专题9 化学能与热能-【备战高考】备战2027高考化学母题题源同步练

专题9化学能与热能 考纲·题型解读 1,了解化学反应中的能量变化、吸热反应和放热反应，理解反应热（又称为焙变，用△H表示）、燃烧热和中和热等有关概 念。考查题型主要为选择题。 2.掌握热化学方程式的书写与应用。考查的方式为选择题或填空题，题型特征主要为判断热化学方程式是否正确或给出 已知条件正确书写热化学方程式，或比较不同状态时热量的大小等。 3.利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算。 4.能源问题已成为全球性的热点问题，近儿年高考中该类试题的数目呈上升趋势，考查的内容不断拓展、难度有所提高。 过去以考查热化学方程式的书写，燃烧热、中和热等概念及热量计算为主，这两年对化学键与能量间的关系、盖斯定律进行了不 同程度的考查，预计2023年这类题仍是高考的热点。 十年高考母题题源揭秘 条件下的△H不同 题源1 化学反应中的能量变化 [解析]放热反应的特点是生成物总能量低于反应物总能 量，吸热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量，A选项 解题模型1.1 错误：反应速率受反应物本身的性质以及压强、温度、浓度、催化 反应热 剂等因素影响，与反应放热或吸热无直接关系，B选项错误：盖 (1)反应热（焓变）的概念及表示方法 斯定律表明：焓变与反应过程无关，只与反应始态和终态有关，C 化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可用热量来 选项正确：同一反应的△H不因反应条件的改变而改变，D选项 描迷，叫做反应热，又称焓变，符号△H,单位常用kJ/mol。 错误。 规定放热反应的△H为“一”，吸热反应的△H为“十”。许 [答案]C 多化学反应的反应热都可以通过实验直接测量。 [真题2](2020·海南)白磷与氧气可发生如下反应：P,+ 注意：①描述此概念时，无论是用“反应热”“焓变”表示还 5O2一一P,O1。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为： 是用△H表示，其后所跟数值需带“十”“一”符号。 P-Pa kJ·mol1、P-ObkJ·mol-1、p-OckJ·mol-l、 ②单位为kJ/mol,不是kJ。符号、数值和单位三者缺 O-OdkJ·mol-1 一不可，是个整体。 ③所带“十”“一”符号均具有数学意义，参与大小比较。 ④当描述反应热中的某些具体类别时，由于反应的吸 热或者放热是确定的，比如中和热、燃烧热均属于放热，所 以可不带“一”符号。 (2)反应热产生的原因 在化学反应过程中，旧化学键断裂要吸收能量，新化 根据图示的分于结构和有关数据估算该反应的△H,其中 学键形成时释放出能量，从而引起反应过程中产生能量的 正确的是 变化，这种能量变化以热的形式体现出来，就形成了化学 A.(6a +5d-4c-126)kJ.mol- 反应的反应热。 B.(4c+126-6a-5d)kJ.mol- 计算公式： C.(4c+126-4a-5d)k].mol-! 反应热（△H)=反应物键能总和一生成物键能总和 D.(4a+5d-4c-126)kJ.mol- [解析]化学反应的实质是旧键断裂新键形成，其中旧化 [真题1](2022·山东)下列与化学反应能量变化相关的 学键断裂吸收能量，新化学键形成释放能量，反应方程式P十 叙述正确的是 ( A.生成物总能量一定低于反应物总能量 5O,一P,01。中有6molP-P键和5molO-0键断裂的同 B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 时生成4molP一O键和12molP一O键，因此△H=(6a+5d C.应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 -4c-12b)kJ·mol1。 D.同温同压下，H(g)+CL(g)一一2HCI(g)在光照和点燃 [答案]A ·66 A.做该实验时环境温度为22℃ 解题模型1.2 B.该实验表明化学能可以转化为热能 放热反应与吸热反应 C.NaOH溶液的浓度约是1.00mol·L 吸热反应和放热反应的比较 D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应 类型 [解析]当加入5mLHC1溶液时，反应放出热量，混合液 放热反应 吸热反应 比较 的温度达到22℃，故环境的温度低于22℃。由图像可知盐酸 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 与氢氧化钠溶液反应是放热反应，化学能转化为热能，当V1为30 ml时，恰好反应放出热量最多，Na(OH溶液的浓度为： 形成原因 反应物具有的总能量大 反应物具有的总能量小 于生成物具有的总能量 于生成物具有的总能量 1.00molL1×30×10L·ml。=1.50molL 20×10-3L·mL1 生成物分子成键时释放生成物分子成键时释放 有水生成的反应不一定是放热反应，如Ba(OH):·8HO 与化学键 出的总能量大于反应物 的总能量小于反应物分 强弱的关系 分子化学键断裂时吸收 子化学键断裂时吸收的 +2NH,CI—BaCL2+2NH个+10H2O。 的总能量 总能量 [答案]B [点评]化学反应中一定伴随能量的变化，其能量变化属 表示方法 △H<0 △H>0 于反应热，而物理变化中的能量变化不是反应热，如浓硫酸溶于 能量 反应物 能量 生成物 水时的放热。 反应过程 热载 !△H为“一 △H为“+” 题源2热化学方程式 图示 或△H<0 整或aP0 生成物 反应物 解题模型2.1 反应过程 反应过程 热化学方程式的意义 (1)大多数分解反应 (1)概念 (1)大多数化合反应 (2)盐的水解和弱电解质 (2)所有的燃烧反应 电离 表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫热化 常见反应 (3)酸碱中和反应 (3)Ba(()H)2·8H2()与 学方程式。 (4)活泼金属与稀酸NH,CI反应 (2)表示意义 反应 (4)C和C()2、C和H2) 不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反 (g)反应 应中的能量变化。例如： 说明：可由反应物和生成物的总能量计算 反应热（△H)=生成物的总能量一反应物的总能量 Hg+20.g-H,0XgAH=-218因·m [真题3](2018·上海)下列反应中生成物总能量高于反 表示1mol气态H与2mol气态0：反应生成1mol 应物总能量的是 水蒸气，放出241.8kJ的热量。 A.碳酸钙受热分解 B.乙醇燃烧 [真题5](2022·浙江)下列热化学方程式或离于方程式 中，正确的是 ( C.铝粉与氧化铁粉末反应 D.氧化钙溶于水 A.甲烷的标准燃烧热为一890.3kJ·mol1,则甲烷燃烧的 [解析]∑E产>∑E反物，为吸热反应，B,C、D均为放热 热化学方程式可表示为：CH,(g)+2O:(g)一一CO,(g)+ 反应，故只有A为吸热反应。 2H2O(g)△H=-890.3kJ·mol-1 [答案]A B.500℃、30MPa下，将0.5molN和1.5molH置于密闭容 [真题4](2019·广东)将V1mL1.00mol·L1HCl溶 器中充分反应生成NH(g),放热19.3k,其热化学方程式为： 液和V:mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶 N,(g)+3H:(g00C,30M 催化剂 =2NH(g)△H=-38.6kJ·mol厂 液温度，实验结果如下图所示（实验中始终保持V1+V:=50)。 C.氯化镁溶液与氨水反应：Mg++2OH-一一Mg(OH)2↓ 下列叙述正确的是 D.氧化铝溶于NaOH溶液：AlO,+2OH+3H2O一 30温度/℃ 2[A1(OH),] [解析]A项错在水的状态标成了气态；合成氨反应为可 逆反应，并不能完全转化，B项不正确：C项中氨水应写成 NH3·HO。 [答案]D 3 2001020304050 V/mL ·67· 解题模型2.2 △H=(a-b-c)kJ·mol-1,即N2(g)+3H2(g)—2NH(I) △H=2(a-b-c)kJ·mol-1。 热化学方程式的书写及正误判断 [答案]A 与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了遵循 [点评]热化学方程式的△H不仅与反应物的物质的量有 书写化学方程式的要求外还应注意以下五点： 关，而且还和反应物及生成物的状态有关，所以判断热化学方程 (1)△H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方 式的正误实际上是考查考生是否理解热化学方程式的含义，以 程式的右边。若为放热反应，△H为“一”；若为吸热反应， 及中和热、燃烧热等基本概念的理想题型。解答时要注意：(1) △H为“+”。△H的单位一般为kJ·mol-1。 配平：(2)各物质的状态：(3)△H与方程式的关系；(4)△H的符 (2)反应热△H与测定条件（温度、压强等）有关。因 号和单位。 此书写热化学方程式时应注明△H的测定条件。绝大多 数△H是在25℃、1.01X10Pa下测定的，可不注明温度 题源3 燃烧热和中和热 和压强。 (3)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数 解题模型31 仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子 燃烧热 数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。 (4)反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及 (1)概念：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定 符号都可能不同。因此，必须注明物质的聚集状态(s、I、g) 的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热 才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式 的单位一般用k·mol1表示。 中不用“个”和“↓”，不用“→”而用“一”表示。 注意：完全燃烧：C→CO2,H,→HO(1),S→ (5)热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于 SO,等。 △H与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面 (2)表示的意义：例如C的燃烧热为393.5kJ·mol-l, 的化学计量数必须与△H相对应，如果化学计量数加倍， 表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。 则△H也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热 (3)书写热化学方程式：燃烧热是以1mol物质完全燃 与正反应的反应热数值相等，符号相反。 烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式 时，应以燃烧1ol物质为标准来配平其余物质的化学计 「真题6](2020·重庆)化学反应N。+3H2-2NH3的 量数。例如： 能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是 ( CH,W+20.g)-8c0.(g)+9HO0)AH -5518kJ·mol1即CwHw的燃烧热为5518kJ·mol1。 ImolN +3molH (4)燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计 量 算方法为Q就=n(可燃物)X△H △E=akJ 加 式中：Q就为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物 △E=bkJ 的物质的量；△H为可燃物的燃烧热。 1molN2(g)+3 molH2(g) 2 2 [真题7](2022·全国Ⅱ)下面均是正丁烷与氧气反应的 1molNH3(g) △E=ckJ 热化学方程式(25℃，101kPa): 1mo1NH3(1) @CHo(g)+g0,(g)=4C0(g)+5H,0(D△H -2878 kJ/mol A.N2(g)+3H2(g)一2NH(1)△H=2(a-b-c) kJ·mol-l @CH6(g)+gO,(g)—4C0:(g)+5H,0(g)△H B.N2(g)+3H2(g)一-2NH(g)△H=2(b-a) -2658 kI/mol kJ·mol 9 ③C,H(g)+20:(g)一4C0(g)+5H,0(D△H= -1746 kJ/mol kJ·mol1 D.2N(g)+2H:(g)-NH,g) @C,H。g)+号0，(g)一4C0(g)+5H,0(g) △H= △H=(a+b) kJ·moll -1526 kJ/mol [解析]本题考查热化学方程式的书写。由能量图像知， 由此判断，正丁烷的燃烧热是 A.-2878 kJ/mol B.-2658 kJ/mol molN:(g)和兰molH:(g)需要吸技ak的热量分解为】 1 C.-1746 kJ/mol D.-1526 kJ/mol molN和3molH,而1molN和3molH放出bkJ的热量生成 [解析]②中，生成物水是气态；③④中均生成CO,气态水 1 mol NH,(g),而1mol的NH(g)转化为1mol的NH(I)放 和CO均不是稳定的氧化物。 出的热量为c,所以有：号N:(g)+号H(g)一NH0 1 [答案]A ·68· 解题模型3.2 =-5518 kJ/mol [解析]中和热的标准是生成1molH2O(1);A中为生成 中和热 2molH2O(1I)且生成BaS),(s)伴随有热量变化。A错，B对，燃 1.概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 1 mol H2 O,这时的反应热叫中和热。 烧热要求①必须生成稳定氧化物，如HO不能是气态必须是液 态，C→C)2不能是CO等，C错。②标准状况下1mol可燃 2.理解时应注意：①稀溶液是指溶于大量水的离子。 ②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解 物，D错。 [答案]B 热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。③中和反应的实 质是日+和()H化合生成HO,若反应过程中有其他物 题源4 盖斯定律及其应用 质生成，这部分反应热也不在中和热内。 3.中和热的测定 解题模型4.1 (1)实验装置（如下图） 盖斯定律 盖斯定律是计算反应热的重要依据，在生产和科学研 究中有着重要意义。其内容为：化学反应不管是一步完成 温度计 环形玻璃 还是分几步完成，其反应热是相同的，也就是说，化学反应 搅拌棒 的反应热只是与反应的始态（各反应物）和终态（各生成 物)有关，而与反应进行的具体途径无关。例 △H A B 碎泡沫 △H △H2 塑料 (2)实验步骤 △H=△H1十△H:或△H1=△H一△H2,所以热化学 ①往小烧杯中加入50mL0.50mol/L的盐酸，并用温 方程式间可进行“十”“一”等数学计算，△H也同样可以进 度计测量盐酸的温度。 行“十”“一”等数学运算。 ②用量筒量取50mL0.55mol/L的NaOH溶液，并测 量温度。 [真题9](2022·广东)在298K、100kPa时，已知： ③将NOH溶液迅速倒入小烧杯中，盖好盖板，并用 2HO(g)O(g)+2H(g)△H1 环形玻璃搅拌棒充分搅动溶液，并读取混合溶液的最高 CL,(g)+H2(g)一-2HC1(g)△H2 温度。 2CL(g)+2H2O(g)一4HCl(g)+O2(g)△H: ④重复实验两次。 则△H,与△H,和△H,间的关系正确的是( (3)中和热的计算 A.△H:=△H1+2△H: B.△Hg=△H1+△H △H= (m1+m2)×c·(T2-T1)×10 -kJ·mol C.△Hg=△H1-2△H2 D.△Hg=△H1-△H n(H2)) [解析]设提供的三个热化学方程式分别为①、②、③，根 其中(m1十m2)表示溶液质量，c为比热容，c=4.18】· 据盖斯定律，由①十②X2可以得到③，故△H1十2△H2=△H, (g·℃)1 A项正确。 (4)中和热测定实验注意事项 [答案] A ①为了保证0.50mol·L1的盐酸完全被NaOH中 和，采用0.55mol·L1的NaOH溶液，使碱稍稍过量。 解题模型4.2 ②实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因 与反应热有关的计算 中和过程中电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。 (1)依据热化学方程式计算 [真题8](2021·四川)25℃，101kPa时，强酸与强碱的 热化学方程式中△H与各反应物和生成物的物质的 稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol,辛烷的燃烧热为 量（质量、体积等）对应成比例，已知热化学方程式，便可计 5518k/mol。下列热化学方程式书写正确的是 ( 算一定量的反应物发生反应所放出的热量或放出一定量 A.2H+(aq)+SO(aq)+Ba2 (aq)+20H-(aq)- 的热量时消耗或生成的物质的质量、体积和物质的量。 BaSO.(s)+2H2O(I)AH=-57.3 kJ/mol (2)依据盖斯定律计算 &KOH))+2H:S0.(ao）— 根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程 2K,SO,(aq)+H.0() 式包括其△H(乘某个数后)相加或相减而得出一个新的热 △H=-57.3kJ/mol 化学方程式。 C.CHD250,(g8c0,(g)+9H,0(g) △H= (3)依据燃烧热或热值计算 5518 kJ/mol D.2C8H1g(g)+25O,(g)--16CO2(g)+18H,O(1)△H ·69 [真题11门(2018·江苏)下列各组热化学方程式中，化学 可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量X 反应的△H前者大于后者的是 () 燃烧热=可燃物的质量X热值 ①C(s)+O2(g)CO2(g)△H1 (4)依据键能计算 △日等于反应物中的键能总和与生成物中的键能总和 C(s)+O2(g)CO(g)△H 的差：△H=∑U反一∑U生(U表示键能)。 ②S(s)+O(g)--SO2(g)△H: S(g)+O2(g)—SO,(g)△H. [真题10](2021·全国Ⅱ)已知：2H(g)+O2(g) 2HO(1)△H=-571.6kJ·mol- ®H,(g)+20:(g)-H.00△H CH,(g)+2O2(g)-CO2(g)+2H2O(1)△H=-890 2H2(g)+O2(g)—2HO(I)△H6 k·mol1 ④CaCO3(s)-CaO(s)+CO(g）△H, 现有H2与CH,的混合气体112L(标准状况)，使其完全燃 CaO(s)+H2O(1D—Ca(OH)2(s)△Hg 烧生成CO,与H,O(),若实验测得反应放热3695kJ,则原混合 A.① 气体中H:与CH的物质的量之比是 B.④ A.1:1 B.1:3 C.②③④ C.1:4 D.2:3 D.①②③ 112L [解析]n(混)=2.4：molT=5mol,设H、CH,的物 [解析]①中前者为完全燃烧，后者为不完全燃烧，热效应 是前者大于后者，但△H1、△H:均为负数，故数值△H1<△H; 质的量分别为xy,则有 ②中S单质状态不同，气体的能量状态高于固态，放热多；③中 +y=5 mol 方程式计量数不同；④中前者为吸热反应，△H,为正数，后者为 571.5kJ·mol1×x+890kJ·mol1×y=3695J 放热反应，△Hg为负数。 2 [答案]C 解出x=1.25mol,y=3.75m0l,之=1 y 3 解题模型5.2 [答案]B 能量之间的相互转化关系 题源5反应热大小的比较及能量的转化 太阳能 核能 解题模型5.1 核 煤炭 应 反应热大小的比较 石油 (1)直接比较法 光合作用 呼吸作用 光能 化学能 热能 依据规律、经验和常识直接判断不同反应的△日H的大 化学反应 天然气 原 小的方法可称为直接比较法。如吸热反应的△日肯定比 解 池 风力 放热反应的大（前者大于0，后者小于0）：2molH2燃烧放 光电效应 出的热量肯定比1molH。燃烧放出的热量多；等质量的碳 电能 机械能 水力 光电效应 完全燃烧生成CO,所放出的热量肯定比不完全燃烧生成 潮汐 CO所放出的热量多；中和反应在生成水的同时若还产生 沉淀（如硫酸和B(OH):溶液反应），则放出的热量比只 [真题12] (2020·广东)下列有关能量转换的说法正确的是 生成水的反应放出的热量多；等等。当逼到这些熟悉的情 ( 景时，就可以直接比较。 A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程 (2)图示比较法 B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 反应热是生成物所具有的总能量与反应物所具有的 C.动物体内葡萄糖被氧化成CO:是热能转变成化学能的 总能量的差，即△H=E生一E,画出变化过程中的能量变 过程 化图之后，依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低 D.植物通过光合作用将CO,转化为葡萄糖是太阳能转变 关系可以很方便地比较△H的大小。这种方法称为图示 成热能的过程 比较法。 [解析]C项，动物体内葡萄糖氧化成CO,是化学能转变 (3)盖斯定律法 成热能的过程：D项，植物通过光合作用将C)2转化为葡萄糖是 依据盖斯定律，对几个热化学方程式可进行移项、变 太阳能转变成化学能的过程。 向、（乘某个数后）相加减等多种数学运算，依据所得的新 「答案]AB 反应或新过程的△H可以比较运算前的各△日的大小，这 种方法称为盖斯定律法。 70 《十年高考母题原型训练 (★代表高考出现的频次) A组 题源1化学反应中的能量变化（★★★） 能非催化反应 催化反应 1.(2023·江苏)某反应的反应过程中能量变化如图所示 (图中E1表示正反应的活化能，E:表示逆反应的活化能)。下列 产物 反应物 催化反应产物 反应物非催化反应 有关叙述正确的是 ( 反应进程 反应进程 能 C D 无催化剂 5.(2023·重庆)SF6是一种优良的绝缘气体，分于结构中 有催化剂 存在S一F键。已知1molS(s)转化为气态硫原于吸收能量280 kJ,断裂1molF一F、S一F键需吸收的能量分别为160kJ、330 生成物 △H kJ。则S(s)+3F2(g)SF6(g)的反应热△H为() 反应物 A.-1780kJ·mol 反应过程 B.-1220kJ·mol-1 A.该反应为放热反应 C.-450kJ·mo B.催化剂能改变该反应的焓变 D.+430kJ·mol- C.催化剂能降低该反应的活化能 6.(2023·福建)某科学家利用二氧化铈(C0,)在太阳能 D.逆反应的活化能大于正反应的活化能 作用下将HO、CO,转变成H2、CO。其过程如下： 2.(2023·江苏)下列有关说法正确的是 太阳能 mCe02- ① (m-x)CeO2·xCe+xOg A.CC)3(s)CaO(s)+CO(g)室温下不能自发进行， 900℃ 说明该反应的△H<0 (m-x)CeO2.xCe+zH20+xCO2 +mCe(,+ B.镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈 xH,+zCO C.N2(g)+3H,(g)一2NH(g)△H<0,其他条件不变 下列说法不正确的是 时升高温度，反应速率(H)和H的平衡转化率均增大 A.该过程中CeO,没有消耗 H,(g)+号0，(g D.水的离于积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离 B.该过程实现了太阳能向化学能的 △H 、△H 是放热反应 转化 3.(2023·海南)某反应的△H=+100k·mol-,下列有 C.右图中△H1=△H,十△H H.O(g)AH.H.O(1) 关该反应的叙述正确的是 ( D.以CO和O,构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO A.正反应活化能小于100kJ·mol-1 +4OH-2e-C0+2H.0 B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol-1 C.正反应活化能不小于100kJ·mol1 7.(2021·宁夏、辽宁)2S)2(g)十()2(g) 催化剂2S0（g) △ D.正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol-1 反应过程的能量变化如下图所示。已知1 mol SO,(g)氧化为1 4.(2023·上海)据报道，科学家开发出了利用太阳能分解 mol SO,(g)的△H=-99kJ·mol-1. 水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确 能量 的是 能非催化反应 能非催化反应 产物 反应物催化反应一产物 反应物催化反应 反应进程 反应进程 反应过程 A 请回答下列问题： (1)图中A、C分别表示 ,E的大小对该 反应的反应热有无影响？ 。1 该反应通常用VO,作催 ·71· 化剂，加VO会使图中B点升高还是降低？ ,理由是 4P(红磷，s)+5O,(g)一-2P,O(s)△H=-bkJ/mol。若 a、b均大于零，则a和b的关系为 (2)图中△H= kJ·mol1g A.a<b (3)VO的催化循环机理可能为：VO氧化SO,时，自身 B.a=b 被还原为四价钒化合物：四价钒化合物再被氧气氧化。写出该 C.a-b 催化循环机理的化学方程式：」 D.无法确定 (4)如果反应速率u(S0)为0.05mol·L1·min1,则 题源3燃烧热和中和热（★★★） 0(())= mol·L1·min1、v(SO3)= mol. L1·mint。 1.下列酸与碱中和反应热化学方程式可用：H(aq)十 (5)已知单质硫的燃烧热为296kJ·mo1,计算由S(s)生 OH(aq)一H,O(I)△H=-57.3kJ·mol来表示的是 成3 mol SO,(g)的△H(要求写出计算过程)。 ( A.CH:COOH(ag)+NaOH(ag)-CH:COONa(ag)+ HO(I)△H=-Q1kJ·mo1 1 B.H:SO,(+NaOH (ag)-- Nas0,(aq)+H:O① 1 △H=QekJ·mol1 C.HNO3 (aq)+NaOH (aq)--NaNO,(aq)+H2 O(1) △H=-Q3kJ·mo1 题源2热化学方程式（★★★） D.含HP0.(aq+合a(OH,(aq）-Ba(PO,（s) 6 +H:O(1)AH=-Q:kJ/mol- 1.(2023·江苏)已知：C(s)+O(g)—CO(g)△H1 2.(2021·天津)已知：(1)2C0(g)+O(g)一一2C0:(g) CO,(g)+C(s)2CO(g)△H △H=-566kJ/mol 2CO(g)+02(g)-2CO2(g)AHs 4Fe(s)+30(g)-2Fe2Os(s)AH 2)Na0s)+c0,(g)-Nac0,(s)+0:(g)△H 3CO(g)+Fe2 O(s)-3CO2(g)+2Fe(s)AH =-226 kJ/mol 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 ( 根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是( A.△H1>0,△H3<0 B.△H2>0,△H4>0 能 C0+O2 C.△H1=△H2+△H D.△H3=△H:+△H △H=-566kJ/mol 2.(2021·重庆)下列热化学方程式书写正确的是（△H的 CO2 绝对值均正常) 反应过程 A.C2HOH(1)+3O2(g)-2C)2(g)+3H2O(g)△H= A.CO的燃烧热为283kJ -1367.0kJ/mol(燃烧热) B.上图可表示由C)生成CO2的反应过程和能量关系 B.NaOH(aq)+HCI(aq)--NaCl (aq)+H2 O(I) △H= C.2Na2 O2 (s)+2CO2 (s)--2Na2 CO3 (s)+02 (g)AH +57.3kJ·mol(中和热》 -452 kJ/mol C.S(s)+O(g)一SO2(g)△H=-296.8kJ·mol(反应 D.CO(g)与NaO,(s)反应放出509k热量时，电于转移数 热) 为6.02×102 D.2NO2一-O:+2NO△H=+116,2kJ·mol(反应热) 3.(2022·新课标)已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的 3.已知反应X+Y一M+N为放热反应，对该反应的下列 △H=-12.1kJ·mol':HC1(aq)与NaOH(aq)反应的△H= 说法中正确的是 一55.6kJ·mol-1。则HCN在水溶液中电离的△H等于() A.X的能量一定高于M A.-67.7kJ·mol1 B.Y的能量一定高于N B.-43.5kJ·mol-1 C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 C.+43.5kJ·mol- D.因为该反应为放热反应，故不必加热就可以发生 D.+67.7kJ·mol- 4.(2023·长春调研)已知常温时红磷比白磷稳定，在下列 4.(2019·江苏)下列热化学方程式中的反应热下划线处表 反应中：4P(白磷，s)+5O,(g)一2PO(s)△H=-akJ/mol ·72· 示燃烧热的是 2Hg(1)+02(g)2HgO(s)△H=-181.6kJ·mol A.4NH3(g)+5O,(g)-一4NO(g)+6H,O(g)△H= 则反应Zn(s)+Hg(O(s)一ZnO(s)+Hg(I)的△H为 -akJ·mol-1 B.C6H1e)(s)+6O(g)6C)2(g)+6HO(1)△H= A.+519.4kJ·mol B.+259.7kJ·mol1 -bkJ·moll C.-259.7kJ·mol1 D.-519.4kJ·mol- C.2CO(g)+O(g)—2CO,(g)△H=-ckJ·mol-1 3.(2023·北京)25℃，101kPa下：①2Na(s)+20:(g) D.CH;CH2 OH(D)+1/202(g)--CH;CHO(I)+H2 O(1) H=-dkJ·mol -NaO(s)△H1=-414kJ·mol 5.(2022·重庆)下列实验装置（固定装置略去）和操作正确 ②2Na(s）+O2(g）=NaO2(s)△H:=-511kJ 的是 ( ·mol-1 下列说法正确的是 水 NaOH溶液 A.①和②产物的阴、阳离于个数比不相等 B.①和②生成等物质的量的产物，转移电于数不同 0.2000molL C.常温下Na与足量)2反应生成NaeO,随温度升高生成 广HCI溶液 Na2O的速率逐渐加快 A.分离CCl和水 B.酸碱中和滴定 D.25℃l01kPa下：NaO(s)+2Na(s)--2NaO(s)△H =-317kJ·mol1 温度计 环形玻璃 搅拌棒 4.(2023·上海)根据典与氢气反应的热化学方程式： NaOH 溶液 碎泡沫 (i)I2(g)+H2(g)=2HI(g)△H=+9.48kJ 型料 (i)L2(s)+H2(g)一2HI(g)△H=-26.48kJ C.吸收HCI尾气 D,中和热的测定 下列判断正确的是 6.(2005·天津)磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化 A.254g12(g)中通入2gH(g),反应放热9.48kJ 物。3.1g的单质磷(P)在3.2g的氧气中燃烧，至反应物耗尽， B.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ 并放出XkJ热量。 C.反应(i)的产物比反应(i)的产物稳定 (1)通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示） D.反应(i)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低 是 ,其相应的质量(g)为 5.(2023·浙江)下列说法不正确的是 () (2)已知单质磷的燃烧热为YkJ·moll,则1molP与O: A.已知冰的融化热为6.0kJ/mol,冰中氢键键能为0 反应生成固态P,)3的反应热△H= kJ/mol,假设每摩尔冰中有2mol氢键，且熔化热完全用于破坏 (3)写出1molP与O,反应生成固态PO3的热方程式： 冰的氢键，则最多只能破坏冰中15%的氢键 B.已知一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c,电离度 :a若加人少量CH,COONz目体，则 (ca)2 题源4盖斯定律及其应用（★★★★） 为a,K.= CH,COOH-一CH:COO+H+向左移动，&减小，K。变小 1.(2023·全国)反应A+B·C(△H0)分两步进行： C.实验测得环已烷(I)、环已烯(1)和苯(1)的标准燃烧热分 ①A十B>X(△H>0);②XC(△H<0)。下列示意图中，能正 确表示总反应过程中能量变化的是 别为-3916kJ/mol、-3747kJ/mol和-3265k/mol,可以证明 在苯分于中不存在独立的碳碳双键 A. D.已知：FeO(s)+3C(石墨)一2Fe(s)+3CO(g)△H =+489.0kJ/mol A+B C0(g)+20:(g)-C0,(g)△H=-283.0kW/mol 反应过程 反应过程 D. C(石墨)+O2(g)--CO2(g)△H=-393.5kJ/mol 则4Fe(s)+3O2(g)一一2FeO3(s)△H=-1641.0 A+R A+B kJ/mol 6.(2023·重庆)已知：C(s)+H20(g)一C)(g)十H2(g) 反应过程 反应过程 △H=akJ/mol 2.(2023·海南)已知：2Zn(s)+O,(g)一一2ZnO(s) △H 2C(s)+02 (g)-2CO(g)H=-220 kJ/mol =-701.0kJ·mol- H一H、)=)、H一)键的键能分别为436、496和462 73 kJ/mol,则a为 气，作家庭燃气 A.-332 B.-118 3.(2004·全国)已知： C.+350 D.+130 (1)H,(g)+20,(g)一H0(g)△H=akJ·mol 7.(2023·新课标Ⅱ)室温下，将1mol的CuS):·5H2O (s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1,将1mol的 (2)2H(g)十O(g)—2H2O(g)△H:=bkJ·mol1 CuSO,(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H;CuSO,· C3)H,(g)+O,(g)一H0D△H,=cN·mo1 5H,0受热分解的化学方程式为：CuS0,·5H,0(s)△ (4)2H(g)+O,(g)—2H2O(I)△H,=dkJ·mol1 2CuSO,(s)+5HOI),热效应为△H。则下列判断正确的是 下列关系式中正确的是 ( A.a<c<0 A.△H:>△H3 B.△H1<△H3 B.b>d>0 C.△H1+△H,=△Hg D.△H1+△H2>△H C.2a=b<0 3 8(2021·海南)尼知：Fe:0.(e+号cs)- C0(g)+ D.2c=d>0 4.(2020·江苏)“温室效应”是全球关注的环境问题之一。 2Fe(s)△H=234.1kJ·mol1 CO,是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治 C(s)+O2(g)—CO,(g)△H=-393.5kJ·mol1 理CO,是解决温室效应的有效途径。 则2Fe(s)+ 亭0.(g一fe0,o的△H是 ( (1)下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有： A.-824.4k·mo-1 B.-627.6kJ·mo- (填宇母)。 C.-744.7kJ·mol-1 D.-169.4kJ·mol-1 a.减少化石燃料的使用 b.植树造林，增大植被面积 题源5反应热大小的比较 c.采用节能技术 及能量的转化（★★） d.利用太阳能、风能 1.(2019·广东)下述做法能改善空气质量的是 (2)将CO:转化成有机物可有效实现碳循环。CO,转化成 A以煤等燃料作为主要生活燃料 有机物的例于很多，如： B.利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源 a6C0:十6H,0光合作用 C6H12O6+6O2 C.鼓励私人购买和使用汽车代替公交车 b.CO2+3H2- D.限制使用电动车 化剂CH,OH+H:O △ 2.(2021·广东)下列措施不符合节能减排的是 催化剂 c.CO2+CH. CH,COOH △ A.大力发展火力发电，解决广东电力紧张问题 催化剂 B.在屋顶安装太阳能热水器为居民提供热水 d.2CO2+6H2 4 CH2=CH2+4H) C.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石育 以上反应中，最节能的是 ,原于利用率最高的是 D.用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼 (填宇母)。 B组 (测试时间：60分钟 总分：100分) 一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分。） 下列叙述中，正确的是 1.氯原于对O,分解有催化作用：O,+C1一C1O+O2 A.反应O3+)一2)2的△H=E1一E △H1;CIO+O一C1+O,△H:。大气臭氧层的分解反应是： B.O3十0一20，是吸热反应 )3十0一2O2△H,该反应的能量变化示意图如图所示： C.△H=△H1+△H2 能量 D.大气层中的臭氧无法再生 O3(g)+O(g) 2.已知：101kPa时1mol辛烷燃烧生成液态水时放出热量 ----E2 为5518kJ;强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1molH)时 202(g） E3 放出的热量为57.3kJ,则下列热化学方程式的书写正确的是 () 反应过程 ①2CxH1g(1)+25O2(g)-一16CO,(g)+18H,O(g) a △H=-11036kJ/mol 石墨稳定 ②2CgH1g(1)+25O2(g)一-16CO2(g）+18HO() B.已知C(s)+O,一CO,(g)△H1和C(s)+1/2O △H=-11036kJ/mol —CO(g)△H2,则△H1>△H2 ③H++0OH-H20△H=-57.3kJ/mol C.在101kPa时，2H2(g)+O2(s)一-2H2O(I)△H= 42NaOH(ag)+H,SO.(ag)--Na2 SO.(ag)+2H2 O(1) -571.6kJ·mo1,则氢气的燃烧热为285.8kJ·mol1 △H=-114.6kJ/mol D.含20.0gNa()H的稀溶液与稀盐酸完全中和时放出28.7kJ A.①③ 的热量，则该反应的热化学方程式为：NaOH(ag)+HCI(ag)一 B.②③ NaCl(aq)+H2O)△H=+57.4kJ·mol-1 C.②④ 9.已知某化学反应A(g)+2B,(g)一-2AB:(g)(AB的分 D.只有② 于结构为B一A一B)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确 3.已知断裂1mol共价键所需要吸收的能量分别为H一H 的是 () 键：436kJ;I一1键：153kJ:H一1键：229kJ。下列对反应H(g) 能量(kJ/mol) +1(g)一2HI(g)的判断中，错误的是 E2 A.该反应是放出能量的反应 E 2 mol AB2(g) B.该反应是吸收能量的反应 C.该反应是氧化还原反应 1 mol A2(g)+2 mol B2(g) D.1与H2具有的总能量大于生成的H1具有的总能量 反应过程 4.下列反应中，既是氧化还原反应又是吸热反应的是 A.该反应的进行一定需要加热 ( B.该反应的△H=-(E1-E)kJ/mol A.Ba(OH)2·8HO与NHCL反应 C.该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和 B.铝与稀盐酸 D.断裂1molA一A键和2molB-B键放出E1kJ能量 C.灼热的炭与CO:反应 10.一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物(NO,)的污染。 D.甲烷与O:的燃烧反应 已知： 5.一种化学冰袋中含有NaSO:·10HO和NH:NO3,使 DCH.(g)+4NO2(g)--4NO(g)+CO:(g)+2H:O(g) 用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时 △H=-574kJ/mol 间。以下关于其制冷原因的推测错误的是 () ②CH:(g)+4NO(g)-一2N(g)+CO,(g)+2H,O(g) A.NaS)4·10H)脱水是吸热过程 △H=-1160kJ/mol B.较长时间制冷是由于NaSO:·10HO脱水是较慢的 下列选项不正确的是 过程 A,通过将氮氧化物转化为N,参与大气循环可消除污染 C.铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应 B.CH.(g)+2NO2 (g)--N2 (g)+CO2(g)+2H2O(g) D.NH:NO,溶于水会吸收热量 △H=-867kJ/mol 6.下列说法正确的是 C.若0.2 mol CH还原NO2至N,在上述条件下放出的热 A.需要加热的化学反应都是吸热反应 量为287kJ B.中和反应都是放热反应 D.若用标准状况下2.24LCH还原NO至N2,整个过程 C.原电池是将电能转化为化学能的一种装置 中转移的电于为0.8mol D.水力发电是将化学能转化为电能的过程 二、非选择题（本题包括4小题，共50分。） 7.在H2与Cl2生成HCl的反应中，已知断裂1mol氢氢键 11.(12分)反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)过程中的能 吸收的能量为akJ,断裂1mol氯氣键吸收的能量为bkJ,形成 量变化如图所示，回答下列问题。 1mol氢氯键放出的能量为ckJ,则生成1 mol HCI放出的能量为 () A.(c-a-b)kJ B.(a+b-c)kI A(g)+B(g) C.(2c-a-b)kJ C(g)+D(g) D.(2c-a-b)/2 kJ 反应过程 8.下列有关热化学方程式的叙述正确的是 (1)该反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。 A.已知C(石墨，s)C(金刚石，s)△H>0,则金刚石比 ·75· (2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率 (填 计了如下三套实验装置： “增大”、“减小”或“不变”)，原因是 (3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？ 原因是 (4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E:的 变化是：E ，E 一。（填“增大”、“减小”或 “不变”) 12.(12分)通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量 (1)上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反 看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的反应 应还是放热反应”的是 热（△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和 (2)某同学选用装置I进行实验（实验前U形管里液面左右 与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表中数据是破坏物 相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中 质中的化学键所消耗的能量： 可观察到的现象是 ,说明该反应属于 物质 (填“吸热”或“放热”)反应。 Br2 HCI HBr HI H> (3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验 能量(kJ·mol-1) 243193 151 432 366 298 436 (反应在甲中进行)。 根据上述数据回答下列问题： ①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是 (1)下列氢化物中最稳定的是 A.HCI B.HBr C.HI ②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水 (2)X+H一一2HX(X代表氣、溴和碘)的反应是吸热反 (填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反 应还是放热反应？ 应”)，理由是 (3)相同条件下，X(X代表氯、溴、碘)分别与氢气反应，当消 ③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是 耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是 13.(8分)已知在高温、高压、催化剂作用下，1mol石墨转 (4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应 化为金刚石，吸收19kJ的热量。 (4KO:+2HO一一4KOH+3O,↑)是放热反应还是吸热反应。 (1)该反应（填“是”或“不是”）吸热反应。 方法①：选择上述装置（填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）进行实验； (2)石墨和金刚石相比， 能量高， 更稳定。 方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向 (3)推测石墨与金刚石各1mol在相同条件下燃烧， 脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明 放出的热量多。 该反应是 反应。 14.(18分)为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设 ·76·(3):Br干Ca干r→[哦dCa2"[Bd 专题9化学能与热能 十年高考母题原型训练 A组 题源1 1.C【解析】A项中，根据图中信息知，该反 应为吸热反应，故A项错误；B项中，焓变与催化剂无 关，故B项错误；D项中，逆反应活化能小于正反应的 活化能，故D项错误。 2.B【解析】A项中，室温下反应不能自发进 行，故该反应的△H>0,故A项错误；B项中，当镀层 受损后，构成Fe-Cu原电池，更易生锈，故B项正确： C项中，升温后，0(H,)增大，而因反应的△H<0,升 温平衡逆向移动，H的转化率减小，故C项错误；D 项中，水的电离是吸热反应，故D项错误。 3.CD【解析】因反应△H=十100kJ/mol可 知，反应为吸热反应，故正反应的活化能一定不小于 100kJ/mol,故A项错误，C项正确：100kJ/mol与逆 反应的活化能无关系，故B项错误：正逆反应活化能 之差就是反应的热效应，故D项正确。 4.B【解析】水的分解是一个吸热反应，即反 应物的总能量低于生成物的总能量，使用催化剂可降 低反应的活化能，故B项正确。 5.B【解析】根据△H=反应物的总键能一生 成物的总键能，△H=280kJ/mol+3×160kJ/mol 6×330kJ/mol=-1220k/mol,故选B项。 6.C【解析】根据图可得△H1=一（△H2十 △H),故C错。 7.(1)反应物能量生成物能量没有影响 降低因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降 低(2)-198(3)S02+V:0-S03+2V02、 4VO2+O22V)(4)0.0250.05(5)S(s) +O,(g)=-SO,(g)△H1=-296kJ·mol1① S0(g)+70,(g)S0,(g)△H2=-99kD m0l1②①×3+②×3得3S(s)+之0：(g) 9 -3SO3(g)△H=(△H1+△H,)×3=-1185 kJ·mol-1 【解析】本题考查化学反应中的能量变化、盖斯 定律、反应速率计算及催化剂的催化原理。 (1)由图像知A、C点分别代表反应物、产物的总 ·2 能量，E为反应的活化能，因反应历程不同而不同，但 对反应热无影响：催化剂的加入，改变了反应历程，降 低了反应的活化能，从而加快了反应速率。(2)由已 知数据可知△H=一99kJ·mol厂1×2=一198kJ· mol1。(4)对于反应2S0:(g)+O2(g）= 2SO3(g),v(SO2):v(O2):v(S03)=2:1:2,由 u(SO,)=0.05mol·L1·min1可得v(O2)和 (SO3)。(5)硫的燃烧热为296kJ·mol-1,可得 S(s)+O2(g)-SO2(g)△H=-296kJ·mol1, 结合2SO2(g)+O,(g)==2SO3(g)△H=-198kJ ·mol厂1，利用盖斯定律，即可求得由S(s)生成3mol SO3(g)的△H。 题源2 1.C【解析】A项碳和一氧化碳燃烧均是放 热反应，△H1<0,A不正确：B项二氧化碳与碳反应 是吸热反应，铁与氧气的反应是放热反应，△H:<0, B不正确：C项CO2(g)十C(s)一2C)(g)△H2, 2C)(g)十O2(g)一2C)2（g)△H3,根据盖斯定律 将两个式子加起来可得C(s)十O2(g)一CO2(g) △H1=△H十△H;,C项正确；D项（⑤×2+④）÷3 得到2CO(g)+O,(g)一2CO:(g),则△H3=(△H: +2△H:)/3,D不正确。 2.C【解析】A项：燃烧热强调生成稳定的氧 化物，其中水应为HO(I);B项：中和热为放热，△H 为“一”；D项：未注明反应物、生成物的状态。 3.C 4.C 题源3 1.C 2.C【解析】CO的燃烧热为283kJ/mol,A 不正确；题中图只能表示能量关系，不表示反应过程， B不正确；CO2由固态到气态需吸收能量，所以反应 2NaO2(s)+2CO:(s)一-2NaCO3(s)+O,(g)可知 放出的能量小于226×2kJ,即△H>一452kJ/mol, C正确：由已知热化学方程式可得：CO(g）十 Na)2(s)一NaCO3(s)△H=-509kJ/mol,当该 反应放出509kJ热量时，电子转移2mol,D不正确。 3.C【解析】题述反应的离子方程式依次为： HCN(aq)+OH-(aq)--CN-(aq)+H2O(1)AH =-12.1kJ/mol①，H(aq)+OH(aq) HO(I)△H=-55.6kJ/mol②，①-②得：HCN (aq)-H+(aq)+CN-(aq)△H=+43.5kJ/mol。 4.B 5.A【解析】氢氧化钠溶液应该用碱式滴定 管盛装，B错；HCI在Na)H溶液中极易溶解，容易 造成溶液倒吸，漏斗不应该没入溶液中，C错：中和热 的测定实验中，温度计应该插入反应液中，D错。 6.(1)PO、P2O2.75g、3.55g(2)-(20X 3 1 Y)kW·mol1(3)P(s)+0:(g)一2P,0,(s) △H=-(20X-Y)kJ·mol-1 【解析】根据题意依质量守恒定律设反应生成 x+2y- P,O3xmol,P,O;y mol,则 解得x 3.2 3x+5y=32 ×2 =0.025,y=0.025,所以反应生成P203:0.025mol ×110g·mol1=2.75g P,0:0.025mol×142g·mol-1=3.55g。 根据燃烧热的概念，可知燃烧生成0.5molP,) 放热YkJ,所以生成0.025molP)3放出热量：X一 Y 5X0.025=(X-0.05Y)kJ,由此可推算出其余问 题答案。 题源4 1.D【解析】由反应A十B·C(△H<0)分两 步进行：①A+B→X(△H>0),②XC(△H<0),可 以看出，A十B·C(△H<0)是放热反应，A和B的能 量之和大于C,由①A十B→X(△H>0)可知反应是吸 热反应，XC(△H<0)是放热反应，故X的能量大 于A十B,A+B的能量大于C,X的能量大于C,故D 项正确。 2.C【解析】利用“盖斯定律”，将已知热化学 方程式分别标号为①，②，总反应为①二@》，得 2 Zn(s)+HgO(s)一ZnO(s)+Hg(I)△H =[(-701.0kJ·mol-1)-(-181.6kJ·mo1)] 2 =-259.7kJ/mol。 3.D【解析】N2),中的阴离子为O,则 Na2)与Na)2中阴、阳离子的个数比均为1：2，故 A项错误；B项中，①和②生成等物质的量的Na:O 与Na2)2时，消耗还原剂Na的物质的量相同，故转 移的电子数相同，故B项错误：C项中，N与O的反 应不是可逆反应，升高温度Na与O2反应生成 Na2O2,故C项错误；D项中，利用盖斯定律①X2 ②得Na,O,(s)+2Na(s)一2NaO(s)△H (-414kJ/mol)×2-(-511kJ/mol)=-317 kJ/mol,故D项正确。 4.D【解析】A项中，(i)反应是可逆反应，不 ·2 可能进行到底，故A项错误；B项中，用()式减(i)式 得，l(g)一l(s)△H=十35.96kJ,故B项错误； C项中，反应(i)(ⅱ)的产物相同其稳定性也相同，故C 项错误：D项中，反应(i)反应物的总能量比反应（ⅱ） 的总能量高，故D项正确。 5.B【解析】A项中，1mol冰融化吸热6.0 kJ,可破坏氢键0.3mol 0.3m0×100%=15%,故 2 mol A项正确；B项中，加入醋酸钠后溶液中醋酸根离子 浓度增大，电离平衡逆向移动，电离程度减小，而K。 只与温度有关，温度不变，则K。不变，故B项错误；C 项中，分别写出三者的燃烧的热化学方程式，同理写 出环己烷转化为苯的热化学方程式，反应热不是三倍 关系，故C项正确；D项中，利用盖斯定律，设四个方 式依次为①②③④，则①=③×3-雪-②×3，故 D项正确。 6.D【解析】已知热化学方程式①C(s)十 HO(g)-CO(g)+H2(g)△H=akJ/mol,②2C (s)+O(g)一-2CO(g)△H=-220kJ/mol,则根 据盖斯定律可知②一①X2即得到热化学方程式 O2(g)十2H2(g)-2H20(g)△H=-(220+2a) kJ/mol。由于反应热等于断键吸收的能量与形成新 化学键所放出的能量的差值，则496kJ/mol+2×436 kJ/mol-2×2×462kJ/mol=-(220+2a)kJ/mol, 解得a=十130，答案选D。 7.B【解析】根据题意知，CuS):·5HO(s) 溶于水的热化学方程式为CuS)·5H2O(s) Cu+(aq)+SO片(aq)+5H,O(1)△H1>0: CuSO,(s)溶于水的热化学方程式为CuSO,(s) Cu+(aq)+SO(aq)△H:<0;根据盖斯定律知， CuSO,·5H2)受热分解的热化学方程式为：CuS): ·5H2O(s)-CuSO,(s)+5H2O(1)△Hg=△H1 一△Hg>0。A.根据上述分析知，△H2<△H3,错误； B.根据上述分析知，△H1<△H,正确；C.根据上述 分析知，△H,=△H1一△H2,错误；D.根据上述分析 知，△H1十△Hg<△H3,错误。 8.A【解析】把题给的两个方程式变换为： 2Fe(e)+c0.(g)—Fe:0,(s)+2c(s) 2 △H=-234.1kJ·mol ⑦ 号c)+20()一号c0:()sH -590.25kJ·mol ② ①+@得2c(s)+号0.(g)—Fe0,(s △H=-824.4kJ·mol-1 题源5 1.B【解析】改善空气质量，主要是减少污染 气体的排放。 2.A【解析】火力发电需消耗化石能源，并产 生废气，不能“节能减排” 3.C【解析】H2与O)2反应为放热反应，△H 应为负值，故推知B、D错误；又H2O(g)→HO(I) 时，要放出热量，(1)和(3)反应热比较应为c<a<0, 故A项错误；对于(1)、(2)反应热应为2a=b0,故 C项正确。 4.(1)abcd(2)ac【解析】(1)CO2是造成 温室效应的气体，a可以直接减少CO2的产生：b是 植物吸收C)2的主要源泉；℃在节约能量的同时也减 少了CO2的排放：d是使用其他不产生C)。的能源。 (2)节能即不需要外加能量，光合作用是来自自然界 的能量；原子利用率高即不产生副产物。 B组 1.C【解析】从图像中分析，总反应的能量变 化应为E:与E?的差值，A错误：O?和O的能量要 高于2O:的能量，故0和O反应生成O2的反应为 放热反应，B错误；从盖斯定律知，将两个反应叠加即 得总反应，则△H也是由两个反应的焓变相加而得 的，C正确；大气层中的臭氧可以再生，D错误。 2.C【解析】热化学方程式要标明各物质的 状态，故②④正确。 3.B【解析】依题意，断裂1molH一H键和 1mol1一1键吸收的总能量为436kJ+153kJ=589 kJ,生成2molH一I键放出的能量为299kJ×2= 598kJ,因598kJ>589kJ,所以H2与12反应生成 H1的反应是放出能量的反应；根据反应式可知该反 应是氧化还原反应。 4.C【解析】A是吸热反应，但不是氧化还原 反应，B、D是放热反应，只有C是吸热反应，而且是 氧化还原反应。 5.C【解析】Na2S),·10H2)失水属于分解 反应，吸热反应；NHNO3吸收水并溶解于水中，是 一个吸热的物理变化过程，整个过程中只是NaSO, ·10H,)的分解反应和NH,NO3溶于水的过程，而 并没有发生复分解反应，C项错误。 6.B【解析】需要加热的化学反应也可能是 放热反应，如可燃物的燃烧，A选项错误：原电池是将 化学能转化为电能的装置，故C选项错误：水力发电 是将机械能转化为电能的过程，故D选项错误；正确 ·2 选项为B。 7.D【解析】由于H2与CL2生成HC1的反应 方程式为H2十Cl一2HCI,在该反应中断裂化学 键吸收的能量是(a十b)kJ,形成化学键放出的能量是 2ckJ,所以在该反应中生成2 mol HCI放出的热量是 (2c一a一b)kJ,所以生成1 mol HC1放出的能量为 (2c-a-b)/2kJ。 8.C 9.C【解析】由图可知这是一个吸热反应，但 发生吸热反应不一定需要加热，A错误；吸热反应 △H>0,B错误，C正确：断键需要吸热，D错误。 10.C【解析】通过反应①②知，NO、NO,最 终被还原为N2,消除了对环境的污染，A正确。由题 中反应（①+②）/2，得如下反应：CH:(g)十2N)2(g) 一N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=(-574 1160)/2=-867kJ/mol,B正确。所以0.2 mol CH 还原N)2为N2放出热量：0.2×867=173.4(kJ),C 错误。标准状况下，2.24L即0.1 mol CH→CO2,C 升高8价，转移0.8mol电子，D正确。 11.(1)放热(2)减小该反应正反应为放热反 应，升高温度使平衡向逆反应方向移动(3)不影响 催化剂不改变平衡的移动(4)减小减小 【解析】由图可以知道，由于该反应的反应物的 总能量高于生成物的总能量，所以该反应属于放热反 应：所以升高温度，平衡向逆反应方向进行，所以A 的转化率减小：当在反应体系中加入催化剂，能同倍 数改变正、逆反应速率，因此对化学平衡的移动无影 响，即对反应热也无影响。因为化学反应速率增大， 所以E1和E:同时降低。 12.(1)A(2)放热反应(3)氯气 【解析】(1)破坏1mol物质中的化学键所消耗 的能量越大，则物质越稳定。(2)、(3)以氯元素为例 计算：断开1molC一Cl和1molH一H需要吸收的 能量为：243+436=679(kJ),而形成2 mol HC1放出 的热量为2X432kJ=864kJ,所以在反应H2+Cl 2HCl中放出的热量：864kJ一679kJ=185kJ,同 理可计算在反应H,+Br2一2HBr,H2+I2 2H1中分别放出热量为103kJ、9kJ。 13.(1)是(2)金刚石石墨(3)金刚石 【解析】同素异形体之间的转化是化学变化，故 1mol石墨可转化为金刚石，该反应吸收1.9kJ的热 量，属于吸热反应，金刚石的能量高，石墨的能量低， 故石墨更稳定，石墨与金刚石各1mol在相同条件下 燃烧时金刚石放出的热量多。 14.(1)Ⅲ(2)左端液柱降低，右端液柱升高 放热(3)①产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧 杯里的导管内形成一段液柱②可能是放热反应 某些物质（如浓硫酸）溶于水放热，但不是放热反应 ③硝酸铵（或其他合理答案）(4)I(或Ⅱ)放热 【解析】(1)装置I可通过U形管中红墨水液 面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热：装 置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的 反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应 并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是 放热反应还是吸热反应。(2)氢氧化钡与硫酸反应属 于中和反应，中和反应都是放热反应。(3)浓硫酸、硝 酸铵溶于水有热效应，但不属于化学反应，故不是放 热或吸热反应。 专题10化学能与电能 十年高考母题原型训练 A组 题源1 1.C【解析】根据题给装置图判断，b电极为 原电池的负极，电极反应式为Li一e一Li,a电极 为原电池的正极，电极反应式为Li1-,MnO,十xLi过 十xe一LiMn,),。A.a为电池的正极，正确：B. 电池充电反应为LiMn2O一Li1-xMn2)4十xLi, 正确；C.放电时，a极锰的化合价发生变化，错误；D 放电时，溶液中Li从b向a迁移，正确。 2.B【解析】处理过程中，银质器皿表面上的 AgS被还原成单质银，因此，此过程中银器会减轻， 故A错，该过程反应为：2Al+3AgS一6Ag十 AlS,故C错，黑色褪去的原因是黑色Ag:S转为单 质Ag,故D错。 3.D【解析】A中Ca-2e+2C1--CaCL 为负极反应式，A错；放电过程中Ii移向正极，B 错；每转移0.1mol电子，理论上生成0.05 mol Pb,即 10.35gPb,C错。 4.A【解析】注意左边两个烧杯形成双桶原 电池，最右边烧杯是电镀池。电极I为AI,其他电极 均为Cu,所以可以判断出电极I为负极，电极N为阴 极，依次电极Ⅲ为阳极，电极Ⅱ为正极。因此电流方 向为电极N→A→电极I;B选项，电极I为负极被 氧化，所以B错。C选项，电极Ⅱ为正极，Cu+得电 子，因此电极Ⅱ逐渐新加重；D项选，电极Ⅲ为阳极， 铜溶解，因此电极方程式为Cu一2e=Cu+。 题源2 1.C【解析】本题考查电化学基础知识，原电 ·3 池中阳离子向正极移动，A错；由电子转移数可算出 在标准状况下要消耗2.24I)2,B错；电解质溶液为 酸性，不能存在OH,D错误。故本题选C。 2.C【解析】本题给出了放电时的总反应，由 生成物中生成了Fe(OH)。和Ni(OH)g碱性物质，故 电解质溶液为碱性，又因Fe的化合价升高，Ni的化 合价降低，可推出Fe为负极，Ni2O3为正极，故A和 B正确：因为负极反应式为Fe十2OH-一2e Fe(OH),可知阴极反应为其逆反应，即Fe(OH):+ 2eFe+2OH,产生OH,所以pH增大，C错； 根据所给的放电时总反应可推知D正确。 3.D【解析】A项正确的正极反应式为C1十 2e一2C1厂，错误；B项由于电解质为盐酸，左侧溶 液中含有大量的CI,会与产生的Ag迅速反应生成 AgCI沉淀，能通过阳离子交换膜到达右侧的Ag较 少，故在左侧溶液中才会有大量白色沉淀生成，错误； C项若用NCI溶液代替盐酸，电池总反应不变，错 误：D项当电路中转移0.01mole时，交换膜左侧产 生0.01 mol Ag与盐酸反应产生AgCl沉淀，同时约 有0.01molH十通过阳离子交换膜转移到右侧溶液 中，故左侧溶液共约0.02mol离子减少，正确。 4.B【解析】本题给出了放电时的总反应，因 为Ag化合价升高，可知Ag作负极，发生氧化反应， 即AgCl为氧化产物，故A、D错；电池中阳离子向正 极移动，所以C错；根据氧化还原反应计算，可得出每 生成1 mol Na2Mn)1o转移2mol电子，故B正确。 5.C【解析】Mg电极是该电池的负极，A错： 石墨电极为正极，HO2在正极上得电子发生还原 反应。 6.C【解析】首先确定该电池放电时的总反 应为：MH+NiOOH一M+Ni(OH)2,MH合金中 M、H均为0价，MH作负极材料，而NiOOH作正极 材料，正极反应式为NiOOH+HO+e→ Ni()H)2十OH,负极反应式为MH+OH-一e →十H2)十M(充电时负极反应为其逆反应)，则A 项正确，C项错误；电池的电解液可为碱性溶液 (KOH溶液)，不能为酸性溶液（会与N))H反应）， B项正确；MH中氢的密度越大，放电时放出的电量 越多，其电池的能量密度越高，D项正确。 7.A【解析】B.充电过程中阴离子OH离子 向阳极迁移，不正确；C.H2O十M十e一MH十 OH,HO中的H电离成H+得到电子被还原：D, 由已知可知Ni)OH与NH;发生反应。 8.D【解析】电池中H+移向Pb电极错，电解 池中H+移向Pb电极正确，故A错；每消耗3mol