高考化学一轮总复习 第六章 化学反应与能量 第19讲 化学能与热能限时训练

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线化学能与热能选题细目表考查知识点基础题中档题较难题1.能量的转化形式12.能量变化图象分析283.反应热的计算3474.热化学方程式的判断5、95.盖斯定律的应用66.能量变化知识的综合应用1011一、选择题(本题包括7个小题，每小题6分，共42分，每小题仅有一个选项符合题意)1“天宫二号”目标飞行器与“神舟十一号”载人飞船的交会对接，标志着我国具备了建设空间站的基本能力。下列有关说法正确的是()A火箭升空的动力主要来源于化学能B“神舟九号”飞船的太阳能帆板将太阳能直接转换为动能C“天宫一号”中的氢氧燃料电池将电能转换为化学能D“天宫一号”利用太阳能将水加热分解为氢气和氧气解析：A项，火箭升空的动力主要来源于推进剂之间的化学反应，属于化学能，正确；B项，“神舟九号”飞船的太阳能帆板将太阳能直接转换为电能，错误；C项，“天宫二号”中的氢氧燃料电池将化学能转换为电能，错误；D项，“天宫二号”利用太阳能将水电解为氢气和氧气，错误。答案：A2根据下列图象的叙述不正确的是()(1)(2)A图(1)表示的热化学方程式为CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1B图(2)表示的热化学方程式为CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1C由图可知正逆反应的热效应的数值相同D两个图象表示的含义不同解析：图(1)表示CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1，A正确；图(2)表示的热化学方程式为CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)H41 kJmol1，B错误；由图知C正确；两个图象的反应物、生成物正好相反，D正确。答案：B3(2016海南卷)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)80O2(g)=57CO2(g)52H2O(l)已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8104 kJ。油酸甘油酯的燃烧热H为()A3.8104 kJmol1B3.8104 kJmol1C3.4104 kJmol1D3.4104 kJmol1解析：燃烧热指的是燃烧1 mol 可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8104 kJ，则燃烧1 mol 油酸甘油酯释放出热量为3.8104 kJ3.4104 kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热H3.4104 kJmol1。答案：D4已知： 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1H2(g)S(g)=H2S(g)H20.1 kJmol1 下列判断正确的是()A1 mol氢气完全燃烧生成液态水吸收热量241.8 kJB1 mol H2O(g)和1 mol H2S(g)的能量相差221.7 kJC由知，水的热稳定性小于硫化氢D若反应中改用固态硫，1 mol S(s)完全反应，放出的热量小于20.1 kJ解析：A项，1 mol氢气完全燃烧生成气态水吸收热量241.8 kJ；B项，H2O(g)和1 mol H2S(g)的能量无法比较；C项水的热稳定性强于硫化氢。答案：D5(2014海南卷)标准状况下，气态分子断开1 mol 化学键的焓变称为键焓，已知HH、HO和O=O键的键焓H分别为436 kJmol1、463 kJmol1和495 kJmol1。下列热化学方程式正确的是()AH2O(g)=H2(g)O2(g)H485 kJmol1BH2O(g)=H2(g)O2(g)H485 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJmol1解析：1 mol H2中含1 mol HH键，1 mol O2中含1 mol O=O键，1 mol H2O中含2 mol HO键。则反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H(2436 kJmol1495 kJmol1)4463 kJmol1485 kJmol1。答案：D6用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g)H64.39 kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196.46 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.84 kJmol1在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2(aq)和H2O(l)的反应热的H等于()A417.91 kJmol1B319.68 kJmol1C546.69 kJmol1D448.46 kJmol1解析：Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g)H64.39 kJmol1H2O2(l)=H2O(l)O2(g)H98.23 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.84 kJmol1三式相加得：Cu(s)2H(aq)H2O2(l)=2H2O(l)Cu2(aq)H319.68 kJmol1。答案：B7白磷与氧可发生如下反应：P45O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP a kJmol1、PO b kJmol1、P=O c kJmol1、O= O d kJmol1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是()A(6a5d4c12b) kJmol1B(4c12b6a5d) kJmol1C(4c12b4a5d) kJmol1D(4a5d4c12b) kJmol1解析：由图可以看出：P4中有6 mol 的 PP，5 mol 的O2中含有5 mol O=O，1 mol 的P4O10中含有4 mol 的P=O，12 mol的PO，所以 H(6a5d4c12b)kJmol1。答案：A二、非选择题(本题包括4个小题，共58分)8(2016长春模拟)(15分)题图中：E1134 kJmol1，E2368 kJmol1，根据要求回答问题：(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，H的变化是_。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1，则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为_。(3)已知在常温常压下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H1 275.6 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJmol1H2O(g)=H2O(l)H44.0 kJmol1请写出1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol 一氧化碳和液态水的热化学方程式：_。解析：(1)观察图象，E1应为反应的活化能，加入催化剂降低反应的活化能，但是H不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1。(2)观察热化学方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式作如下运算：322，即可求出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。(3)根据盖斯定律，由(4)2得CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJmol1。答案：(1)减小不变NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJmol1(3)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJmol19(14分)碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：H88.6 kJmol1则M、N相比，较稳定的是_。(2)已知CH3OH(l)的燃烧热H238.6 kJmol1，CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)Ha kJmol1，则a_238.6(填“”“”或“”)。(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)3TiO2(s)3C(s)=2Al2O3(s)3TiC(s)H1 176 kJmol1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为_。解析：(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定。(2)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量少，故a238.6。(3)反应的化学方程式为2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)，当有2 mol Cl2参与反应时释放出290 kJ热量，所以该反应的热化学方程式为2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)H290 kJmol1。(4)所给反应中转移12个电子，故每转移1 mol电子放出的热量为1 176 kJ1298 kJ。答案：(1)M(2)”“”或“”)。(2)物质(tBuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(tBuNO)22(tBuNO)H。实验测得该反应的H50.5 kJmol1，活化能Ea90.4 kJmol1。下列能量关系图合理的是_。(3)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(H)分别为890.3 kJmol1、285.8 kJmol1和283.0 kJmol1，则生成1 m3(标准状况)CO所需的热量为_。解析：(1)由蒸气重整的两个反应可知，利用第二个反应减去第一个反应则得出该反应的反应热为H(165.0206.2)kJmol141.2 kJmol1。表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H2。生成液态水比生成气态水释放出的热量多，故H2H1。(2)由实验测得该反应的反应热H50.5 kJmol1，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，可排除能量关系图B和C。又依据活化能Ea90.4 kJmol1，EaH50.5 kJmol1，Ea与H的比例不对。而能量关系图D是合理的。(3)首先写出热化学方程式：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1()2得CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247.3 kJmol1故标准状况下生成1 m3CO所需热量为2473 kJmol15.52103kJ。答案：(1)41.2(2)D(3)5.52103kJ11(15分)“氢能”将是未来最理想的新能源。.实验测得，1克氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为_(填字母)。A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H142.9 kJmol1BH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1C2H2O2=2H2O(l)H571.6 kJmol1DH2(g)O2(g)=H2O(g)H285.8 kJmol1.某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤：CaBr2H2OCaO2HBr2HBrHgHgBr2H2HgBr2_2HgO2HgO2请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤的化学方程式：HgBr2_。请根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点：_。.利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。请写出化学方程式：反应_。反应_。该法制取氢气的最大优点是_。解析：.表示氢气燃烧热的化学方程式中氢气的化学计量数是1，其反应热是(142.92)kJmol1，则其热化学方程式正确的是B。.根据“原子经济”的思想，观察已知反应中出现的物质得：HgBr2CaOHgOCaBr2；从“绿色化学”的思想评估就是从能耗和环保等方面评价，制