2019高考化学化学能与热能含解析 6页

化学能与热能 李仕才 ‎（考试时间：45分钟 满分：100分）‎ 一、单项选择题：本题包括11小题，每小题5分，共55分。‎ ‎1．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(　　)‎ A．生成物总能量一定低于反应物总能量 B．酒精可用作燃料，说明酒精燃烧是释放能量的反应 C．干冰汽化需要吸收大量的热，这个变化是吸热反应 D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 答案：B 解析：A项，放热反应中生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应中生成物的总能量高于反应物的总能量，故A错；C项，干冰汽化是物理变化，不是化学反应，故C错误；焓变与反应条件无关，故D错。‎ ‎2．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)(　　)‎ A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1 367.0 kJ·mol－1(燃烧热)‎ B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1(中和热)‎ C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－296.8 kJ·mol－1(反应热)‎ D．2NO2===O2＋2NOΔH＝＋116.2 kJ·mol－1(反应热)‎ 答案：C ‎3．在下列各说法中，正确的是(　　)‎ A．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应 B．热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以是分数 C．1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热 D．1 mol H2与0.5 mol O2反应放出的热就是H2的燃烧热 答案：B 解析：A项，ΔH>0表示吸热反应，ΔH<0表示放热反应；C项，“中和热”是指在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应，生成1 mol水时放出的热量，1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成2 mol水，同时还有BaSO4沉淀生成，放出的热大于中和热；D项，在25℃、101 kPa时，1 mol H2与0.5 mol O2反应，生成液态水时放出的热才是H2的燃烧热，题中没有说明生成的水的聚集状态。‎ ‎4．已知：①Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)　ΔH1‎ ‎②2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH2‎ ‎③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3‎ 则反应Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)的ΔH是(　　)‎ A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 B．ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3‎ C．ΔH＝ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3‎ 答案：A 解析：利用盖斯定律，即①＋②＋③可得所求的热化学反应，即ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。‎ ‎5．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。‎ 据此判断下列说法中正确的是(　　)‎ A．由图1知，石墨转变为金刚石是吸热反应 B．由图2知，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2‎ C．由图3知，白磷比红磷稳定 D．由图4知，CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH>0‎ 答案：A 解析：金刚石的能量高于石墨，所以石墨转变为金刚石是吸热反应，A正确；固态S的能量低于气态S的能量，所以气态S燃烧放出的热量多，但放热越多，ΔH越小，B不正确；白磷的能量高于红磷的能量，所以红磷比白磷稳定，C不正确；D项反应应为放热反应，ΔH<0，D不正确。‎ ‎6．根据以下三个热化学方程式：‎ ‎①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1，‎ ‎②2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1，‎ ‎③2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1。‎ 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是(Q1、Q2、Q3均大于0)(　　)‎ A．Q1>Q2>Q3　　　　　 B．Q1>Q3>Q2‎ C．Q3>Q2>Q1　　 D．Q2>Q1>Q3‎ 答案：A 解析：由得：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝(ΔH1－ΔH2)<0，所以(－Q1＋Q2)<0，即Q1>Q2。由得：H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝(ΔH2－ΔH3)<0，所以(－Q2＋Q3)<0，即Q2>Q3。故Q1>Q2>Q3。‎ ‎7．室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3，则下列判断正确的是(　　)‎ A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3‎ C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3‎ 答案：B 解析：依题意CuSO4·5H2O(s)溶于水发生反应CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)　ΔH1＞0；CuSO4溶于水发生反应CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH2＜0；根据盖斯定律有：CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)，ΔH3＝ΔH1－ΔH2＞0，ΔH2－ΔH3＝2ΔH2－ΔH1＜0，A项错误；ΔH3－ΔH1＝－ΔH2＞0，B项正确；ΔH3＝ΔH1－ΔH2，C项错误；ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝2ΔH2＜0，D项错误。‎ ‎9．用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知：‎ ‎①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574 kJ·mol－1‎ ‎②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1 160 kJ·mol－1‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．反应①②均为放热反应 B．等物质的量的甲烷分别发生反应①②，转移电子数相同 C．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－a kJ·mol－1，a<574‎ D．若用标准状况下‎4.48 L CH4还原NO2至N2，放出的热量为173.4 kJ 答案：C 解析：　A项正确，反应①②的ΔH均小于0，均为放热反应；B项正确，两个反应中碳元素的化合价均由－4升高到＋4，等物质的量的CH4分别参加反应①、②，转移的电子数相同；C项错误，H2O(g)―→H2O(l)放热，由反应①推知当生成液态水时，会放出更多热量，ΔH会更小，a>574；D项，根据盖斯定律(①＋②)/2可得CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－867 kJ·mol－1，标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol，则放出的热量为0.2 mol×867 kJ＝173.4 kJ，正确。‎ ‎10．氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷燃烧的热化学方程式分别为 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　 ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH＝－283.0 kJ·mol－1‎ C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1‎ CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ 相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是(　　)‎ A．H2 B．CO C．C8H18 D．CH4‎ 答案：B 解析：题中各ΔH对应的可燃物的物质的量为1 mol，把它们的ΔH分别换算成1 g可燃物燃烧的热量即可比较。‎ ‎11．已知：①H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH1＝－57.3 kJ·mol－1，‎ ‎②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－241.8 kJ·mol－1，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．向含0.1 mol NaOH的溶液中加入一定体积的0.1 mol·L－1乙二酸，反应中的能量变化如图所示 B．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1‎ C．氢气的标准燃烧热为241.8 kJ·mol－1‎ D．若反应②中水为液态，则同样条件下的反应热：ΔH>ΔH2‎ 答案：A 解析：因乙二酸是弱酸，弱酸的电离平衡是一个吸热过程，故生成0.1 mol H2O(l)时放出的热量小于5.73 kJ，A项正确；B项中Ba2＋与SO反应生成BaSO4沉淀时也会放出热量，B项错误；与物质标准燃烧热对应生成的水应该是液态，C项错误；水由气态变为液态是一个放热过程，故ΔH<ΔH2，D项错误。‎ 二、非选择题：本题包括4个小题，共45分.‎ ‎ 12．（12分） (1)已知2 mol氢气燃烧生成液态水时放出572 kJ的热量，反应方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)。请回答下列问题：‎ ‎(1)①该反应的生成物能量总和________(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。‎ ‎②若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量________(填“>”、“<”或“＝”)572 kJ。‎ ‎(2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知‎25 ℃‎、101 kPa时：‎ ‎2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH1＝－197 kJ·mol－1‎ H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44 kJ·mol－1‎ ‎2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)　ΔH3＝－545 kJ·mol－1‎ 则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是___________________________。‎ ‎(3)已知下列反应的热化学方程式：‎ ‎①6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)　ΔH1‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2‎ ‎③C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3‎ 则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为________。‎ 答案：(1)①小于　②<‎ ‎(2)SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝－130 kJ·mol－1‎ ‎(3)12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1‎ ‎13．（9分）通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。‎ 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/kJ·mol－1‎ ‎460‎ ‎360‎ ‎436‎ ‎431‎ ‎176‎ ‎347‎ 请回答下列问题(提示：硅单质的结构复杂，一般用Si来表示其单质，尽管硅单质用Si表示，但每个硅原子分摊两个Si—Si键)：‎ ‎(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”、“<”或“＝”)SiC________Si；SiCl4________SiO2。‎ ‎(2)工业上所用的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)‎ 该反应的反应热ΔH＝________kJ·mol－1。‎ 答案：(1)>　<　(2)＋236‎ 解析：该题第(1)问考查了根据键能判断物质的熔点高低。离子晶体原子晶体受热变为熔融状态，吸收的热量用来破坏化学键，所以化学键键能越大，熔点就越高。Si—C键的键能是347kJ·mol－1，Si—Si键的键能是176kJ·mol－1，故SiC的熔点大于Si的熔点；SiCl4为分子晶体，SiO2为原子晶体，熔融时分别破坏分子间作用力，化学键，分子间作用力小，故熔点SiCl4