2022版高考化学选考（山东专用）一轮总复习集训：十化学能与热能-模拟含解析

专题十化学能与热能

【5年高考】

考点一反应热与焰变

1.(2021浙江1月选考,24,2分)在298.15KJ00kPa条件下N(g)+3H°(g)-2NH,(g)△庐-92.4kJmoU',N2(g).

出(g)和NH,(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J-K1-mol'.一定压强下,lmol反应中，反应物N(g)+3L(g)］、

生成物［2NH：,3］的能量随温度7的变化示意图合理的是()

答案B

2.(2020浙江7月选考,22,2分)关于下列△〃的判断正确的是)

CC)T(aq)+H*(aq)HCO式qa)2%

-

COj(aq)+H-0(l),IICO3(aq)+0H(aq)AH>

0H(aq)+H'(aq)---H.O(l)AH

OH(aq)+CH;iCOOH(aq)---CH3COO(aq)+H20(l)AH、

A.AZKOA4<0B.

C.A//,<0A〃>0D.Aj%>A/X

答案B

考点二热化学方程式盖斯定律及其应用

3.(2020浙江I月选考,22,2分)在一定温度下，某反应达到了化学Wi,其反应过曲寸应的能量变化如图.下歹U

说法正确的是()

1

A.以为逆反应活化能用，为正反应活化能

B.该反应为放热反应,A沪£

C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量

D.温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移

答案D

4.(2019海南单科,5,2分)根据图中的能量关系，可求得C-H键的键能为()

C(g)—|--------}—4H(g)

A叩717kJ-mol-''\A"『864kJ•mol'1

C(s)-i—,—i—2H2(g)

；AH,=-75kJ-mol-'

—i~-CH,®

A.414kJ•mol1B.377kJ•mol1

C.235kJ•mol'1).197kJ•mol1

答案A

5.(2017江苏单科,8,2分)通过以下反应可获得新型能源二甲醛(CHQCH,)。下列说法不正确的是()

①C(s)+H2(g)—C0(g)+H2(g)△4=akJ•nio『

=

②C0(g)+H20(g)^C0?(g)+H;(g)AZJ=/>kJ,mol'

=

③C(h(g)+3HKg)^CH“0H(g)+H：!0(g)A/£=ekj,mol

1

®2CH30H(g)---CH；,OCH1(g)+H2O(g)Aff,=okj•mol

A.反应①、②为反应③提供原料气

B.反应③也是CO,资源化利用的方法之一

C.反应CHQH(g)i~^CHQCH,(g)+1H2⑴的△解kJ-mol'

D.反应2C0(g)+4H,(g)-CH,OCH：,(g)+FW(g)的△住(2什2cl'©kJ•mo『

答案C

6.(2016江苏单科,8,2分)通过以下反应均可获取It.下列有关说法正确的是()

①太阳光催化分解水制氢：2乩0(1)—2H2(g)+&(g)A丛=571.6kJ-mol'

1

②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2(g)^~C0(g)+H2(g)△侬⑶.3kJ-mol

1

③甲烷与水反应制氢:CH,(g)+IW(g)=C0(g)+3H2(g)A用=206.IkJ•mol

A.反应①中电能转化为化学能

B.反应②为放热反应

C.反应③使用催化剂,△“减小

D.反应CH.(g)=C(s)+2Hz(g)的A隹74.8kJ-mol1

答案D

7.(2019浙江4月选考,23,2分)MgCO“和CaCO：的能量关系如图所示(M=Ca、Mg)：

△H

22

M-(g)+COt(g)(g)+0(g)+C02(g)

tA4tA"

△H

MC0；,(s)--M0(s)+C02(g)

已知:离子电荷相同时，半径越小,离子键越强。下列说法不四确的是()

A.△^(MgCO；,)>△/Z(CaC0；i)>0

B.A«(MgCOa)=A/Z(CaC03)>0

C.AA((CaCO.,)-△耳(MgCO：)=A«(CaO)-A"(MgO)

2

D.对于MgCQ,和CaC03,A〃+A4>A"

答案C

8.(2017课标I,28,14分)近期发现,H?S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神

经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：

⑴下列事实中，不能匕檄氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是(填标号)。

A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以

B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸

C.0.lOmol-L的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1

D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸

⑵下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理.

热化学破瞋循环水分解制氢系统(I)

:H2SO,(aqL^SO,®+H,O(l)+；OKg)"=327kJ-mo1|

ISO!(g)+I!(»)+2H1O(I)=2HI(aq)+HISO4(aq)A//,=-151U-mol'：

；2Hl的=«2(©+1击)的=110kJ-mol-'；

""可时而而；(；后二而j；而向;加;而厂成工二;「“

热化学破缺循环硫化氢分解联产氮气、硫黄系统(口)

通过计算，可知系统(I)和系统(n)制氢的热化学方程式分别

为、，制得等量U，所需能量

较少的是.

⑶H2s与C0；在高温下发生反应HS^+Ca^uCOSQHHQQ)。在610K时，将0.lOmolCO”与0.40moiH2s充入

2.51.的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02.

①压S的平衡转化率a产%反应平衡常数K=。

②在620K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率％。,，该反应的△H.0。

(填或"=")

③向反应器中再分别充入下列气体，能使HE转化率增大的是(填标号)。

A.H2SB.C02C.COSD.Na

答案(1)D

⑵压0(1)—Hj(g)例g)A^=286kJ•mol'H2S(g)-IL(g)+S(s)A^20kJ-mol'系统(U)

⑶①2.52.8X103

②〉〉

③B

9.(2019天津理综,10,14分)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。

回答下列问题：

I,硅粉与HC1在300匕时反应生成ImolSiHCL气体和儿,放出225kJ热量，该反应的热化学方程式

为。SiHCL的电子式为,

H.将SiCL氢化为SiHCL,有三种方法,对应的反应依次为：

①SiCL(g)+H4g)-SiHCL,(g)+HCl(g)AH、>0

3

@3SiCh(g)+2H2(g)+Si(s):^4SiHCl3(g)△冰0

③2SiCL(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)=3SiHC13(g)△压

⑴氢化过程中所需的高纯度H可用惰性电极电解K0H溶液制备，写出产生H?的电极名称(填"阳极”

或"阴极")，该电极反应方程式为•

⑵已知体系自由能变△小△牙TASAGVO时反应自发进行。三个氢化反应的A6与温度的关系如图1所示

可知:反应①能自发进行的晶氐温度是；相同温度下，反应②比反应①的△G小，主要原因

是O

-

1

.

a

御

fi

-E皿

厘

超

40060080010001200400440480520560

湿度/七

图2

⑶不同温度下反应②中SiCh转化率如图2所示。下列叙述正确的是(填序号)。

a.B点：i/正/逆

b./正:A点＞£点

c.反应适宜温度：480~520℃

⑷反应③的△3(用表示)。温度升高，反应③的平衡常数(填"增大〃"减小”

或"不变”)。

⑸由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCluSiHCh和Si外，还有(填分子式)。

300C

答案I.Si(s)+3HCl(g)-------SiHCl3(g)+H2(g)

△层-225kJ•mol

—Cl—Si—Cl—

H

H.⑴阴极2Hq+2e-H"+20H或2H+2e:—H,t

⑵1000C△以△〃导致反应②的△G小

⑶a、c

(4)A〃-△名砌'

⑸HC1、H2

［教师专用题组］

【5年高考】

考点一反应热与焰变

1.(2020天津,10,3分)理论研究表明，在lOlkPa和298K下,HCN(g)=HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图

所示.下列说法错误的是()

4

反应进程

A.HCN比HNC稳定

B.该异构化反应的A年+59.3kJ-mol1

C.正反应的活化能大于逆反应的活化能

D.使用催化剂，可以改变反应的反应热

答案D由题图可知JmolHCN的能量比HNC的能量低59.3kJ,则HCN更稳定，则该异构化反应是吸热反应,

反应的户+59.3kJ•B项正确;由题图可知，正反应的活化能是186.5kJ•逆反应的活化能为

127.2kJ•mo「,C项正确;催化剂不改变反应热,D项错误。

2.(2020浙江7月选考,22,2分)关于下列A//的判断正确的是()

C01(aq)+H(aq)IICO3(aq)AHi

C01(aqHfUXDuiHCO式aq)+0K(aq)A4

OH(aq)+H(aq)---H,0(l)

OH(aq)+CH：iCOOH(aq)---CH.COO(aq)+K,0(l)AH\

A.A//<0A^<0B,A«<A«

C.A〃<0A4〉0I).XXH、

答案B①:HCC)3(aq)=CO9(aq)+H'(aq)为HCO3的电离，电离吸热，可得

DAK0,②:COF(aq)+HQ⑴=HCO3(aq)+0H(aq)属于水解过程，水解T殳吸热，故DH>0,A项错误,B项正

确;④：011(aq)+CH£OOH(aq)-ClhCOO」(aq)+Hg⑴属于中和反应，故D/Z<O,C项错误;④-③可得

⑤:CHC00H(aq)uTH£00「(aq)+M(aq)D/电离吸热，故DH>0,D〃LD"=D〃>0,故DM>DA,D项错误.

高温

3.(2020江苏单科,8,2分)反应SiCl,(g)+2H〈g)—Si(s)+4HC1(g)可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法

正确的是()

A.该反应△H>0、AS<0

B.该反应的平衡常数飞蔻丽

C.高温下反应每生成ImolSi需消耗2X22.4LH:

D.用£表示键能，该反应△盾伍Si—€1)+2即一H)-4MH—C1)

答案B由反应方程式可知A5>0,A项不正确。Si是固体，故该反应的平衡常数答蒸我：；翳而尚项正确;(：

项未指明是否为标准状况,气体摩尔体积不确定，故消耗氢气的体积无法计算,C项不正确;A/反应物键能之

和-生成物键能之和=4郎i—C1)+2£(H—H)-4£(H—Cl)-2郎i—Si),D项不正确。

4.(2019海南单科,5,2分)根据图中的能量关系，可求得C-II键的键能为()

C(g)—,----------j—4H(g)

A居=717kJ•mol-1;;A//2=864kJ•mol-'

C(s)-J_,-J_2H2(g)

；AZ73=-75kJ-mol-*

1

—--CH4(g)

5

A.414kJ•mof'B.377kJ•mol1

C.235kJ•mol11).197kJ•mol1

答案A从图中信息可知C（s）+2H4g）=CH,（g）A卅-75kJ・mol,A走旧键断裂吸收的总能量-新键形

成放出的总能量，设C—H键键能为成J•则（717+最4）kJ•mo「-4能J-mol'=-75kj•m。放解得产414,A

正确。

5.（2018海南单科,12/1分）（双选）炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧°活化

过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是（）

A.每活化一个氧分子吸收0.29eV的能量

B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV

C.氧分子的活化是0—0的断裂与C—0键的生成过程

D.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂

答案CD由图可知，每活化一个氧分子要放出0.29eY的能量,A不正确。活化能是指反应过程中的最大能

垒，图中在无水情况下，活化能为0.75eV;有水情况下，活化能为0.57eV,两者之间的差值为0.18eV,B错误;从图

中小球的变化来看，起始氧原子是相连的,最终氧原子是分开的，且氧原子与碳原子相连，即经历了0-0键的

断裂和C—0键的生成过程＜C正确;炭黑与氧气生成活化氧，活化氧与二氧化硫反应会转化为三氧化硫和炭黑,

故炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂,1）正确。

6.（2018北京理综,7,6分）我国科研人员提出了由C0：和CH,转化为高附加值产品CH.COOH的催化反应历程。

该历程示意图如下。

\催化疥①申%）：

式"\\/O0

CH.

下列说法不正确的是（）

A.生成CHE00H总反应的原子利用率为100%

B.CHLCHKOOH过程中，有C—H键发生断裂

C.①一②放出能量并形成了C-C键

D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

答案D催化剂只影响化学反应速率，不会使化学平衡发生移动，故不会提高反应物的平衡转化率,1）不正

确。

方法技巧认真观察示意图,分清反应物、中间产物和生成物，该题就不难作答。

7.（2018浙江4月选考,21,2分）氢卤酸的能量关系如图所示：

6

A/A儿

H.(g)+X-(g)

A//3

A也

Hx(g)一----------2------------H(g)+X(g)

下列说法正确的是()

A.已知HF气体溶于水放热，则HF的AHKO

B.相同条件下,HC1的A也比HBr的小

C.相同条件下,HC1的(A4+A㈤比HI的大

D.一定条件下,气态原子生成ImolH—X键放出akj能量，则该条件下A%=akj•mol1

答案DHF气体溶于水放热，则由HF(aq)-HF(g)需要吸收热量，因此A4>0,故A错误;HC1比HBr稳定厕HC1

的A〃比HBr的大，故B错误;A出是H(g)-H'(g)的热效应,&〃是l「(g)T「(aq)的热效应所以,HC1和HI的

(A"+△㈤相等，故C错误;由题图可知,H(g)+X(g)^—HX(g)△«=-A侬-akj•mo「，则A侬烝J•mol故D

正确。

8.(2018江苏单科,10,2分)下列说法正确的是()

A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能

B.反应4Fe(s)+302(g)---2FeO(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应

C.3moi艮与ImolNl混合反应生成NH“转移电子的数目小于6X6.02X1023

D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快

答案C氢氧燃料电池放电过程中，化学能除转化为电能外，还有热能的产生,A错

误;4Fe(s)+30?(g)—2Fe@(s)是一个嫡减反应,而该反应常温下能自发进行，则该反应必为放热反应,B错误N

与H：合成NH,的反应为可逆反应，故3moi比与ImolN,不能完全转化为NH,转移电子的数目小于6X6.02X10",C

正确;酶的活性与温度有关，温度过高，使酶失去生理活性,D错误。

9.(2016海南单科,6,2分)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：

C"HwO”(s)+80(L(g)-57C0..(g)+52H20(l)

已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8X10'kJo油酸甘油酯的燃烧热A//为()

A.3.8X10'kJ•mor1B.-3.8X10'kJ•mor'

C.3.4X10'kJ•mor1D.-3.4X10'kJ•mol'

答案D燃烧1kg油酸甘油酯释放出热量3.8X10'kJ,则Imol油酸甘油酯完全燃烧生成稳定的氧化物所放

出的热量为3.8X10'kJX儒-3.4X10'kJ,所以A/jt-3.4X10'kJ-mol1.

10.(2016海南单科,11,4分)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△代良

B.由X-Z反应的△水0

C.降｛氐压强有利于提高Y的产率

7

D.升高温度有利于提高Z的产率

答案BCA项,根据化学反应的实质可知2X（g）=3Y（g）△/*GW,故A错误;B项面图像可知,的反应

中反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即反应的△水0,故B正确;C项,根据化学反应

2X（g）=3Y（g）,可知正反应是气体分子数增加的反应，降低压强,平衡正向移动，有利于提高Y的产率，故C正

确;D项,X-Z的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动,Z的产率降低，故D错误.

11.（2015江苏单科,4,2分）在CO,中,Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是（）

A.元素（:的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体

B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径

C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性

D.该反应中化学能全部转化为热能

答案CA项,C的单质还有£°、等多种同素异形体;B项,Mg\Mg质子数相同，而电子数不同,电子数越多,

半径越大，故，（Mg"）＜YMg）；D项，该反应的化学能还可转化为光能等其他能量。

12.（2015北京理综,9,6分）最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到C0与0在催化剂表面形成化学键

的过程。反应过程的示意图如下：

反应过程♦表示c。表示°勿勿勿表示催化剂

下列说法正确的是（）

A.C0和0生成C0.是吸热反应

B.在该过程中,C0断键形成C和0

C.C0和0生成了具有极性共价键的C0.

D.状态I~状态H1表示8与&反应的过程

答案CA项,C0和0生成C0,是放热反应;B项，观察反应过程的示意图知，该过程中,C0中的化学键没有断裂

形成C和0；C项£0和0生成的C0」分子中含有极性共价键;D项，状态I~状态in表示C0与0反应的过程。

审题技巧认真观察题给示意图，注意其表示co和0在催化剂表面形成化学键的过程。

解题关键明确从能量高的状态到能量低的状态，要释放能量，并能根据图示分析物质变化情况。

13.（2015海南单科,4,2分）已知丙烷的燃烧热△庐-2215kJFOI：若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水,

则放出的热量约为（）

A.55kJB.220kJC.550kJD.1108kJ

答案A由丙烷的燃烧热△炉-2215kJ・mol',可写出其燃烧的热化学方程

式:C,H“（g）+5（Mg）—3aMg）+4HQ⑴△*-2215kJ-mol丙烷完全燃烧产生1.8g水放出的热量为

（2215kJ•mo「+4）X0.lmol~55kj。

M.（2012江苏单科,4,2分）某反应的反应过程中能量变化如图所示（图中后表示正反应的活化能点表示逆反

应的活化能）。下列有关叙述正确的是（）

A.该反应为放热反应

B.催化剂能改变该反应的婚变

8

C.催化剂能降低该反应的活化能

D.逆反应的活化能大于正反应的活化能

答案C由题图可知，生成物的总能量高于反应物的总能量，故该反应为吸热反应;催化剂能降低该反应的

活化能，但不能改变该反应的婚变;£〉£，说明正反应的活化能大于逆反应的活化能。

15.[2014北京理综,26⑶]NH,经一系列反应可以得到HN0.和MLNQ,,如下图所示。

m

HNO」

|NH,N。/

⑶in中，降低温度，将Na(g)转化为N。⑴，再制备浓硝酸。

①已知：2N02(g)=NO,(g)A〃

2N0?(g)=⑴

下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母)_______。

反应过程反应过程反应过程

②N0与0人压0化合的化学方程式是.

答案(3)@A@2N20,+02+2H20---4HN0：.

解析⑶①降低温度,N0：转化成所以AZK0,△冰0,再根据物质(N。)的状态可判断出N0二转化成液态\20.,

放热更多。故选A.

②N。与0人H.0发生化合反应，产物应为HNG,所以反应的化学方程式为:2凡0,+0升240—4HN0“

考点二热化学方程式'盖斯定律及其应用

1.(2019浙江4月选考,23,2分)MgCO-和CaCO,的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):

A凡

2

M-(g)+CO|(g)(g)+0(g)+C02(g)

1AAit

△H

MCO^s)-"M0(s)+Ca(g)

已知:离子电荷相同时，半径越小,离子键越强。下列说法不匹碉的是()

A.AAf(MgCO；,)>A«(CaCO.!)>0

B.A«(MgCO.,)=A«(CaC0：t)>0

C.AAf(CaCO；,)-A/X(MgCO.)=△〃(CaO)-△〃(MgO)

D.对于MgCQ,和CaCQ,,A〃+A〃>A〃

答案CA〃为破坏MCO,中离子键所需吸收的能量,A%>0,因Mg「半径比C『小，故MgCO,中离子键比CaCO,

强,A正确;CO多分解为C02和0-'为吸热过程,A〃>0,因A"(MgCOj和A"(CaCO：)均表示CO?分解所吸收的热量,

则A以MgCO,)=A九(CaCO0,故B正确;根据题给能量关系及盖斯定律可

知:A«(CaCO：,)+Aft(CaCO：,)=AA(CaCO：,)+Aft(CaO)...©,A«(MgCO；,)+A«(MgCO：,)=AA(MgC03)+A旗MgO)...②，①式

-②式结合A^(MgCO；,)=AA(CaCO)得:A«(CaC0：,)-A4(MgC0：,)=AA(CaO)-AA(MgO)+A^CaCO；,)-A/MgCO,),因

A/«aCO冲AMMgCO),故C错误;MCOa(s)分解为M0(s)和CO®)为吸热过程,A历0,考虑到A笈+A3A加A羯

故有△〃+△〃>△/故D正确。

疑难突破解答本题的关键点有二，一是判断A4、A&A4及A//的正负，四个过程均为吸热过程治变均

为为正值;二是根据盖斯定律找出△优△优△〃、A//的相互关系:

9

2.(2017江苏单科,8,2分)通过以下反应可获得新型能源二甲醛(CHQCHJ.下列说法不正确的是()

@C(s)+H20(g)-CO(g)+H2(g)A〃=akj•

1

@CO(g)+ILO(g)—C0;(g)+H2(g)A"=Z>kJ•mol

③COXgHBlMg)---CH.OH(g)+H；O(g)A〃=ckj•mol1

1

@2CH：,0H(g)---CH；,0CH3(g)+H20(g)A〃=okJ•mol

A.反应①、②为反应③提供原料气

B.反应③也是CO。资源化用的方法之一

C.aSCHqH(g)-icH,0CH3(g)+iH20(l)K)A得kJ•mo「

D.反应2co(g)+4H?(g)---CIM)CH,(g)+HQ(g)的A於(292Lo)kJ•mol1

答案C本题考查盖斯定律的应用等知识.结合题给信息可知反应①、②产生的也和C0?可以作为反应③

的原料，故A正确;反应③产生了甲醇，是C0：资源化利用的一种方法，故B正确;根据反应④可知

CH：,011(g)~#HQCH：,(g)+如0(g)的A得kJ•mol1,但选项反应中水呈液态，故A//不等于狗•mol'£错误;根

据盖斯定律②X2+@X2+④可得2C0(g)+4压(g)=~CH；10CH3(g)+H20(g)6<]A庐(292cMkJ•故D正确。

3.(2016江苏单科,8,2分,支)通过以下反应均可获取上。下列有关说法正确的是()

①太阳光催化分解水制氢：2H2⑴——2旧g)+(Mg)△A=571.6kJ•mol1

1

②焦炭与水反应制氢:C(s)+Ha(g)=CO(g)+H：(g)A笈=131.3kJ-mol

③甲烷与水反应制氢:CH,(g)+lW(g)—C0(g)+3H2(g)A3206.1kJ•mol'

A.反应①中电能转化为化学能

B.反应②为放热反应

C.反应③使用催化剂,A吊砌'

D.SSCH.(g)-C(s)+24(g)的A左74.8kJ-mol1

答案DA项，反应①中太阳能转化为化学能，故错误;B项，反应②为吸热反应，故错误;C项，使用催化剂不能改

变反应的反应热(A粉故错误;D项,根据盖斯定律，③-②可得CH,(g)—C(s)+2K.(g)△所748kJ•mol,故正

确。

知识拓展放热反应的△水0,吸热反应的A的0。

技巧点拨盖斯定律的运用:找出目标反应的物质在所给反应中是反应物还是生成物，然后可像数学运算一

样采取加、减、乘、除的方法求解目标反应的A/4

评析本题以热化学方程式为基础考查四个相关的问题，涉及能量转化形式识别、热效应判断、催化剂与△//

的关系以及应用盖斯定律进行计算等，难度中等。

4.(2015重庆理综,6,6分)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：

S(S)+2KN03(S)+3C(S)-K2S(s)+N2(g)+3C02(g)

A/*AkJ•mol1

已知:碳的燃烧热△〃=akj-mol1

S(s)+2K(s)---K_.S(s)AS=6kJ-mof'

2K(s)+Nz(g)+3(h(g)=~2KN0；,(s)

A〃=ckJ,mol1

则x为()

A.3a+b-cB.c~3a~bC.a+b-cI).c-a-b

答案A本题已知的三个热化学方程式为：

1

®C(s)+02(g)---C02(g)△〃=akj・mol

10

②S(s)+2K(s)---K2S(S)A4=bkJ•mo「

③2K(s)+N?(g)+30式g)——2KN0.,(s)A&=ckj-mol'

由盖斯定律可推出,3X①+②-③可得热化学方程式S(s)+2KNO.,(s)+3C(s)—K2S(s)+N2(g)+3C02(g)

A•morl=(3a+Z)-c)kJ,moI1,A项正确。

5.(2014江苏单科,10,2分)已知:C(s)+O4g)―CO..(g)AH\

CO2(g)+C(s)~2C0(g)A压

2C0(g)+02(g)-2CO：.(g)A"

4Fe(s)+302(g)---2Fe@(s)AH、

3C0(g)+Fe203(s)---3C0：(g)+2Fe(s)A压

下列关于上述反应婚变的判断正确的是()

A.△〃>(),△〃«)B.A4>0,A〃>0

C.D.

答案c根据反应的热效应可知:△4<0、△外>0、4仅0、△4<0,故A、B不正确;根据盖斯定律可得

A〃=A%+A/AH*A//,+|AH,c项正确,D项错误。

6.(2014重庆理综,6,6已知：

1

C(s)+H20(g)~CO(g)+H2(g)A"akj•mol

2c(s)+Q(g)---2C0(g)A序-220kJ•mol1

H—H、0-0和0—H键的键能分别为436、496和162kJ•mo「,则a为()

A.-332B.-118C.+350D.+130

答案D按顺序将题中两个热化学方程式编号为①和②，依据盖斯定律,②-①X2得:2H《g)+(Mg)—2Hq(g)

Atf=-(220+2a)kJ•mol代入相关数据得:(2X436+496)-4X462=-(220+2a),解得a=+130,D项正确。

7.(2013课标11,12,6分,0.73)在1200。时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应

H2s(g)+1Oz(g)-SO::(g)+H:O(g)XH、

2H3S(g)+S02(g)―|s3(g)+2H20(g)A%

H2S(g)+i02(g)-S(g)+HQ(g)A"

2S(g)-S°(g)

则△〃的正确表达式为()

A.A吊=|(A〃+A4-3A%)

B.A〃=1(3A必-

C.AM=|(A〃+A%-3A%)

D.A4=|(A4-A4-3A%)

答案A将前三个热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律，①X弓+②Xg③X2得2S(g)—S;(g)

'吟A陪△H-2A"，即A项正确。

11

思路分析根据盖斯定律导出A〃与A4、△〃、A%的关系，即可对各选项作出判断。

知识拓展硫蒸气中存在鼠S,、S工等多种分子,1000℃左右时，主要以S：形式存在。

8.(2013重庆理综,6,6分,★★☆)已知：

P、(g)+6Ch(g)—4PCL(g)A代akj•mol',

1

P,(g)+10Cl2(g)—4PCh(g)AH=lk]•mol,

P,具有正四面体结构,PCls中P—Cl键的键能为ckj•mol',PCL中P—Cl键的键能为1.2ckJ•mol：

下列叙述正确的是()

A.P—P键的键能大于P-Cl键的键能

B.可求CL(g)+PCL,(g)-PCL，(s)的反应热AH

C.Cl—Cl键的键能为(6a+5.6c)/4kJ-mor1

D.P—P键的键能为(5a-3/rH2c)/8kJ-mol1

答案CP原子半径大于Cl原子半径,P—P键键长大于P—Cl键，故P—P键键能小于P—Cl键键能,A项错

误;设P，(g)+6S(g)—4PCh(g)A/akj-mol4......①,P,(g)+10Ck(g)—4PCl.,(g)A小块J,mol1......②，利

用盖斯定律"(②-①)可得Cl2(g)+PCl3(g)—PC1式g犯勺A/ZB项错误;Ch(g)+PCL(g)-PCh(g)

A/40a)kJ•mol根据片反应物总键能生成物总键能，设Cl—Cl键键能为成J•mol

则:户＜3X1.255c4(6a),白(加/5.6c),C正确;①X5-②X3得2P,(g)+12PCls(g)-20PCl.1(g)

A年(5a-39kJ•mol设P—P键键能为XJ-mol则:12产60572L5438,产今(53-3加12加项错误。

9.(2011重庆,13,6分)SF”是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知:lmolS(s)转化为气态硫原

子吸收能量280kJ,断裂ImolF—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ.则S(s)+3E(g)―SF,(g)的

反应热△H为()

A.-1780kJ/molB.-1220kJ/mol

C.-450kJ/molD.+430kJ/mol

答案BA长-(生成物成键释放的总能量-反应物断键吸收的总能

B)="(6X330-3X160-1X280)kJ/mol=-1220kJ/mol.

10.(2020浙江7月选考,29,10分)研究C0；,氧化CK制GH,对资源综合利用有重要意义。

相关的主要化学反应有：

IaHs(g)=GH,(g)+H式g)A«=136kJ-mol'

HC2H(,(g)+COXg)^C.H,(g)+H2O(g)+CO(g)

A"=177kJ•mol1

111C2H6(g)+2C02(g)-4C0(g)+3H2(g)A笈

i

IVC02(g)+H2(g)^=C0(g)+H20(g)

A〃=41kJ•mol1

已知：298K时,相关物质的相对能量(如下图)。

12

可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的△M△〃随温度变化可忽略)。

例如任0(g)---H；0(l)A隹-286kJ•mol'-(-242kJ•mol')=-44kj•mol；

请回答：

⑴①根据相关物质的相对能量计算△即kJ-molI

②下列描述正确的是。

A.升高温度反应1的平衡常数增大

B.加压有利于反应I、II的平衡正向移动

C.反应III有助于乙烷脱氨，有利于乙烯生成

D.恒温恒压下通水蒸气，反应IV的平衡逆向移动

③有研究表明，在催化剂存在下，反应II分两步进行，过程如下：【aH.(g)+C(Mg)】一[C2H,(g)+H2(g)+C02(g)]一

【CM(g)+CO(g)+H,O(g)】，且第二步速率较慢(反应活化能为210kJ•mol%根据相关物质的相对能量,画出反

应II分两步进行的"能量反应过程图"，起点从【QH“(g)+COz(g)】的能量-477kJ-mol开始(如下图)。

-150

7_250

O

UI32

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w_

撰4

一

-450

-500

反应过程

⑵①CO?和CM按物质的量I：I投料，在923K和保持总压恒定的条件下，研究催化剂X对"C0,氧化CM.制C此"

的影响，所得实验数据如下表：

催化剂转化率0%/%转化率ca/%产率CM,/%

结合具体反应分析，在催化剂X作用下,C0；，氧化GH”的主要产物是，判断依据

是。

②采用选择性膜技术(可选择性地让某气体通过而离开体系)可提高C：H,的选择性(生成,的物质的量与消

耗C曲的物质的量之比)。在773K,乙烷平衡转化率为9.现,保持温度和其他实验条件不变,采用选择性膜技术,

乙烷转化率可提高到11.0%,结合具体反应说明乙烷转化率增大的原因

是<>

答案⑴①430②AD

13

⑵①COGH,的产率低，说明催化剂X有利于提高反应m速率

②选择性膜吸附CM,促进反应II平衡正向移动

解析⑴①△&=生成物总能量-反应物总能量

=(-110kJ•mol'X4+0kJ•mo『X3H-84kJ•mo「+(-393kJ•mol1X2)]=430kJ•mol'.

②A项，反应I为吸热反应，升高温度,平衡正向移动，平衡常数增大,正确;B项，反应UII的正反应均为气体分

子数增大的反应，加压平衡逆向移动，不正确;C项，反应HI生成CO和H“可抑制反应【、II的发生，不利于乙烯

的生成，不正确;D项，恒温恒压下通入水蒸气,容器体积变大，反应物浓度减小，平衡逆向移动,正确。③第一步反

应中GH«(g)—工H,(g)+H?(g),第二步反应中H?(g)+Ca(g)—*C0(g)+HQ(g),由反应I、IV可知两步反应均为吸热

反应,生成物总能量高于反应物总能量。反应I的A〃=136kJ•mol”,故第一步反应的生成物总能量为

-341kJ-mol且活化能小于210kJ•mol'(因第二步速率较慢，故第一步反应的活化能小于第二步的);第二步

反应的活化能为210kJ•mol再结合反应IV的A〃=41kJ•mol”,可知生成物总能量为-300kJ•mol〔

⑵①CO,转化率较高,GH,的产率较低说明反应Ill的反应速率较快相同时间内,CO产量较高则催化剂X有利于

提高反应HI的速率。②采用选择性膜技术，使QH.离开反应体系，相当于减小生成物的浓度，可使反应II平衡正

向移动，提高CM的转化率。

易错警示作图时一定要注意两步反应能量变化的起点和终点以及两步反应活化能的大小。

11.(2015福建理综,24,15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛.

⑴氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式

为.

⑵工业上用铝土矿(主要成分为A1。,含有FeQ、S论等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知:

物质SiCl,A1C13FeCLFeCh

沸点/C57.6180(升华)300（升华）1023

①步骤I中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是一

_______________________(只要求写出一种)。

②步骤II中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是.

③已知:A12O*(S)+3C(S)—2Al(s)+3CO(g)

A/X=+1344.lkj•mol-1

2AlCh(g)---2Al(s)+3CL(g)A&=+1169.2kJ♦mol-1

由AhO“C和S反应生成A1CJ的热化学方程式为—

④步骤川的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种,其化学式分别

为.

14

⑤结合流程及相关数据分析，步骤V中加入铝粉的目的

是O

答案⑴Ar"+3HQ=A1(OHL+3FT

⑵①防止后续步骤生成的A1CL水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率

②蛔Fe③Aia(s)+3C(s)+3Cb(g)---2AlCl1(g)+3C0(g)A#=+174.9kJ•mol'

④NaCl、NaClO、Na2C03⑤除去FeCl“提高A1CL纯度

解析(2)①通过焙烧使固体水分挥发，可以有效防止后续步骤生成的A1CL水解;同时气孔数目增多,使固体

的表面积增大，反应物的接触面积增大，反应速率加快。②步骤II中若不通入CL和0：.，则发生下列反

焙烧焙烧

应:FeB+3c-2Pe+3C0t,SiO:+2C-Si+2C03显然生成的相对原子质量比硅大的单质是铁。③将题中的

两个热化学方程式依次标记为a和b,根据盖斯定律,a-b得AL0：1(s)+3C(s)+3CL(g)—2AlCL(g)+3C0(g)

A^+174.9kJ.mol；④分析可知，步骤II中得到的气态混合物主要含有反应生成的SiCl,、A1CL.FeCL、

CO2以及过量的CL：和0%冷却至100C时所得尾气成分为SiCluC02,Cl2.0,再冷却至室温后，气体中仅剩C(k

CL和0。三种气体，用足量的NaOH冷溶液吸收该尾气时，发生反应:CL+2NaOH-NaCl+NaClOW.

C0：+2Na0H-NaOL+Hd),生成的三种盐的化学式分别为NaCl、NaClO、Na£Q“⑤分析流程和已知物质的沸

点可知，粗品氯化铝中还含有FeCL,步骤V中加入的铝粉可与FeCL反应生成Fe和A1CL,再通过升华将AlCh

提取出来,这样就除去了FeCL杂质,提高了A1C1的纯度。

12.(2015四川理综11,16分)为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫

铁矿烧渣(铁主要以Fe。存在)转变成重要的化工原料FeSO,(反应条件略)。

稀HS0,活化硫铁矿FeCO,空气