最新高考化学命题热点提分攻略 专题07 化学能与热能最新试题.docx
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最新高考化学命题热点提分攻略专题07化学能与热能最新试题
专题7化学能与热能
1．【2019届浙江省“超级全能生”高考选考科目9月联考】根据能量变化示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．相同质量的
和
，前者具有的能量较高
B．相同物质的量的
和
，后者含有的总键能较高
C．
D．
；则
【答案】D
【点睛】本题考查化学反应中的能量变化，键能与反应热的关系及盖斯定律的应用，题目难度较小，应用盖斯定律计算反应热是解题关键。
2．【2019届湖南湖北八市十二校高三第一次调研联考】下列说法不正确的是（）
A．已知冰的熔化热为6.0kJ•mol-1，冰中氢键键能为20kJ•mol-1，假设1mol冰中有2mol氢键，且熔化热完全用于破坏冰的氢键，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，电离度为a,电离常数
。
若加水稀释，则CH3COOH
CH3C00-+H+向右移动，a增大，Ka不变
C．甲烷的标准燃烧热为-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（l）△H=-890.3kJ•mol-1
D．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，其热化学方程式为：
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H=-38.6kJ/mol
【答案】D
【点睛】燃烧热是指在101KP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，化合物中C转化为CO2，H转化为液态水，故在书写物质燃烧热的热化学反应方程式时，要注意以1mol可燃物为标准，生成物水为液态。
3．【2019届浙江省嘉兴市高三上学期9月份考试】几种物质的能量关系如下图所示。
下列说法正确的是
A．C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=—965.1kJ·mol-1
B．2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-221.2kJ·mol-1
C．由图可知，甲烷的燃烧热为779.7kJ·mol-1
D．通常由元素最稳定的单质生成生成1mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准生成焓，由图可知，CH4（g）的标准生成焓为+74.8kJ·mol-1
【答案】B
4．某反应使用催化剂后,其反应过程中能量变化如图所示。
下列说法错误的是（）
A．该反应的总反应为放热反应
B．使用催化剂，不可以改变反应进行的方向
C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应
D．△H2═△H1+△H
【答案】D
【解析】A.因为反应物的总能量比生成物总能量高,故总反应为放热反应,A正确；
B.加入催化剂，改变反应的活化能，不能改变反应进行的方向，B正确；
C.据图可知，因为①中反物的总能量比生成物总能量低,故反应①为吸热反应,②中反应物的总能量比生成物总能量高,故反应②为放热反应,C正确；
D.由图所示，反应①为吸热反应,反应②为放热反应,根据盖斯定律可知：
反应①+反应②,A+B=E+F△H=△H2+△H1，D错误；综上所述，本题选D。
5．【2019届江西省红色七校高三第一次联考】下列说法不正确的是（）
A．已知冰的熔化热为6.0kJ•
mol-1，冰中氢键键能为20kJ•mol-1，假设1mol冰中有2mol氢键，且熔化热完全用于破坏冰的氢键，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，电离度为a,电离常数
。
若加水稀释，则CH3COOH
CH3C00-+H+向右移动，a增大，Ka不变
C．甲烷的标准燃烧热为-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（l）△H=-890.3kJ•mol-1
D．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，其热化学方程式为：
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H=-38.6kJ/mol
【答案】D
B项，可知在醋酸中加水稀释，其电离平衡正向移动，电离度应增大，而电离平衡常数Ka只与温度有关，温度不变，Ka不变，故B项正确；
C项，甲烷的标准燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成稳定氧化物所放出的能量，可知热化学方程式正确，故C项正确；
D项，该反应是可逆反应，无法进行到底，可知该反应的反应热不等于-38.6kJ/mol，故D项错误。
综上所述，本题正确答案为D。
6．参照反应Br+H2
HBr+H的能量对应反应历程的示意图，下列叙述中正确的是
A．该反应的反应热△H=E2﹣E1
B．正反应为吸热反应
C．吸热反应一定要加热后才能发生
D．升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率
【答案】B
【解析】A、反应热等于反应物的总活化能减去生成物的总活化能，即△H=E1﹣E2，故A错误；
B从图示分析出反应物的能量低于生成物,Br+H2
HBr+H是个吸热过程,故B正确;
C、氢氧化钡晶体和氯化铵反应不需要任何条件,反应吸热,故C错误；
D、升高温度时正逆反应速率都要增大,故D错误；
综上所述，本题正确答案为B。
7．【2019届福建省莆田市第二十四中学高三上学期第一次调研考试】I．二甲醚（DME）水蒸气重整制氢是一种有效解决氢源的方案，其包含的化学反应有：
（1）已知某些化学键的键能数据如下表所示：
请据此书写二甲醚（DME）水蒸气重整制氢的总反应的热化学方程式：
_____。
（2）对于反应①，一定温度下，在一个2L的恒压密闭容器中充人0.1molCH3OCH3（g）和0.2molH2O（g）发生该反应，经过10min反应达到平衡，此时CH3OCH3（g）与CH30H（g）的分压之比为3:
4，则用CH3OH（g）表示的平均反应速率为_________用分压计算表示该反应的平衡常数Kp=______保留两位小数）。
（提示：
某气体分压=总压×
（3）将中间产物CH3OH氧化可制得HCOOH。
常温下，已知HCOOH的电离常数Ka=1.8×10，，则物质的量浓度相同的HCOOH与HCOONa的混合溶液中，各粒子浓度（不含H2O）由大到小的顺序是_____。
（4）已知反应：
HCOOH（过量）+K2C2O4=KHC2O4+HCOOK;KHC2O4+CH3COOK=K2C2O4+CH3COOH。
H2C204的一、二级电离常数分别记为K1、K2，HCOOH、CH3COOH的电离常数分别记为K3、K4，则K1、K2、K3、K4从大到小的排列顺序为____。
Ⅱ．图是一种正在投入生产的大型蓄电系统。
左右两侧为电解质储罐，中央为电池，电解质通过泵不断在储罐和电池间循环；电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜；放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3，放电后，分别变为Na2S4和NaBr。
（1）写出电池放电时，负极的电极反应式：
_____。
（2）电池中离子选择性膜宜采用_____（填“阳”或“阴”）离子交换膜。
（3）已知可溶性硫化物在溶液中能与硫单质反应，生成可溶性的多硫化物Na2Sx。
若通过加入FeCl3与Na2S，溶液作用获得单质S，其离子方程式为_____。
【答案】
（1）CH3OCH3（g）+3H2O（g）=2CO2（g）+6H2（g）
H3=+289.98KJ/mol
（2）0.004mol.L-1.min-1（3）0.17。
（4）c（HCOO-）>c（Na+）>c（HCOOH）>c（H+）>c（OH-）（5）K1>K3>K2>K4（6）2S22--2e-=S42-（7）阳（8）2Fe3++Sx2-=2Fe2++xS
（2）已知CH3OCH3（g）+H2O（g）⇌2CH3OH（g）,一定温度下在一2L密闭容器中充入0.1molCH3OCH3（g）和0.2molH2O（g）发生该反应,根据化学平衡三段式列式,设反应甲醚物质的量为x;
CH3OCH3（g）+H2O（g）⇌2CH3O（g）,
起始量（mol）0.10.20
变化量（mol）xx2x
平衡量（mol）（0.1-x）0.2-x2x
经过10min达到平衡,此时CH3OCH3（g）与CH30H（g）的分压之比为3:
4,（0.1-x）/2x=3/4,所以x=0.04mol。
则CH3OH（g）表示的平均反应速率为V=2
0.04mol/2L
10min=0.004mol.L-1.min-1；用分压计算表示该反应的平衡常数Kp=（2
0.04mol/2L）2/
=0.17因此，本题正确答案是:
0.004mol.L-1.min-10.17。
（3）因为HCOOH的Ka=1.8×10-4，所以甲酸为弱酸，HCOONa为可溶性的强电解质，所以HCOOH和HCOONa的混合溶液中离子浓度由大到小的是c（HCOO-）>c（Na+）>c（HCOOH）>c（H+）>c（OH-）。
（4）由反应：
HCOOH（过量）+K2C2O4=KHC2O4+HCOOK，知道酸性由强到弱的顺序为H2C2O4>HCOOH>HC2O4-，由KHC2O4+CH3COOK=K2C2O4+CH3COOH可知，酸性HC2O4->CH3COOH。
因为H2C204的一、二级电离常数分别记为K1、K2，HCOOH、CH3COOH的电离常数分别记为K3、K4，则K1、K2、K3、K4从大到小的排列顺序为K1>K3>K2>K4。
答案为：
K1>K3>K2>K4。
II
（1）电池放电时为原电池，Na2S2放电失电子做负极，则负极的电极反应式为2S22--2e-=S42-。
答案：
2S22--2e-=S42-。
（2）因为负极的电极反应式为2S22--2e-=S42-，反应中阴离子数目减少，而正极的阴离子增多，根据溶液呈电中性的原理，电池中离子选择性膜宜采用阳离子交换膜。
答案：
阳。
（3）已知可溶性硫化物在溶液中能与硫单质反应，生成可溶性的多硫化物Na2Sx。
若通过加入FeCl3与Na2S，溶液作用获得单质S，根据电子守恒其离子方程式为2Fe3++Sx2-=2Fe2++xS。
8．【2019届齐鲁名校教科研协作体湖北、山东部分重点中学高三第一次联考】碳族元素包括碳、硅、锗（Ge）、锡（Sn）、铅等，它们的单质及化合物广泛应用于我们生活的各个领域。
锗和锡以前曾被用于半导体材料，铅被用来制造蓄电池。
碳族元素在化合物中只有铅以低价形式存在时较稳定，其它元素在化合物中都是以高价形式存在比较稳定，回答下列问题：
I．
（1）高岭土的成分中含Al2（Si2O5）（OH）4，请改写成氧化物的形式_________________.
（2）实验室用单质锡粉制取少量二氯化锡溶液，制取和保存的方法是（用文字叙述）_______________________________
（3）铅有多种氧化物，写出四氧化三铅与浓盐酸反应的离子方程式_____________________.二氧化铅在空气中强热会得到一系列铅的其它氧化物。
若把239g二氧化铅强热，当质量变为231g时，写出反应的化学方程式____________________________.
II．CH4–CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。
回答下列问题：
CH4–CO2催化重整反应为：
CH4（g）+CO2（g）
2CO（g）+2H2（g）
已知：
C（s）+2H2（g）=CH4（g） ΔH=–75kJ·mol−1①
C（s）+O2（g）=CO2（g） ΔH=–394kJ·mol−1②
2C（s）+O2（g）=2CO（g） ΔH=–222kJ·mol−1③
（1）有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填标号）。
A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压
（2）若该反应在容积不变的绝热容器中进行，能够判断该反应已达到平衡的是____（填标号）。
A．c（CO2）/c（H2）不再发生变化
B．气体的密度不再发生变化
C．气体的平均摩尔质量不再发生变化
D．每有8molC-H键生成的同时有4molH-H键的断裂E．容器的温度不再发生变化
（3）T℃时，在体积为10L的容器中加入10molCH4、5molCO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，此温度下，该反应的化学平衡常数K=_______。
【答案】Al2O3∙2SiO2∙2H2O用过量的锡粉与盐酸反应，保存时过量的锡粉留在溶液中Pb3O4＋8H＋+2Cl―=3Pb2+＋Cl2↑+4H2O4PbO2
2Pb2O3+O2↑AACE1/3
（3）四氧化三铅中含有+4价的铅，具有氧化性，四氧化三铅与浓盐酸反应生成氯化铅、氯气和水，离子方程式：
Pb3O4＋8H＋+2Cl―=3Pb2+＋Cl2↑+4H2O；二氧化铅的摩尔质量为239，所以若把239g二氧化铅（即为1mol）强热，当质量变为231g时，固体质量减小8g，反应应该是生成氧气，氧气的量为8/32=0.25mol，即1molPbO2加热反应，生成氧气0.25mol，若生成氧气1mol，消耗4molPbO2，根据原子守恒可知该反应的化学方程式：
4PbO2
2Pb2O3+O2↑；正确答案：
Pb3O4＋8H＋+2Cl―=3Pb2+＋Cl2↑+4H2O;4PbO2
2Pb2O3+O2↑。
II．
（1）根据盖斯定律，重整反应为：
③-①-②，所以ΔH=-222+394+75=247kJ·mol−1，所以该反应为吸热反应，提高甲烷的转化率的方法是高温低压，使平衡正向移动，A项正确；正确选项A。
（2）A.CO2为反应物，H2为生成物，当c（CO2）/c（H2）不再发生变化时，反应达到平衡状态，A正确；
B．反应前后气体的总质量不变，容器的体积不变，所以根据ρ=m/V可知，反应进行到任何时候，气体的密度都不再发生变化，不能判定反应是否达到平衡状态，B错误；
C．反应前后气体的总质量不变，反应后气体的总量增大，根据M=m/n可知，当气体的平均摩尔质量不再发生变化，反应达到平衡状态，C正确；
D．每有8molC-H键生成，属于v（逆），有4molH-H键的断裂，属于v（逆），速率同向，不能判定反应是否达到平衡状态，D错误；
E．若该反应在容积不变的绝热容器中进行，当容器的温度不再发生变化，各物质的浓度也不再发生变化，反应达到平衡状态，E正确；
正确选项ACE。
（3）已知c（CH4）=10/10=1mol/L，c（CO2）=5/10=0.5mol/L；根据以下步骤计算：
CH4（g）+CO2（g）
2CO（g）+2H2（g）
起始浓度10.500
变化浓度0.250.5×50%0.50.5
平衡浓度0.750.250.50.5
此温度下，该反应的化学平衡常数K=c2（CO）c2（H2）/c（CH4）c（CO2）=（0.52×0.52）/（0.75×0.25）=1/3；正确答案：
1/3。
9．【2019届江西省红色七校高三第一次联考】C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。
（1）目前工业上有一种方法是用CO和H2在230℃，催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。
图一表示恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80％时的能量变化示意图。
写出该反应的热化学方程式__________________________________________。
（2）“亚硫酸盐法”吸收烟气中的SO2。
室温条件下，将烟气通入（NH4）2SO3溶液中，测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图二所示。
请写出a点时n（HSO3-）：
n（H2SO3）=_____，b点时溶液pH=7，则n（NH4+）：
n（HSO3-）=_____。
（3）催化氧化法去除NO，一定条件下，用NH3消除NO污染，其反应原理为4NH3+6NO
5N2+6H2O。
不同温度条件下，n（NH3）:
n（NO）的物质的量之比分别为4：
l、3：
l、1：
3时，得到NO脱除率曲线如图三所示：
①请写出N2的电子式________。
②曲线c对应NH3与NO的物质的量之比是______。
③曲线a中NO的起始浓度为6×10-4mg/m3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为_____mg/（m3·s）。
（4）间接电化学法可除NO。
其原理如图四所示，写出电解池阴极的电极反应式（阴极室溶液呈酸性,加入HSO3－，出来S2O42－）:
____________________________________。
【答案】CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49kJ/mol1:
13:
1
1：
31.5×10-42HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O
【解析】
（1）根据图一，恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80％时的能量变化，23kJ-3.4kJ=19.6kJ，
H=
2=-49kJ/mol，该反应的热化学方程式：
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49kJ/mol，
因此，本题正确答案是：
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49kJ/mol；
（3）①N2的电子式：
；
②n（NH3）:
n（NO）的物质的量之比分别为4：
l、3：
l、1：
3时，NO的含量越来越大，去除率越来越低，曲线c对应NH3与NO的物质的量之比是1：
3，其NO的去除率最低；
③曲线a中NO的起始浓度为6×10-4mg/m3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为
=1.5×10-4mg/（m3·s）。
因此，本题正确答案是：
；1：
3；1.5×10-4；
（4）电解池阴极发生还原反应，硫元素化合价降低，由于阴极室溶液呈酸性，所以电极反应式为：
2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O。
因此，本题正确答案是：
2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O。
【点睛】本题考查较为综合，涉及氧化还原反应，热化学方程式、反应速率、电化学等知识，对图像的正确分析和理解是解题的关键，注意把握图象中各条曲线的含义以及溶液中电荷守恒的应用。
10．【2019届福建省莆田第九中学高三上学期第一次调研考试】氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
回答下列问题:
（1）直接热分解法制氢
某温度下2H2O（g）
2H2（g）+O2（g），该反应的平衡常数表达式为K=________。
（2）乙醇水蒸气重整制氢
反应过程和反应的平衡常数（K）随温度（T）的变化曲线如图1所示。
某温度下，图1所示反应每生成1molH2（g），热量变化是62kJ，则该反应的热化学方程式为________________
（3）水煤气法制氢
CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g）△H<0，在进气比[n（CO）:
n（H2O）]不同时，测得相应的CO的平衡转化率见图2（图中各点对应的反应温度可能相同，也可能不同）。
①向2L恒温恒容密闭容器中加入一定量的CO和0.1molH2O（g），在图中G点对应温度下，反应经5min达到平衡，则平均反应速率v（CO）=___________。
②图中B、E两点对应的反应温度分别为TB和TE，则TB___________TE（填“>”“<”或“=”）。
③经分析，A、E、G三点对应的反应温度都相同（均为T℃），其原因是A、E、G三点对应的_______相同。
④当T℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入3.0molCO、1.0molH2O（g）、1.0molCO2和xmolH2，使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是_________。
（4）光电化学分解制氢
反应原理如图3，钛酸锶光电极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，则铂电极的电极反应式为________。
（5）Mg，Cu是一种储氢合金
350℃时，Mg、Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数约为7.7%）。
该反应的化学方程式为_______________。
【答案】
CH3CH2OH（g）+H2O（g）
4H2（g）+2CO（g）△H=+248kJ/mol0.006mol·L-l·min-1＞化学平衡常数（或K）0≤x<3（或x<3）2H2O+2e-=H2↑+2OH-（或2H++2e-=H2↑）2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2
（3）①G点时，原料进气比为1.5：
1，加入0.1molH2O（g），则加入n（CO）=0.15mol，平衡转化率为40%，所以v（CO）＝
＝
=
=0.006mol/（L•min），故答案为：
0.006mol/（L•min）；
②反应为放热反应，降低温度有利于反应正向进行，B点的起始投料比低于E点的起始投料比，但B点和E点的平衡转化率相等，增大其中一种反应物的量，自身转化率降低，因为通过降温升高转化率，所以B点和E点的温度关系为TB＞TE，故答案为：
＞；
③温度不变，化学平衡常数值不变，化学平衡常数值只与温度有关，所以A、E、G三点的K值相等，故答案为：
K；
④E点原料进气比为1：
1，加入amolH2O（g）和amolCO（g），平衡转化率为50%，所以化学平衡常数为K=
=
=
=1，T℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入3.0 mol CO、1.0 mol H2O（g）、1.0 molCO2和xmol H2，为使上述反应开始时向正反应方向进行，则需满足Qc=
=
＜K=1，所以0≤x＜3，故答案为：
0≤x＜3；
（4）根据原电池装置分析，电子由钛酸锶电极流出，钛酸锶电极作为原电池负极，则铂电极为原电池正极，H2O转化为H2和OH-，所以电极反应式为：
2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故答案为：
2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
（5）Mg、Cu 与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数约为7.7%），则该金属氢化物应为MgH2，则反应的化学方程式为：
2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2，故答案为：
2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2。
11．当前环境问题是一个全球重视的问题，引起环境问题的气体常见的有温室气体CO2、污染性气体NOx、SOx等。
如果对这些气体加以利用就可以成为重要的能源，既解决了对环境的污染，又解决了部分能源危机问题。
（1）二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。
CO2与H2反应制备CH3OH和H2O的化学方程式
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