2021高考化学(浙江专用)二轮考点突破-专题五化学能与热能-

专题五化学能与热能化学反应中能量变化的概念及计算1.(2021年北京理综,6,6分)下列设备工作时,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.(2022年大纲全国理综,9,6分)反应A+BC(ΔH<0)分两步进行:①A+BX(ΔH>0),②XC(ΔH<0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是()3.(2022年江苏化学,4,2分)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2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.催化剂能转变该反应的焓变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4.(2011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。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是()5.(2011年江苏化学,10,2分)下列图示与对应的叙述相符的是()A.图1表示某吸热反应分别在有、无催化剂的状况下反应过程中的能量变化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KNO3D.图4表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线,由图知t时反应物转化率最大6.(2011年上海化学,11,3分)依据碘与氢气反应的热化学方程式(i)I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH=-9.48kJ·mol-1(ii)I2(s)+H2(g)2HI(g)ΔH=+26.48kJ·mol-1下列推断正确的是()A.254gI2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJB.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定D.反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低7.(2010年山东理综,10,4分)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A.生成物总能量确定低于反应物总能量B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变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.(2010年大纲全国理综Ⅱ,7,6分)下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃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由此推断,正丁烷的燃烧热是()A.-2878kJ/mol B.-2658kJ/molC.-1746kJ/mol D.-1526kJ/mol热化学方程式的书写及正误推断1.(2022年安徽理综,12,6分)氢氟酸是一种弱酸,可用来刻蚀玻璃。已知25℃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氢氟酸中加入VmL0.1mol·L-1NaOH溶液,下列有关说法正确的是()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,溶液中确定存在:c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+2.(2022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。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O(1)已知:i.反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。ii.①H2O的电子式是。

②反应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)对于反应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,反应温度对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对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时,对应的反应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.(2011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应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知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。请回答下列问题:(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,在其他条件不变的状况下,考察温度对反应的影响,试验结果如图所示(注:T1、T2均大于300℃下列说法正确的是(填序号)

①温度为T1时,从反应开头到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=QUOTEmol·L-1·min-1②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小③该反应为放热反应④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时QUOTE增大(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则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,负极的反应式为

、

正极的反应式为

。

抱负状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则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应所能释放的全部能量之比)。

4.(2010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,调整pH至9后,升温至30℃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经过两步反应被氧化成NQUOTE。两步反应的能量变化示意图如下:①第一步反应是反应(选填“放热”或“吸热”),推断依据是。

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

。

(3)过程Ⅲ:确定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2。若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子,则参与反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是。

盖斯定律及焓变的计算1.(2021年新课标全国理综Ⅱ,12,6分)在1200℃时,自然气脱硫工艺中会发生下列反应: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则ΔH4的正确表达式为()A.ΔH4=QUOTEQUOTE(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)B.ΔH4=QUOTE(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)C.ΔH4=QUOTE(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)D.ΔH4=QUOTE(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)2.(2021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下列说法不正确的是()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应式为CO+4OH--2e-CQUOTE+2H2O3.(2021年海南化学,5,2分)已知下列反应的热化学方程式: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则反应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.(2021年重庆理综,6,6分)已知:P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g)ΔH=bkJ·mol-1,P4具有正四周体结构,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。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Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热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.(2011年浙江理综,12,6分)下列说法不正确的是()A.已知冰的熔化热为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,则最多只能破坏冰中15%的氢键B.已知确定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为c,电离度为α,Ka=QUOTE。若加入少量CH3COONa固体,则电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+向左移动,α减小,Ka变小C.试验测得环己烷(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.已知: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则4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)ΔH=-1641.0kJ·mol-16.(2010年广东理综,9,4分)在298K、100kPa时,已知:2H2O(g)O2(g)+2H2(g)ΔH1Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)ΔH22Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是()A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH27.(2010年新课标全国理综,11,6分)已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-12.1kJ·mol-1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-55.6kJ·mol-1。则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.(2010年重庆理综,12,6分)已知H2(g)+Br2(l)2HBr(g)ΔH=-72kJ/mol,蒸发1molBr2(l)需要吸取的能量为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取的能量/kJ436a369则表中a为()A.404 B.260 C.230 D.2009.(2009年全国理综Ⅱ,11,6分)已知: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),若试验测得反应放热3695kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶310.(2009年海南化学,12,3分)已知:Fe2O3(s)+QUOTEC(s)QUOTECO2(g)+2Fe(s)ΔH=+234.1kJ·mol-1C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1则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-1化学反应中能量变化的概念及计算1.(2021浙江金兰合作组模拟)下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是()A.铁与硫粉在加热条件下的反应B.灼热的碳与二氧化碳反应C.Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合D.碳酸钙的分解2.(2021浙江绍兴模拟)已知:弱酸HCN(aq)与NaOH(aq)反应的中和热ΔH=-12.1kJ/mol;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的中和热ΔH=-55.6kJ/mol。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于()A.-67.7kJ/mol B.+67.7kJ/molC.+43.5kJ/mol D.-43.5kJ/mol3.(2021山东济宁检测)下列说法中正确的是()A.熵减的吸热反应可能是自发反应B.需要加热的化学反应,生成物的总能量确定高于反应物的总能量C.使用催化剂既不会转变反应的限度又不会转变反应的焓变D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1;2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2,则ΔH1>ΔH2热化学方程式的书写及正误推断4.(2021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表示的意义为()A.碳与水反应吸取131.3kJ的热量B.1mol碳和1mol水反应吸取131.3kJ的热量C.1mol固态碳与1mol水蒸气反应产生一氧化碳气体和氢气,吸取131.3kJ的热量D.固态碳和气态水各1mol反应,放出131.3kJ的热量5.(2021金华十校期末)下列叙述中正确的是()A.将0.5molN2和1.5mo1H2置于密闭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)ΔH=-38.6kJ·mo1-1B.C(石墨,s)C(金刚石,s)ΔH=+1.9kJ·mo1-1,说明金刚石比石墨稳定C.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mo1-1,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·mo1-1D.已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.4kJ·mol-1,20g氢氧化钠固体溶于稀盐酸中恰好完全反应时放出的热量大于28.7kJ6.(2021四川巴中三中模拟)下列热化学方程式中,正确的是()A.甲烷的燃烧热ΔH为-890.3kJ·mol-1,则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,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为: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)的反应过程中能量变化的曲线图,则该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=+91kJ·mol-1D.已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)ΔH=-701.0kJ/mol2Hg(l)+O2(g)2HgO(s)ΔH=-181.6kJ/mol则Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)ΔH=-259.7kJ·mol-1盖斯定律及焓变的计算7.(2022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,反应式如下:①CH3OH(g)CH2O(g)+H2(g)ΔH1=+84.2kJ·mol-1向反应体系中通入氧气,通过反应②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH2=-483.6kJ·mol-1供应反应①所需热量,要使反应温度维持在700℃,则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∶8.(2021山东新泰汶城中学模拟)已知①2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1;②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1;则反应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.(2021湖北部分重点中学联考)已知在确定条件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-QkJ·mol-1。向一密闭容器中加入2molSO2和1molO2,达平衡时SO2的转化率为90%,放出的热量为Q1kJ;向另一相同容器中加入2molSO3,在相同条件下,达平衡时吸取的热量为Q2kJ,则下列关系中正确的是()A.Q>Q1>Q2 B.Q1>Q2>QC.Q1>Q>Q2 D.Q1=Q2>Q10.(2021江西上高二中模拟)在298K、1.01×105