2024版高考化学考点分类汇编(近3年真题+模拟)专题五-化学能与热能

PAGEPAGE1专题五化学能与热能高考试题考点一化学反响中能量变化的概念及计算1.(2024年北京理综,6,6分)以下设备工作时,将化学能转化为热能的是()ABCD硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶2.(2024年大纲全国理综,9,6分)反响A+BC(ΔH<0)分两步进行:①A+BX(ΔH>0),②XC(ΔH<0)。以下示意图中,能正确表示总反响过程中能量变化的是()3.(2024年江苏化学,4,2分)某反响的反响过程中能量变化如以下图(图中E1表示正反响的活化能,E2表示逆反响的活化能)。以下有关表达正确的选项是()A.该反响为放热反响B.催化剂能改变该反响的焓变C.催化剂能降低该反响的活化能D.逆反响的活化能大于正反响的活化能4.(2024年上海化学,3,2分)据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。以下有关水分解过程的能量变化示意图正确的选项是()5.(2024年江苏化学,10,2分)以以下图示与对应的表达相符的是()A.图1表示某吸热反响分别在有、无催化剂的情况下反响过程中的能量变化B.图2表示0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线C.图3表示KNO3的溶解度曲线,图中a点所示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液D.图4表示某可逆反响生成物的量随反响时间变化的曲线,由图知t时反响物转化率最大6.(2024年上海化学,11,3分)根据碘与氢气反响的热化学方程式(i)I2(g)+H2(g)2HI(g)+9.48kJ(ii)I2(s)+H2(g)2HI(g)-26.48kJ以下判断正确的选项是()A.254gI2(g)中通入2gH2(g),反响放热9.48kJB.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC.反响(i)的产物比反响(ii)的产物稳定D.反响(ii)的反响物总能量比反响(i)的反响物总能量低7.(2024年山东理综,10,4分)以下与化学反响能量变化相关的表达正确的选项是()A.生成物总能量一定低于反响物总能量B.放热反响的反响速率总是大于吸热反响的反响速率C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反响焓变D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同8.(2024年大纲全国理综Ⅱ,7,6分)下面均是正丁烷与氧气反响的热化学方程式(25℃,101kPa):①C4H10(g)+QUOTEO2(g)4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-2878kJ/mol②C4H10(g)+QUOTEO2(g)4CO2(g)+5H2O(g)ΔH=-2658kJ/mol③C4H10(g)+QUOTEO2(g)4CO(g)+5H2O(l)ΔH=-1746kJ/mol④C4H10(g)+QUOTEO2(g)4CO(g)+5H2O(g)ΔH=-1526kJ/mol由此判断,正丁烷的燃烧热是()A.-2878kJ/mol B.-2658kJ/molC.-1746kJ/mol D.-1526kJ/mol考点二热化学方程式的书写及正误判断1.(2024年安徽理综,12,6分)氢氟酸是一种弱酸,可用来刻蚀玻璃。25℃时:①HF(aq)+OH-(aq)F-(aq)+H2O(l)ΔH=-67.7kJ·mol-1②H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1在20mL0.1mol·L-1氢氟酸中参加VmL0.1mol·L-1NaOH溶液,以下有关说法正确的选项是()A.氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为:HF(aq)F-(aq)+H+(aq)ΔH=+10.4kJ·mol-1B.当V=20时,溶液中:c(OH-)=c(HF)+c(H+)C.当V=20时,溶液中:c(F-)<c(Na+)=0.1mol·L-1D.当V>0时,溶液中一定存在:c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)2.(2024年北京理综,26,13分)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反响A,可实现氯的循环利用。反响A:4HCl+O22Cl2+2H2O(1):i.反响A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。ii.①H2O的电子式是。

②反响A的热化学方程式是。

③断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强〞或“弱〞)。

(2)对于反响A,如图是4种投料比[n(HCl)∶n(O2),分别为1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下,反响温度对HCl平衡转化率影响的曲线。①曲线b对应的投料比是。

②当曲线b、c、d对应的投料比到达相同的HCl平衡转化率时,对应的反响温度与投料比的关系是

。

③投料比为2∶1、温度为400℃时,平衡混合气中Cl2的物质的量分数是

。

3.(2024年新课标全国理综,27,14分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反响生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请答复以下问题:(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是kJ;

(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为;

(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反响的影响,实验结果如以下图(注:T1、T2均大于300℃):以下说法正确的选项是(填序号)

①温度为T1时,从反响开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=QUOTEmol·L-1·min-1②该反响在T1时的平衡常数比T2时的小③该反响为放热反响④处于A点的反响体系从T1变到T2,到达平衡时QUOTE增大(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中,充分反响到达平衡后,假设CO2的转化率为α,那么容器内的压强与起始压强之比为;

(5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反响式为、

正极的反响式为。

理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,那么该燃料电池的理论效率为

(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反响所能释放的全部能量之比)。

4.(2024年北京理综,26,14分)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NQUOTE和NH3·H2O的形式存在,该废水的处理流程如下:氨氮废水低浓度氨氮废水含HNO3废水达标废水(1)过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,通空气将氨赶出并回收。①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用:。

②用化学平衡原理解释通空气的目的:

。

(2)过程Ⅱ:在微生物作用的条件下,NQUOTE经过两步反响被氧化成NQUOTE。两步反响的能量变化示意图如下:①第一步反响是反响(选填“放热〞或“吸热〞),判断依据是。

②1molNQUOTE(aq)全部氧化成NQUOTE(aq)的热化学方程式是。

(3)过程Ⅲ:一定条件下,向废水中参加CH3OH,将HNO3复原成N2。假设该反响消耗32gCH3OH转移6mol电子,那么参加反响的复原剂和氧化剂的物质的量之比是。

考点三盖斯定律及焓变的计算1.(2024年新课标全国理综Ⅱ,12,6分)在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生以下反响:H2S(g)+QUOTEO2(g)SO2(g)+H2O(g)ΔH12H2S(g)+SO2(g)QUOTES2(g)+2H2O(g)ΔH2H2S(g)+QUOTEO2(g)S(g)+H2O(g)ΔH32S(g)S2(g)ΔH4那么ΔH4的正确表达式为()A.ΔH4=QUOTE(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)B.ΔH4=QUOTE(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)C.ΔH4=QUOTE(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)D.ΔH4=QUOTE(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)2.(2024年福建理综,11,6分)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下:mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO以下说法不正确的选项是()A.该过程中CeO2没有消耗B.该过程实现了太阳能向化学能的转化C.右图中ΔH1=ΔH2+ΔH3D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反响式为CO+4OH--2e-CQUOTE+2H2O3.(2024年海南化学,5,2分)以下反响的热化学方程式:6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)2C3H5(ONO2)3(l)ΔH12H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH2C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH3那么反响4C3H5(ONO2)3(l)12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为()A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1 B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1 D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH34.(2024年重庆理综,6,6分):P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g)ΔH=bkJ·mol-1,P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol-1。以下表达正确的选项是()A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反响热ΔHC.Cl—Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4kJ·mol-1D.P—P键的键能为(5a-3b+12c)/8kJ·mol-15.(2024年浙江理综,12,6分)以下说法不正确的选项是()A.冰的熔化热为6.0kJ·mol-1,冰中氢键键能为20kJ·mol-1。假设每摩尔冰中有2mol氢键,且熔化热完全用于打破冰的氢键,那么最多只能破坏冰中15%的氢键B.一定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为c,电离度为α,Ka=QUOTE。假设参加少量CH3COONa固体,那么电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+向左移动,α减小,Ka变小C.实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为-3916kJ·mol-1、-3747kJ·mol-1和-3265kJ·mol-1,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键D.:Fe2O3(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g)ΔH=489.0kJ·mol-1CO(g)+QUOTEO2(g)CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1C(石墨)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1那么4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)ΔH=-1641.0kJ·mol-16.(2024年广东理综,9,4分)在298K、100kPa时,:2H2O(g)O2(g)+2H2(g)ΔH1Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)ΔH22Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)ΔH3那么ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的选项是()A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH27.(2024年新课标全国理综,11,6分):HCN(aq)与NaOH(aq)反响的ΔH=-12.1kJ·mol-1;HCl(aq)与NaOH(aq)反响的ΔH=-55.6kJ·mol-1。那么HCN在水溶液中电离的ΔH等于()A.-67.7kJ·mol-1 B.-43.5kJ·mol-1C.+43.5kJ·mol-1 D.+67.7kJ·mol-18.(2024年重庆理综,12,6分)H2(g)+Br2(l)2HBr(g)ΔH=-72kJ/mol,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其他相关数据如下表:H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369那么表中a为()A.404 B.260 C.230 D.2009.(2024年全国理综Ⅱ,11,6分):2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),假设实验测得反响放热3695kJ,那么原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶310.(2024年海南化学,12,3分):Fe2O3(s)+QUOTEC(s)QUOTECO2(g)+2Fe(s)ΔH=+234.1kJ·mol-1C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1那么2Fe(s)+QUOTEO2(g)Fe2O3(s)的ΔH是()A.-824.4kJ·mol-1 B.-627.6kJ·mol-1C.-744.7kJ·mol-1 D.-169.4kJ·mol-111.(2024年广东理综,31,16分)大气中的局部碘源于O3对海水中I-的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反响组成:①I-(aq)+O3(g)IO-(aq)+O2(g)ΔH1②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq)ΔH2③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l)ΔH3总反响的化学方程式为,

其反响热ΔH=。

(2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I-(aq)QUOTE(aq),其平衡常数表达式为。

(3)为探究Fe2+对O3氧化I-反响的影响(反响体系如图1),某研究小组测定两组实验中QUOTE浓度和体系pH,结果见图2和下表。编号反响物反响前pH反响后pH第1组O3+I-5.211.0第2组O3+I-+Fe2+5.24.1①第1组实验中,导致反响后pH升高的原因是

。

②图1中的A为。由Fe3+生成A的过程能显著提高I-的转化率,原因是。

③第2组实验进行18s后,QUOTE浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)。

A.c(H+)减小 B.c(I-)减小C.I2(g)不断生成 D.c(Fe3+)增加(4)据图2,计算3～18s内第2组实验中生成QUOTE的平均反响速率(写出计算过程,结果保存两位有效数字)。模拟试题考点一化学反响中能量变化的概念及计算1.(2024浙江金兰合作组模拟)以下物质间的反响,其能量变化符合如图的是()A.铁与硫粉在加热条件下的反响B.灼热的碳与二氧化碳反响C.Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合D.碳酸钙的分解2.(2024玉溪一中改编)以下表述中正确的选项是()A.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol,那么氢气的燃烧热为241.8kJB.由C(石墨,s)C(金刚石,s)ΔH=+11.9kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定C.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH不同D.任何一个化学变化都伴随着能量的变化3.(2024山东济宁检测)以下说法中正确的选项是()A.熵减的吸热反响可能是自发反响B.需要加热的化学反响,生成物的总能量一定高于反响物的总能量C.使用催化剂既不会改变反响的限度又不会改变反响的焓变D.2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1;2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2,那么ΔH1>ΔH2考点二热化学方程式的书写及正误判断4.(2024山东潍坊模拟)热化学方程式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1表示的为()A.碳与水反响吸收131.3kJ的热量B.1mol碳和1mol水反响吸收131.3kJ的热量C.1mol固态碳与1mol水蒸气反响产生一氧化碳气体和氢气,吸收131.3kJ的热量D.固态碳和气态水各1mol反响,放出131.3kJ的热量5.(2024黑龙江双鸭山一中模拟)甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625kJ·g-1。以下热化学方程式中不正确的选项是()A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ/molB.QUOTECH4(g)+O2(g)QUOTECO2(g)+H2O(l)ΔH=-445kJ/molC.QUOTECO2(g)+H2O(l)QUOTECH4(g)+O2(g)ΔH=+445kJ/molD.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-55.625kJ/mol6.(2024四川巴中三中模拟)以下热化学方程式中,正确的选项是()A.甲烷的燃烧热ΔH为-890.3kJ·mol-1,那么甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1B.含20.0g的NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,那么稀醋酸和稀NaOH溶液反响的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4kJ·mol-1C.上图是298K、101Pa时CO和H2合成CH3OH(g)的反响过程中能量变化的曲线图,那么该反响的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=+91kJ·mol-1D.:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)ΔH=-701.0kJ/mol2Hg(l)+O2(g)2HgO(s)ΔH=-181.6kJ/mol那么Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)ΔH=-259.7kJ·mol-1考点三盖斯定律及焓变的计算7.(2024蚌埠一模)甲醛是一种重要的化工产品,可以利用甲醇脱氢制备,反响式如下:①CH3OH(g)CH2O(g)+H2(g)ΔH1=+84.2kJ·mol-1向反响体系中通入氧气,通过反响②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH2=-483.6kJ·mol-1提供反响①所需热量,要使反响温度维持在700℃,那么进料中甲醇与氧气的物质的量之比约为()A.5.74∶1 B.11.48∶1 C.1∶1 D.2∶18.(2024山东新泰汶城中学模拟)①2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1那么反响C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的ΔH为()A.+131.3kJ·mol-1 B.-131.3kJ·mol-1C.-352.3kJ·mol-1 D.+262.6kJ·mol-19.(2024湖北局部重点中学联考)在一定条件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-QkJ·mol-1。向一密闭容器中参加2molSO2和1molO2,达平衡时SO2的转化率为90%,放出的热量为Q1kJ;向另一相同容器中参加2molSO3,在相同条件下,达平衡时吸收的热量为Q2kJ,那么以下关系中正确的选项是()A.Q>Q1>Q2 B.Q1>Q2>QC.Q1>Q>Q2 D.Q1=Q2>Q综合演练10.(2024江西上高二中模拟)在298K、1.01×105