2025届高考化学一轮复习化学能与热能夯基练习新人教版

Page8化学能与热能一、选择题1、已知：①CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1；②C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2；③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH3；④2CO2(g)＋4H2(g)=CH3COOH(l)＋2H2O(l)ΔH4；⑤2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)ΔH5。下列关于上述反应的焓变的推断正确的是()A．ΔH1>0，ΔH2<0B．ΔH5＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1C．ΔH3>0，ΔH5<0D．ΔH4＝ΔH1－2ΔH3【参考答案及解析】B[依据题给热化学方程式知，反应①、反应②和反应③都是放热反应，故ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，A、C项错误；由②×2＋③－①得反应⑤，故ΔH5＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1，B项正确；由③×2－①可得反应④，则ΔH4＝2ΔH3－ΔH1，D项错误。]2、下表各组物质中,可以实现XYZ(每步只发生一个反应)所示转化的是()。选项XYZMAFeFeCl2FeCl3Cl2BCCOCO2O2CCO2Na2CO3NaHCO3NaOHDAlOAl(OH)3Al3+CO2【解析】A项,Fe与Cl2反应生成FeCl3,错误;C项,Na2CO3与NaOH不反应,错误;D项,Al(OH)3与CO2不反应,错误。【答案】B3、N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应过程中的能量改变如图所示。下列说法中错误的是()。A.该反应的活化能为E1B.该反应的ΔH=E1-E2C.该反应为放热反应 D.图中表示温度T1>T2【解析】活化能是指化学反应中,由反应物分子到达活化分子所需的最小能量,故A项正确;依据图像分析可知,ΔH=E1-E2,故B项正确;反应物的能量高于生成物的能量,该反应是放热反应,故C项正确;图中虚线、实线表示的是有无催化剂时,反应过程中的能量改变,反应的活化能与温度无关,故D项错误。【答案】D4、下列关于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-905kJ·mol-1的叙述不正确的是()。A.生成物的总能量小于反应物的总能量B.化学方程式中的化学计量数表示分子数C.该反应为放热反应D.该反应中每4molNH3(g)被氧化,放出905kJ热量【解析】4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-905kJ·mol-1,该反应是放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,A、C两项均正确;热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不能表示微粒数,B项错误;依据元素化合价改变分析可知,4molNH3被氧化放出905kJ热量,D项正确。【答案】B5、已知反应:①101kPa时,2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1下列结论中正确的是()。A.碳的燃烧热大于110.5kJ·mol-1B.①的反应热为221kJ·mol-1C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3kJ·mol-1D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ的热量【解析】运用燃烧热时要留意两个关键点:反应物用量,可燃物为1mol;产物要求,充分燃烧生成稳定氧化物[H→H2O(l)、C→CO2(g)、S→SO2(g)]。反应①没有生成稳定氧化物,因此碳的燃烧热大于110.5kJ·mol-1,故A项正确;①的反应热为-221kJ·mol-1,故B项错误;稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ·mol-1,故C项错误;CH3COOH为弱电解质,电离过程要吸热,则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出的热量小于57.3kJ,故D项错误。【答案】A6、已知下列热化学方程式:①Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-24.8kJ·mol-1②Fe2O3(s)+13CO(g)23Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-15.73kJ·mol③Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+640.4kJ·mol-1则14gCO气体还原足量FeO固体得到Fe和CO2气体时,对应的ΔH为()。A.-218kJ·mol-1B.-109kJ·mol-1C.+218kJ·mol-1 D.+109kJ·mol-1【解析】由盖斯定律可知,得到反应CO(g)+FeO(s)Fe(s)+CO2(g),所以其反应热ΔH=(-24.8kJ·mol【答案】B7、已知热化学方程式C2H2(g)+52O2(g)2CO2(g)+H2O(g)ΔH=-1256kJ·mol-1,下列关于该反应的说法正确的是()。A.乙炔(C2H2)的燃烧热为1256kJ·mol-1B.若转移10mol电子,则消耗2.5molO2C.若生成2mol液态水,则ΔH=-2512kJ·mol-1D.若形成4mol碳氧共用电子对,则放出的热量为2512kJ【解析】燃烧热的热化学方程式中水应是液态,水蒸气转化为液态水时还应放出热量,所以燃烧热应大于1256kJ·mol-1,A项错误;依据化学方程式可知消耗2.5mol氧气,转移的电子为10mol,B项正确;水蒸气转化为液态水时放热,若生成2mol液态水,则ΔH<-2512kJ·mol-1,C项错误;若形成4mol碳氧共用电子对,即生成1mol二氧化碳,则放出的热量为1256kJ2【答案】B8、已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1②H2(g)＋S(g)=H2S(g)ΔH＝－20.1kJ·mol－1下列推断正确的是()A．1molH2(g)完全燃烧生成H2O(l)汲取热量241.8kJB．1molH2O(g)和1molH2S(g)的能量相差221.7kJC．由①②知，水的热稳定性小于硫化氢D．若反应②中改用固态硫，1molS(s)完全反应，放出的热量小于20.1kJ解析：选DA项，1molH2(g)完全燃烧生成H2O(g)汲取热量241.8kJ；B项，1molH2O(g)和1molH2S(g)的能量无法比较；C项水的热稳定性强于硫化氢。9、已知碘与氢气反应的热化学方程式如下:①I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH=-9.48kJ·mol-1②I2(s)+H2(g)2HI(g)ΔH=+26.48kJ·mol-1下列推断正确的是()。A.向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①的产物比反应②的产物稳定D.反应②中反应物的总能量比反应①中反应物的总能量低【解析】I2(g)+H2(g)2HI(g)是可逆反应,I2(g)不行能全部转化为HI,反应放出的热量小于9.48kJ,A项错误;依据盖斯定律,由②-①可得I2(s)I2(g)ΔH=+35.96kJ·mol-1,B项错误;反应①和反应②的产物都是HI(g),稳定性相同,C项错误;对于同一物质,固态时的能量比气态时的能量低,因此反应②中反应物的总能量比反应①中反应物的总能量低,D项正确。【答案】D10、试验测得:101kPa时,1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量;1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是()。①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3kJ·mol-1②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1④2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1A.②B.②④C.②③④ D.①④【解析】1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3kJ的热量,则热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1,故①③均错误,②正确;1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量,则热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1,故④正确。【答案】B11、已知胆矾溶于水时溶液温度降低,胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH=Q1kJ·mol-1;室温下,溶解1mol无水硫酸铜时放热Q2kJ,则下列说法正确的是()。A.Q1>Q2 B.Q1=Q2C.Q1<Q2 D.无法比较【解析】胆矾溶于水时溶液温度降低,说明此过程是吸热过程,即①CuSO4·5H2O(s)CuSO4(aq)+5H2O(l)ΔH1>0,②CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH=Q1kJ·mol-1,③CuSO4(s)CuSO4(aq)ΔH=-Q2kJ·mol-1<0,①-②可得,CuSO4(s)CuSO4(aq)ΔH=(ΔH1-Q1)kJ·mol-1=-Q2kJ·mol-1<0,因此推出Q1>Q2,故A项正确。【答案】A12、已知：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝ckJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH3＝dkJ·mol－1下列关系式中正确的是()A．a<c<0B．b>d>0C．2a＝b<0D．2c＝d>0解析：选C氢气燃烧是放热反应，ΔH小于0，放出的热量越多，ΔH越小。由于液态水的能量低于气态水的能量，所以氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量多，因此，2c＝d＜2a＝b＜0。二、非选择题1.X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成,其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去):(1)W的电子式是。

(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是。

(3)X含有的4种元素中的若干种(2种、3种或4种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用如图所示装置(夹持固定的装置已略去)进行试验,装置Ⅲ中产生白色沉淀,装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。①装置Ⅰ中发生反应的化学方程式是,装置Ⅱ中物质的化学式是。

②某化合物由X含有的4种元素中的2种组成,用该化合物在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置V中气体,该化合物的化学式是,反应的化学方程式为,所需装置是(从上图选择必要装置,填写编号)。

(4)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式为。

【解析】X、Y、Z的焰色反应均为黄色,说明三者均为含钠元素的化合物。X含有四种元素,在加热条件下能生成Z,可推知X为NaHCO3,Y为NaOH,Z为Na2CO3,Z→W应是Z与酸反应生成CO2。(1)W为CO2,电子式为

··O······C····O····。(2)氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠与水,反应的离子方程式为HCO3-+OH-C+H2O。(3)NaHCO3含有的4种元素中的若干种(2种、3种或4种)可组成多种化合物,依据装置Ⅲ中Ba(OH)2饱和溶液产生白色沉淀,且装置Ⅰ、Ⅱ中的物质均为固体,推想装置Ⅰ烧瓶中的物质为NaHCO3或Na2CO3固体,因为装置Ⅴ中收集到一种无色气体,说明装置Ⅰ中产生的CO2与装置Ⅱ中的物质反应生成了另一种无色气体,进而推想出装置Ⅱ中的物质为Na2O2,装置Ⅴ中收集的气体是O2。①装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2↑+H2O或2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2CO2↑+2H2O;装置Ⅱ中物质的化学式为Na2O2。②O2也可以由加热双氧水制取,Ⅰ为发生装置,Ⅳ为干燥装置,Ⅴ为收集装置。(4)向Na2CO3溶液中通入Cl2,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,反应生成NaClO,同时生成NaHCO【答案】(1)(2)HCO3-+OH-C+H2(3)①Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2↑+H2O(或2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2CO2↑+2H2O)Na2O2②H2O22H2O22H2O+O2↑Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ(4)2Na2CO3+Cl2+H2ONaClO+NaCl+2NaHCO3(1)已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态时，含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体，其中S4、S6和S8具有相像的结构特点，其结构如图所示：①在肯定温度下，测得硫蒸气的平均摩尔质量为80g·mol－1，则该蒸气中S2分子的体积分数不小于________。②若已知硫氧键的键能为dkJ·mol－1，氧氧键的键能为ekJ·mol－1，S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－akJ·mol－1，则S8分子硫硫键的键能为_____________________________。(2)如表所示是部分化学键的键能数据：化学键P—PP—OO=OP=O键能(kJ·mol－1)198360498X①已知白磷的燃烧热为2982kJ·mol－1，白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示，则表中的X＝________。②0.5mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6，放出的热量为________kJ。解析：(1)①本题用极值法探讨，因为M＝80g