高考化学一轮复习：化学能与热能专题训练

高考化学一轮复习：化学能与热能

一、单选题（本大题共14题）

1.（2022.广东.铁一中学三模）海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分，是影响全球气候变化的关键控

制环节。下图为海洋中碳循环的简单原理图。下列说法不正确的是

CaCC>3(CH,O)X

A.光合作用，每生成lmol（CH2O）x转移电子数为4NA（NA表示阿伏伽德罗常数）

B.海洋碳循环过程中能将太阳能转化为化学能

C.影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等

D.钙化释放CO2的离子方程式：2HCO；+Ca2+=CaCO31+CO2T+H2O

2.（2022.河南南阳.高三阶段练习）由CO?和CH,转化为高附加值产品CHCOOH的催化反应历程示意图

如下:

CH,COOH

•c

Oo

OH

A.生成CH3coOH总反应的原子利用率为100%

B.CH4tCH3coOH过程中，有C-H键发生断裂

C.①T②放出能量并形成了C-C键

D.该催化剂能改变反应的熔变

3.（2022•河南南阳•高三阶段练习）下列有关热化学的问题说法正确的是

-11

A.已知：2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)AH=akJ-mol；2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH=bkJ-moE,则a<b

B.BaCO3（s）=BaO（s）+CCMg）室温下不能自发进行，说明该反应的AH<0

C.HC1溶液和NaOH溶液反应的中和热为AH=-57.3kJ-moL,则H2SO」溶液和Ba（OH）2溶液反应的中

和热为AH=2x(-57.3)kJ•molt

D.在一定温度和压强下，将0.5molNz和ISmolH?置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量

19.3kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)B2NH3(g)AH=-38.6kJ.moL

4.(2021・海南•高三学业考试)下列属于吸热反应(如图所示)的是

B.钠在氧气中燃烧

C.碳酸钙高温受热分解D.硫酸与氢氧化钾溶液反应

5.(2022・宁夏•银川二中高三期中)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与

新化学键形成时放出的能量不同引起的，如图为N2(g)和02(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。则下列

说法正确的是

+放出能量

然鬻“貌事，八

OO

N,(g)和0(g)生成NO(g)过程中的能量变化

A.通常情况下，NO比N2稳定

B.通常情况下，N2(g)和02(g)混合能直接生成NO

C.lmolN2(g)和ImoQ(g)反应吸收的能量为180kJ

D.lmolN2(g)和lmolO2(g)具有的总能量大于2moiNO(g)具有的总能量

6.(2022.浙江•高考真题)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表:

物质(g)0HHOHOOH2O2H2O2H2O

能量/kJ-mol"249218391000-136-242

可根据HO(g)+HO(g)=HQ2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ.mo「。下列说法不无硬的是

A.也的键能为436kJ-mo『

B.0?的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍

C.解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2

D.H2O(g)+O(g)=H2O2(g)AH=-143kJ-mol

7.（2021・河北•泊头市第一中学高三阶段练习）已知：2H2。⑴=2H2（g）+O2（g）AH=+571.0kJ/mol。以太阳能

为热源分解Fe.304,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:

过程I:2Fe3O4（s）=6FeO（s）+O2（g）AH=+313.2kJ/mol

过程H：……

下列说法不无碉的是

A.过程I中每消耗232gFe3O4转移2moi电子

B.过程H热化学方程式为：3FeO（s）+H2O（l）=H2（g）+Fe3CU（s）AH=-128.9kJ/mol

C.过程I、II中能量转化的形式依次是：太阳能一化学能一热能

D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点

8.（2022.湖南.长郡中学高三学业考试）下列各反应中，符合下图能量变化的是

反应过程

A.HC1和NaOH的反应

B.A1和盐酸的反应

C.Na和H2O的反应

D.Ba（OH）2-8H2O和NH4C1的反应

9.（2022•河北保定•高三阶段练习）NO氧化反应2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）AH分两步进行:

@2NO(g)=N2O2(g)AHi；

②N2C)2(g)+O2(g)=2NO2(g)AH2

其反应过程能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是

A.AH)=E2-EIB.AH2=E4-E2

C.AH=(EI+E3)-(E2+E4)D.由图可知，2moiNO的能量高于2moiNO?的能量

10.（2022•山东淄博•高三期中）下列关于化学反应与能量的说法正确的是

A.化学键断裂放出能量B.甲烷燃烧时的能量变化如图所示

C.金属与水的反应都是放热反应D.吸热反应不一定需要加热就能发生

11.（2022・河北•高三期中）将一红热伯丝伸入（不与液面接触）一盛有浓氨水的锥形瓶中，装置如图所示,

几分钟后，伯丝始终保持红热状态，下列有关说法错误的是

锥形瓶中氨气发生的反应为4NH3+7O2,4NO2+6HQ

A.

B.在钳丝催化作用下，N&的氧化反应是放热反应

C.锥形瓶口有少量红棕色气体出现

D.由该实验可知浓氨水会挥发

12.（2022.河北.高三期中）已知儿种物质完全燃烧的热化学方程式如下:

①2H2(g)+O2(g)=2Hq⑴AH|=-571.6kJmo-

②2co(g)+O,(g)=2CO2(g)AH,=-565.2kJ-mol1

1

③CH4(g)+2C)2(g)=CO式g)+2HQ⑴AH,=-890.3kJmof

则H?、CO、CH“的热值由大到小的顺序为

A.H2>CH4>COB.H2>CO>CH4

C.CH4>H2>COD.CH4>H2>CO

13.（2022•河北•高三期中）已知几种共价键的键能如表所示，设反应物与生成物中的C-H键的键能均相

等。

共价键c=cC-CCl-ClC-Cl

键能/(kJ/mol)614347.7242.7339

CH3CH=CHCH3(g)+Cl2(g)——>CH3CH(Cl)CH(Cl)CH,(g)AH中AH等于

A.+169kJ-mor'B.-169kJmol1C.+170kJmor'D.-170kJmol'

14.（2022・上海•三模）已知在25℃、1.01x105Pa下，1mol也0分解生成H式g）和O?（g）需能量

285.8kJ。反应过程中能量变化如下图所示，下列说法正确的是

:放热

H20(?)

甲

A.甲为气态水，乙液态水

B.丙一丁的变化都属于吸热反应

C.甲乙丙中物质所具有的总能量大小关系为：丙＞丁＞乙＞甲

D.由甲一丁的热化学方程式为：2H2O(1)2H,(g)+O2(g)+571.6kJ

二、非选择题(本大题共6题)

15.(2022•河北・石家庄二中模拟预测)丁二烯是生产合成橡胶的主要原料。一定条件下，2,3-二甲基-

1,3-丁二烯(//)与浸单质发生液相加成反应(1,2加成和1,4加成)，已知溶剂极性越大越容易发

生1,4加成。现体系中同时存在如下反应：

已知体系中两种产物可通过互相转化，反应历程及能量变化如下图所示:

-CH，Br

⑴由反应过程及能量变化图示判断，mn（填“>”、“白或，V”），AH,=kJ-mor1

（用含E/、民2、Eq、EM的式子表示）

（2）由反应过程及能量变化图示判断，反应___________（填“①”、"②”）的产物更稳定，若要提高该产物在

平衡体系中的物质的量分数，还可采取的措施是___________。

（3）在一定温度下，向某反应容器中加入l.Omol以丫;和一定量的Br?发生上述反应。测得

的平衡转化率为a,平衡时Br2为bmol,若以物质的量分数表示的平衡常数K*,反应③的平衡常数

KxJ=4,则产物的选择性百分比为（选择性是指目标产物在最终产物中的

比率），开始加入的B”的物质的量为mol,反应①的平衡常数Kx|=。

16.（2022•陕西•西安市第三中学高三期中）I.用如图所示的装置测定中和反应反应热。

实验药品：100mL0.50moi-L盐酸、50mL0.50mo卜匚,溶液、50mL0.50moi•□氨水。

实验步骤：略。

已知弱碱电离时吸热。

回答下列问题。

(1)从实验装置上看，还缺少,其能否用铜质材料替代？(填“能”或“不能”)，理由是

(2)装置中隔热层的作用是。

⑶将浓度为0.50mol-L-'的酸溶液和0.50mol•「的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为1g-mU'),生成的溶

液的比热容c=4.18J.gT,测得温度如下：

反应物起始温度J/℃最高温度12/C

甲组(HCl+NaOH)15.018.3

乙组但。+'凡・叫0)15.018.1

①两组实验结果存在差异的原因是o

②HCl(aq)+NH3.H2O(aq)=NH4Cl(aq)+凡0⑴的AH=(保留一位小数)。

③某同学利用上述装置重新做甲组实验，测得反应热AH偏大，则可能的原因是(填序号)。

A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度

B.做该实验时室温较高

C.杯盖未盖严

D.NaOH溶液一次性迅速倒入

n.氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(4)如图是2(g)和H,(g)反应生成ImolNH,(g)过程中能量的变化示意图，请写出ImolN?(g)和H2(g)反

应的热化学方程式：

(5)用NH,催化还原NO,还可以消除氮氧化物的污染。已知:

4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H,O(g)AH,—akJ-mol©

N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH,=-bkJmor'②

若ImolNH,还原NO至N2,则该反应过程中的反应热AH产kJ.moL(用含a、b的式子表示)。

17.(2022•内蒙古•开鲁县第一中学高三期中)回答下列问题

(1)已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中：

R(白磷,S)+5O2(g)=P；OI0(s)AH=-akJ/mol；

4P(红磷,S)+5O2(g)=P,Ol0(s)AH=-bkJ/mol。

若a、b均大于零，则a和b的关系为«

A.a<bB.a=bC.a>bD.无法确定

(2)如图是lmolNO2(g)和ImolCO(g)反应生成lmolCO2(g)和ImolNO(g)过程中能量变化示意图。

②若在该反应体系中加入催化剂对反应热(填"有''或"没有”)影响。

③请写出反应的热化学方程式_______。

(3)2021年12月09日，中国太空课堂介绍了空间站利用CO?与H?的反应，将航天员呼出的CO?转化为

H2O,然后通过电解Hq得到O?,从而实现的再生。

已知I：①CO2(g)+4H2(g)=CH,(g)+2H2O(l)AW,=-252.9kJ/mol

②2H2O(l)=2H2(g)+O?(g)A%=+571.6kJ/mol

③H2O(I)=H2O(g)A&=+44.0kJ/mol

回答问题：写出甲烷的燃烧热的热化学方程式

⑷①CaCO,(s)=CaO+CO2(g).=+177.7kJ/mol

②C(s)+H2O(l)=CO(g)+H2(g)AH=-131.3kJ/mol

③[H2so4(1)+NaOH(1)=1Na2sO*(1)+H2O(1)AW=-57.3kJ/mol

@C(s)+O2(g)=CO2(g)AW=-393.5kJ/mol

⑤CO（g）+/C>2（g）=CO2（g）AW=-283kJ/mol

@HNO3（aq）+NaOH（aq）=NaNO3（aq）+H2O（1）AW=-57.3kJ/mol

⑦2H2（g）+（g）=2H,O（1）AH=-517.6kJ/mol

回答问题：上述热化学方程式中，不正确的有。（填序号）；上述热化学方程式中，能表示中和热

的是o（填序号）；根据上述信息，写出C转化为CO的热化学方程式_______o

18.（2022・河南•临颍县第一高级中学高三阶段练习）在一定温度下，将10101凡值）与3m。1凡稔）的混合气

体置于绝热（不与外界进行热交换）恒容密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：

N2（g）+3H2（g）^2NH,（g）,H?（g）的正反应速率、体系的温度随反应时间的变化分别如图1、2所示。请

lmolN2（g）和3molH式g）中的化学键所吸收的能量（填“大于”或“小于"，下同）形成2moiNH、（g）中

的化学键所释放的能量；ImolN?（g）和3molH2（g）的总能量2moiNH、（g）的总能量。

（2）a、b、c、d点对应的体系中，凡的浓度最小的点为（填“a”、"b”、"c”或"d”）点。

（3）c~d段反应速率减慢的原因是。

（4）由图2可知，口时刻反应_______（填“达到”或“未达到"）平衡状态：下列能说明该条件下反应已达到平

衡状态的是（填序号）。

②容器内气体的总质量保持不变

③3V逆(此)7正出)

(5)若反应N,(g)+3H,(g)^±2NH,(g)达到平衡，分离出催化剂，则此时NH3(g)的正反应速率将(填

“加快”、“减慢”或“无变化”)。

19.(2022・河北•张北县第一中学高三期中)水是生命之源，也是化学反应中的主角。

(1)科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiCh)表面作用使海水分解得到氢气的新技术

2H2。一^2H2T+O2T。分解海水时，实现了能转化为能；分解海水的反应属于

反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)断开ImolAB(g)分子中的化学键使其生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A-B键的键能。

已知H-H键、0=0键、0-H键键能分别是436kJ/mol、498kJ/mol、463kJ/mok若燃烧H2(g)生成

2molH2O(g)；需要(填“吸收”或“放出”)热量______kJ,该反应的能量变化可用图_______表示(填

“甲”或"乙”)。

(3)H?(g)完全燃烧生成等质量的“水”，能量变化大的反应生成的“水”是(填“液态水”或“水蒸气”)。

(4)下列化学反应可设计成原电池的是。

A.HC1+NaOH=NaCl+H2O

B.CH4+202=CO2+2H2O

C.Ba(OH)2-8H2O+2NH4Cl=BaCh+2NH3T+10H2O

D.2H2S+SO2=3S1+2H2O

20.(2022.辽宁•鞍山一中高三期中)室温下，用50mL0.50moi/L盐酸50mL0.55moi/LNaOH溶液在如图所

示装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应的反应热。回答下列问题：

简易量热计示意图

(1)仪器a的名称为o

(2)(填“能”或“不能”)用相同形状的细铜丝代替仪器a进行相应的实验操作，原因是。

(3)如果不盖杯盖，则所测得的中和反应的反应热(AH)将(填''偏大"、"偏小'’或"无影响”)。

(4)保持其他条件不变，实验中改用80mL0.50mol/L盐酸与80mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述

实验相比，二者放出的热量______(填“相等”或"不相等”)，不考虑误差，二者测得的中和反应的反应热

(AH)(填“相等”或“不相等”)。

(5)已知IgHz完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ,

水蒸气中lmolH-0键形成时放出热量463kJ,则氢气中ImolH-H键断裂时吸收热量为。

(6)已知：25℃、lOlkpa时，

Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)AW=-520kJ/mol

S(s)+O,(g)=SO,(g)AW=-