1、考点18化学能和热能 题组一基础小题1下列反应属于放热反应的是()稀硫酸与氢氧化钾溶液反应锌与稀硫酸的反应生石灰变成熟石灰的反应氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合反应石灰石高温煅烧灼热的炭与CO2反应甲烷与O2的燃烧反应A BC D答案B解析中和反应、金属与酸的反应、燃烧反应以及大部分化合反应均为放热反应。2根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是()碳酸钙的热分解示意图ACO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B该反应的焓变大于零C该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应答案D解析因为碳酸钙
2、受热分解是吸热反应，必有CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，焓变大于零，故A、B正确；在CaCO3中，Ca2和CO之间存在离子键，CO中C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，新键形成放出能量，C正确；需要加热才发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应，就是放热反应，D错误。3下列说法或表示方法正确的是()A在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJmol1B等量的白磷蒸气和白磷固体分别完全燃烧，后者放出热量多
3、C根据中和热H57.3 kJmol1，可知将含0.5 mol H2SO4的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量一定等于57.3 kJD由C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.9 kJmol1可知，石墨比金刚石稳定答案D解析热化学方程式的计量数代表物质的量，则H571.6 kJmol1，A错误；气态白磷的总能量高于固态白磷的，所以气态白磷燃烧放出的热量多，B错误；中和热是在一定条件下，稀溶液中酸和碱反应生成1 mol水时所放出的热量，没有指明H2SO4是浓还是稀，所以C不一定正确；选项D中反应是吸热反应，因此石墨的总能量低于金刚石的总能量，所以石墨比金刚石稳定，D正确，答案选D。4
4、盖斯是热化学的奠基人，他于1840年提出盖斯定律，对这一定律的理解，以下说法不正确的是()A不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的B化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关C可以直接测量任意反应的反应热D可以用已经精确测定的反应的热效应来计算难于测量或无法测量的反应的热效应答案C解析有些反应的反应热是无法直接测量的。5已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H24HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H3N2(g)3H2(g)2NH3(g)H42NH3(g)3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g)H5
5、下列关于上述反应焓变的判断正确的是()AH10，H20 BH30，H40CH2H4H5 DH3H12H2答案D解析2H2(g)O2(g)=2H2O(g)属于放热反应，故H10。H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)属于放热反应，故H20。4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)属于放热反应，故H30。N2(g)3H2(g)2NH3(g)属于放热反应，故H40，故A、B错误；根据盖斯定律，H2(H4H5)，H3H12H2，故C错误，D正确。6已知反应：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1N2(g)O2(g)=NO2(g)H2N2(g)H2(g)=NH3(g)H3则反应2NH3(g
6、)O2(g)=2NO2(g)3H2O(g)的H为()A2H12H22H3 BH1H2H3C3H12H22H3 D3H12H22H3答案D解析由题意把已知反应依次编号为、，根据盖斯定律将方程式322得2NH3(g)O2(g)=2NO2(g)3H2O(g)H3H12H22H3。7已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol12CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1452 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1下列说法正确的是()AH2(g)的燃烧热为571.6 kJmol1B同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃
7、烧，H2(g)放出的热量多C.H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)H2O(l)H57.3 kJmol1D3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H135.9 kJmol1答案B解析由燃烧热的定义可知H2(g)的燃烧热为285.8 kJmol1，A错误；1 g氢气和1 g甲醇燃烧放出的热量分别是 kJ、 kJ，所以同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多，B正确；由于存在离子反应SOBa2=BaSO4，因此该反应的反应热不是57.3 kJmol1，C错误；已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1，2CH
8、3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1452 kJmol1，则根据盖斯定律可知(3)2得到3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H131.4 kJmol1，D错误。8已知NH3H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的H24.2 kJmol1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热H57.3 kJmol1。则NH3H2O在水溶液中电离的H等于()A69.4 kJmol1 B45.2 kJmol1C69.4 kJmol1 D45.2 kJmol1答案D解析根据题意先写出下列热化学方程式：NH3H2O(aq)H(aq)=NH(aq)H2O(l)H12.1
9、 kJmol1；H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。根据盖斯定律由得：NH3H2O(aq)=NH(aq)OH(aq)H45.2 kJmol1，由此可知D正确。题组二高考小题9(2019北京高考)下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)()答案B解析氯化钠是强电解质，溶于水完全电离，其电离方程式为NaCl=NaCl，A正确；惰性电极电解氯化铜溶液，其电解方程式为CuCl2CuCl2，B错误；醋酸属于弱电解质，在水中发生部分电离，其电离方程式为CH3COOHCH3COOH，C正确；根据示意图中氢气与氯气反应生成HCl，可知反应的热化学方程式为H
10、2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1，D正确。10(2019江苏高考)氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是()A一定温度下，反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)能自发进行，该反应的H0B氢氧燃料电池的负极反应为O22H2O4e=4OHC常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.021023D反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)的H可通过下式估算：H反应中形成新共价键的键能之和反应中断裂旧共价键的键能之和答案A解析2H2(g)O2(g)=2H2O(g)，反应前后气体分子数减少，S0，根据化学反应自
11、发性的判据HTS0知，该反应的H0，A正确；氢氧燃料电池的负极为H2失电子发生氧化反应，正极为O2得电子发生还原反应，B错误；常温常压下，气体摩尔体积数值未知，无法计算11.2 L H2的物质的量，故无法确定电子转移数目，C错误；H反应物的键能之和生成物的键能之和，D错误。11(2017江苏高考)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是()C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H1a kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2b kJmol1CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H3c kJmol12CH3OH(g)=CH3
12、OCH3(g)H2O(g)H4d kJmol1A反应、为反应提供原料气B反应也是CO2资源化利用的方法之一C反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(l)的H kJmol1D反应2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)的H(2b2cd) kJmol1答案C解析反应的反应物是反应、的产物，所以反应、为反应提供原料气，A正确。反应是CO2与H2反应制取甲醇，是CO2资源化利用的方法之一，B正确；该反应产物H2O为气态时，H kJmol1，C错误；根据盖斯定律，反应22可得反应2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)的H(2b2cd) kJmol1，D正确
13、。题组三模拟小题12(2019湖南长郡中学、江西九江一中等十四校联考)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在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)H2a kJmol1C该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能DHE1E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反
14、应热答案B解析由题图可知，该反应的正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，升高温度可提高活化分子的百分数，A正确；在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，放热a kJ，由于该反应为可逆反应，反应生成的SO3(g)的物质的量小于1 mol，所以2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的反应热不等于2a kJmol1，B不正确；该反应为放热反应，其H0，所以反应物的总键能小于生成物的总键能，C正确；HE1E2，使用催化剂能改变反应的活化能，但不改变反应热，D正确。13(2019重庆六校联考)近年来化学家们发现用铈(Ce)的氧化物可高效制
15、取H2，制备原理如图所示，已知02，下列说法不正确的是()A太阳能最终转变为化学能BT1050 时，CeO2比CeO2稳定CCeO2是水分解的催化剂D两步反应均属于氧化还原反应答案B解析由题图可知，太阳能最终转化为氧气和氢气中的能量，所以太阳能最终转变为化学能，A正确；T03SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4SiHCl3(g)H202SiCl4(g)H2(g)Si(s)HCl(g)3SiHCl3(g)H3反应的H3_(用H1，H2表示)。温度升高，反应的平衡常数K_(填“增大”“减小”或“不变”)。答案(1)116(2)C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)或C(s)CO2(g
16、)=2CO(g)(3).Si(s)3HCl(g)SiHCl3(g)H2(g)H225 kJmol1.H2H1减小解析(1)由盖斯定律可得，4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H2H32H22H1(121 kJmol1)2(20 kJmol1)2(83 kJmol1)2116 kJmol1。(2)根据盖斯定律，式式可得：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H1H2，则(式式)式可得：C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)H；式式可得：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H1H2，则(式式)式可得：C(s)CO2(g)=2CO(g)H。因此
17、，要求反应式的H3，还必须利用反应C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)或C(s)CO2(g)=2CO(g)的H。(3).根据题干知，反应的热化学方程式为Si(s)3HCl(g)SiHCl3(g)H2(g)H225 kJmol1。SiHCl3属于共价化合物，其电子式为.根据盖斯定律即可得，所以H3H2H1。由于H20，所以H3Eb(2)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应4HClO22Cl22H2O可实现氯气的循环利用。已知：反应中4 mol HCl被氧化时放出115.6 kJ的热量，则反应的热化学方程式是_。已知：O=O键和ClCl键的键能分别为498 kJmo
18、l1和243 kJmol1，则断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需的能量相差_kJ，H2O中的HO键比HCl中的HCl键_(填“强”或“弱”)。答案(1)BC(2)4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJmol131.9强解析(1)根据图像可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，正反应是放热反应，A错误；由于正反应是放热反应，所以断裂反应物中的化学键吸收的总能量少，形成生成物中的化学键放出的能量多，B正确；根据图像，a是没有使用催化剂的情况，活化能较高，b是使用催化剂的情况，活化能较低，a与b相比，EaEb，C正确。(2)反应方程式中，4 mol HCl全部作还原剂，热化学方程式是4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJmol1。H反应物的总键能生成物的总键能，即115.6 kJmol14E(HCl)498 kJmol12243 kJmol14E(OH)，E(OH)E(HCl)31.9 kJmol1，则断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需的能量相差31.9 kJ，即H2O中的HO键比HCl中的HCl键强。