2025屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)+題型突破14　化學(xué)能與熱能含答案

2025屆高三高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)題型突破14化學(xué)能與熱能1.(2023·浙江1月選考)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的相對(duì)能量與反應(yīng)歷程示意圖如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相對(duì)能量為0],下列說(shuō)法不正確的是()A.E6-E3=E5-E2B.可計(jì)算Cl—Cl鍵能為2(E2-E3)kJ·mol-1C.相同條件下,O3的平衡轉(zhuǎn)化率:歷程Ⅱ>歷程ⅠD.歷程Ⅰ、歷程Ⅱ中速率最快的一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為ClO(g)+O(g)O2(g)+Cl(g)ΔH=(E5-E4)kJ·mol-12.(2022·浙江6月選考)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,下列物質(zhì)氣態(tài)時(shí)的相對(duì)能量如下表:物質(zhì)(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/(kJ·mol-1)249218391000-136-242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-1。下列說(shuō)法不正確的是()A.H2的鍵能為436kJ·mol-1B.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:HOO<H2O2D.H2O(g)+O(g)H2O2(g)ΔH=-143kJ·mol-13.(2024·全國(guó)甲卷)人類(lèi)對(duì)能源的利用經(jīng)歷了柴薪、煤炭和石油時(shí)期,現(xiàn)正向新能源方向高質(zhì)量發(fā)展。下列有關(guān)能源的敘述錯(cuò)誤的是()A.木材與煤均含有碳元素B.石油裂化可生產(chǎn)汽油C.燃料電池將熱能轉(zhuǎn)化為電能D.太陽(yáng)能光解水可制氫考情分析:化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)是從能量角度分析化學(xué)反應(yīng)變化,是高考的熱點(diǎn)。考查角度:(1)化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)產(chǎn)生的原因;(2)常見(jiàn)的熱效應(yīng)類(lèi)型;(3)反應(yīng)熱的計(jì)算;(4)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)。1.書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的“五步驟”2.反應(yīng)熱(ΔH)大小的比較(1)同一反應(yīng),反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)不同,反應(yīng)熱不同如S(g)+O2(g)SO2(g)ΔH1=-akJ·mol-1;S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH2=-bkJ·mol-1;S(g)的能量高,生成等量SO2(g)時(shí),放出熱量多,所以a>b,ΔH1<ΔH2<0。(2)晶體類(lèi)型不同,產(chǎn)物相同的反應(yīng),反應(yīng)熱不同如C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-akJ·mol-1;C(s,金剛石)+O2(g)CO2(g)ΔH2=-bkJ·mol-1;金剛石的能量高,放出熱量多,所以b>a,ΔH2<ΔH1<0。(3)根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的程度比較反應(yīng)熱大小①其他條件相同,燃燒越充分,放出熱量越多,ΔH越小,如C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH1;C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH2,則ΔH1>ΔH2。②對(duì)于可逆反應(yīng),由于反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物,所以實(shí)際放出(或吸收)的熱量小于相應(yīng)的熱化學(xué)方程式中的ΔH的絕對(duì)值。(4)根據(jù)特殊反應(yīng)的焓變情況比較如:2Al(s)+32O2(g)Al2O3(s)ΔH1=-akJ·mol-1;2Fe(s)+32O2(g)Fe2O3(s)ΔH2=-bkJ·mo-1;由于2Al(s)+Fe2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s)ΔH<0,則ΔH1<ΔH2,a>b。3.焓變的計(jì)算方法(1)根據(jù)物質(zhì)具有的能量來(lái)計(jì)算ΔH=H(生成物)-H(反應(yīng)物)(2)根據(jù)化學(xué)鍵鍵能來(lái)計(jì)算ΔH=E(反應(yīng)物的總鍵能)-E(生成物的總鍵能)=Q(反應(yīng)物斷鍵吸收能量)-Q(生成物成鍵放出能量)(3)依據(jù)燃燒熱(摩爾燃燒焓)數(shù)據(jù),利用公式直接計(jì)算反應(yīng)熱反應(yīng)熱=|燃燒熱|×n(可燃物的物質(zhì)的量)(4)依據(jù)正、逆反應(yīng)的活化能計(jì)算ΔH=E(正反應(yīng)活化能)-E(逆反應(yīng)的活化能)1.C和H2在生產(chǎn)、生活、科技中是非常重要的燃料。已知:①2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1②下列推斷正確的是()A.C(s)的燃燒熱為110.5kJ·mol-1B.H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH=+241kJ·mol-1C.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+130.5kJ·mol-1D.由②可知該反應(yīng)中,反應(yīng)物化學(xué)鍵中儲(chǔ)存的總能量比產(chǎn)物化學(xué)鍵中儲(chǔ)存的能量高2.“千畦細(xì)浪舞晴空”,氮肥保障了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的豐收。為探究(NH4)2SO4的離子鍵強(qiáng)弱,設(shè)計(jì)如圖所示的循環(huán)過(guò)程,可得ΔH4/(kJ·mol-1)為()A.+533B.+686 C.+838 D.+11433.(2023·杭州重點(diǎn)中學(xué)月考)N2、CO2與Fe+體系中存在如圖1所示物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系,已知Fe+(s)與中間產(chǎn)物N2O(g)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖2所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.ΔH=-(ΔH1+ΔH2+ΔH3)B.Fe+在反應(yīng)中作催化劑,能降低反應(yīng)的活化能C.ΔH1和ΔH2均小于0D.由圖2可知,反應(yīng)Fe+(s)+N2O(g)FeO+(s)+N2(g)ΔH4<04.(2023·金麗衢十二校聯(lián)考)25℃,有關(guān)物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化圖如下,又已知RO2是R的穩(wěn)定氧化物,下列說(shuō)法不正確的是()A.25℃時(shí),單質(zhì)R的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH=-393.5kJ·mol-1B.若RO的摩爾質(zhì)量為28g·mol-1,則RO的熱值約為10.1kJ·g-1C.轉(zhuǎn)化Ⅱ的熱化學(xué)方程式為2RO(g)+O2(g)2RO2(g)ΔH=-282.9kJ·mol-1D.由R→RO的熱化學(xué)方程式為2R(s)+O2(g)2RO(g)ΔH=-221.2kJ·mol-15.直鏈丁烯有X、Y、Z三種同分異構(gòu)體,相同溫度和壓強(qiáng)下,ΔH1(X)<ΔH1(Y)<ΔH1(Z),下列判斷不正確的是()C4H8(g)+6O2(g)4CO2(g)+4H2O(g)ΔH1C4H8(g)+H2(g)C4H10(g)ΔH2A.ΔH1<0,ΔH2<0B.Y(g)→Z(g)為放熱反應(yīng)C.ΔH2(X)<ΔH2(Y)<ΔH2(Z)D.2-丁醇的消去產(chǎn)物中,X的選擇性最高反應(yīng)熱計(jì)算中的注意事項(xiàng)1.物理變化也會(huì)有熱效應(yīng)在物理變化過(guò)程中,也會(huì)有能量變化,雖然不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng),但在進(jìn)行相關(guān)反應(yīng)熱計(jì)算時(shí),必須要考慮發(fā)生物理變化時(shí)的熱效應(yīng),如物質(zhì)的三態(tài)變化或物質(zhì)溶解過(guò)程中的能量變化等。2.不可忽視化學(xué)鍵的物質(zhì)的量根據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱時(shí),要注意弄清各種化學(xué)鍵的物質(zhì)的量,既要考慮熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),又要考慮物質(zhì)中各種化學(xué)鍵的個(gè)數(shù),再進(jìn)行計(jì)算。反應(yīng)熱(ΔH)等于反應(yīng)物中的鍵能總和減去生成物中的鍵能總和,即ΔH=∑E反-∑E生(E表示鍵能)。例如,反應(yīng)3H2(g)+N2(g)2NH3(g)ΔH=3E(H—H)+E(N≡N)-6E(N—H)。參考答案題型突破14化學(xué)能與熱能真題導(dǎo)航1.C[對(duì)比兩個(gè)歷程可知,歷程Ⅱ中增加了催化劑,降低了反應(yīng)的活化能,加快了反應(yīng)速率。A項(xiàng),催化劑能降低活化能,但是不能改變反應(yīng)的焓變,因此E6-E3=E5-E2,A正確;B項(xiàng),已知Cl2(g)的相對(duì)能量為0,對(duì)比兩個(gè)歷程可知,Cl(g)的相對(duì)能量為(E2-E3)kJ·mol-1,則Cl—Cl鍵能為2(E2-E3)kJ·mol-1,B正確;C項(xiàng),催化劑不能改變反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率,因此相同條件下,O3的平衡轉(zhuǎn)化率:歷程Ⅱ=歷程Ⅰ,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),活化能越低,反應(yīng)速率越快,由圖像可知,歷程Ⅱ中第二步反應(yīng)的活化能最低,所以速率最快的一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為ClO(g)+O(g)O2(g)+Cl(g)ΔH=(E5-E4)kJ·mol-1,D正確。]2.C[根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,H2的鍵能為218kJ·mol-1×2=436kJ·mol-1,A正確;由表格中的數(shù)據(jù)可知O2的鍵能為249kJ·mol-1×2=498kJ·mol-1,由題中信息可知H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol-1,則O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍,B正確;由表格中的數(shù)據(jù)可知HOOHO+O,解離其中氧氧單鍵需要的能量為(249+39-10)kJ·mol-1=278kJ·mol-1,H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol-1,C錯(cuò)誤;由表中的數(shù)據(jù)可知H2O(g)+O(g)H2O2(g)的ΔH=[-136-(-242)-249]kJ·mol-1=-143kJ·mol-1,D正確。]3.C模擬預(yù)測(cè)1.C2.C3.C[由題圖1可知,N2(g)+CO2(g)N2O(g)+CO(g)ΔH,①N2O(g)O(g)+N2(g)ΔH1,②O(g)+Fe+(s)FeO+(s)ΔH2,③FeO+(s)+CO(g)Fe+(s)+CO2(g)ΔH3,根據(jù)蓋斯定律可知,-(①+②+③)等于第一個(gè)反應(yīng),則ΔH=-(ΔH1+ΔH2+ΔH3),A正確;由題圖1可知,Fe+為反應(yīng)的催化劑,可降低反應(yīng)的活化能,B正確;由題圖2可知,Fe+(s)+N2O(g)FeO+(s)+N2(g)ΔH4<0,ΔH4=ΔH1+ΔH2,只能說(shuō)明ΔH1+ΔH2<0,不能說(shuō)明ΔH1和ΔH2均小于0,C錯(cuò)誤、D正確。]4.C[25℃時(shí),1molR(s)與1molO2(g)反應(yīng)生成1molRO2(g)放熱393.5kJ,故25℃時(shí),單質(zhì)R的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH=-393.5kJ·mol-1,A正確;1molRO(g)與0.5molO2(g)反應(yīng)生成1molRO2(g)放熱282.9kJ,故RO的熱值為282.9kJ·mol?128g·mol?1≈10.1kJ·g-1,B正確;轉(zhuǎn)化Ⅱ的熱化學(xué)方程式為2RO(g)+O2(g)2RO2(g)ΔH=2×(-282.9kJ·mol-1)=-565.8kJ·mol-1,C錯(cuò)誤;由R→RO的熱化學(xué)方程式為2R(s)+O2(g)2RO(g)ΔH=2×(-393.5kJ·mol-1)-2×(-282.9kJ·mol-1)=-221.2kJ5.D[燃燒是放熱反應(yīng),則ΔH1<0,在不飽和烴的氫化反應(yīng)中,斷裂H-H鍵和