2025屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)6化學(xué)能與熱能含解析新人教版

PAGE8-化學(xué)能與熱能1．(2024·鄭州模擬)已知：2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)ΔH＝－566kJ/molNa2O2(s)＋CO2(g)Na2CO3(s)＋1/2O2(g)ΔH＝－226kJ/mol依據(jù)以上熱化學(xué)方程式推斷，下列說法正確的是(C)A．CO的燃燒熱為283kJB．如圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過程和能量關(guān)系C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH>－452kJ/molD．CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509kJ熱量時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×1023【解析】CO的燃燒熱為283kJ/mol，A錯(cuò)誤；該圖描述的就是一個(gè)熱化學(xué)方程式，所以對應(yīng)566的數(shù)值應(yīng)當(dāng)是2CO(g)＋O2(g)2CO2，圖中的系數(shù)不對，且該圖不能描述反應(yīng)過程，B錯(cuò)誤；題目中其次個(gè)方程的2倍為：2Na2O2(s)＋2CO2(g)2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH＝－452kJ/mol，本題中的CO2(s)多一步變氣體吸熱的過程，所以放出的熱量就少于452kJ，ΔH>－452kJ/mol，C正確；題目中eq\f(1式,2)＋2式為：Na2O2(s)＋CO(g)Na2CO3(s)ΔH＝－509kJ/mol，此時(shí)放熱509KJ，因?yàn)镃O是1mol，所以轉(zhuǎn)移電子數(shù)是2倍的6.02×1023，D錯(cuò)誤。2．(2024·煙臺模擬)通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是(C)①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝dkJ·mol－1A．反應(yīng)①、②為反應(yīng)③供應(yīng)原料氣B．反應(yīng)③是CO2資源化利用的方法之一C．反應(yīng)CH3OH(g)eq\f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq\f(1,2)H2O(l)的ΔH＝eq\f(d,2)kJ·mol－1D．反應(yīng)2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol－1【解析】A項(xiàng)，反應(yīng)①生成CO和H2，生成的CO接著發(fā)生反應(yīng)②生成CO2和H2，反應(yīng)③的原料為CO2和H2，正確；B項(xiàng)，反應(yīng)③將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為燃料CH3OH，正確；C項(xiàng)，反應(yīng)④中H2O為氣態(tài)，選項(xiàng)中H2O為液態(tài)，故焓變不是eq\f(1,2)的關(guān)系，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，依據(jù)蓋斯定律，按“②×2＋③×2＋④”，可得所求反應(yīng)的焓變，正確。3．(2024·三門峽模擬)已知熱化學(xué)方程式：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q>0)。下列說法正確的是(D)A．相同條件下，2molSO2(g)和1molO2(g)所具有的能量小于2molSO3(g)所具有的能量B．將2molSO2(g)和1molO2(g)置于一密閉容器中充分反應(yīng)后，放出熱量為QkJC．增大壓強(qiáng)或上升溫度，該反應(yīng)過程放出更多的熱量D．如將肯定量SO2(g)和O2(g)置于某密閉容器中充分反應(yīng)后放熱QkJ，則此過程中有2molSO2(g)被氧化【解析】反應(yīng)是放熱反應(yīng)，依據(jù)反應(yīng)前后能量守恒，相同條件下，2molSO2(g)和1molO2(g)所具有的能量大于2molSO3(g)所具有的能量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；ΔH＝－QkJ·mol－1，Q的詳細(xì)含義是當(dāng)2mol的二氧化硫氣體與1mol的氧氣完全反應(yīng)生成2mol的三氧化硫氣體時(shí)，放出的熱量為QkJ，但這是一個(gè)可逆反應(yīng)，不行能完全反應(yīng)，因此放出的熱量小于QkJ，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；增大壓強(qiáng)，該平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，放出熱量更多，上升溫度，該平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，放出熱量削減，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；如將肯定量SO2(g)和O2(g)置于某密閉容器中充分反應(yīng)后放熱QkJ，參與反應(yīng)的二氧化硫?yàn)?mol，故肯定有2molSO2(g)被氧化，選項(xiàng)D正確。4．(2024·濰坊模擬)我國科學(xué)家以MoS2為催化劑，在不同電解質(zhì)溶液中實(shí)現(xiàn)常溫電催化合成氨，其反應(yīng)歷程與相對能量模擬計(jì)算結(jié)果如圖。下列說法錯(cuò)誤的是(B)A．Li2SO4溶液利于MoS2對N2的活化B．兩種電解質(zhì)溶液環(huán)境下從N2→NH3的焓變不同C．MoS2(Li2SO4溶液)將反應(yīng)決速步(*N2→*N2H)的能量降低D．N2的活化是N≡N鍵的斷裂與N—H鍵形成的過程【解析】從圖中可知在Li2SO4溶液中*N2轉(zhuǎn)化為*N2H的活化能較低，因此Li2SO4溶液利于MoS2對N2的活化，A正確；反應(yīng)物、生成物的能量不變，因此反應(yīng)的焓變不變，與反應(yīng)途徑無關(guān)，B錯(cuò)誤；依據(jù)圖示可知MoS2在Li2SO4溶液中的能量比Na2SO4溶液中的將反應(yīng)決速步(*N2→*N2H)的活化能大大降低，C正確；依據(jù)圖示可知N2的活化是N≡N鍵的斷裂形成N2H的過程，即是N≡N鍵的斷裂與N—H鍵形成的過程，D正確。5．(2024·邯鄲模擬)白磷與氧可發(fā)生如下反應(yīng)：P4＋5O2P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵須要汲取的能量分別為：P—PakJ·mol－1、P—ObkJ·mol－1、POckJ·mol－1、OOdkJ·mol－1。依據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的ΔH，其中正確的是(A)A．(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1B．(4c＋12b－6a－5d)kJ·mol－1C．(4c＋12b－4a－5d)kJ·mol－1D．(4a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1【解析】反應(yīng)熱等于斷鍵汲取的總能量與形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，由圖可以看出：P4中有6mol的P—P，5mol的O2中含有5molOO,1mol的P4O10中含有4mol的PO,12mol的P—O，所以依據(jù)方程式可知反應(yīng)熱ΔH＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1。6．(2024·鹽城模擬)通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵所汲取的能量或形成1mol某化學(xué)鍵所釋放的能量看作該化學(xué)鍵的鍵能，鍵能的大小可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)，已知化學(xué)鍵H—H、Cl—Cl、H—Cl鍵能436kJ·mol－1、243kJ·mol－1、431kJ·mol－1。則下列熱化學(xué)方程式不正確的是(A)A．eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)HCl(g)ΔH＝＋91.5kJ·mol－1B．H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1C．2HCl(g)H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋183kJ·mol－1D．eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)HCl(g)ΔH＝－91.5kJ·mol－1【解析】eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)HCl(g)；ΔH＝eq\f(1,2)×436kJ·mol－1＋eq\f(1,2)×243kJ·mol－1－431kJ·mol－1＝－91.5kJ·mol－1，A錯(cuò)誤；D正確；H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)；ΔH＝436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－(2×431)kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，B正確；2HCl(g)H2(g)＋Cl2(g)；ΔH＝(2×431)kJ·mol－1－(436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1)＝＋183kJ·mol－1，C正確。7．氧化亞銅是一種重要的工業(yè)原料。已知1gC(s)燃燒生成一氧化碳放出9.2kJ的熱量，氧化亞銅與氧氣反應(yīng)的能量改變?nèi)鐖D所示。下列有關(guān)推斷正確的是(D)A．碳[C(s)]的燃燒熱為－110.4kJ·mol－1B．氧化亞銅與氧氣的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．氧化亞銅與氧氣反應(yīng)的活化能為292kJ·mol－1D．足量炭粉與CuO反應(yīng)生成Cu2O的熱化學(xué)方程式為C(s)＋2CuO(s)Cu2O(s)＋CO(g)ΔH＝＋35.6kJ·mol－1【解析】燃燒熱是指1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，而該題中C(s)燃燒的生成物為CO，故通過ΔH＝－9.2kJ·g－1×12g·mol－1＝－110.4kJ·mol－1，計(jì)算所得的結(jié)果不是碳[C(s)]的燃燒熱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由題給圖像可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)放熱，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由題給圖像可知，氧化亞銅與氧氣反應(yīng)的活化能為348kJ·mol－1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)題給信息可得熱化學(xué)方程式2C(s)＋O2(g)2CO(g)ΔH1＝－220.8kJ·mol－1①；依據(jù)題圖信息可寫出熱化學(xué)方程式2Cu2O(s)＋O2(g)4CuO(s)ΔH2＝－292kJ·mol－1②。足量炭粉與氧化銅反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C(s)＋2CuO(s)Cu2O(s)＋CO(g)ΔH③，得eq\f(1,2)×(①－②)＝③，則ΔH＝eq\f(1,2)(ΔH1－ΔH2)＝＋35.6kJ·mol－1，D項(xiàng)正確。8．N2O和CO是環(huán)境污染性氣體，可在Pt2O＋表面轉(zhuǎn)化為無害氣體，其反應(yīng)為N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g)ΔH，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)改變過程(圖1)及能量改變過程(圖2)如下：下列說法正確的是(B)A．由圖1可知ΔH1＝ΔH＋ΔH2B．由圖2可知ΔH＝－226kJ·mol－1C．為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化需不斷向反應(yīng)器中補(bǔ)充Pt2O＋和Pt2Oeq\o\al(＋,2)D．由圖2可知該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能【解析】A項(xiàng)，由圖1知，N2O(g)＋Pt2O＋(s)Pt2Oeq\o\al(＋,2)＋N2(g)ΔH1，CO(g)＋Pt2Oeq\o\al(＋,2)Pt2O＋＋CO2(g)ΔH2，由蓋斯定律可得，ΔH＝ΔH1＋ΔH2，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由圖2知，反應(yīng)物為N2O(g)＋CO(g)，生成物為CO2(g)＋N2(g)，ΔH＝134kJ·mol－1－360kJ·mol－1＝－226kJ·mol－1，正確；C項(xiàng)，由圖1知，Pt2O＋是催化劑，轉(zhuǎn)化過程中無需向反應(yīng)器中補(bǔ)充，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由圖2知，該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能，錯(cuò)誤。9．(2024·杭州模擬)已知：(1)Zn(s)＋eq\f(1,2)O2(g)ZnO(s)，ΔH＝－348.3kJ·mol－1，(2)2Ag(s)＋eq\f(1,2)O2(g)Ag2O(s)，ΔH＝－31.0kJ·mol－1，則Zn(s)＋Ag2O(s)ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH等于(B)A．－379.3kJ·mol－1 B．－317.3kJ·mol－1C．－332.8kJ·mol－1 D．317.3kJ·mol－1【解析】依據(jù)蓋斯定律可知，(1)－(2)即得到Zn(s)＋Ag2O(s)ZnO(s)＋2Ag(s)，所以反應(yīng)熱ΔH＝－348.3kJ·mol－1＋31.0kJ·mol－1＝－317.3kJ·mol－1，故答案為B。10．已知：2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.0kJ/mol。以太陽能為熱源分解Fe3O4，經(jīng)熱化學(xué)鐵氧化合物循環(huán)分解水制H2的過程如下：過程Ⅰ：2Fe3O4(s)6FeO(s)＋O2(g)ΔH＝＋313.2kJ/mol過程Ⅱ：……下列說法不正確的是(C)A．過程Ⅰ中每消耗232gFe3O4轉(zhuǎn)移2mol電子B．過程Ⅱ熱化學(xué)方程式為3FeO(s)＋H2O(l)H2(g)＋Fe3O4(s)ΔH＝＋128.9kJ/molC．過程Ⅰ、Ⅱ中能量轉(zhuǎn)化的形式依次是：太陽能→化學(xué)能→熱能D．鐵氧化合物循環(huán)制H2具有成本低、產(chǎn)物易分別等優(yōu)點(diǎn)【解析】過程Ⅰ中每消耗232g(即1mol)Fe3O4反應(yīng)生成0.5molO2，反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.5×4mol電子，故A正確；由蓋斯定律可知，(總反應(yīng)×eq\f(1,2)－過程Ⅰ反應(yīng)×eq\f(1,2))得過程Ⅱ反應(yīng)，3FeO(s)＋H2O(l)H2(g)＋Fe3O4(s)，則ΔH＝[＋571.0kJ/mol×eq\f(1,2)－(＋313.2kJ/mol)×eq\f(1,2)]＝＋128.9kJ/mol，故B正確；過程Ⅰ和過程Ⅱ都是吸熱反應(yīng)，過程Ⅰ是將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，過程Ⅱ中能量轉(zhuǎn)化的形式還是熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故C錯(cuò)誤；鐵氧化合物循環(huán)制H2以太陽能為熱源分解Fe3O4，以水和Fe3O4為原料，具有成本低的特點(diǎn)，氫氣和氧氣分步生成，具有產(chǎn)物易分別的優(yōu)點(diǎn)，故D正確。11．(1)真空碳熱還原－氧化法可實(shí)現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁，其相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下：Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)3AlCl(g)＋3CO(g)ΔH＝akJ·mol－13AlCl(g)2Al(l)＋AlCl3(g)ΔH＝bkJ·mol－1反應(yīng)Al2O3(s)＋3C(s)2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝__(a＋b)__kJ·mol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)；(2)已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH反應(yīng)過程的能量改變?nèi)鐖D所示，已知1molSO2(g)氧化為1molSO3放出99kJ的熱量，請回答下列問題：①圖中A表示__反應(yīng)物總能量__。②E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱__無__(填“有”或“無”)影響。③該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點(diǎn)__降低__(填“上升”或“降低”)。【解析】(1)①Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)3AlCl(g)＋3CO(g)ΔH＝akJ·mol－1，②3AlCl(g)2Al(l)＋AlCl3(g)ΔH＝bkJ·mol－1，結(jié)合蓋斯定律可知，反應(yīng)①＋②得到Al2O3(s)＋3C(s)2Al(l)＋3CO(g)ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1。(2)①圖中A表示反應(yīng)物總能量。②E為活化能，反應(yīng)熱可表示為正逆反應(yīng)活化能之差，活化能的大小與反應(yīng)熱無關(guān)。③催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，不影響反應(yīng)物和生成物能量凹凸，因此圖中B點(diǎn)會降低。12．(2024·太原模擬)在火箭推動(dòng)器中裝有強(qiáng)還原劑肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑(H2O2)，當(dāng)它們混合時(shí)，即產(chǎn)生大量的N2和水蒸氣，并放出大量熱。已知0.4mol液態(tài)肼和足量H2O2反應(yīng)，生成氮?dú)夂退魵?，放?56.65kJ的熱量。(1)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__N2H4(l)＋2H2O2(l)N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.625kJ·mol－1__。(2)已知H2O(l)H2O(g)；ΔH＝＋44kJ·mol－1，則16g液態(tài)肼燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí)，放出的熱量是__408.8___kJ。(3)上述反應(yīng)應(yīng)用于火箭推動(dòng)劑，除釋放大量的熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很突出的優(yōu)點(diǎn)是__生成N2和H2O，對環(huán)境無污染__。(4)已知N2(g)＋2O2(g)2NO2(g)ΔH＝＋67.7kJ·mol－1，N2H4(g)＋O2(g)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1，依據(jù)蓋斯定律寫出肼與NO2完全反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方程式__2N2H4(g)＋2NO2(g)3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1135.7kJ·mol－1__?！窘馕觥?1)0.4mol液態(tài)肼和足量雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵鈺r(shí)放出256.65kJ的熱量，1mol液態(tài)肼放出的熱量為256.65kJ×eq\f(1mol,0.4mol)＝641.625kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是N2H4(l)＋2H2O2(l)N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.625kJ·mol－1。(2)已知：①N2H4(l)＋2H2O2(l)N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.625kJ/mol，②H2O(l)H2O(g)ΔH＝＋44kJ/mol，依據(jù)蓋斯定律，①－②×4得N2H4(l)＋2H2O2(l)N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－817.625kJ/mol,16g液態(tài)肼的物質(zhì)的量＝16g/32g/mol＝0.5mol，完全反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為0.5mol×817.625kJ/mol＝408.8kJ。(3)肼(N2H4)和H2O2反應(yīng)，產(chǎn)物為氮?dú)夂退?，無污染。(4)已知：Ⅰ.N2(g)＋2O2(g)2NO2(g)ΔH＝＋67.7kJ/mol；Ⅱ.N2H4(g)＋O2(g)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－543kJ/mol依據(jù)蓋斯定律，Ⅱ×2－Ⅰ得2N2H4(g)＋2NO2(g)3N2(g)＋H2O(g)ΔH＝－1153.7kJ/mol。13．按要求寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)以CO2和NH3為原料可合成尿素[CO(NH2)2]。已知：①2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)ΔH1＝－159.47kJ·mol－1②NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH2＝＋116.49kJ·mol－1③H2O(l)H2O(g)ΔH3＝＋44.0kJ·mol－1則NH3和CO2合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為__2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(l)ΔH＝－86.98kJ·mol－1__。(2)已知25℃、101kPa時(shí)：①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH1＝－197kJ·mol－1②H2O(g)H2O(l)ΔH2＝－44kJ·mol－1③2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)2H2SO4(l)ΔH3＝－545kJ·mol－1則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__SO3(g)＋H2O(l)H2SO4(l)ΔH＝－130kJ·mol－1__。(3)工業(yè)上利用甲烷催化還原NOx可削減氮氧化物的排放。已知：①CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(