1、專題檢測五化學能與熱能一、選擇題(每小題6分，共60分)1下列關于熱化學反應的描述中正確的是()A鹽酸和氫氧化鈉溶液反應的中和熱H57.3 kJ·mol1，則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱H2×(57.3) kJ·mol1BCO(g)的燃燒熱是283.0 kJ·mol1，則2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反應的H2×283.0 kJ·mol1C需要加熱才能發生的反應一定是吸熱反應D1 mol甲烷燃燒生成氣態水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱解析：選項A，中和熱是指在一定條件下強酸與強堿的稀溶液反應生成1 mol H2

2、O所放出的熱量，不需要乘以2，且H2SO4和Ca(OH)2反應生成的CaSO4是微溶物，因此該反應的中和熱不是57.3 kJ·mol1；選項C，加熱是化學反應的條件，與反應放熱和吸熱無關，如FeSFeS為放熱反應；選項D，燃燒熱是指1 mol的物質完全燃燒生成穩定的化合物所放出的熱量，這里的穩定化合物包含兩層意思，一是化合物穩定，如C(碳)燃燒可生成CO和CO2中，其中CO2比CO穩定，二是化合物的狀態穩定，如氣態的水就不如液態的水穩定。答案：B2烷烴的燃燒熱如下表：化合物燃燒熱(kJ·mol1)化合物燃燒熱(kJ·mol1)甲烷891.0正丁烷2 878.0乙烷

3、1 560.8異丁烷2 869.6丙烷2 221.5 2甲基丁烷3 531.3下列表述正確的是()A正戊烷的燃燒熱大約在3 540 kJ·mol1左右B熱穩定性：正丁烷異丁烷C乙烷燃燒的熱化學方程式為2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(l)；H1 560.8 kJ·mol1D相同質量的烷烴，碳的質量分數越大，燃燒放出的熱量越多解析：根據正丁烷和異丁烷的燃燒熱數據可推測正戊烷的燃燒熱比2甲基丁烷的燃燒熱略大些，也可結合后面選項進一步驗證；燃燒熱數值上等于反應物的總能量減去生成物的總能量，正丁烷和異丁烷完全燃燒生成的物質相同，故正丁烷的能量大于異丁烷，即正丁烷

4、的熱穩定性小于異丁烷，B項錯誤；C項中H應該為3 121.6 kJ·mol1，C項錯誤；D項中1 g CH4燃燒放出55.69 kJ的熱量，1 g C2H6燃燒放出52.03 kJ的熱量，甲烷中碳的質量分數比乙烷中的小，但是甲烷放出的熱量多，D項錯誤。答案：A3已知：(1)H2(g)O2(g)=H2O(g)；H1a kJ·mol1(2)2H2(g)O2(g)=2H2O(g)；H2b kJ·mol1(3)H2(g)O2(g)=H2O(l)；H3c kJ·mol1(4)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)；H4d kJ·mol1下列關系式正確的是

5、()Aac0 Bbd0C2ab0 D2cd0解析：H2在O2中燃燒為放熱反應，a、b、c、d都小于0，所以B、D項均不正確；(1)式(3)式得H2O(l)=H2O(g)；HH1H3(ac) kJ·mol1，而H0，即ac0，ac，A項不正確；比較(1)、(2)兩個熱化學方程式得b2a。答案：C4如圖為反應A2B22AB的能量變化示意圖，下列敘述中正確的是()A正反應為吸熱反應B正反應的反應熱為H1C加入催化劑，該反應的反應熱增大D加入催化劑，H1減小，H2增大解析：反應物的總能量小于生成物的總能量，所以正反應是吸熱的，A對；正反應的反應熱等于H1H2，B錯；催化劑只是降低活化能，H1

6、和H2都減小，但差值不變，即不影響焓變，C、D錯。答案：A5常溫下，1 mol化學鍵分解成氣態原子所需要的能量用E表示結合表中信息判斷下列說法不正確的是()共價鍵HHFFHFHClHIE(kJ·mol1)436157568432298A.432 kJ·mol1E(HBr)298 kJ·mol1B表中最穩定的共價鍵是HF鍵CH2(g)2H(g)H436 kJ·mol1DH2(g)F2(g)=2HF(g)H25 kJ·mol1解析：由于HBr鍵的鍵長在HCl鍵和HI鍵的鍵長之間，所以其鍵能在HCl鍵和HI鍵之間，A正確。表中HF鍵的鍵能最大，所以H

7、F鍵最穩定，B正確。1 mol H2斷裂1 mol HH鍵吸收436 kJ能量，C正確。D項，H反應物的總能量生成物的總能量(436157568×2) kJ·mol1543 kJ·mol1，D錯誤。答案：D6(2014·重慶聯考)已知：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H206 kJ/molCH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247 kJ/molCH鍵的鍵能約為413 kJ/mol，OH鍵的鍵能約為463 kJ/mol，HH鍵的鍵能約為436 kJ/mol，則CO2中C=O鍵的鍵能約為()A797.5 kJ/mol B900

8、.5 kJ/molC962.5 kJ/mol D1 595 kJ/mol解析：本題考查蓋斯定律的應用與反應熱的計算。題中兩反應依次編號為、，根據蓋斯定律，由×2得CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJ/mol。設C=O鍵的鍵能為x kJ/mol，則413×4463×42x436×4165，解得x797.5。答案：A7(2014·陜西質檢)已知：2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s)H701.0 kJ/mol2Hg(l)O2(g)=2HgO(s)H181.6 kJ/mol則反應Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(

9、l)的H為()A519.4 kJ/mol B259.7 kJ/molC259.7 kJ/mol D519.4 kJ/mol解析：本題主要考查蓋斯定律的應用，意在考查考生對蓋斯定律和反應熱的理解及計算能力。第一個熱化學方程式減去第二個熱化學方程式得2Zn(s)2HgO(s)=2ZnO(s)2Hg(l)H519.4 kJ/mol，該方程式除以2即得Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)H259.7 kJ/mol。因此選項C正確。答案：C8下列說法正確的是()A如圖可以表示水分解過程中的能量變化B若2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJ/mol，則碳的燃燒熱為110.5 kJ/

10、molC需要加熱的反應一定是吸熱反應，常溫下能發生的反應一定是放熱反應D已知：反應H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)Ha kJ/mol；：且a、b、c均大于零，則斷開1 mol HCl鍵所需的能量為(abc) kJ/mol解析：本題考查了化學反應過程中的能量變化，意在考查考生對化學反應中能量變化的有關概念的理解以及對圖象的分析能力。A項，水的分解為吸熱反應，生成物的總能量大于反應物的總能量，且催化劑可有效降低反應的活化能，正確；B項，燃燒熱的概念中強調完全反應，而該項反應中生成物為CO，錯誤；C項，常溫下能發生的反應不一定是放熱反應，如在常溫下Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl

11、的反應為吸熱反應，需要加熱的反應也不一定是吸熱反應，錯誤；D項，根據化學反應的過程為舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程，且斷裂化學鍵吸收能量，形成化學鍵放出能量，可知斷開1 mol HCl鍵所需的能量為(abc) kJ/mol。答案：A9已知乙炔與苯蒸氣完全燃燒的熱化學方程式如下：C2H2(g)5/2O2(g)2CO2(g)H2O(l)H1 300 kJ/molC6H6(g)15/2O2(g)6CO2(g)3H2O(l)H3 295 kJ/mol下列說法正確的是()A1 mol C2H2(g)完全燃燒生成氣態水時放熱大于1 300 kJB1 mol C6H6(l)完全燃燒生成液態水時放熱大于3

12、295 kJC相同條件下，等質量的C2H2(g)與C6H6(g)完全燃燒，C6H6(g)放熱更多DC2H2(g)三聚生成C6H6(g)的過程屬于放熱反應解析：本題考查反應熱及熱化學方程式，意在考查考生的分析判斷能力。液態水生成氣態水要吸熱，則A中放熱應小于1 300 kJ，錯誤；液態苯的能量比氣態苯的能量低，則B中放出熱量應小于3 295 kJ，B錯；通過計算可知等質量的兩者完全燃燒時乙炔放熱多，C錯；根據蓋斯定律，由3×得：3C2H2(g)=C6H6(g)；H605 kJ·mol1，D正確。答案：D10反應ABC(H0)分兩步進行：ABX(H0)，XC(H0)。下列示意圖

13、中，能正確表示總反應過程中能量變化的是() A B C D解析：本題考查化學反應中的能量變化，試題以圖象的形式呈現，意在考查考生從圖象圖表中獲取信息，運用蓋斯定律分析處理化學反應中的能量變化問題的能力。因總反應為放熱反應，反應為吸熱反應，反應為放熱反應，所以反應放出的熱量比反應吸收的熱量多。選項A，圖中反應為放熱反應，反應為吸熱反應，且總反應為吸熱反應，錯；選項B，圖中反應和反應均為吸熱反應，錯；選項C，圖中反應和反應均為放熱反應，錯。答案：D二、非選擇題(包括4小題，共40分)11(5分)(2014·天津卷)晶體硅(熔點1 410 )是良好的半導體材料。由粗硅制純硅過程如下：Si(

14、粗)SiCl4SiCl4(純)Si(純)寫出SiCl4的電子式：_；在上述由SiCl4制純硅的反應中，測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：_。解析：1.12 kg純硅物質的量為n(Si)40 mol，則生成1 mol Si吸收的熱量為 kJ，熱化學方程式為SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)H kJ·mol1。答案：SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)H0.025 a kJ·mol112(5分)(2014·福建卷)一定條件下，在水溶液中1 mol Cl、ClO(x1,2,3,4)的能量(kJ)相

15、對大小如圖所示。(1)D是_(填離子符號)。(2)BAC反應的熱化學方程式為_(用離子符號表示)。解析：D中氯元素的化合價為7價，應為高氯酸根離子ClO；寫出BAC的化學方程式，利用生成物的總能量減去反應物的總能量求得H(6360×3) kJ·mol1117 kJ·mol1，寫出熱化學方程式。答案：(1)ClO(2)3ClO(aq)=ClO(aq)2Cl(aq)H117 kJ·mol113(15分)(1)下圖是NO2和CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：_。(2)我國“嫦娥探月”行動中的長征火箭使用偏二甲肼

16、(CH3)2NNH2作為燃料，其與過氧化氫發生反應可以放出大量熱：C2H8N2(l)8H2O(l)=N2(g)2CO2(g)12H2O(g)；H2 500 kJ·mol1。如果1 mol偏二甲肼與過氧化氫發生上述反應生成液態水，則反應中放出的熱量Q_2 500 kJ(填“”、“”或“”)。(3)恒溫恒容下，2 mol H2與2 mol N2反應達到平衡時，N2為1.8 mol，則H2的轉化率為_；若該反應在恒溫恒壓條件下進行(其他條件相同)，反應達平衡時，H2的轉化率比上述條件下H2的轉化率_(填“大”、“小”或“相等”)。(4)由甲烷、氧氣和KOH溶液組成的新型燃料電池中，正極上發

17、生反應的電極反應式為_。解析：(1)根據圖象可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，所以反應是放熱反應，反應熱為134 kJ·mol1368 kJ·mol1234 kJ·mol1，所以熱化學方程式是NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)；H234 kJ·mol1。(2)由于氣態水的能量高于液態水的能量，所以偏二甲肼燃燒生成液態水放出的熱量多，即Q大于2 500 kJ。(3)N2為1.8 mol，則反應消耗氮氣0.2 mol，所以消耗氫氣0.6 mol，因此氫氣的轉化率是0.6÷2×100%30%。由于合成氨的反應是正反應氣體分

18、子數減小的可逆反應，因此在恒溫恒壓條件下進行時，有利于平衡向正反應方向移動，即氫氣的轉化率增大。(4)原電池中負極失去電子，正極得到電子，因此氧氣在正極通入。由于電解質是氫氧化鉀溶液，所以正極上發生反應的電極反應式是O22H2O4e=4OH。答案：(1)NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)；H234 kJ·mol1(2)(3)30%大(4)O22H2O4e=4OH14(15分)隨著世界工業經濟的發展、人口的劇增，全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴重的問題，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發利用CO2引起了全世界的普遍重視。(1)如圖為C及其氧化物的變化關系圖，若變化是置

19、換反應，則其化學方程式為_；圖中變化過程哪些是吸熱反應_(填序號)。(2)甲醇是一種可再生能源，具有開發和應用的廣闊前景，工業上可用如下方法合成甲醇：方法一 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)方法二CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)在25 、101 kPa下，1克甲醇完全燃燒放熱22.68 kJ，寫出甲醇燃燒的熱化學方程式：_；某火力發電廠CO2的年度排放量是2 200萬噸，若將此CO2完全轉化為甲醇，則理論上由此獲得的甲醇完全燃燒放熱約是_kJ(保留三位有效數字)。(3)金屬鈦冶煉過程中其中一步反應是將原料金紅石轉化：TiO2(金紅石)2C2Cl2TiCl42CO已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJ·mol1TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H141 kJ·mol1則TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H_.(4)臭氧可用于凈化空氣，飲用水消毒，處理工業廢物和