高考化学一轮复习课后限时集训18化学能与热能新人教版
化学能与热能 (建议用时：35分钟)
1．(2019·海淀区模拟)过氧化氢分解反应过程中，能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．催化剂可以改变H2O2分解反应的焓变 B．MnO2或FeCl3可以催化H2O2分解反应 C．催化剂不能改变反应路径 D．H2O2分解是吸热反应 [答案] B
2．(2019·玉山一中月考)全球气候变暖给人类的生存和发展带来了严峻的挑战，在此背景下，“新能源”“低碳”“节能减排”“吃干榨尽”等概念愈来愈受到人们的重视。下列有关说法不正确的是 ( )
A．太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源” B．“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料
C．如图，甲烷经一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”思想 D．让煤变成合成气，把煤“吃干榨尽”，实现了煤的清洁、高效利用 [答案] B
3．(2019·开封一模)根据表中的信息判断下列说法错误的是 ( )
物质 金刚石 外观 无色，透明固体 熔点 ？ 燃烧热/(kJ·mol) 395.4 －1
石墨 灰黑，不透明固体 ？ 393.5
A．由表中信息可得如图所示的图像
B．由表中信息知C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·mol C．由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点低于石墨的熔点
D．表示石墨燃烧热的化学方程式为C(石墨，s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol
[答案] D
4．(2019·池州模拟)下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3 kJ的热量
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋(2×283.0)kJ·mol
C．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol
B [A项，醋酸为弱酸，电离时要吸热，放出的热量应小于57.3 kJ；C项，甲烷的燃烧热指的是CH4燃烧生成液态H2O；D项，反应中的ΔH应为－285.8×2 kJ·mol。]
[教师用书独具]
(2019·辽宁五校联考)下列示意图表示正确的是( )
－1
－1
－1
－1
－1
－1
－1
A B
C D
A．A图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝＋26.7 kJ·mol反应的能量变化
B．B图表示碳的燃烧热
C．实验的环境温度为20 ℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，测量混合液温度，结果如图C(已知：V1＋V2＝60 mL)
D．已知稳定性顺序：B D [A图中反应物的总能量比生成物的总能量高，为放热反应，而题给反应为吸热反应，A项错误；C的燃烧热是指1 mol C完全燃烧生成CO2时的反应热，B项错误；H2SO4、NaOH溶液的物质的量浓度相等，当二者体积比为1∶2时，二者恰好完全反应，放出的热量最多，混合液温度最高，此时H2SO4溶液为20 mL、NaOH溶液为40 mL，C项错误；稳定性：B C为放热反应，总反应A C为放热反应，D项正确。] B为吸热反应， B C构成，反应过程中的能 －1 5．化学反应的ΔH等于反应物的总键能与生成物的总键能之差。 化学键 键能/ (kJ·mol) －1Si—O 460 Si—Cl 360 H—H 436 H—Cl 431 Si—Si 176 Si—C 347 高温工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)=====Si(s)＋4HCl(g)，该反应的反应热ΔH为( ) A．＋412 kJ·mol C．＋236 kJ·mol －1－1 B．－412 kJ·mol D．－236 kJ·mol －1 －1 C [Si是原子晶体，1个Si原子与周围的4个Si形成4个Si—Si，所以1 mol Si的共价键有2 mol，即1 mol Si中含有2 mol Si—Si。由反应的化学方程式可知，该反应的ΔH＝4E(Si—Cl)＋2E(H—H)－2E(Si—Si)－4E(H—Cl)＝(4×360＋2×436－2×176－4×431) kJ·mol＝＋236 kJ·mol。] 6．已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－394 kJ·mol 1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) 2 ΔH2＝－242 kJ·mol ③2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3＝－2 510 kJ·mol ④2C(s)＋H2(g)===C2H2(g) ΔH4 下列说法正确的是 ( ) －1－1－1 －1 －1 A．反应①放出197 kJ的热量，转移4 mol电子 B．由反应②可知1 mol气态水分解所放出的热量为242 kJ C．反应③表示C2H2标准燃烧热的热化学方程式 1 D．ΔH4＝2ΔH1＋ΔH2－ΔH3 2 D [1 mol C参与反应①，放出的热量为394 kJ，转移电子为4 mol，故放出197 kJ热量时，转移2 mol电子，A项错误；气态水分解需要吸收热量，B项错误；表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必须为1，且生成物应为稳定的化合物，H2O的稳定状态应是液态，而不是气态，C项错误。 ] 7．(2019·试题调研)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判断正确的是( ) A．ΔH1>0，ΔH2<0 B．ΔH5＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1 C．ΔH3>0，ΔH5<0 D．ΔH4＝ΔH1－2ΔH3 B [根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。] 8．过渡态理论认为：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是从反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图1是1 mol NO2与1 mol CO恰好反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图。 图1 图2 (1)试写出NO2和CO反应的热化学方程式：____________________________ ____________________________________________________________________， 该反应的活化能是________kJ·mol。 －1 (2)在密闭容器中进行的上述反应是可逆反应，则其逆反应的热化学方程式为___________________________________________________________________ ____________________________________________________________________， 该反应的活化能为________kJ·mol。 (3)图2是某同学模仿图1画出的NO(g)＋CO2(g)===NO2(g)＋CO(g)的能量变化示意图。则图中E3＝________kJ·mol，E4＝________kJ·mol。 [解析] (1)图中E1是正反应的活化能，即该反应的活化能为134 kJ·mol。正反应的活化能和逆反应的活化能之间的能量差即为反应热。(2)可逆反应逆反应的反应热应该与正反应的反应热的数值相等，但符号相反。(3)E3即该反应的活化能，等于E2，E4是反应物与生成物的能量之差，即反应热。 [答案] (1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－234 kJ·mol 134 (2)NO(g)＋CO2(g)===NO2(g)＋CO(g) ΔH＝＋234 kJ·mol 368 (3)368 234 9．(1)(2016·全国卷Ⅱ，节选)①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l) ΔH1 ②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l) ΔH2 ③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g) ΔH3 ④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol 上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝________。 (2)(2016·全国卷Ⅲ，节选)已知下列反应： SO2(g)＋2OH(aq)===SO3(aq)＋H2O(l) ΔH1 ClO(aq)＋SO3(aq)===SO4(aq)＋Cl(aq) ΔH2 CaSO4(s)===Ca(aq)＋SO4(aq) ΔH3 则反应SO2(g)＋Ca(aq)＋ClO(aq)＋2OH(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl(aq)的ΔH＝________________________________________________________。 [解析] (1)根据盖斯定律得④＝2×③－2×②－①，即ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。 (2)将题给三个热化学方程式分别标号为①②③，根据盖斯定律，由①＋②－③得目标反应的ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。 [答案] (1)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1 (2)ΔH1＋ΔH2－ΔH3 10．(2019·试题调研)单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) 2＋ － － － 2＋ 2－ － 2－ 2－ － － 2－ －1 －1 －1 －1 －1 －1 －1
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