2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練(二十七)化學(xué)能與熱能

訓(xùn)練(二十七)化學(xué)能與熱能

⑨基礎(chǔ)性

1.(2020,四川成都期末)下列變化過(guò)程，屬于放熱反應(yīng)的是()

①NaOH固體溶于水②黑火藥的爆炸③食物因氧化而腐敗④鋁熱反應(yīng)⑤酸堿

中和反應(yīng)⑥煨燒石灰石制生石灰⑦鹽酸溶液中插入打磨過(guò)的鋁片

A.②③?⑤⑦B.@@④⑤

C.②③??D.@????

A［NaOH固體溶于水放熱，為物理過(guò)程，不是放熱反應(yīng)，①錯(cuò)誤；黑火藥的爆炸為放

熱反應(yīng)，②正確；食物因氧化而腐敗，為放熱反應(yīng)，③正確；鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)，④正確；

酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，⑤正確；煨燒石灰石制生石灰為吸熱反應(yīng)，⑥錯(cuò)誤；鹽酸溶液中

插入打磨過(guò)的鋁片為放熱反應(yīng)，⑦正確。J

2.(2021?河北秦皇島檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是()

A.在101kPa時(shí)，1molS(s)和2molS(s)的燃燒熱相等

B.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)

+1

C.已知H(aq)+OH(aq)=H2O(l)△”=一57.3kJ-mor,則稀H2s溶液和稀

Ba(OH)2溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱△/7>2X(—57.3)kJ?mo「

-

D.己知2c(s)+2Ch(g)=282(g)AH=t?kJ?mol',2C(s)+O2(g)=2CO(g)\H=

bkJ*mol1?則b>O>a

A［燃燒熱與物質(zhì)的物質(zhì)的量多少無(wú)關(guān)，所以在25℃、101kPa下，1mol硫和2moi

硫燃燒熱相等，A項(xiàng)正確；反應(yīng)熱與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)，如鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)，但需在高溫

下進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；稀H2s04溶液和稀Ba(0H)2溶液反應(yīng)生成水和BaSCh沉淀，生成硫酸

領(lǐng)沉淀會(huì)放出熱量，則△”<2X(—57.3)kJ?morlC項(xiàng)錯(cuò)誤；C的燃燒為放熱反應(yīng)，完全燃

燒放出的能量多，則0>b>a,D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

3.(2021.河南焦作檢測(cè))等物質(zhì)的量的CH2=CHCH=CH2^HBr加成生成兩種主要

產(chǎn)物X、Y的能量與反應(yīng)進(jìn)程如下圖所示：

下列說(shuō)法正確的是()

A.產(chǎn)物Y比產(chǎn)物X更穩(wěn)定

B.CH2=CHCH=CH2+HBr-W的過(guò)程放出能量

C.W-X正反應(yīng)的活化能比W-Y正反應(yīng)的活化能大

D.CH2=CHCH=CH2+HBr—的速率比W-*X(或Y)的快

A［物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，則產(chǎn)物Y比產(chǎn)物X更穩(wěn)定，A項(xiàng)正確；

CH2=CHCH=CH2與HBr的總能量比W的總能量低，為吸熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知

W-X正反應(yīng)的活化能小，W~Y正反應(yīng)的活化能大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；活化能越小，反應(yīng)速率越

快，則CH2=CHCH=CH2+HBr-W的速率比WfX(或Y)的慢，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

4.(2021?湖南長(zhǎng)沙一中檢測(cè))以TiO?為催化劑的光熱化學(xué)循環(huán)分解CO2反應(yīng)為溫室氣體

減排提供了一個(gè)新途徑，該反應(yīng)的機(jī)理及各分子化學(xué)鍵完全斷裂時(shí)的能量變化如圖所示。

丁小/°0°\m寸/<?的1^?@?

(冬儲(chǔ)QS4960/^1^0Q

下列說(shuō)法正確的是()

A.過(guò)程①中鈦氧鍵斷裂會(huì)釋放能量

B.該反應(yīng)中，光能和熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

C.使用TiCh作催化劑可以降低反應(yīng)的焙變，從而提高化學(xué)反應(yīng)速率

D.CO2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)△〃=+30kJ/mol

B［過(guò)程①中鈦氧鍵斷裂需要吸收能量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，光熱化學(xué)循環(huán)分解CO?

反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO,故光能和熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B項(xiàng)正確；使用TiO2作催化劑可以降低反應(yīng)

的活化能，從而提高化學(xué)反應(yīng)速率，但反應(yīng)焙變(△〃)不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；結(jié)合圖中數(shù)據(jù)，反應(yīng)

2CO2(g)=2co(g)+Ch(g)的AH=(1598kJ/moIX2)-(2X1072kJ/mol+496kJ/mol)=+

556kJ/mol,D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

⑨綜合性

5.(2021?浙江名校協(xié)作體聯(lián)考)十氫奈(CoHi8)是具有高儲(chǔ)氫密度的氫能載體，經(jīng)歷

“GOH|8-GQH|2-GOH8”的脫氫過(guò)程釋放氫氣。

反應(yīng)I：CIOH18(1)-CIOH12(1)+3H2(g)NH\

反應(yīng)II：CioH.id)—CioH8(l)+2H2(g)A“2

在一定溫度下，其反應(yīng)過(guò)程對(duì)應(yīng)的能量變化如圖。下列說(shuō)法不正確的是

A.A//I>A//2>0

B.八"|=反|-Ea2

C.該脫氫過(guò)程速率的快慢由反應(yīng)I決定

D.JoHI8脫氫過(guò)程中，不會(huì)有大量中間產(chǎn)物GoH12積聚

B［由圖可知，反應(yīng)I和反應(yīng)II均為吸熱反應(yīng)，且AM>/H2>0,A項(xiàng)正確；圖中Eal

代表反應(yīng)I中正反應(yīng)活化能，但鼠2不是反應(yīng)I逆反應(yīng)活化能，故△MWEa|-&2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;

活化能越大，反應(yīng)速率越慢，反應(yīng)I中正反應(yīng)活化能大于反應(yīng)II中正反應(yīng)活化能，則反應(yīng)I

的反應(yīng)速率慢，故脫氧過(guò)程速率的快慢由反應(yīng)I決定，C項(xiàng)正確；反應(yīng)II的速率比反應(yīng)I的

速率快，因此脫氫過(guò)程不會(huì)有大量中間產(chǎn)物CK)HI2積漿，D項(xiàng)正確。］

6.(2021?浙江嘉興教學(xué)測(cè)試)2019年9月我國(guó)科研人員研制出Ti—H—Fe雙溫區(qū)催化劑,

其中Ti-H區(qū)域和Fe區(qū)域的溫度差可超過(guò)100°C。Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化合成氨的反應(yīng)歷

程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。下列說(shuō)法正確的是()

步G丁反應(yīng)歷程

A.①②③在Fe區(qū)域發(fā)生，處于低溫區(qū)

B.④過(guò)程表示N原子由Fe區(qū)域向Ti—H區(qū)域傳遞

C.該歷程中能量變化最大的是2.46eV,①是氮分子中氮氮三鍵的斷裂過(guò)程

D.使用Ti—H—Fe雙溫區(qū)催化合成氨，使合成氨反應(yīng)轉(zhuǎn)化為吸熱反應(yīng)

B［合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，過(guò)程①②③涉及吸附和斷鍵，應(yīng)處于高溫區(qū)，A項(xiàng)錯(cuò)誤;

過(guò)程④中Ti—H—Fe—,N轉(zhuǎn)化為Ti—H—N—Fe,則該過(guò)程中N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)

域傳遞，B項(xiàng)正確；由圖可知，過(guò)程①能量變化最大(2.46eV),該過(guò)程中N2吸附在催化劑

的表面，氮分子中共價(jià)鍵未斷裂，C項(xiàng)錯(cuò)誤；使用催化劑，只能改變活化能，不能改變反應(yīng)

熱(△”)，故合成氨反應(yīng)轉(zhuǎn)化仍為放熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

7.依據(jù)事實(shí)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

(1)1g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,需要吸收10.94kJ熱量，此反應(yīng)的熱化學(xué)方

程式為.

(2)已知2.0g燃料臍(N2H4)氣體完全燃燒生成N2和水蒸氣時(shí)，放出33.4kJ的熱量，則

表示朋燃燒的熱化學(xué)方程式為。

(3)2molAl(s)與適量Ch(g)反應(yīng)生成Al2O3(s),放出1669.8kJ的熱量。此反應(yīng)的熱化學(xué)

方程式為o

(4)2.3g某液態(tài)有機(jī)物和一定量的氧氣混合點(diǎn)燃，恰好完全燃燒，生成2.7g液態(tài)水和

2.24LCCH標(biāo)準(zhǔn)狀況)并放出68.35kJ的熱量。寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。

解析(1)1g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,需吸收10.94kJ熱量，則

-

碳與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△"=+131.28kJ?mol

1o

(2)2.0g解氣體完全燃燒生成氮?dú)夂退魵鈺r(shí)放出33.4kJ熱量，則表示肺燃

燒的熱化學(xué)方程式為N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)AH=-534.4kJ-moFL

(3)20101人1?)與適量02?反應(yīng)生成人12036),放出1669.8kJ的熱量，則此反應(yīng)的熱化

_11

學(xué)方程式為4AKs)+3C)2(g)=2A12O3(s)AA7=-1669.8kJmolX2=-3339.6kJmol_o

(4)通過(guò)燃燒的產(chǎn)物可知該有機(jī)物中肯定含有碳元素和氫元素，可能含有氧元素?！?氏0)

01moL

=0.15mol,^(H)=0,3mol,W(H)=0.3g,〃如飛=

n(C)=0.1mol,m(C)=1.2g,則碳元素和氫元素的質(zhì)量之和是0.3g+1.2g=1.5g<2.3g,故

該有機(jī)物中還含有氧元素，氧元素的質(zhì)量是2.3g—1.5g=0.8g,〃(O)=0.05mo1,從而可確

定該有機(jī)物的分子式為C2H6。，該液態(tài)有機(jī)物為C2H5OH,故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(I)△〃=一1367kJ-molL

答案(l)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)A”=+131.28kJ-mol1

-1

(2)N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)AH=-534.4kJmol

-1

(3)4Al(s)+3O2(g)=2A12O3(S)AH=-3339.6kJ-mol

1

(4)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)A//=-1367kJmol

訓(xùn)練(二十八)反應(yīng)熱的計(jì)算及比較

⑨基礎(chǔ)性考查

1.(2021?山東淄博期初調(diào)研)

已知：25℃、101kPa,H2(gi+1O2(g)=H2O(g)

△”=一241.8kJmol

C(S)4~2O2(g)=CO(g)

△”——110.5kJ-mor1

將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料時(shí)反應(yīng)C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)的A”是()

A.-131.3kJ-moP1B.+131.3kJ-moP1

C.+352.3kJ-moP1D.-352.3kJ-moP1

B［將題給熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②，由②一①可得：C(s)+H2O(g)^=H2(g)+

CO(g),根據(jù)蓋斯定律，該反應(yīng)的AH=(-110.5kJmor1)-(-241.8kJmo「)=+131.3

kJ-moI'c］

2.(2021?湖北武漢聯(lián)考)根據(jù)以下熱化學(xué)方程式，AM和A42的大小比較錯(cuò)誤的是()

A.2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(1)bH\

2H2s(g)+Ch(g)=2S⑸+2HQ(1)A//2

則

B.Br2(g)+H2(g)=2HBr(g)bH\

Br2(I)+H2(g)=2HBr(g)AW2

則

C.4Al(s)+3O2(g)=2A12O3(S)\H\

4Fe(s)4-3O2(g)^=2Fe2O3(s)AH?

則AHI<A7/2

D.Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)bH\

Br2(g)+H2(g)=2HBr(g)AW2

則A”|<A"2

A［將A中的熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②，由①一②可得2S［s)+2O2(g)=2SO2(g)

△為<(),即A項(xiàng)錯(cuò)誤；B3g)具有的能量高于等量的Bn⑴具有的能

量，故1molB3g)與H2(g)反應(yīng)生成HBr(g)放出的熱量比1molBr?。)與H?(g)反應(yīng)生成HBr(g)

放出的熱量多，則有△”《AH2,B項(xiàng)正確；將C中的兩個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②,

根據(jù)蓋斯定律，由①一②得4Al(s)+2Fe2O3⑸=2AbO3(s)+4Fe(s),則有△〃3=A"LA”2<0,

貝C項(xiàng)正確；Cb比Bn活潑，則CL與H2反應(yīng)時(shí)越容易，放出的熱量越多，△

〃越小，故AHIVAH2,D項(xiàng)正確。］

3.(2021?江蘇常熟調(diào)研)下列關(guān)于反應(yīng)過(guò)程中能量變化的說(shuō)法正確的是()

CH「CH3

CH產(chǎn)CH3+Hjfg)

反應(yīng)過(guò)程

A.圖中a、b曲線可分別表示反應(yīng)CH2-CH2（g）+H2（g）—*CH3cH3（g）A〃VO使用

和未使用催化劑時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中的能量變化

B.己知2c（s）+2O2（g）=282（g）AHi，

2C（s）+O2（g）=2CO（g）NHi，則

C.同溫同壓下，反應(yīng)H2（g）+CL（g）=2HCl（g）在光照和點(diǎn)燃條件下的△”不同

D.在一定條件下，某可逆反應(yīng)的△”=+100kJ-moir,則該反應(yīng)正反應(yīng)活化能比逆反

應(yīng)活化能大100kJ?mor1

D［由圖可知，CH2=CH2（g）+H2（g）-CH3cH3（g）△”>（）,A項(xiàng)錯(cuò)誤；等量C與

02反應(yīng)生成CO2放出熱量比生成CO放出熱量多，放出熱量越多，△//越小，則有

”2,B項(xiàng)錯(cuò)誤；出與C12反應(yīng)生成HC1的△〃與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)，取決三反應(yīng)物具有總能量和

生成物具有總能量的相對(duì)大小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；某可逆反應(yīng)的△”=+100kJ-moL>0,據(jù)△"=

員（正反應(yīng)）一反（逆反應(yīng)）>0推知，該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能大100kJ-mol-1,

D項(xiàng)正確。］

4.（2021.陜西漢中聯(lián)考）朋（N2HQ在不同條件下分解產(chǎn)物不同，7C時(shí)在Cu表面分解的

機(jī)理如圖。已知200C時(shí)：

反應(yīng)【：3N2H4（g）^N2（g）+4NH3（g）

AH\=~akJ?mor,（a>0）

反應(yīng)II：N2H4（g）+H2（g）=2NH3（g）

AHi=bkJ?mol-1

總反應(yīng)為N2H4（g）^N2（g）+2H2（g）A“3

2NH,（g）

反應(yīng)過(guò)建

下列說(shuō)法不正確的是（

A.圖示反應(yīng)①是放熱反應(yīng)

B.b<0

C.3molN2H心）的總能量大于1molN2（g）和4molNH3（g）的總能量

D.A〃3=(a+2b)kJmol?

D［圖示反應(yīng)①N2H4分解為N?和NH3的A"VO,則①是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；由能

量變化圖示可知，N2H4(g)+H2(g)具有總能量高于2NH3(g)具有總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，

則b<0,B項(xiàng)正確；反應(yīng)I是放熱反應(yīng)，則3molN2H4(g)具有總能量高于1molN?(g)和4mol

NHKg)具有總能量，C項(xiàng)正確;由I-HX2可得:N2H4(g)=N2(g)+2H2(g),根據(jù)蓋斯定

律，該反應(yīng)的△〃3=—(。+2力kJmo「，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

5.(2021?山東濟(jì)南檢測(cè))已知反應(yīng)：

①2cH30H(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)

△Hi=-23.9kJmor1

②2cH30H(g)=C2HMg)+2H2O(g)

△“2=-29.1kJ-moF1

③CH3cH20H(g)=CH30cH3(g)

1

△H3=4-50.7kJmol

在C2H4(g)+H2O(g)=CH3cH20H(g)△為中，△M等于()

A.-48.5kJ-moF1B.+48.5kJmo「

C.-45.5kJmor1D.+45.5kJmoL

C［分析目標(biāo)熱化學(xué)方程式C2H4(g)+H2O(g)=CH3cH20H(g),將三個(gè)已知熱化學(xué)方

程式中CH30H(g)、CH30cH3(g)消去。根據(jù)蓋斯定律，由①一②一③可得：C2H4(g)+

H2O(g)=CH3CH2OH(g),則有AH4=(-23.9kJmo「)一(一29.1kJmoL)—(+50.7kJ-moF

1)=-45.5kJ-mol-^J

6.(2021?浙江杭州模擬)氫氣和氧氣反應(yīng)生成水的能量關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的

是()

2H（g）+（）（g）-*H2O（g）

AH,,AH

1

H2（g）+~（）2（g）----?H9OC1）

A.A”5<0

B.AHI>A/72+A//3+AH4

C.A/7I+A//2+A7/3+A//4+AH5=0

D.O—H鍵鍵能為

B［液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水需要吸熱，則AHsX),A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律可知△F=A”2

+AH3+AH4+A/75,由于A”5>0,因此AMAAH+AH+AA,B項(xiàng)正確；根據(jù)蓋斯定律可

知AH|=AH2+AH3+A”4+A”5，則AH2+AH3+AH4+AH5—AHI=0,C項(xiàng)錯(cuò)誤；O—H鍵

鍵能為一，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

⑨綜合性

7.(2021?北京海淀區(qū)一模)Al%是一種儲(chǔ)氫材料，可作為固體火箭推進(jìn)劑。通過(guò)激光加

熱引發(fā)AlHa的燃燒反應(yīng)，燃燒時(shí)溫度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。燃燒不同階段發(fā)生的主要

變化如下：

2A1H3(S)=2Al(s)+3Hz(g)bH\

Hi(g)+1O2(g)=H2O(g)\Hi

Al(s)=Al(g)Mh

31

Al(g)+4O2(g)=2A12O3(S)NHA

下列分析正確的是()

A.AIH3燃燒需要激光加熱引發(fā)，所以A1H3燃燒是吸熱反應(yīng)

B.其他條件相同時(shí)，等物質(zhì)的量的Al(s)燃燒放熱大于Al(g)燃燒放熱

C.在反應(yīng)過(guò)程中，a點(diǎn)時(shí)物質(zhì)所具有的總能量最大

D.2A1H3(S)+302(g)=Al203(s)+3H2O(g)AHi+3Mh+2kH3+2kH4

D［由圖可知，Al%燃燒在激光加熱引發(fā)后，休系溫度能升高到接近于1600℃,故

A1%燃燒是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；其他條件相同時(shí)，等物質(zhì)的量的Al(g)具有能量高于Al(s),

故Al(g)放出熱量多，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Alh的燃燒是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程口各點(diǎn)物質(zhì)具有的總能

量均低于反應(yīng)物具有總能量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；將題給熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②③④，由①+

②X3+③X2+④X2可得反應(yīng)：2AlH3(s)+3O2(g)=AbO3(s)+3H2O(g),根據(jù)蓋斯定律，

該反應(yīng)的△"=AM+3A”2+2A〃3+2A"I,D項(xiàng)正確。］

8.(2021?湖北荊州中學(xué)檢測(cè))水煤氣變換反應(yīng)為CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我國(guó)

學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所

示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用?標(biāo)注。下列說(shuō)法正確的是()

?2

5l

fo%

過(guò)?-

35過(guò)??

?0Oo

C渡

0渡

￡x￡E=

態(tài)

+態(tài)

++++

='eI-?

?xi23

±C++=

s￡+

c-iHe='+

+xc

。o?

*c8O

S+gQo

?。

8

A.水煤氣變換反應(yīng)的A”>0

B.步驟③的化學(xué)方程式為CO+OH+H2O(g)=COOH+H2O?

C.步驟⑤只有非極性鍵H—H鍵形成

D.該歷程中最大能壘(活化能*正=1.91eV

B［由圖可知，CO(g)+2H2O(g)具有總能量高于CO2(g)+H2(g)+H2O(g)具有總能量，

則水煤氣變換反應(yīng)是放熱反應(yīng).AH<0,A項(xiàng)錯(cuò)誤：步驟③中CO,+OH-+H)O(g)轉(zhuǎn)化為

COOH+H2O?，B項(xiàng)正確；步驟⑤中COOH+2H+OH?轉(zhuǎn)化為CO2(g)+H2(g)+H2O%故

步腺⑤有C=o鍵、H—H鍵和H—0鍵形成，C項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中步躲④的能壘(活化能)最大,

最大能壘E正=I.86eV-(一0.16eV)=2.02eV,D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

9.(2021?山東煙臺(tái)一中檢測(cè))通過(guò)以下反應(yīng)均可獲取H2O

@C(s)4-H2O(g)=CO(g)4-H2(g)

AWi=4-131.3kJmol1

②CH?g)+H2O(g)=CO(g)-F3H2(g)

△“2=+206.1kJmoL

③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)A//3

下列說(shuō)法正確的是()

A.①中反應(yīng)物的總能量大丁生成物的總能量

B.②中使用適當(dāng)催化劑，可以使減小

C.由①、②計(jì)算反應(yīng)CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△"=一74.8kJmol-1

D.若知反應(yīng)C(s)+CCh(g)=2CO(g)的結(jié)合可計(jì)算出△為

D［①是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；使用催化劑，可

以改變活化能，但反應(yīng)熱不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由②一①可得反應(yīng)：CH4(g)=C(s)+2H2(g),

根據(jù)蓋斯定律，則有△“=(+2061kJmo「)一(+131.3kJmo「)=+74.8kJmo「,C項(xiàng)錯(cuò)

誤；若知反應(yīng)C⑸+CO2(g)=2CO(g)的將該反應(yīng)編號(hào)為④，日①一④可得反應(yīng)③，

根據(jù)蓋斯定律，則反應(yīng)③的D項(xiàng)正確。］

⑨應(yīng)用性

10.(1)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

如下：

?CH30H(g)+H2O(g)=CO2(g)-l-3H2(g)

△“=+49.0kJmor1

②CH30H(g)+^O2(g)=CO2(g)+2H2(g)

△"=-192.9kJmor1

又知③H2O(g)=H2O(l)AW=-44kJ-mol-1,則甲醇蒸氣燃燒為液態(tài)水的熱化學(xué)方程

式為___________________________________________________________________________

(2汝口表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù)。

化學(xué)鍵P—Pp—00=0P=0

鍵能/(kJmo「)abcX

已知白磷的燃燒熱為dkJ-mol白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖所示，則表中x

kJ-moL(用含a、b、c、d的代數(shù)式表示)。

解析(1)利用蓋斯定律，將所給熱化學(xué)方程式進(jìn)行如下運(yùn)算：②X3一①X2+③X2,

即可得出甲醇蒸氣燃燒的熱化學(xué)方程式。

點(diǎn)燃

(2)白磷燃燒的化學(xué)方程式為P4+5O2^=P4O10,結(jié)合題圖中白磷及其完全燃燒產(chǎn)物

的結(jié)構(gòu)，根據(jù)“反應(yīng)熱=反應(yīng)物鍵能總和一生成物鍵能總和”與燃燒熱概念可得等式：6a

+5c—(4x+12/?)—據(jù)此可得x—；(4+6G+5C—12))。

3

答案(1)CH30H(g)+cO2(gi=CO2(g)+2H2O(l)

A-764.7kJmol1

(2七(d+6a+5c—12b)

11.(2021?廣東廣州六校聯(lián)考)(1)一定條件下，二氧化碳可合成低微烯燒，緩解溫室效應(yīng)、

充分利用碳資源。

已知：①Q(mào)H?g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2(g)AM

②2H2(g)+O2(g)=2H2。。)bth

③H2(XD=H2O(g)AH3

催化劑

?2CO2(g)+6H2(g)'C2H4(g)+4H2O(g)AH4

則(用AM、A”2、Afh表示)。

(2)科學(xué)家研究利用鐵觸媒催化合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面的

物種用表示。

反而歷程

]3

由圖可知合成氨反應(yīng)2N2(g)-F^H2(g)?NH3(g)的△"=<JmolL該歷程中反

應(yīng)速率最慢的步驟的化學(xué)方程式為。

(3)用H2s和天然氣生產(chǎn)CS2的反應(yīng)為CH4(g)+2H2S(g)^^CS2(l)+4H2(g)o

已知：I.CHMg)+4S(s)^^=iCS2(g)+2H2S(g)AHi=akJ-moL

1

II.S(s)+H2(g)2s(g)A//2=Z?kJ?mol

Ill.CSid)^^CS2(g)A”3=ckJ?mo「

則反應(yīng)CHMg)+2H2s(g)^^^CS2(1)+4H2(g)的AH=kJ-mo「(用含a、b、

c的代數(shù)式表示)。

1

(4)己知：?CH2O(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g)AH^-480kJ-moF；

②相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示：

化學(xué)鍵0=0H—H0—H

鍵能/(kj-mo「)498436464

i

貝I」CO2(g)+2H2(g)^^=CH2O(g)+H2O(g)△"=。

解析(1)分析題給熱化學(xué)方程式，由②X2I③X4①可得反應(yīng)2co2(g)I6IE(g)

催化劑、

-C2H4(g)+4H2O(g),根據(jù)蓋斯定律，則有△“4=2A”2+4A“3—AM。

13

(2)由圖可知，jN2(g)+gH2(g)具有的總能量比NE(g)具有總能量高46kJ-mo「，則合

13

成氨反應(yīng)ENz(g)+]H2(g)=^NH3(g)的△，=-46kJ-mo「i。一般喟■況，正反應(yīng)的活化能

越大，反應(yīng)速率越慢，圖中過(guò)程N(yùn)4d+3HwLNHad+2HH的活化能最大，該步反應(yīng)最慢。

(3)由I-11X4-111可得反應(yīng)CH4(g)+2H2s(g)==CS2(l)+4H2(g),根據(jù)蓋斯定律，

該反應(yīng)的△〃=(a-4Z?—c)kJ-mo「。

(4)①CH2O(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g)AHi=-480kJ-rnol1；根據(jù)表中鍵能，寫出

1

H2和02反應(yīng):②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)A“2=-486kJ-moP。由②一①可得反應(yīng):CO2(g)

+2H2(g)^^^CH2O(g)+H2O(g),根據(jù)蓋斯定律，該反應(yīng)的△”=(-486kJ-moL)一(—480

kJmo「)=-6kJmol'c

答案(1)2A”2+4A〃3—

(2)-46Nad+3H%/=NH加+2H〃/

(3)〃一4Z>-c

(4)—6kJ-mol1

訓(xùn)練［二十九）原電池和常見化學(xué)電源

⑨基礎(chǔ)性考查

1.（2021?河南平頂山質(zhì)檢）下圖是鹽橋中吸附有飽和KC1溶液的原電池示意圖。下列

說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.該原電池的負(fù)極反應(yīng)式為Cu—2e--Cu2+

B.電子流向：Cu棒-*■鹽橋-Pt棒電流表一Cu棒

C.甲燒杯中的MN。，）逐漸減小

D.鹽橋中的父移向甲燒杯

B［Cu比Pt活潑，則Cu作原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2

”,A項(xiàng)正確；電子只能在電極和導(dǎo)線中移動(dòng)，不能進(jìn)入電解質(zhì)溶液，故電子流向?yàn)镃u棒一

+-

電流表fPl棒，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Pt電極是正極，電極反應(yīng)式為NO3+4H+3e=N0t+2H20,

反應(yīng)消耗NO3,則甲燒杯中c（NO,）逐漸減小，C項(xiàng)正確；鹽橋中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則K

+移向甲燒杯，D項(xiàng)正確。］

2.（2021-重慶南川中學(xué)檢測(cè)）有關(guān)下列四個(gè)常用電化學(xué)裝置的敘述中正確的是（）

I.堿性鋅鋅電池II.鉛蓄電池in.銅鋅原電池IV.銀鋅電池

A.I所示電池工作中,MnO?的作用是催化劑

B.H所示電池放電過(guò)程中，硫酸濃度不斷增大

C.IH所示電池工作過(guò)程中，鹽橋中父移向硫酸鋅溶液

D.IV所示電池放電過(guò)程中，Ag2。是氧化劑，電池工作過(guò)程中被還原為Ag

D［堿性鋅銃電池中二氧化缽為氧化劑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鉛蓄電池放電時(shí)電池反應(yīng)為Pb+PbO?

+2H2so4=2PbSO,+2H?O,H2s0,濃度減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，故鹽橋

中K*移向硫酸銅溶液，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該原電池中，正極上氧化銀得電子生成銀，所以Ag20作

氧化劑，D項(xiàng)正確。］

3.（2021?廣東廣州六區(qū)聯(lián)考）某化學(xué)興趣小組利用反應(yīng)Zn+2FeC13=ZnCk+2FeC12,

設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，下列說(shuō)法正確的是（）

A.Zn為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為Fe"+e-=Fe2+

C.電子流動(dòng)方向?yàn)槭姌O一電流表一鋅電極

D.鹽橋中K+向ZnCk溶液移動(dòng),C1一向FeCL溶液移動(dòng)

B［由電池總反應(yīng)可知，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)生成ZnCL則Zn為負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨電

極是正極，F(xiàn)e'+發(fā)生還原反應(yīng)生成Fe?+,電極反應(yīng)式為Fe"+e=Fe?+,B項(xiàng)正確；原電池

中電子由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，則電子流動(dòng)方向?yàn)殇\電極一電流表一石墨電極，C項(xiàng)錯(cuò)

誤；電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，故鹽橋中K+向FeCL溶液移動(dòng)，Cl-

向ZnCL溶液移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

4.（2021?山東青島期初調(diào)研）我國(guó)某科研機(jī)構(gòu)研究表明，利用LCrO可實(shí)現(xiàn)含苯酚廢

水的有效處理，其工作原理如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

;

小

、

陰

微O;陽(yáng)

面

崗

力圖翁

■隹

生B

勿

二

子

子

烹

經(jīng)2l三

建r

物多A

交

交

二r

惠

簍

受r二

強(qiáng)

換

急m換

三T

士

，，

膜

W膜q

三

W三

一

M一

01一V

A.N為該電池的負(fù)極

B.該電池可以在高溫下使用

C.一段時(shí)間后，中間室中NaCl溶液的濃度減小

+

I）.M的電極反應(yīng)式為C6H50H-F28e-+11H2O=6CO2+28H

2.

C［由圖中信息可知，N電極上Ci2T0_被還原生成Ci（OH）3,則M電極是正極，A項(xiàng)錯(cuò)

誤；該電池內(nèi)部有微生物參與，不能在高溫下使用，B項(xiàng)錯(cuò)誤；左室產(chǎn)生H+由陽(yáng)離子交換膜

+

進(jìn)入中間室，右室產(chǎn)生0H一由陰離子交換膜進(jìn)入中間室，H+OH-=H2O,中間室中NaCl溶

液的濃度減小，C項(xiàng)正確；M極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成⑩，電極反應(yīng)式應(yīng)為CJLOH+llHQ

+

-28e~=6C021+28H,D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

⑨綜合性

5.（2020?天津卷）熔融鈉-硫電池性能優(yōu)良，是具有應(yīng)用前景的儲(chǔ)能電池。下圖中的電

放.

池反應(yīng)為2Na+;vS充電Na2sx（x=5?3,難溶于熔融硫）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

［0|/密封

1［丁卜不銹鋼容器

-二-Na-B-AlC固體

-一熔融鈉

包卜烯融硫（含碳粉）

A.Na6,的電子式為匚?、：?、：?"上：丁

B.放電時(shí)正極反應(yīng)為￡+2Na++2e—=Na2S.

C.Na和Na2s.分別為電池的負(fù)極和正極

D.該電池是以Na?B-AbQ為隔膜的二次電池

C［A對(duì)，四硫化二鈉屬于離子化合物，其中硫達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其電子式為

、a，［：S：S：S：S：1-、a：R對(duì)，根據(jù)總反應(yīng)可知，S在正極發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)為

+

AS+2Na+2e-=Na2S.;C錯(cuò)，電池正極是含碳粉的熔融硫；D對(duì)，因?yàn)樵撾姵乜梢猿潆姡?/p>

所以為二次電池，其中Na?B-A14是隔膜，防止鈉與硫直接反應(yīng)。］

2.

6.（2021?天津?yàn)I海聯(lián)考）某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)查閱相關(guān)資料知氧化性：Cr2?>Fe3+,

設(shè)計(jì)了鹽橋式的原電池，如圖所示。鹽橋中裝有瓊脂與飽和K2soi溶液。下列敘述中正確的

是（）

A.甲燒杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng)

乙燒杯中發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cr3+4-7H0-6e-=Cr0,+14H

22I

外電路的電流方向?yàn)閺腷到a

I）.電池工作時(shí)，鹽橋中的SO,I,移向乙燒杯

C［甲燒杯中發(fā)生的反應(yīng)為Fe2+-e-=Fe",為氧化反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；乙燒杯中發(fā)生還

原反應(yīng)，得到電子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a極為負(fù)極，b極為正極，外電路的電流由b-a,C項(xiàng)正確;

SO,向負(fù)極移動(dòng)，即移向甲燒杯，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

7.（2021?廣東深圳質(zhì)檢）JohnB.Goodenough是鋰離子電池正極材料鉆酸鋰的發(fā)明

人。某種鉆酸鋰電池的電解質(zhì)為L(zhǎng)iPF6,放電過(guò)程反應(yīng)式為Ei+Li-Co02=LiCo（）2,其工作

原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

廣|負(fù)載或電源

Li

石般

A.放電時(shí)，電子由R極流出，經(jīng)電解質(zhì)流向Q極

B.放電時(shí)，正極反應(yīng)式為見i"+LiL￡o02+xe=LiCo02

C.充電時(shí)，Q極與外加電源的負(fù)極相連

D.充電時(shí)，R極電極反應(yīng)為L(zhǎng)i+—e~=Li

B［放電時(shí)，Li/石墨是負(fù)極，則電子由R極流出經(jīng)負(fù)載流向Q極，不能進(jìn)入電解質(zhì)，A

項(xiàng)錯(cuò)誤；放電時(shí)，LiCoO?是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為此i++Li—￡0。2+的一

=LiCo02,B項(xiàng)正確：充電時(shí)，Q極是陽(yáng)極，與外加電源的正極相連，C項(xiàng)錯(cuò)誤：充電時(shí)，R

極是陰極，Li+得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i++e—=Li,D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

考查考:

8.（2021?河南南陽(yáng)一中檢測(cè)）如圖所示裝置中，可觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗,

N棒變細(xì)，由此判斷下表中所列\(zhòng)1、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是（）

選項(xiàng)MNP

A鋅銅稀硫酸M

B銅鋅稀鹽酸

C鋅鐵硝酸鐵溶液

P-

D銀鋅硝酸銀溶液

D［據(jù)“電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，X棒變細(xì)”判斷，M棒作正極，X棒作負(fù)極，且金

屬的活潑性：NXL電解質(zhì)溶液應(yīng)為不活潑金屬鹽溶液，只有