第一篇专题05化学能与热能

1、1 (2017 津理综，天 3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A 硅太阳能电池工作时，光能转化成电能B 锂离子电池放电时，化学能转化成电能C电解质溶液导电时，电能转化成化学能D葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能答案A解析A 项，硅太阳能电池工作时，发生光电效应，使光能转化成电能，与氧化还原反应无关； B 项，锂离子电池放电时，正极和负极分别发生还原反应和氧化反应，使化学能转化成电能； C 项，电解质溶液导电时，阴极和阳极分别发生还原反应和氧化反应，使电能转化成化学能； D 项，葡萄糖在酶的作用下发生氧化还原等一系列反应的同时为人类生命活动提供能量，使化学能转化成热能。

2、2(2017 苏，江8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH 3OCH 3)。下列说法不正确的是() C(s) H2O(g)=CO(g) H2(g)H 1 akJmol 1 CO(g) H2O(g)=CO 2(g) H2(g)H2 bkJmol 1 CO2(g) 3H2(g)=CH 3OH(g) H 2O(g) 1H 3 ckJmol 2CH 3OH(g)=CH 3OCH 3(g) H2O(g)H 4 dkJmol 1A 反应、为反应提供原料气B 反应也是 CO2 资源化利用的方法之一11d1C反应 CH3OH(g)= 2CH3OCH 3(g) 2H2O(l) 的H 2kJ mol 1D反应

3、 2CO(g) 4H 2(g)=CH 3OCH 3(g) H 2O(g) 的 H (2b 2c d) kJ mol答案C解析A 项，反应 、 提供 CO2 和 H2，正确； B 项，反应 将 CO2 转化为有机原料，是CO2 的资源化利用，正确；C 项，反应生成液态水，放出热量大于d，错误； D 项，目标反应2可由反应 2 2 获得，计算反应热为(2b 2cd) kJ mol 1，正确。角度一对反应热、焓变及活化能概念的理解1 化学反应中能量变化的主要原因发生化学反应时旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键形成所放出的能量不相同，其关系可用下图表示：E 反E2，反应吸收能量；E 反E 生或 E1E

4、2，反应放出能量。2 从反应过程中能量变化图认识反应热图示微观宏观各段表示a 表示断裂旧化学键吸收的能量；a 表示反应物的活化能；的意义b 表示新化学键生成放出的能量；b 表示活化分子形成生成物释放的能量；c 表示反应热c 表示反应热H 计 算H E(生成物 ) E( 反应物 )关系式H E(反应物键能 ) E(生成物键能 )3.催化剂对活化能、焓变的影响催化剂能降低反应所需的活化能，但H 保持不变。如图所示：例 1(2016 海南， 11，改编 )由反应物X 转化为 Y 和 Z 的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A 由 X Y 反应的 H E5E2B由 X Z 反应的 H 0C降低压强

5、有利于提高Y 的产率D升高温度有利于提高 Z 的产率解析化学反应中的能量变化决定于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，由图可知，X Y 反应的 H E3 E2，X Z 反应的 H E1 E2Q2BQ1 Q2CQ10 ，因此， Q1Q2。4通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()太阳光催化分解水制氢：2H2 O(l)=2H 2(g) O2(g)H1 571.6kJ mol 1焦炭与水反应制氢：C(s) H2O(g)=CO(g) H 2(g)H 2 131.3kJ mol 1甲烷与水反应制氢：CH 4 (g) H2O(g)=CO(g) 3H 2(g)H 3 206.1kJ mol 1

6、A 反应中电能转化为化学能B 反应为放热反应C反应使用催化剂，H 3减小1D反应 CH4(g)=C(s) 2H 2(g)的 H 74.8kJ mol答案D解析反应 中是光能转化为化学能， A 错误；反应 中 H 0，为吸热反应， B 错误；催化剂只降低反应的活化能，不影响反应的焓变，C 错误；根据盖斯定律，目标反应可由反应 获得， H 206.1kJ mol 1 ( 131.3kJ mol 1) 74.8kJ mol 1， D 正确。新题预测 5 (2017 安徽怀宁中学摸底)下列有关热化学方程式的书写及对应表述均正确的是()A 密闭容器中， 9.6g 硫粉与 11.2g 铁粉混合加热生成17

7、.6g 硫化亚铁时，放出19.12kJ 热量，则 Fe(s) S(s)=FeS(s)H 95.6kJ mol 1 11B稀醋酸与 0.1 mol L NaOH 溶液反应： H (aq) OH(aq)=H 2O(l)H 57.3 kJ molC已知 1mol 氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5kJ，则水分解的热化学方程式：2H2O(l)=2H 2(g) O2(g) 1H 285.5kJ mol11D已知 2C(s)O2(g)=2CO(g) H221 kJmol，则可知 C 的燃烧热H110.5 kJmol答案A解析9.6 g S 的物质的量是9.6 g 1 0.3 mol ， 11.

8、2 g Fe 的物质的量是 0.2 mol,17.6 g 硫化32 g mol17.6 g亚铁的物质的量是88 g mol 1 0.2 mol，所以 S 过量，则1 mol Fe 与 S 完全反应生成FeS 放出的热量为19.12 kJ 1 mol 95.6 kJ ，则 Fe(s) S(s)=FeS(s)H 95.6 kJmol10.2 mol， A 项正确；醋酸为弱酸，不能写为氢离子，醋酸电离时吸热，反应的焓变错误，B 项错误； 1 mol氢气完全燃烧放出285.5 kJ 的热量，则生成 1 mol 氢气时需要吸收能量285.5 kJ，水、氢气的化学计量数应是1，氧气的化学计量数是1，C 项

9、错误； 1mol C 与氧气反应生成 CO 放出的2热量不是碳的燃烧热， D 项错误。6(2017 浙江杭州高中第三次月考)最近意大利罗马大学的FulvioCacace 等人获得了极具理论研究意义的N 4 分子， N 4 分子结构如图所示，已知断裂1molN N 键吸收 167kJ 热量，生成1molN N 键放出 942kJ 热量。 根据以上信息和数据，则 1molN 4(g) 发生反应生成 N 2(g)的 H为 ()A 882kJ mol C 882kJ mol 1 1B 441kJ molD 441kJ mol1 1答案A解析由题意知， N N 键的键能为 942 kJ mol 1 1,

10、，N N 键的键能为 167 kJ mol1 mol N 4 (g)生成 N2(g)反应为 N4(g)=2N 2(g)，反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，所以反应热H 6167 kJ mol 1 11，A 项正确。 2 942 kJ mol 882 kJ mol7氧化亚铜是一种重要的工业原料。已知1gC(s) 燃烧生成一氧化碳放出9.2kJ 的热量，氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。下列有关判断正确的是()A 碳 C(s) 的燃烧热为 110.4kJ molB 氧化亚铜与氧气的反应为吸热反应1 1C氧化亚铜与氧气反应的活化能为292kJ molD足量炭粉与CuO 反应生成 Cu

11、2O 的热化学方程式为C(s) 2CuO(s)=Cu 2O(s) CO(g)H 35.6kJ mol 1答案D解析 碳的稳定氧化物为CO2， A 中的数据是生成CO 的反应热， A 项错误。由题给图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应放热，B 项错误。由题给图像可知，氧化亚铜与氧气反应的活化能为348 kJ mol 1，C 项错误。根据题给信息可得热化学方程式2C(s) O2(g)=2CO(g)H 1 220.8 kJmol 1 ；根据题图信息可得热化学方程式2Cu2O(s) O2(g)=4CuO(s)H2 292kJmol 1 。足量炭粉与氧化铜反应的热化学方程式为C(s) 2C

12、uO(s)=Cu 2O(s) CO(g)1(反应 反应 )反应 ，则1H ，H ( H122 1H 2， D 项正确。) 35.6 kJ mol高考 12 题逐题特训1下列叙述正确的是()A 使用催化剂能够降低化学反应的反应热( H)B 储热材料是一类重要的能量存储物质，单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量C在 CO2 中， Mg 燃烧生成MgO 和 C，该反应中化学能全部转化为热能D物质内部储存的能量不能决定化学反应的热效应答案B解析反应热与反应物和生成物本身的能量有关，与反应过程无关，因而使用催化剂不能改变反应热，A 错； Mg在 CO2 中燃烧，发光放热，因而有一部

13、分化学能转化为光能，C 错；物质内部储存的能量决定了化学反应的热效应，D 错。2我国的能源百科全书说：“能源是可以直接或经转换提供给人类所需的光、热、动力等任一形式的、 且可以互相转换的能量的源泉。”人类对于能源的利用大致可以为三个时代：柴草能源、化石能源、多能源时代。以下说法正确的是()A 原始社会人类学会利用火，他们以天然气取暖，吃熟食，从事生产活动B 多年来我国广大农村生火做饭使用的都是化石燃料C多能源时代指的是新能源时代，包括核能、太阳能、氢能D化石燃料的燃烧没有污染答案C解析A 项，天然气属于化石能源，原始社会不可能使用天然气，故A 错误；B项，农村一般使用柴草做饭，不是用化石燃料，

14、故B错误；D项，化石燃料燃烧时产生的硫的氧化物和氮的氧化物均能对环境造成污染，故D 错误。3化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气。下列有关说法正确的是 ()A 该合成中所有的电能和热能全部转化为化学能B 该合成氨过程不属于氮的固定C风能、水、太阳能均为可再生资源D断裂 N2 中的 N N 键会释放出能量答案C解析A 项，该合成中的能量转化效率没有达到100%；B 项，把游离态的氮转变为化合态的氮的过程都属于氮的固定；D 项，断裂化学键要吸收能量。4最新报道：科学家首次用X 射线激光技术观察到CO与O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确

15、的是 ()ACO 和 O 生成 CO2 是吸热反应B 在该过程中， CO 断键形成 C 和 OCCO 和 O 生成了具有极性共价键的CO2D状态状态表示CO 与 O2 反应的过程答案C解析根据上图可知，状态 能量高于状态 能量，反应为放热反应，A 错误；根据示意图可知， CO 在反应过程中没有断键形成C 和 O， B 错误； CO2 分子内含有极性共价键，C 正确；状态 状态 表示的是CO 与 O 形成 CO2 的过程， D 错误。5反应 A B C 分两步进行： A B X ， X C，反应过程中能量变化如图所示，E1 表示反应 A B X 的活化能。下列有关叙述正确的是()A E2 表示反

16、应 X C 的活化能BX 是反应 A B C 的催化剂C反应 A BC 的 H 0D加入催化剂可改变反应 A BC 的焓变答案C解析反应 X C 的活化能小于E2，A 错误；由 可知， X 是反应 A B C 的中间产物， B 错误；反应物A 和 B 的总能量大于生成物C 的总能量，所以反应A B C 是放热反应，即H 0， C 正确；加入催化剂可以加快反应速率，但反应物和生成物具有的总能量不变，则反应的焓变不改变，D 错误。6下列说法正确的是 ()A 甲烷的燃烧热H 为 890.3kJ mol 1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH 4(g) 2O2 (g)=CO 2(g) 2H 2O(g

17、) 1H 890.3kJ molB 已知 H2O(l)=H 2O(g) 1H 44kJ mol ，则 2gH2(g) 完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放 22kJ 的热量C常温下，反应C(s) CO2(g)=2CO(g) 不能自发进行，则该反应的H 0D同温同压下， H2(g) Cl 2(g)=2HCl(g) 在光照和点燃条件下的H 相同答案D解析A 项，应生成液态水，错误； B 项， 2 g 氢气完全燃烧生成液态水比生成气态水多放出44 kJ 的热量，错误； C 项，该反应为气体体积增大的反应，根据G HTS，且常温下反应不能自发进行，可得H 0，错误； D 项，同温同压下， H只与反应体

18、系的始态和终态有关，与反应条件无关，正确。7(2017 贵阳检测 )甲醇质子交换膜燃料电池中，将甲醇蒸气转化为氢气的反应原理有如下两种： CH 3OH(g) H2O(g)=CO 2(g) 3H2(g) 1H 49.0kJ mol CH 3OH(g) 1O2(g)=CO 2(g) 2H 2(g)H 192.9kJ mol 12下列说法正确的是 ()1A CH 3OH 的燃烧热为 192.9kJ molB 反应中的能量变化如图所示CCH 3OH 转变成 H2 的过程一定要吸收能量11D根据推知反应： CH 3OH(l) 2O2(g)=CO 2(g) 2H 2(g) 的H 192.9kJ mol答案

19、 D解析 反应 中，CH 3OH(g) 与 O2 反应生成 CO2 和 H 2，并非生成稳定的氧化物， 故 CH 3OH(g)的燃烧热不等于 192.9 kJ mol 1，A 项错误； 反应 为吸热反应， 反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量， 而图中表示放热反应的能量变化，B 项错误； CH3 OH 发生反应 转变为H2 吸收热量，发生反应 转变为 H 2 放出热量，C 项错误；CH 3OH(g) 具有的能量高于CH3OH(l) ，故等物质的量的CH 3OH(g) 发生反应 放出的热量比CH3OH(l) 多，则有CH 3OH(l) 12O2(g)=CO 2(g) 2H2(g)H 192.9 kJ mol 1， D 项正确。8(2017 四川德阳联考 )H2 和 I2 在一定条件下能发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)Ha kJ mol1。已知：下列说法正确的是()A H 2、 I 2 和 HI 分子中的化学键都是非极性共价键B 断开 2molHI 分子中的化学键所需能量约为(c b a) kJC相同条件下， 1molH 2(g) 和 1molI 2(g) 的总能量小于 2molHI(g) 的总能量D向密闭容器中加入 2molH 2(g)和 2molI 2 (g)，充分反应后放出的热量为2akJ答