2023版高考化學考點分類匯編(近3年真題+模擬)專題五-化學能與熱能

專題五化學能與熱能高考試題考點一化學反應中能量變化的概念及計算1.(2023年北京理綜,6,6分)下列設備工作時,將化學能轉化為熱能的是()ABCD硅太陽能電池鋰離子電池太陽能集熱器燃氣灶2.(2023年大綱全國理綜,9,6分)反應A+BC(ΔH<0)分兩步進行:①A+BX(ΔH>0),②XC(ΔH<0)。下列示意圖中,能正確表示總反應過程中能量變化的是()3.(2023年江蘇化學,4,2分)某反應的反應過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應的活化能,E2表示逆反應的活化能)。下列有關敘述正確的是()A.該反應為放熱反應B.催化劑能改變該反應的焓變C.催化劑能降低該反應的活化能D.逆反應的活化能大于正反應的活化能4.(2023年上海化學,3,2分)據報道,科學家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關水分解過程的能量變化示意圖正確的是()5.(2023年江蘇化學,10,2分)下列圖示與對應的敘述相符的是()A.圖1表示某吸熱反應分別在有、無催化劑的情況下反應過程中的能量變化B.圖2表示0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲線C.圖3表示KNO3的溶解度曲線,圖中a點所示的溶液是80℃時KNO3的不飽和溶液D.圖4表示某可逆反應生成物的量隨反應時間變化的曲線,由圖知t時反應物轉化率最大6.(2023年上?；瘜W,11,3分)根據碘與氫氣反應的熱化學方程式(i)I2(g)+H2(g)2HI(g)+9.48kJ(ii)I2(s)+H2(g)2HI(g)-26.48kJ下列判斷正確的是()A.254gI2(g)中通入2gH2(g),反應放熱9.48kJB.1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00kJC.反應(i)的產物比反應(ii)的產物穩(wěn)定D.反應(ii)的反應物總能量比反應(i)的反應物總能量低7.(2023年山東理綜,10,4分)下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是()A.生成物總能量一定低于反應物總能量B.放熱反應的反應速率總是大于吸熱反應的反應速率C.應用蓋斯定律,可計算某些難以直接測量的反應焓變D.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同8.(2023年大綱全國理綜Ⅱ,7,6分)下面均是正丁烷與氧氣反應的熱化學方程式(25℃,101kPa):①C4H10(g)+QUOTEO2(g)4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-2878kJ/mol②C4H10(g)+QUOTEO2(g)4CO2(g)+5H2O(g)ΔH=-2658kJ/mol③C4H10(g)+QUOTEO2(g)4CO(g)+5H2O(l)ΔH=-1746kJ/mol④C4H10(g)+QUOTEO2(g)4CO(g)+5H2O(g)ΔH=-1526kJ/mol由此判斷,正丁烷的燃燒熱是()A.-2878kJ/mol B.-2658kJ/molC.-1746kJ/mol D.-1526kJ/mol考點二熱化學方程式的書寫及正誤判斷1.(2023年安徽理綜,12,6分)氫氟酸是一種弱酸,可用來刻蝕玻璃。已知25℃時:①HF(aq)+OH-(aq)F-(aq)+H2O(l)ΔH=-67.7kJ·mol-1②H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1在20mL0.1mol·L-1氫氟酸中加入VmL0.1mol·L-1NaOH溶液,下列有關說法正確的是()A.氫氟酸的電離方程式及熱效應可表示為:HF(aq)F-(aq)+H+(aq)ΔH=+10.4kJ·mol-1B.當V=20時,溶液中:c(OH-)=c(HF)+c(H+)C.當V=20時,溶液中:c(F-)<c(Na+)=0.1mol·L-1D.當V>0時,溶液中一定存在:c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)2.(2023年北京理綜,26,13分)用Cl2生產某些含氯有機物時會產生副產物HCl。利用反應A,可實現氯的循環(huán)利用。反應A:4HCl+O22Cl2+2H2O(1)已知:i.反應A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的熱量。ii.①H2O的電子式是。②反應A的熱化學方程式是。③斷開1molH—O鍵與斷開1molH—Cl鍵所需能量相差約為kJ,H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵(填“強”或“弱”)。(2)對于反應A,如圖是4種投料比[n(HCl)∶n(O2),分別為1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下,反應溫度對HCl平衡轉化率影響的曲線。①曲線b對應的投料比是。②當曲線b、c、d對應的投料比達到相同的HCl平衡轉化率時,對應的反應溫度與投料比的關系是。③投料比為2∶1、溫度為400℃時,平衡混合氣中Cl2的物質的量分數是。3.(2023年新課標全國理綜,27,14分)科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇,并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱ΔH分別為-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。請回答下列問題:(1)用太陽能分解10mol水消耗的能量是kJ;(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為;(3)在容積為2L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他條件不變的情況下,考察溫度對反應的影響,實驗結果如圖所示(注:T1、T2均大于300℃):下列說法正確的是(填序號)①溫度為T1時,從反應開始到平衡,生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)=QUOTEmol·L-1·min-1②該反應在T1時的平衡常數比T2時的?、墼摲磻獮榉艧岱磻芴幱贏點的反應體系從T1變到T2,達到平衡時QUOTE增大(4)在T1溫度時,將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容容器中,充分反應達到平衡后,若CO2的轉化率為α,則容器內的壓強與起始壓強之比為;(5)在直接以甲醇為燃料的燃料電池中,電解質溶液為酸性,負極的反應式為、正極的反應式為。理想狀態(tài)下,該燃料電池消耗1mol甲醇所能產生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為(燃料電池的理論效率是指電池所產生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比)。4.(2023年北京理綜,26,14分)某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NQUOTE和NH3·H2O的形式存在,該廢水的處理流程如下:氨氮廢水低濃度氨氮廢水含HNO3廢水達標廢水(1)過程Ⅰ:加NaOH溶液,調節(jié)pH至9后,升溫至30℃,通空氣將氨趕出并回收。①用離子方程式表示加NaOH溶液的作用:。②用化學平衡原理解釋通空氣的目的:。(2)過程Ⅱ:在微生物作用的條件下,NQUOTE經過兩步反應被氧化成NQUOTE。兩步反應的能量變化示意圖如下:①第一步反應是反應(選填“放熱”或“吸熱”),判斷依據是。②1molNQUOTE(aq)全部氧化成NQUOTE(aq)的熱化學方程式是。(3)過程Ⅲ:一定條件下,向廢水中加入CH3OH,將HNO3還原成N2。若該反應消耗32gCH3OH轉移6mol電子,則參加反應的還原劑和氧化劑的物質的量之比是?？键c三蓋斯定律及焓變的計算1.(2023年新課標全國理綜Ⅱ,12,6分)在1200℃時,天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應:H2S(g)+QUOTEO2(g)SO2(g)+H2O(g)ΔH12H2S(g)+SO2(g)QUOTES2(g)+2H2O(g)ΔH2H2S(g)+QUOTEO2(g)S(g)+H2O(g)ΔH32S(g)S2(g)ΔH4則ΔH4的正確表達式為()A.ΔH4=QUOTE(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)B.ΔH4=QUOTE(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)C.ΔH4=QUOTE(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)D.ΔH4=QUOTE(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)2.(2023年福建理綜,11,6分)某科學家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉變?yōu)镠2、CO。其過程如下:mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO下列說法不正確的是()A.該過程中CeO2沒有消耗B.該過程實現了太陽能向化學能的轉化C.右圖中ΔH1=ΔH2+ΔH3D.以CO和O2構成的堿性燃料電池的負極反應式為CO+4OH--2e-CQUOTE+2H2O3.(2023年海南化學,5,2分)已知下列反應的熱化學方程式:6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)2C3H5(ONO2)3(l)ΔH12H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH2C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH3則反應4C3H5(ONO2)3(l)12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH為()A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1 B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1 D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH34.(2023年重慶理綜,6,6分)已知:P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g)ΔH=bkJ·mol-1,P4具有正四面體結構,PCl5中P—Cl鍵的鍵能為ckJ·mol-1,PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol-1。下列敘述正確的是()A.P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反應熱ΔHC.Cl—Cl鍵的鍵能為(b-a+5.6c)/4kJ·mol-1D.P—P鍵的鍵能為(5a-3b+12c)/8kJ·mol-15.(2023年浙江理綜,12,6分)下列說法不正確的是()A.已知冰的熔化熱為6.0kJ·mol-1,冰中氫鍵鍵能為20kJ·mol-1。假設每摩爾冰中有2mol氫鍵,且熔化熱完全用于打破冰的氫鍵,則最多只能破壞冰中15%的氫鍵B.已知一定溫度下,醋酸溶液的物質的量濃度為c,電離度為α,Ka=QUOTE。若加入少量CH3COONa固體,則電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+向左移動,α減小,Ka變小C.實驗測得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標準燃燒熱分別為-3916kJ·mol-1、-3747kJ·mol-1和-3265kJ·mol-1,可以證明在苯分子中不存在獨立的碳碳雙鍵D.已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g)ΔH=489.0kJ·mol-1CO(g)+QUOTEO2(g)CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1C(石墨)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1則4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)ΔH=-1641.0kJ·mol-16.(2023年廣東理綜,9,4分)在298K、100kPa時,已知:2H2O(g)O2(g)+2H2(g)ΔH1Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)ΔH22Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)ΔH3則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關系正確的是()A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH27.(2023年新課標全國理綜,11,6分)已知:HCN(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH=-12.1kJ·mol-1;HCl(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH=-55.6kJ·mol-1。則HCN在水溶液中電離的ΔH等于()A.-67.7kJ·mol-1 B.-43.5kJ·mol-1C.+43.5kJ·mol-1 D.+67.7kJ·mol-18.(2023年重慶理綜,12,6分)已知H2(g)+Br2(l)2HBr(g)ΔH=-72kJ/mol,蒸發(fā)1molBr2(l)需要吸收的能量為30kJ,其他相關數據如下表:H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ436a369則表中a為()A.404 B.260 C.230 D.2009.(2023年全國理綜Ⅱ,11,6分)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1現有H2與CH4的混合氣體112L(標準狀況),使其完全燃燒生成CO2和H2O(l),若實驗測得反應放熱3695kJ,則原混合氣體中H2與CH4的物質的量之比是()A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶310.(2023年海南化學,12,3分)已知:Fe2O3(s)+QUOTEC(s)QUOTECO2(g)+2Fe(s)ΔH=+234.1kJ·mol-1C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1則2Fe(s)+QUOTEO2(g)Fe2O3(s)的ΔH是()A.-824.4kJ·mol-1 B.-627.6kJ·mol-1C.-744.7kJ·mol-1 D.-169.4kJ·mol-111.(2023年廣東理綜,31,16分)大氣中的部分碘源于O3對海水中I-的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進行模擬研究。(1)O3將I-氧化成I2的過程由3步反應組成:①I-(aq)+O3(g)IO-(aq)+O2(g)ΔH1②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq)ΔH2③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l)ΔH3總反應的化學方程式為,其反應熱ΔH=。(2)在溶液中存在化學平衡:I2(aq)+I-(aq)QUOTE(aq),其平衡常數表達式為。(3)為探究Fe2+對O3氧化I-反應的影響(反應體系如圖1),某研究小組測定兩組實驗中QUOTE濃度和體系pH,結果見圖2和下表。編號反應物反應前pH反應后pH第1組O3+I-5.211.0第2組O3+I-+Fe2+5.24.1①第1組實驗中,導致反應后pH升高的原因是。②圖1中的A為。由Fe3+生成A的過程能顯著提高I-的轉化率,原因是。③第2組實驗進行18s后,QUOTE濃度下降。導致下降的直接原因有(雙選)。A.c(H+)減小 B.c(I-)減小C.I2(g)不斷生成 D.c(Fe3+)增加(4)據圖2,計算3～18s內第2組實驗中生成QUOTE的平均反應速率(寫出計算過程,結果保留兩位有效數字)。模擬試題考點一化學反應中能量變化的概念及計算1.(2023浙江金蘭合作組模擬)下列物質間的反應,其能量變化符合如圖的是()A.鐵與硫粉在加熱條件下的反應B.灼熱的碳與二氧化碳反應C.Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體混合D.碳酸鈣的分解2.(2023玉溪一中改編)下列表述中正確的是()A.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol,則氫氣的燃燒熱為241.8kJB.由C(石墨,s)C(金剛石,s)ΔH=+11.9kJ·mol-1可知,金剛石比石墨穩(wěn)定C.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和點燃條件的ΔH不同D.任何一個化學變化都伴隨著能量的變化3.(2023山東濟寧檢測)下列說法中正確的是()A.熵減的吸熱反應可能是自發(fā)反應B.需要加熱的化學反應,生成物的總能量一定高于反應物的總能量C.使用催化劑既不會改變反應的限度又不會改變反應的焓變D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1;2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2,則ΔH1>ΔH2考點二熱化學方程式的書寫及正誤判斷4.(2023山東濰坊模擬)熱化學方程式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1表示的為()A.碳與水反應吸收131.3kJ的熱量B.1mol碳和1mol水反應吸收131.3kJ的熱量C.1mol固態(tài)碳與1mol水蒸氣反應產生一氧化碳氣體和氫氣,吸收131.3kJ的熱量D.固態(tài)碳和氣態(tài)水各1mol反應,放出131.3kJ的熱量5.(2023黑龍江雙鴨山一中模擬)已知甲烷燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為55.625kJ·g-1。下列熱化學方程式中不正確的是()A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ/molB.QUOTECH4(g)+O2(g)QUOTECO2(g)+H2O(l)ΔH=-445kJ/molC.QUOTECO2(g)+H2O(l)QUOTECH4(g)+O2(g)ΔH=+445kJ/molD.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-55.625kJ/mol6.(2023四川巴中三中模擬)下列熱化學方程式中,正確的是()A.甲烷的燃燒熱ΔH為-890.3kJ·mol-1,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1B.含20.0g的NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7kJ的熱量,則稀醋酸和稀NaOH溶液反應的熱化學方程式為:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4kJ·mol-1C.上圖是298K、101Pa時CO和H2合成CH3OH(g)的反應過程中能量變化的曲線圖,則該反應的熱化學方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=+91kJ·mol-1D.已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)ΔH=-701.0kJ/mol2Hg(l)+O2(g)2HgO(s)ΔH=-181.6kJ/mol則Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)ΔH=-259.7kJ·mol-1考點三蓋斯定律及焓變的計算7.(2023蚌埠一模)甲醛是一種重要的化工產品,可以利用甲醇脫氫制備,反應式如下:①CH3OH(g)CH2O(g)+H2(g)ΔH1=+84.2kJ·mol-1向反應體系中通入氧氣,通過反應②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH2=-483.6kJ·mol-1提供反應①所需熱量,要使反應溫度維持在700℃,則進料中甲醇與氧氣的物質的量之比約為()∶1 ∶1 C.1∶1 D.2∶18.(2023山東新泰汶城中學模擬)已知①2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1則反應C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的ΔH為()A.+131.3kJ·mol-1 B.-131.3kJ·mol-1C.-352.3kJ·mol-1 D.+262.6kJ·mol-19.(2023湖北部分重點中學聯考)已知在一定條件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-QkJ·mol-1。向一密閉容器中加入2molSO2和1molO2,達平衡時SO2的轉化率為90%,放出的熱量為Q1kJ;向另一相同容器中加入2molSO3,在相同條件下,達平衡時吸收的熱量為