高三化学一轮复习考点特训-化学能与热能含解析

PAGE化学能与热能一、选择题（共14题）1.充分燃烧一定量的丁烷气体放出的热量为QkJ。完全吸收它生成的CO2气体生成正盐，需5mol·L-1的KOH溶液100mL，则丁烷的燃烧热为A．16QkJ·mol-1 B．8QkJ·mol-1 C．4QkJ·mol-1 D．2QkJ·mol-12.已知中和热的数值是57.3kJ·mol-1。下列反应物混合时,产生的热量等于57.3kJ的是A．1mol·L-1稀盐酸(aq)和1mol·L-1稀NaOH(aq)B．500mL2.0mol·L-1的HCl(aq)和500mL2.0mol·L-1的NaOH(aq)C．500mL2.0mol·L-1的CH3COOH(aq)和500mL2.0mol·L-1的NaOH(aq)D．1mol·L-1稀醋酸(aq)和1mol·L-1稀NaOH(aq)3.让生态环境更秀美、人民生活更幸福！为此，天津冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气。实际生产中天然气需要脱硫，在1200℃时，工艺中会发生下列反应：①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)ΔH1②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)ΔH2③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)ΔH3④2S(g)=S2(g)ΔH4则ΔH4的正确表达式为（）A．ΔH4=(ΔH1+ΔH2－3ΔH3)B．ΔH4=(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)C．ΔH4=(ΔH1－ΔH2+3ΔH3)D．ΔH4=(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)4.已知下列热化学方程式:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.31kJ·mol-1②2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-3119.6kJ·mol-1③C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-1411.0kJ·mol-1④2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2599.2kJ·mol-1⑤C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2219.9kJ·mol-1现有由2mol上述五种烃中的两种组成的气体混合物，经充分燃烧后放出3037kJ热量,则下列组合中不可能的是()C2H4和C2H6 B．C2H2和C3H8 C．C2H6和C3H8 D．C2H6和CH45.下列有关说法不正确的是()A．太阳能以光和热的形式传送到地面，人们可以直接利用这些光和热B．反应热就是化学反应中放出的能量C．煤中含有硫元素，大量直接燃烧煤会引起酸雨等环境问题D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多6.下列说法正确的是A．反应热就是反应中放出的能量B．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热C．由C（s，石墨）═C（s，金刚石）△H=+1.9kJ•mol﹣1可知，金刚石比石墨稳定D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多7.下列说法中正确的是()A．在化学反应中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B．ΔH＞0表示放热反应，ΔH＜0表示吸热反应C．ΔH的大小与热化学方程式中的各物质的化学计量数无关D．反应产物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＞08.自然界中发生的一个固氮反应是N2(g)+O2(g)2NO(g)，三种分子中化学键断裂所吸收的能量依次为946kJ·mol-1、498kJ·mol-1、632kJ·mol-1，则上述反应中，ΔH=（）A．-180kJ·mol-1 B．+180kJ·mol-1C．+812kJ·mol-1 D．-812kJ·mol-19.下列热化学方程式中，正确的是（）A．甲烷燃烧热为890.3kJ•mol-1，热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=+890.3kJ•molˉ1B．稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合，其热化学方程式为：H++OH-=H2O△H=-57.3kJ•molˉ1C．H2燃烧热为285.8kJ•molˉ1，燃烧的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O（1）△H=-571.6kJ•molˉ1D．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-38.6kJ·mol-110.已知断裂化学键吸收的能量如下表所示：化学键C=CC-CC-HH-H键能()615348413436则反应的为()A． B．C． D．11.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。据此判断下列说法中正确的是()A．石墨转变为金刚石是吸热反应B．白磷比红磷稳定C．S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1，S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2，则ΔH1>ΔH2D．CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH>012.下列热化学方程式及有关应用的叙述中，正确的是（）A．甲烷的燃烧热为890.3kJ•mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1B．已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3kJ•mol-1，则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)═BaSO4(s)+H2O(l)△H<-57.3kJ•mol-1C．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-38.6kJ•mol-1D．已知25℃、101KPa条件下：4Al(s)+3O2(g)═2A12O3(s)△H=-2834.9kJ•mol-1，4Al(s)+2O3(g)═2A12O3(s)△H=-3119.1kJ•mol-1，则O3比O2稳定13.将1L含0.4molCu(NO3)2和0.4molKCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上析出0.3mol铜，此时在另一个电极上放出的气体的体积为（）A．2.8L B．13.44L C．6.72L D．5.6L14.已知化学反应A2(g)+B2(g)＝2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述正确的是A．每生成2分子AB吸收bkJ热量B．该反应热△H=（b-a）kJ·mol-1C．反应物的总能量低于生成物的总能量D．断裂1molA—A和1molB—B键，放出akJ能量二、非选择题（共1题）15.为了充分利用铜资源，某工厂拟用黄铜灰(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3、SiO2等)制取金属铜并得副产物锌盐，其生产流程如图：（1）滤渣1的主要成分为__。稀硫酸溶解黄铜灰过程中，可能发生多个氧化还原反应，其中没有Zn参加的反应的离子方程式是__。（2）滤渣1及滤渣2用浓硫酸浸取可能产生的有毒气体是__(填化学式)，实验室通常用__(填化学式)溶液吸收。（3）从滤液2中获取硫酸锌晶体的方法是加热浓缩、__、过滤等。（4）过滤操作所需玻璃仪器除玻璃棒外还有__。（5）根据下列3个热化学反应方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ/molFe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.4kJ/mol写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：__。【参考答案及解析】一、选择题1.【答案】A【解析】n(KOH)=0.1L×5mol/L=0.5mol，则由CO2+2KOH=K2CO3+H2O可知，n(CO2)=0.25mol，则n(C4H10)=×n(CO2)=×0.25mol=mol，放出的热量为QkJ，所以1mol丁烷完全燃烧放出的热量为16QkJ。答案选A。【点睛】本题考查燃烧热的计算，根据生成的二氧化碳的物质的量计算丁烷的物质的量是解题的关键。本题中要注意生成的正盐为碳酸钠，碳酸氢钠为酸式盐。2.【答案】B【解析】A.只知道酸和碱的浓度，但是不知道溶液的体积，无法确定生成水的量的多少，也无法确定放热多少，A不符合题意；B.500mL2.0mol/L的HCl(aq)和500mL2.0mol/L的NaOH(aq)，反应生成的水的物质的量是1mol，放出的热量是为57.3kJ，B符合题意；C.500mL2.0mol/L的CH3COOH(aq)和500mL2.0mol/L的NaOH(aq)，反应生成的水的物质的量是1mol，但是醋酸是弱酸，弱酸电离吸热，放出的热量小于57.3kJ，C不符合题意；D.只知道酸和碱的浓度，但是不知道溶液的体积，无法确定生成水的量的多少，也无法确定放热多少，并且醋酸是弱酸，弱酸电离吸热，D不符合题意。答案选B。【点睛】在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量叫做中和热，注意是强酸和强碱。3.【答案】A【解析】利用盖斯定律，将①+②-③×3得，3S(g)=S2(g)ΔH=(ΔH1+ΔH2－3ΔH3)，从而得出2S(g)=S2(g)ΔH=(ΔH1+ΔH2－3ΔH3)=ΔH4，A符合题意。故选A。4.【答案】C【解析】【分析】两种气体组成的混合物2mol，经充分燃烧放出3037kJ热量，则一定存在一种气体所产生的热量大于3037kJ，另外一种气体所产生的热量小于3037kJ，据此分析解答；【详解】A．2molC2H4完全燃烧放出2822kJ，2molC2H6完全燃烧放出3119.6kJ，3037kJ介于2822kJ与3119.6kJ之间，A不满足题意；B．2molC2H2完全燃烧放出2599.2kJ，2molC3H8完全燃烧放出4439.8kJ，3037kJ介于2599.2kJ和4439.8kJ之间，B不满足题意；C．2molC2H6完全燃烧放出3119.6kJ，2molC3H8完全燃烧放出4439.8kJ，两者均大于3037kJ，C满足题意；D．2molC2H6完全燃烧放出3119.6kJ，2molCH4完全燃烧放出1780.62kJ，3037kJ介于1780.62kJ与3119.6kJ之间，D不满足题意。答案选C。【点睛】本题考查了物质燃烧放热的定量计算，注意混合气体燃烧放热的分析判断，利用极值判断是解题关键。5.【答案】B【解析】A．人们可以直接利用光和热，如太阳能热水器，故A正确；B．反应过程中吸收和放出的热都是反应热，故B错误；C．煤中含硫，燃烧生成二氧化硫气体，引起酸雨等环境问题，故C正确；D．因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，故D正确；答案选B。6.【答案】D【解析】A、反应过程中吸收的热也是反应热，故A错误；B、在恒压条件下，△H（焓变）数值上才等于反应热，故B错误；C、比较稳定性应比较其能量的高低，由C（石墨）═C（金刚石）△H=+1.9kJ•mol﹣1可知，金刚石能量高，不稳定，故C错误；D、因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，故D正确；故选D。7.【答案】D【解析】A．化学反应过程就是旧化学键断裂新化学键形成过程，断裂化学键需吸收能量，形成化学键会释放能量，因此任何化学反应一定有能量变化，A错误；B．△H=Q(生成物的能量和)-Q(反应物的能量和)，反应物能量高时△H＜0反应放热，反之△H＞0反应吸热，B错误；C．△H的数值与化学计量数对应，随化学计量数的改变而改变，C错误；D．△H=Q(生成物的能量和)-Q(反应物的能量和)，所以△H＞0时，反应产物的总焓大于反应物的总焓，D正确；故合理选项是D。8.【答案】B【解析】ΔH=反应物的总键能一生成物的总键能=946kJ·mol-1+498kJ·mol-1-2×632kJ·mol-1=+180kJ·mol-1，故选B。9.【答案】C【解析】A．甲烷的燃烧热为890.3kJ•molˉ1表示1mol甲烷完全燃烧产生CO2气体和液态水时放出热量是890.3kJ，则表示其燃烧热的化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•molˉ1，A错误；B．物质反应过程的能量变化不仅与反应的物质的多少有关，也与物质的存在状态有关，因此要注明物质的存在状态，稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合反应产生水的热化学方程式为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ•molˉ1，B错误；C．H2燃烧热为285.8kJ•molˉ1，表示1molH2完全燃烧产生1mol液态H2O，放出285.8kJ的热量，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O（1）△H=-571.6kJ•molˉ1，C项正确；D．合成氨为可逆反应，0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成氨气的物质的量小于1mol，放热19.3kJ，则热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<-38.6kJ·mol-1，D错误；故合理选项是C。10.【答案】D【解析】【分析】通过键能计算焓变的方法：反应物的总键能-生成物的总键能。【详解】根据图表分析可知，反应的为，故反应的焓变为，答案选D。11.【答案】A【解析】A.图象分析金刚石能量高于石墨，石墨转变为金刚石是吸热反应，故A正确；B.图象分析白磷能量高于红磷，能量越高越活泼，能量越低越稳定，白磷比红磷活泼，故B错误；C.依据图象分析固体硫变化为气态硫需要吸收能量，相同条件下，等质量S(g)和S(s)的能量比较，S(s)较小，△H1<△H2，故C错误；D.图象分析反应物CO(g)+H2O(g)的能量总和高于生成物CO2(g)+H2(g)的能量总和，反应是放热反应，故D错误；故选：A。12.【答案】B【解析】A.甲烷的燃烧热是指甲烷完全燃烧生成稳定的产物时放出的热量，而反应的产物为CO，则△H>-890.3kJ•mol-1，A错误；B.反应H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)═BaSO4(s)+H2O(l)，既包含H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)，又包含SO42-(aq)+Ba2+(aq)═BaSO4(s)，所以△H为两反应之和，故△H<-57.3kJ•mol-1，B正确；C.N2与H2的反应可逆，0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<-38.6kJ•mol-1，C错误；D.4Al(s)+3O2(g)═2A12O3(s)△H=-2834.9kJ•mol-1，4Al(s)+2O3(g)═2A12O3(s)△H=-3119.1kJ•mol-1，表明O3比O2能量高，稳定性差，D错误。故选B。13.【答案】D【解析】【分析】电解混合溶液时，阴极发生Cu2++2e-=Cu，阴极产生0.3molCu，可知阴极得到0.6mol电子，阳极发生：2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O，结合两极转移电子数目相等和电极方程式计算。【详解】阴极发生反应：Cu2++2e-=Cu，产生0.3molCu则得到0.6mol电子，阳极发生：2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O，n(Cl-)=n(KCl)=0.4mol，根据Cl元素守恒可知生成氯气的物质的量n(Cl2)=0.2mol，其转移电子0.4mol，则生成氧气转移电子0.2mol，生成氧气的物质的量为0.4mol÷4=0.05mol，所以阳极共生成气体(0.2+0.05)mol=0.25mol，该气体在标准状况下的体积V=n·Vm=0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故合理选项是D。【点睛】本题以电解原理为载体考查了物质的量的有关计算，明确阳极上析出气体的成分,再结合同一闭合回路在转移电子相等进行解答。14.【答案】C【解析】【分析】由图可知反应物的能量低，生成物的能量高。由反应物变为生成物时吸收能量【详解】A．每生成2molAB吸收(a-b)kJ热量，A错误；B．该反应热△H=-(a-b)kJ/mol，B错误；C．反应物的总能量低于生成物的总能量，反应完成需要吸收能量，C正确；D．断裂1molA—A和1molB—B键，吸收akJ能量，D错误；答案选C。二、非选择题15.【答案】（1）Cu和SiO22Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋或Fe2O3＋6H＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋＋3H2O（2）SO2NaOH（3）冷却结晶（4）漏斗、烧杯（5）【解析】【分析】黄铜灰(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3、SiO2等)，加入过量稀硫酸，Zn、CuO、ZnO、FeO、Fe2O3溶解，Cu、SiO2不能溶解，过滤得到滤渣