專題33 反應(yīng)熱計(jì)算-鍵能 十年（2015-2024）高考化學(xué)真題分類匯編(解析版)

2013-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題33反應(yīng)熱計(jì)算——鍵能考點(diǎn)十年考情(2015-2024)命題趨勢考點(diǎn)1選擇題型計(jì)算2022·浙江省6月卷、2021·重慶卷、2021?浙江1月卷、2016·海南卷、2015·海南卷能源問題已成為全球性的熱點(diǎn)問題，這幾年高考中該類試題的數(shù)目呈上升趨勢，考查的內(nèi)容不斷拓展，難度有所提高，近兩年對化學(xué)鍵與能量的關(guān)系進(jìn)行了不同程度的考查，從不同的角度設(shè)問，結(jié)合新能源的開發(fā)，把反應(yīng)熱與能源結(jié)合起來進(jìn)行考查，將是今后命題的方向?？键c(diǎn)2非選擇題型計(jì)算2023·全國新課標(biāo)卷、2021·海南卷、2021·湖北卷、2021·湖南卷、2020?浙江7月卷、2018?天津卷考點(diǎn)1選擇題型計(jì)算1．(2022·浙江省6月卷，18)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，下列物質(zhì)氣態(tài)時(shí)的相對能量如下表：物質(zhì)(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/kJ·mol-l249218391000可根據(jù)HO(g)+HO(g)=H2O2(g)計(jì)算出H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol-l。下列說法不正確的是()A．H2的鍵能為436kJ·mol-lB．O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍C．解離氧氧單鍵所需能量：HOOH2O2D．H2O(g)+O(g)=H2O2(g)ΔH＝-143kJ·mol?1【答案】C【解析】A項(xiàng)，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，H2的鍵能為218×2=436kJ·mol-l，A正確；B項(xiàng)，由表格中的數(shù)據(jù)可知O2的鍵能為：249×2=498kJ·mol-l，由題中信息可知H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol-l，則O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍，B正確；C項(xiàng)，由表格中的數(shù)據(jù)可知HOO=HO+O，解離其中氧氧單鍵需要的能量為249+39-10=278kJ·mol-l，H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol-l，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由表中的數(shù)據(jù)可知H2O(g)+O(g)=H2O2(g)的，D正確；故選C。2．(2021·重慶卷，18)】“天朗氣清，惠風(fēng)和暢?！毖芯勘砻?，利用Ir+可催化消除大氣污染物N2O和CO，簡化中間反應(yīng)進(jìn)程后，相對能量變化如圖所示。已知CO(g)的燃燒熱?H=-283kJ·mol-1，則2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的反應(yīng)熱?H(kJ·mol-1)為()A．-152 B．-76 C．+76 D．+152【答案】A【解析】已知CO(g)的燃燒熱?H=-283kJ·mol-1，可得①，由圖可得N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)?H=-330+123-229+77=-359kJ/mol②，由蓋斯定律，(反應(yīng)②-①)×2可得反應(yīng)2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)，反應(yīng)熱?H=(-359+283)×2=-152kJ·mol-1，故選A。3．(2021?浙江1月卷，20)已知共價(jià)鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息如下表：共價(jià)鍵H-HH-O鍵能/(kJ·mol-1)436463熱化學(xué)方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1則2O(g)=O2(g)的ΔH為()A．428kJ·mol-1 B．-428kJ·mol-1 C．498kJ·mol-1 D．-498kJ·mol-1【答案】D【解析】反應(yīng)的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol，解得O-O鍵的鍵能為498kJ/mol，2個(gè)氧原子結(jié)合生成氧氣的過程需要釋放能量，因此2O(g)=O2(g)的ΔH=-498kJ/mol。4．(2016·海南卷，6)油酸甘油酯(相對分子質(zhì)量884)在體內(nèi)代謝時(shí)可發(fā)生如下反應(yīng)：C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃燒熱△H為()A．3.8×104kJ·mol-1B．－3.8×104kJ·mol-1C．3.4×104kJ·mol-1D．－3.4×104kJ·mol-1【答案】D【解析】燃燒熱指的是燃燒1mol可燃物生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。燃燒1kg油酸甘油酯釋放出熱量3.8×104kJ，則燃燒1mol油酸甘油酯釋放出熱量為3.4×104kJ，則得油酸甘油酯的燃燒熱△H=－3.4×104kJ·mol-1。故選D。5．(2015·海南卷，4)已知丙烷的燃燒熱ΔH=-2215kJ·mol-1，若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8g水，則放出的熱量約為()A．55kJ B．220kJ C．550kJ D．1108kJ【答案】A【解析】丙烷的分子式是C3H8，1mol丙烷燃燒會(huì)產(chǎn)生4mol水，則丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8g水，消耗丙烷的物質(zhì)的量是n(C3H8)=14n(H2O)=14m(H2O)÷M=1.8g÷18g·mol-1÷4=0.025mol，所以反應(yīng)放出的熱量是Q=2215kJ·mol-1×0.025mol=55.375kJ，因此大約數(shù)值與選項(xiàng)考點(diǎn)2非選擇題型計(jì)算1．(2023·全國新課標(biāo)卷，10節(jié)選)氨是最重要的化學(xué)品之一，我國目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位。(1)根據(jù)圖1數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)的?！敬鸢浮?1)-45【解析】(1)在化學(xué)反應(yīng)中，斷開化學(xué)鍵要消耗能量，形成化學(xué)鍵要釋放能量，反應(yīng)的焓變等于反應(yīng)物的鍵能總和與生成物的鍵能總和的差，因此，由圖1數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)的。2．(2021·海南卷，16節(jié)選)碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化廣泛存在于自然界及人類的生產(chǎn)和生活中。已知25℃，時(shí)：①葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，放出2804kJ熱量。②?；卮饐栴}：(1)25℃時(shí)，CO2(g)和H2O(l)經(jīng)光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的熱化學(xué)方程式為___________。(2)25℃，時(shí)，氣態(tài)分子斷開化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。已知O=O、C≡O(shè)鍵的鍵焓分別為495kJ·mol－1、799kJ·mol－1，CO2(g)分子中碳氧鍵的鍵焓為___________。【答案】(1)6CO2(aq)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g)ΔH＝+2804kJ·mol－1(2)664.75(3)(4)3.25×103【解析】(1)由題意可知，反應(yīng)①為1mol葡萄糖在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出2804kJ的熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(aq)+6H2O(l)ΔH＝-2804kJ·mol－1，二氧化碳和液態(tài)水經(jīng)光合作用生成葡萄糖和氧氣的反應(yīng)為葡萄糖燃燒的逆反應(yīng)，生成1mol葡萄糖會(huì)吸收2804kJ的熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為6CO2(aq)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g)ΔH＝+2804kJ·mol－1；(2)由反應(yīng)熱的焓變?yōu)榉磻?yīng)物的鍵焓之和與生成物的鍵焓之和的差值可得：反應(yīng)②的焓變=—283kJ/mol，解得E(C=O)==664.75kJ/mol。3．(2021·湖北卷，19節(jié)選)丙烯是一種重要化工原料，可以在催化劑作用下，由丙烷直接脫氫或氧化脫氫制備。反應(yīng)Ⅰ(直接脫氫)：C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)△H1＝＋125kJ·mol1反應(yīng)Ⅱ(氧化脫氫)：C3H8(g)＋EQ\f(1,2)O2(g)＝C3H6(g)＋H2O(g)△H2＝－118kJ·mol1(1)已知鍵能：E(C－H)＝416kJ·mol1，E(H－H)＝436kJ·mol1，由此計(jì)算生成1mol碳碳π鍵放出的能量為kJ。【答案】(1)271【解析】(1)反應(yīng)Ⅰ中斷裂2molC—H鍵、形成1mol碳碳π鍵和1molH—H鍵，故416kJ·mol1×2－E(碳碳π鍵)－436kJ·mol1＝＋125kJ·mol1，解得E(碳碳π鍵)＝271kJ·mol1。4．(2021·湖南卷，16節(jié)選))氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體，且安全、易儲(chǔ)運(yùn)，可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。方法Ⅰ.氨熱分解法制氫氣相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)化學(xué)鍵N≡NH﹣HN﹣H鍵能E/(kJ?mol﹣1)946436.0390.8在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2。回答下列問題：(1)反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)△H＝kJ?mol﹣1；【答案】(1)+90.8【解析】(1)由△H＝反應(yīng)物鍵能和﹣生成物鍵能和可知，該反應(yīng)的△H＝2×(390.8kJ?mol﹣1×3)﹣[(946kJ?mol﹣1)+(436.0kJ?mol﹣1×3)]＝+90.8kJ?mol﹣1。5．(2020?浙江7月卷，100mL0.200mol·L?1CuSO4溶液與1.95g鋅粉在量熱計(jì)中充分反應(yīng)。測得反應(yīng)前溫度為20.1℃，反應(yīng)后最高溫度為30.1℃。已知：反應(yīng)前后，溶液的比熱容均近似為4.18J·g?1·℃?1、溶液的密度均近似為1.00g·cm?3，忽略溶液體積、質(zhì)量變化和金屬吸收的熱量。請計(jì)算：(1)反應(yīng)放出的熱量Q＝________J。(2)反應(yīng)Zn(s)＋CuSO4(aq)eq\o(=)ZnSO4(aq)＋Cu(s)的ΔH＝________kJ·mol?1(列式計(jì)算)?！敬鸢浮?1)4.18×103(2)eq?\f(4.18×103÷1000,0.100×0.200)＝?209【解析】(1)100mL0.200mol/LCuSO4溶液與1.95g鋅粉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu，忽略溶液體積、質(zhì)量變化可知，溶液的質(zhì)量m==1.00g/cm3×100mL(cm3)=100g，忽略金屬吸收的熱量可知，反應(yīng)放出的熱量Q=cm=4.18×100g×(30.1-20.1)=4.18×103J；(2)上述反應(yīng)中硫酸銅的物質(zhì)的量n(CuSO4)=0.200mol/L×0.100L=0.020mol，鋅粉的物質(zhì)的量n(Zn)==0.030mol，由此可知，鋅粉過量。根據(jù)題干與第(1)問可知，轉(zhuǎn)化0.020mol硫酸銅所放出的熱量為4.18×103J，又因?yàn)樵摲磻?yīng)中焓變?chǔ)代表反應(yīng)1mol硫酸銅參加反應(yīng)放出的熱量，單位為kJ/mol，則可列出計(jì)算式為：。6．(2018?天津卷，8節(jié)選)CO2是一種廉價(jià)的碳資源，其綜合利用具有重要意義?；?/p>