2015版高考化学考点分类汇编(近3年真题+模拟)专题五-化学能与热能

2015版高考化学考点分类汇编(近3年真题+模拟)专题五-化学能与热能
D
能,E
表示逆反应的活化能)。

下列有关叙述正确2
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
4.(2011年上海化学,3,2分)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
( )
5.(2011年江苏化学,10,2分)下列图示与对应
的叙述相符的是( )
A.图1表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B.图2表示0.100 0 mol ·L -1 NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol ·L -1 CH 3COOH 溶液所得到的滴定曲线
C.图3表示KNO 3的溶解度曲线,图中a 点所示的溶液是80 ℃时KNO 3的不饱和溶液
D.图4表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线,由图知t 时反应物转化率最大 6.(2011年上海化学,11,3分)根据碘与氢气反应的热化学方程式
(i)I 2(g)+H 2(g)2HI(g)+9.48 kJ (ii)I 2(s)+H 2(g)2HI(g)-26.48 kJ
下列判断正确的是( ) A.254 g I 2(g)中通入2 g H 2(g),反应放热9.48 kJ B.1 mol 固态碘与1 mol 气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定
D.反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低
7.(2010年山东理综,10,4分)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( ) A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,H
2(g)+Cl
2
(g)2HCl(g)在光照和
点燃条件下的ΔH不同
8.(2010年大纲全国理综Ⅱ,7,6分)下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃,101 kPa):
①C
4H
10
(g)+13
2
O
2
(g)4CO
2
(g)+5H
2
O(l)
ΔH=-2 878 kJ/mol
②C
4H
10
(g)+13
2
O
2
(g)4CO
2
(g)+5H
2
O(g)
ΔH=-2 658 kJ/mol
③C
4H
10
(g)+9
2
O
2
(g)4CO(g)+5H
2
O(l)
ΔH=-1 746 kJ/mol
④C
4H
10
(g)+9
2
O
2
(g)4CO(g)+5H
2
O(g)
ΔH=-1 526 kJ/mol
由此判断,正丁烷的燃烧热是( )
A.-2 878 kJ/mol
B.-2 658 kJ/mol
C.-1 746 kJ/mol
D.-1 526 kJ/mol
考点二热化学方程式的书写及正误判断
1.(2012年安徽理综,12,6分)氢氟酸是一种弱酸,可用来刻蚀玻璃。

已知25 ℃时:
①HF(aq)+OH-(aq)F-(aq)+H
2
O(l)
ΔH=-67.7 kJ·mol-1
②H +(aq)+OH -
(aq)H 2O(l)
ΔH=-57.3 kJ ·mol -1
在20 mL 0.1 mol ·L -1氢氟酸中加入V mL 0.1 mol ·L -1
NaOH 溶液,下列有关说法正确的是( )
A.氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为: HF(aq)F -(aq)+H +(aq) ΔH=+10.4 kJ ·mol -1
B.当V=20时,溶液中:c(OH -)=c(HF)+c(H +
) C.当V=20时,溶液中:c(F -)<c(Na +)=0.1 mol ·L -1 D.当V >0时,溶液中一定存在:
c(Na +)>c(F -)>c(OH -)>c(H +
)
2.(2012年北京理综,26,13分)用Cl 2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl 。

利用反应A,可实现氯的循环利用。

反应A:4HCl+O 2
2Cl 2+2H 2O
(1)已知:i.反应A 中,4 mol HCl 被氧化,放出
115.6 kJ 的热量。

ii.
①H 2O 的电子式是 。

②反应A 的热化学方程式是 。

③断开1 mol H —O 键与断开1 mol H —Cl 键所需能量相差约为 kJ,H 2O 中H —O 键比HCl 中H —Cl 键(填“强”或“弱”) 。

(2)对于反应A,如图是4种投料比[n(HCl)∶n(O 2),分别为1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下,反应温度对HCl 平衡转化率影响的曲线。

①曲线b 对应的投料比是 。

②当曲线b 、c 、d 对应的投料比达到相同的HCl 平衡转化率时,对应的反应温度与投料比的关系是。

③投料比为2∶1、温度为400 ℃时,平衡混合气中Cl 2的物质的量分数
是 。

3.(2011年新课标全国理综,27,14分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。

已知H 2(g)、CO(g)和CH 3OH(l)的燃烧热ΔH 分别为-285.8 kJ ·mol -1、-283.0 kJ ·mol -1和-726.5 kJ ·mol -1。

请回答下列问题: (1)用太阳能分解10 mol 水消耗的能量是 kJ;
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ; (3)在容积为2 L 的密闭容器中,由CO 2和H 2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如图所示(注:T 1、T 2均大于300 ℃):
下列说法正确的是 (填序号)
①温度为T 1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的
平均速率为v(CH 3OH)=A A
n t
mol ·L -1·min -1
②该反应在T 1时的平衡常数比T 2时的小 ③该反应为放热反应
④处于A 点的反应体系从T 1变到T 2,达到平衡时
()()
23H CH OH n n 增大
(4)在T 1温度时,将1 mol CO 2和3 mol H 2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO 2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为 ;
(5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式
为 、
正极的反应式为 。

理想状态下,该燃料电池消耗1 mol 甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ,则该燃料电池的理论效率为 (燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。

4.(2010年北京理综,26,14分)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以N 4
H +和NH 3·H 2O 的形式存在,
该废水的处理流程如下:氨氮废水低浓度氨氮废水含HNO 3废水达标废水
(1)过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至
30 ℃,通空气将氨赶出并回收。

①用离子方程式表示加NaOH溶液的作
用: 。

②用化学平衡原理解释通空气的目的:。

(2)过程Ⅱ:在微生物作用的条件下,N
4
H+经过两步反应被氧化成N
3
O-。

两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是反应(选填“放热”或“吸热”),判断依据是。

②1 mol N
4
H+(aq)全部氧化成N3O-(aq)的热化学方程式是。

(3)过程Ⅲ:一定条件下,向废水中加入CH
3
OH,将
HNO
3还原成N
2。

若该反应消耗32 g CH
3
OH转移6
mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是。

考点三盖斯定律及焓变的计算
1.(2013年新课标全国理综Ⅱ,12,6分)在1 200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H
2S(g)+3
2
O
2
(g)SO
2
(g)+H
2
O(g) ΔH
1
2H
2S(g)+SO
2
(g)3
2
S
2
(g)+2H
2
O(g) ΔH
2
H
2S(g)+1
2
O
2
(g)S(g)+H
2
O(g) ΔH
3
2S(g)S
2(g) ΔH
4
则ΔH
4
的正确表达式为( )
A.ΔH
4=2
3
(ΔH
1
+ΔH
2
-3ΔH
3
)
B.ΔH
4=2
3
(3ΔH
3
-ΔH
1
-ΔH
2
)
C.ΔH
4=3
2
(ΔH
1
+ΔH
2
-3ΔH
3
)
D.ΔH
4=3
2
(ΔH
1
-ΔH
2
-3ΔH
3
)
2.(2013年福建理综,11,6分)某科学家利用二
氧化铈(CeO
2)在太阳能作用下将H
2
O、CO
2
转变为
H
2
、CO。

其过程如下:
mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2
(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO 下列说法不正确的是( )
A.该过程中CeO
2
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ΔH
1=ΔH
2
+ΔH
3
D.以CO和O
2
构成的碱性燃料电池的负极反应式
为CO+4OH--2e-C2
3
O +2H2O
3.(2013年海南化学,5,2分)已知下列反应的热化学方程式:
6C(s)+5H
2(g)+3N
2
(g)+9O
2
(g)2C
3
H
5
(ONO
2
)
3
(l)
ΔH
1
2H
2(g)+O
2
(g)2H
2
O(g) ΔH
2
C(s)+O
2(g)CO
2
(g) ΔH
3
则反应
4C
3H
5
(ONO
2
)
3
(l)12CO
2
(g)+10H
2
O(g)+O
2
(g)+6N
2
(
g)的ΔH为( )
A.12ΔH
3+5ΔH
2
-2ΔH
1
B.2ΔH
1
-5ΔH
2
-12ΔH
3
C.12ΔH
3-5ΔH
2
-2ΔH
1
D.ΔH
1
-5ΔH
2
-12ΔH
3
4.(2013年重庆理综,6,6分)已
知:P
4(g)+6Cl
2
(g)4PCl
3
(g) ΔH=a kJ·mol-1,
P
4(g)+10Cl
2
(g)4PCl
5
(g) ΔH=b kJ·mol-1,P
4
具有正四面体结构,PCl
5
中P—Cl键的键能为c kJ·mol-1,
PCl
3
中P—Cl键的键能为1.2c kJ·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Cl
2(g)+PCl
3
(g)PCl
5
(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4 kJ·mol-1
D.P—P键的键能为(5a-3b+12c)/8 kJ·mol-1
5.(2011年浙江理综,12,6分)下列说法不正确的是( )
A.已知冰的熔化热为6.0 kJ·mol-1,冰中氢键键能为20 kJ·mol-1。

假设每摩尔冰中有2 mol氢键,且熔化热完全用于打破冰的氢键,则最多只能破坏冰中15%的氢键
B.已知一定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为
c,电离度为α,K
a =()
()
2
1
c
c
α
α
-。

若加入少量CH
3
COONa固
体,则电离平衡CH
3COOH CH
3
COO-+H+向左移动,α
减小,K
a
变小
C.实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为-3 916 kJ·mol-1、-3 747 kJ·mol-1和-3 265 kJ·mol-1,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键
D.已知:Fe
2O
3
(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g)
ΔH=489.0 kJ·mol-1
CO(g)+1
2O
2
(g)CO
2
(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
C(石墨)+O
2(g)CO
2
(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
则4Fe(s)+3O
2(g)2Fe
2
O
3
(s)
ΔH=-1 641.0 kJ·mol-1
6.(2010年广东理综,9,4分)在298 K、100 kPa 时,已知:
2H
2O(g)O
2
(g)+2H
2
(g) ΔH
1
Cl
2(g)+H
2
(g)2HCl(g) ΔH
2
2Cl
2(g)+2H
2
O(g)4HCl(g)+O
2
(g) ΔH
3
则ΔH
3与ΔH
1
和ΔH
2
间的关系正确的是( )
A.ΔH
3=ΔH
1
+2ΔH
2
B.ΔH
3
=ΔH
1
+ΔH
2
C.ΔH
3=ΔH
1
-2ΔH
2
D.ΔH
3
=ΔH
1
-ΔH
2
7.(2010年新课标全国理综,11,6分)已
知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-12.1 kJ·mol-1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-55.6 kJ·mol-1。

则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )
A.-67.7 kJ·mol-1
B.-43.5 kJ·mol-1
C.+43.5 kJ·mol-1
D.+67.7 kJ·mol-1
8.(2010年重庆理综,12,6分)已知
H
2(g)+Br
2
(l)2HBr(g) ΔH=-72 kJ/mol,蒸发
1 mol Br
2
(l)需要吸收的能量为30 kJ,其他相关
数据如下表:
H
2(g) Br
2
(g) HBr(g)
1 mol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
9.(2009年全国理综Ⅱ,11,6分)已知:2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(l) ΔH=-571.6 kJ ·mol -1
CH 4(g)+2O 2(g)CO 2(g)+2H 2O(l)
ΔH=-890 kJ ·mol -1
现有H 2与CH 4的混合气体112 L(标准状况),使其完全燃烧生成CO 2和H 2O(l),若实验测得反应放热3 695 kJ,则原混合气体中H 2与CH 4的物质的量之比是( ) A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3 10.(2009年海南化学,12,3分)已
知:Fe 2O 3(s)+32C(s)3
2CO 2(g)+2Fe(s) ΔH=+234.1 kJ ·mol -1
C(s)+O 2(g)CO 2(g) ΔH=-393.5 kJ ·mol -1
则2Fe(s)+32
O 2(g)Fe 2O 3(s)的ΔH 是( ) A.-824.4 kJ ·mol -1 B.-627.6 kJ ·mol -1 C.-744.7 kJ ·mol -1 D.-169.4 kJ ·mol -1 11.(2013年广东理综,31,16分)大气中的部分碘源于O 3对海水中I -的氧化。

将O 3持续通入NaI 溶液中进行模拟研究。

(1)O 3将I -氧化成I 2的过程由3步反应组成:
①I -(aq)+O 3(g)IO -
(aq)+O 2(g) ΔH 1 ②IO -(aq)+H +
(aq)HOI(aq) ΔH 2
③HOI(aq)+I -(aq)+H +(aq)I 2(aq)+H 2O(l) ΔH 3
总反应的化学方程式
为 ,
其反应热ΔH= 。

(2)在溶液中存在化学平衡:I 2(aq)+I -
(aq)
-3
I (aq),其平衡常数表达式为 。

(3) 为探究Fe 2+对O 3氧化I -反应的影响(反应体系如图1),某研究小组测定两组实验中-3
I 浓度和体系pH,结果见图2和下表。

编号 反应物 反应前pH 反应后pH 第1组 O 3+I - 5.2 11.0 第2组 O 3+I -+Fe 2+ 5.2 4.1
①第1组实验中,导致反应后pH 升高的原因是。

②图1中的A 为 。

由Fe 3+
生成A 的过程能显著提高I -
的转化率,原因是 。

③第2组实验进行18 s 后,-3
I 浓度下降。

导致下
降的直接原因有(双选) 。

A.c(H +)减小 B.c(I -
)减小 C.I 2(g)不断生成 D .c(Fe 3+
)增加
(4)据图2,计算3～18 s 内第2组实验中生成-3
I 的
平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。

模拟试题
考点一 化学反应中能量变化的概念及计算 1.(2013浙江金兰合作组模拟)下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是( )
A.铁与硫粉在加热条件下的反应
B.灼热的碳与二氧化碳反应
C.Ba(OH)2·8H 2O 晶体和NH 4Cl 晶体混合
D.碳酸钙的分解
2.(2013玉溪一中改编)下列表述中正确的是( )
A.已知2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ
B.由C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH=+11.9 kJ ·mol -1
可知,金刚石比石墨稳定
C.同温同压下,H 2(g)+Cl 2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH 不同
D.任何一个化学变化都伴随着能量的变化
3.(2013山东济宁检测)下列说法中正确的是( )
A.熵减的吸热反应可能是自发反应
B.需要加热的化学反应,生成物的总能量一定高于反应物的总能量
C.使用催化剂既不会改变反应的限度又不会改变反应的焓变
D.已知2C(s)+2O
2(g)2CO
2
(g) ΔH
1
;
2C(s)+O
2(g)2CO(g) ΔH
2
,则ΔH
1
>ΔH
2
考点二热化学方程式的书写及正误判断4.(2013山东潍坊模拟)热化学方程式
C(s)+H
2O(g)CO(g)+H
2
(g) ΔH=+131.3
kJ·mol-1表示的
为( )
A.碳与水反应吸收131.3 kJ的热量
B.1 mol碳和1 mol水反应吸收131.3 kJ的热量
C.1 mol固态碳与1 mol水蒸气反应产生一氧化碳气体和氢气,吸收131.3 kJ的热量
D.固态碳和气态水各1 mol反应,放出131.3 kJ 的热量
5.(2013黑龙江双鸭山一中模拟)已知甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625 kJ·g-1。

下列热化学方程式中不正确的是( )
A.CH
4(g)+2O
2
(g)CO
2
(g)+2H
2
O(l)
ΔH =-890 kJ/mol
B.1
2CH
4
(g)+O
2
(g)1
2
CO
2
(g)+H
2
O(l)
ΔH=-445 kJ/mol
C.1
2CO
2
(g)+H
2
O(l)1
2
CH
4
(g)+O
2
(g)
ΔH=+445 kJ/mol
D.CH
4(g)+2O
2
(g)CO
2
(g)+2H
2
O(l)
ΔH=-55.625 kJ/mol
6.(2013四川巴中三中模拟)下列热化学方程式中,正确的是( )
A.甲烷的燃烧热ΔH为-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示
为:CH
4(g)+2O
2
(g)CO
2
(g)+2H
2
O(g) Δ
H=-890.3 kJ·mol-1
B.含20.0 g的NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ 的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式
为:NaOH(aq)+CH
3COOH(aq)CH
3
COONa(aq)+H
2
O(
l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1
C.上图是298 K、101 Pa时CO和H
2合成CH
3
OH(g)
的反应过程中能量变化的曲线图,则该反应的热
化学方程式为:CO(g)+2H
2(g)CH
3
OH(g) Δ
H=+91 kJ·mol-1
D.已知:2Zn(s)+O
2
(g)2ZnO(s)
ΔH=-701.0 kJ/mol
2Hg(l)+O
2
(g)2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ/mol 则Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)
ΔH=-259.7 kJ·mol-1
考点三盖斯定律及焓变的计算
7.(2012蚌埠一模)甲醛是一种重要的化工产品,可以利用甲醇脱氢制备,反应式如下:
①CH
3OH(g)CH
2
O(g)+H
2
(g) ΔH
1
=+84.2
kJ·mol-1
向反应体系中通入氧气,通过反应②
2H
2(g)+O
2
(g)2H
2
O(g) ΔH
2
=-483.6 kJ·mol-1
提供反应①所需热量,要使反应温度维持在
700 ℃,则进料中甲醇与氧气的物质的量之比约为( )
A.5.74∶1
B.11.48∶1
C.1∶1
D.2∶1
8.(2013山东新泰汶城中学模拟)已知①
2C(s)+O
2
(g)2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1
②2H
2(g)+O
2
(g)2H
2
O(g) ΔH=-483.6
kJ·mol-1
则反应C(s)+H
2O(g)CO(g)+H
2
(g)的ΔH为
( )
A.+131.3 kJ·mol-1
B.-131.3 kJ·mol-1
C.-352.3 kJ·mol-1
D.+262.6 kJ·mol-1
9.(2013湖北部分重点中学联考)已知在一定条
件下,2SO
2(g)+O
2
(g)2SO
3
(g) ΔH=-Q
kJ·mol-1。

向一密闭容器中加入2 mol SO
2
和1
mol O
2,达平衡时SO
2
的转化率为90%,放出的热量
为Q
1 kJ;向另一相同容器中加入
2 mol SO
3
,在相
同条件下,达平衡时吸收的热量为Q
2
kJ,则下列关系中正确的是( )
A.Q>Q
1>Q
2
B.Q
1
>Q
2
>Q
C.Q
1>Q>Q
2
D.Q
1
=Q
2
>Q
综合演练
10.(2013江西上高二中模拟)在298 K、
1.01×105 Pa下,将22 g CO
2
通入750 mL 1 mol·L-1NaOH溶液中充分反应,测得反应放出x
kJ的热量。

已知在该条件下,1 mol CO
2
通入1 L 2 mol·L-1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热
量。

则CO
2与NaOH溶液反应生成NaHCO
3
的热化
学方程式为( )
A.CO
2(g)+NaOH(aq)NaHCO
3
(aq)
ΔH=-(2y-x)kJ·mol-1
B.CO
2(g)+NaOH(aq)NaHCO
3
(aq)
ΔH=-(2x-y)kJ·mol-1
C.CO
2(g)+NaOH(aq)NaHCO
3
(aq)
ΔH=-(4x-y)kJ·mol-1
D.CO
2(g)+NaOH(aq)NaHCO
3
(aq)
ΔH=-(8x-2y)kJ·mol-1
11.(2012普宁新建中学质检)甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。

甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。

(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是
(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相
同? ,原因是。

(3)写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式:。

12.(2013浙江湖州菱湖中学模拟)通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。

键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以估算化学反应的反应热(ΔH),化学反应的ΔH 等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。

化学键Si—
O Si—
Cl
H—
H
H—
Cl
Si—
Si
Si—
C
键能
/kJ·mol-1460 360 436 431 176 347 请回答下列问题:
(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”)。

SiC Si;SiCl
4SiO
2。

(2)如图立方体中心的“”表示硅晶体中的一个原子,请在立方体的顶点用“”表示出与之紧邻的硅原子。

(3)工业上用高纯硅可通过下列反应制
取:SiCl
4(g)+2H
2
(g)Si(s)+4HCl(g),该反应的
反应热ΔH= kJ/mol。