2022新高考化学高考总复习综合训练--专题八 化学能与热能(解析版)

2022新高考化学高考总复习--专题八化学能与热能
【考情探究】
课标解读考点反应热的有关概念热化学方程式盖斯定律及其应用
解读
1.了解化学能与热能的相互转化。

了解吸热反应、放
热反应、反应热等概念
2.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。

了解
化学在解决能源危机中的重要作用
1.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式
2.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算
考情分析“反应热”已成为近几年的必考内容,一般不单独命题,而是作为非选择题的某个设问,常与化学反应速率、化学平衡及工艺流程相结合;从考查内容上看,均与盖斯定律有关,试题整体难度虽然较大,但涉及本专题的内容都比较容易。

随着能源问题的日益突出,对本专题内容的考查仍将维持较高的热度
备考指导本专题考查点主要是运用盖斯定律进行ΔH的计算和热化学方程式的书写,题型重点是与化学平衡、电化学相关联的综合题。

要对以图表为背景考查能量变化,化学键键能,正、逆反应的活化能关系的题目多加关注。

预计2022年高考对本专题的考查仍会以综合题中的某一设问为主,也不排除以选择题的形式对盖斯定律的应用及ΔH的大小比较进行考查
【真题探秘】
命题立意
本题考查对图像的识别和分析能力,正、逆反应活化能大小的判断,根据图像判断反应是吸热反应还是放热反应,ΔH的计算等,结合新情境考查对信息的接受处理能力。

新高考对情境化试题更加重视,所以在平时练习中要敢于、善于处理情境化试题。

解题指导
基元反应过渡态理论认为,基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态,这个状态称为过渡态。

AB+C[A…B…C] A+BC
反应物过渡态反应产物
过渡态是反应过程中具有最高能量的一种结构状态,过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能。

拓展延伸
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量;
ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和;
ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能。

【基础篇固本夯基】
【基础集训】
考点一反应热的有关概念
1.中国学者在水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题,该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。

反应过程示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程
B.过程Ⅲ生成了具有极性共价键的H2、CO2
C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH
D.图示过程中的H2O均参与了反应过程
答案D
2.下图分别表示白磷、红磷燃烧时的能量变化,下列说法中正确的是( )
A.白磷比红磷稳定
B.白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定
C.1 mol白磷转变为红磷放出2 244.7 kJ的热量
D.红磷燃烧的热化学方程式:4P(s)+5O2(g) P4O10(s) ΔH=-2 954 kJ·mol-1
答案D
3.下列说法正确的是( )
A.锂电池使用时,能量只存在由化学能到电能的转化
B.已知P4(白磷,s)4P(红磷,s) ΔH=-29.2 kJ·mol-1,故白磷比红磷稳定
C.H2在Cl2中燃烧:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1,则H2的燃烧热ΔH=-184.6 kJ·mol-1
D.测定中和反应的反应热时,其他不变,用醋酸代替盐酸测得的反应热ΔH偏大
答案D
4.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应的活化能,E2表示无催化剂时逆反应的活化能)。

下列有关叙述不正确的是( )
A.该反应的逆反应为吸热反应,升高温度可提高活化分子的百分数
B.500 ℃、101 kPa下,将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热a kJ,其热化学方程式为
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-2a kJ·mol-1
C.该反应中,反应物的总键能小于生成物的总键能
D.ΔH=E1-E2,使用催化剂改变活化能,但不改变反应热
答案B
考点二热化学方程式盖斯定律及其应用
5.HBr被O2氧化依次由如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成,1 mol HBr被氧化为Br2放出12.67 kJ热量,其能量与反应过程曲线如图所示。

(Ⅰ)HBr(g)+O2(g) HOOBr(g)
(Ⅱ)HOOBr(g)+HBr(g) 2HOBr(g)
(Ⅲ)HOBr(g)+HBr(g) H2O(g)+Br2(g)
下列说法中正确的是( )
A.三步反应均为放热反应
B.步骤(Ⅰ)的反应速率最慢
C.HOOBr比HBr和O2稳定
D.热化学方程式为4HBr(g)+O2(g) 2H2O(g)+2Br2(g) ΔH=-12.67 kJ·mol-1
答案B
6.在含Fe3+的S2O82-和I-的混合溶液中,反应S2O82-(aq)+2I-(aq) 2S O42-(aq)+I2(aq)的分解机理及反应进程中的能量变化如下:步骤①:2Fe3+(aq)+2I-(aq) I2(aq)+2Fe2+(aq)
步骤②:2Fe2+(aq)+S2O82-(aq) 2Fe3+(aq)+2S O42-(aq)
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.化学反应速率与Fe3+浓度的大小有关
B.该反应为吸热反应
C.Fe2+是该反应的催化剂
D.若不加Fe3+,则正反应的活化能比逆反应的大
答案A
7.如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.反应过程(1)的热化学方程式为A2(g)+B2(g)C(g) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
B.反应过程(2)的热化学方程式为C(g)A2(g)+B2(g) ΔH2=+Q2 kJ·mol-1
C.Q1与Q2的关系:Q1>Q2
D.ΔH2>ΔH1
答案C
8.肼(N2H4)是火箭发动机的燃料,它与N2O4反应生成氮气和水蒸气。

已知:
①N2(g)+2O2(g)N2O4(g) ΔH=+8.7 kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.0 kJ·mol-1
下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式正确的是( )
A.2N 2H 4(g )+N 2O 4(g )3N 2(g )+4H 2O (g )
ΔH =-542.7 kJ ·mol -1
B.2N 2H 4(g )+N 2O 4(g )
3N 2(g )+4H 2O (g )
ΔH =-1 076.7 kJ ·mol -1
C.N 2H 4(g )+12
N 2O 4(g )
3
2
N 2(g )+2H 2O (g ) ΔH =-1 076.7 kJ ·mol -1
D.2N 2H 4(g )+N 2O 4(g )3N 2(g )+4H 2O (g )
ΔH =-1 059.3 kJ ·mol -1
答案 B
【综合篇知能转换】
【综合集训】
1.(2020海南新高考线上诊断性测试,6)已知25 ℃、101 kPa 时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol 水放出的热量为57.3 kJ ,则下列描述正确的是 ( )
A.酸碱中和反应的反应热为57.3 kJ
B.NaOH (aq )+HCl (aq ) NaCl (aq )+H 2O (l )
ΔH =+57.3 kJ ·mol -1
C.1 mol 强酸和1 mol 强碱完全反应,放出的热量一定为57.3 kJ
D.稀盐酸与稀氨水反应生成1 mol 水,放出的热量小于57.3 kJ 答案 D
2.(2020山东历城二中质检,12)(双选)甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。

下列有关说法中不正确的是 ( )
A.CH 4(g )的能量大于CO 2(g )和H 2O (g )的能量总和
B.反应CH 4(g )+2O 2(g ) CO 2(g )+2H 2O (l ) ΔH =-800 kJ ·mol -1
C.若破坏1 mol O 2(g )中的化学键需吸收热量493 kJ ,则破坏1 mol C —H 键需吸收热量415 kJ
D.在反应CH 4(g )+2O 2(g ) CO 2(g )+2H 2O (g )中,放出热量400 kJ 时,有2 mol O —H 键生成
答案 AB
3.(2020河北衡水一模,11)某科研团队研制出“TM-LiH (TM 表示过渡金属)”双催化剂体系,显著提高了在温和条件下氮气和氢气合成NH 3的效率,原理示意如下:
下列分析不合理的是 ( )
A.状态Ⅰ,吸收能量并有
键发生断裂
B.合成NH 3总反应的原子利用率是100%
C.“TM-LiH ”能降低合成氨反应的ΔH
D.生成NH 3:2LiNH+3H 2 2LiH+2NH 3
答案 C
4.(2019四川成都顶级名校零诊,5)下列有关热化学方程式的叙述正确的是 ( ) A.2H 2(g )+O 2(g )
2H 2O (l ) ΔH =-571.6 kJ/mol ,则H 2的燃烧热ΔH =-285.8 kJ/mol
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20.0 g NaOH的稀NaOH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)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol
D.2C(s)+2O2(g)2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
答案A。