2021届高三化学一轮复习重点考点逐个练习化学能与热能(含详解)

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2021届高三化学一轮复习重点考点逐个练习:化学能与热能(含详解) 命题角度 重点考查有关反应热及焓变的概念,热化学方程式的书写以及利用盖斯定律、化学键进行焓变的计算等 备考启示 在备考中应注意以下三个方面的复习:化学反应中能量变化;热化学方程式的书写规则及有限制条件的热化学方程式的书写;利用盖斯定律进行有关反应焓变的计算 1. 下列说法中正确的是( )。 A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化 B.破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时,该反应为吸热反应 C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0 D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关 【解析】A项,物质变化与能量变化是化学反应的两大特征,错误;B项,该反应为放热反应,错误;D项,ΔH与化学计量数成正比,错误。 【答案】C 2. 化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:

下列关于合成氨反应的叙述中不正确...的是( )。 A.该过程表明,在化学反应中存在化学键的断裂与形成 B.在催化剂的作用下,反应物的化学键变得容易断裂 C.过程②需吸收能量,过程③则放出能量 D.常温下该反应难以进行,是因为常温下生成物的化学键难以形成 【解析】由图可知,每3个氢气分子和1个氮气分子断键得到原子,然后生成2个氨分子,生成氨分子之前是氢原子和氮原子,A项正确;合成氨的反应在催化剂作用下,反应速率加快,意味着反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成变得更容易,B项正确;化学键的断裂需要吸收能量,化学键的形成则放出能量,从图中可看出②为化学键的断裂过程,③为新的化学键的形成过程,C项正确;化学键的断裂需要吸收能量,所以该反应在常温下难以进行,D项错误。 【答案】D 3. 反应2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)能量变化如图所示,下列说法正确的是( )。 A.由于是分解反应,所以该反应吸热 B.途径b改变了反应的焓变 C.1 mol H2O2(l)的能量高于1 mol H2O(l)的能量 D.途径a放出的热量多 【解析】分解反应不一定是吸热反应,且从图中可知,生成物总能量小于反应物总能量,故该反应为放热反应,A项错误;反应的焓变只与反应的始态和终态有关,与变化途径无关,即a、b途径反应的焓变相同,B、D两项错误;由图可知,2 mol H2O2(l)的能量大于2 mol H2O(l)、1 mol O2(g)的能量之和,所以1 mol H2O2(l)的能量大于1 mol H2O(l)的能量,C项正确。 【答案】C 4.已知:①1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。 ②Si(s)+O2(g)SiO2(s) ΔH,其反应过程与能量变化如图所示。

③ 化学键 Si—O OO Si—Si 断裂1 mol共价键所需的能量/kJ 460 500 176

下列说法正确的是( )。 A.晶体硅光伏发电将化学能转化为电能 B.二氧化硅的稳定性小于硅的稳定性 C.ΔH=-988 kJ· mol-1 D.ΔH=a-c 【解析】晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能,A项错误;根据化学键的键能判断,断裂1 mol二氧化硅需要的能量为4×460 kJ=1840 kJ,断裂1 mol晶体硅需要的能量为2×176 kJ=352 kJ,故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性,B项错误;Si(s)+O2(g)SiO2(s) ΔH=(176×2+500-460×4) kJ·mol-1=-988 kJ·mol-1,C项正确;根据图中信息可知,ΔH=-c=b-a,D项错误。 【答案】C 5. 下列热化学方程式书写正确的是( )。

A.2SO2+O22SO3 ΔH=-196.6 kJ· mol-1 B.H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ· mol-1 C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ D.C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=+393.5 kJ· mol-1 【解析】没有注明反应物、生成物的状态,A项错误;ΔH的单位为kJ· mol-1,C项错误;C与O2反应生成CO2,该反应为放热反应,ΔH<0,D项错误。 【答案】B 6. 实验测得:101 kPa 时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是( )。 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 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.② B.②④ C.②③④ D.①④ 【解析】1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量,则热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,故①③均错误,②正确;1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量,则热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,故④正确。 【答案】B 7. 一定条件下,化学反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的能量变化如图所示,则反应的热化学方程式可表示为( )。

A.H2(g)+12O2(g)H2O(g) ΔH=(a+b) kJ·mol-1 B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=2(b-a) kJ·mol-1 C.H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=(b+c-a) kJ·mol-1 D.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1 【解析】由图可知,A项,ΔH=(a-b) kJ·mol-1;B项,ΔH=2(a-b) kJ·mol-1;C项,ΔH=(a-b-c) kJ·mol-1;D项,ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1。 【答案】D 8. 下列热化学方程式或叙述正确的是( )。 A.1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1 B.12 g石墨转化为CO时,放出110.5 kJ的热量:2C(石墨,s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1 C.已知H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1,则反应2H2O(l)2H2(g)+O2(g)的ΔH=+572 kJ·mol-1 D.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应后放出46.2 kJ的热量 【解析】A项,放热反应,ΔH<0,错误;B项,12 g C的物质的量为1 mol,ΔH=-221.0 kJ·mol-1,错误;C项,已知反应为放热反应,则其逆反应为吸热反应,ΔH为“+”,ΔH与化学计量数成正比,正确;D项,该反应是可逆反应,0.5 mol N2和1.5 mol H2不能完全反应,错误。 【答案】C 9. 在测定中和热的实验中,下列说法正确的是( )。 A.使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率,减小实验误差 B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C.用 0.5 mol·L-1的NaOH溶液分别与 0.5 mol·L-1 的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同 D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有容量瓶、量筒、烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒 【解析】搅拌可加快反应速率,减小热量损耗带来的误差,A项正确;实验中温度计水银球应插入液面以下,且不能与小烧杯底部接触,B项错误;盐酸为强酸,醋酸为弱酸,弱酸电离要吸收能量,因此实验中二者测得的中和热数值不同,C项错误;在测定中和热的实验中不需要容量瓶,D项错误。 【答案】A 10. 相同条件下,下列各组热化学方程式(溶液中的反应均是在稀溶液之间进行的)中,ΔH1>ΔH2的是( )。 A.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH1; CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH2 B.H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH1;H+(aq)+NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+H2O(l) ΔH2 C.S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH1; S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH2 D.CO2(g)CO(g)+12O2(g) ΔH1; 2CO2(g)2CO(g)+O2(g) ΔH2 【解析】氢气燃烧是放热反应,ΔH1<0,石灰石的分解是吸热反应,ΔH2>0,故ΔH1和反应放出热量,强酸与强碱反应的中和热数值大于弱碱与强酸反应的中和热数值,故ΔH1错误;气态硫本身所具有的能量高于固态硫,其燃烧时所放出的热量比等量的固态硫放出的热量多,故ΔH1>ΔH2,C项正确;因CO燃烧生成CO2是放热反应,所以CO2分解是吸热反应,ΔH1为正值,前一个反

应吸收的热量小于后者,故ΔH1【答案】C 11. 在298 K、1.01×105 Pa下,将22 g CO2通入0.75 L 1.0 mol·L-1 NaOH溶液中充分反应,测得反应放出的热量为a kJ。已知该条件下1 mol CO2通入1 L 2.0 mol·L-1 NaOH溶液中充分反应放出的热量为b kJ。则CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式为( )。 A.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(2b-a) kJ·mol-1 B.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=+(4a-b) kJ·mol-1 C.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(4a-b) kJ·mol-1 D.2CO2(g)+2NaOH(aq)2NaHCO3(aq) ΔH=-(4a-b) kJ·mol-1 【解析】根据题意,22 g CO2通入750 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中充分反应,n(CO2)=22 g44 g·mol-1=0.5 mol,n(NaOH)=1 mol·L-1×0.75 L=0.75 mol。该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠,其热化学方程式为2CO2(g)+3NaOH(aq)NaHCO3 (aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l) ΔH=-4a kJ·mol-1①,又1 mol CO2通入1 L 2 mol·L-1 NaOH溶液中充分反应放出b kJ的热量,则热化学方程式为2NaOH(aq)+CO2(g)Na2CO3(aq)+H2O(l) ΔH=-b kJ·mol-1②,由盖斯定律可知,①-②可得,NaOH(aq)+CO2(g)NaHCO3(aq) ΔH=-(4a-b) kJ·mol-1。