2023版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)：專題八化學(xué)能與熱能十年高考分類題組

1、第 頁(yè)專題八化學(xué)能與熱能考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念1.(2019海南單科,5,2分)根據(jù)圖中的能量關(guān)系,可求得CH鍵的鍵能為()A.414 kJmol-1B.377 kJmol-1C.235 kJmol-1D.197 kJmol-1答案A從圖中信息可知C(s)+2H2(g) CH4(g)H=-75 kJmol-1。H=舊鍵斷裂吸收的總能量-新鍵形成放出的總能量,設(shè)CH鍵鍵能為x kJmol-1,則(717+864)kJmol-1-4x kJmol-1=-75 kJmol-1,解得x=414,A正確。2.(2018北京理綜,7,6分)我國(guó)科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品C

2、H3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是()A.生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%B.CH4CH3COOH過(guò)程中,有CH鍵發(fā)生斷裂C.放出能量并形成了CC鍵D.該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率答案D催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,不會(huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),故不會(huì)提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,D不正確。方法技巧認(rèn)真觀察示意圖,分清反應(yīng)物、中間產(chǎn)物和生成物,該題就不難作答。3.(2018浙江4月選考,21,2分)氫鹵酸的能量關(guān)系如圖所示:下列說(shuō)法正確的是()A.已知HF氣體溶于水放熱,則HF的H10,故A錯(cuò)誤;HCl比HBr穩(wěn)定,則HCl的H2比HBr的大,故B錯(cuò)誤;H3

3、是H(g)H+(g)的熱效應(yīng),H4是H+(g)H+(aq)的熱效應(yīng),所以,HCl和HI的(H3+H4)相等,故C錯(cuò)誤;由題圖可知,H(g)+X(g)HX(g)H7=-H2=-a kJmol-1,則H2=a kJmol-1,故D正確。4.(2018江蘇單科,10,2分)下列說(shuō)法正確的是()A.氫氧燃料電池放電時(shí)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能B.反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.3 mol H2與1 mol N2混合反應(yīng)生成NH3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于66.021023D.在酶催化淀粉水解反應(yīng)中,溫度越高淀粉水解速率越快答案C氫氧燃料電池放電過(guò)程中,化學(xué)能除

4、轉(zhuǎn)化為電能外,還有熱能的產(chǎn)生,A錯(cuò)誤;4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)是一個(gè)熵減反應(yīng),而該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)必為放熱反應(yīng),B錯(cuò)誤;N2與H2合成NH3的反應(yīng)為可逆反應(yīng),故3 mol H2與1 mol N2不能完全轉(zhuǎn)化為NH3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于66.021023,C正確;酶的活性與溫度有關(guān),溫度過(guò)高,使酶失去生理活性,D錯(cuò)誤。5.(2016海南單科,6,2分)油酸甘油酯(相對(duì)分子質(zhì)量884)在體內(nèi)代謝時(shí)可發(fā)生如下反應(yīng):C57H104O6(s)+80O2(g) 57CO2(g)+52H2O(l)已知燃燒1 kg該化合物釋放出熱量3.8104 kJ。油酸甘油酯的燃燒熱H為

5、()A.3.8104 kJmol-1B.-3.8104 kJmol-1C.3.4104 kJmol-1D.-3.4104 kJmol-1答案D燃燒1 kg油酸甘油酯釋放出熱量3.8104 kJ,則1 mol油酸甘油酯完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量為3.8104 kJ8841 0003.4104 kJ,所以H=-3.4104 kJmol-1。6.(2016海南單科,11,4分)由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.由XY反應(yīng)的H=E5-E2B.由XZ反應(yīng)的H0C.降低壓強(qiáng)有利于提高Y的產(chǎn)率D.升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率答案BCA項(xiàng),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可知2X(g

6、) 3Y(g)H=E3-E2,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),由圖像可知,XZ的反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),即反應(yīng)的Hr(Mg)C.在該反應(yīng)條件下,Mg的還原性強(qiáng)于C的還原性D.該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能答案CA項(xiàng),C的單質(zhì)還有C60、C70等多種同素異形體;B項(xiàng),Mg2+、Mg質(zhì)子數(shù)相同,而電子數(shù)不同,電子數(shù)越多,半徑越大,故r(Mg2+)r(Mg);D項(xiàng),該反應(yīng)的化學(xué)能還可轉(zhuǎn)化為光能等其他能量。8.(2015北京理綜,9,6分)最新報(bào)道:科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程的示意圖如下:下列說(shuō)法正確的是()A.CO和O生成CO2是吸

7、熱反應(yīng)B.在該過(guò)程中,CO斷鍵形成C和OC.CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D.狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O2反應(yīng)的過(guò)程答案CA項(xiàng),CO和O生成CO2是放熱反應(yīng);B項(xiàng),觀察反應(yīng)過(guò)程的示意圖知,該過(guò)程中,CO中的化學(xué)鍵沒(méi)有斷裂形成C和O;C項(xiàng),CO和O生成的CO2分子中含有極性共價(jià)鍵;D項(xiàng),狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O反應(yīng)的過(guò)程。審題技巧認(rèn)真觀察題給示意圖,注意其表示CO和O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過(guò)程。解題關(guān)鍵明確從能量高的狀態(tài)到能量低的狀態(tài),要釋放能量,并能根據(jù)圖示分析物質(zhì)變化情況。9.(2015海南單科,4,2分)已知丙烷的燃燒熱H=-2 215 kJmol-1。若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8 g

8、水,則放出的熱量約為()A.55 kJB.220 kJC.550 kJD.1 108 kJ答案A由丙烷的燃燒熱H=-2 215 kJmol-1,可寫(xiě)出其燃燒的熱化學(xué)方程式:C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(l)H=-2 215 kJmol-1,丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8 g水放出的熱量為(2 215 kJmol-14)0.1 mol55 kJ。10.2014北京理綜,26(3)NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3和NH4NO3,如下圖所示。(3)中,降低溫度,將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l),再制備濃硝酸。已知:2NO2(g)N2O4(g)H12NO2(g)N2O4(l)H2

9、下列能量變化示意圖中,正確的是(選填字母)。N2O4與O2、H2O化合的化學(xué)方程式是。答案(3)A2N2O4+O2+2H2O4HNO3解析(3)降低溫度,NO2轉(zhuǎn)化成N2O4,所以H10,H20,H30,H40C.H1=H2+H3D.H3=H4+H5答案C根據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)可知:H10、H30、H4T1,溫度升高時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),知T2時(shí)平衡常數(shù)比T1時(shí)小,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),錯(cuò)誤,正確;升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),n(H2)n(CH3OH)增大,正確。(4)由 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(l)起始量/mol1300變化量/mol3平衡量/mol1-3-3可得反

10、應(yīng)后與反應(yīng)前壓強(qiáng)比為1-+3-3+1+3=1-2。(5)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)要注意:酸性電解質(zhì)時(shí),負(fù)極產(chǎn)物為CO2,正極產(chǎn)物為H2O。10.(2011江蘇單科,20,14分)氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=206.2 kJmol-1CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H=247.4 kJmol-12H2S(g)2H2(g)+S2(g)H=169.8 kJmol-1(1)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為。(2

11、)H2S熱分解制氫時(shí),常向反應(yīng)器中通入一定比例空氣,使部分H2S燃燒,其目的是;燃燒生成的SO2與H2S進(jìn)一步反應(yīng),生成物在常溫下均非氣體,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(3)H2O的熱分解也可得到H2,高溫下水分解體系中主要?dú)怏w的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖甲所示。圖中A、B表示的物質(zhì)依次是。(4)電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫的裝置示意圖見(jiàn)圖乙(電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò),陰、陽(yáng)極均為惰性電極)。電解時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為。(5)Mg2Cu是一種儲(chǔ)氫合金。350 時(shí),Mg2Cu與H2反應(yīng),生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物(其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077)。Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為。答案(14分)(1)CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)H=165.0 kJmol-1(2)為H2S熱分解反應(yīng)提供熱量2H2S+SO22H2O+3S(或4H2S+2SO24H2O+3S2)(3)H、O(或氫原子、氧原子)(4)CO(NH2)2+8OH-6e-CO32-+N2+6H2O(5)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2解析(1)將題給3個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為,根據(jù)蓋斯定律,2-即可得到正確答案。(3)溫度大約在3 000 K時(shí),H2O分解成氫原子、氧原子,