（通用版）2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測（十六）化學(xué)能與熱能（含解析）.doc

跟蹤檢測（十六） 化學(xué)能與熱能1.(2019榆樹模擬)隨著科技進(jìn)步，新能源汽車越來越普遍。下列能源組合中，均屬于新能源的一組是()天然氣煤沼氣能石油太陽能生物質(zhì)能風(fēng)能氫能ABC D解析：選D天然氣、煤、石油都是化石能源，不是新能源，常見的新能源有：沼氣能、太陽能、核能、地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能等，所以D符合。2.某反應(yīng)使用催化劑后，其反應(yīng)過程中能量變化如圖。下列說法錯誤的是()A總反應(yīng)為放熱反應(yīng)B使用催化劑后，活化能不變C反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)是放熱反應(yīng)DHH1H2解析：選B由題圖可知：反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，總反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且HH1H2，A、C、D項正確；使用催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能，B項錯誤。3已知：H2(g)O2(g)=H2O(g) H1241.8 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJmol1氣態(tài)分子中的化學(xué)鍵斷開1 mol化學(xué)鍵所需的能量/kJOH465O=O498下列說法不正確的是()A氫氣的燃燒熱H241.8 kJmol1B斷開1 mol HH鍵需要吸收439.2 kJ的能量C相同條件下，1 mol H2O(g)比1 mol H2O(l)能量高D18 g H2O(l)完全分解生成氫氣和氧氣，需要吸收285.8 kJ的能量解析：選A根據(jù)燃燒熱的定義可知，反應(yīng)放出的熱量為氫氣的燃燒熱，HH2285.8 kJmol1，A項錯誤；H1E(HH)498 kJmol12465 kJmol1241.8 kJmol1，則E(HH)439.2 kJmol1，B項正確；氣態(tài)水液化時放出熱量，故相同條件下，1 mol H2O(g)比1 mol H2O(l)能量高，C項正確；根據(jù)反應(yīng)可知，H2O(l)=H2(g)O2(g)H285.8 kJmol1，D項正確。4下列有關(guān)能量的判斷和表示方法正確的是()A由C(s，石墨)=C(s，金剛石)H1.9 kJmol1可知：石墨比金剛石更穩(wěn)定B等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出的熱量更多C由H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1可知：含1 mol CH3COOH的溶液與含1 mol NaOH的溶液混合，放出熱量等于57.3 kJD2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8 kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ解析：選A石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的過程是吸熱反應(yīng)，金剛石能量高，石墨比金剛石穩(wěn)定，A正確；等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，固體硫變?yōu)檎魵庑枰諢崃?，前者放出熱量更多，B錯誤；含1 mol CH3COOH的溶液與含1 mol NaOH 的溶液混合，醋酸為弱酸，溶于水電離需要吸熱，放出熱量小于57.3 kJ，C錯誤；2 g H2的物質(zhì)的量為1 mol，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H<0，故氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2(285.8 kJmol1)571.6 kJmol1，D錯誤。5(2019南崗區(qū)模擬)下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()A已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)：H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)的反應(yīng)熱H2(57.3)kJmol1B燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1, 則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9 kJmol1CH2(g)的燃燒熱是285.8 kJmol1，則2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1D葡萄糖的燃燒熱是2 800 kJmol1，則 C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1解析：選D反應(yīng)過程中除了H和OH反應(yīng)放熱，BaSO4沉淀的生成也伴隨有沉淀熱的變化，即H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的反應(yīng)熱H2(57.3)kJmol1，故A錯誤；CH3OH(g)的燃燒熱為1 mol甲醇蒸氣燃燒轉(zhuǎn)化為二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量，不能生成氫氣，故B錯誤；H2(g)的燃燒熱是285.8 kJmol1，則2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1,2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1，液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水是吸熱的，故C錯誤；由葡萄糖的燃燒熱是2 800 kJmol1可知，0.5 mol葡萄糖完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為1 400 kJ，即C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1，故D正確。6已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol12CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1 452 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1下列說法正確的是()AH2(g)的燃燒熱為142.9 kJmol1B同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒，H2(g)放出的熱量多C.H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)H2O(l)H57.3 kJmol1D3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H131.4 kJmol1解析：選B根據(jù)燃燒熱的定義可知，H2(g)的燃燒熱為285.8 kJmol1，A項錯誤；2 mol(即4 g) H2(g)完全燃燒放出571.6 kJ的熱量，2 mol(即64 g)CH3OH(l)完全燃燒放出1 452 kJ的熱量，單位質(zhì)量的H2(g)放出的熱量多，B項正確；中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，硫酸和氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀的過程也是放熱的，所以反應(yīng)H<57.3 kJmol1，C項錯誤；將題干中的熱化學(xué)方程式依次編號為、，根據(jù)蓋斯定律，由，可得熱化學(xué)方程式：3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H131.4 kJmol1，D項錯誤。725 、101 kPa時，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJmol1，辛烷的燃燒熱為5 518 kJmol1。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()A2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H57.3 kJmol1BKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 518 kJmol1D2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5 518 kJmol1解析：選BA項，所列熱化學(xué)方程式中有兩個錯誤，一是中和熱是指反應(yīng)生成1 mol H2O(l)時的反應(yīng)熱，二是當(dāng)有BaSO4沉淀生成時，反應(yīng)放出的熱量會增加，生成1 mol H2O(l)時放出的熱量大于57.3 kJ，錯誤；C項，燃燒熱是指1 mol 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所產(chǎn)生的熱量，產(chǎn)物中的水應(yīng)為液態(tài)水，錯誤；D項，當(dāng)2 mol辛烷完全燃燒時，產(chǎn)生的熱量為11 036 kJ，且辛烷應(yīng)為液態(tài)，錯誤。8已知反應(yīng)：C(s)O2(g)=CO2(g)H1CO2(g)C(s)=2CO(g)H22CO(g)O2(g)=2CO2(g)H32Cu(s)O2(g)=2CuO(s)H4CO(g)CuO(s)=CO2(g)Cu(s)H5下列說法正確的是()AH10，H30 BH2H1H3CH20，H40 DH5H1H4解析：選B將已知反應(yīng)依次編號為、。反應(yīng)和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，因此H10，H30，故A錯誤；由蓋斯定律可知，因此H1H2H3，即H2H1H3，故B正確；反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以H20，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以H40，故C錯誤；由蓋斯定律可知()，因此H5H3H4，故D錯誤。9(2019南京模擬)CO、H2、C2H5OH三種物質(zhì)燃燒的熱化學(xué)方程式如下：CO(g)O2(g)=CO2(g)H1a kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H2b kJmol1C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3c kJmol1下列說法正確的是()AH10B2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H2b kJmol1CCO2與H2合成C2H5OH反應(yīng)的原子利用率為100%D2CO(g)4H2(g)=H2O(g)C2H5OH(l)H(2a4bc)kJmol1解析：選D燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，則CO與O2反應(yīng)的反應(yīng)熱為負(fù)值，即H10，故A錯誤；H2(g)O2(g)=H2O(g)H2b kJmol1，則2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H2b kJmol1，物質(zhì)的狀態(tài)不同，反應(yīng)熱不同，故B錯誤；反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物時，反應(yīng)的原子利用率為100%,2CO2(g)3H2O=C2H5OH(l)3O2(g)，反應(yīng)中生成乙醇和氧氣，則原子利用率小于100%，故C錯誤；由蓋斯定律可知，24得到目標(biāo)方程式，即2CO(g)4H2(g)=H2O(g)C2H5OH(l)H(2a4bc)kJmol1，故D正確。10由金紅石TiO2制取單質(zhì)Ti，涉及的步驟為TiO2TiCl4Ti。已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H3則反應(yīng)TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H為()AH32H12H2 BH3H1H2CH32H1H2 DH3H12H2解析：選C根據(jù)蓋斯定律，由2可得TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)H2H1H2H3，故C項正確。11根據(jù)下列熱化學(xué)方程式：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJmol1CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H3870.3 kJmol1可以計算出2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為()A244.1 kJmol1 B488.3 kJmol1C996.6 kJmol1 D996.6 kJmol1解析：選B根據(jù)蓋斯定律，22得2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H393.5 kJmol12285.8 kJmol12870.3 kJmol1488.3 kJmol1，B項正確。12如圖為兩種制備硫酸的途徑(反應(yīng)條件略)。下列說法不正確的是()A途徑增大O2濃度可提高SO2轉(zhuǎn)化率B含1 mol H2SO4的濃溶液與足量NaOH反應(yīng)，放出的熱量即為中和熱C途徑中SO2和SO3均屬于酸性氧化物D若H1H2H3，則2H2O2(aq)=2H2O(l)O2(g)為放熱反應(yīng)解析：選B增大一種反應(yīng)物的濃度可以增大另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，故A正確；中和熱的定義為強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液混合生成1 mol水放出的熱量，含1 mol H2SO4的濃溶液與足量NaOH反應(yīng)生成2 mol水，且濃溶液溶于水放熱，故B錯誤；SO2與SO3均屬于酸性氧化物，故C正確；H1(H2H3)<0，故為放熱反應(yīng)，故D正確。13為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施?；瘜W(xué)反應(yīng)的焓變通常用實驗進(jìn)行測定，也可進(jìn)行理論推算。(1)實驗測得5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時釋放出113.5 kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式： _。(2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵被破壞和生成物的化學(xué)鍵形成的過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會釋放能量?；瘜W(xué)鍵HHNHNN鍵能/(kJmol1)436391945已知反應(yīng)：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)Ha kJmol1試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為_。(3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6 kJmol12C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H32 599 kJmol1根據(jù)蓋斯定律，計算298 K時由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變：_。解析：(1)設(shè)2 mol CH3OH(l)完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出的熱量為Q。則有，解得Q1 452.8 kJ，所以甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452.8 kJmol1。(2)反應(yīng)熱Ha反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和3436 kJmol1945 kJmol16391 kJmol193 kJmol1。(3)H(4H1H2H3)4(393.5 kJmol1)(571.6 kJmol1)(2 599 kJmol1)226.7 kJmol1。答案：(1)2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452.8 kJmol1(2)93(3)226.7 kJmol114(1)目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2 可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：反應(yīng).2NH3(l)H2O(l)CO2(g) (NH4)2CO3(aq)H1反應(yīng).NH3(l)H2O(l)CO2(g) NH4HCO3(aq)H2反應(yīng).(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g) 2NH4HCO3(aq)H3則H3與H1、H2之間的關(guān)系：H3_。(2)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g)H13 359.26 kJmol1CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s)H289.61 kJmol12Ca3(PO4)2(s)6SiO2(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g)H3則H3_kJmol1。(3)分析圖像可知，若0.5 mol CO被氧化，放出Q kJ熱量，則Q_；若該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，則在相同條件下將0.5 mol CO與1 mol NO2混合充分反應(yīng)后放出的熱量_Q kJ(填“>”“<”或“”)。(4)真空碳還原氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g)Ha kJmol13AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g)Hb kJmol1則反應(yīng)Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)的H_kJmol1(用含a、b的代數(shù)式表示)。解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，利用NH3和(NH4)2CO3作工業(yè)捕碳劑與CO2反應(yīng)的三個反應(yīng)，將式2式即可得到式。(2)根據(jù)反應(yīng)可得6，所以H33 359.26 kJmol189.61 kJmol162 821.6 kJmol1。(3)由圖知，消耗0.5 mol CO時放出的熱量為(368 kJmol1134 kJmol1)0.5 mol117 kJ，可逆反應(yīng)過程中反應(yīng)物不可能消耗完，因此放出的熱量小于Q kJ。(4)根據(jù)蓋斯定律，將題中所給的兩個熱化學(xué)方程式相加可得所求的熱化學(xué)方程式，該反應(yīng)的H(ab)kJmol1。答案：(1)2H2H1(2)2 821.6(3)117<(4)ab