2021届高考化学二轮专题强化训练 专题十三化学能与热能

专题十三化学能与热能

考点1 化学反应中能量变化的有关概念

1.[2020天津,10,3分]理论研究表明,在101 kPa和298 K下,HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )

A.HCN比HNC稳定

B.该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1

C.正反应的活化能大于逆反应的活化能

D.使用催化剂,可以改变反应的反应热

2.[2018北京,7,6分]我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。

下列说法不正确的是( ) A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%

B.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂

C.①→②放出能量并形成了C—C键

D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

3.[2018海南,12,4分][双选]炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是( )

A.每活化一个氧分子吸收0.29 eV的能量

B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eV

C.氧分子的活化是O—O的断裂与C—O键的生成过程

D.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂

考点2 热化学方程式

4.[2021四川石室中学开学考试]H2O2(l)在有MnO2条件下和无MnO2条件下分解的能量变化如图所示。下列说法错误是( )

A.有MnO2条件下的变化曲线是b

B.该反应能量变化类型与氢气燃烧反应的相同

C.加MnO2后,正反应速率增大,逆反应速率减小

O2(g) ΔH=(E1-E2) kJ·mol-1

D.该反应的热化学方程式为H 2O2(l)H2O(l)+1

2

5.[2017全国卷Ⅰ,28(2),5分]下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别

为、,制得等量H2所需能量较少的

是。

考点3 盖斯定律的应用及反应热的计算和大小比较

6.[2020浙江7月选考,22,2分]关于下列ΔH的判断正确的是( )

C O 32−(aq)+H+(aq)HC O3-(aq) ΔH1

C O 32−(aq)+H2O(l)HC O3-(aq)+OH-(aq) ΔH2

OH-(aq)+H+(aq)H 2O(l) ΔH3

OH-(aq)+CH 3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H2O(l) ΔH4

A.ΔH1<0 ΔH2<0

B.ΔH1<ΔH2

C.ΔH3<0 ΔH4>0

D.ΔH3>ΔH4

7.[2019浙江4月选考,23,2分]MgCO 3和CaCO 3的能量关系如图所示(M=Ca 、Mg):

已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是 ( )

A.ΔH 1(MgCO 3)>ΔH 1(CaCO 3)>0

B.ΔH 2(MgCO 3)=ΔH 2(CaCO 3)>0

C.ΔH 1(CaCO 3)-ΔH 1(MgCO 3)=ΔH 3(CaO)-ΔH 3(MgO)

D.对于MgCO 3和CaCO 3,ΔH 1+ΔH 2>ΔH 3 8.(1)[2019全国卷Ⅲ,28(2)改编]已知: CuCl 2(s)

CuCl(s)+1

2

Cl 2(g) ΔH 1=83 kJ ·mol -1

CuCl(s)+12

O 2(g)CuO(s)+1

2

Cl 2(g) ΔH 2=-20 kJ ·mol -1

CuO(s)+2HCl(g)CuCl 2(s)+H 2O(g) ΔH 3=-121 kJ ·mol -1 则4HCl(g)+O 2(g)

2Cl 2(g)+2H 2O(g)的ΔH = kJ ·mol -1。

(2)[2017全国卷Ⅲ,28(3),2分]已知: As(s)+3

2H 2(g)+2O 2(g)

H 3AsO 4(s) ΔH 1

H 2(g)+1

2

O 2(g)

H 2O(l) ΔH 2 2As(s)+5

2

O 2(g)

As 2O 5(s) ΔH 3

则反应As 2O 5(s)+3H 2O(l)2H 3AsO 4(s)的ΔH = 。

拓展变式

1.“一碳化工”是重要的化学工业,部分原理如下:

O2(g)CO(g) ΔH1

反应①C(s)+1

2

反应②C(s)+H 2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH2=+130 kJ·mol-1

反应③CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g) ΔH3=-90.1 kJ·mol-1

反应④2CH 3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4

反应④的能量变化如图所示:

反应⑤3CH 3OH(g)CH3CH CH2(g)+3H2O(g) ΔH5=-31.0 kJ·mol-1

已知:H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,H2O的汽化热(在一定压强下,1 mol 物质在一定温度下蒸发所需要的热量)为44 kJ·mol-1。回答下列问题:

(1)反应①的ΔH1= kJ·mol-1。

(2)反应③中正反应的活化能(填“大于”“小于”或“等于”)逆反应的活化能。

(3)反应④中代表使用催化剂的曲线是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),曲线Ⅰ的峰中出现小波谷的原因是,反应④的ΔH4= kJ·mol-1。(4)用适量的CO与H 2反应,每生成420 g CH3CH CH2(g)时, (填“吸收”或“放出”) kJ的热量。