三年高考两年模拟版高考化学专题汇编专题七化学能.docx

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三年高考两年模拟版高考化学专题汇编专题七化学能

专题七化学能与热能

A组三年高考真题（2016～2014年）

1．（2016·江苏化学，8，2分）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＝571.6kJ·mol－1

②焦炭与水反应制氢：

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH2＝131.3kJ·mol－1

③甲烷与水反应制氢：

CH4（g）＋H2O（g）===CO（g）＋3H2（g）　ΔH3＝206.1kJ·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＝74.8kJ·mol－1

2．（2015·海南化学，4，2分）已知丙烷的燃烧热ΔH＝－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．55kJB．220kJC．550kJD．1108kJ

3．（2015·重庆理综，6，6分）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＝xkJ·mol－1

已知：

碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1

S（s）＋2K（s）===K2S（s）　ΔH2＝bkJ·mol－1

2K（s）＋N2（g）＋3O2（g）===2KNO3（s）　ΔH3＝ckJ·mol－1，则x为（　　）

A．3a＋b－cB．c－3a－b

C．a＋b－cD．c－a－b

4．（2014·江苏化学，11，4分）下列有关说法正确的是（　　）

A．若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀

B．2NO（g）＋2CO（g）===N2（g）＋2CO2（g）在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0

C．加热0.1mol·L－1Na2CO3溶液，CO

的水解程度和溶液的pH均增大

D．对于乙酸与乙醇的酯化反应（ΔH<0），加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大

5．（2014·课标全国卷Ⅱ，13，6分）室温下，将1mol的CuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O（s）

CuSO4（s）＋5H2O（l），热效应为ΔH3。

则下列判断正确的是（　　）

A．ΔH2>ΔH3B．ΔH1<ΔH3

C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3

6．（2014·江苏化学，10，2分）已知：

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1

CO2（g）＋C（s）===2CO（g）　ΔH2

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH3

4Fe（s）＋3O2（g）===2Fe2O3（s）　ΔH4

3CO（g）＋Fe2O3（s）===3CO2（g）＋2Fe（s）　ΔH5

下列关于上述反应焓变的判断正确的是（　　）

A．ΔH1>0，ΔH3<0B．ΔH2>0，ΔH4>0

C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5

7．（2014·重庆理综，6，6分）已知：

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH＝akJ·mol－1

2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－220kJ·mol－1

H—H、O===O和O—H键的键能分别为436、496和462kJ·mol－1，则a为（　　）

A．－332B．－118

C．＋350D．＋130

8.（2016·课标全国卷Ⅱ，26，14分）联氨（又称肼，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：

（1）联氨分子的电子式为　　　　，其中氮的化合价为　　　　。

（2）实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为__________________________________________________________。

（3）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＝－1048.9kJ·mol－1

上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝　　　　，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________________________________________________

________________________________________________________________。

（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。

联氨第一步电离反应的平衡常数值为　　　　（已知：

N2H4＋H＋

N2H

的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14）。

联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为____________________________。

（5）联氨是一种常用的还原剂。

向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是_____________________________________________________

______________________________________________________________。

联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。

理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2　　　　kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是　　　　。

9．（2015·广东理综，31，16分）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下图所示的催化循环实现。

其中，反应①为2HCl（g）＋CuO（s）

H2O（g）＋CuCl2（s）　ΔH1

反应②生成1molCl2的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为_________________________________________________________________，

（反应热用ΔH1和ΔH2表示）。

（2）新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性，

①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl～T曲线如下图：

则总反应的ΔH________0（填“＞”、“＝”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K（A）与K（B）中较大的是________。

②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl～T曲线的示意图，并简要说明理由________________________________________________。

③下列措施中，有利于提高α（HCl）的有________。

A．增大n（HCl）B．增大n（O2）

C．使用更好的催化剂D．移去H2O

（3）一定条件下测得反应过程中n（Cl2）的数据如下：

t/min

0

2.0

4.0

6.0

8.0

n（Cl2）/10－3mol

0

1.8

3.7

5.4

7.2

计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min－1为单位，写出计算过程）。

（4）Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。

10．（2014·课标全国卷Ⅰ，28，15分）乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。

回答下列问题：

（1）间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯（C2H5OSO3H），再水解生成乙醇。

写出相应反应的化学方程式____________________________

__________________________________________________________________。

（2）已知：

甲醇脱水反应　2CH3OH（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g）　ΔH1＝－23.9kJ·mol－1

甲醇制烯烃反应　2CH3OH（g）===C2H4（g）＋2H2O（g）　ΔH2＝－29.1kJ·mol－1

乙醇异构化反应　C2H5OH（g）===CH3OCH3（g）　ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1

则乙烯气相直接水合反应C2H4（g）＋H2O（g）===C2H5OH（g）的ΔH＝________kJ·mol－1。

与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是____________________。

（3）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系（其中nH2O∶nC2H4＝1∶1）。

①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp＝_____________________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

②图中压强（p1、p2、p3、p4）的大小顺序为________，理由是__________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

③气相直接水合法常采用的工艺条件为：

磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290℃、压强6.9MPa，nH2O∶nC2H4＝0.6∶1。

乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有__________________、__________________。

B组两年模拟精选（2016～2015年）

1．（2016·黑龙江哈师大附中期中）下列变化过程，属于放热反应的是（　　）

①水蒸气变成液态水　②酸碱中和反应　③浓硫酸稀释

④固体氢氧化钠溶于水　⑤氢气在氯气中燃烧　⑥食物腐败

A.②③④⑤⑥B.②③④

C.②⑤⑥D.①③⑤

2．（2016·宁夏银川模拟）用玻璃棒迅速搅拌如图一所示装置内（小烧杯与玻璃片之间有一薄层水）的固体混合物。

稍后手拿起烧杯时发现玻璃片与烧杯粘结在一起。

下列有关该反应的说法中正确的是（　　）

A.反应中有化学能转化为热能

B.反应中的能量关系如图二

C.是吸热反应

D.化学键的总键能：

反应物<生成物

3．（2016·银川一中一模，13）已知：

2C（s）＋O2（g）===2CO（g）

ΔH＝－217kJ·mol－1

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH＝bkJ·mol－1

H—H、O—H和O===O键的键能分别为436、462和495kJ·mol－1，则b为（　　）

A.＋352B.＋132C.－120D.－330

4．（2016·福建厦门一中期中）下列有关热化学方程式的叙述正确的是（　　）

A.2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH＝－483.6kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol－1

B.已知C（石墨，s）===C（金刚石，s）　ΔH>0，则金刚石比石墨稳定

C.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则该反应中和热的热化学方程式为：

NaOH＋HCl===NaCl＋H2O　ΔH＝－57.4kJ·mol－1

D.已知2C（s）＋2O2（g）===2CO2（g）　ΔH1，2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH2　则ΔH1<ΔH2

5．（2016·湖南永州二模，12）将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。

已知：

TiO2（s）＋2Cl2（g）===TiCl4（l）＋O2（g）ΔH＝＋140.5kJ·mol－1

C（s，石墨）＋

O2（g）===CO（g）ΔH＝－110.5kJ·mol－1

则反应TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s，石墨）===TiCl4（l）＋2CO（g）的ΔH是（　　）

A.－80.5kJ·mol－1B.－30.0kJ·mol－1

C.＋30.0kJ·mol－1D.＋80.5kJ·mol－1

6．（2016·湖北荆州期末，7）下列说法正确的是（　　）

A.氢气的燃烧热为285.5kJ/mol，则电解水的热化学方程式为2H2O（l）

2H2（g）＋O2（g）　ΔH＝＋285.5kJ/mol

B.已知H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ/mol，则稀H2SO4溶液和稀Ba（OH）2溶液反应的反应热ΔH＝2×（－57.3）kJ/mol

C.在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，该反应中化学能全部转化为热能

D.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1molAX5，放出热量123.8kJ。

该反应的热化学方程式为AX3（l）＋X2（g）===AX5（s）　ΔH＝－123.8kJ/mol

7．（2016·河南洛阳期末）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）　ΔH1＝＋3359.26kJ·mol－1　CaO（s）＋SiO2（s）===CaSiO3（s）　ΔH2＝－89.61kJ·mol－1

2Ca3（PO4）2（s）＋6SiO2（s）＋10C（s）===6CaSiO3（s）＋P4（s）＋10CO（g）　ΔH3

则ΔH3等于（　　）

A.＋2821.6kJ·mol－1B.－3269.65kJ·mol－1

C.－2821.6kJ·mol－1D.＋3269.65kJ·mol－1

8．（2015·广州期末，3）根据如图所示的反应判断，下列说法中错误的是（　　）

A.CO2（g）和CaO（s）的总能量大于CaCO3（s）的总能量

B.该反应的焓变大于零

C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量

D.由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应

9．（2015·湖南部分重点中学联考，10）下列说法正确的是（　　）

A.甲烷的燃烧热为ΔH＝－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－1

B.已知H2O（l）===H2O（g）　ΔH＝＋44kJ·mol－1，则2gH2（g）完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放22kJ的热量

C.常温下，反应C（s）＋CO2（g）===2CO（g）不能自发进行，则该反应的ΔH<0

D.同温同压下，H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）在光照和点燃条件下反应ΔH相同

10．（2015·湖南长沙模拟）已知反应：

①2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－221kJ·mol－1，②H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1。

下列结论正确的是（　　）

A.碳的燃烧热大于110.5kJ·mol－1

B.①的反应热为221kJ·mol－1

C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3kJ·mol－1

D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量

11．（2015·乌鲁木齐模拟）常温下，0.01mol·L－1MOH溶液的pH为10。

已知：

2MOH（aq）＋H2SO4（aq）===M2SO4（aq）＋2H2O（l）　ΔH1＝－24.2kJ·mol－1；H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH2＝－57.3kJ·mol－1。

则MOH在水溶液中电离的ΔH为（　　）

A.＋33.1kJ·mol－1B.＋45.2kJ·mol－1

C.－81.5kJ·mol－1D.－33.1kJ·mol－1

12.（2015·北京四十所示范校联考，13）已知：

H2（g）＋Cl2（s）2HCl（g）　ΔH＝＋akJ/mol

H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）　ΔH＝－dkJ/mol

，且a、b、c、d均大于零，则下列说法正确的是（　　）

A.断开1molH—Cl键所需的能量为－a－b－c

B.b＞c，则氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量

C.Cl2（s）===Cl2（g）　ΔH＝＋（a＋d）kJ·mol－1

D.向1molCl2（g）中通入1molH2（g），发生反应时放热dkJ

13．（2015·山东青岛期末，10）T℃时，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ΔH表示生成1mol产物的数据），下列说法或热化学方程式错误的是（　　）

A.P（s）＋

Cl2（g）===PCl3　ΔH＝－310kJ·mol－1

B.2PCl5（g）===2P（s）＋5Cl2（g）　ΔH＝＋800kJ·mol－1

C.PCl3（g）＋Cl2（g）===PCl5（g）　ΔH＝－90kJ·mol－1

D.P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的焓变与P和Cl2一步反应生成1molPCl5的焓变不相等

14．（2016·长沙质检）

（1）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）ΔH＝＋64.39kJ·mol－1

2H2O2（l）===2H2O（l）＋O2（g）ΔH＝－196.46kJ·mol－1

H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）ΔH＝－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：

_________________。

（2）甲醇燃料电池（DNFC）被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。

①101kPa时，1molCH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51kJ，则甲醇燃烧的热化学方程式为_______________________________________

____________________________。

②甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：

a.CH3OH（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋3H2（g）

ΔH1＝＋49.0kJ·mol－1

b.CH3OH（g）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2（g）　ΔH2

已知H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）

ΔH3＝－241.8kJ·mol－1

则反应②的ΔH2＝　　　　kJ·mol－1。

15.（2015·湖北部分重点中学联考，16）已知E1＝134kJ/mol、E2＝368kJ/mol，请参考题中图表，按要求填空：

（1）图Ⅰ是1molNO2（g）和1molCO（g）反应生成CO2（g）和NO（g）过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率加快，E1的变化是________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），ΔH的变化是_______________________。

NO2和CO反应的热化学方程式为：

________________________________________________________________________。

（2）捕碳技术（主要指捕获CO2）在降低温室气体排放中具有重要的作用。

目前NH3和（NH4）2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应。

反应Ⅰ：

2NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）（NH4）2CO3（aq）　ΔH1

反应Ⅱ：

NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）NH4HCO3（aq）　ΔH2

反应Ⅲ：

（NH4）2CO3（aq）＋H2O（l）＋CO2（g）2NH4HCO3（aq）　ΔH3

则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是：

ΔH3＝________。

（3）下表所示是部分化学键的键能参数：

化学键

P—P

P—O

O===O

P===O

键能/kJ·mol－1

a

b

c

x

已知白磷的燃烧热为dkJ/mol，白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图Ⅱ所示，表中x＝________kJ·mol－1（用含a、b、c、d的代数式表示）。

参考答案

A组

1．D[反应①中是光能转化为化学能，A错误；反应②中ΔH>0，为吸热反应，B错误；催化剂只降低反应的活化能，不影响反应的焓变，C错误；根据盖斯定律，目标反应可由反应③－②获得，ΔH＝206.1kJ·mol－1－131.3kJ·mol－1＝74.8kJ·mol－1，D正确。

]

2．A　[由丙烷的燃烧热ΔH＝－2215kJ·mol－1，可写出其燃烧的热化学方程式C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）　ΔH＝－2215kJ·mol－1，丙烷完全燃烧产生1.8g水，n（H2O）＝m÷M＝1.8g÷18g/mol＝0.1mol，所以反应放出的热量是Q＝（2215kJ÷4mol）×0.1＝55.4kJ，A选项正确。

]

3．A　[由碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1，得C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1＝akJ·mol－1，目标反应可由①×3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。

]

4．C　[A项，若在海轮外壳上附着一些铜块，则Fe、Cu和海水构成原电池，海轮外壳腐蚀更快，A项错误；B项，该反应是熵减的反应，ΔS<0，要在常温下自发进行，则ΔH<0，B项错误；加热会促进CO

水解，c（OH－）增大，pH增大，C项正确；D项，酯化反应是放热反应，加热会加快反应速率，但化学平衡向逆向移动，平衡常数减小，D项错误。

]

5．B　[由题干信息可得：

①CuSO4·5H2O（s）===Cu2＋（aq）＋SO

（aq）＋5H2O（l）　ΔH1>0，②CuSO4（s）===Cu2＋（aq）＋SO

（aq）　ΔH2<0，③CuSO4·5H2O（s）===CuSO4（s）＋5H2O（l）　ΔH3，根据盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1－ΔH2，由于ΔH1>0，ΔH2<0，故ΔH3>ΔH1，B项正确，C、D项错误；ΔH3>0，ΔH2<0，故ΔH3>ΔH2，A项错误。

]

6．C　[根据反应的热效应可知：

ΔH1<0、ΔH2>0、ΔH3<0、ΔH4<0，故A、B不正确；根据盖斯定律可得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，ΔH3＝

ΔH4＋

ΔH5，C项正确，D项错误。

]

7．D　[按顺序将题中两个热化学方程式编号为①和②，依据盖斯定律，②－①×2得：

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH＝－（220＋2a）kJ·mol－1，代入相关数据得：

（2×436＋496）－4×462＝－（220＋2a），解得a＝＋130，D项正确。

]

8.解析　

（1）根据联氨的化学式N2H4知，联氨是共价化合物，其电子式为

；再依据化合物中