2022年高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí) 專題六 化學(xué)能與熱能限時(shí)集訓(xùn)1.在其他條件相同時(shí),反應(yīng)N2+O22NO分別在有、無催化劑時(shí)的能量變化與反應(yīng)過程如圖Z6-1所示。下列說法中正確的是()圖Z6-1A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.加入催化劑可以改變反應(yīng)的焓變C.加入催化劑可以改變反應(yīng)的活化能D.0.1 mol N2和0.1 mol O2充分反應(yīng)吸熱18.26 kJ2.已知:C6H12O6(s)2C2H5OH(l)+2CO2(g)H16CO2(g)+6H2O(g)C6H12O6(s)+6O2(g)H22H2O(g)2H2(g)+O2(g)H32CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(l)+3H2O(g)H4下列有關(guān)說法正確的是()A.H2的燃燒熱為B.反應(yīng)使用催化劑,H1將減小C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,反應(yīng)生成1.12 L O2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1×6.02×1023D.2H4=H1+H2-6H33.工業(yè)上冶煉鈦的有關(guān)反應(yīng)如下所示:C(s)+O2(g)CO2(g)H12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H2TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)H3TiCl4(s)+2Mg(s)2MgCl2(s)+Ti(s)H4TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)H5下列有關(guān)推斷正確的是()A.2H1=H2B.H1<0,H2>0C.H5=H3+2H1-H2D.2H1-H2>04.下列說法或表示方法正確的是()A.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量多B.由C(金剛石,s)C(石墨,s)H=-1.90 kJ·mol-1可知,金剛石比石墨穩(wěn)定C.氫氣的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1,氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-285.8 kJ·mol-1D.氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體混合吸熱,反應(yīng)物的總鍵能高于生成物的總鍵能5.已知通過乙醇制取氫氣通常有如下兩條途徑:a.CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g)H1=+256.6 kJ·mol-1b.2CH3CH2OH(g)+O2(g)6H2(g)+4CO(g)H2=+27.6 kJ·mol-1則下列說法正確的是()A.升高a的反應(yīng)溫度,乙醇的轉(zhuǎn)化率增大B.由b可知乙醇的燃燒熱為13.8 kJ·mol-1C.對(duì)反應(yīng)b來說,增大O2濃度可使H2的值增大D.以上兩種途徑,制取等量的氫氣,無論哪種途徑,消耗的能量均相同6.圖Z6-2是金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的能量變化示意圖。下列說法正確的是()圖Z6-2A.金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)的反應(yīng)低溫下能自發(fā)進(jìn)行是因?yàn)镠均小于零B.熱穩(wěn)定性: MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C.工業(yè)上可由電解MgCl2溶液冶煉金屬M(fèi)g,該過程需吸收熱量D.由圖可知此溫度下MgBr2(s)與Cl2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g)H=+117 kJ·mol-17.根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4(g)+4F2(g)CF4(g)+4HF(g)的反應(yīng)熱H為()化學(xué)鍵CHCFHFFF鍵能/(kJ·mol-1)414489565155A.-485 kJ·mol-1B.+485 kJ·mol-1C.+1940 kJ·mol-1D.-1940 kJ·mol-18.一定條件下,在水溶液中1 mol Cl-、Cl(x=1,2,3,4)的能量相對(duì)大小如圖Z6-3所示。下列有關(guān)說法正確的是()圖Z6-3A.a、b、c、d、e中,c最穩(wěn)定B.ba+c反應(yīng)的活化能為反應(yīng)物能量減生成物能量C.ba+d反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3ClO-(aq)Cl(aq)+2Cl-(aq)H=+116 kJ·mol-1D.一定溫度下,Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成的產(chǎn)物有a、b、d,溶液中a、b、d的濃度之比可能為11129.(1)在一定條件下,CH4可與NOx反應(yīng)除去NOx,已知有下列熱化學(xué)方程式:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJ·mol-1N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H=+67.0 kJ·mol-1H2O(g)H2O(l)H=-41.0 kJ·mol-1則CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)H=kJ·mol-1。 (2)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)H=-128.1 kJ·mol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJ·mol-1H2(g)+O2(g)H2O(g)H=-241.8 kJ·mol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566.0 kJ·mol-1寫出表示CH3OH燃燒熱的熱化學(xué)方程式:。 (3)工業(yè)上用炭還原輝銅礦(主要成分是Cu2S) ,可制取金屬銅。已知反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:C(s)+S2(g)CS2(g)H1=+150 kJ·mol-1Cu2S(s)+H2(g)2Cu(s)+H2S(g)H2=+59.5 kJ·mol-12H2S(g)2H2(g)+S2(g)H3 =+170 kJ·mol-1通過計(jì)算,可知用炭還原Cu2S 制取金屬銅和CS2(g) 的熱化學(xué)方程式為。  (4)已知:2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)H=-1 275.6 kJ·mol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566.0 kJ·mol-1H2O(g)H2O(l)H=-44.0 kJ·mol-1寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:。 (5)在復(fù)合組分催化劑作用下,CH4可使SO2轉(zhuǎn)化為S,同時(shí)生成CO2 和H2O。已知CH4和S的燃燒熱分別為890.3 kJ·mol-1和297.2 kJ·mol-1,CH4和SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。 (6)用氨水吸收CO2 制化肥(NH4HCO3)。已知:NH3·H2O(aq)N(aq)+OH-(aq)H1=a kJ·mol-1CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)H2=b kJ·mol-1H2CO3(aq)+OH- (aq)HC (aq)+H2O(l)H3=c kJ·mol-1則利用NH3·H2O吸收CO2 制備NH4HCO3 的熱化學(xué)方程式為。 10.(1)常溫下1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖如圖Z6-4,請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。 圖Z6-4(2)已知:2Cu2S(s)+3O2(g)2Cu2O(s)+2SO2(g)H=-768.2 kJ·mol-12Cu2O(s)+Cu2S(s)6Cu(s)+SO2(g)H=+116.0 kJ·mol-1則Cu2S(s)+O2(g)2Cu(s)+SO2(g)H=。 (3)已知反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)。已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分別為-394 kJ·mol-1、-242 kJ·mol-1,上述反應(yīng)的H=kJ·mol-1。(生成焓指一定條件下由對(duì)應(yīng)單質(zhì)生成1 mol化合物時(shí)的反應(yīng)熱) 一定條件下上述反應(yīng)必須在高溫下才能進(jìn)行,原因是。 (4)已知部分化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學(xué)鍵COOOCOCOE/(kJ·mol-1)958.54977453512CO(g)+O2(g)2CO2(g)H1H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)H2=-41 kJ·mol-1CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H3=-660 kJ·mol-1則H1=kJ·mol-1,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的H=kJ·mol-1。 專題限時(shí)集訓(xùn)(六)1.C解析 反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,為吸熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;加入催化劑,反應(yīng)的焓變不變,B錯(cuò)誤;由圖可知催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能,C正確;該反應(yīng)是可逆反應(yīng),則N2和O2不可能完全轉(zhuǎn)化為NO,吸收的熱量應(yīng)小于18.26 kJ,D錯(cuò)誤。2.D解析 根據(jù)2H2O(g)2H2(g)+O2(g)反應(yīng)可知,H2(g)+O2(g)H2O(g)H=-H3,但是氫氣的燃燒熱指的是生成液態(tài)水,所以H3不是氫氣的燃燒熱,A錯(cuò)誤;催化劑不能改變反應(yīng)的焓變,B錯(cuò)誤;反應(yīng)每生成6 mol O2轉(zhuǎn)移電子24 mol,則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,生成1.12 L O2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2×6.02×1023,C錯(cuò)誤;根據(jù)蓋斯定律+-6×得反應(yīng)4CO2(g)+12H2(g)2C2H5OH(l)+6H2O(g),2H4=H1+H2-6H3,D正確。3.C解析 ×2-得2C(s)+O2(g)2CO(g)H=2H1-H2,已知碳燃燒生成CO是放熱反應(yīng),即2H1-H2<0,得2H1<H2,A、D錯(cuò)誤;碳燃燒生成CO2和CO燃燒生成CO2都是放熱反應(yīng),所以H1<0,H2<0,B錯(cuò)誤;由×2+-即得反應(yīng),所以H5=H3+2H1-H2,C正確。4.D解析 等質(zhì)量的硫固體和硫蒸氣相比,硫蒸氣所具有的能量高,所以等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,前者放出的熱量多,A錯(cuò)誤;由C(金剛石,s)C(石墨,s)H=-1.9 kJ·mol-1 可知,金剛石能量高,石墨更穩(wěn)定,B錯(cuò)誤;1 mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱285.8 kJ,氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJ·mol-1,C錯(cuò)誤;氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)物的總鍵能高于生成物的總鍵能,D正確。5.A解析 a為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動(dòng),則乙醇的轉(zhuǎn)化率增大,A項(xiàng)正確;表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中生成物應(yīng)為穩(wěn)定的氧化物,應(yīng)生成液態(tài)水、二氧化碳,B項(xiàng)錯(cuò)誤;焓變與增大氧氣濃度沒有關(guān)系,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由熱化學(xué)方程式可知生成1 mol氫氣,a吸收 kJ熱量、b吸收 kJ熱量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.A解析 根據(jù)圖像可知,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,均為放熱反應(yīng), H均小于零,低溫下能自發(fā)進(jìn)行,A正確。反應(yīng)放熱越多,生成的物質(zhì)越穩(wěn)定,比較反應(yīng)熱大小可知熱穩(wěn)定性順序?yàn)镸gI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,B錯(cuò)誤。電解氯化鎂溶液得不到金屬鎂,C錯(cuò)誤。已知:Mg(s)+Cl2(g)MgCl2(s)H=-641 kJ·mol-1,Mg(s)+Br2(g)MgBr2(s)H=-524 kJ·mol-1, -得MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g)H=-117 kJ·mol-1,D錯(cuò)誤。7.D解析 H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=414 kJ·mol-1×4+155 kJ·mol-1×4-489 kJ·mol-1×4-565 kJ·mol-1×4=-1940 kJ·mol-1。8.D解析 根據(jù)氯元素的化合價(jià),a、b、c、d、e依次代表Cl-、ClO-、Cl、Cl、Cl。物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定,由圖可得a、b、c、d、e中,a最穩(wěn)定,c最不穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;反應(yīng)物總能量-生成物總能量=-H,依據(jù)圖中數(shù)據(jù)無法判斷ba+c反應(yīng)的活化能,B錯(cuò)誤;a為Cl-、b為ClO-、d為Cl,ba+d的方程式為3ClO-Cl+2Cl-,結(jié)合曲線提供的數(shù)據(jù),反應(yīng)熱H=64 kJ·mol-1+2×0 kJ·mol-1-3×60 kJ·mol-1=-116 kJ·mol-1,C錯(cuò)誤;氧化還原反應(yīng)遵循得失電子守恒,Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成的產(chǎn)物有a(Cl-)、b(ClO-)、d(Cl),氯元素化合價(jià)由0價(jià)降為-1價(jià)、升為+1價(jià)和+5價(jià),由得失電子守恒得n(Cl-)=n(ClO-)+5n(Cl),當(dāng)溶液中a、b、d的濃度之比為1112時(shí)上述得失電子守恒式成立,D正確。9.(1) -875.3(2)CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-726.5 kJ·mol-1(3)C(s)+2Cu2S(s)4Cu(s)+CS2(g)H=+439 kJ·mol-1(4)CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)H=-442.8 kJ·mol-1(5)CH4(g)+2SO2 (g)CO2 (g)+2S (s)+2H2O(l)H=-295.9 kJ·mol-1(6)NH3·H2O(aq)+CO2(g)N (aq)+HC (aq)H=(a+b+c) kJ·mol-1解析 (1)已知:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJ·mol-1N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H=+67.0 kJ·mol-1H2O(g)H2O(l)H=-41.0 kJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律,由-×2可得CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)H=(-890.3 kJ·mol-1)-(+67.0 kJ·mol-1)-(-41.0 kJ·mol-1)×2=-875.3 kJ·mol-1。(2)根據(jù)蓋斯定律,由+×-得CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=(-571.6 kJ·mol-1)+×(-566.0 kJ·mol-1)-(-128.1 kJ·mol-1)=-726.5 kJ·mol-1,表示CH3OH燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-726.5 kJ·mol-1。(3)將已知反應(yīng)標(biāo)號(hào)為,根據(jù)蓋斯定律,由+×2+得C(s)+2Cu2S(s)4Cu(s)+CS2(g),H=H1+H3+2×H2=+439 kJ·mol-1。(4)已知:2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)H=-1 275.6 kJ·mol-1;2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566. 0 kJ·mol-1;H2O(g)H2O(l)H=-44.0 kJ·mol-1。根據(jù)蓋斯定律,由(-+×4)÷2得甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式,為CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)H=-442.8 kJ·mol-1。(5)已知CH4和S的燃燒熱分別為890.3 kJ·mol-1和297.2 kJ·mol-1,則有:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJ·mol-1;S(s)+O2(g)SO2(g)H=-297.2 kJ·mol-1。根據(jù)蓋斯定律,由-×2得到CH4和SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,為CH4(g)+2SO2(g)CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)H=-295.9 kJ·mol-1。(6)NH3·H2O(aq)N(aq)+OH-(aq)H1=a kJ·mol-1;CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)H2=b kJ·mol-1;H2CO3(aq)+OH-(aq)HC (aq)+H2O(l)H3=c kJ·mol-1。根據(jù)蓋斯定律,由+得NH3·H2O 吸收CO2 制備NH4HCO3的熱化學(xué)方程式,為NH3·H2O(aq)+CO2(g)N(aq)+HC(aq)H=(a+b+c) kJ·mol-1。10.(1)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)H=-234 kJ·mol-1(2)-217.4 kJ·mol-1(3)-90反應(yīng)的活化能高(4)-566-107解析 (1)該反應(yīng)的焓變H=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1,所以熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)H=-234 kJ·mol-1。(2)2Cu2S(s)+3O2(g)2Cu2O(s)+2SO2(g)H=-768.2 kJ·mol-1,2Cu2O(s)+Cu2S(s)6Cu(s)+SO2(g)H=+116.0 kJ·mol-1 ,根據(jù)蓋斯定律,×(+)得Cu2S(s)+O2(g)2Cu(s)+SO2(g)H=×(-768.2 kJ·mol-1+116.0 kJ·mol-1)=-217.4 kJ·mol-1。(3)由已知可得:C(s)+O2(g)CO2(g)H=-394 kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-484 kJ·mol-1,所以反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)的H=-484 kJ·mol-1-(-394 kJ·mol-1)=-90 kJ·mol-1。該反應(yīng)為放熱反應(yīng),一定條件下必須在高溫下才能進(jìn)行,說明高溫條件才能引發(fā)此反應(yīng)開始,故該反應(yīng)的活化能很高。(4)根據(jù)化學(xué)方程式及化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù),H1=958.5 kJ·mol-1×2+497 kJ·mol-1-745 kJ·mol-1×4=-566 kJ·mol-1。把已知反應(yīng)依次編號(hào)為,根據(jù)蓋斯定律,將×-×2-可得反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),則H=H1×-H2×2-H3=-566 kJ·mol-1×+41 kJ·mol-1×2+660 kJ·mol-1=-107 kJ·mol-1。