專題9化學能與熱能

1.(2019?江蘇)氫氣與氧氣生成水的反應是氫能源應用的重要途徑。下列有關(guān)說法正確

的是

A.一定溫度下，反應2H2(g)+0z(g)=2I3(g)能自發(fā)進行，該反應的A/K0

B.氫氧燃料電池的負極反應為O2+2H2O+4e-=4OH-

C.常溫常壓下，氫氧燃料電池放電過程中消耗11.2L壓，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為6.02X1023

I).反應2H2(g)+02(g)=2H20(g)的△，可通過下式估算：

△年反應中形成新共價鍵的鍵能之和玄應中斷裂舊共價鍵的鍵能之和

【答案】A

【解析】體系能量降低和混亂度增大都有促使反應自發(fā)進行的傾向，該反應屬于混亂度減小

的反應，能自發(fā)說明該反應為放熱反應，即AK0,故A正確：B.氫氧燃料電池，氫氣作負極,

失電子發(fā)生氧化反應，中性條件的電極反應式為：2七-4e-=41「，故B錯誤；C.常溫常壓

下，Vn^22.L/mol,無法根據(jù)氣體體積進行微粒數(shù)目的計算，故C錯誤；D.反應中，應該如

下估算：Al=反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和-反應中形成新共價鍵的鍵能之和，故D錯誤;

故選A。

2.(2018?北京)我國科研人員提出了由C02和CH」轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH￡OOH的催化反應歷

程。該歷程示意圖如下。

下列說法不氐砸的是()

A.生成OhCOOH總反應的原子利用率為100%

B.CHjfCHQOOH過程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂

C.①f②放出能量并形成了c-c健

D.該催化劑可有效提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】D

【解析】

詳解:A】即根據(jù)圖示CHx與CO：在催匕電存在時生成CHKOOH,總反應為CH；+€O2**CH3COOH,

只有CHsCOOH一種生成物，原子利用五為100樂A項正房；B頊，CHx選授性活假為①過程中，

有1個C-H鍵發(fā)生斷裂，B項正確；C項，根據(jù)圖示，①的總能量高于②的總能量，①f②放出能量，

對比①^,②B成OC鍵，C噴正黨D頊，催化劑只影毗學反應速率，不影響化學平衡，

不演高反應物的平解化率，D項錯誤；答案選D。

【名師點睛】本題考查原子利用率、化學反應的實質(zhì)、化學反應中的能量變化、催化劑對化

學反應的影響，解題的關(guān)鍵是準確分析示意圖中的信息。注意催化劑能降低反應的活化能，

加快反應速率，催化劑不能改變AH、不能使化學平衡發(fā)生移動。

3.（2018?江蘇）下列說法正確的是（）

A.氫氧燃料電池放電時化學能全部轉(zhuǎn)化為電能

B.反應4Fe（s）+302（g）^=2Fe2（）3（s）常溫下可自發(fā)進行，該反應為吸熱反應

C.3mol乩與1mol弗混合反應生成NL,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于6X6.02X1（^

D.在酶催化淀粉水解反應中，溫度越高淀粉水解速率越快

【答案】C

【解析】

詳解：A項，氫氧饞科電池放電時化學能不能全部防化為電能，理論上能量轉(zhuǎn)化率高達85/90%,A頊

錯誤；B項，反應4Fe<5）+36（g）=2Fe：O：（s）的AS<0,該反應常溫和I自發(fā)進行，該反防放

熱反應，B項錯誤jC項，;與Hi的反應為可逆反應，3mo亞與lmoN混合反應生成NHs,轉(zhuǎn)移電

子數(shù)小于6m。：，轉(zhuǎn)移電子數(shù)小干6X602X12,C項正確；D項，酶是一類具有催化作用的蛋白質(zhì)，

法的催化作用具有輔點是：條件溫和、不需加熱，且有高度的專一性、高效催化作用，濕度超高蓄

會發(fā)生變性，催化活性降低，淀粉水解速率履慢，D頊錯誤；答案選C。

【名師點睛】本題考查燃料電池中能量的轉(zhuǎn)化、化學反應自發(fā)性的判斷、可逆的氧化還原反

應中轉(zhuǎn)移電子數(shù)的計算、蛋白質(zhì)的變性和酶的催化特點。弄清化學反應中能量的轉(zhuǎn)化、化

學反應自發(fā)性的判據(jù)、可逆反應的特點、蛋白質(zhì)的性質(zhì)和酶催化的特點是解題的關(guān)鍵。

4.（2016?海南）油酸廿油酯（相對分子質(zhì).鼠884）在體內(nèi)代謝時可發(fā)生如下反應：

C57HUMO6（s）+8002（g）=57C02（g）+52H20（l）已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8X10,kJ。油

酸甘油酯的燃燒熱為（）

A.3.8X10kJ-molT

B.-3.8X104kJ*mor*

C.3.4X10'kJ*morl

D.-3.4X10'kJ?mol1

【答案】D

【解析】】燃燒熱指的是燃燒lmol可燃物生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。燃燒1kg油酸

甘油酯釋放出熱量3.8X10'kJ,則燃燒l.mol油酸甘油酯釋放出熱量為3.4X10'kJ,則得油

酸甘油酯的燃燒熱3.4X101J?mol-1

【名師點睛】考綱明確要求：了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應、放熱反應、反

應熱等概念。根據(jù)考綱的這一要求將化學反應中的物質(zhì)變化和能量變化綜合起來考查將成為

一種熱門的題型，同時注意到由于能源口益匱乏，因此有關(guān)燃燒熱、中和熱、蓋斯定律等問

題必將成為今后命題的重點。新課程背景下的高考熱化學方程式試題大多是一些思路型題

型，題目變化較多，但思路變化卻較少，主干知識依然是重點考查的內(nèi)容。此類試題比較貼

近當前的教學實際，雖然形式上有各種各樣的變化，但只要學會了基礎題型的解題思路和應

對策略，縝密分析、逐層遞解，再經(jīng)過一些變化演絳，就可以準確解答相關(guān)題型。此外，通

過此類題型的解題策略探究還有利于培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和靈活運用所學知識綜合

解決實際問題的能力。

5.（2016?海南）由反應物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說法正確的是（）

能

反應進程

A.由XfY反應的AH=E5"E2

B.由XTZ反應的AH<0

C.降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率

D.升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率

【答案】BC

【解析】A.根據(jù)化學反應的實質(zhì)，由XTY反應的△H=E3±2,A項錯誤；B.由圖像可知,

反應物的總能量高于生成物的總能量，該反應為放熱反應，即由XTZ反應的AH<0,B項

正確；C.根據(jù)化學反應2X(g)=3Y(g),該反應是氣體分子數(shù)增加的可逆反應，降低壓強，

平衡正向移動，有利于提高Y的產(chǎn)率，C項正確；D.由B分析可知，該反應為放熱反應，

升高溫度，平衡逆向移動，Z的產(chǎn)率降低，D項錯誤；答案選BC。

【名師點睛】對于化學圖像問題，可按以下的方法進行分析：①認清坐標系，搞清縱、橫

坐標所代表的意義，并與化學反應原理掛鉤。②緊扣反應特征，搞清反應方向是吸熱還是放

熱，體積增大還是減小，有無固體、純液體物質(zhì)參加反應。③看清起點、拐點、終點，看清

曲線的變化趨勢等等。本題考查化學反應與能量變化，主要結(jié)合物質(zhì)反應與能量變化圖，考

查學生對化學反應熱的理解。對于AB兩項判斷反應是放熱反應還是吸然反應，可以從三個角

度判斷：一是比較反應物和生成物的總能量相對大小，生成物總能量比反應物總能量高的反

應是吸熱反應；二是比較反應物和生成物的總鍵能；三是從常見的反應分類去判斷。

6.(2016?天津)氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應用三個環(huán)節(jié)。

回答下列問題:

（1）與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點是_________（至少答出兩點）。

（4）利用太陽能直接分解水制氫，是最具吸引力的制氫途徑，其能鼠轉(zhuǎn)化形式為。

【答案】（1）污染小；可再生；來源廣；資源豐富；燃燒熱值高（任寫其中2個）；

（4）光能轉(zhuǎn)化為化學能

【解析】（1）與汽油相比，豪氣作為二泊^^育弓素.：可再生：茉海廣；姿源王I；然燒熱值高等，

濟性翻照4電也的負提反應式為H：?MT-2e=2H;O.

（4）利用太陽能1接分解水割墓.是籽無熊薄化為化學能；

7.（2016?上海）一定條件下，某容器中各微粒在反應前后變化的示意圖如下，其中?和。代

表不同元素的原子。

88①a8

33a8R

反應前反應目

關(guān)于此反應說法錯誤的是（）

A.一定屬于吸熱反應

B.一定屬于可逆反應

C.一定屬,于氧化還原反應

D.一定屬于分解反應

【答案】A

【解析】

幽分析：根據(jù)甌河瞰匝匝隈-曲生成屣酉除法版屬于分版E.一般的分解反應

顫熱須，但也有勃解匝為2H是肥板應，錯誤；B.蹴甑可知有一部分反

應物未參加反應，該反應是可逆反應.正磅；C.該反應中苜元至化合價的變化，居于氧化還原反應，

正確；D.反應物是一種，生成物是兩種.因町I于分解反應，E確。

【名師點睛】化學試題的呈現(xiàn)方式形式多樣，可采用文字、數(shù)據(jù)、圖表、示意圖等多種方式

的融合，增加試題信息的廣度，考查學生從不同呈現(xiàn)方式中提取有用信息、加工信息，并利

用信息進行思考或推理的能力。這些信息蘊含著解決試題的重要思路、數(shù)據(jù)和方法，如物質(zhì)

性質(zhì)、物質(zhì)形態(tài)、反應條件、反應產(chǎn)物、結(jié)構(gòu)特征以及變化趨勢等。這就要求考生通過“現(xiàn)

場獨立自學”的方式，從中概括抽象出新的知識或發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，同時與學過的知識

相組合，形成較全面的網(wǎng)絡化的知識體系，將這些知識體系進一步應用到新的知識情境中，

從而解決問題。這種試題培養(yǎng)和考查了考生自主學習和獨立思考的能力。本題利用分子模型

示意圖考查了四種基本反應類型與氧化還原反應、可逆反應、吸(放)熱反應的區(qū)別與聯(lián)系,

注意示意圖中隱藏的信息：反應前只有一種分子，反應后既有新生成的化合物分子，又有

新生成的單質(zhì)分子，還有未反應的反應物分子，結(jié)合各種反應類型的本質(zhì)特征回答即可。

8.(2015?全國I)⑶已知反應2Hl(g)=H2(g)+h(g)的AH=+UkJ?molT,ImolH2(g).

ImolL(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則ImolHI(g)分子中化

學鍵斷裂時需吸收的能量為_________kjo

【答案】(3)299

【解析】(3)鍵能一般取正值來運算，AH=E(反應物鍵能總和)一E(生成物鍵能總和)；

設ImolHI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為xkj,代入計算：+U=2x-(436+151),

解得x=299；

9.(2015?北京)最新報道：科學家首次用X射線激光技術(shù)觀察到C0與0在催化劑表面形成化

學鍵的過程。反應過程的示意圖如下：

反以過程

下列說法中正確的是()

A.C0和0生成CO?是吸熱反應

B.在該過程中，C0斷鍵形成C和0

C.C0和0生成了具有極性共價鍵的CO?

D.狀態(tài)I-狀態(tài)HI表示C0與④反應的過程

【答案】C

【解析】

送題分析：根據(jù)能量一反應過程的圖像知，笈擊】的能星高于狀態(tài)ni的能量，故該過程是放熱反應，A錯

誤；根據(jù)狀杰I、n、m可以看出整個過程中8中的c和o形成的化學健沒有斷裂，故B錯誤；由

圖HI可知，生成健C6,具有極性共價鍵，故C正確；您I-狀杰m表示co與0反應的過程,

故D錯誤。

10.（2015?上海）已知H2O2在催化劑作用下分解速率加快，其能量隨反應進程的

變化如下圖所示。下列說法正確的是（）

°反應進程

A.加入催化劑，減小了反應的熱效應

B.加入催化劑，可提高H2d的平衡轉(zhuǎn)化率

C.HA分解的熱化學方程式：H。一比0+a+Q

D.反應物的總能量高于生成物的總能量

【答案】D

【解析】A.加入催化劑，減小了反應的活化能，使反應在較低的溫度下發(fā)生，但是反應的

熱效應不變，錯誤。B.加入催化劑，可提高IhO?的分解的反應速率，該反應不是可逆反應,

而且催化劑不能擔平衡

發(fā)生移動，因此不存在平甯轉(zhuǎn)化率的提高與否，錯誤。C.在書寫熱化學方程式式，也要仔合質(zhì)量守恒

定律，而且要注明與反應的物質(zhì)多少相對應的能量和物質(zhì)的存在狀態(tài)，錯誤。D.根據(jù)甑可知反應物

的總能量高于生成物的總能量，該反應是放熱反應，正確。

11.（2015?江蘇）下列說法正確的是（）

A.分子式為CaHQ的有機化合物性質(zhì)相同

B.相同條件下，等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化，途徑a比途徑b放出更多熱能

7

途徑a：C*AC0+H2C02+H20

途徑b：C京.'C02

C.在氧化還原反應中，還原劑失去電子總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù)

D.通過化學變化可以直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)槠?/p>

【答案】C

【解析】A、C2H6?？梢允荂H3cH20H,也可以是CH30cH3,化學性質(zhì)不同，故A錯誤；B、根據(jù)蓋

斯定律，反應熱只跟始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，跟反應過程無關(guān)，始態(tài)和終態(tài)不變，反應熱不變，等

質(zhì)量C生成CO?,放出熱量相同，故B錯誤；C、氧化還原反應中，得失電子數(shù)目守恒，故C正

確;D、違背了化學變化的元素守恒，故D錯誤。

12.（2015?海南）己知丙烷的燃燒熱△H=-2215kJ-mol若一定量的丙烷完全燃燒后生成

1.8g水，則放出的熱量約為（）

A.55kJB.220kJC.550kJD.1108kJ

【答案】A

丙修仔趣C；Hj,順財AH515KJ-Imo：丙翎燒會赴4moi水,放熱門15KJ。

丙烷完全然燒產(chǎn)生L8g水，物質(zhì)的量為O.lmol,消耗丙烷的機貢犍為0.025moi,所以反應放出的

熱量是Q=0.025molX2215kJ/mol=5.3r5kJ,選A。

13.（2014?全國H）室溫下，將Imol的CuSO.?5H2OS）溶于水會使溶液溫度降低，熱效

應為AH”將Imol的CuSO/s）溶于水會使溶液溫度升高,熱效應為Alb；CuSO」?5比0受熱

△,

分解的化學方程式為：CuSO4?5H20（S）CuS04（s）+5H2（）（/）,熱效應為AIL則下列

判斷正確的是

A.AH2>AH3B.AHWAH3c.△H1+AH3=AH2D.AHI+AH尸4出

【答案】B

【解析】根據(jù)題意，發(fā)生反應的熱化學方程式為：CuSO,?5HzO（s）溶于水（溶液溫度降低，

該過程為吸熱過程）：CuSO.?5H20（S）Q?'（絢）+S（V（3）+51M（J）AH.>0

CuSOKs）溶于水會（使溶液溫度升高，該過程為放熱過程）

2

CuSO,（s）Cu4（曲）+S05（°。）AH2<0

△,

CuSO.-5H20(S)受熱分解的熱化學方程式為CuSO.?5H20(S)CuSO.(s)+5H20(I)

△出根據(jù)蓋斯定律可知：AHFAHLAH?)。

A、根據(jù)上述分析，AH2<0,AH,3>0,所以A錯誤：B、AH3=AHI-AH2(AH2<0),所以△出>

AHi,B正確；C、AH3=AHI-AH2,C錯誤；D、Alb+AI^AHa,D錯誤。

14.(2014?全國I)已知分解ImolH2O2放出熱量98KJ。在含有少量I.的溶液中，也6分

解的機理為：乩集1~——aH2(HIO-H2O2+10'——aHQ+O2+廣

下列有關(guān)該反應的說法正確的是()

A.反應速率與I?濃度有關(guān)B.10?也是該反應的催化劑

C,反應活化能等于98KJmol"D.V(H2O3)=V(H3O)=V(O2)

【答案】A

【解析】決定化反應速率的主要是慢反應，所以r濃度越大，則整個反應速率越快，A正確、

B錯誤；98KJ-mol-1是該反應的△上活化能不能確定，C錯誤；把兩個方程式處理得到：

2H202=2H20+02,V(H202)=V(H20)=2V(02),D錯誤。

15.(2014?重慶)已知C(s)+H20(g)=C0(g)+H2(g)△H=akJ-mor,

-1

2C(s)+02(g)=2C0(g)AH=-220kJ-mol

H-H、0=0和0-H鍵的鍵能分另［為436、496和462kJ-mol-1,則a為()

A.-332B.-118C.+350D.+130

【答案】D

【解析】設兩個熱化學方程式分別為①②,根據(jù)蓋斯定律②-①X2得：2H2(g)+02(g)=2H20(g)

△H=-(220+2a)KJ/mol,則有：2X436+496-4X462=-(220+2a),則a=+130,答案選D。

16.(2014?上海)1,3-丁二烯和2-丁塊分別與氫氣反應的熱化學方程式如下：

CH尸CH—CH=CH?(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-丁煥穩(wěn)定性的相對大小

B.1,3-丁二烯和2-丁塊分子儲存能量的相對高低

C.1,3-丁二烯和2-丁塊相互轉(zhuǎn)化的熱效應

D.一個碳碳叁鍵的鍵能與兩個碳碳雙鍵鍵能之和的大小

【答案】D

【解析】根據(jù)蓋斯定律可得CH2=CH-CH=CH2（g）-CH「C三C-C出（g）-36.IkJ,這說明1,

3-丁二烯（CH尸CH-CH=CHz（g））轉(zhuǎn)化為2-丁煥（CH3-C=C-CH3（g））是吸熱反應，故在質(zhì)量

相等的前提下，1,3-丁二烯（CHz=CH—CH=CHz（g））的能量要低于2-丁塊（CHs-C三OCHKg））

的能量，1,3-丁二烯（CHa=CH—CH=CH2（g））的穩(wěn)定性要低于2-丁快（CH3-C=C-CH3（g）），

通過上述分子可知ABC均正確。

17.（2014?海南）某反應過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是

A、反應過程a有催化劑參與

B、該反應為放熱反應，熱效應等于4H

C、改變催化劑，可改變該反應的活化能

D、有催化劑的條件下，反應的活化能等于&+E2

【答案】BC

【解析】A、由圖可知，反應過程a需要的活化能比b要高，所以a沒有催化劑參與，A錯

誤；B、由圖可知，該反應中，反應物的總能量大于生成物的總能量，所以該反應屬于放熱

反應，反應的熱效應等于反應物與生成物能量之差，即B正確；C、使用催化劑，改變

了反應進行的途徑，降低了反應的活化能，C正確。

18.（2014?海南）標準狀況下，氣態(tài)分子斷開hnol化學鍵的婚變稱為鍵焰。已知H—H,H

—0,和0==0鍵的鍵焰AH分別為436KJ/mol,463KJ/mol,495KJ/mol,下列熱化學方程式

正確的是（）

A、1120(g)==II2(g)+1/202(g)△H=—485KJ/mol

B、H20(g)==H2(g)+l/202(g)△H=+485KJ/mol

C、2H2(g)+O2(g)==2HsOCg)AH=+485KJ/mol

D、2H2(g)+02(g)==2Hq(g)AH=-485KJ/mol

【答案】D

【解析】根據(jù)“H—H,H—0,和0==0鍵的鍵焰AH分別為436KJ/mol,463KJ/mol,495KJ/mol”，

可以計算出2mol也和ImolO2完全反應生成2mol凡0白)產(chǎn)生的焰變是436KJ/molX

2+495KJ/molX1—463KJ/molX4=—485KJ/mol,所以該過程的熱化學方程式為2H2(g)+

OKg)=2Q0(g)AH=-485KJ/.nol,D正確。

19.(2014?北京)刈3經(jīng)一系列反應可以得到HN03,如下圖所示。

(3)III中，將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(/),再制備濃硝酸。

①已知：2NQ(g)NA(g)Alh

2N02(昌)N2O4(1)△壓

下列能量變化示意圖中，正確的是(選填字母)

【答案】(3)①A②2N2O4+O2+2H2O4HNO3

【解析】(3)①降低溫度，NBg)轉(zhuǎn)變?yōu)镹A⑴,則A冰0,反應物能量高于生成物能量,C

錯誤；N20,(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹2O4⑴需要放出熱量，所以NQ(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹20.(g)比N02(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹20.1⑴

放出的熱量少，B錯誤，所以正確的圖示為A；②N2O1、0?和比0反應生成硝酸的反應方程式

為2N2O.,+024-2H20=4HN03O

20.（2014?浙江）煤炭燃燒過程中會釋放出大量的S02,嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的

脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO,的形式固定，從而降低S02的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)

生的C0又會與CaSOi發(fā)生化學反應，降低脫硫效率。相關(guān)反應的熱化學方程式如下：

CaSO,（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）A^=218.4kJ-moL（反應I）

CaSO<（s）+4C0（g）、、CaS（s）+4CO2（g）A^=-175.6kJ?呃尸（反應H）

請回答下列問題：

⑴反應I能自發(fā)進行的條件是。

⑶假設某溫度下，反應I的速率（力）大于反應II的速率（⑹，則下列反應過程能量變化示意

圖正確的是。

【答案】（1）高溫（3）C

【解析】（1）由△G=Z\HTV\S〈0時自發(fā)，△「（）,則T要大，故應選擇高溫。（2）根據(jù)固

p4（COJ

體的濃度為常數(shù)，則反應的平衡常數(shù)為KP=pYco）；（3）反應I為吸熱反應，產(chǎn)物的能

量高于反應物，反應n放熱，產(chǎn)物的能量低于反應物，反應I的速率5）大于反應H的速率

沁），反應I的活化能低。

21.（2012?全國D光氣（C0C1J在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫

下C0與CL在活性炭催化下合成。

（2）工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CHJ與C02進行高溫重整制備C0,已知CH,、H2和CO的燃

燒熱(△H)分別為—890.3KJ?mo『、—285.8KJ?mo『、—283.0KJ?mol-1,則生成1n?(標

準狀況)CO所需熱量為；

【答案】(2)5.52X10』KJ；

【解析】CHK叢和CO的燃燒熱分別為890.3KJ?mol\285.8KJ?mol，283.0KJ?mol1,

這樣很多同學在計算反應熱的時候更容易出錯。因為反應為CH-C02=2C0+2H?AH=反

應物的燃燒熱-產(chǎn)物的燃燒熱=+247.3KJ/mol,也就是生成2molCO,需要吸熱247.3KJ,

那么要得到1立方米的C0,放熱為(1000/22.4)X247.3/2=5.52X103KJ?

22.(2012?全國I)反應A+B-C(△?<0)分兩步進行①A+B-X(AH>0)②X

一C(AH<0)下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是

【答案】D

【解析】由反應A+B-C(AH<0)分兩步進行①A+BfX(AH>0)②X-C(AH<

0)可以看出，A+B-C(AH<0)是放熱反應，A和B的能量之和C,由①A+B-X(△?

>0)可知這步反應是吸熱反應，X-C(AH<0)是放熱反應，故X的能量大于A+B;A+B

的能量大于C,X的能量大于C,答案；Do

【點評】本題為圖像題，主要考察了物質(zhì)的能量分析應用，化學反應的能量變化、分析。

23.(2012?江蘇)某反應的反應過程中能量變化如右圖所示(圖中日表示正反應的活化能,

E2表示逆反應的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是

A.該反應為放熱反應

B.催化劑能改變反應的給變

C.催化劑能降低反應的活化能

D.逆反應的活化能大于正反應的活化能

【答案】C

【解析】本題屬于化學反應與能量的考查范疇，雖然《2012年江蘇考試說明》中沒有提及

“活化能”這一概念，但《選修四》課本笫3頁的緒言中就有這些內(nèi)容，新課程標準中也有

“活化能”這一概念。看來高三復習一定注意要抓課本、抓基礎，抓《考試說明》的同時,

適當兼顧新課程標準，不能急功近利、顧此失彼。

24.(2012?浙江)下列說法正確的是：

A.在100℃、101kPa條件下,液態(tài)水的氣化熱為40.69kJ?mol液則10(g)=比0(1)

的△〃:40.69kJ?mol1

622

B.已知MgC03的自=6.82X10,則所有含有固體MgC03的溶液中，部有c(Mg')=c(CO3"),

2+2

且c(Mg)-c(C03)=6.82XKT"

C.已知：

共價鍵c-cC=CC-HII-H

鍵能/kJ?mol"1348610413436

CH)

則可以計算出反應人

的A〃為一384kJ?mol'

D.常溫下，在0.10mol?If'的N%?H20溶液中加入少量NH4cl晶體,能使NL?H20的電離

度降低，溶液的pH減小

【答案】D

【解析】A選項中，lW(g)f欣⑴是放出熱量，則H2O(g)⑴的△廬一40.69

kj-mofoA錯；B選項中，難溶電解質(zhì)MgCOs在溶液中的溶解平衡是建立在一定條件下的，

溶度積是難溶解的固相與溶液中相應離子達到平衡時的離子濃度的乘積，只與溫度有

關(guān)。在一定溫度下，MgC6達到溶解平衡狀態(tài)時，是c(Mj)和c(C0/)保持不變，不是相等,

2t2-6

此時，KS9(MgCQ3)=c(Mg)Xc(C03),25肘時扁=6.82X10,所以B錯；C選項中，

苯環(huán)上碳原子間的犍是介于單鍵與雙鍵之間的一種特殊的鍵，則反應

CHjCH)

|l1(g)+3HJ(g)----?|](g)

y的焙變不能用C—C和C=C的鍵能來計算，C錯；D選項，

+

常溫下，NH3-H2G溶液中存在著下列電離平衡：NH3-H20^=NH(+0H\加入少量NHC1晶

體，由于同離子效應，使平衡向左（逆向）移動，抑制了NH.3?HzO的電離，從而使NH3?H2（）

的電離度降低，溶液的pH減小，D正確。

25.（2012?重慶）已知斷裂Imol化學鍵所需的能量（kJ）：N三N為942、0=0為500、N-N

為154,則斷裂ImolN-H鍵所需的能量（KJ）是

A.194B.391C.516.D.658

國修中簡⑼的

9候￡

△Mi

度應詢的

9侵&他耳(0?O?(t)■

I

AH1Z-5MKJal

Ni(t).的(0

【答案】C

【解析】由圖知N2H4(g)+02(g)=N2(g)+2H20(g)AH=-534KJ/mol,可設斷裂ImolN-H鍵所

需能量為xKJ,154KJ+4xKJ+500KJ-2752KJ=-534KJ可求得x=391,故選B。

26.(2012?浙江)(3)實驗測得該反應的A〃=50.5kJ?mol”,活化能"=90.4kJ?mol'

（4）該反應的A50（填“>”、"V”或“=”）。在（填“較高”或“較低”）溫度下

有利于該反應自發(fā)進行。

【答案】（3）D（4）>較高

【解析】（3）由實驗測得該反應的A〃=50.5kJ-mol\可知該反應是吸熱反應，則反應

物的總能量低于生成物的總能量?？膳懦芰筷P(guān)系圖B和C,又依據(jù)活化能￡=90.4叮?01。1\

￡一△“<50.5kJ?mol，能量關(guān)系圖A中，￡一△〃為0.5kJ?moF)Ea與△加勺比例不對。

而能量關(guān)系圖【)是合理的。(4)由于該反應是一個分解反應，所以是一個混亂度增加(端增)

的反應，AS>0；而該反應又是一個吸熱反應，A〃>0,所以該反應應在較高溫度下有利

于自發(fā)進行。

考點二：熱化學方程式的書寫及蓋斯定理

27.(2019?全國U)環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、

塑料等生產(chǎn)。回答下列問題:

(1)已知:A4=100.3k1?molt①

AH尸Tl.0kJ,mol-1

對于反應:③A"=kJ?mol-"o

【答案】(1)89.3

【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律①-②，可得反應③的AH=89.3kJ/moL

28.(2019?全國DI)近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也

隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學研究的熱點?；卮鹣铝袉栴}:

(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行：

-

CuCl2(s)=CuCl(s)+jCL(g)A.=83kJ-mol'

-1

CuCl(s)+i02(g)=CuO(s)+lci2(g)Ae:-20kJ?mol

22

-1

CuO(s)+2UC1(g)=CuCl2(s)+H20(g)A/4=-121kJ-mol

貝ij4HCl(g)+02(g)=2C12(g)+2H20(g)的A廬kJ?mor*o

【答案】(2)-116

【解析】(2)根據(jù)蓋斯定律知，(反應1+反應11+反應III)X2得

_

4HCl(g)+O:(g)=2CL(g)+2H:O(g)△1=(Ah+M+Ah)X2=-U6kJ?mol\

29.(2019?北京)氫能源是最具應用前景的能源之一，高純氫的制各是目前的研究熱點。

(1)甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。

①反應器中初始反應的生成物為拈和C02,其物質(zhì)的量之比為4：1,口烷和水蒸氣反應的方

程式是。

②已知反應器中還存在如下反應：

i.CH,(g)+H20(g)=CO(g)+3H2(g)A"

ii.CO(g)+H2O(g)=C02(g)+H2(g)A乩

iii.CHKg)=C(s)+2H2(g)AA……

iii為積炭反應，利用△〃和△“計算△A時，還需要利用反應的△兒

【答案】(1)?CH4+2H20=4H2+CO2②C(s)+C02(g)=2C0(g)

【解析】(D①由于生成物為乩和CO?,其物質(zhì)的量之比為4：1,反應物是甲烷和水蒸氣,

因而反應方程式為CH-2H20=4比+C02；

②i-ii可得CHi(g)+C02(g)=2C0(g)+2H2(g),設為iv,用iv-適可得C(s)+CG(g)=2C0(g),

因為還需利用C(s)+CO2(g)=2C0(g)反應的焙變。

30.(2019天津)I.硅粉與HC1在300C時反應生成lmo1S1HQ3氣體和，放出225U

熱量，該反應的熱化學方程式為________oSiH03的電子式為_______。

II.將&CL氫化為SIH03有三種方法，對應的反應依次為：

①SiC14(g)+H2(g)=^SiHC13(g)+HCl(g)△用>0

②3SiC14(g)+2H?(g)+Si(s)=4SiHC4(g)△%<0

③2SiC14(g)+H/g)+Si(s)+HCl(g)=3SiHC13(g)必

(4)反應③的九/=(用表示)。溫度升高，反應③的平衡常數(shù)K

(填“增大”、“減小”或“不變”)o

3001C

1

【答案】I.Si(s)+3Ha(g)^=SiHCl3(g)+H2(g)A^=-225kJmor

：ci：

@§i@H.(4)AWj-AF^減小

??甘??

【解析】L參加反應的物質(zhì)是固態(tài)的Si、氣態(tài)的HC1,生成的是氣態(tài)的SiHCh和氫氣，反

應條件是300℃,配平后發(fā)現(xiàn)SiHCL的化學計量數(shù)恰好是1,由此可順利寫出該條件下的熱

化學方程式：Si(s)+3HCl(g)300℃SiHCh(g)4-H,(g)Ad225kJ?mol]SiHCh中硅

??

XI：

與1個H、3個Cl分別形成共價單鍵，由此可寫出其電子式為：??????注意別漏標3個

H

氯原子的孤電子對；

II.(4)將反應①反向，并與反應②直接相加可得反應③，所以四:總隊-AL,因仙2<0、加1>0,

所以AL必小于0,即反應③正反應為放熱反應，而放熱反應的化學平衡常數(shù)隨著溫度的升

高而減小。

31.(2017?全國D近期發(fā)現(xiàn)，H2s是繼NO、CO之后的第三個生命體系氣體信號分子，它具

有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能?；卮鹣铝袉栴}：

(2)下圖是通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統(tǒng)原理。

\熱化學硫碘循環(huán)水分解制氫系統(tǒng)(D

-1

!H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(1)+-O2(g)AH,=327kJ-mol:

I2」

ISO2(g)-i-I2(s)+2H2O(1)=2HI(aq)+H2SO4(aq)應=-l51kJmo『「

?2HI(aq)=H2(g)+I2(s)AH,=110kJmor,!

、一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一/

-1

H2s(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+2H2O(1)AH4=61kJ-mol

?熱化學硫碘循環(huán)硫化氫分解聯(lián)產(chǎn)氫氣、磕黃系統(tǒng)(II)」

通過計算，可知系統(tǒng)(I)和系統(tǒng)(II)制氫的熱化學方程式分別為___________、

制得等量比所需能量較少的是O

【答案】(2)H2O(l)=H2(g)+lo2(g)A/A+286kj/mol

H2S(g)=H2(g)+S(s)△生+20kj/nol系統(tǒng)(II)

【解析】(2)①六SOzg-HOD-loiig31=+3;kJmol

②SCMgAMs)-2H:O(l)-2HI(aq)-H：SOdaq)Azfi-151kJmoi

?2Hl(aq)?H：(ght(s)附?+110kJmoi

@H:S(g)-HzSOxCaq^^shSOzCgr2H;O(1)血=+61k'mol

整理可得系統(tǒng)⑴的熱化學方程式H0卜氏g，-：O：(g)A/f-2S6kJmol;

加薩④，整啊簿系統(tǒng)(D)的熱化學萬程式H：S<g=H：(g-S(s)M-20LJmoi.

根據(jù)系統(tǒng)k系統(tǒng)口的酬學方程式可如尋反應產(chǎn)生lmd氯氣，后都員收的熱量比前者少，再以制

取等量的H：原奇送較少睡系充II。

32.(2017?全國II)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問題：

(1)正丁烷(anc脫氫制1丁烯(cik)的熱化學方程式如下：

@C4Hio(g)=CiH8(g)+H2(g)

1

-1

已知：@C.HI0(g)+2o2(g)=CtH8(g)+H2O(g)△及=T19kJ-mol

￡

-1

③H2(g)+202(g)=H2O(g)Ai%=-242kj?mol

反應①的△"為________kJ?moPo

【答案】⑴+123

【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律，用②式■?式可得①式，因此A=T19kj/mol+242

kj/mol=+123kj/molo

33.(2017?全國)神(As)是第四周期VA族元素，可以形成As0、AszOs、HSsCh、HjVsO.,

等化合物，有著廣泛的用途?；卮鹣铝袉栴}：

3

(3)已知：As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AS0I(S)△H\

H2(g)+2o2(g)=H2O(l)△為

5

2As(s)+202(g)=AS205(S)A4

則反應AS2O5S)+3H20(l)=2HaAsO,(s)的△〃:

【答案】（3）2A^-3A^-Ai%

【解析】（3）根據(jù)蓋斯定律，熱化學反應AS2O5（S）十3H20（1）=2H3As0ds）可以由反應①X2

一反應②X3—反應③轉(zhuǎn)化得到，則2A^-3A/^-A^o

34.（2017?江蘇）通過以下反應可獲得新型能源二甲醛（CH30cH：,）.下列說法不無砸的是

()

-1

?C(s)+H20(g)------CO(g)+H*(g)△"二akJ?mol

-1

②CO(g)+H2O(g)^=C02(g)+H2(g)＞以=bkj?mol

-1

③ca(g)+3ii2(g)^=cii3on(g)+n2o(g)△/=。kj?moi

-1

④2cH30H(g)^=CH30cH3(g)+H2O(g)A以二dkJ?mol

A.反應①、②為反應③提供原料氣

B.反應③也是C02資源化利用的方法之一

C.反應CH30H(g)2CH30cH3(g)+2比0⑴的A，=2kJ?mol-*

-1

D.反應2C0(g)+4H2(g)=CH39CH3(g)+D0(g)的△〃=(2b+2。+d)kJ-mol

【答案】C

【解析】A.反應①,②的生成物8：和H：是反應③的反應物.A正確；B.反應③可將二氧比螃化為

甲野，變廢為寶，B正確；C.4個反應中，水全是氣杰,沒有給出水由福變?yōu)橐航艿氖甲?，所以C

錯誤JD.把反應②?④三個反應揚②《））X24可得該反應及對應的始變，D正確。

【名師點睛】本題以合成新能源二甲醛為背景，考查學生對簡單化工流程的反應原理、能量

的轉(zhuǎn)化關(guān)系、化學反應培變的概念、蓋斯定律的運用等知識的掌握和理解程度，同時關(guān)注了

節(jié)能減排、工業(yè)三廢資源化處理、開發(fā)利用新能源等社會熱點問題。

35.（2017?北京）TiCL是由鈦精礦（主要成分為TiO?）制備鈦（Ti）的重要中間產(chǎn)物，制

備純TiCL的流程示意圖如下：

亙鬻亙篝國

資料：TiCK及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì)

化合物SiChTiCl.,AlChFeCl3MgCl2

沸點/℃58136181(升華)3161412

熔點/“C-69-25193304714

在TiCl」中的溶解性互溶—微溶難溶

(1)氯化過程：TiOz與Ck難以直接反應，加碳生成CO和CO?可使反應得以進行。

1

已知：Ti02(s)+2Cl2(g)=TiCL(g)+02(g)A^=+175.4kJ?mol

1

2C(s)+02(g)=2C0(g)A8=-220.9kJ-mol'

①沸騰爐中加碳氯化生成TiCL(g)和CO(g)的熱化學方程式：o

【答案】(1)?Ti02(s)+2CL(g)^2C(s)=TiCL,(g)+2C0(g)△廬-45.5kj/mol

【解析】(1)①生成TiCL和CO的反應方程式為TiO2+2Ck+2C=TiCL+2CO,根據(jù)蓋斯定律，

兩式相加,得到TiO2(s)+2C12(g)+2C(s)=TiCL(g)+2CO(g)△代(-220.9

kJ?mol'1)+(+175.4kJ,mol1)=-45.5kJ?mol-lo

36.(2017?天津)(3)0.1molCk與焦炭、TiO?完全反應，生成一種還原性氣體和一種

易水解成TiQ?詡2。的液態(tài)化合物，放熱4.28kJ,該反應的熱化學方程式為o

【答案】(3)2Cl2(g)+Ti02(s)+2C(s)=TiCl.!(1)+2C0(g)△隹~85.6kJ?mo『

【解析】⑶(Mmo9與焦克皿及反應，生成一種還原歸達和一種易水耐皿比0的捺化

合物，放熱配平方程式，可知2moy反應放熱於6kJmoT,由此可得該反應的熱化學方

程式為：a2(g)-TiOzfsHQs^TiOxil)-2C0,g)/-85.6口皿產(chǎn)。

37.(2016?全國ID聯(lián)氨(又稱月井，N2H?無色液體)是一種應用廣泛的化工原料，可用

作火箭燃料，回答下列問題：

(3)①2a(g)+N2(g)=N。⑴AH)

②N2(g)+2H2(g)=NM(l)AH2

@O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)AH：,

@2N2Hl(1)+N20I(1)=3N2(g)+4H20(g)AH?=-1048.9kJ/mol

上述反應熱效應之間的關(guān)系式為AH尸,聯(lián)氨和附0,可作為火箭推進劑的主

要原因為。

【答案】(3)2AH廠2-△Hi反應放熱量大、產(chǎn)生大量氣體

【解析】(3)根匾斯定律，順黝應之間的關(guān)系式為聯(lián)騰有軀原性，N：Ox

有強氧化性，兩者在一起易發(fā)生白發(fā)她氧化還原反應,反應放熟星大、產(chǎn)生大量氣體,所以酸氨和N：a

可作為火箭推進劑。

38.(2016?江蘇)通過以下反應均可獲取比。下列有關(guān)說法正確的是()

①太陽光催化分解水制氫：2H2。⑴==2H2(g)+02(g)AH,=571.6kJ-mor'

②焦炭與水反應制氫：C(s)+H20(g)===C0(g)+H