2018届高考化学复习专题五 化学能与热能 含答案

【母题来源】2018年高考北京卷【母题题文】我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。

该历程示意图如下。

下列说法不正确．．．的是A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B．CH4→CH3COOH过程中，有C―H键发生断裂C．①→②放出能量并形成了C―C键D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【试题解析】A、根据反应历程，反应物是CH4和CO2，生成物是CH3COOH，因此总反应方程式为CH4＋CO2CH3COOH，原子利用率达到100%，故A说法正确；B、根据CH4＋CO2CH3COOH，根据甲烷和CH3COOH的结构简式，甲烷分子中一个C－H键发生断裂，故B说法正确；C、根据历程①的能量高于②的能量，说明此反应是放热反应，同时有C－C的形成，故C说法正确；D、催化剂对化学平衡的移动无影响，因此催化剂不能有效提高反应物的平衡转化率，故D说法错误。

【命题意图】本题考查原子利用率、化学反应中能量的变化、催化剂对化学平衡的影响。

解题的关键是准确分析示意图中的信息。

注意催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，催化剂不能改变ΔH、不能使化学平衡发生移动。

同时考查学生对简单化工流程的反应原理、能量的转化关系等知识的掌握和理解程度，同时关注了节能减排、工业三废资源化处理、开发利用新能源等社会热点问题。

【命题方向】化学反应中的能量变化属于逐渐强化的高考热点，涉及到焓变与化学键的关系，热化学方程式的书写和正误判断，反应热大小的比较和计算，燃烧热和中和热的理解与测定等。

本题在2018年以图像的形式考查化学基本理论知识，题目比较新颖，与2017年北京高考试题的第9题类似，2019年可能同样以科技成果用图像的形式考查学生分析问题的能力，运用化学基本理论或有机物的知识解决实际问题。

【得分要点】本题应从历程入手，找出反应物和生成物，书写出总反应方程式，然后根据“原子经济”的概念，即反应物的原子全部转化为期望的最终产物，判断A选项的正误；根据CH4和CH3COOH的结构简式或结构式，找出反应过程断键的位置、生成键的位置，从而判断B选项正误；根据化学反应中能量的变化，以及历程，判断出①到②属于放热还是吸热，从而判断出C选项正误；根据催化剂只影响化学反应速率，对化学平衡移动无影响，判断出D选项的正误。

1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。

2.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。

3.了解热化学方程式的含义。

4.了解焓变与反应热的含义。

了解ΔH＝H(反应产物)—H(反应物)表达式的含义。

5.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。

6.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。

热点题型一焓变与反应热例1、下图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是( )A.曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示两个化学反应的能量变化B.曲线Ⅱ可表示反应2KClO32KCl＋3O2↑的能量变化C.该反应不需要加热就能发生D.该反应的ΔH＝E2－E1解析本题考查了化学反应中的能量变化，意在考查考生对化学反应中能量变化本质的理解以及分减去反应物的总能量，D项正确。

答案 D【提分秘籍】1. 焓变与反应热①任何化学反应都是旧键断裂，新键形成的过程，都伴随着能量的变化。

其中断裂旧化学键吸收能量，形成新化学键放出能量。

②有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。

③化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。

如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O在常温常压下即可进行。

2.解答能量变化图像题的“三”关键(1)注意活化能在图示中的意义。

①从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能；②从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能。

(2)催化剂只影响正、逆反应的活化能，而不影响反应的ΔH。

(3)设计反应热的有关计算时，要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。

【举一反三】化学反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是( )A.该反应是吸热反应B.断裂1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键时能放出x kJ的能量C.断裂2 mol H—Cl键时需要吸收y kJ的能量D.2 mol HCl(g)的总能量高于1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量解析由图示可知：1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量高于2 mol HCl(g)的总能量，故该反应为放热反应，A项、D项错误；断裂化学键时需要吸收能量，B项错误、C项正确。

2018年高考化学真题分类汇编：化学反应中的能量变化（解析版附后）1．【2018北京卷】我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。

该历程示意图如下。

下列说法不正确．．．的是A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B．CH4→CH3COOH过程中，有C―H键发生断裂C．①→②放出能量并形成了C―C键D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率2．【2018江苏卷】下列说法正确的是A．氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能B．反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应C．3mol H2与1mol N2混合反应生成NH3，转移电子的数目小于6×6.02×1023D．在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快3．【2017江苏卷】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①C(s) + H2O(g)CO(g) + H2 (g) ΔH1 = a kJ·mol−1②CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2 (g) ΔH2 = b kJ·mol−1③CO2 (g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH3 = c kJ·mol−1④2CH3OH(g)CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH4 = d kJ·mol−1A．反应①、②为反应③提供原料气B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一C．反应CH3OH(g)12CH3OCH3 (g) +12H2O(l)的ΔH =2dkJ·mol−1D．反应2CO(g) + 4H2 (g) CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·mol−14．【2016海南卷】油酸甘油酯（相对分子质量884）在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)+80O2(g)＝57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ。

1．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH＝x kJ·mol－1已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol－12K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol－1则x为( )A．3a＋b－c B．c－3a－b C．a＋b－c D．c－a－b 答案 A解析①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1②S(s)＋2K(s)===K2S(s)'ΔH2＝b kJ·mol－1③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)'ΔH3＝c kJ·mol－1S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH＝x kJ·mol－1，根据盖斯定律：②－③＋3×①可得：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝(3a＋b－c) kJ·mol－1，故x＝3a＋b－c，选项A正确。

2．室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2，CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=====△CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。

则下列判断正确的是( )A．ΔH2>ΔH3B．ΔH1<ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3答案 B解析本题考查化学反应中的能量变化及盖斯定律的应用。

第1讲化学能与热能[考纲解读] 1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。

2.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。

3.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

4.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。

考点一化学反应的焓变1．化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：________变化和__________变化。

(2)化学反应中的两大守恒：________守恒和__________守恒。

(3)化学反应中的能量转化形式：________、光能、电能等。

通常主要表现为________的变化。

2．焓变、反应热(1)定义：在________条件下进行的反应的____________。

(2)符号：________。

(3)单位：____________或____________。

3．吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。

(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析(3)反应热ΔH的基本计算公式ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和(4)常见放热反应①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化。

(5)常见吸热反应①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应。

4．盖斯定律对于一个化学反应，无论是________完成，还是__________完成，其反应的焓变是________的。

如由A到B可以设计如下两个途径：途径一：A→B(ΔH)途径二：A→C→B(ΔH1+ΔH2)则焓变ΔH、ΔH1、ΔH2的关系可以表示为ΔH= 。

1．同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个放出的热量多，为什么？2．放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不反应，对吗？3．做实验时，不管吸热反应和放热反应都用到酒精灯，怎样判断该反应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热的目的是什么？4．某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是( )A．反应过程可表示为―→―→B．E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C．正反应的热效应为ΔH＝E1－E2<0，所以正反应为放热反应D．此图中逆反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以逆反应为放热反应5．(2011·重庆理综，13)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。

绝密★启用前 2017-2018学年度达拉特旗一中学校3月月考卷 试卷副标题 考试范围：xxx ；考试时间：100分钟；命题人：xxx 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷（选择题）请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题 1．某科学家利用二氧化铈(CeO 2)在太阳能作用下将H 2O 、CO 2转变为H 2、CO 。

其过程如下：下列说法不正确的是 A ．该过程中CeO 2没有消耗 B ．该过程实现了太阳能向化学能的转化 C ．如图中△H 1=△H 2+△H 3 D ．以CO 和O 2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH −−2e −23CO +2H 2O 2．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A ．已知P(s ，白磷)P(s ，红磷) ΔH<0，则白磷比红磷稳定 B ．已知2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(g) ΔH=−483.6 kJ·mol −1，则氢气的燃烧热为 241.8 kJ·mol −1 C ．已知2C(s)+2O 2(g)2CO 2(g) ΔH=a 2C(s)+O 2(g)2CO(g) ΔH=b ，则 a>b D ．已知 NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H 2O(l) ΔH=−57.3 kJ·mol −1，则含 40.0 g NaOH 的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ 的热量 3．某化学反应2X(g)Y(g)+Z(s)的能量变化如图所示。

下列说法正确的是A ．引发该反应一定需要加热或点燃等条件B ．E 1是逆反应的活化能，E 2是正反应的活化能C ．催化剂能减小E 1和E 2，但不改变反应的焓变D ．X 、Y 、Z 表示的反应速率之比为2∶1∶1 4．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=−297.2 kJ·mol −1(反应热) D ．2NO 22NO+O 2 ΔH=+116.2 kJ·mol −1(反应热) 5．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH 前者大于后者的是 ①C(s)+O 2(g)CO 2(g) ΔH 1，C(s)+12O 2(g)CO(g) ΔH 2；②NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H 2O(l) ΔH 3，NaOH(aq)+HNO 3(aq)NaNO 3(aq)+H 2O(l) ΔH 4；③H 2(g)+12O 2(g)H 2O(l) ΔH 5，2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(l) ΔH 6；④CaCO 3(s)CaO(s)+CO 2(g) ΔH 7，CaO(s)+H 2O(l)Ca(OH)2(s) ΔH 8。

第20讲化学能与热能【考纲要求】 1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。

2.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。

3.了解焓变与反应热的含义。

4.了解热化学方程式的含义，能正确书写化学方程式。

理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。

5.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。

考点一|焓变与反应热(基础送分型——自主学习)授课提示：对应学生用书第99页[巩固教材知识]1．化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等，通常主要表现为热能的变化。

2．焓变、反应热(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。

(2)符号：ΔH。

(3)单位：kJ·mol－1(或kJ/mol)。

3．吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度理解。

(2)从化学键变化的角度理解。

(3)记忆常见的吸热反应和放热反应①吸热反应：大多数分解反应、盐的水解反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。

②放热反应：大多数化合反应、中和反应、金属与酸的反应、所有的燃烧反应。

4．燃烧热(1)概念：25 ℃、101 kPa 时，1_mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的能量。

(2)意义：C 的燃烧热为393.5 kJ·mol －1，表示在25 ℃、101 kPa 条件下，1_mol_C 完全燃烧生成CO 2气体时放出393.5_kJ 热量。

(3)元素燃烧生成的稳定氧化物： C ―→CO 2(g)、H ―→H 2O(l)、S ―→SO 2(g)。

5．中和热(1)概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1_mol_H 2O(l)时的反应热。

(2)表示方法：强酸和强碱发生反应的中和热都约为57.3 kJ/mol ，用热化学方程式表示为H ＋(aq)＋OH －(aq)===H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol 。

2018高考化学选择题满分策略--化学能与热能选择题满分策略第一篇专题五化学能与热能复习题1．(2017天津理综，3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能答案A解析A项，硅太阳能电池工作时，发生光电效应，使光能转化成电能，与氧化还原反应无关；B项，锂离子电池放电时，正极和负极分别发生还原反应和氧化反应，使化学能转化成电能；C项，电解质溶液导电时，阴极和阳极分别发生还原反应和氧化反应，使电能转化成化学能；D项，葡萄糖在酶的作用下发生氧化还原等一系列反应的同时为人类生命活动提供能量，使化学能转化成热能。

2．(2017江苏，8)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()①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH1＝akJmol－1②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝bkJmol－1③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝ckJmol－1④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝dkJmol－1 A．反应①、②为反应③提供原料气B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一C．反应CH3OH(g)===12CH3OCH3(g)＋12H2O(l)的ΔH＝d2kJmol－1D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH ＝(2b＋2c＋d)kJmol－1答案C解析A项，反应①、②提供CO2和H2，正确；B项，反应③将CO2转化为有机原料，是CO2的资源化利用，正确；C项，反应生成液态水，放出热量大于d2，错误；D项，目标反应可由反应②×2＋③×2＋④获得，计算反应热为(2b＋2c＋d)kJmol－1，正确。

化学能与热能一、选择题（每题有1-2个选项符合题意）1．下列关于化学反应的说法，不正确的是( )A．能量变化是化学反应的基本特征之一B．能量变化可以体现为热能、光能、电能等C．化学反应中能量变化的大小与反应物的多少无关D．化学反应中的能量变化，主要原因是化学键的断裂和形成2．下列过程一定释放出能量的是（）A．化合反应B．分解反应C．分子拆成原子D．原子组成分子3．释放能量的化学反应一定是( )A．断开反应物中的化学键吸收的能量小于形成生成物中的化学键放出的能量B．断开反应物中的化学键吸收的能量大于形成生成物中的化学键放出的能量C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．反应物的总能量低于生成物的总能量4．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（）A．碳酸钙受热分解B．乙醇燃烧C．铝粉与氧化铁粉末反应D．氧化钙溶于水5．下列关于吸热反应说法正确的是（）A．凡需加热的反应一定是吸热反应B．只有分解反应才是吸热反应C．使用催化剂的反应是吸热反应D．CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应6．已知反应A＋B＝C＋D的能量变化如下图所示，下列说法正确的是( )A．该反应为放热反应B．该反应为吸热反应C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．该反应只有在加热条件下才能进行7．航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：2NH4ClO4N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑；下列对此反应的叙述中错误的是（）A．上述反应属于分解反应B．在反应中高氯酸铵只能起氧化剂作用C．上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行D．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能8．燃烧相同质量的氢气，生成液态水放出热量Q1，生成气态水放出热量为Q2，则Q1和Q2的关系是（）A．相等B．大于C．小于D．无法确定9．在H2燃烧的反应中，破坏１mol 氢氢化学键消耗的能量为Q1kJ, 破坏１mol 氧氧化学键消耗的能量为Q2kJ，形成１mol 氢氧化学键释放的能量为Q３kJ，下列关系式正确的是（）A．Q1＋Q2＞Q3B．2Q1＋Q2＞4Q3C．Q1＋Q2＜Q3D．2Q1＋Q2＜4Q310．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程，共价键的键能是两种原子间形成1mol共价键（或其逆过程）时释放（或吸收）的能量。