(tài)水各1mol反響,放出131.3kJ的熱量5.(2024黑龍江雙鴨山一中模擬)甲烷燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為55.625kJ·g-1。以下熱化學(xué)方程式中不正確的選項(xiàng)是()A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ/molB.QUOTECH4(g)+O2(g)QUOTECO2(g)+H2O(l)ΔH=-445kJ/molC.QUOTECO2(g)+H2O(l)QUOTECH4(g)+O2(g)ΔH=+445kJ/molD.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-55.625kJ/mol6.(2024四川巴中三中模擬)以下熱化學(xué)方程式中,正確的選項(xiàng)是()A.甲烷的燃燒熱ΔH為-890.3kJ·mol-1,那么甲烷燃燒的熱化學(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,那么稀醋酸和稀NaOH溶液反響的熱化學(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)的反響過程中能量變化的曲線圖,那么該反響的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=+91kJ·mol-1D.:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)ΔH=-701.0kJ/mol2Hg(l)+O2(g)2HgO(s)ΔH=-181.6kJ/mol那么Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)ΔH=-259.7kJ·mol-1考點(diǎn)三蓋斯定律及焓變的計(jì)算7.(2024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,反響式如下:①CH3OH(g)CH2O(g)+H2(g)ΔH1=+84.2kJ·mol-1向反響體系中通入氧氣,通過反響②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH2=-483.6kJ·mol-1提供反響①所需熱量,要使反響溫度維持在700℃,那么進(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∶18.(2024山東新泰汶城中學(xué)模擬)①2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1那么反響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.(2024湖北局部重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)在一定條件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-QkJ·mol-1。向一密閉容器中參加2molSO2和1molO2,達(dá)平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為90%,放出的熱量為Q1kJ;向另一相同容器中參加2molSO3,在相同條件下,達(dá)平衡時(shí)吸收的熱量為Q2kJ,那么以下關(guān)系中正確的選項(xiàng)是()A.Q>Q1>Q2 B.Q1>Q2>QC.Q1>Q>Q2 D.Q1=Q2>Q綜合演練10.(2024江西上高二中模擬)在298K、1.01×105