【文档说明】2021届新高考化学二轮（选择性考试）专题复习专题强化练：专题六 化学能与热能含解析.docx，共(16)页，604.085 KB，由envi的店铺上传

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专题强化练(六)1．(2020·营口第二高级中学第一次月考)下列热化学方程式正确的是()A．甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．500℃、30MPa下，将0.

5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1C．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H

2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1解析：A项，甲烷的燃烧热为890.3

kJ·mol－1，要生成液态水，甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1，错误；B项，500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热

19.3kJ，由于反应为可逆反应，则1molN2完全反应放热大于38.6kJ，则热化学反应方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH＜－38.6kJ·mol－1，错误；C项，中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，其衡量标准是生成的水为1mol，

故无论稀H2SO4和Ca(OH)2反应生成的水是几摩尔，其中和热恒为－57.3kJ·mol－1，错误；D项，在101kPa时，2gH2的物质的量为1mol，完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)===2

H2O(z)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，正确。答案：D2．(2020·聊城二模)某科研团队研究发现硼氢化钠(NaBH4)在催化剂Ru表面与水反应可生成H2，其反应机理如图所示。根据相关信息判断，下列叙述错误的是()A．过程①至过程④中硼元素的化合价不

变B．X是H3BO3，H3BO3和BH3两分子中H的化合价相等C．过程③和过程④各产生1molH2时转移的电子数不相等D．0.25molNaBH4的还原能力与标准状况下22.4LH2的还原能力相当(还原能力即生成H＋失去电子的量)解析：A项，由图示可知，过程①至过程④中

BH－4反应生成B(OH)－4，硼元素的化合价一直为＋3价，化合价不变，正确；B项，过程④中2molH2O水与2molX反应生成2molB(OH)－4和1molH2，根据元素守恒X为H3BO3，H3BO3中H为＋1价，但在BH3分子中H为－1价，错误；C项，由图示可知，

过程③中产生1molH2时转移的电子数为NA，过程④产生1molH2时转移的电子数为2NA，，两者不相等，正确；D项，NaBH4中H为－1价，0.25molNaBH4生成H＋失去的电子的量2×0.25mol×4＝2m

ol，标准状况下22.4LH2为1mol，1molH2生成H＋失去的电子的量2×1mol＝2mol，故两者还原能力相当，正确。答案：B3．(2020·北京市密云区第二次模拟)甲烷燃烧时的能量变化如图，有关说法正确的是()A．图1中反应为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2

H2O(l)ΔH＝＋890.3kJ·mol－1B．图2中反应为CH4(g)＋32O2(g)===CO(g)＋2H2O(g)ΔH＝－607.3kJ·mol－1C．由图可以推得：CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1D．由图可以

推知：等物质的量的CO2和CO，CO2具有的能量高解析：A项，根据图象分析，反应物的总能量高于生成物总能量，则图1中反应为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1，错误；B项，

根据图象分析，生成物水的状态是液态，则图2中反应为CH4(g)＋32O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝－607.3kJ·mol－1，错误；C项，CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)的焓变可根据CH4(g

)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1和反应CH4(g)＋32O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝－607.3kJ·mol－1求出ΔH＝－283kJ·mol－1，正确；D项，C

O(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1，该反应放热，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以等物质的量的CO2和CO，CO具有的能量高，错误。答案：C4．(2020·上海市松江区一模)如图是某反应的能量关系图，下列叙述错误的是(

)A．反应物总能量高于生成物的总能量B．曲线b是使用了催化剂的能量变化曲线C．反应的热化学方程式为4HCl(g)＋O2(g)硫化剂400℃2Cl2(g)＋2H2O(g)＋115.6kJD．若反应生成2mol液态水，放出的热量低于115.6kJ解析：A项，由图看出反应物总能量高，生成物总能量低，反

应物总能量高于生成物总能量，正确；B项，使用催化剂能降低反应所需活化能，则曲线b为使用催化剂的图象，曲线a为未使用催化剂的图象，正确；C项，反应物为4HCl(g)＋O2(g)，生成物为2Cl2(g)＋2H2O(g)，反应放出热量为115.6kJ，所以热化学方程式为4HCl(g)＋O

2(g)硫化剂400℃2Cl2(g)＋2H2O(g)＋115.6kJ，正确；D项，若生成2mol液态水，液态水比气态水能量低，放热会更多，放出的热量高于115.6kJ，错误。答案：D5．(2020·北大附中阶段性测试)一氧化碳甲烷化的反应为CO(g)＋3H2

(g)===CH4(g)＋H2O(g)。下图是使用某种催化剂时转化过程中的能量变化(部分物质省略)。下列说法不正确的是()A．步骤①只有非极性键断裂B．步骤②的原子利用率为100%C．过渡态Ⅱ能量最高，因此其对应的步骤③反应速率

最慢D．该方法可以清除剧毒气体CO，从而保护环境解析：A项，步骤①是H2断键，CO未断键，因此只有非极性键断裂，正确；B项，步骤②反应物全部变为生成物，因此原子利用率为100%，正确；C项，根据图中信息，过渡态Ⅰ的能量差最高，因此其对应的步骤①反应速率最小，错误；D项，根据反应的

历程可知，一氧化碳与氢气反应最终转化为无毒的甲烷，该方法可以清除剧毒气体CO，从而保护环境，正确。答案：C6．(2020·榆林第三次模拟)中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃

的反应，所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物，反应过程如图。下列说法正确的是()A．第ⅰ步反应为CO2＋H2===CO＋H2OB．第ⅰ步反应的活化能低于第ⅱ步C．Fe3(CO)12/ZSM5使CO2加氢合成低碳烯

的ΔH减小D．添加不同助剂后，反应的平衡常数各不相同解析：A项，第ⅰ步所反应为CO2＋H2―→CO＋H2O，正确；B项，第ⅰ步反应是慢反应，第ⅱ步是快反应，反应的活化能越低，反应速率越大，所以第ⅰ步反应的活化能高

于第ⅱ步，错误；C项，催化剂不能改变平衡状态，不能改变焓变ΔH，错误；D项，反应的平衡常数只与温度有关，不同助剂能改变反应历程，但不能改变反应的起始状态，不能改变反应温度，所以反应的平衡常数不变，错误。答案：A7．(2020·湖北省6月供卷)我

国科技工作者提出的一种OER(氧气析出反应)机理如图所示。下列说法错误的是()A．物质M不能改变OER反应的趋势B．每一步反应过程都是氧化还原反应C．反应过程中只涉及极性键的断裂和形成D．该总反应方程式为4OH－－4e－=====M2H2O＋O2↑解析：A项，OER氧气

析出反应，根据图示可知，M为转化过程的催化剂，催化剂能改变反应进程或改变反应速率，但不能改变OER反应转化率或氧气的产率，正确；B项，根据图示，OER(氧气析出反应)机理每一步反应过程都有电子得失，是氧化还原反应，正确；C项，根据图示，反应过程中涉及极性键的断裂和形成，由M—O

转化为M—OOH含有非极性键的形成，错误；D项，根据图示，可知M为OER(氧气析出反应)的催化剂，四步反应中，每步都有电子失去，反应过程中生成水和氧气，该总反应方程式为4OH－－4e－=====M2H2O＋O2↑，正

确。答案：C8．(2020·衡阳二模)乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的是()A．①、②、③三步均属于加成反应B．总反应速率由第①步反应决定C．第①步反应的中间体比第②步反应的中间

体稳定D．总反应不需要加热就能发生解析：A项，根据乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理可知只有第①步属于加成反应，错误；B项，活化能越大，反应速率越小，决定着总反应的反应速率，由图可知，第①步反应的活化能最大，总反应速率由第①步反应决定，正确；C项，由图可知，

第①步反应的中间体比第②步反应的中间体的能量高，所以第②步反应的中间体稳定，错误；D项，总反应是否需要加热与反应的能量变化没有关系，错误。答案：B9．(2020·济南模拟)氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30MPa时，合成氨达平衡时混合气体中NH3的体积分数与温度的关系如表所示：温

度/℃200300400500600氨的体积分数/%89.971.047.026.413.8请回答下列问题：(1)根据表中数据，结合化学平衡移动原理，说明合成氨反应是放热反应的原因：______________________________________________

________________________________________________。(2)根据下图写出合成氨的热化学方程式是______________________________________________________________________。(3

)将1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量______(填“大于”“等于”或“小于”)92.2kJ，原因是___________________________________________

____________________________________________；若加入催化剂，ΔH______(填“变大”“不变”或“变小”)。(4)已知分别破坏1molN≡N键、1molH—H键时

需要吸收的能量为946kJ、436kJ，则破坏1molN—H键需要吸收的能量为________kJ。(5)N2H4可视为NH3分子中的H被—NH2取代的产物。发射卫星时以N2H4(g)为燃料、NO2为氧化剂，二者反应生成N2和H2O(g)。已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)Δ

H1＝＋67.7kJ·mol－1，N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－534kJ·mol－1，则1molN2H4与NO2完全反应的热化学方程式为____________

________________________________________。解析：(3)合成氨的热化学方程式表示1mol氮气与3mol氢气完全反应生成2molNH3时放出92.2kJ的热量，而合成氨的反应是可逆反

应，1molN2(g)和3molH2(g)不可能完全反应生成2mol的NH3(g)，故测得反应放出的热量小于92.2kJ。(4)设破坏1molN—H键需吸收的能量为xkJ，946＋436×3－6x＝－9

2.2，x≈391。(5)首先依信息[反应物为N2H4(g)和NO2(g)，生成物为N2(g)和H2O(g)]写出方程式并配平得N2H4(g)＋NO2(g)===32N2(g)＋2H2O(g)，依据盖斯定律可得此反应的ΔH＝ΔH2－12ΔH1＝－567.85kJ·mol－

1。答案：(1)温度升高，氨在混合气体中的体积分数减小，平衡向吸热反应方向移动，故正反应是放热反应(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.2kJ·mol－1(3)小于由于该反应是可逆反应，反应物不能全部转化为生成物不变(4)39

1(5)N2H4(g)＋NO2(g)===32N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－567.85kJ·mol－110．(1)(2020·衡阳模拟)据报道，我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。甲烷重整是提高甲烷利用率

的重要方式，除部分氧化外还有以下两种：水蒸气重整：①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH1＝＋205.9kJ·mol－1；②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41.2kJ·mol－1；二氧化碳重整：③CH4(g)＋C

O2(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH3。则反应①自发进行的条件是_______，ΔH3＝________kJ·mol－1。(2)(2020·兴城模拟)“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另

一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。已知：①CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1；②C(s)＋2H2(g)CH4(g)ΔH＝－73kJ·mol－1；③2CO(g)

C(s)＋CO2(g)ΔH＝－171kJ·mol－1。写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式：____________________________________________________________。(3)(2020·深圳适应性考试)工业上常利

用CO2为初始反应物，合成一系列重要的化工原料。以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：反应Ⅰ：2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)ΔH1；反应Ⅱ：NH2COONH4(

s)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH2＝＋72.49kJ·mol－1；总反应Ⅲ：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH3＝－86.98kJ·mol－1。①根据8电子稳定构型，写出CO(NH2)2

的结构式______________________________________。②反应Ⅰ的ΔH1＝____________________。(4)(2020·黄冈适应性考试)1799年由英国化学家汉弗莱·戴维发现一氧化二氮

(N2O)气体具有轻微的麻醉作用，而且对心脏、肺等器官无伤害，后被广泛应用于医学手术中。一氧化二氮早期被用于牙科手术的麻醉，它可由硝酸铵在催化剂下分解制得，该反应的化学方程式为__________________________

________________________。已知反应2N2O(g)===2N2(g)＋O2(g)的ΔH＝－163kJ·mol－1，1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ、498kJ的能量，则1molN2O

(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为______kJ。解析：(1)该反应ΔH>0、ΔS>0，ΔH－TΔS<0能自发进行，所以在高温条件下反应①能自发进行；根据盖斯定律①－②得CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝＋2

05.9kJ·mol－1＋41.2kJ·mol－1＝＋247.1kJ·mol－1。(2)根据盖斯定律计算②＋③－①×2得到：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)ΔH＝－162kJ·mol－1。(3)①根据8电子稳定构型，CO(NH2

)2的结构式为；②由盖斯定律总反应Ⅲ－反应Ⅱ，得到2NH3(g)＋CO2(g)===NH2CO2NH4(s)ΔH1＝－159.47kJ·mol－1。(4)硝酸铵在催化剂下分解生成一氧化二氮和水，反应的化学方程式为NH4NO3==

===催化剂N2O↑＋2H2O；2N2O(g)===2N2(g)＋O2(g)的ΔH＝－163kJ·mol－1，设1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为xkJ，根据反应热＝反应物的键能总和－生成物的键能总和，2x－2×945kJ－498kJ＝－163kJ，解得x

＝1112.5kJ。答案：(1)高温＋247.1(2)CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)ΔH＝－162kJ·mol－1(3)①②－159.47kJ·mol－1(4)NH4NO3=====催化剂N2O↑＋2H2O1112.511．(1)(

2020·长沙雅礼中学模拟)中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，如图所示，甲烷在催化作用下脱氢，在不同温度下分别形成·CH3、∶CH2、·C·,·H等自由基，在气相中经自由基∶CH2偶联

反应生成乙烯(该反应过程可逆)。物质燃烧热/(kJ·mol－1)氢气285.8甲烷890.3乙烯1411.0已知相关物质的燃烧热如上表所示，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式___________________________________

_____________。(2)(2020·东北育才中学最后一模)二氧化硫是危害最为严重的大气污染物之一，它主要来自化石燃料的燃烧，研究CO催化还原SO2的适宜条件，在燃煤电厂的烟气脱硫中具有重要价值。从热力学角度研究反应：①C(s)＋O2(g)===

CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1；②CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH2＝＋172.5kJ·mol－1；③S(s)＋O2(g)SO2(g)ΔH3＝－296.0kJ·mol－1。写出CO还原SO2的热化学方程式：_______________________________

_____________________________________________。(3)(2020·福州第三次质检)甲醇是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景，可用Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2等作催化

剂，采用如下反应来合成甲醇：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，下表所列数据是各化学键的键能，该反应的ΔH＝________(用含字母的代数式表示)。化学键H—HC≡OC—HC—OO—H键能/(kJ·mol－1)abcde解析：(1)根据表格中数据有：①H2(g)＋1

2O2(g)===H2O(l)ΔH1＝－285.8kJ·mol－1，②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH2＝－890.3kJ·mol－1，③C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋

2H2O(l)ΔH3＝－1411.0kJ·mol－1，甲烷制备乙烯的化学方程式为2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)，根据盖斯定律，将②×2－③－①×2得到，2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)ΔH＝2ΔH2－ΔH3－2ΔH1＝＋20

2.0kJ·mol－1。(2)根据盖斯定律计算①－②－③得出2CO(g)＋SO2(g)===2CO2(g)＋S(s)ΔH＝－270.0kJ·mol－1。(3)已知反应热ΔH＝反应物的键能和－生成物键能和，则2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)的反应热ΔH＝(2a＋b)kJ·mol－1－(

3c＋d＋e)kJ·mol－1＝(2a＋b－3c－d－e)kJ·mol－1。答案：(1)2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)ΔH＝＋202.0kJ·mol－1(2)2CO(g)＋SO2(g)2CO2(g)＋S(s)ΔH＝－270.0kJ·mol－

1(3)(2a＋b－3c－d－e)kJ·mol－112．(1)(2020·盐城第四次模拟考试)H2S存在于多种燃气中，脱除燃气中H2S的方法很多。2019年3月《sciencedirect》介绍的化学链技术脱除H2S的原理如图所

示。①“H2S氧化”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。②“HI分解”时，每1molHI分解生成碘蒸气和氢气时，吸收13kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：____________________________________________________

________________。(2)(2020·衡阳第三次联考)有研究表明，内源性H2S作为气体信号分子家族新成员，在抗炎、舒张血管等方面具有重要的生理作用，而笼状COS(羰基硫)分子可作为H2S的新型供体(释放剂)。试回答下列有关问题COS

的分子结构与CO2相似，COS的结构式为__________________________________。已知：①COS(g)＋H2(g)H2S(g)＋CO(g)ΔH1＝－15kJ·mol－1；②COS(g)＋H2O(g)H2S(g)＋CO2(g)ΔH2＝－36kJ·m

ol－1；③CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH3，则ΔH3＝________。(3)(2020·长沙雅礼中学一模)氮和氮的化合物在国防建设、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。亚硝酸氯(结构

式为Cl—N===O)是有机合成中的重要试剂。它可由Cl2和NO在通常条件下反应制得，反应方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)。已知几种化学的键能数据如下表所示：化学键Cl—ClCl—NN

===ON≡O(NO)键能/(kJ·mol－1)243200607630当Cl2与NO反应生成ClNO的过程中转移了5mol电子，理论上放出的热量为________kJ。解析：(1)①“H2S氧化”为H2S与浓硫酸的反应，由电子

守恒可知，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1；②1molHI分解生成碘蒸气和氢气时，吸收13kJ的热量，结合状态及焓变可知热化学方程式为2HI(g)H2(g)＋I2(g)ΔH＝＋26kJ·mol－1。(2)由二氧化碳分子的结构式可知：COS分子中C与O、C与S均形成两对共有电子对，

所以COS结构式为O===C===S；根据盖斯定律，②－①得到CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的焓变ΔH3＝－36kJ·mol－1－(－15kJ·mol－1)＝－21kJ·mol－1。(3)2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g

)，1molCl2参与反应发生焓变ΔH＝243kJ·mol－1＋2×630kJ·mol－1－2×(200kJ·mol－1＋607kJ·mol－1)＝－111kJ·mol－1，此时转移2mol电子，则有5mol电子转移时，热量变化为111kJ

·mol－1×52mol＝277.5kJ。答案：(1)①1∶1②2HI(g)H2(g)＋I2(g)ΔH＝＋26kJ·mol－1(2)O===C===S－21kJ·mol－1(3)277.5获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com