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2022年高考化學(xué) 考點總動員系列 專題12 化學(xué)能與熱能(含解析)

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1、2022年高考化學(xué) 考點總動員系列 專題12 化學(xué)能與熱能(含解析) 【母題再現(xiàn)】 題型介紹: 該題型為高考中必考題型,通常以選擇題或填空題的形式出現(xiàn),考查反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱的概念,反應(yīng)熱的計算及蓋斯定律的應(yīng)用,熱化學(xué)方程式的書寫及判斷,中和熱的測定等。蓋斯定律的應(yīng)用和熱化學(xué)方程式的書寫時考查的重點。 高考選題: 【xx年高考海南卷第4題】標準狀態(tài)下,氣態(tài)分子斷開l mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。已知H-H、H-O和O-O鍵的鍵焓ΔH分別為436 kJ/mol、463 kJ/mol和495kJ/mol。下列熱化學(xué)方程式正確的是 A.H2O (g)= H2(g)+O2(g);

2、ΔH= -485 kJ/mol B.H2O (g)=H2(g)+O2(g); ΔH==+485 kJ/mol C.2H2(g)+ O2 (g)= 2H2O(g) ΔH = +485 kJ/mol D.2H2(g)+ O 2(g)=2H2O(g) ΔH = -485 kJ/mol 解題技巧: 反應(yīng)熱的計算及熱化學(xué)方程式的書寫 1、反應(yīng)熱的有關(guān)計算 (1)根據(jù)熱化學(xué)方程式計算:反應(yīng)熱與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比。 (2)根據(jù)蓋斯定律求算 應(yīng)用蓋斯定律進行簡單計算時,關(guān)鍵在于設(shè)計反應(yīng)過程,同時注意: ①參照新的熱化學(xué)方程式(目標熱化學(xué)方

3、程式),結(jié)合原熱化學(xué)方程式(一般2~3個)進行合理“變形”,如熱化學(xué)方程式顛倒、乘除以某一個數(shù),然后將它們相加、減,得到目標熱化學(xué)方程式,求出目標熱化學(xué)方程式的ΔH與原熱化學(xué)方程式之間ΔH的換算關(guān)系。 ②當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個數(shù)時,ΔH也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個數(shù);方程式進行加減運算時,ΔH也同樣要進行加減運算,且要帶“+”“-”符號,即把ΔH看作一個整體進行運算。 ③將一個熱化學(xué)方程式顛倒書寫時,ΔH的符號也隨之改變,但數(shù)值不變。 ④在設(shè)計反應(yīng)過程中,會遇到同一物質(zhì)的三態(tài)(固、液、氣)的相互轉(zhuǎn)化,狀態(tài)由固→液→氣變化時,會吸熱;反之會放熱。 (3)根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱的數(shù)值計算:Q(

4、放)=n(可燃物)×|ΔH| 2、書寫 (1)注明反應(yīng)條件:反應(yīng)熱與測定條件(溫度、壓強等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25 ℃、101 kPa下進行的,可不注明。 (2)注明物質(zhì)狀態(tài):常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。 (3)注意符號單位:ΔH應(yīng)包括“+”或“-”、數(shù)字和單位(kJ·mol-1)。 (4)注意守恒關(guān)系:①原子守恒和得失電子守恒;②能量守恒。(ΔH與化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng)) (5)區(qū)別于普通方程式:一般不注“↑”、“↓”以及“點燃”、“加熱”等。 (6)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù) 熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,可以是整

5、數(shù),也可以是分數(shù)。且化學(xué)計量數(shù)必須與ΔH相對應(yīng),如果化學(xué)計量數(shù)加倍,則ΔH也要加倍。 【考點揭秘】 高頻考點一:熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷 【典例】實驗測得:101 kPa時,1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量;1 mol CH4完全燃燒 生成液態(tài)水和CO2,放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式的書寫正確的是 (  ) ①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1 ②CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1

6、③CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 ④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 A.僅有② B.僅有②④ C.僅有②③④ D.全部符合要求 高頻考點二:蓋斯定律的應(yīng)用 【典例】已知下列熱化學(xué)方程式 Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-25 kJ·mol-1 ① 3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2

7、=-47 kJ·mol-1 ② Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=+19 kJ·mol-1 ③ 寫出FeO(s)被CO還原成Fe和CO2的熱化學(xué)方程式_________________________________。 【直擊高考】 1.【xx年高考新課標Ⅱ卷第13題】室溫下,將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低,熱效應(yīng)為△H1,將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高,熱效應(yīng)為△H2;CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為:CuSO4·5H2O(s) C

8、uSO4(s)+5H2O(l), 熱效應(yīng)為△H3。則下列判斷正確的是 A.△H2>△H3 B.△H1<△H3 C.△H1+△H3 =△H2 D.△H1+△H2 >△H3 2.【xx年高考江蘇卷第10題】已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1 CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3 4Fe(s)+3O3(g)=2Fe2O3(s) △H4 3 CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) △H5 下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變

9、的判斷正確的是 A.△H1>0,△H3<0 B.△H2>0,△H4>0 C.△H1=△H2+△H3 D.△H3=△H4+△H5 【答案】C 【解析】 3.【xx年高考重慶卷第6題】已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=a kJ/mol C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-220 kJ/mol H-H、O=O和O-H鍵的鍵能分別為436、496和462 kJ/mol,則a為 A.-332 B.-118 C.+350 D.+130 4.【xx年高考上海卷第9題】1,3-丁二烯和2-丁炔分別與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程

10、式如下: CH2=CH-CH=CH2(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)+236.6kJ CH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)+272.7kJ 由此不能判斷 A.1,3-丁二烯和2-丁炔穩(wěn)定性的相對大小 B.1,3-丁二烯和2-丁炔分子儲存能量的相對高低 C.1,3-丁二烯和2-丁炔相互轉(zhuǎn)化的熱效應(yīng) D.一個碳碳叁鍵的鍵能與兩個碳碳雙鍵的鍵能之和的大小 【答案】D 5.【xx年高考海南卷第8題】某反應(yīng)過程能量變化如圖所示,下列說法正確的是 A.反應(yīng)過程a有催化劑參與 B.該反應(yīng)為放

11、熱反應(yīng),熱效應(yīng)等于ΔH C.改變催化劑,可改變該反應(yīng)的活化能 D.有催化劑條件下,反應(yīng)的活化能等于E1+E2 6.(xx海南卷)5.已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) △H1 2 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) △H2 C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3 則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的△H為 A.12△H3+5△H2-2△H1 B.2△H1-5△H2-

12、12△H3 C.12△H3-5△H2 -2△H1 D.△H1-5△H2-12△H3 7.(xx天津卷)1.運用有關(guān)概念判斷下列敘述正確的是( ) A.1molH2燃燒放出的熱量為H2的燃燒熱 B.Na2SO3和H2O2的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng) C.和互為同系物 D.BaSO4的水溶液不導(dǎo)電,故BaSO4是弱電解質(zhì) 8.(xx全國新課標Ⅱ卷)12.在1200℃時,天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應(yīng) ①H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1 ②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) △H2 ③H2S(g)

13、+O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3 ④2S(g) =S2(g) △H4 則△H4的正確表達式為( ) A.△H4=2/3(△H1+△H2-3△H3) B.△H4=2/3(3△H3-△H1-△H2) C.△H4=3/2(△H1+△H2-3△H3) D.△H4=3/2(△H1-△H2-3△H3) 9.(xx重慶卷)6.已知:P4(s)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1 P4(s)+10Cl2(g)=4PCl5(g) ΔH=?bkJ·mol-1 P4具有正四面體結(jié)構(gòu),PCl5中P-Cl鍵的鍵能

14、為ckJ·mol-1,PCl3中P-Cl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol-1 下列敘述正確的是( ) A.P-P鍵的鍵能大于P-Cl鍵的鍵能 B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的反應(yīng)熱ΔH C.Cl-Cl鍵的鍵能kJ·mol-1 D.P-P鍵的鍵能為kJ·mol-1 10.(xx上海卷)9.將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入 鹽酸,反應(yīng)劇烈,醋酸逐漸凝固。由此可見 A.NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng) B.該反應(yīng)中,熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量 C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 D.反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

15、:NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O-Q 11.(xx·大綱版)9.反應(yīng) A+B →C(△H <0)分兩步進行 ① A+B→X (△H >0) ② X→C(△H < 0)下列示意圖中,能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是 12.(xx安徽卷) (4)在25℃、101Kpa下,已知13.5g的鋁單質(zhì)在氧氣中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài),放熱419KJ,該反應(yīng) 的熱化學(xué)方程式是 。 13.(xx廣東卷)31. (1)O3將I-氧化成I2的過程由3步反應(yīng)組成:

16、①I-(aq)+ O3(g)==IO-(aq)+O2(g) △H1 ②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq) △H2 ③HOI(aq)+ I-(aq)+ H+(aq)I2(aq)+H2O(l) △H3 總反應(yīng)的化學(xué)方程式為______,其反應(yīng)△H=______。 14.(xx全國新課標I卷)28. 二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過程包括以下四個反應(yīng): 甲醇合成反應(yīng): (i)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g)

17、 △H1 = -90.1kJ?mol-1 (ii)CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H2 = -49.0kJ?mol-1 水煤氣變換反應(yīng): (iii)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) △H3 = -41.1kJ?mol-1 二甲醚合成反應(yīng): (iV)2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) △H4 = -24.5kJ?mol-1 (3)由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為 。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分

18、析增加壓強對直接制備二甲醚反應(yīng)的影響 。 轉(zhuǎn)化率均增大,CH3OCH3產(chǎn)率增加。增加壓強使CO和H2濃度增加,反應(yīng)速率增大。 【課后反饋】 夯實基礎(chǔ): 1.(xx屆洛陽市期末)已知:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1 ① H2(g)===H2(l) ΔH2=-0.92 kJ·mol-1 ② O2(g)===O2(l) ΔH3=-6.84 kJ·mol-1 ③ H2O(g)===H2O(l) ΔH4=-44 kJ·mol-1 ④ 下列說法正確的是 A.上述四個反

19、應(yīng)都是吸熱反應(yīng) B.1 mol液態(tài)H2的能量大于1 mol氣態(tài)H2的能量 C.H2的燃燒熱(ΔH)為-285.8 kJ·mol-1 D.火箭中液氫燃燒的熱化學(xué)方程式為H2(l)+O2(l)===H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 2.(xx屆天津五區(qū)縣期末聯(lián)考)已知:①2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+483.6kJ/mol ②H2S(g)=H2(g)+S(g) △H=+20.1kJ/mol。下列判斷正確的是 A.氫氣的燃燒熱:△H=-241.8 kJ/mol B.相同條件下,充分燃燒1 mol H2(g)與1 molS(g)的混合物比充

20、分燃燒1 molH2S (g)放熱多20.1 kJ C.由①②知,水的熱穩(wěn)定性小于硫化氫 D.②中若生成固態(tài)硫,△H將增大 3.(xx屆海淀區(qū)期末)H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應(yīng):H2(g) +I2(g) 2HI(g) △H=—a kJ·mol-1 已知: H H I I H H I I c kJ·mol-1 鍵斷裂 b kJ·mol-1 鍵斷裂 (a、b、c均大于零) 下列說法不正確的是 A.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 B.?dāng)嚅_1 mol H-H鍵和1 mol I-I鍵所需能量大于斷開2 mol H-I鍵所需能量 C.?dāng)嚅_2 mol H

21、-I鍵所需能量約為(c+b+a) kJ D.向密閉容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反應(yīng)后放出的熱量小于2a kJ 4.(xx屆天津和平區(qū)期末)下列有關(guān)熱化學(xué)方程式書寫及對應(yīng)表述均正確的是 A.密閉容器中,9.6g硫粉與11.2g鐵粉混合加熱生成硫化亞鐵17.6 g時,放出19.12 kJ熱量。則 Fe(s)+S(s)=FeS(s) △H=-95.6kJ/mol B.稀醋酸與0.1 mol/LNaOH溶液反應(yīng):H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol C.已知1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水所放出的熱量為285.5 kJ,則水分解的

22、熱化學(xué)方程式: 2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+285.5kJ/mol D.已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ/mol,則可知C的燃燒熱△H=-110.5kJ/L 5. (xx屆北京石景山期末)下列圖像表達正確的是 A. 等質(zhì)量鋅粉與 足量鹽酸反應(yīng) B.氫氣與氧氣反應(yīng) 中的能量變化 C. 氣態(tài)氫化物 沸點 D. 催化反應(yīng)與非催化反應(yīng)過程中的能量關(guān)系 能力拓展: 6. (xx屆孝感一模)下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是 A.若2H2(g)+O2(g) ===2H2O(g) ΔH

23、=—483.6 kJ·mol-1,則H2燃燒熱為241.8 kJ·mol-1 B.若C(石墨,s) ===C(金剛石,s) ΔH>0,則石墨比金剛石穩(wěn)定 C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)  ΔH=—57.4 kJ·mol-1,則20.0g NaOH固體與稀鹽酸完全中和,放出28.7 kJ的熱量 D.已知2C(s)+2O2(g) ===2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g) =2CO(g) ΔH2,則ΔH1>ΔH2 7.(xx屆天津七校12月聯(lián)考)下列說法正確的是: A.在100 ℃、101 kPa條件下,1mol液態(tài)水氣化時需

24、要吸收40.69 kJ的熱量,則H2O(g)H2O(l) 的ΔH = +40.69 kJ·mol-1 B.已知CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-802.33kJ/mol,則CH4的燃燒熱為802.33 kJ C.H2(g)+Br2(g) =2HBr(g) △H=-72kJ·mol-1其它相關(guān)數(shù)據(jù)如下表: H2(g) Br2(g) HBr(g) 1?mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ 436 a 369 則表中a為230 D.已知S (g)+O2(g)=SO2(s);△H1,S (g)+O2(g)=SO2(g);△H2,則

25、△H2<△H1 8. (xx屆閘北期末) 碘在不同狀態(tài)下(固態(tài)或氣態(tài))與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下所示: ① H2(g) + I2(?)2HI(g)+9.48kJ ② H2(g) + I2(?)2HI(g)-26.48kJ 下列判斷正確的是 A.①中的I2為固態(tài),②中的I2為氣態(tài) B.②的反應(yīng)物總能量比①的反應(yīng)物總能量低 C.①的產(chǎn)物比反應(yīng)②的產(chǎn)物熱穩(wěn)定性更好 D.1mol 固態(tài)碘升華時將吸熱17kJ 【答案】A 9. (xx屆長寧期末)以下關(guān)于右圖說法正確的是 A.右圖表明催化劑可以改變反應(yīng)的熱效應(yīng) B.右圖表示某反應(yīng)能量的變化

26、與生成物狀態(tài)無關(guān) C.右圖表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化 D.右圖表明化學(xué)反應(yīng)不僅遵循質(zhì)量守恒定律,也遵循能量守恒 10.(河北冀州中學(xué)xx高三上期中) 已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1452 kJ·mol-1 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 下列說法正確的是( ) A.H2(g)的燃燒熱為571.6 kJ·mol-

27、1 B.同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒,H2(g)放出的熱量多 C.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 D.3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=+135.9 kJ·mol-1 自我提升: 11. (xx屆天水市秦安縣期末)分析下表中的四個熱化學(xué)方程式,判斷氫氣和丙烷的燃燒熱分別是 “嫦娥一號” 發(fā)射火箭燃料 液氫(H2) ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1 ②2H2(l)+O2(l)=2H2O(g) △

28、H=-482.6kJ·mol-1 北京奧運會“祥云” 火炬燃料 丙烷(C3H8) ③C3H8(l)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)△H=-xx.8kJ·mol-1 ④C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2221.5kJ·mol-1 A.571.6 kJ·mol-1,2221.5kJ·mol-1 B.241.3 kJ·mol-1,xx.8 kJ·mol-1 C.285.8 kJ·mol-1,xx.8 kJ·mol-1 D.285.8 kJ·mol-1,2221.5 kJ·mol-1 12.(甘肅

29、張掖xx一診)(14分)氨是氮循環(huán)過程中的重要物質(zhì),氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方 法。 (1)根據(jù)圖1提供的信息,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式????????? ?????? , 在圖1中曲線??????? (填“a” 或“b”)表示加入鐵觸媒的能量變化曲線。 13.(廣東省華附、省實、廣雅、深中四校xx上學(xué)期期末聯(lián)考) (3)已知:3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g) △H=–47 kJ/mol Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) △H= +19 kJ/mol Fe

30、O(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) △H=–11 kJ/mol 則Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)的△H= 。 14.(東莞市xx屆高三上學(xué)期調(diào)研)(16分)I.高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應(yīng)為: Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H (1)已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨)==2Fe(s) + 3CO(g) △H1 ②C(石墨)+ CO2(g) == 2CO(g) △H2 則△H__

31、_________________(用含△H1 、△H2的代數(shù)式表示)。 15.(湛江市xx屆高中畢業(yè)班調(diào)研)(16分)甲醇可作為燃料電池的原料。以CH4和H2O為原料,通過 下列反應(yīng)來制備甲醇。 I:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ?molˉ1 II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-129.0kJ?molˉ1 (1)CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為 。 【名師小結(jié)】 化學(xué)反應(yīng)與能量在高考題考查多為概念理解、方程式的書寫及計算。在一輪復(fù)習(xí)中要注重對概念的理解(特別是燃燒熱和中和熱),以及理論的應(yīng)用,如熱化學(xué)方程式中計量系數(shù)表示物質(zhì)的量與反應(yīng)熱的對應(yīng),掌握相應(yīng)的方法及規(guī)律(蓋斯定律)進行針對性的訓(xùn)練,就可以解決。

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