成功之路系列之2020-2011年高考真题分类汇编-化学反应与热能(解析版)

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名称 成功之路系列之2020-2011年高考真题分类汇编-化学反应与热能(解析版)
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2021-01-04 10:32:07

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成功之路系列之2020-2011年高考真题分类汇编-化学反应与热能(解析版)
化学反应与能量变化
1(2020·天津高考真题)理论研究表明,在101kPa和298K下,HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.HCN比HNC稳定
B.该异构化反应的ΔH
=+59.3kJ/mol
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
答案:D
解析:A.根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低,再根据能量越低越稳定,因此HCN比HNC稳定,正确;B.根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,因此该异构化反应的,正确;C.根据图中信息得出该反应是吸热反应,因此正反应的活化能大于逆反应的活化能,正确;D.使用催化剂,不能改变反应的反应热,只改变反应路径,反应热只与反应物和生成物的总能量有关,错误。综上所述,答案为D。
2.(2018·上海高考真题)H2(g)和I2(g)、H2(g)和I2(s)以及HI(g)的能量高低如图所示,下列判断错误的是()
A.1molH2(g)和1molI2(g)的能量总和高于2molHI(g)的能量
B.I2(g)→I2(s)+QkJ(Q>0)
C.H2(g)+I2(g)→2HI(g)+9.3kJ
D.H2(g)+I2(s)→2HI(g)+53.0kJ
答案:D
解析:A.由能量高低图分析可知,2molHI(g)→1molH2(g)和1molI2(g)需要吸收9.3kJ的能量,故1molH2(g)和1molI2(g)的能量总和高于2molHI(g)的能量,正确;B.由能量高低图可知,I2(g)→I2(s)放出能量,即I2(g)→I2(s)+QkJ(Q>0),正确;C.根据能量高低图分析可知,H2(g)+I2(g)→2HI(g)放出9.3kJ的能量,故H2(g)+I2(g)→2HI(g)+9.3kJ,正确;D.根据能量高低图分析可知,H2(g)+I2(s)→2HI(g)吸收53.0kJ的能量,故H2(g)+I2(s)→2HI(g)-57.3kJ,错误;答案选D。
3.(2009·上海高考真题)下列对化学反应的认识错误的是()
A.会引起化学键的变化
B.会产生新的物质
C.必然引起物质状态的变化
D.必然伴随着能量的变化
答案:C
解析:A.化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,正确;B.化学反应的特征是有新物质生成,正确;C.化学反应过程中物质的状态不一定发生变化,如H2和Cl2在点燃或光照下生成HCl,H2、Cl2和HCl都是气态,错误;D.化学反应过程中断裂旧化学键吸收能量,形成新化学键释放能量,吸收和释放的能量不相等,化学反应中一定伴随着能量的变化,正确;答案选C。
4.(2011·上海高考真题)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
A.
B.
C.
D.
答案:B
解析:水分解是吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,催化剂能降低反应的活化能,但反应热不变,图像B符合,答案选B。
5.(2015·上海高考真题)已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是(  )
A.加入催化剂,减小了反应的热效应
B.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率
C.H2O2分解的热化学方程式:H2O2===H2O+1/2
O2 ΔH>0
D.反应物的总能量高于生成物的总能量
答案:D
解析:A.加入催化剂,减小了反应的活化能,使反应在较低的温度下发生,但是反应的热效应不变,错误;B.加入催化剂,可提高H2O2分解的反应速率,该反应不是可逆反应,而且催化剂不能使平衡发生移动,因此不存在平衡转化率的提高与否,错误;C.在书写热化学方程式时,也要符合质量守恒定律,而且要注明反应的物质相对应的能量和物质的存在状态,错误;D.根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,正确;答案选D。
6.(2013·北京高考真题)下列设备工作时,将化学能转化为热能的是(??

A.硅太阳能电池
B.锂离子电池
C.太阳能集热器
D.燃气灶
答案:D
解析:A.硅太阳能电池是把太阳能转化为电能,A错误;B.锂离子电池将化学能转化为电能,B错误;C.太阳能集热器将太阳能转化为热能,C错误;D.燃气灶将化学能转化为热能,D正确,答案选D。
7.(2018·上海高考真题)下列物质溶于水,溶液温度降低的是()
A.浓硫酸
B.NaOH
C.NaCl
D.NH4Cl
答案:D
解析:A.浓硫酸溶于水中稀释放出大量的热,溶液温度升高,A选项不满足题意;B.NaOH溶于水的过程是放热过程,溶液温度升高,B选项不满足题意;C.NaCl溶于水溶液温度无明显变化,C选项不满足题意;D.NH4Cl溶于水,溶液温度降低,D选项满足题意;答案选D。
8.(2011·上海高考真题)根据碘与氢气反应的热化学方程式:
①I2(g)+H2(g)
2HI(g)
△H=-9.48
k.J·mol-1
②I2(s)+H2((g)
2HI(g)△H=+26.48k.J·mol-1
下列判断正确的是
A.254gI(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJ
B.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ
C.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低
D.反应①的生成物比反应②的生成物稳定
答案:C
解析:已知:①I2(g)+H2(g)?2HI(g)△H=-9.48kJ?mol-1;②I2(s)+H2(g)?2HI(g)△H=+26.48kJ?mol-1,利用盖斯定律将①-②可得I2(g)=I2(s)△H=-9.48kJ?mol-1-26.48kJ?mol-1=-35.96kJ?mol-1,A.n(I2)=1moL,n(H2)=1mol,由于该反应为可逆反应不能完全进行,则放出的热量小于9.48kJ,错误;B.由I2(g)=I2(s)△H=-35.96kJ?mol-1,可知1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ,错误;C.由I2(g)=I2(s)△H=-35.96kJ?mol-1,可知I2(g)能量大于I2(s),正确;D.反应①、②的产物都是HI,状态相同,稳定性相同,错误;故选:C。
9.(2017·浙江高考真题)下列物质放入水中,会显著放热的是
A.食盐
B.蔗糖
C.酒精
D.生石灰
答案:D
解析:A.食盐溶于水,放热不明显,A错误;B.蔗糖溶于水,放热不明显,B错误;C.酒精溶于水,放热不明显,C错误;D.生石灰溶于水生成氢氧化钙时放出大量的热,属于放热反应,D正确,答案选D。
10.(2016·浙江高考真题)下列说法正确的是
A.煤是无机化合物,天然气和石油是有机化合物
B.利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气,是氢能开发的研究方向
C.化学电源放电、植物光合作用都能发生化学变化,并伴随能量的转化
D.若化学过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量,则反应放热
答案:C
解析:A.煤是多种有机物和无机物的混合物,主要成分是碳单质,不是化合物,错误;B.化学燃料是不可再生的,且不廉价,错误;C.化学电源放电、植物光合作用都有新物质生成,属于化学变化,且都伴随着能量的变化,正确;D.从化学键角度判断反应是吸热还是放热的方法:旧键断裂吸收能量大于新键生成释放能量,反应是吸热反应,反之是放热反应,错误;答案选C。
11.(2012·全国高考真题)反应M+Z→Q(△H<0)分两步进行:①M+Z→X(△H>0),②X→Q(△H<0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A.
B.
C.
D.
答案:D
解析:根据物质具有的能量进行计算:△H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量),当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,△H<0;当反应物的总能量小于生成物的总能量时,反应吸热,△H>0。由反应分两步进行①M+Z→X(△H>0),②X→Q(△H<0)可以看出,
(1)M+Z→Q(△H<0)是放热反应,M和Z的能量之和大于Q;
(2)由①M+Z→X(△H>0)可知这步反应是吸热反应,则M和Z的能量之和小于X;
(3)由②X→Q(△H<0)是放热反应,故X的能量大于Q;
综上可知,X的能量大于M+Z;M+Z的能量大于Q,只有图象D符合;
答案选D。
12.(2016·浙江高考真题)2A(g)
B(g)
ΔH1(ΔH1<0);
2A(g)
B(l)
ΔH2;下列能量变化示意图正确的是
A.
B.
C.
D.
答案:B
解析:已知:2A(g)
B(g)△H1(△H1<0);2A(g)?B(l)△H2;△H<0的反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,则2A(g)的总能量大于B(g)的总能量,B(g)的总能量大于B(l)的总能量,所以B图象符合;故选B。
13.(2009·上海高考真题)右图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时,水与固体碎块混和,杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是
A.硝酸铵
B.生石灰
C.氯化镁
D.食盐
答案:B
解析:A.硝酸铵溶于水是吸热的,温度降低;B.生石灰与水反应放出大量的热,可以使食物温度逐渐上升;C.氯化镁溶于水后温度变化不明显;D.食盐溶于水后温度变化不明显。综上所述,B满足题意,选B。
14.(2008·四川高考真题)下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)
=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol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
答案:B
解析:A.强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)中和热为-57.3
kJ·mol-1,H2SO4和Ca(OH)2得到的CaSO4微溶,会产生额外的热,错误;B.在25℃,101
kPa时,1
mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热:CO(g)+1/2
O2(g)=
CO2(g)
ΔH=-283.0kJ/mol,再利用盖斯定律,得:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)H=+2×283.0kJ/mol,正确;C.反应的吸、放热与反应条件无关,如有些放热反应必须在加热条件下才能进行,如铝热反应,错误;D.燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,应生成液态水,D错误。答案选B。
15.(2014·上海高考真题)1,3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下:
CH2=CH-CH=CH2(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)
?H=-236.6kJ/mol
CH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)
?H=-272.7kJ/mol
由此不能判断
A.1,3-丁二烯和2-丁炔稳定性的相对大小
B.1,3-丁二烯和2-丁炔分子储存能量的相对高低
C.1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应
D.一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小
答案:D
解析:
CH2=CH-CH=CH2(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)????H=-236.6kJ/mol(①式)
CH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)???H=-272.7kJ/mol(②式)
根据盖斯定律,①式-②式得CH2=CH-CH=CH2(g)→CH3-C≡C-CH3(g)
?H=+36.1kJ/mol
A.1,3-丁二烯转化为2-丁炔是吸热反应,因此等质量1,3-丁二烯的总能量低于2-丁炔的总能量,能量越低越稳定,则1,3-丁二烯比2-丁炔稳定;B.1,3-丁二烯转化为2-丁炔是吸热反应,因此等质量1,3-丁二烯的总能量低于2-丁炔的总能量;C.根据盖斯定律,能计算1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应;D.?H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,但由于C—C键和C—H键的键能未知,因此根据热化学方程式不能确定一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的相对大小;答案选D。
16.(2020·浙江高考真题)在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是
A.Ea为逆反应活化能,E为正反应活化能
B.该反应为放热反应,ΔH=Ea’-Ea
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡逆移
答案:D
解析:由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应。A.由图可知,
Ea为正反应活化能,E为逆反应活化能,错误;B.由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,反应热ΔH=—(Ea’-Ea),错误;C.在相同温度下,分子的能量并不完全相同,有些分子的能量高于分子的平均能量,称为活化分子,则所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量,错误;D.该反应为放热反应,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡向吸热的逆反应方向移动,正确;故选D。
17.(2015·北京高考真题)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是
A.CO和O生成CO2是吸热反应
B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ
→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
答案:C
解析:A.根据能量--反应过程的图像知,状态I的能量高于状态III的能量,故该过程是放热反应,A错误;B.根据状态I、II、III可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂,错误;C.由图III可知,生成物是CO2,具有极性共价键,正确;D.状态Ⅰ
→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,错误。故选C。
18.(2007·上海高考真题)已知正丁烷、异丁烷燃烧的热化学方程式分别为:CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)
△H=-2878kJ
·mol-1
(CH3)2CHCH3(g)+6.5O2(g)
→4CO2(g)+5H2O(l)
△H=-2869kJ·
mol-1,下列说法正确的是
A.正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
B.正丁烷的稳定性大于异丁烷
C.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
答案:A
解析:A、正丁烷燃烧放出的热量比异丁烷的能量多,说明正丁烷自身含有的能量高,能量高的物质不稳定,正确;B、正丁烷燃烧放出的热量比异丁烷的能量多,说明正丁烷自身含有的能量高,能量高的物质不稳定,正丁烷的稳定性小于异丁烷,错误;C、异丁烷转化为正丁烷的反应属于反应物能量小于生成物能量,为吸热反应,错误;D.正丁烷与异丁烷属于同分异构体,所以含有的碳碳键与碳氢键的数目相同,错误;答案选A。
19.(2008·上海高考真题)已知:H2(g)+F2(g)2HF(g)+270kJ,下列说法正确的是(
)
A.2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量
B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
答案:C
解析:A、由热化学方程式可以知道2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量,化学计量数表示物质的量,不是体积,错误;B、液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低,根据能量守恒,1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ,错误;C、反应为放热反应,在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量,所以C选项是正确的;D、热化学方程式中化学计量数表示物质的量,不表示分子个数,错误。答案选C。
20.(2013·上海高考真题)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O-Q
答案:B
解析:A.醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低,即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应,错误;B.因反应为吸热反应,即吸热的热量转化为产物内部的能量,正确;C.因反应为吸热反应,则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量,错误;D.书写热化学方程式时,应注明物质的状态,错误;故选:B。
21.(2008·广东高考真题)下列有关能量转换的说法正确的是()
A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
答案:B
解析:A、煤燃烧时也转化为光能,A错误;B、化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能,B正确;C、葡萄糖氧化放出热量,化学能转化为热能,C错误;D、应该太阳能转化为化学能,D错误。答案选B。
22.(2012·江苏高考真题)某反应的反应过程中能量变化如图1
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.催化剂能改变该反应的焓变
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
答案:C
解析:A.图象分析反应物能量低于生成物能量,反应是吸热反应,错误;B.催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的焓变,错误;C.催化剂对反应的始态和终态无响应,但改变活化能,正确;D.图象分析逆反应的活化能E2小于正反应的活化能E1,错误。答案选C。
23.(2009·天津高考真题)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
ΔH=-566
kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+
1/2O2(g)ΔH=-226kJ/mol
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是(  )
A.CO的燃烧热为283
kJ
B.上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)ΔH<-452
kJ/mol
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509
kJ热量时,电子转移数为2×6.02×1023
答案:D
解析:A.燃烧热是指在25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,单位为kJ/mol,错误;B.由CO生成CO2的能量关系应为2molCO加上1molO2的能量之和与2molCO2的能量差为566kJ,错误;C.由已知可得:2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+
O2(g)ΔH=-452
kJ/mol,由于二氧化碳固体变为二氧化碳气体需要吸热,故反应放出的热量减少,使得2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+
O2(g)ΔH>-452
kJ/mol,错误;D.已知:反应①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
ΔH=-566
kJ/mol和反应②Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+
1/2O2(g)ΔH=-226kJ/mol,根据盖斯定律:(①+②×2)×得到Na2O2(s)+CO(g)=Na2CO3(s)
ΔH=
-509kJ/mol。由于反应放热509kJ,因此该反应发生1mol,该反应中一氧化碳中的碳元素从+2价升到+4价,失两电子,过氧根中的两个氧从-1价降至-2价,故放出509kJ热量时,电子转移数为2×6.02×1023,正确。答案选D。
24.(2012·上海高考真题)工业生产水煤气的反应为:C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g)-131.4
kJ。下列判断正确的是
A.反应物能量总和大于生成物能量总和
B.CO(g)+H2(g)→C(s)+H2O(g)+131.4kJ
C.水煤气反应中生成1
mol
H2(g)吸收131.4
KJ热量
D.水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4
KJ热量
答案:BC
解析:A.该反应是吸热反应,故反应物的总能量小于生成物的总能量,错误;B.同一可逆反应,正、逆方向反应热数值相等,符号相反,由题干反应可知,可得CO(g)+H2(g)→C(s)+H2O(g)+131.4kJ,正确;C.由题干反应可知生成1mol氢气吸收的热量为131.4?kJ,正确;D.由题干反应可知生成1molCO吸收的热量为131.4?kJ,而1体积CO物质的量不是1mol,错误;答案选BC。
25.(2016·海南高考真题)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.由反应的ΔH=E5?E2
B.由反应的ΔH<0
C.降低压强有利于提高Y的产率
D.升高温度有利于提高Z的产率
答案:BC
解析:A.根据化学反应的实质,由反应的ΔH=E3?E2,错误;B.由图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,即由反应的ΔH<0,正确;C.根据化学反应2X(g)≒3Y(g),该反应是气体系数和增加的可逆反应,降低压强,平衡正向移动,有利于提高Y的产率,正确;D.由B分析可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,Z的产率降低,错误;答案选BC。
26.(2014·海南高考真题)某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为放热反应,热效应等于ΔH
C.改变催化剂,可改变该反应的活化能
D.有催化剂条件下,反应的活化能等于E1+E2
答案:BC
解析:A.由图示可知反应过程a需要的活化能较高,没有催化剂参与。错误。B.由于反应物的能量高于生成物的能量,多余的能量就以热能的形式释放出来。所以该反应为放热反应,热效应等于反应物与生成物能量的差值ΔH。正确。C.改变催化剂,改变了反应途径,降低了反应的活化能,但是反应热不变。正确。D.无论是否存在催化剂,反应的活化能等于反应物与生成物的能量的差值,等于ΔH。错误。
27.(2018·海南高考真题)炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是
A.每活化一个氧分子吸收0.29eV能量
B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV
C.氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程
D.炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂
答案:CD
解析:A.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此是放出能量,不符合题意;B.由图可知,水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV,不符合题意;C.由图可知,氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程,符合题意;D.活化氧可以快速氧化SO2,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作大气中SO2转化为SO3的催化剂,符合题意;故答案为CD。
反应热的计算与盖斯定律
1.(2020·北京高考真题)依据图示关系,下列说法不正确的是
A.石墨燃烧是放热反应
B.1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多
C.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)
ΔH=ΔH1-ΔH2
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
答案:C
解析:A.所有的燃烧都是放热反应,根据图示,C(石墨)+O2(g)=
CO2(g)
ΔH1=-393.5kJ/mol,ΔH1<0,则石墨燃烧是放热反应,正确;B.根据图示,C(石墨)+O2(g)=CO2(g)
ΔH1=-393.5kJ/mol,CO(g)+O2(g)=CO2(g)
ΔH2=-283.0kJ/mol,根据反应可知都是放热反应,1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,1molC(石墨)放热多,正确;C.根据分析,①C(石墨)+O2(g)=CO2(g)
ΔH1=-393.5kJ/mol,②CO(g)+O2(g)=CO2(g)
ΔH2=-283.0kJ/mol,根据盖斯定律①-②x2可得:C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)
ΔH=ΔH1-2ΔH2,错误;D.根据盖斯定律可知,化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,正确;答案选C。
2.(2018·浙江高考真题)氢卤酸的能量关系如图所示下列说法正确的是
A.已知HF气体溶于水放热,则HF的△H1<0
B.相同条件下,HCl的△H2比HBr的小
C.相同条件下,HCl的△H3+△H4比HI的大
D.一定条件下,气态原子生成1molH-X键放出akJ能量,则该条件下△H2=+akJ/mol
答案:D
解析:A.△H1代表的是HX气体从溶液中逸出的过程,因为HF气体溶于水放热,则HF气体溶于水的逆过程吸热,即HF的△H1>0,错误;B.由于HCl比HBr稳定,所以相同条件下HCl的△H2比HBr的大,错误;C.△H3+△H4代表H(g)→H(aq)的焓变,与是HCl的还是HI的无关,错误;D.一定条件下,气态原子生成1molH-X键放出akJ能量,则断开1molH-X键形成气态原子吸收akJ的能量,即为△H2=+akJ/mol,正确;答案选D。
3.(2007·重庆高考真题)已知1
g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121
kJ,且氧气中1
mol
O=O键完全断裂时吸收热量496
kJ,水蒸气中1mol
H-O键形成时放出热量463
kJ,则氢气中1mol
H-H键断裂时吸收热量为
A.920
kJ
B.557
kJ
C.436
kJ
D.188
kJ
答案:C
解析:已知1
g即0.5mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121
kJ
,则该反应的热化学反应方程式为:H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=-242
kJ/mol,焓变=反应物键能总和-生成物键能总和,设1mol
H-H键断裂时吸收热量为xkJ,则有x
kJ/mol+×496kJ/mol-2×463
kJ/mol=-242
kJ/mol,解得x=436
kJ/mol,即1mol
H-H键断裂时吸收热量为436kJ,故答案为
C。
4.(2010·湖南高考真题)己知:与反应的△H=-12.1kJ/mol;与反应的△H=-55.6kJ/mol。则在水溶液中电离的△H等于
A.
B.
C.
D.
答案:C
解析:HCN(aq)、HCl(aq)分别与NaOH(aq)反应△H的差值即为HCN在溶液中电离的能量,HCN属于弱电解质,其电离过程要吸收,即△H>0,综合以上分析,可知△H
=+43.5kJ·mol-1,答案为C。
5.(2016·海南高考真题)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)。已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃烧热△H为
A.3.8×104kJ·mol-1
B.-3.8×104kJ·mol-1
C.3.4×104kJ·mol-1
D.-3.4×104kJ·mol-1
答案:D
解析:燃烧热指的是燃烧1mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1kg油酸甘油酯释放出热量3.8×104kJ,1kg该化合物的物质的量为,则油酸甘油酯的燃烧热△H=-≈-3.4×104kJ?mol-1,故选D。
6.(2019·海南高考真题)根据图中的能量关系,可求得的键能为(
)
A.
B.
C.
D.
答案:A
解析:根据图示可知1molCH4分解变为1molC(g)原子和4molH(g)原子共吸收的能量是(75+717+864)kJ=1656kJ的能量,则C-H键的键能为1656kJ÷4mol=414kJ/mol,故合理选项是A。
7.(2015·海南高考真题)已知丙烷的燃烧热△H=-2215kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水,则放出的热量约为()
A.55
kJ
B.220
kJ
C.550
kJ
D.1108
kJ
答案:A
解析:丙烷分子式是C3H8,燃烧热为△H=-2215kJ·mol-1,1mol丙烷燃烧会产生4mol水,放热2215kJ。丙烷完全燃烧产生1.8g水,生成H2O的物质的量为0.1mol,消耗丙烷的物质的量为0.025mol,所以反应放出的热量是Q=0.025mol×2215kJ/mol=55.375kJ,选A。
8.(2020·浙江高考真题)关于下列的判断正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
答案:B
解析:
碳酸氢根的电离属于吸热过程,则CO(aq)+H+(aq)=HCO(aq)为放热反应,所以△H1<0;
CO(aq)+H2O(l)
HCO(aq)+OHˉ(aq)为碳酸根的水解离子方程式,CO的水解反应为吸热反应,所以△H2>0;
OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应,为放热反应,所以△H3<0;
醋酸与强碱的中和反应为放热反应,所以△H4<0;
但由于醋酸是弱酸,电离过程中会吸收部分热量,所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量,则△H4>△H3;
综上所述,只有△H1<△H2正确,故答案为B。
9.(2015·重庆高考真题)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)
ΔH=x
kJ·mol-1
已知碳的燃烧热ΔH1=a
kJ·mol-1
S(s)+2K(s)=K2S(s)
ΔH2=b
kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)
ΔH3=c
kJ·mol-1
则x为
A.3a+b-c
B.c+3a-b
C.a+b-c
D.c+a-b
答案:A
解析:已知碳的燃烧热为ΔH1=a
kJ·mol-1,则碳燃烧的热化学方程式为:①C(s)+O2(g)=CO2(g)
ΔH1=a
kJ·mol-1,②S(s)+2K(s)=K2S(s)
ΔH2=b
kJ·mol-1,③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)
ΔH3=c
kJ·mol-1,根据盖斯定律,可得ΔH=3ΔH1+ΔH2—ΔH3,即x=3a+b-c,答案选A。
10.(2014·重庆高考真题)已知:;,、和键的键能分别为436、496和462,则a为()
A.
B.
C.
D.
答案:D
解析:已知:①

根据盖斯定律②-①×2即得到O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)
?H=(-220-2a)kJ/mol,反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,则-220-2a=496+2×436-2×2×462,解得a=130;答案选D。
11.(2017·浙江高考真题)根据体系的能量循环图:
下列说法正确的是:
A.>0
B.
C.
D.
答案:D
解析:A.气态水转化为液态水放出热量,则△H5<0,错误;B.氢氧化钙生成氧化钙固体和水蒸气,与液态水和氧化钙反应生成氢氧化钙不是可逆的过程,水蒸气变成液态水会放出热量,△H1+△H2≠0,错误;C.②CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)、④CaO(s)=CaO(s),②+④不能得到510℃时Ca(OH)2(s),则△H3≠△H4+△H2,错误;D.由盖斯定律可知,①+②+④+⑤=-③,即△H1+△H2+△H4+△H5=-△H3,可知△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=0,正确;故选:D。
12.(2014·江苏高考真题)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)
△H1
CO2(g)+C(s)=2CO(g)
△H2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
△H3
4Fe(s)+3O3(g)=2Fe2O3(s)
△H4
3
CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)
△H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A.△H1>0,△H3<0
B.△H2>0,△H4>0
C.△H1=△H2+△H3
D.△H3=△H4+△H5
答案:C
解析:A、碳和CO燃烧均是放热反应,△H1<0,错误;B、二氧化碳与碳反应是吸热反应,铁在氧气中燃烧是放热反应,△H4<0,错误;C、②CO2(g)+C(s)=2CO(g)
△H2,③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
△H3,则根据盖斯定律可知②+③即得到C(s)+O2(g)=CO2(g)
,△H1=△H2+△H3,正确;D、已知④4Fe(s)+3O3(g)=2Fe2O3(s)
△H4,⑤3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)
△H5,则根据盖斯定律可知(④+⑤×2)÷3得到2CO(g)+O2(g)=2CO2(g),则△H3=,错误;答案选C。
13.(2008·海南高考真题)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P
akJ·mol—1、P—O
bkJ·mol—1、P=O
ckJ·mol—1、O=O
dkJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是()
A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
B.(4c+12b-6a-5d)kJ·mol—1
C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol—1
D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
答案:A
解析:反应热等于断键吸收的总能量与形成化学键所放出的能量的差值,由图可以看出:P4中有6mol的P-P,5mol的O2中含有5molO=O,1mol的P4O10中含有4mol的P=O,12mol的P-O,所以根据方程式可知反应热△H=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1。答案选A。
14.(2008·宁夏高考真题)已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol-1、-1411.0kJ·mol-1和-1366.8kJ·mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为(
)
A.-44.2kJ·mol-1
B.+44.2kJ·mlo-1
C.-330kJ·mol-1
D.+330kJ·mlo-1
答案:A
解析:由题干条件可知如下反应:
H2(g)+O2(g)?H2O(l);ΔH=-285.8
kJ·mol-1????????????????????????????

C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-1
411.0
kJ·mol-1????????????????

C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l);ΔH=-1
366.8
kJ·mol-1????????????

根据盖斯定律则②-③可得:C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l);ΔH=-44.2
kJ·mol-1。
答案选A。
15.(2009·全国高考真题)已知:2H2(g)+
O2(g)=2H2O(l)
ΔH=-571.6kJ·
mol-1
CH4(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),若实验测得反应放热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∶3
答案:B
解析:H2与CH4的混合气体112L(标准状况),其物质的量为n(混)=112L÷22.4L/mol=5mol,设原混合气体中H2与CH4的物质的量分别是x
mol和y
mol,则有x+y=5,285.5x+890y=3695,解得x︰y=1︰3,答案选B。
16.(2013·全国高考真题)在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)
△H1
②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)
△H2
③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)
△H3
④2S(g)
=S2(g)
△H4
则△H4的正确表达式为()
A.△H4=2/3(△H1+△H2-3△H3)
B.△H4=2/3(3△H3-△H1-△H2)
C.△H4=3/2(△H1+△H2-3△H3)
D.△H4=3/2(△H1-△H2-3△H3)
答案:A
解析:根据盖斯定律,①×-③×得⑤:S(g)+O2(g)=SO2(g)
△H5=(△H1-△H3);根据盖斯定律,②×-③×得⑥:SO2(g)+S(g)=O2(g)
+
S2(g)
△H6=(△H2-2△H3);⑤+⑥得:2S(g)
=S2(g)
△H4=(△H1+△H2-3△H3),答案为A。
17.(2009·海南高考真题)已知:(1)Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s),ΔH=+234.1kJ?mol-1
则的ΔH是()
A.-824.4
kJ?mol-1
B.-627.6kJ?mol-1
C.-744.7kJ?mol-1
D.-169.4kJ?mol-1
答案:A
解析:已知:(1)2Fe(s)+CO2(g)=Fe2O3(s)+C(s)△H=-234.1kJ?mol-1(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1,由盖斯定律(2)×+(1),得:2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)△H=(-393.5kJ?mol-1)×+(-234.1kJ?mol-1)=-824.4kJ?mol-1,可知:2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)△H=-824.4kJ?mol-1,故答案为A。
18.(2014·全国高考真题)室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为△H1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为△H2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为△H3。则下列判断正确的是
A.△H2>△H3
B.△H1<△H3
C.△H1+△H3=△H2
D.△H1+△H2>△H3
答案:B
解析:根据题意知,CuSO4·5H2O(s)溶于水的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)Cu2+(aq)+SO42—(aq)+5H2O(l),△H1>0;CuSO4(s)溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)Cu2+(aq)+SO42—(aq),△H2<0;根据盖斯定律知,CuSO4·5H2O受热分解的热化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)
△H3=△H1—△H2>0。A、根据上述分析知,△H2<△H3,A错误;B、根据上述分析知,△H1<△H3,B正确;C、根据上述分析知,△H3=△H1—△H2,C错误;D、根据上述分析知,△H1+△H2<△H3,D错误。答案选B。
19.(2013·海南高考真题)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);ΔH1
2
H2(g)+
O2(g)=
2H2O(g);ΔH2
C(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.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1
D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
答案:A
解析:已知:①6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)═2C3H5(ONO2)3(l);△H1,
②H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H2,③C(s)+O2(g)═CO2(g);△H3,
由盖斯定律:10×②+12×③-2×①得:
4C3H5(ONO2)3(l)═12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g);△H=12△H3+10△H2-2△H1;
故选A。
20.(2010·重庆高考真题)已知蒸发1mol
Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)
436
a
369
则表中a为
A.404
B.260
C.230
D.200
答案:D
解析:因蒸发1mol
Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,则H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H为=(-xkJ/mol)+(+30kJ/mol)=-72
kJ/mol,x=-102kJ/mol,由化学键的键能可知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=(436kJ/mol+akJ/mol)-2×(369kJ/mol)=-102kJ/mol,解得a=200;答案选D。
21.(2018·浙江高考真题)已知:
下列说法正确的是
A.?H1<0,?H2<0,?H3B.6?H1+?H2+?H3-?H4=0
C.-6?H1+?H2+?H3-?H4=0
D.-6?H1+?H2-?H3+?H4=0
答案:B
解析:物质由气态转化为液态(液化)需要放热,物质由固态转化为气态需要吸热,比较反应3和反应4中
C6H12O6(s)→
C6H12O6(g)为吸热过程,6H2O(g)→
6
H2O(l)为放热过程,所以反应4放出更多能量,△H更小,故△H3>△H4,选项A错误;由盖斯定律知,反应1的6倍与反应2与反应3的和可以得到反应4,即6△H1+△H2+△H3=△H4,经数学变形,可以得到6△H1+△H2+△H3-△H4=0,选项B正确;选项C、D均错误。答案选B。
22.(2019·浙江高考真题)MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):
  M2+(g)+CO32-(g)  M2+(g)+O2?(g)+CO2(g)
     
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是
A.ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0
B.ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0
C.ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)
D.对于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3
答案:C
解析:根据盖斯定律,得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,又易知Ca2+半径大于Mg2+半径,所以CaCO3的离子键强度弱于MgCO3,CaO的离子键强度弱于MgO。A.ΔH1表示断裂CO32-和M2+的离子键所吸收的能量,离子键强度越大,吸收的能量越大,因而ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0,正确;B.ΔH2表示断裂CO32-中共价键形成O2?和CO2吸收的能量,与M2+无关,因而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0,正确;C.由上可知ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)<0,而ΔH3表示形成MO离子键所放出的能量,ΔH3为负值,CaO的离子键强度弱于MgO,因而ΔH3(CaO)>ΔH3(MgO),ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)>0,错误;D.由上分析可知ΔH1+ΔH2>0,ΔH3<0,故ΔH1+ΔH2>ΔH3,正确。故答案选C。
23.(2013·重庆高考真题)已知:P4(s)+6Cl2(g)=4PCl3(g)
ΔH=akJ·mol-1
P4(s)+10Cl2(g)=4PCl5(g)
ΔH=
bkJ·mol-1
P4具有正四面体结构,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ΔH
C.Cl-Cl键的键能kJ·mol-1
D.P-P键的键能为kJ·mol-1
答案:C
解析:A、不同物质中P-Cl的键能不同,无法与P-P的键能比较,错误;B、PCl5的状态为固态,与已知反应状态不同,无法求算,错误;C、②式减去①式,消去了P4,可得4Cl2(g)+4PCl3(g)=4PCl5(g)
?H=(b-a)kJ?mol?1,把键能带入?H的表达式可得:4(Cl-Cl)+4×3×1.2kJ?mol?1-4×5c
kJ?mol?1=(b-a)kJ?mol?1,得出E(Cl-Cl)=(b-a+5.6c)/4kJ?mol?1,正确;D、①式×5减去②式×3,消去了Cl2,可得2P4(g)+12PCl5(g)=20PCl3(g)
?H=(5a-3b)kJ?mol?1,
把键能代入?H的表达式可得:2×6(P-P)+12×5c
kJ?mol?1-20×3×1.2c=(5a-3b)kJ?mol?1,得出E(P-P)=(5a-3b+12c)/12
kJ?mol?1,错误;答案选C。
24.(2013·福建高考真题)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下:
mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2,(m-x)CeO2·xCe+xH2O+
xCO2
mCeO2+
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△H1=△H2+△H3
D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
答案:C
解析:A.通过太阳能实现总反应:H2O+CO2→H2+CO+O2,CeO2没有消耗,CeO2是光催化剂,A正确;B.该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO,所以把太阳能转变成化学能,B正确;C.由图可知,根据盖斯定律,应该是:-△H1=△H2+△H3,C错误;D.CO在负极失电子生成CO2,在碱性条件下再与OH-生成CO32-,故负极反应式正确,D正确;答案选C。
25.(2010·全国高考真题)下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25°,101kPa):




由此判断,正丁烷的燃烧热是
A.-2878kJ/mol
B.-2658kJ/mol
C.-1746kJ/mol
D.-1526kJ/mol
答案:A
解析:燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,反应物中C→CO2(气),H→H2O(液),S→SO2(气)等。正丁烷的燃烧热是1mol正丁烷完全燃烧生成CO2(气),H2O(液)放出的热量,故热化学方程式(1)C4H10?(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2878kJ/mol,符合燃烧热的概念,所以正丁烷的燃烧热为-2878?kJ/mol。故选A。
26.(2012·江苏高考真题)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)
△H=a
kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)
△H=b
kJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=________kJ·mol-1(用含a、b
的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为____________________________________________。
答案:(1)①a+b
②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑
解析:
(1)①根据盖斯定律,将题中所给两方程式相加得Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g),对应的△H=(a+b)kJ?mol﹣1,故答案为a+b;
②含氢量最高的烃为CH4,根据碳原子守恒,3个碳需要结合12个H原子形成3个CH4,再由铝原子守恒,4个铝需要结合12个Cl形成4个AlCl3,所以Al4C3与HCl之间为1:12参加反应,故该反应方程式为:Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑;
27.(2020·山东高考真题)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
回答下列问题:
(1)_________。
答案:(1)+40.9
解析:
(1).根据反应I-II=III,则△H3=△H1-△H2=-49.5kJ?mol-1-(-90.4
kJ?mol-1)=+40.9
kJ?mol-1;
28.(2020·浙江高考真题)研究氧化制对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有:
已知:时,相关物质的相对能量(如图1)。
可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的(随温度变化可忽略)。例如:。
请回答:
(1)①根据相关物质的相对能量计算_____。
答案:(1)430
解析:
(1)①由图1的数据可知,C2H6(g)、CO2(g)、CO(g)、H2(g)的相对能量分别为-84kJ?mol-1、-393
kJ?mol-1、-110
kJ?mol-1、0
kJ?mol-1。由题中信息可知,?H=生成物的相对能量-反应物的相对能量,因此,C2H6(g)+2CO2(g)?4CO(g)+3H2(g)
?H3=(-110
kJ?mol-1)4-(-84kJ?mol-1)-(
-393
kJ?mol-1)2=430
kJ?mol-1。
29.(2017·全国高考真题)[2017·新课标Ⅲ]砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(3)已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)
ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l)
ΔH2
2As(s)+O2(g)
=As2O5(s)
ΔH3
则反应As2O5(s)
+3H2O(l)=
2H3AsO4(s)的ΔH
=_________。
答案:(3)
2△H1?3△H2?△H3
解析:
(3)待求解反应可以由反应①×2-反应②×3-反应③,则△H=2△H1-3△H2-△H3

30.(2015·全国高考真题)甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由此计算△H1=__kJ·mol-1,已知△H2=-58kJ·mol-1,则△H3=__kJ·mol-1。
答案:(1)—99
+41
解析:
(1)反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值,则根据表中数据和反应的化学方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知反应热△H1=1076kJ/mol+2×436
kJ/mol—3×413
kJ/mol—343
kJ/mol—465
kJ/mol=—99kJ.mol-1。根据盖斯定律可知②—①即可得到反应③,则△H3=—58
kJ/mol+99
kJ/mol=+41kJ.mol-1。
31.(2019·全国高考真题)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:
(1)已知:(g)=
(g)+H2(g)
ΔH1=100.3
kJ·mol?1

H2(g)+
I2(g)=2HI(g)
ΔH2=﹣11.0
kJ·mol?1

对于反应:(g)+
I2(g)=(g)+2HI(g)

ΔH3=___________kJ·mol?1。
答案:(1)89.3
解析:
(1)根据盖斯定律①-②,可得反应③的ΔH=89.3kJ/mol;答案:89.3;
32.(2009·山东高考真题)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(2)O2(g)=
O+2(g)+e-
H1=1175.7kJ·mol-1
PtF6(g)+
e-1PtF6-(g)H2=
-771.1
kJ·mol-1
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6-
H3=482.2
kJ·mol-1
则反应O2(g)+
PtF6
(g)
=
O2+PtF6-
(s)的H=_____________
kJ·mol-1。
(3)在25℃下,向浓度均为0.1
mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________
答案:(2)
-77.6
解析:
(2)已知①O2(g)=
O+2(g)+e-?
ΔH1=1175.7kJ·mol-1;
②PtF6(g)+
e-PtF6-(g)
ΔH2=
-771.1
kJ·mol-1;
③O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6-
?ΔH3=482.2
kJ·mol-1;
根据盖斯定律,将化学方程式①+②-③叠加得到:O2(g)+
PtF6?(g)
=
O2+PtF6-?(s)
ΔH=-77.6?kJ·mol-1
因此,本题正确答案为:-77.6?;
33.(2016·全国高考真题)联氨(又称联肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列问题:
(3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)△H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)△H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)△H3
④2N2H4(l)
+
N2O4(l)=
3N2(g)+
4H2O(g)△H4=-1048.9kJ/mol
上述反应热效应之间的关系式为△H4=________________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。
答案:(3)△H4=2△H3-2△H2-△H1反应放热量大、产生大量气体
解析:
(3)根据盖斯定律,反应热效应之间的关系式为△H4=2△H3-2△H2-△H1。联胺有强还原性,N2O4有强氧化性,两者在一起易发生自发地氧化还原反应,反应放热量大、产生大量气体,所以联氨和N2O4可作为火箭推进剂。
34.(2018·江苏高考真题)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq)
ΔH=?116.1
kJ·mol?1
3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)
ΔH=75.9
kJ·mol?1
反应3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol?1。
答案:(1)?136.2
解析:
(1)将两个热化学方程式编号,
2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq)
ΔH=?116.1
kJ·mol?1(①式)
3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)
ΔH=75.9
kJ·mol?1(②式)
应用盖斯定律,将(①式3+②式)2得,反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)ΔH=[(?116.1
kJ·mol?1)3+75.9
kJ·mol?1]2=-136.2kJ·mol?1。
35.(2020·浙江高考真题)溶液与锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为,反应后最高温度为。
已知:反应前后,溶液的比热容均近似为、溶液的密度均近似为,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算:
(1)反应放出的热量_____J。
(2)反应的______(列式计算)。
答案:
(1).
(2).
解析:
(1)100mL
0.200mol/L
CuSO4溶液与1.95g锌粉发生反应的化学方程式为:CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu,忽略溶液体积、质量变化可知,溶液的质量m==1.00g/cm3×100mL(cm3)=100g,忽略金属吸收的热量可知,反应放出的热量Q=cm=4.18×100g×(30.1-20.1)=
4.18×103J,故答案为:4.18×103;
(2)上述反应中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)=
0.200mol/L×0.100L=0.020mol,锌粉的物质的量n(Zn)==0.030mol,由此可知,锌粉过量。根据题干与第(1)问可知,转化0.020mol硫酸铜所放出的热量为4.18×103J,又因为该反应中焓变代表反应1mol硫酸铜参加反应放出的热量,单位为kJ/mol,则可列出计算式为:,故答案为:(答案符合要求且合理即可)。
36.(2013·江苏高考真题)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=
6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)
△H1="+3359.26"
kJ·mol-1
CaO(s)+SiO2(s)=
CaSiO3(s)
△H2="-89."
61
kJ·mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)="=="
6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)
△H3
则△H3=kJ·mol-1。
答案:(1)2821.
6
解析:
应用化学反应原理分析相关问题,得出合理答案。
(1)2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)
ΔH=+3359.26
kJ·mol-1①
CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s)
ΔH2=-89.61
kJ·mol-1②根据盖斯定律,①+②×6得ΔH3=+2821.6
kJ·mol-1。
热化学方程式的书写
1.(2009·重庆高考真题)下列热化学方程式正确的是(注:△H的绝对值均正确)
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g);△H=-1367.0kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ(中和热)
C.S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-269.8kJ/mol(反应热)
D.2NO2=O2+2NO;△H=+116.2kJ/mol(反应热)
答案:C
解析:A.燃烧热是25℃、101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,此时的水应为液体,因此反应热不是燃烧热,错误;B.△H的单位是kJ·mol-1,错误;C.符合书写热化学反应方程式的要求,正确;D.没有写上状态,错误;答案:C。
2.(2014·海南高考真题)标准状态下,气态分子断开1
mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O=O键的键焓ΔH分别为436
kJ·mol-1、463
kJ·mol-1和495
kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是
A.H2O(g)==H2+1/2O2(g)ΔH=-485
kJ·mol-1
B.H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g)
ΔH=+485
kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)
ΔH=+485
kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)
ΔH=-485
kJ·mol-1
答案:D
解析:化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,断裂化学键需要吸收能量,形成化学键需要释放能量,根据H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g),该反应的能量变化为2×463kJ/mol-436kJ/mol-=+242.5kJ/mol,化学反应逆向进行,反应热数值不变,符号相反,化学方程式系数加倍,反应热加倍,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
△H
=-485kJ/mol,答案选D。
3.(2019·上海高考真题)下列图示正确的是()
A.断开非极性键和生成极性键的能量相同
B.反应Ⅱ比反应Ⅲ生成的OH键更牢固
C.O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)-Q(Q>0)
D.H2O(g)→O2(g)+H2(g)+Q(Q>0)
答案:C
解析:A.断开不同的化学键的能量不同,错误;B.OH键为相同的化学键,则两步反应生成的OH键具有相同的稳定性,错误;C.从反应历程图象可以判断1/2molO2(g)+1molH2(g)的能量低于1molOH(g)+H(g),因此
1/2O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)反应为吸热反应,正确;D.水分解生成氧气和氢气,是吸热反应,错误;答案选C。
4.(2016·浙江高考真题)已知1
mol
CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O,放出890.3
kJ热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=+890.3
kJ·molˉ1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3
kJ·molˉ1
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3
kJ·molˉ1
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3
kJ·molˉ1
答案:B
解析:1
mol
CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O,放出890.3
kJ热量,表示该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3
kJ·mol-1,答案选B。
5.(2017·浙江高考真题)根据能量变化示意图,下列热化学方程式正确的是(
)
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
ΔH=-(b-a)kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
ΔH=-(a-b)kJ/mol
C.2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)
ΔH=2(b+c-a)kJ/mol
D.2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)
ΔH=2(a+b-c)kJ/mol
答案:C
解析:焓变等于反应物断裂化学键吸收的能量减去形成化学键释放的能量,由图可知,N2(g)+H2(g)=NH3(g)
△H=(a-b)kJ?mol-1,N2(g)+H2(g)=NH3(l)
△H=(a-b-c)kJ?mol-1,据此分析判断。A.N2(g)+H2(g)=NH3(g)
△H=(a-b)kJ?mol-1,则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
△H=-2(b-a)kJ?mol-1,错误;B.N2(g)+H2(g)=NH3(g)
△H=(a-b)kJ?mol-1,则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H═-2(b-a)kJ?mol-1,错误;C.N2(g)+H2(g)=NH3(l)
△H=(a-b-c)kJ?mol-1,则N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)
△H=2(a-b-c)kJ?mol-1,则2NH3(1)=N2(g)+3H2(g)△H=2(b+c-a)kJ?mol-1,正确;D.N2(g)+H2(g)=NH3(l)
△H=(a-b-c)kJ?mol-1,则N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)
△H=2(a-b-c)kJ?mol-1,则2NH3(1)=N2(g)+3H2(g)△H=2(b+c-a)kJ?mol-1,错误;故选C。
6.(2009·四川高考真题)25
℃,101
k
Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3
kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518
kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是(  )
A.2H+(aq)
+(aq)+Ba2+
(aq)+2OH(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l);ΔH=-57.3
kJ/mol
B.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol
C.C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+
9H2O(g);ΔH=-5518
kJ/mol
D.2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l);ΔH=-5518
kJ/mol
答案:B
解析:中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量;燃烧热是1mol可燃物完全反应生成稳定氧化物时放出的热量。A.反应热化学方程式中生成的是2mol水,不符合中和热的定义,A错误;B.符合中和热的定义,B正确;C.反应热化学方程式中生成的水是气体,不是稳定氧化物,不符合燃烧热的定义,C错误;D.热化学方程式中不是1mol可燃物的燃烧,不符合燃烧热的定义,D错误;故合理选项为B。
7.(2008·重庆高考真题)N2和H2合成NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是()
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)
△H=2(a-b-c)kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
△H=2(b-a)kJ/mol
C.1/2
N2(g)+3/2H2(g)=NH3(l)
△H=(b+c-a)kJ/mol
D.1/2
N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)
△H=(a+b)kJ/mol
答案:A
解析:根据图像,molN2(g)+molH2(g)的能量比1molNH3(g)的能量大(b-a)kJ,因此N2(g)+H2(g)=NH3(g)
△H=(a-b)kJ/mol,而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ,所以有:N2(g)+H2(g)=NH3(l)
△H=(a-b-c)kJ/mol,即:N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)△H=2(a-b-c)kJ?mol-1,故选A。
8.(2007·全国高考真题)已知:①1
mol
H2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量
②1
mol
Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量
③由H原子和Cl原子形成1
mol
HCl分子时释放431kJ的能量
下列叙述正确的是
A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
B.氢气和氯气反应生成2
mol氯化氢气体,反应的△H=183kJ/mol
C.氢气和氯气反应生成2
mol氯化氢气体,反应的△H=-183kJ/mol
D.氢气和氯气反应生成1
mol氯化氢气体,反应的△H=-183kJ/mol
答案:C
解析:反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,因此生成2mol氯化氢的反应热是436
kJ/mol+243
kJ/mol-2×431
kJ/mol=-183
kJ/mol,所以选项C正确,其余都是错误的,答案选C。
9.(2017·江苏高考真题)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3
)。下列说法不正确的是
①C(s)
+
H2O(g)==CO(g)
+
H2
(g)
ΔH1
=
akJ·mol?1
②CO(g)
+
H2O(g)==CO2(g)
+
H2
(g)
ΔH2
=
bkJ·mol?1
③CO2
(g)
+
3H2
(g)==CH3OH(g)
+
H2O(g)
ΔH3
=
ckJ·mol?1
④2CH3OH(g)==CH3OCH3
(g)
+
H2O(g)
ΔH4
=
dkJ·mol?1
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(l)的H=kJmol?1
D.反应2CO(g)
+
4H2
(g)==CH3OCH3
(g)
+
H2O(g)的ΔH
=
(
2b
+
2c
+
d
)
kJ·mol?1
答案:C
解析:A.反应①、②的生成物CO2和H2是反应③的反应物,A正确;B.反应③可将二氧化碳转化为甲醇,变废为宝,B正确;C.4个反应中,水全是气态,没有给出水由气态变为液态的焓变,C错误;D.由盖斯定律可知,②×(-2)+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g),则H=(-2b+2c+d)kJmol?1,D正确,答案选C。
10.(2016·江苏高考真题)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(  )
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+
O2(g) ΔH1=+571.6
kJ·mol-1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+
H2O(g)=CO(g)+
H2(g) ΔH2=+131.3
kJ·mol-1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+
H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1
kJ·mol-1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小
D.反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8
kJ·mol-1
答案:D
解析:A.反应①中,太阳光催化分解水制氢,由光能转化为化学能,A不正确;B.反应②中,ΔH2>0,为吸热反应,B不正确;C.反应③中,使用催化剂,对ΔH3不产生影响,C不正确;D.应用盖斯定律,将反应③-反应②得,反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8
kJ·mol-1,D正确;答案选D。
11.(2015·广东高考真题)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染,
(1)传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现,
其中,反应①为:2HCl(g)
+
CuO(s)H2O(g)+CuCl2(g)△H1
反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则总反应的热化学方程式为___________(反应热用△H1和△H2表示)。
答案:(1)2HCl(g)
+
1/2O2(g)H2O(g)+Cl2(g)△H=△H1+△H2
解析:
(1)根据图像信息,箭头指向的是生成物可写出反应②的热化学方程式:CuCl2(g)+1/2O2(g)CuO(s)
+Cl2(g)△H2,则①+②可得总反应;
12.(2020·全国高考真题)硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g)
ΔH=?98
kJ·mol?1。回答下列问题:
(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为:_________。
答案:(1)2V2O5(s)+
2SO2(g)?
2VOSO4(s)+
V2O4(s)
?H=
-351
kJ?mol-1
解析:
(1)由题中信息可知:
①SO2(g)+O2(g)?SO3(g)
?H=
-98kJ?mol-1
②V2O4(s)+
SO3(g)?V2O5(s)+
SO2(g)
?H2=
-24kJ?mol-1
③V2O4(s)+
2SO3(g)?2VOSO4(s)
?H1=
-399kJ?mol-1
根据盖斯定律可知,③-②2得2V2O5(s)+
2SO2(g)?
2VOSO4(s)+
V2O4(s),则?H=
?H1-2?H2=(
-399kJ?mol-1)-(
-24kJ?mol-1)2=
-351kJ?mol-1,所以该反应的热化学方程式为:2V2O5(s)+
2SO2(g)?
2VOSO4(s)+
V2O4(s)
?H=
-351
kJ?mol-1;
13.(2016·四川高考真题)资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2,其简化流程如下:
已知:①Ca5(PO4)3F在950℃不分解;
②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4
请回答下列问题:
(5)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃,101kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)
ΔH=-271kJ/mol
5
CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=
Ca5(PO4)3F
(s)+5H2O(l)
ΔH=-937kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。
答案:
(5)Ca5(PO4)3F
(s)+
5H2SO4(l)=5CaSO4(s)
+H3PO4(l)+HF(g)
ΔH
=-418kJ/mol
解析:
(5)已知25℃,101kPa时:
①CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)
ΔH
=-271kJ/mol
②5
CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=
Ca5(PO4)3F
(s)+5H2O(l)
ΔH
=-937kJ/mol
根据盖斯定律:①×5-②得Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是Ca5(PO4)3F
(s)+
5H2SO4(l)=5CaSO4(s)
+H3PO4(l)+HF(g)
ΔH
=-418kJ/mol

14.(2017·全国高考真题)[2017·新课标I]近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为______________、______________,制得等量H2所需能量较少的是_____________。
答案:(2)
H2O(l)=H2(g)+O2(g)
ΔH=+286
kJ/mol
H2S(g)=H2(g)+S(s)
ΔH=+20
kJ/mol
解析:
(1)根据盖斯定律,把系统(Ⅰ)的三个热化学方程式相加可得:H2O(l)=H2(g)+O2(g)
ΔH=286
kJ?mol-1;把系统(Ⅱ)的三个热化学方程式相加可得:H2S(g)=H2(g)+S(s)
ΔH=20
kJ?mol-1;由上述两个热化学方程式可得,制得1mol
H2,系统(Ⅰ)需要吸收286kJ能量,系统(Ⅱ)
需要吸收20kJ能量,所以制得等量H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。
15.(2008·全国高考真题)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_________________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_________________________________,上述分解反应是一个可逆反应,温度T1时,在密闭容器中加入0.80molPCl5,反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol,其分解率α1等于_________;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,α2_______α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
答案:(1)P(s)+Cl2(g)=PCl3(g)
△H=-306kJ·mol-1(2)PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)
△H=+93kJ·mol-1
25%大于
解析:
(1)由图可以看出,1molP在Cl2中完全燃烧生成PCl3放出的热量为306kJ·mol-1,所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学反应方程式为P(s)+Cl2(g)===PCl3(g)
△H=-306kJ·mol-1。
(2)中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量,其△H=-93kJ·mol-1,所以PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g)
△H=+93kJ·mol-1;分解率α1=×100%=25%,由热化学反应方程式可知,此反应的正反应为吸热反应,所以升高温度,平衡向正反应方向移动,PCl5的分解率增大,即α2大于α1。
16.(2018·北京高考真题)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)
ΔH1=+551
kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g)
ΔH3=-297
kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:_________________________________________。
答案:(1)3SO2(g)+2H2O
(g)=2H2SO4
(l)+S(s)
ΔH2=?254kJ·mol?1
解析:
(1)根据过程,反应II为SO2催化歧化生成H2SO4和S,反应为3SO2+2H2O=2H2SO4+S。应用盖斯定律,反应I+反应III得,2H2SO4(l)+S(s)=3SO2(g)+2H2O(g)ΔH=ΔH1+ΔH3=(+551kJ/mol)+(-297kJ/mol)=+254kJ/mol,反应II的热化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-254kJ/mol。
17.(2009·江苏高考真题)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末。
(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)
△H=64.39kJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)
△H=-196.46kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
△H=-285.84kJ·mol-1
在H2SO4溶液中Cu
与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为:__________。
答案:(2)
Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)
△H=-319.68kJ·mol-1
解析:
(2)根据盖斯定律,将三个方程式加合得:
Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)
△H=-319.68kJ·mol-1
18.(2019·天津高考真题)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题:
Ⅰ.硅粉与在300℃时反应生成气体和,放出热量,该反应的热化学方程式为________________________。的电子式为__________________。
答案:
解析:
I.参加反应的物质是固态的Si、气态的HCl,生成的是气态的SiHCl3和氢气,反应条件是300℃,配平后发现SiHCl3的化学计量数恰好是1,由此可顺利写出该条件下的热化学方程式:Si(s)+3HCl(g)
SiHCl3(g)+H2(g)
?H=-225kJ·mol-1;SiHCl3中硅与1个H、3个Cl分别形成共价单键,由此可写出其电子式为:,注意别漏标3个氯原子的孤电子对;
19.(2014·全国高考真题)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:
(1)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6
℃和76
℃,AX5的熔点为167
℃。室温时AX3与气体X2反应生成1
mol
AX5,放出热量123.8
kJ。该反应的热化学方程式为_____________________________。
答案:.(1)AX3(l)+X2(g)===AX5(s) ΔH=-123.8
kJ/mol
解析:
⑴据题意,先写出反应方程式并标出各物质的状态AX3(l)+X2(g)
=
AX5(s),然后确定其反应热ΔH=-123.8KJ·mol-1,综上便可写出完整的热化学方程式。
20.(2013·四川高考真题)明矾石经处理后得到明矾(
KAl(SO4)2·12H2O)。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示:
焙烧明矾的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O
请回答下列问题:
(5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101
kPa时:
2SO2(g)
+O2(g)2SO3(g)
△H1=
一197
kJ/mol;
2H2O
(g)=2H2O(1)△H2=一44
kJ/mol;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)
△H3=一545
kJ/mol。
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是__________________________。
焙烧948t明矾(M=474
g/mol
),若SO2的利用率为96%,可生产质量分数为98%的硫酸________t。
答案:(5)
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-152kJ·mol-1
432
解析:
(5)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H1=-197kJ/mol;?????????

2H2O(g)=2H2O(1)△H2=-44kJ/mol;??????????????????????
?②
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3=-545kJ/mol.??

依据盖斯定律③-①-②得到:2SO3(g)+2H2O(l)=2H2SO4(l)△H=-304KJ/mol,
即反应的热化学方程式为:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-152KJ/mol;
948
t明矾生成SO2物质的量为4500mol
故生成硫酸的质量m=4500×0.96×98÷0.98=432000Kg=432t.
故答案为SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-152?kJ/mol;432.
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精品试卷·第
2

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成功之路系列之2020-2011年高考真题分类汇编-化学反应与热能(原卷版)
化学反应与能量变化
1(2020·天津高考真题)理论研究表明,在101kPa和298K下,HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.HCN比HNC稳定
B.该异构化反应的ΔH
=+59.3kJ/mol
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
2.(2018·上海高考真题)H2(g)和I2(g)、H2(g)和I2(s)以及HI(g)的能量高低如图所示,下列判断错误的是()
A.1molH2(g)和1molI2(g)的能量总和高于2molHI(g)的能量
B.I2(g)→I2(s)+QkJ(Q>0)
C.H2(g)+I2(g)→2HI(g)+9.3kJ
D.H2(g)+I2(s)→2HI(g)+53.0kJ
3.(2009·上海高考真题)下列对化学反应的认识错误的是()
A.会引起化学键的变化
B.会产生新的物质
C.必然引起物质状态的变化
D.必然伴随着能量的变化
4.(2011·上海高考真题)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
A.
B.
C.
D.
5.(2015·上海高考真题)已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是(  )
A.加入催化剂,减小了反应的热效应
B.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率
C.H2O2分解的热化学方程式:H2O2===H2O+1/2
O2 ΔH>0
D.反应物的总能量高于生成物的总能量
6.(2013·北京高考真题)下列设备工作时,将化学能转化为热能的是(??

A.硅太阳能电池
B.锂离子电池
C.太阳能集热器
D.燃气灶
7.(2018·上海高考真题)下列物质溶于水,溶液温度降低的是()
A.浓硫酸
B.NaOH
C.NaCl
D.NH4Cl
8.(2011·上海高考真题)根据碘与氢气反应的热化学方程式:
①I2(g)+H2(g)
2HI(g)
△H=-9.48
k.J·mol-1
②I2(s)+H2((g)
2HI(g)△H=+26.48k.J·mol-1
下列判断正确的是
A.254gI(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJ
B.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ
C.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低
D.反应①的生成物比反应②的生成物稳定
9.(2017·浙江高考真题)下列物质放入水中,会显著放热的是
A.食盐
B.蔗糖
C.酒精
D.生石灰
10.(2016·浙江高考真题)下列说法正确的是
A.煤是无机化合物,天然气和石油是有机化合物
B.利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气,是氢能开发的研究方向
C.化学电源放电、植物光合作用都能发生化学变化,并伴随能量的转化
D.若化学过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量,则反应放热
11.(2012·全国高考真题)反应M+Z→Q(△H<0)分两步进行:①M+Z→X(△H>0),②X→Q(△H<0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A.
B.
C.
D.
12.(2016·浙江高考真题)2A(g)
B(g)
ΔH1(ΔH1<0);
2A(g)
B(l)
ΔH2;下列能量变化示意图正确的是
A.
B.
C.
D.
13.(2009·上海高考真题)右图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时,水与固体碎块混和,杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是
A.硝酸铵
B.生石灰
C.氯化镁
D.食盐
14.(2008·四川高考真题)下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)
=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol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
15.(2014·上海高考真题)1,3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下:
CH2=CH-CH=CH2(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)
?H=-236.6kJ/mol
CH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)
?H=-272.7kJ/mol
由此不能判断
A.1,3-丁二烯和2-丁炔稳定性的相对大小
B.1,3-丁二烯和2-丁炔分子储存能量的相对高低
C.1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应
D.一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小
16.(2020·浙江高考真题)在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是
A.Ea为逆反应活化能,E为正反应活化能
B.该反应为放热反应,ΔH=Ea’-Ea
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡逆移
17.(2015·北京高考真题)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是
A.CO和O生成CO2是吸热反应
B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ
→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
18.(2007·上海高考真题)已知正丁烷、异丁烷燃烧的热化学方程式分别为:CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)
△H=-2878kJ
·mol-1
(CH3)2CHCH3(g)+6.5O2(g)
→4CO2(g)+5H2O(l)
△H=-2869kJ·
mol-1,下列说法正确的是
A.正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
B.正丁烷的稳定性大于异丁烷
C.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
19.(2008·上海高考真题)已知:H2(g)+F2(g)2HF(g)+270kJ,下列说法正确的是(
)
A.2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量
B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
20.(2013·上海高考真题)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O-Q
21.(2008·广东高考真题)下列有关能量转换的说法正确的是()
A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
22.(2012·江苏高考真题)某反应的反应过程中能量变化如图1
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.催化剂能改变该反应的焓变
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
23.(2009·天津高考真题)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
ΔH=-566
kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+
1/2O2(g)ΔH=-226kJ/mol
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是(  )
A.CO的燃烧热为283
kJ
B.上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)ΔH<-452
kJ/mol
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509
kJ热量时,电子转移数为2×6.02×1023
24.(2012·上海高考真题)工业生产水煤气的反应为:C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g)-131.4
kJ。下列判断正确的是
A.反应物能量总和大于生成物能量总和
B.CO(g)+H2(g)→C(s)+H2O(g)+131.4kJ
C.水煤气反应中生成1
mol
H2(g)吸收131.4
KJ热量
D.水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4
KJ热量
25.(2016·海南高考真题)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.由反应的ΔH=E5?E2
B.由反应的ΔH<0
C.降低压强有利于提高Y的产率
D.升高温度有利于提高Z的产率
26.(2014·海南高考真题)某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为放热反应,热效应等于ΔH
C.改变催化剂,可改变该反应的活化能
D.有催化剂条件下,反应的活化能等于E1+E2
27.(2018·海南高考真题)炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是
A.每活化一个氧分子吸收0.29eV能量
B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV
C.氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程
D.炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂
反应热的计算与盖斯定律
1.(2020·北京高考真题)依据图示关系,下列说法不正确的是
A.石墨燃烧是放热反应
B.1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多
C.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)
ΔH=ΔH1-ΔH2
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
2.(2018·浙江高考真题)氢卤酸的能量关系如图所示下列说法正确的是
A.已知HF气体溶于水放热,则HF的△H1<0
B.相同条件下,HCl的△H2比HBr的小
C.相同条件下,HCl的△H3+△H4比HI的大
D.一定条件下,气态原子生成1molH-X键放出akJ能量,则该条件下△H2=+akJ/mol
3.(2007·重庆高考真题)已知1
g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121
kJ,且氧气中1
mol
O=O键完全断裂时吸收热量496
kJ,水蒸气中1mol
H-O键形成时放出热量463
kJ,则氢气中1mol
H-H键断裂时吸收热量为
A.920
kJ
B.557
kJ
C.436
kJ
D.188
kJ
4.(2010·湖南高考真题)己知:与反应的△H=-12.1kJ/mol;与反应的△H=-55.6kJ/mol。则在水溶液中电离的△H等于
A.
B.
C.
D.
5.(2016·海南高考真题)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)。已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃烧热△H为
A.3.8×104kJ·mol-1
B.-3.8×104kJ·mol-1
C.3.4×104kJ·mol-1
D.-3.4×104kJ·mol-1
6.(2019·海南高考真题)根据图中的能量关系,可求得的键能为(
)
A.
B.
C.
D.
7.(2015·海南高考真题)已知丙烷的燃烧热△H=-2215kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水,则放出的热量约为()
A.55
kJ
B.220
kJ
C.550
kJ
D.1108
kJ
8.(2020·浙江高考真题)关于下列的判断正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
9.(2015·重庆高考真题)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)
ΔH=x
kJ·mol-1
已知碳的燃烧热ΔH1=a
kJ·mol-1
S(s)+2K(s)=K2S(s)
ΔH2=b
kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)
ΔH3=c
kJ·mol-1
则x为
A.3a+b-c
B.c+3a-b
C.a+b-c
D.c+a-b
10.(2014·重庆高考真题)已知:;,、和键的键能分别为436、496和462,则a为()
A.
B.
C.
D.
11.(2017·浙江高考真题)根据体系的能量循环图:
下列说法正确的是:
A.>0
B.
C.
D.
12.(2014·江苏高考真题)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)
△H1
CO2(g)+C(s)=2CO(g)
△H2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
△H3
4Fe(s)+3O3(g)=2Fe2O3(s)
△H4
3
CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)
△H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A.△H1>0,△H3<0
B.△H2>0,△H4>0
C.△H1=△H2+△H3
D.△H3=△H4+△H5
13.(2008·海南高考真题)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P
akJ·mol—1、P—O
bkJ·mol—1、P=O
ckJ·mol—1、O=O
dkJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是()
A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
B.(4c+12b-6a-5d)kJ·mol—1
C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol—1
D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
14.(2008·宁夏高考真题)已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol-1、-1411.0kJ·mol-1和-1366.8kJ·mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为(
)
A.-44.2kJ·mol-1
B.+44.2kJ·mlo-1
C.-330kJ·mol-1
D.+330kJ·mlo-1
15.(2009·全国高考真题)已知:2H2(g)+
O2(g)=2H2O(l)
ΔH=-571.6kJ·
mol-1
CH4(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),若实验测得反应放热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∶3
16.(2013·全国高考真题)在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)
△H1
②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)
△H2
③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)
△H3
④2S(g)
=S2(g)
△H4
则△H4的正确表达式为()
A.△H4=2/3(△H1+△H2-3△H3)
B.△H4=2/3(3△H3-△H1-△H2)
C.△H4=3/2(△H1+△H2-3△H3)
D.△H4=3/2(△H1-△H2-3△H3)
17.(2009·海南高考真题)已知:(1)Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s),ΔH=+234.1kJ?mol-1
则的ΔH是()
A.-824.4
kJ?mol-1
B.-627.6kJ?mol-1
C.-744.7kJ?mol-1
D.-169.4kJ?mol-1
18.(2014·全国高考真题)室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为△H1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为△H2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为△H3。则下列判断正确的是
A.△H2>△H3
B.△H1<△H3
C.△H1+△H3=△H2
D.△H1+△H2>△H3
19.(2013·海南高考真题)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);ΔH1
2
H2(g)+
O2(g)=
2H2O(g);ΔH2
C(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.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1
D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
20.(2010·重庆高考真题)已知蒸发1mol
Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)
436
a
369
则表中a为
A.404
B.260
C.230
D.200
21.(2018·浙江高考真题)已知:
下列说法正确的是
A.?H1<0,?H2<0,?H3B.6?H1+?H2+?H3-?H4=0
C.-6?H1+?H2+?H3-?H4=0
D.-6?H1+?H2-?H3+?H4=0
22.(2019·浙江高考真题)MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):
  M2+(g)+CO32-(g)  M2+(g)+O2?(g)+CO2(g)
     
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是
A.ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0
B.ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0
C.ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)
D.对于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3
23.(2013·重庆高考真题)已知:P4(s)+6Cl2(g)=4PCl3(g)
ΔH=akJ·mol-1
P4(s)+10Cl2(g)=4PCl5(g)
ΔH=
bkJ·mol-1
P4具有正四面体结构,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ΔH
C.Cl-Cl键的键能kJ·mol-1
D.P-P键的键能为kJ·mol-1
24.(2013·福建高考真题)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下:
mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2,(m-x)CeO2·xCe+xH2O+
xCO2
mCeO2+
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△H1=△H2+△H3
D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
25.(2010·全国高考真题)下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25°,101kPa):




由此判断,正丁烷的燃烧热是
A.-2878kJ/mol
B.-2658kJ/mol
C.-1746kJ/mol
D.-1526kJ/mol
26.(2012·江苏高考真题)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)
△H=a
kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)
△H=b
kJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=________kJ·mol-1(用含a、b
的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为____________________________________________。
27.(2020·山东高考真题)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
回答下列问题:
(1)_________。
28.(2020·浙江高考真题)研究氧化制对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有:
已知:时,相关物质的相对能量(如图1)。
可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的(随温度变化可忽略)。例如:。
请回答:
(1)①根据相关物质的相对能量计算_____。
29.(2017·全国高考真题)[2017·新课标Ⅲ]砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(3)已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)
ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l)
ΔH2
2As(s)+O2(g)
=As2O5(s)
ΔH3
则反应As2O5(s)
+3H2O(l)=
2H3AsO4(s)的ΔH
=_________。
30.(2015·全国高考真题)甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由此计算△H1=__kJ·mol-1,已知△H2=-58kJ·mol-1,则△H3=__kJ·mol-1。
31.(2019·全国高考真题)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:
(1)已知:(g)=
(g)+H2(g)
ΔH1=100.3
kJ·mol?1

H2(g)+
I2(g)=2HI(g)
ΔH2=﹣11.0
kJ·mol?1

对于反应:(g)+
I2(g)=(g)+2HI(g)

ΔH3=___________kJ·mol?1。
32.(2009·山东高考真题)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(2)O2(g)=
O+2(g)+e-
H1=1175.7kJ·mol-1
PtF6(g)+
e-1PtF6-(g)H2=
-771.1
kJ·mol-1
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6-
H3=482.2
kJ·mol-1
则反应O2(g)+
PtF6
(g)
=
O2+PtF6-
(s)的H=_____________
kJ·mol-1。
(3)在25℃下,向浓度均为0.1
mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________
33.(2016·全国高考真题)联氨(又称联肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列问题:
(3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)△H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)△H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)△H3
④2N2H4(l)
+
N2O4(l)=
3N2(g)+
4H2O(g)△H4=-1048.9kJ/mol
上述反应热效应之间的关系式为△H4=________________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。
34.(2018·江苏高考真题)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq)
ΔH=?116.1
kJ·mol?1
3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)
ΔH=75.9
kJ·mol?1
反应3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol?1。
35.(2020·浙江高考真题)溶液与锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为,反应后最高温度为。
已知:反应前后,溶液的比热容均近似为、溶液的密度均近似为,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算:
(1)反应放出的热量_____J。
(2)反应的______(列式计算)。
36.(2013·江苏高考真题)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=
6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)
△H1="+3359.26"
kJ·mol-1
CaO(s)+SiO2(s)=
CaSiO3(s)
△H2="-89."
61
kJ·mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)="=="
6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)
△H3
则△H3=kJ·mol-1。
热化学方程式的书写
1.(2009·重庆高考真题)下列热化学方程式正确的是(注:△H的绝对值均正确)
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g);△H=-1367.0kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ(中和热)
C.S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-269.8kJ/mol(反应热)
D.2NO2=O2+2NO;△H=+116.2kJ/mol(反应热)
2.(2014·海南高考真题)标准状态下,气态分子断开1
mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O=O键的键焓ΔH分别为436
kJ·mol-1、463
kJ·mol-1和495
kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是
A.H2O(g)==H2+1/2O2(g)ΔH=-485
kJ·mol-1
B.H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g)
ΔH=+485
kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)
ΔH=+485
kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)
ΔH=-485
kJ·mol-1
3.(2019·上海高考真题)下列图示正确的是()
A.断开非极性键和生成极性键的能量相同
B.反应Ⅱ比反应Ⅲ生成的OH键更牢固
C.O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)-Q(Q>0)
D.H2O(g)→O2(g)+H2(g)+Q(Q>0)
4.(2016·浙江高考真题)已知1
mol
CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O,放出890.3
kJ热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=+890.3
kJ·molˉ1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3
kJ·molˉ1
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3
kJ·molˉ1
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3
kJ·molˉ1
5.(2017·浙江高考真题)根据能量变化示意图,下列热化学方程式正确的是(
)
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
ΔH=-(b-a)kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
ΔH=-(a-b)kJ/mol
C.2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)
ΔH=2(b+c-a)kJ/mol
D.2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)
ΔH=2(a+b-c)kJ/mol
6.(2009·四川高考真题)25
℃,101
k
Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3
kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518
kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是(  )
A.2H+(aq)
+(aq)+Ba2+
(aq)+2OH(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l);ΔH=-57.3
kJ/mol
B.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol
C.C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+
9H2O(g);ΔH=-5518
kJ/mol
D.2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l);ΔH=-5518
kJ/mol
7.(2008·重庆高考真题)N2和H2合成NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是()
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)
△H=2(a-b-c)kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
△H=2(b-a)kJ/mol
C.1/2
N2(g)+3/2H2(g)=NH3(l)
△H=(b+c-a)kJ/mol
D.1/2
N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)
△H=(a+b)kJ/mol
8.(2007·全国高考真题)已知:①1
mol
H2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量
②1
mol
Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量
③由H原子和Cl原子形成1
mol
HCl分子时释放431kJ的能量
下列叙述正确的是
A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
B.氢气和氯气反应生成2
mol氯化氢气体,反应的△H=183kJ/mol
C.氢气和氯气反应生成2
mol氯化氢气体,反应的△H=-183kJ/mol
D.氢气和氯气反应生成1
mol氯化氢气体,反应的△H=-183kJ/mol
9.(2017·江苏高考真题)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3
)。下列说法不正确的是
①C(s)
+
H2O(g)==CO(g)
+
H2
(g)
ΔH1
=
akJ·mol?1
②CO(g)
+
H2O(g)==CO2(g)
+
H2
(g)
ΔH2
=
bkJ·mol?1
③CO2
(g)
+
3H2
(g)==CH3OH(g)
+
H2O(g)
ΔH3
=
ckJ·mol?1
④2CH3OH(g)==CH3OCH3
(g)
+
H2O(g)
ΔH4
=
dkJ·mol?1
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(l)的H=kJmol?1
D.反应2CO(g)
+
4H2
(g)==CH3OCH3
(g)
+
H2O(g)的ΔH
=
(
2b
+
2c
+
d
)
kJ·mol?1
10.(2016·江苏高考真题)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(  )
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+
O2(g) ΔH1=+571.6
kJ·mol-1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+
H2O(g)=CO(g)+
H2(g) ΔH2=+131.3
kJ·mol-1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+
H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1
kJ·mol-1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小
D.反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8
kJ·mol-1
11.(2015·广东高考真题)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染,
(1)传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现,
其中,反应①为:2HCl(g)
+
CuO(s)H2O(g)+CuCl2(g)△H1
反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则总反应的热化学方程式为___________(反应热用△H1和△H2表示)。
12.(2020·全国高考真题)硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g)
ΔH=?98
kJ·mol?1。回答下列问题:
(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为:_________。
13.(2016·四川高考真题)资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2,其简化流程如下:
已知:①Ca5(PO4)3F在950℃不分解;
②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4
请回答下列问题:
(5)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃,101kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)
ΔH=-271kJ/mol
5
CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=
Ca5(PO4)3F
(s)+5H2O(l)
ΔH=-937kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。
14.(2017·全国高考真题)[2017·新课标I]近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为______________、______________,制得等量H2所需能量较少的是_____________。
15.(2008·全国高考真题)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_________________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_________________________________,上述分解反应是一个可逆反应,温度T1时,在密闭容器中加入0.80molPCl5,反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol,其分解率α1等于_________;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,α2_______α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
16.(2018·北京高考真题)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)
ΔH1=+551
kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g)
ΔH3=-297
kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:_________________________________________。
17.(2009·江苏高考真题)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末。
(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)
△H=64.39kJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)
△H=-196.46kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
△H=-285.84kJ·mol-1
在H2SO4溶液中Cu
与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为:__________。
18.(2019·天津高考真题)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题:
Ⅰ.硅粉与在300℃时反应生成气体和,放出热量,该反应的热化学方程式为________________________。的电子式为__________________。
19.(2014·全国高考真题)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:
(1)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6
℃和76
℃,AX5的熔点为167
℃。室温时AX3与气体X2反应生成1
mol
AX5,放出热量123.8
kJ。该反应的热化学方程式为_____________________________。
20.(2013·四川高考真题)明矾石经处理后得到明矾(
KAl(SO4)2·12H2O)。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示:
焙烧明矾的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O
请回答下列问题:
(5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101
kPa时:
2SO2(g)
+O2(g)2SO3(g)
△H1=
一197
kJ/mol;
2H2O
(g)=2H2O(1)△H2=一44
kJ/mol;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)
△H3=一545
kJ/mol。
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是__________________________。
焙烧948t明矾(M=474
g/mol
),若SO2的利用率为96%,可生产质量分数为98%的硫酸________t。
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精品试卷·第
2

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