2023届高考化学人教版一轮复习测评-(十七)　化学能与热能.docx

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1、化学能与热能一、选择题(本题包括8个小题，每小题只有一个选项符合题意)1(2021无锡模拟)以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是()A.过程中的能量转化形式是太阳能化学能B.过程中每消耗116 g Fe3O4转移2 mol电子C.过程的化学方程式为3FeOH2OFe3O4H2D.铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点【详解】B过程中Fe3O4转化为O2和FeO，每消耗 116 g Fe3O4(即0.5 mol)，铁元素的化合价由3价2价，故转移1 mol电子，B错误。2根据下图所得判断正确的是()已知：H2O(g)=H2

2、O(l)H44 kJmol1A.图1反应为吸热反应B.图1反应使用催化剂时，会改变其HC.图2中若H2O的状态为液态，则能量变化曲线可能为D.图2中反应为CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)H41 kJmol1【详解】D由图1曲线变化可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，故该反应为放热反应，A项错误；催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应的焓变，B项错误；结合图1和图2可得出热化学方程式：CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)H41 kJmol1，D项正确；由已知信息及D项分析中的热化学方程式，结合盖斯定律可得：CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(l)H3 kJmo

3、l1，该反应为放热反应，而图2中的曲线表示的是吸热反应，C项错误。325 、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJmol1，辛烷的燃烧热为5 518 kJmol1。下列热化学方程式书写正确的是()A.2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H57.3 kJmol1B.KOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1C.C8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 518 kJmol1D.2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5 51

4、8 kJmol1【详解】BA项，所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成1 mol H2O(l)时的反应热，二是当有BaSO4沉淀生成时，反应放出的热量会增加，生成1 mol H2O(l)时放出的热量大于57.3 kJ，错误；C项，燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，产物中的水应为液态，错误；D项，当2 mol辛烷完全燃烧时，产生的热量为11 036 kJ，且辛烷应为液态，错误。4(2020北京高考)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.1 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多C

5、.C(石墨)CO2(g)=2CO(g)HH1H2D.化学反应的H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关【详解】C所有的燃烧都是放热反应，根据图示，C(石墨)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1，H10，则石墨燃烧是放热反应，故A正确；根据图示，C(石墨)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H2283.0 kJmol1，根据反应可知都是放热反应，1 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，1 mol C(石墨)放热多，故B正确；根据B项分析，C(石墨)O2(g)=CO2(g)H1393

6、.5 kJmol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H2283.0 kJmol1，根据盖斯定律，2可得：C(石墨)CO2(g)=2CO(g)HH12H2，故C错误；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，故D正确。5已知：H2O(g)=H2O(l)H1C6H12O6(g)=C6H12O6(s)H2C6H12O6(s)6O2(g)=6H2O(g)6CO2(g)H3C6H12O6(g)6O2(g)=6H2O(l)6CO2(g)H4下列说法正确的是()A.H10，H20，H3H4B.6H1H2H3H40C.6H1H2H3H40D.6H1H2H3H40【详解】B

7、把题给热化学方程式依次编号为、，由气体转化为液体或固体时释放能量知，H10，H20，由得：C6H12O6(s)6H2O(l)=C6H12O6(g)6H2O(g)HH3H4H26H1，因H10，H20，可得H3H4，A项错误；由H3H4H26H1可知，6H1H2H3H40，B项正确，C、D项错误。6下列描述中，正确的是()A.由CH3CH2OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 366.8 kJmol1，可知乙醇的燃烧热为1 366.8 kJmol1B.已知：C(金刚石，s)=C(石墨，s)H0，则稳定性：金刚石_(填“”或“”或“0，说明该反应是吸热反应，因此石墨的总能量低于

8、金刚石的总能量，而能量越低，物质越稳定，故稳定性：金刚石石墨。(2)H1表示碳完全燃烧的反应热，H2表示碳不完全燃烧的反应热，碳完全燃烧放热多，且放热越多H越小。因此，H1H2。(3)根据盖斯定律，由2得：2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H2(543 kJmol1)(10.7 kJmol1)1 096.7 kJmol1。(4)25 、101 kPa时，14 g CO在足量的O2中充分燃烧，放出141.3 kJ的热量，则1 mol CO(即28 g CO)完全燃烧放出的热量是141.3 kJ2282.6 kJ，即CO的燃烧热H282.6 kJmol1。(6)N2与H2反

9、应生成NH3的热化学方程式可表示为N2(g)3H2(g)2NH3(g)HE(NN)3E(HH)23E(NH)946 kJmol13436 kJmol16391 kJmol192 kJmol1。【答案】(1)(2)(3)2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 096.7 kJmol1(4)282.6 kJmol1(5)57.3 kJmol1(6)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol111(2022三明模拟)(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：反应：2NH3(g)CO2(g)NH2COONH4(s

10、)H1反应：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)H2O(g)H272.49 kJmol1总反应：2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)H386.98 kJmol1则反应的H1_ kJmol1。(2)氢气可将CO2还原为甲烷，反应为CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)。ShyamKattel等结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在Pt/SiO2 催化剂表面用“”标注，Ts表示过渡态。物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会_(填“放出热量”或“吸收热量”)；反应历程中最小能垒

11、(活化能)步骤的化学方程式为_。(3)已知CO(g)、CH4(g)、CH3CHO(l)的燃烧热分别为283.0 kJmol1、890.31 kJmol1、1 167.9 kJmol1，则乙醛的分解反应CH3CHO(l)CH4(g)CO(g)的H_。【详解】(1)根据盖斯定律，得总反应：2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)H386.98 kJmol1，所以H186.98 kJmol172.49 kJmol1159.47 kJmol1。(2)根据图像可知，吸附态的能量小于过渡态，所以物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会吸收热量；活化能最小的过程是COOHH3H2(g)生成CO3H2(g)H2O(g)，反应方程式是OHH=H2O(g)。(3)已知CO(g)、CH4(g)、CH3CHO(l)的燃烧热分别为283.0 kJmol1、890.31 kJmol1、1 167.9 kJmol1，分别写出燃烧热的热化学方程式，再用第3个的热化学方程式减去第1个和第2个的热化学方程式，则乙醛的分解反应CH3CHO(l)CH4(g)CO(g)的H1 167.9 kJmol1(283.0 kJmol1)(890.31 kJmol1)5.41 kJmol1。【答案】(1)159.47(2)吸收热量OHH=H2O(g)(3)5.41 kJmol1