2023屆高考化學(xué)-化學(xué)能與熱能專(zhuān)項(xiàng)練（解析版）含解析

化學(xué)能與熱能

1.通過(guò)以下反應(yīng)均可獲取上。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()

①太陽(yáng)光催化分解水制氫：2H2O(1)==2H2(g)+02(g)AHF571.6kJ?mol-

1

②焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)+H20(g)==CO(g)+H2(g)AH2=131.3kJ?moK

1

③甲烷與水反應(yīng)制氫:CHKg)+H2O(g)==CO(g)+3H2(g)AH3=206.IkJmor

1

A.反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.反應(yīng)②為放熱反應(yīng)

C.反應(yīng)③使用催化劑，A4減小

1

D.反應(yīng)CIL(g)=C(S)+2H2(g)0?JAH=74.8kJ?mol

【答案】D

【解析】A.反應(yīng)①中，太陽(yáng)光催化分解水制氫，由光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A

不正確；B.反應(yīng)②中，AH2>0,為吸熱反應(yīng)，B不正確；C.反應(yīng)③中，使用

催化劑，對(duì)△也不產(chǎn)生影響，C不正確；D.應(yīng)用蓋斯定律，將反應(yīng)③-反應(yīng)②得，

反應(yīng)CL(g)=C(s)+2H2(g)的AQ+74.8kj-mol,D正確；故選D。

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

代表不同元素的原子。

1

關(guān)于此反應(yīng)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（)

A.一定屬于吸熱反應(yīng)B.一定屬于可逆反應(yīng)

C.一定屬于氧化還原反應(yīng)D.一定屬于分解反應(yīng)

【答案】A

【解析】根據(jù)圖示可知該反應(yīng)反應(yīng)物是一種，生成物是兩種。A.該物質(zhì)屬

于分解反應(yīng)，一般的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，但也有的分解反應(yīng)如2H202=2H20+02

f是放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；B.根據(jù)圖示可知有一部分反應(yīng)物未參加反應(yīng)，該反應(yīng)是

可逆反應(yīng)，正確；C.該反應(yīng)中有元素化合價(jià)的變化，屬于氧化還原反應(yīng)，正確;

D.反應(yīng)物是一種，生成物是兩種，因此屬于分解反應(yīng)，正確。

3.水煤氣變換m0（切+1120（山=（：02（/+1126）］是重要的化工過(guò)程，主要用

于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?；卮鹣铝袉?wèn)題:

（3）我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水

煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用?標(biāo)

注。

2

>

±

空

8

E玄

可知水煤氣變換的0(填“大于”“等于”或“小于”),該

歷程中最大能壘(活化能)￡正=eV,寫(xiě)出該步驟的化學(xué)方程式

【答案】(3)小于2.02C00H+H+H20===C00H+2H+0H或H20===H+0H

【解析】(3)根據(jù)水煤氣變換［CO(g)+H20(g)=C02(g)+H2(g)］并結(jié)合水煤氣變

換的反應(yīng)歷程相對(duì)能量可知，C0(g)+H20(g)的能量(-0.326丫)高于(：02弓)+1126)

的能量(-0.83eV),故水煤氣變換的△4小于0；活化能即反應(yīng)物狀態(tài)達(dá)到活化

狀態(tài)所需能量，根據(jù)變換歷程的相對(duì)能量可知，最大差值為：其最大能壘(活

化能)E正=1.86-(-0.16)eV=2.02eV；該步驟的反應(yīng)物為

COOH+H+H2O===COOH+2H+OH；因反應(yīng)前后COOH和1個(gè)H未發(fā)生改變，也可以表

述成H20=H+0HO

2.12019新課標(biāo)H卷】環(huán)戊二烯(Q)是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用

于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。回答下列問(wèn)題：

3

(1)已知：(g)=(g)+H2(g)△4=100.3kJ?molT①

H2(g)+I2(g)=2HI(g)△笈=-11.0kJ?molt②

對(duì)于反應(yīng)：(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)(3)A"=kJmol

T

o

【答案】(1)89.3

【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律可得：反應(yīng)③二①十②，可得反應(yīng)③的AH3=△區(qū)+

△笈=89.3KJ/mol；

4.近年來(lái)，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(zhǎng)。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。回答

下列問(wèn)題：

(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過(guò)程進(jìn)行：

-1

CuCl2(s)=CuCl(s)+1Cl2(g)A4=83kJ?mol

1

CuCl(s)+y02(g)=CuO(s)+1Cl2(g)△萬(wàn)=-20kJ?mol-

-1

CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)A4=-121kJ?mol

貝！j4HC1(g)+02(g)=2Cl2(g)+2H20(g)的A后kJ?molL

【答案】(2)-116

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

1

4HC1(g)+02(g)=2C12(g)+2H20(g)ZH=X2=-116kJwr

4

5.氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)。

(1)甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。

①反應(yīng)器中初始反應(yīng)的生成物為1和CO?,其物質(zhì)的量之比為4：1,甲烷

和水蒸氣反應(yīng)的方程式是o

②已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng)：

i.CIL(g)+H20(g)=C0(g)+3H2(g)AK

ii.CO(g)+H20(g)=C02(g)+H2(g)AA

iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)A笈……

iii為積炭反應(yīng)，利用A區(qū)和A笈計(jì)算AA時(shí)，還需要利用反應(yīng)

的AK

【答案】(1)①CH4+2H20=4H2+C02②C(s)+C02(g)=2C0(g)

【解析】(1)①由于生成物為上和CO2,其物質(zhì)的量之比為4：1,反應(yīng)物是

甲烷和水蒸氣，因而反應(yīng)方程式為CL+2H2。=4H2+CO2；

②i-ii可得CIL(g)+C02(g)=2C0(g)+24(g),設(shè)為iv,用iv-iii可得

C(s)+C02(g)=2C0(g),因?yàn)檫€需利用C(s)+C02(g)=2C0(g)反應(yīng)的焙變。

6.多晶硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料。回答下列問(wèn)題：

I.硅粉與HC1在300℃時(shí)反應(yīng)生成ImolSiHCL氣體和H2,放出225kJ熱

量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為O

5

II.將SiCL氫化為SiHCL有三種方法，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)依次為:

①SiCL(g)+H2(g)=SiHCl3(g)+HC1(g)A^>0

②3SiCL(g)+2H2(g)+Si(s)—4SiHCl3(g)△笈<0

③2SiCL(g)+H2(g)+Si(s)+HC1(g)—3SiHCl3(g)△鳥(niǎo)

(4)反應(yīng)③的AA=(用△笈表示)。

【答案】I.Si(s)+3HCl(g)3oo℃SiHCl3(g)+H2(g)

AH=-225kJ-mol-1

fl.(4)

【解析】I.參加反應(yīng)的物質(zhì)是固態(tài)的Si、氣態(tài)的HCL生成的是氣態(tài)的SiHCh

和氫氣，反應(yīng)條件是300℃,配平后發(fā)現(xiàn)SiHCL的化學(xué)計(jì)量數(shù)恰好是lmoL由

此可順利寫(xiě)出該條件下的熱化學(xué)方程式：Si(s)+3HCl(g)30(rcSiHCL(g)+Mg)

ZJH=-225kJ?mol-1

II.(4)將反應(yīng)①反向，并與反應(yīng)②直接相加可得反應(yīng)③，所以博3=&2-3”

因串2<0、ZH>0,所以AL必小于0,即反應(yīng)③正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

7.采用4。5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù)，在含能材料、醫(yī)藥等工

業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題

4

①已知：2N205(g)=2N205(g)+02(g)△直=Y.4kJ?mol

4

2N02(g)=N2O4(g)A月2=-55.3kJ?mol

H

貝！I反應(yīng)N2O5(g)=2N02(g)+02(g)的AH=kJ-molo

【答案】(2)①53.1

【解析】(2)①已知：

i、2N205(g)=2N204(g)+02(g)△H1=-4.4kJ/mol

ii>2N02(g)=N204(g)△H2=-55.3kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律可知i4-2-ii即得到N2O5(g)=2N02(g)+l/202(g)△L=+

53.IkJ/mol

8.CH4-C02催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對(duì)溫室氣體的減排

具有重要意義?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)CH4-CO2催化重整反應(yīng)為：CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)o

4

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)△層-75kJ?mol

C(s)+02(g)=C02(g)A后一394kJ?moP

4

C(s)+l/202(g)=C0(g)A層一111kJ?mol

q

該催化重整反應(yīng)的△生=kJ?molo

【答案】(1)247

【解析】根據(jù)蓋斯定律可知③X2一②一①即得到該催化重整反應(yīng)

CH4(g)+C02(g)=2C0(g)+2H2(g)的△盾+247kJ?mol\

9.三氯氫硅(SiHCL)是制備硅烷、多晶硅的重要原料?；卮鹣铝袉?wèn)題：

7

(2)SiHCL在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：

2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)A4=48kJ?moP

4

3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g)AH2=-30kJ?mol

貝！I反應(yīng)4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的AH=kJ-mol\

【答案】(2)114

【解析】(2)將第一個(gè)方程式擴(kuò)大3倍，再與第二個(gè)方程式相加就可以得到

第三個(gè)反應(yīng)的焰變，所以熔變?yōu)?8X3+(-30)=114kJ-mol。

10.近年來(lái)，研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與存

儲(chǔ)。過(guò)程如下：

-1

(1)反應(yīng)I：2H2s。4⑴=2S02(g)+2乩0(g)+02(g)AH^+551kJ?mol

-1

反應(yīng)ID：S(s)+02(g)=S02(g)A&=一297kJ?mol

反應(yīng)H的熱化學(xué)方程式：o

【答案】(l)3S02(g)+2H20(g)=2H2S04(1)+S(s)AH2=^54kJ?moP

【解析】(1)根據(jù)過(guò)程，反應(yīng)II為SO?催化歧化生成H2s0,和S,反應(yīng)為

S-

3S02+2H20=2H2S04+S。應(yīng)用蓋斯定律，反應(yīng)1+反應(yīng)HI得，

2H2S04(1)+S(s)=3S02(g)+2H20(g)△H=△L+A

H3=(+551kJ/mol)+(-297kJ/mol)=+254kJ/mol,反應(yīng)II的熱化學(xué)方程式為

3S02(g)+2H20(g)=2H2sO4⑴+S(s)AH=-254kJ/mol?

ILCO2是一種廉價(jià)的碳資源，其綜合利用具有重要意義?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(2)C()2與CH,經(jīng)催化重整，制得合成氣：CH4(g)+C02(g)2C0(g)+

2H2(g)

①已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學(xué)鍵C—HC=0H—HC0(C0)

鍵能/kJ-mol44137454361075

則該反應(yīng)的AH=o

【答案】(2)+120kJ?mol-1

【解析】(2)①根據(jù)△!!=反應(yīng)物鍵能總和一生成物鍵能總和=(4X413+2X

745-2X1075-2X436)kJ?mor^+^OkJ?mol-1；

12.NO,(主要指NO和NO?)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的N0.

是環(huán)境保護(hù)的重要課題。

(1)用水吸收NO,的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：

-1

2N02(g)+H2O(l)=HN03(aq)+HN02(aq)△層T16.1kJ?mol

4

3HN02(aq)=HN03(aq)+2N0(g)+H2O(1)△層75.9kJ?mol

J

4

反應(yīng)3N02(g)+H2O(1)=2HNO3(aq)+NO(g)的A年kJ?molo

【答案】(DT36.2

【解析】(1)將兩個(gè)熱化學(xué)方程式編號(hào)，

2N02(g)+H20(1)=HNO3(aq)+HNO2(aq)AH=T16.1kJ-moL(①式)

4

3HN02(aq)=HN03(aq)+2N0(g)+H20(1)AH=75.9kJ?mol(②式)

應(yīng)用蓋斯定律，將(①式義3+②式)+2得，反應(yīng)

44

3N02(g)+H20(1)=2HNO3(aq)+N0(g)AH=[(-116.1kJ?mol)X3+75.9kJ?mol]+

4

2=-136.2kJ?molo

13.近期發(fā)現(xiàn)，H2s是繼NO、CO之后的第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)分子，它具

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

(2)下圖是通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反

應(yīng)系統(tǒng)原理。

通過(guò)計(jì)算，可知系統(tǒng)(I)和系統(tǒng)(II)制氫的熱化學(xué)方程式分別為

、，制得等量慶所需能量較少的是

10

【答案】(2)H20(l)=H2(g)+102(g)△廬+286kj/mol

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

(解析］(2)①H2sO,(aq)=S02(g)+H20(l)+io2(g)△H1=+327kJ/mol

2

?S02(g)+I2(s)+2H20(l)=2HI(aq)+H2S04(aq)△H2=-151kJ/mol

③2Hl(aq)=H2(g)+I2(s)△H3=+110kJ/mol

④H2s(g)+H2S04(aq)=S(s)+S02(g)+2H20(l)△H4=+61kJ/mol

①+②+③，整理可得系統(tǒng)(I)的熱化學(xué)方程式H20(l)=H2(g)+102(g)△

H=+286kJ/mol；

②+③+④，整理可得系統(tǒng)(H)的熱化學(xué)方程式H2s(g)+=H2(g)+S(s)△

H=+20kJ/molo

根據(jù)系統(tǒng)I、系統(tǒng)II的熱化學(xué)方程式可知：每反應(yīng)產(chǎn)生Imol氫氣，后者吸

收的熱量比前者少，所以制取等量的上所需能量較少的是系統(tǒng)H。

14.丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉?wèn)題:

(1)正丁烷(CH。)脫氫制一丁烯(C4HJ的熱化學(xué)方程式如下：

①皿隨⑷=C4H8(g)+H2(g)△直

4

已知：②CM0(g)+1o2(g)=C4H8(g)+H2O(g)A^-119kJ-mol

11

4

③Hz(g)+^)2(g)=H2O(g)A^=-242kJ*mol

反應(yīng)①的AA為kJ?mol4o

【答案】（1）+123

【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，用②式⑥式可得①式，因此△直=△笈

-419kj/mol+242kj/mol=+123kj/molo

15.神（As）是第四周期VA族元素，可以形成As2s3、AS2O5、H3ASO3>H3ASO4

等化合物，有著廣泛的用途?；卮鹣铝袉?wèn)題:

(3)已知：As(s)+3/2H2(g)+202(g)=HJAs04(s)

A耳

H2(g)+^o2(g)=H2O(1)

2As(s)+5/202(g)=AS205(S)△A

則反應(yīng)AS2O5⑸+3H20(l)=2HaAsOKs)的=

【答案】(3)2A^-3A^-A^

【解析】（3）根據(jù)蓋斯定律，熱化學(xué)反應(yīng)為AS2（US）+3H20（l）=2H3ASO4（S）,

待求解反應(yīng)可以由反應(yīng)①X2-反應(yīng)②X3-反應(yīng)③，則△H=24H「3Z\H2-。

16.TiCL是由鈦精礦（主要成分為T(mén)iO。制備鈦（Ti）的重要中間產(chǎn)物，制

備純TiCL的流程示意圖如下:

12

(1)氯化過(guò)程：TiOz與CL難以直接反應(yīng)，加碳生成CO和CO?可使反應(yīng)得以

進(jìn)行。

1

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

1

2C(s)+02(g)=2C0(g)A笈=-220.9kJ?mol'

①沸騰爐中加碳氯化生成TiCL(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式：

________________________________________________________________O

【答案】(D①TiOz(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2C0(g)△年-45.5

kj/mol

【解析】(1)①生成TiCL和CO的反應(yīng)方程式為T(mén)iO2+2C12+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)△

年△/+A幻(-220.9kJ?mor1)+(+175.4kJ?1110廣)=-45.5kJ?mol-^

17.(3)0.1molCb與焦炭、TiOz完全反應(yīng)，生成一種還原性氣體和一種

易水解成Ti02-AH20的液態(tài)化合物，放熱4.28kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

【答案】(3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2C0(g)A-85.6

kJ,mol4

【解析】(3)0.1molCb與焦炭、TiOz完全反應(yīng)，生成一種還原性氣體和

一種易水解成Ti02?AH20的液態(tài)化合物，放熱4.28kJ,配平方程式，可知2mol

1

Cb反應(yīng)放熱85.6kJ-mol-,由此可得該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Cl2(g)+

Ti02(s)+2C(s)=TiCl4(1)+2C0(g)△層T5.6kJ?moPo

13

18.聯(lián)氨(又稱(chēng)腳，N2H-無(wú)色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火

箭燃料，回答下列問(wèn)題：

(3)①202(g)+4(g)=4。4⑴△Hi

②Nz(g)+2H2(g)=N2H4⑴AH2

③02(g)+2H2(g)=2Hz0(g)AH3

④2N2HKI)+N204(l)=3N2(g)+4H20(g)AH4=-1048.9kJ/mol

上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為AH4=,聯(lián)氨和N2O4可作

為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)?/p>

_________________________________________________________________________________O

【答案】(3)24員-24112-4凡反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體

【解析】⑶根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為△H4=2AH3-2AIV

AH1O聯(lián)胺有強(qiáng)還原性，有強(qiáng)氧化性，兩者在一起易發(fā)生自發(fā)地氧化還原反

應(yīng)，反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體，所以聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑。

19.煤燃燒排放的煙氣含有SO?和N0x,形成酸雨、污染大氣，采用NaC102

溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(4)如果采用NaClO、Ca(60)2替代岫(：102,也能得到較好的煙氣脫硫效

果。

②已知下列反應(yīng)：

2

S02(g)+20H-(aq)===S03"(aq)+H2O(DAH1

14

-2-2-

CIO(aq)+S03(aq)===S04(aq)+Cr(aq)AH2

2+2-

CaS04(s)===Ca(aq)+S04(aq)AH3

-

則反應(yīng)S()2(g)+Ca2+(aq)+CKT(aq)+20H(aq)===CaS04(s)+H20(l)+C1

_(aq)的AH=。

【答案】(4)②△Hi+zML-

2-

【解析】(4)②已知：A.S02(g)+20H-(aq)=S03(aq)+H20(1)△〃；

-2-2--

B.C10(aq)+S03(aq)=S04(aq)+Cl(aq)

2+2-

C.CaS04(s)=Ca(aq)+S04(aq)△/

2+--

根據(jù)蓋斯定律知a+b—c得反應(yīng)S02(g)+Ca(aq)+C10(aq)+20H(aq)=

CaS04(s)+H20(l)+C「(aq)的△層△必一ZkA。

20.催化還原CO?是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明，

在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和乩可發(fā)生兩個(gè)平行反應(yīng)，分別生成CH30H和COo

反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

1

C02(g)+3H2(g)—CH3OH(g)+H2O(g)AHF-53.7kJ?mol-1

C02(g)+H2(g)—CO(g)+H2O(g)AH2II

已知：①CO和慶的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-283.OkJ?mor］和-285.8kJ?mol-1

1

②H2O(1)=H20(g)AH3=44.OkJ?moK

請(qǐng)回答(不考慮溫度對(duì)AH的影響)：

15

(1)反應(yīng)II的△H2=kJ?mol^o

【答案】(1)+41.2

【解析】(1)由①CO和乩的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-283.OkJ-moV和-285.8kJ?

11

mol-以及②H2O(l)=H2O(g)AH3=+44.OkJ^mor,由蓋斯定律可得反應(yīng)II的4

—285.SkJ-moK1-(-283.OkJ-moK1)+44.OkJ-mor^+41.ZkJ-molt

21.(5)工業(yè)上常用磷精礦［Cas(PODB和硫酸反應(yīng)制備磷酸。已知25℃,

lOlkPa時(shí)：

CaO(S)+H2S04(l)=CaS04(s)+H20(1)AH=-271kJ/mol

5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H20(l)AH=-937kJ/mol

則Ca5(P04)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式是o

【答案】(5)Ca5(PO4)3F(s)+5H2S04(l)=5CaS04(s)+H3P04(l)+HF(g)AH

=-418kJ/mol

【解析】(5)已知25℃,lOlkPa時(shí):

①CaO(s)+H2so4⑴=CaS04(s)+H20(1)AH=-271kJ/mol

(2)5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(P04)3F(s)+540(1)AH

=-937kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律：①X5-②得Ca5(P04)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程

式是Ca5(P04)F(s)+5H2S04(l)=5CaS04(s)+H3P04(1)+HF(g)△H=-418kJ/molo

16

22.下表為元素周期表的一部分。

碳氮Y

X硫Z

回答下列問(wèn)題

(4)X與Z兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成ImolX的最高價(jià)化合物，恢復(fù)至室溫，

放熱687kJ,已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為-69℃和58℃,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化

學(xué)方程式：—o

［答案］(4)Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)AH=-687kJ/mol

【解析】根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)，可知X為Si元素，Y為0元素；Z為C1

元素；

(4)根據(jù)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的方法，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

Si(s)+2C12(g)=SiCL⑴△H=-687kJ/mol,故答案為：Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)

△H=-687kJ/mol

23.氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲(chǔ)存和應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)。

回答下列問(wèn)題：

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

(4)利用太陽(yáng)能直接分解水制氫，是最具吸引力的制氫途徑，其能量轉(zhuǎn)化

形式為o

17

【答案】（1）污染?。豢稍偕?；來(lái)源廣；資源豐富；燃燒熱值高（任寫(xiě)其中

2個(gè)）；

（4）光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

【解析】（1）與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)有污染?。豢稍偕?；來(lái)源廣；

資源豐富；燃燒熱值高等，堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為H2+20H-2e-=2H20；

（4）利用太陽(yáng)能直接分解水制氫，是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

24.12020?浙江1月選考】下列說(shuō)法不正確的是（）

A.天然氣的主要成分甲烷是高效，較潔凈的燃料

B.石油的分饋、煤的氣化和液化都是物理變化

C.石油的裂化主要是為了得到更多的輕質(zhì)油

D.廚余垃圾中蘊(yùn)藏著豐富的生物質(zhì)能

【答案】B

【解析】A項(xiàng)，天然氣的主要成分為甲烷，燃燒生成二氧化碳和水，是較清

潔的燃料，故A正確；B項(xiàng)，煤的氣化和液化均為化學(xué)變化，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng),

石油裂化使大分子轉(zhuǎn)化為小分子，提高輕質(zhì)燃料的產(chǎn)量，則石油裂化的主要目

的是為了得到輕質(zhì)油，故C正確；D項(xiàng)，廚余垃圾中蘊(yùn)藏著以生物質(zhì)為載體的能

量，故D正確；故選B。

25.12020?浙江1月選考】在一定溫度下，某反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡，其反

應(yīng)過(guò)程對(duì)應(yīng)的能量變化如圖。下列說(shuō)法正確的是（）

18

~￡：

反雙過(guò)無(wú)

A.Ea為逆反應(yīng)活化能，區(qū)為正反應(yīng)活化能

B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，AH=Ea'—Ea

C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量

D.溫度升高，逆反應(yīng)速率加快幅度大于正反應(yīng)加快幅度，使平衡逆移

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，由圖可知，Ea為正反應(yīng)活化能，EI為逆反應(yīng)活化能，故A

錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由圖可知，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反

應(yīng)，反應(yīng)熱AH=一(&'-&),故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在相同溫度下，分子的能量并

不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，稱(chēng)為活化分子，則所有活

化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該反應(yīng)為放熱反

應(yīng)，逆反應(yīng)速率加快幅度大于正反應(yīng)加快幅度，使平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移

動(dòng)，故D正確；故選D。

26.12020?浙江7月選考】關(guān)于下列的判斷正確的是()

C0r(aq)+H+(aq)=HCO；(aq)△仄

-

C03(aq)+H20(1)HCOj(aq)+0H-(aq)A巡

+

OH'(aq)+H(aq)=H20(l)AA

--

OH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COO(aq)+H20(1)AH4

19

A.卜風(fēng)<0△笈VOB.△直VA笈C.A^<0A^>0D.

【答案】B

【解析】碳酸氫根的電離屬于吸熱過(guò)程，則C(T(aq)+H+(aq)=HC(V(aq)為

-

放熱反應(yīng)，所以△A〈O;C0r(aq)+H20(D=HCO3(aq)+OH-(aq)為碳酸根的

水解離子方程式，COhKj水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以△笈>0；0H-

(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的中和反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，所以△&<()；醋

酸與強(qiáng)堿的中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以△以<0;但由于醋酸是弱酸，電離過(guò)程中

會(huì)吸收部分熱量，所以醋酸與強(qiáng)堿反應(yīng)過(guò)程放出的熱量小于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)放

出的熱量，則△以〉ZkN；綜上所述，只有△直〈△笈正確，故選B。

27.【2020?浙江7月選考】100mL0.200mol-L4C11SO4溶液與1.95g鋅

粉在量熱計(jì)中充分反應(yīng)。測(cè)得反應(yīng)前溫度為20.1C,反應(yīng)后最高溫度為30.1℃。

已知：反應(yīng)前后，溶液的比熱容均近似為4.18J?gT-C\溶液的密度均

近似為1.00g-cnA忽略溶液體積、質(zhì)量變化和金屬吸收的熱量。請(qǐng)計(jì)算：

(1)反應(yīng)放出的熱量0=Jo

-

(2)反應(yīng)Zn(s)+CuS04(aq)=ZnS04(aq)+Cu(s)的AH=kJ,mol

】(列式計(jì)算)。

4.18X1034-1000

【答案】⑴4.18X103(2)-o.100X0.200="209

【解析】(D100mL0.200mol/LC11SO4溶液與1.95g鋅粉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方

程式為：CuS04+Zn=ZnS04+Cu,忽略溶液體積、質(zhì)量變化可知，溶液的質(zhì)量m=6/

=1.00g/cm3X100mL(cm3)=100g,忽略金屬吸收的熱量可知,反應(yīng)放出的熱量Q=cm

20

4=4.18JgT℃TXIOOgX(30.1-20.1)℃=4.18X103J；(2)上述反應(yīng)中硫酸銅

的物質(zhì)的量27(CUS04)=0.200mol/LX0.100L=0.020mol,鋅粉的物質(zhì)的量z?(Zn)=

券=卷忘=0.030moL由此可知，鋅粉過(guò)量。根據(jù)題干與第(1)問(wèn)可知，轉(zhuǎn)化

0.020mol硫酸銅所放出的熱量為4.18X103J,又因?yàn)樵摲磻?yīng)中焰變A月代表反

應(yīng)Imol硫酸銅參加反應(yīng)放出的熱量，單位為kJ/moL則可列出計(jì)算式為：

4.18xl()3j+ioooj/kj4.18xl03/1000

=-209kJ/mol

0.100Lx0.200mol/L0.100x0.200

28.12020?天津卷】理論研究表明，在lOlkPa和298K下,HCN(g)=^HNC(g)

異構(gòu)化反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

反應(yīng)進(jìn)程

A.HCN比HNC穩(wěn)定

B.該異構(gòu)化反應(yīng)的AH=+59.3kJ?mol-1

C.正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能

D.使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，根據(jù)圖中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根據(jù)能量越低

越穩(wěn)定，因此HCN比HNC穩(wěn)定，故A正確；B項(xiàng)，根據(jù)熔變等于生成物總能量減

21

去反應(yīng)物總能量，因此該異構(gòu)化反應(yīng)的△H=+59.3kJ?1110廣-0=+59.3kJ?010廣，

故B正確；C項(xiàng)，根據(jù)圖中信息得出該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此正反應(yīng)的活化能大

于逆反應(yīng)的活化能，故C正確；D項(xiàng)，使用催化劑，不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱，只

改變反應(yīng)路徑，反應(yīng)熱只與反應(yīng)物和生成物的總能量有關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選D。

29.12020?北京卷】依據(jù)圖示關(guān)系，下列說(shuō)法不正確的是（）

CCXg)+,yO>(g)

A//t--393.5kJ,mol

A.石墨燃燒是放熱反應(yīng)

B.ImolC（石墨）和ImolCO分別在足量。2中燃燒，全部轉(zhuǎn)化為C02,前者放

熱多

C.C（石墨）+C02（g）=2C0（g）△后△直-△豆

D.化學(xué)反應(yīng)的△〃，只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)

【答案】C

【詳解】A.所有的燃燒都是放熱反應(yīng)，根據(jù)圖示，C（石墨）+02（g）=C02（g）

A^=-393.5kJ/mol,A^<0,則石墨燃燒是放熱反應(yīng)，故A正確；B.根據(jù)圖

示，C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△幻-393.5kJ/mol,CO（g）+yO2（g）=CO2（g）A

^=-283.OkJ/mol,根據(jù)反應(yīng)可知都是放熱反應(yīng)，ImolC（石墨）和ImolCO分別在

足量。2中燃燒，全部轉(zhuǎn)化為CO2,ImolC（石墨）放熱多，故B正確；C.根據(jù)B項(xiàng)

22

分析，①C(石墨)+02(g)=C02(g)△直=-393.5kJ/moL②C0(g)+；02(g)=C02(g)△

^=-283.OkJ/moL根據(jù)蓋斯定律①-②x2可得：C(石墨)+C()2(g)=2C0(g)△年

△〃-2△晟，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)蓋斯定律可知，化學(xué)反應(yīng)的焰變只與反應(yīng)體系

的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)，故D正確；故選C。

30.12019?上海卷】根據(jù)圖示下列說(shuō)法正確的是()

A.斷開(kāi)非極性鍵和生成極性鍵的能量相同

B.反應(yīng)II比反應(yīng)m生成的0H鍵更牢固

C.102(g)+H2(g)-*0H(g)+H(g)-Q(Q>0)

D.H20(g)->102(g)+H2(g)+Q(Q>0)

【答案】C

【解析】從反應(yīng)歷程圖像可以判斷l(xiāng)/2mol02(g)+hnolH2(g)的能量低于

lmolOH(g)+H(g),因此l/202(g)+H2(g)f0H(g)+H(g)反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以C

正確。

31.MgC()3和CaC03的能量關(guān)系如圖所示(M=CA項(xiàng)，Mg)：

23

2+22+2

M(g)+CO3-(g)—一—M(g)+0-(g)+CO2(g)

tAWis1A/A

M(X)Ws)-----------?M(Xs)ICOjdi)

已知:離子電荷相同時(shí),半徑越小,離子鍵越強(qiáng)。下列說(shuō)法不無(wú)碉的是()

A.△豆(MgC03)>A4(CaC03)>0

B.卜壓(MgC03)=A笈(CaC03)>0

C.kH\(CaC03)一A直(MgC03)=AA(CaO)一△/(MgO)

D.對(duì)于MgCOs和CaCOs,A4+△人>AA

【答案】C

2+2+

【解析】根據(jù)蓋斯定律，AAH.+AH2+AH3,Ca^B±^Mg^

徑，所以CaCOs的離子鍵強(qiáng)度弱于MgC03,CaO的離子鍵強(qiáng)度弱于MgO。A.AH1

表示斷裂C(V-和M2+的離子鍵所吸收的能量,離子鍵強(qiáng)度越大,吸收的能量越大，

因而△H1(MgC()3)>AHi(CaC03)>0,A項(xiàng)正確；B."上表示斷裂C(V沖共價(jià)鍵形

成。2和CO?吸收的能量，與M"無(wú)關(guān)，@ifo△H2(MgCO3)=AH2(CaCO3)>0,B項(xiàng)正

確；C.由上可知AHKCaC03)-AHKMgCOs)。而AL表示形成MO離子鍵所放出

的能量，為負(fù)值，CaO的離子鍵強(qiáng)度弱于MgO,因而AH3(CaO)>AH3(MgO),

AH3(Ca0)-AH3(Mg0)>0,C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.由上分析可知AH】+A〉〉。,AH3<0,故

AH2>AH3,D項(xiàng)正確。故故選c。

32.12019?江蘇卷】氫氣與氧氣生成水的反應(yīng)是氫能源應(yīng)用的重要途徑。

下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()

24

A.一定溫度下，反應(yīng)2H2(g)+02(g)=2HzO(g)能自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)的△水0

B.氫氧燃料電池:負(fù)極反應(yīng)為02+2H20+4e-=40H-

C.常溫常壓下，氫氧燃料電池放電過(guò)程中消耗11.2LH2,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)

目為6.02X1023

D.反應(yīng)2H2(g)+02(g)=2H20(g)的△〃可通過(guò)下式估算：

△年反應(yīng)中形成新共價(jià)鍵的鍵能之和玄應(yīng)中斷裂舊共價(jià)鍵的鍵能之和

【答案】A

【解析】A.體系能量降低和混亂度增大都有促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的傾向，該

反應(yīng)屬于混亂度減小的反應(yīng)，能自發(fā)說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即AKO,故A正

確；B.氫氧燃料電池，氫氣作負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，中性條件的電極反

應(yīng)式為:2上-4d=4F,故B錯(cuò)誤；C.常溫常壓下，Vm^22.L/mol,無(wú)法根據(jù)

氣體體積進(jìn)行微粒數(shù)目的計(jì)算，故C錯(cuò)誤；D.反應(yīng)中，應(yīng)該如下估算：段=反

應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和-反應(yīng)中形成新共價(jià)鍵的鍵能之和，故D錯(cuò)誤；故

選Ao

33.下列示意圖與化學(xué)用語(yǔ)表述內(nèi)容不相符的是(水合離子用相應(yīng)離子符號(hào)

表示)()

ABCD

25

*筍矗⑥第4

倭?繇*①耳―

243Umol:」eb..

能.產(chǎn)影慝產(chǎn)

駛.

43IUmoi恁/????at

電解CuClCH3COOH在水中電

NaCl溶于2

乩與C12反應(yīng)能量變化

溶液離

水

H2(g)+Cl2(g)=2HC1(g)

CH3COOH-CH3cOCT

+2+

NaCl=Na+CrCuCl2=Cu+2Cr

+H+△屬T83kJ?mol-1

【答案】B

【解析】A.NaCl為強(qiáng)電解質(zhì)，NaCl溶于水，NaCl在水分子作用下，自發(fā)

解離為Na*和C「，故電離方程式為NaCl=Nl+C「，故A不符合題意；B.電解氯

化銅溶液，銅離子向陰極移動(dòng),得電子，發(fā)生電極反應(yīng)為：Cu"+2e三Cu,氯離子

向陽(yáng)極移動(dòng)，失電子，發(fā)生電極反應(yīng)為：2C「+2e-=Cb,所以電解總反應(yīng)為：

C/++2C1-呻"Cu+CL,故B符合題意；C.CLCOOH為弱電解質(zhì)，溶于水部分電離，

+

因此電離方程式為CH3COOH=:CH3COO+H,故C不符合題意；D.由圖可知，

反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)熱等于斷裂反應(yīng)物分子中的化學(xué)鍵吸收的總

能量(436kJ/mol+243kJ/mol=679kJ/mol),與形成生成物分子中化學(xué)鍵放出的總

能量(431kJ/molX2=862kJ/niol)之差，即放熱183kJ/mol,放熱&為負(fù)值，所

以H2(g)+C12(g)=2HCl(g)Z!H=-183kJ/moL故D不符合題意；故選B。

34.我國(guó)科研人員提出了由CO?和QL轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反

應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。

26

下列說(shuō)法不正碉的是（）

A.生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%

B.CH,fCLCOOH過(guò)程中，有C-H鍵發(fā)生斷裂

C.①一②放出能量并形成了C—C鍵

D.該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，根據(jù)圖示CH4與CO?在催化劑存在時(shí)生成CRCOOH,總反應(yīng)為

CH4+CO2^*CH3COOH,只有CH3COOH一種生成物，原子利用率為100%,A項(xiàng)正確；

B項(xiàng)，CH’選擇性活化變?yōu)棰龠^(guò)程中，有1個(gè)C-H鍵發(fā)生斷裂，B項(xiàng)正確；C項(xiàng),

根據(jù)圖示，①的總能量高于②的總能量，①一②放出能量，對(duì)比①和②，①一

②形成C-C鍵，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡，

不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

35.下列說(shuō)法正確的是（）

A.氫氧燃料電池放電時(shí)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能