2020高考化学复习跟踪检测(二十七)化学能与热能(1)基本概念一课过(过基础)

跟踪检测（二十七）化学能与热能（1）—基本概念一课过 （过基
础）
1.下列反应过程中能量变化符合如图所示的是( )
A ．C ＋CO 2=====高温
2CO B ．Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑ C ．CH 4＋2O 2――→点燃 CO 2＋2H 2O D ．KOH ＋HNO 3===KNO 3＋H 2O
解析：选A 碳与二氧化碳的反应是吸热反应，A 正确；活泼金属与酸反应是放热反应，B 错误；燃烧反应是放热反应，C 错误；酸碱中和反应是放热反应，D 错误。

2．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。

下列属于未来新能源的是( )
①天然气 ②太阳能 ③风能 ④石油 ⑤煤 ⑥生物质能 ⑦氢能 A ．①②③④ B ．②③⑥⑦ C ．①②⑤⑥⑦
D ．③④⑤⑥⑦
解析：选B 煤、石油、天然气是化石能源，不是新能源，常见新能源有：太阳能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等。

3．已知H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH ＝－184.6 kJ·mol －1，则反应HCl(g)===12H 2(g)
＋1
2
Cl 2(g)的ΔH 为( ) A ．＋184.6 kJ·mol －1
B ．－92.3 kJ·mol －1
C ．＋92.3 kJ
D ．＋92.3 kJ·mol －1
解析：选D 互为逆反应的两个热化学方程式，ΔH 数值相等，符号相反；ΔH 的大小与化学计量数成正比。

4．在一定条件下，已知一个氢原子失去一个电子需吸收a kJ 能量，同一条件下有以下说法：①一个H 2失去2个电子需吸收2a kJ 能量；②一个H ＋
得到一个电子需吸收a kJ 的能量；③一个H ＋
得到一个电子会放出a kJ 的能量；④H＋H ―→H 2会放出2a kJ 的能量。

其中正确的是( )
A ．①②④
B ．②③④
C ．③④
D ．③
解析：选D 一个氢原子失去一个电子变为H ＋
需吸收a kJ 能量，则一个H ＋
得到一个电子会放出a kJ 的能量。

5．下列热化学方程式中，ΔH 的数值能表示可燃物标准燃烧热的是( ) A ．CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283 kJ·mol －1
B ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－802.3 kJ·mol －1
C ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol －1
D ．H 2(g)＋12
O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝－242 kJ·mol －1
解析：选A 标准燃烧热定义：在101 kPa 下，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。

燃烧产物有严格规定，如：C→CO 2(g)，H→H 2O(l)，S→SO 2(g)，Cl→HCl(aq)。

6.反应A ＋B→C 分两步进行：①A＋B→X，②X→C，反应过程
中能量变化如图所示，E 1表示反应A ＋B→X 的活化能。

下列有关叙述正确的是( )
A ．E 2表示反应X→C 的活化能
B ．X 是反应A ＋B→
C 的催化剂 C ．反应A ＋B→C 的ΔH <0
D ．加入催化剂可改变反应A ＋B→C 的焓变
解析：选C E 2表示反应C→X 的活化能，A 错误；由图及反应式可知，X 是反应A ＋B→C 的中间产物，B 错误；由图可知反应物A ＋B 能量高于生成物C 的能量，反应是放热反应，ΔH ＜0，C 正确；焓变与反应物和生成物能量有关，与反应变化过程无关，催化剂只改变反应速率，不改变反应的焓变，D 错误。

7．肼(N 2H 4)是一种高效清洁的火箭燃料。

0.25 mol N 2H 4 (g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ 热量，则下列热化学方程式中正确的是( )
A.12N 2H 4(g)＋12O 2(g)===1
2N 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝＋267 kJ·mol －1
B ．N 2H 4(g)＋O 2(g)===N 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－133.5 kJ·mol －1
C ．N 2H 4(g)＋O 2(g)===N 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝＋534 kJ·mol －1
D ．N 2H 4(g)＋O 2(g)===N 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－534 kJ·mol －1
解析：选D 1 mol N 2H 4完全反应放出的热量为133.50.25
kJ ＝534 kJ ，因此热化学方程式
为N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1。

8．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形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
解析：选C 由题图可知，CO和O生成CO2是放热反应，A错误；由状态Ⅰ、状态Ⅱ可知，CO没有断键，B错误；CO2中碳氧键为极性共价键，C正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，不是CO与O2反应的过程，D错误。

9. 已知2X(g)＋＋W(g) ΔH，反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．ΔH＝E2－E1
B．正反应的活化能等于E3
C．加入高效催化剂，ΔH减小
D．恒压下充入一定量的氦气，n(Z)不变
解析：选D ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量＝E1－E2，故A错误；正反应的活化能＝E3－E2，故B错误；催化剂对反应的热效应无影响，故C错误；恒压条件下充入一定量的氦气，该反应平衡不移动，n(Z)不变，故D正确。

10．(2016·浙江10月选考)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－1
B ．N 2(g)＋3H 2(g)===2NH 3(g)ΔH ＝－(a －b )kJ·mol －1
C ．2NH 3(l)===N 2(g)＋3H 2(g)ΔH ＝2(a ＋b －c )kJ·mol －1
D ．2NH 3(l)===N 2(g)＋3H 2(g)ΔH ＝2(b ＋c －a )kJ·mol －1
解析：选D 由图可得12N 2(g)＋32H 2(g)===NH 3(g) ΔH ＝－(b －a )kJ·mol －1
，则N 2(g)＋
3H 2(g)===2NH 3(g) ΔH ＝－2(b －a )kJ·mol －1
，故A 、B 两项错误；再由图可得NH 3(l)===12N 2(g)
＋32
H 2(g) ΔH ＝(b ＋c －a )kJ·mol －1
，则2NH 3(l)===N 2(g)＋3H 2(g) ΔH ＝2(b ＋c －a )kJ·mol －1，故C 项错误，D 项正确。

11．将V 1 mL 1.0 mol·L －1
HCl 溶液和V 2 mL 未知浓度的NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V 1＋V 2＝50 mL)。

下列叙述正确的是( )
A ．做该实验时环境温度为22 ℃
B ．该实验表明热能可转化为化学能
C ．NaOH 溶液的浓度约为1.5 mol·L －1
D ．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析：选C 温度为22 ℃时加入盐酸5 mL ，则不是做该实验时的环境温度，故A 错误；该实验表明HCl 溶液与NaOH 溶液反应是放热的反应，即表明化学能可转化为热能，故B 错误；恰好反应时参加反应的盐酸的体积是30 mL ，由V 1＋V 2＝50 mL 可知，消耗的NaOH 溶液的体积为20 mL ，恰好反应时NaOH 溶液中溶质的物质的量是n ，由HCl ＋NaOH===NaCl ＋H 2O 可知，n ＝1.0 mol·L －1×0.03 L＝0.03 mol ，所以浓度c ＝0.03 mol 0.02 L ＝1.5 mol·L －1，故C
正确；只是该反应放热，其他有水生成的反应不一定是放热反应，如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应，故D 错误。

12．(2016·江苏高考)通过以下反应均可获取H 2。

下列有关说法正确的是( ) ①太阳光催化分解水制氢：2H 2O(l)===2H 2(g)＋O 2(g) ΔH 1＝571.6 kJ·mol －1
②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH 2＝131.3 kJ·mol －1
③甲烷与水反应制氢：CH 4(g)＋H 2O(g)===CO(g)＋3H 2(g) ΔH 3＝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
解析：选D 反应①是太阳能转化为化学能，A不正确；反应②中ΔH2＞0，是吸热反应，B不正确；反应③使用催化剂不能改变反应的焓变，ΔH不变，C不正确；D项中，由盖斯定律，反应③－②可得CH4(g)===C(s)＋2H2(g) ΔH＝74.8 kJ·mol－1，正确。

13．氯原子对O3的分解有催化作用：
O3＋Cl===ClO＋O2ΔH1
ClO＋O===Cl＋O2ΔH2
该反应的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是( )
A．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E2
B．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E2－E3
C．反应O3＋O===2O2是吸热反应
D．反应O3＋O===2O2的ΔH＝ΔH1＋ΔH2
解析：选D A项和B项，依据图像得出反应O3＋O===2O2为放热反应，ΔH＝E3－E2；C 项，该反应为放热反应；D项，根据盖斯定律，得ΔH＝ΔH1＋ΔH2。

14．已知：1 g C(s)燃烧生成一氧化碳放出9.2 kJ的热量；氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。

下列叙述正确的是( )
A．碳[C(s)]的燃烧热ΔH＝－110.4 kJ·mol－1
B．1 mol CuO分解生成Cu2O放出73 kJ的热量
C．反应2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)的活化能为292 kJ·mol－1
D．足量炭粉与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式为C(s)＋2CuO(s)===Cu2O(s)＋CO(g) ΔH＝＋35.6 kJ·mol－1
解析：选D 1 g C(s)燃烧生成CO 放出9.2 kJ 的热量，则1 mol C(s)燃烧生成CO(g)放出的热量为9.2 kJ×12＝110.4 kJ ，根据燃烧热的概念可知，碳[C(s)]的燃烧热ΔH 不等于－110.4 kJ·mol －1
，A 错误；由图可得①2Cu 2O(s)＋O 2(g)===4CuO(s) ΔH ＝－292 kJ·mol －1
，故1 mol CuO 分解生成Cu 2O 吸收73 kJ 的热量，B 错误；由题图可知，反应2Cu 2O(s)＋O 2(g)===4CuO(s)的活化能为348 kJ·mol －1
，C 错误；C(s)燃烧生成CO(g)的热化学方程式为②2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH ＝－220.8 kJ·mol －1，根据盖斯定律，由②×12－①×
12可得C(s)＋2CuO(s)===Cu 2O(s)＋CO(g)的ΔH ＝(－220.8 kJ·mol －1
)×12
－(－292 kJ·mol
－1
)×12
＝＋35.6 kJ·mol －1
，D 正确。

15．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH 的绝对值均正确)( ) A ．C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(g) ΔH ＝－1 367.0 kJ·mol －1
(燃烧热) B ．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝＋57.3 kJ·mol －1
(中和热) C ．S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝－269 kJ·mol －1(反应热)
D ．2NO 2===O 2＋2NO ΔH ＝＋116.2 kJ·mol －1
(反应热)
解析：选C A 中生成的水不是液态水，故A 中ΔH 不能表示燃烧热；中和反应为放热
反应，故B 中ΔH 应为负值；D 中热化学方程式没有标明各物质的聚集状态。

16．已知下列热化学方程式：
①H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l)ΔH ＝－285.8 kJ·mol －1
②H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g)ΔH ＝－241.8 kJ·mol －1
③C(s) ＋12O 2(g)===CO(g)ΔH ＝－110.5 kJ·mol －1
④C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)ΔH ＝－393.5 kJ·mol －1
回答下列问题：
(1)上述反应中属于放热反应的是____________。

(2)H 2的燃烧热为______________________；C 的燃烧热为________________。

(3)燃烧10 g H 2生成液态水，放出的热量为________。

(4)写出CO 燃烧的热化学方程式：__________________________________。

(5)我国成功发射“天宫一号”飞行器的长征Ⅱ火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N 2H 4)和强氧化剂液态双氧水(H 2O 2)。

当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量
热。

已知：0.4 mol 液态肼与足量的液态双氧水反应放出256.0 kJ 的热量。

①该反应的热化学方程式为______________________________________________。

②16 g 液态肼与液态双氧水反应生成气态水时放出的热量是________kJ 。

③此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大的优点是______________。

解析：(1)ΔH <0的反应属于放热反应；ΔH >0的反应属于吸热反应。

根据给出的热化学方程式可知：①②③④四个反应的ΔH <0，均属于放热反应。

(2)根据燃烧热的定义知：H 2燃烧时生成液态水更稳定，所以H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(l)
ΔH ＝－285.8 kJ·mol
－1
就是氢气的燃烧热表示的热化学方程式，其燃烧热ΔH ＝－285.8
kJ·mol －1
；C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ·mol －1
，碳的燃烧热ΔH ＝－393.5 kJ·mol －1。

(3)设燃烧10 g H 2生成液态水，放出的热量为x kJ 。

由热化学方程式①可知 H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(l) Q
2 g 285.8 kJ 10 g x kJ
x ＝285.8 kJ×10
2
＝1 429 kJ 。

(4)CO 燃烧热是1 mol 可燃物CO 完全燃烧生成稳定氧化物二氧化碳放出的热量，CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g)可以由④－③得到，即CO(g)＋1
2
O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ·mol －1
－(－110.5 kJ·mol －1)＝－283.0 kJ·mol －1。

(5)①N 2H 4(肼)与H 2O 2发生氧化还原反应生成N 2和H 2O ，反应方程式为N 2H 4＋2H 2O 2===N 2＋
4H 2O 。

1 mol 肼反应生成气态水时放出的热量为256.0 kJ
0.4＝640 kJ ，②16 g 液态肼和H 2O 2(l)
完全反应生成2 mol 气态水时放出640 kJ
2＝320 kJ 热量。

③反应产物是N 2和水，对环境不
会造成污染。

答案：(1)①②③④
(2)285.8 kJ·mol －1
393.5 kJ·mol －1
(3)1 429 kJ
(4)CO(g)＋12
O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283 kJ·mol －1
(5)①N 2H 4(l)＋2H 2O 2(l)===N 2(g)＋4H 2O(g) ΔH ＝－640.0 kJ·mol －1
②320 ③对环境无污染
17．(1)甲烷重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。

向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：
①反应CO(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋H 2(g)的ΔH ＝________kJ·mol －1。

②甲烷的燃烧热为ΔH 2，则ΔH 2________ΔH 1(填“>”“＝”或“<”)。

(2)物质(t －BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应： (t －BuNO)2
t －BuNO) ΔH
实验测得该反应的ΔH ＝＋50.5 kJ·mol －1
，活化能E a ＝90.4 kJ·mol －1。

下列能量关系图合理的是________。

解析：(1)①由蒸汽重整的两个反应可知，利用第二个反应减去第一个反应则得出该反应的ΔH ＝(165.0－206.2)kJ·mol －1
＝－41.2 kJ·mol －1。

②表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH 2，生成液态水比生成气态水释放出的热量多，故ΔH 2<ΔH 1。

(2)由实验测得该反应的ΔH ＝＋50.5 kJ·mol －1
，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量。

可排除能量关系图B 和C ，又依据活化能E a ＝90.4 kJ·mol －1
，E a －ΔH <50.5 kJ·mol －1
，能量关系图A 中，E a －ΔH >50.5 kJ·mol －1
，E a 与ΔH 的比例不正确。

而能量关系图D 是合理的。

答案：(1)①－41.2 ②< (2)D。