2023届高考化学-化学能与热能专项练（解析版）含解析

化学能与热能

1.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：2H2O(1)==2H2(g)+02(g)AHF571.6kJ•mol-

1

②焦炭与水反应制氢：C(s)+H20(g)==CO(g)+H2(g)AH2=131.3kJ•moK

1

③甲烷与水反应制氢:CHKg)+H2O(g)==CO(g)+3H2(g)AH3=206.IkJmor

1

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，A4减小

1

D.反应CIL(g)=C(S)+2H2(g)0«JAH=74.8kJ•mol

【答案】D

【解析】A.反应①中，太阳光催化分解水制氢，由光能转化为化学能，A

不正确；B.反应②中，AH2>0,为吸热反应，B不正确；C.反应③中，使用

催化剂，对△也不产生影响，C不正确；D.应用盖斯定律，将反应③-反应②得，

反应CL(g)=C(s)+2H2(g)的AQ+74.8kj-mol,D正确；故选D。

2.一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下，其中•和。

代表不同元素的原子。

1

关于此反应说法错误的是（)

A.一定属于吸热反应B.一定属于可逆反应

C.一定属于氧化还原反应D.一定属于分解反应

【答案】A

【解析】根据图示可知该反应反应物是一种，生成物是两种。A.该物质属

于分解反应，一般的分解反应是吸热反应，但也有的分解反应如2H202=2H20+02

f是放热反应，错误；B.根据图示可知有一部分反应物未参加反应，该反应是

可逆反应，正确；C.该反应中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，正确;

D.反应物是一种，生成物是两种，因此属于分解反应，正确。

3.水煤气变换m0（切+1120（山=（：02（/+1126）］是重要的化工过程，主要用

于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:

（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水

煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用•标

注。

2

>

±

空

8

E玄

可知水煤气变换的0(填“大于”“等于”或“小于”),该

历程中最大能垒(活化能)£正=eV,写出该步骤的化学方程式

【答案】(3)小于2.02C00H+H+H20===C00H+2H+0H或H20===H+0H

【解析】(3)根据水煤气变换［CO(g)+H20(g)=C02(g)+H2(g)］并结合水煤气变

换的反应历程相对能量可知，C0(g)+H20(g)的能量(-0.326丫)高于(：02弓)+1126)

的能量(-0.83eV),故水煤气变换的△4小于0；活化能即反应物状态达到活化

状态所需能量，根据变换历程的相对能量可知，最大差值为：其最大能垒(活

化能)E正=1.86-(-0.16)eV=2.02eV；该步骤的反应物为

COOH+H+H2O===COOH+2H+OH；因反应前后COOH和1个H未发生改变，也可以表

述成H20=H+0HO

2.12019新课标H卷】环戊二烯(Q)是重要的有机化工原料，广泛用

于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：

3

(1)已知：(g)=(g)+H2(g)△4=100.3kJ•molT①

H2(g)+I2(g)=2HI(g)△笈=-11.0kJ・molt②

对于反应：(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)(3)A"=kJmol

T

o

【答案】(1)89.3

【解析】(1)根据盖斯定律可得：反应③二①十②，可得反应③的AH3=△区+

△笈=89.3KJ/mol；

4.近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也

随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答

下列问题：

(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：

-1

CuCl2(s)=CuCl(s)+1Cl2(g)A4=83kJ•mol

1

CuCl(s)+y02(g)=CuO(s)+1Cl2(g)△万=-20kJ・mol-

-1

CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)A4=-121kJ・mol

贝！j4HC1(g)+02(g)=2Cl2(g)+2H20(g)的A后kJ•molL

【答案】(2)-116

【解析】(2)根据盖斯定律知，(反应1+反应11+反应HI)X2得

1

4HC1(g)+02(g)=2C12(g)+2H20(g)ZH=X2=-116kJwr

4

5.氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。

(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。

①反应器中初始反应的生成物为1和CO?,其物质的量之比为4：1,甲烷

和水蒸气反应的方程式是o

②已知反应器中还存在如下反应：

i.CIL(g)+H20(g)=C0(g)+3H2(g)AK

ii.CO(g)+H20(g)=C02(g)+H2(g)AA

iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)A笈……

iii为积炭反应，利用A区和A笈计算AA时，还需要利用反应

的AK

【答案】(1)①CH4+2H20=4H2+C02②C(s)+C02(g)=2C0(g)

【解析】(1)①由于生成物为上和CO2,其物质的量之比为4：1,反应物是

甲烷和水蒸气，因而反应方程式为CL+2H2。=4H2+CO2；

②i-ii可得CIL(g)+C02(g)=2C0(g)+24(g),设为iv,用iv-iii可得

C(s)+C02(g)=2C0(g),因为还需利用C(s)+C02(g)=2C0(g)反应的焙变。

6.多晶硅是制作光伏电池的关键材料。回答下列问题：

I.硅粉与HC1在300℃时反应生成ImolSiHCL气体和H2,放出225kJ热

量，该反应的热化学方程式为O

5

II.将SiCL氢化为SiHCL有三种方法，对应的反应依次为:

①SiCL(g)+H2(g)=SiHCl3(g)+HC1(g)A^>0

②3SiCL(g)+2H2(g)+Si(s)—4SiHCl3(g)△笈<0

③2SiCL(g)+H2(g)+Si(s)+HC1(g)—3SiHCl3(g)△鸟

(4)反应③的AA=(用△笈表示)。

【答案】I.Si(s)+3HCl(g)3oo℃SiHCl3(g)+H2(g)

AH=-225kJ-mol-1

fl.(4)

【解析】I.参加反应的物质是固态的Si、气态的HCL生成的是气态的SiHCh

和氢气，反应条件是300℃,配平后发现SiHCL的化学计量数恰好是lmoL由

此可顺利写出该条件下的热化学方程式：Si(s)+3HCl(g)30(rcSiHCL(g)+Mg)

ZJH=-225kJ・mol-1

II.(4)将反应①反向，并与反应②直接相加可得反应③，所以博3=&2-3”

因串2<0、ZH>0,所以AL必小于0,即反应③正反应为放热反应。

7.采用4。5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工

业中得到广泛应用。回答下列问题

4

①已知：2N205(g)=2N205(g)+02(g)△直=Y.4kJ・mol

4

2N02(g)=N2O4(g)A月2=-55.3kJ•mol

H

贝！I反应N2O5(g)=2N02(g)+02(g)的AH=kJ-molo

【答案】(2)①53.1

【解析】(2)①已知：

i、2N205(g)=2N204(g)+02(g)△H1=­4.4kJ/mol

ii>2N02(g)=N204(g)△H2=-55.3kJ/mol

根据盖斯定律可知i4-2-ii即得到N2O5(g)=2N02(g)+l/202(g)△L=+

53.IkJ/mol

8.CH4-C02催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排

具有重要意义。回答下列问题：

(1)CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)o

4

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)△层-75kJ•mol

C(s)+02(g)=C02(g)A后一394kJ•moP

4

C(s)+l/202(g)=C0(g)A层一111kJ•mol

q

该催化重整反应的△生=kJ•molo

【答案】(1)247

【解析】根据盖斯定律可知③X2一②一①即得到该催化重整反应

CH4(g)+C02(g)=2C0(g)+2H2(g)的△盾+247kJ•mol\

9.三氯氢硅(SiHCL)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：

7

(2)SiHCL在催化剂作用下发生反应：

2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)A4=48kJ•moP

4

3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g)AH2=-30kJ・mol

贝！I反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的AH=kJ-mol\

【答案】(2)114

【解析】(2)将第一个方程式扩大3倍，再与第二个方程式相加就可以得到

第三个反应的焰变，所以熔变为48X3+(-30)=114kJ-mol。

10.近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存

储。过程如下：

-1

(1)反应I：2H2s。4⑴=2S02(g)+2乩0(g)+02(g)AH^+551kJ・mol

-1

反应ID：S(s)+02(g)=S02(g)A&=一297kJ・mol

反应H的热化学方程式：o

【答案】(l)3S02(g)+2H20(g)=2H2S04(1)+S(s)AH2=^54kJ•moP

【解析】(1)根据过程，反应II为SO?催化歧化生成H2s0,和S,反应为

S-

3S02+2H20=2H2S04+S。应用盖斯定律，反应1+反应HI得，

2H2S04(1)+S(s)=3S02(g)+2H20(g)△H=△L+A

H3=(+551kJ/mol)+(-297kJ/mol)=+254kJ/mol,反应II的热化学方程式为

3S02(g)+2H20(g)=2H2sO4⑴+S(s)AH=-254kJ/mol»

ILCO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：

(2)C()2与CH,经催化重整，制得合成气：CH4(g)+C02(g)2C0(g)+

2H2(g)

①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:

化学键C—HC=0H—HC0(C0)

键能/kJ-mol44137454361075

则该反应的AH=o

【答案】(2)+120kJ•mol-1

【解析】(2)①根据△!!=反应物键能总和一生成物键能总和=(4X413+2X

745-2X1075-2X436)kJ・mor^+^OkJ・mol-1；

12.NO,(主要指NO和NO?)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的N0.

是环境保护的重要课题。

(1)用水吸收NO,的相关热化学方程式如下：

-1

2N02(g)+H2O(l)=HN03(aq)+HN02(aq)△层T16.1kJ•mol

4

3HN02(aq)=HN03(aq)+2N0(g)+H2O(1)△层75.9kJ•mol

J

4

反应3N02(g)+H2O(1)=2HNO3(aq)+NO(g)的A年kJ•molo

【答案】(DT36.2

【解析】(1)将两个热化学方程式编号，

2N02(g)+H20(1)=HNO3(aq)+HNO2(aq)AH=T16.1kJ-moL(①式)

4

3HN02(aq)=HN03(aq)+2N0(g)+H20(1)AH=75.9kJ・mol(②式)

应用盖斯定律，将(①式义3+②式)+2得，反应

44

3N02(g)+H20(1)=2HNO3(aq)+N0(g)AH=[(-116.1kJ«mol)X3+75.9kJ«mol]+

4

2=-136.2kJ・molo

13.近期发现，H2s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：

(2)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。

通过计算，可知系统(I)和系统(II)制氢的热化学方程式分别为

、，制得等量庆所需能量较少的是

10

【答案】(2)H20(l)=H2(g)+102(g)△庐+286kj/mol

H2S(g)=H2(g)+S(s)△生+20kj/mol系统(H)

(解析］(2)①H2sO,(aq)=S02(g)+H20(l)+io2(g)△H1=+327kJ/mol

2

®S02(g)+I2(s)+2H20(l)=2HI(aq)+H2S04(aq)△H2=-151kJ/mol

③2Hl(aq)=H2(g)+I2(s)△H3=+110kJ/mol

④H2s(g)+H2S04(aq)=S(s)+S02(g)+2H20(l)△H4=+61kJ/mol

①+②+③，整理可得系统(I)的热化学方程式H20(l)=H2(g)+102(g)△

H=+286kJ/mol；

②+③+④，整理可得系统(H)的热化学方程式H2s(g)+=H2(g)+S(s)△

H=+20kJ/molo

根据系统I、系统II的热化学方程式可知：每反应产生Imol氢气，后者吸

收的热量比前者少，所以制取等量的上所需能量较少的是系统H。

14.丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:

(1)正丁烷(CH。)脱氢制一丁烯(C4HJ的热化学方程式如下：

①皿随⑷=C4H8(g)+H2(g)△直

4

已知：②CM0(g)+1o2(g)=C4H8(g)+H2O(g)A^-119kJ-mol

11

4

③Hz(g)+^)2(g)=H2O(g)A^=-242kJ*mol

反应①的AA为kJ・mol4o

【答案】（1）+123

【解析】（1）根据盖斯定律，用②式⑥式可得①式，因此△直=△笈

-419kj/mol+242kj/mol=+123kj/molo

15.神（As）是第四周期VA族元素，可以形成As2s3、AS2O5、H3ASO3>H3ASO4

等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题:

(3)已知：As(s)+3/2H2(g)+202(g)=HJAs04(s)

A耳

H2(g)+^o2(g)=H2O(1)

2As(s)+5/202(g)=AS205(S)△A

则反应AS2O5⑸+3H20(l)=2HaAsOKs)的=

【答案】(3)2A^-3A^-A^

【解析】（3）根据盖斯定律，热化学反应为AS2（US）+3H20（l）=2H3ASO4（S）,

待求解反应可以由反应①X2-反应②X3-反应③，则△H=24H「3Z\H2-。

16.TiCL是由钛精矿（主要成分为TiO。制备钛（Ti）的重要中间产物，制

备纯TiCL的流程示意图如下:

12

(1)氯化过程：TiOz与CL难以直接反应，加碳生成CO和CO?可使反应得以

进行。

1

已知：Ti02(s)+2Cl2(g)=TiCL(g)+02(g)A^=+175.4kJ•mol-

1

2C(s)+02(g)=2C0(g)A笈=-220.9kJ•mol'

①沸腾炉中加碳氯化生成TiCL(g)和CO(g)的热化学方程式：

________________________________________________________________O

【答案】(D①TiOz(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2C0(g)△年-45.5

kj/mol

【解析】(1)①生成TiCL和CO的反应方程式为TiO2+2C12+2C=TiCL+2CO,

根据盖斯定律，两式相加，得到TiO2(s)+2C12(g)+2C(s)=TiCL(g)+2CO(g)△

年△/+A幻(-220.9kJ・mor1)+(+175.4kJ•1110广)=-45.5kJ•mol-^

17.(3)0.1molCb与焦炭、TiOz完全反应，生成一种还原性气体和一种

易水解成Ti02-AH20的液态化合物，放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为

【答案】(3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2C0(g)A-85.6

kJ,mol4

【解析】(3)0.1molCb与焦炭、TiOz完全反应，生成一种还原性气体和

一种易水解成Ti02«AH20的液态化合物，放热4.28kJ,配平方程式，可知2mol

1

Cb反应放热85.6kJ-mol-,由此可得该反应的热化学方程式为2Cl2(g)+

Ti02(s)+2C(s)=TiCl4(1)+2C0(g)△层T5.6kJ・moPo

13

18.联氨(又称脚，N2H-无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火

箭燃料，回答下列问题：

(3)①202(g)+4(g)=4。4⑴△Hi

②Nz(g)+2H2(g)=N2H4⑴AH2

③02(g)+2H2(g)=2Hz0(g)AH3

④2N2HKI)+N204(l)=3N2(g)+4H20(g)AH4=-1048.9kJ/mol

上述反应热效应之间的关系式为AH4=,联氨和N2O4可作

为火箭推进剂的主要原因为

_________________________________________________________________________________O

【答案】(3)24员-24112-4凡反应放热量大、产生大量气体

【解析】⑶根据盖斯定律，反应热效应之间的关系式为△H4=2AH3-2AIV

AH1O联胺有强还原性，有强氧化性，两者在一起易发生自发地氧化还原反

应，反应放热量大、产生大量气体，所以联氨和N2O4可作为火箭推进剂。

19.煤燃烧排放的烟气含有SO?和N0x,形成酸雨、污染大气，采用NaC102

溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：

(4)如果采用NaClO、Ca(60)2替代岫(：102,也能得到较好的烟气脱硫效

果。

②已知下列反应：

2

S02(g)+20H-(aq)===S03"(aq)+H2O(DAH1

14

-2-2-

CIO(aq)+S03(aq)===S04(aq)+Cr(aq)AH2

2+2-

CaS04(s)===Ca(aq)+S04(aq)AH3

-

则反应S()2(g)+Ca2+(aq)+CKT(aq)+20H(aq)===CaS04(s)+H20(l)+C1

_(aq)的AH=。

【答案】(4)②△Hi+zML-

2-

【解析】(4)②已知：A.S02(g)+20H-(aq)=S03(aq)+H20(1)△〃；

-2-2--

B.C10(aq)+S03(aq)=S04(aq)+Cl(aq)

2+2-

C.CaS04(s)=Ca(aq)+S04(aq)△/

2+--

根据盖斯定律知a+b—c得反应S02(g)+Ca(aq)+C10(aq)+20H(aq)=

CaS04(s)+H20(l)+C「(aq)的△层△必一ZkA。

20.催化还原CO?是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，

在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和乩可发生两个平行反应，分别生成CH30H和COo

反应的热化学方程式如下：

1

C02(g)+3H2(g)—CH3OH(g)+H2O(g)AHF-53.7kJ・mol-1

C02(g)+H2(g)—CO(g)+H2O(g)AH2II

已知：①CO和庆的标准燃烧热分别为-283.OkJ・mor］和-285.8kJ・mol-1

1

②H2O(1)=H20(g)AH3=44.OkJ・moK

请回答(不考虑温度对AH的影响)：

15

(1)反应II的△H2=kJ・mol^o

【答案】(1)+41.2

【解析】(1)由①CO和乩的标准燃烧热分别为-283.OkJ-moV和-285.8kJ・

11

mol-以及②H2O(l)=H2O(g)AH3=+44.OkJ^mor,由盖斯定律可得反应II的4

—285.SkJ-moK1-(-283.OkJ-moK1)+44.OkJ-mor^+41.ZkJ-molt

21.(5)工业上常用磷精矿［Cas(PODB和硫酸反应制备磷酸。已知25℃,

lOlkPa时：

CaO(S)+H2S04(l)=CaS04(s)+H20(1)AH=-271kJ/mol

5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H20(l)AH=-937kJ/mol

则Ca5(P04)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是o

【答案】(5)Ca5(PO4)3F(s)+5H2S04(l)=5CaS04(s)+H3P04(l)+HF(g)AH

=-418kJ/mol

【解析】(5)已知25℃,lOlkPa时:

①CaO(s)+H2so4⑴=CaS04(s)+H20(1)AH=-271kJ/mol

(2)5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(P04)3F(s)+540(1)AH

=-937kJ/mol

根据盖斯定律：①X5-②得Ca5(P04)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程

式是Ca5(P04)F(s)+5H2S04(l)=5CaS04(s)+H3P04(1)+HF(g)△H=-418kJ/molo

16

22.下表为元素周期表的一部分。

碳氮Y

X硫Z

回答下列问题

(4)X与Z两元素的单质反应生成ImolX的最高价化合物，恢复至室温，

放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃,写出该反应的热化

学方程式：—o

［答案］(4)Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)AH=-687kJ/mol

【解析】根据元素周期表的结构，可知X为Si元素，Y为0元素；Z为C1

元素；

(4)根据书写热化学方程式的方法，该反应的热化学方程式为

Si(s)+2C12(g)=SiCL⑴△H=-687kJ/mol,故答案为：Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)

△H=-687kJ/mol

23.氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。

回答下列问题：

(1)与汽油相比，氢气作为燃料的优点是(至少答出两点)。

(4)利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化

形式为o

17

【答案】（1）污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高（任写其中

2个）；

（4）光能转化为化学能

【解析】（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点有污染小；可再生；来源广；

资源丰富；燃烧热值高等，碱性氢氧燃料电池的负极反应式为H2+20H-2e-=2H20；

（4）利用太阳能直接分解水制氢，是将光能转化为化学能。

24.12020•浙江1月选考】下列说法不正确的是（）

A.天然气的主要成分甲烷是高效，较洁净的燃料

B.石油的分馈、煤的气化和液化都是物理变化

C.石油的裂化主要是为了得到更多的轻质油

D.厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能

【答案】B

【解析】A项，天然气的主要成分为甲烷，燃烧生成二氧化碳和水，是较清

洁的燃料，故A正确；B项，煤的气化和液化均为化学变化，故B错误；C项,

石油裂化使大分子转化为小分子，提高轻质燃料的产量，则石油裂化的主要目

的是为了得到轻质油，故C正确；D项，厨余垃圾中蕴藏着以生物质为载体的能

量，故D正确；故选B。

25.12020•浙江1月选考】在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反

应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是（）

18

~£：

反双过无

A.Ea为逆反应活化能，区为正反应活化能

B.该反应为放热反应，AH=Ea'—Ea

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

【解析】A项，由图可知，Ea为正反应活化能，EI为逆反应活化能，故A

错误；B项，由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反

应，反应热AH=一(&'-&),故B错误；C项，在相同温度下，分子的能量并

不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，称为活化分子，则所有活

化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，故C错误；D项，该反应为放热反

应，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡向吸热的逆反应方向移

动，故D正确；故选D。

26.12020•浙江7月选考】关于下列的判断正确的是()

C0r(aq)+H+(aq)=HCO；(aq)△仄

-

C03(aq)+H20(1)HCOj(aq)+0H-(aq)A巡

+

OH'(aq)+H(aq)=H20(l)AA

--

OH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COO(aq)+H20(1)AH4

19

A.卜风<0△笈VOB.△直VA笈C.A^<0A^>0D.

【答案】B

【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程，则C(T(aq)+H+(aq)=HC(V(aq)为

-

放热反应，所以△A〈O;C0r(aq)+H20(D=HCO3(aq)+OH-(aq)为碳酸根的

水解离子方程式，COhKj水解反应为吸热反应，所以△笈>0；0H-

(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以△&<()；醋

酸与强碱的中和反应为放热反应，所以△以<0;但由于醋酸是弱酸，电离过程中

会吸收部分热量，所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放

出的热量，则△以〉ZkN；综上所述，只有△直〈△笈正确，故选B。

27.【2020•浙江7月选考】100mL0.200mol-L4C11SO4溶液与1.95g锌

粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1C,反应后最高温度为30.1℃。

已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18J・gT-C\溶液的密度均

近似为1.00g-cnA忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：

(1)反应放出的热量0=Jo

-

(2)反应Zn(s)+CuS04(aq)=ZnS04(aq)+Cu(s)的AH=kJ,mol

】(列式计算)。

4.18X1034-1000

【答案】⑴4.18X103(2)-o.100X0.200="209

【解析】(D100mL0.200mol/LC11SO4溶液与1.95g锌粉发生反应的化学方

程式为：CuS04+Zn=ZnS04+Cu,忽略溶液体积、质量变化可知，溶液的质量m=6/

=1.00g/cm3X100mL(cm3)=100g,忽略金属吸收的热量可知,反应放出的热量Q=cm

20

4=4.18JgT℃TXIOOgX(30.1-20.1)℃=4.18X103J；(2)上述反应中硫酸铜

的物质的量27(CUS04)=0.200mol/LX0.100L=0.020mol,锌粉的物质的量z?(Zn)=

券=卷忘=0.030moL由此可知，锌粉过量。根据题干与第(1)问可知，转化

0.020mol硫酸铜所放出的热量为4.18X103J,又因为该反应中焰变A月代表反

应Imol硫酸铜参加反应放出的热量，单位为kJ/moL则可列出计算式为：

4.18xl()3j+ioooj/kj4.18xl03/1000

=-209kJ/mol

0.100Lx0.200mol/L0.100x0.200

28.12020・天津卷】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()

反应进程

A.HCN比HNC稳定

B.该异构化反应的AH=+59.3kJ・mol-1

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

【解析】A项，根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低

越稳定，因此HCN比HNC稳定，故A正确；B项，根据熔变等于生成物总能量减

21

去反应物总能量，因此该异构化反应的△H=+59.3kJ・1110广-0=+59.3kJ・010广，

故B正确；C项，根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大

于逆反应的活化能，故C正确；D项，使用催化剂，不能改变反应的反应热，只

改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，故D错误。故选D。

29.12020•北京卷】依据图示关系，下列说法不正确的是（）

CCXg)+,yO>(g)

A//t--393.5kJ,mol

A.石墨燃烧是放热反应

B.ImolC（石墨）和ImolCO分别在足量。2中燃烧，全部转化为C02,前者放

热多

C.C（石墨）+C02（g）=2C0（g）△后△直-△豆

D.化学反应的△〃，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关

【答案】C

【详解】A.所有的燃烧都是放热反应，根据图示，C（石墨）+02（g）=C02（g）

A^=-393.5kJ/mol,A^<0,则石墨燃烧是放热反应，故A正确；B.根据图

示，C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△幻-393.5kJ/mol,CO（g）+yO2（g）=CO2（g）A

^=-283.OkJ/mol,根据反应可知都是放热反应，ImolC（石墨）和ImolCO分别在

足量。2中燃烧，全部转化为CO2,ImolC（石墨）放热多，故B正确；C.根据B项

22

分析，①C(石墨)+02(g)=C02(g)△直=-393.5kJ/moL②C0(g)+；02(g)=C02(g)△

^=-283.OkJ/moL根据盖斯定律①-②x2可得：C(石墨)+C()2(g)=2C0(g)△年

△〃-2△晟，故C错误；D.根据盖斯定律可知，化学反应的焰变只与反应体系

的始态和终态有关，与反应途径无关，故D正确；故选C。

30.12019・上海卷】根据图示下列说法正确的是()

A.断开非极性键和生成极性键的能量相同

B.反应II比反应m生成的0H键更牢固

C.102(g)+H2(g)-*0H(g)+H(g)-Q(Q>0)

D.H20(g)->102(g)+H2(g)+Q(Q>0)

【答案】C

【解析】从反应历程图像可以判断l/2mol02(g)+hnolH2(g)的能量低于

lmolOH(g)+H(g),因此l/202(g)+H2(g)f0H(g)+H(g)反应为吸热反应,所以C

正确。

31.MgC()3和CaC03的能量关系如图所示(M=CA项，Mg)：

23

2+22+2

M(g)+CO3-(g)—一—M(g)+0-(g)+CO2(g)

tAWis1A/A

M(X)Ws)-----------•M(Xs)ICOjdi)

已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不无碉的是()

A.△豆(MgC03)>A4(CaC03)>0

B.卜压(MgC03)=A笈(CaC03)>0

C.kH\(CaC03)一A直(MgC03)=AA(CaO)一△/(MgO)

D.对于MgCOs和CaCOs,A4+△人>AA

【答案】C

2+2+

【解析】根据盖斯定律，AAH.+AH2+AH3,Ca^B±^Mg^

径，所以CaCOs的离子键强度弱于MgC03,CaO的离子键强度弱于MgO。A.AH1

表示断裂C(V-和M2+的离子键所吸收的能量,离子键强度越大,吸收的能量越大，

因而△H1(MgC()3)>AHi(CaC03)>0,A项正确；B."上表示断裂C(V冲共价键形

成。2和CO?吸收的能量，与M"无关，@ifo△H2(MgCO3)=AH2(CaCO3)>0,B项正

确；C.由上可知AHKCaC03)-AHKMgCOs)。而AL表示形成MO离子键所放出

的能量，为负值，CaO的离子键强度弱于MgO,因而AH3(CaO)>AH3(MgO),

AH3(Ca0)-AH3(Mg0)>0,C项错误；D.由上分析可知AH】+A〉〉。,AH3<0,故

AH2>AH3,D项正确。故故选c。

32.12019•江苏卷】氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。

下列有关说法正确的是()

24

A.一定温度下，反应2H2(g)+02(g)=2HzO(g)能自发进行，该反应的△水0

B.氢氧燃料电池:负极反应为02+2H20+4e-=40H-

C.常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2,转移电子的数

目为6.02X1023

D.反应2H2(g)+02(g)=2H20(g)的△〃可通过下式估算：

△年反应中形成新共价键的键能之和玄应中断裂旧共价键的键能之和

【答案】A

【解析】A.体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向，该

反应属于混乱度减小的反应，能自发说明该反应为放热反应，即AKO,故A正

确；B.氢氧燃料电池，氢气作负极，失电子发生氧化反应，中性条件的电极反

应式为:2上-4d=4F,故B错误；C.常温常压下，Vm^22.L/mol,无法根据

气体体积进行微粒数目的计算，故C错误；D.反应中，应该如下估算：段=反

应中断裂旧化学键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和，故D错误；故

选Ao

33.下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号

表示)()

ABCD

25

*笋矗⑥第4

倭・繇*①耳―

243Umol:」eb..

能.产影慝产

驶.

43IUmoi恁/・・・«at

电解CuClCH3COOH在水中电

NaCl溶于2

乩与C12反应能量变化

溶液离

水

H2(g)+Cl2(g)=2HC1(g)

CH3COOH-CH3cOCT

+2+

NaCl=Na+CrCuCl2=Cu+2Cr

+H+△属T83kJ・mol-1

【答案】B

【解析】A.NaCl为强电解质，NaCl溶于水，NaCl在水分子作用下，自发

解离为Na*和C「，故电离方程式为NaCl=Nl+C「，故A不符合题意；B.电解氯

化铜溶液，铜离子向阴极移动,得电子，发生电极反应为：Cu"+2e三Cu,氯离子

向阳极移动，失电子，发生电极反应为：2C「+2e-=Cb,所以电解总反应为：

C/++2C1-呻"Cu+CL,故B符合题意；C.CLCOOH为弱电解质，溶于水部分电离，

+

因此电离方程式为CH3COOH=:CH3COO+H,故C不符合题意；D.由图可知，

反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热等于断裂反应物分子中的化学键吸收的总

能量(436kJ/mol+243kJ/mol=679kJ/mol),与形成生成物分子中化学键放出的总

能量(431kJ/molX2=862kJ/niol)之差，即放热183kJ/mol,放热&为负值，所

以H2(g)+C12(g)=2HCl(g)Z!H=-183kJ/moL故D不符合题意；故选B。

34.我国科研人员提出了由CO?和QL转化为高附加值产品CH3COOH的催化反

应历程。该历程示意图如下。

26

下列说法不正碉的是（）

A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%

B.CH,fCLCOOH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

【解析】A项，根据图示CH4与CO?在催化剂存在时生成CRCOOH,总反应为

CH4+CO2^*CH3COOH,只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%,A项正确；

B项，CH’选择性活化变为①过程中，有1个C-H键发生断裂，B项正确；C项,

根据图示，①的总能量高于②的总能量，①一②放出能量，对比①和②，①一

②形成C-C键，C项正确；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，

不能提高反应物的平衡转化率，D项错误。

35.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