2022年高考化學大一輪復習 6.2燃燒熱 能源 化學反應熱的計算課時訓練

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1、2022年高考化學大一輪復習 6.2燃燒熱 能源 化學反應熱的計算課時訓練 一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分，每小題只有一個選項符合題目要求) 1.染料敏化太陽能電池(簡稱DSC)工作時類似葉綠素的染料吸收太陽光，產(chǎn)生電子，電子再被電極收集，然后通過外電路，回到反電極產(chǎn)生光電流。該過程中的能量轉(zhuǎn)化形式為(　　) A．太陽能→化學能 B．太陽能→電能 C．化學能→電能 D．電能→化學能 解析：染料敏化太陽能電池吸收太陽光(太陽能)，經(jīng)過一系列變化，產(chǎn)生光電流(電能)。故B項正確。 答案：B 2.下列與化學反應原理相關(guān)的敘述中不正確的是(　　) A．放熱反

2、應中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．蓋斯定律實質(zhì)上是能量守恒定律的體現(xiàn) D．電離平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡均為動態(tài)平衡 解析：放熱反應中反應物總能量一定高于生成物總能量；影響化學反應速率大小的因素有溫度、濃度、壓強、催化劑以及反應物的狀態(tài)等，反應速率的大小與化學反應是吸熱反應還是放熱反應無關(guān)；蓋斯定律的本質(zhì)就是能量守恒定律；電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等處于平衡態(tài)時，其電離、水解、沉淀溶解等均未停止，處于動態(tài)平衡。 答案：B 3.下列說法正確的是(　　) A．任何酸與堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O的過程中，能量變

3、化均相同 B．同溫同壓下，反應H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同 C．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－a kJ/mol，②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－b kJ/mol，則a>b D．已知：①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol， ②C(s，金剛石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－395.0 kJ/mol，則C(s，石墨)===C(s，金剛石)　ΔH＝＋1.5 kJ/mol 解析：只有在稀溶液中，強酸與強堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O

4、時，能量變化才相同，A錯誤；根據(jù)蓋斯定律可知反應熱只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應的引發(fā)條件(如光照、點燃或加入催化劑)無關(guān)，與反應途徑無關(guān)，B錯誤；氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水時，會放出熱量，即H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－x kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可得出a－b＝－2x，a

5、ol－1 下列判斷正確的是(　　) A．254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反應放熱9.48 kJ B．1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00 kJ C．反應①的產(chǎn)物比反應②的產(chǎn)物穩(wěn)定 D．反應②的反應物總能量比反應①的反應物總能量低 解析：熱化學反應方程式中的熱量大小與可逆符號無關(guān)，表示完全反應的熱效應，氫氣和碘蒸氣反應具有一定的可逆性，不可能完全反應，A選項錯誤；由①式減②式可得1 mol氣態(tài)碘轉(zhuǎn)化為1 mol固態(tài)碘放出35.96 kJ的熱量，B選項錯誤；反應①、②產(chǎn)物相同，其穩(wěn)定性相同，C選項錯誤；等物質(zhì)的量的物質(zhì)固態(tài)時能量較低，氣態(tài)時能量較高

6、，D選項正確。 答案：D 5.下列有關(guān)熱化學方程式的敘述正確的是(　　) A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ/mol，則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ/mol B．已知C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定 C．含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7 kJ的熱量，則表示該反應中和熱化學方程式為NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.4 kJ/mol D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1，2C(s)＋O2(g)===2C

7、O(g)　ΔH2，則ΔH1>ΔH2 解析：燃燒熱是指1 mol燃料燃燒生成穩(wěn)定的生成物時的反應熱，H元素對應穩(wěn)定生成物是液態(tài)水，故A項錯誤；ΔH>0，表示反應吸熱，即反應物總能量低于生成物總能量，而能量越高，物質(zhì)越不穩(wěn)定，B項錯誤；很顯然等量的碳與氧氣反應生成CO2放出的熱量比生成CO放出的熱量要高，但由于其均為放熱反應，所以ΔH1<ΔH2，故D項錯誤。 答案：C 6．1840年，俄國化學家蓋斯從大量實驗事實中總結(jié)出了一條規(guī)律：化學反應不管是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的，即蓋斯定律。蓋斯定律在生產(chǎn)和科學研究中有很重要的意義，有些反應的反應熱雖然無法直接測得，但可以利用蓋斯定律

8、間接計算求得。已知3.6 g碳在6.4 g的氧氣中燃燒，至反應物耗盡，放出x kJ熱量。已知單質(zhì)碳的燃燒熱為y kJ·mol－1，則1 mol C與O2反應生成CO的反應熱為ΔH為(　　) A．－y kJ·mol－1 B．－(10x－y)kJ·mol－1 C．－(5x－0.5y)kJ·mol－1 D．＋(10x－y)kJ·mol－1 解析：n(C)＝＝0.3 mol，n(O)＝2n(O2)＝2×＝0.4 mol,1

9、應生成CO的反應熱ΔH＝a kJ·mol－1，則C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，由題意可知，C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－y kJ·mol－1，則有：0.2a＋0.1y＝－x，a＝－(5x－0.5y)，C項符合題意。 技巧點撥：首先確定3.6 g碳在6.4 g的氧氣中燃燒，產(chǎn)物CO、CO2的量，然后根據(jù)碳的燃燒熱寫出碳燃燒生成CO2的熱化學方程式，再根據(jù)蓋斯定律和相關(guān)熱量變化計算出相應反應的反應熱。 答案：C 7.下列熱化學方程式中，正確的是(　　) A．甲烷的燃燒熱為－890.3 kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示

10、為：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 B．含20.0 g的NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7 kJ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＝－57.4 kJ·mol－1 C．如圖是298 K、101 kPa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＝＋91 kJ·mol－1 D．已知：2Zn(s)＋O2

11、(g)===2ZnO(s)　ΔH＝－701.0 kJ·mol－1　2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)　ΔH＝－181.6 kJ·mol－1　則Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)　ΔH＝－259.7 kJ·mol－1 解析：燃燒熱是在一定條件下，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，水的穩(wěn)定狀態(tài)為液態(tài)，選項A不正確；醋酸是弱電解質(zhì)，存在電離平衡，而電離是吸熱的，所以選項B不正確；根據(jù)圖像可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，反應是放熱反應，ΔH小于0，選項C不正確；根據(jù)蓋斯定律可知，選項D正確。 答案：D 8.下列有關(guān)熱化學方程式書寫

12、及對應表述均正確的是(　　) A．密閉容器中，9.6 g硫粉與11.2 g鐵粉混合加熱生成硫化亞鐵17.6 g時，放出19.12 kJ熱量。則Fe(s)＋S(s)===FeS(s) ΔH＝－95.6 kJ·mol－1 B．稀醋酸與0.1 mol·L－1 NaOH溶液反應：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 C．已知1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水所放出的熱量為285.5 kJ，則水分解的熱化學方程式：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1 D．已知2C(s)＋O2(g)===2CO(g)

13、 ΔH＝－221 kJ·mol－1，則可知C的燃燒熱ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 解析：9.6 g硫粉的物質(zhì)的量＝0.3 mol,11.2 g鐵粉的物質(zhì)的量為＝0.2 mol，故硫粉過量，以鐵粉為依據(jù)計算1 mol鐵粉參加反應放出的熱量為：×19.12 kJ＝95.6 kJ，A項正確；醋酸為弱酸，醋酸與NaOH反應發(fā)生中和反應時，醋酸繼續(xù)電離需要吸收熱量，其焓變大于－57.3 kJ/mol，B項錯誤；2 mol水分解吸收的熱量應為571 kJ，C項錯誤；碳的燃燒熱是指碳燃燒生成CO2(g)放出的熱量，D項錯誤。 答案：A 9.已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　

14、ΔH＝－483.6 kJ/mol；②H2(g)＋S(g)===H2S(g)　ΔH＝－20.1 kJ/mol。下列判斷一定正確的是(　　) A．由①知，氫氣的燃燒熱為241.8 kJ B．由①、②知，2H2S(g)＋O2(g)===2S(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－443. kJ/mol C．反應②中的能量變化可用如圖所示 D．若反應②中改用固態(tài)硫，則放熱大于20.1 kJ 解析：A項，反應①中生成的是氣態(tài)水，故無法得出燃燒熱的值，且燃燒熱的單位為kJ/mol，錯；B項，根據(jù)蓋斯定律，由①－②×2得出B項結(jié)論正確；C項，反應②為放熱反應，而圖示為吸熱反應，錯；D項，固態(tài)物質(zhì)的能量

15、小于氣態(tài)物質(zhì)，所以固態(tài)S反應比氣態(tài)S反應放出的熱量少，錯。 答案：B 10.已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4 3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5 下列關(guān)于上述反應焓變的判斷正確的是(　　) A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 解析：本題考查熱化學及蓋斯定律的應用。C或CO燃

16、燒生成CO2均是放熱反應，ΔH<0，A項錯誤；C與CO2生成CO是吸熱反應，則ΔH2>0，F(xiàn)e與O2生成Fe2O3是放熱反應，ΔH4<0，B項錯誤；將式2和式3相加可得式1，所以由蓋斯定律有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C項正確；由蓋斯定律有ΔH5＝3ΔH3/2－ΔH4/2，D項錯誤。 答案：C 11.某反應的反應過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示反應的活化能，E2表示逆反應的活化能)。下列有關(guān)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 解析：本題考查化學反應中的能量變化，意在考查

17、學生對焓變、活化能的理解以及讀圖能力。A項，反應物的總能量低于生成物的總能量，故為吸熱反應，錯；B項，焓變是指反應物與生成物之間的能量差值，與催化劑無關(guān)，錯；D項，正反應的活化能大于逆反應的活化能，錯。 答案：C 12.室溫下，將1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為ΔH1，將1 mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學方程式為：CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l), 熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是(　　) A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3 C．ΔH1＋ΔH3

18、＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3 解析：本題考查反應熱的計算，意在考查學生對蓋斯定律的應用。由題給條件可知CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)　ΔH1>0，CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH2<0，前面的方程式減去后面的方程式得CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH3＝(ΔH1－ΔH2)>0，B項正確。 答案：B 二、非選擇題(本題共4小題，共52分) 13．(12分)(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應體

19、系中加入催化劑，則E1____________(填“增大”、“減小”或“不變”，不同)，ΔH____________。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：_________________________________________________________。 (2)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原理是： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1 ②CH3OH(g)＋1/2 O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1 又知③H2O(g)===H2O

20、(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1 則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為_________。 解析：(1)觀察圖像，E1為反應的活化能，加入催化劑，反應的活化能降低，但是ΔH不變。1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)的反應熱ΔH＝E1－E2＝－234 kJ·mol－1。(2)由3×②－2×①＋2×③得：CH3OH(g)＋3/2 O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝3×(－192.9 kJ·mol－1)－2×49.0 kJ·mol－1＋2×(－44 kJ·mol－1)＝－764.7 kJ·mol－1。 答案：(1)減小

21、　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1 (2)CH3OH(g)＋3/2 O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ·mol－1 14．(12分)光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。 (1)實驗室中常用來制備氯氣的化學方程式為______________。 (2)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱(ΔH)分別為－890.3 kJ·mol－1、－285.8 kJ·mol－1

22、和－283.0 kJ·mol－1，則生成1 m3(標準狀況)CO所需熱量為________。 (3)實驗室中可用氯仿(CHCl3)與雙氧水直接反應制備光氣，其反應的化學方程式____________________________________________ _________________________________________________________。 解析：(1)實驗室用濃鹽酸與MnO2混合加熱制Cl2。(2)首先依據(jù)燃燒熱概念寫出：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－890.3 kJ·mol－1，②H2(g)＋O2(

23、g)===H2O(l)　ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1，③CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3＝－283.0 kJ·mol－1；再寫出CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)，①式－②式×2－③式×2即得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)，所以ΔH＝ΔH1－2ΔH2－2ΔH3＝(－890.3＋285.8×2＋283.0×2) kJ·mol－1＝＋247.3 kJ·mol－1，生成1 m3 CO所需熱量為×247.3 kJ·mol－1×≈5 520 kJ。(3)由CHCl3生成COCl2，碳的化合價由＋2升高到＋4，升高2價

24、，由H2O2生成H2O化合價降低2，所以上述物質(zhì)的計量數(shù)均為1，即CHCl3＋H2O2→COCl2＋H2O，依據(jù)Cl守恒還應有HCl生成。 答案：(1)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)5.52×103 kJ (3)CHCl3＋H2O2===HCl＋H2O＋COCl2 15. (12分)Ⅰ.利用化學原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。用乙烯作還原劑將氮的氧化物還原為N2是燃煤煙氣的一種脫硝(除NOx)技術(shù)。其脫硝機理如圖所示。寫出該脫硝過程中乙烯和NO2反應的化學方程式： _____________________________

25、____________________________。 Ⅱ.(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是__________，ΔH的變化是__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)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原理是 ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1； ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol

26、－1。 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1。 則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為_____。 解析：Ⅰ.觀察題圖可知，C2H4與NO2反應生成CO2、N2、H2O。Ⅱ.(1)催化劑可降低反應的活化能，但不能改變反應熱，故E1減小、ΔH不變。(2)根據(jù)蓋斯定律，由②×3－①×2＋③×2得CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ·mol－1。 答案：Ⅰ.2C2H4＋6NO2===4CO2＋3N2＋4H2O(或2CH2===CH2＋6NO2===4CO2＋3N2＋4H2O) Ⅱ.(1)減小　不變

27、 (2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ·mol－1 16．(16分)(1)xx年倫敦奧運會火炬采用丙烷為燃料。丙烷熱值較高，污染較小，是一種優(yōu)良的燃料。 試回答下列問題： ①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過程中的能量變化圖，請在圖中的括號內(nèi)填入“＋”或“－”。 ②寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式：___________________ ________________________________________________________。 ③二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃

28、料，應用前景廣闊。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1 455 kJ熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1 645 kJ熱量，則混合氣體中，丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為________。 (2)蓋斯定律認為：不管化學過程是一步完成或分幾步完成，整個過程的總熱效應相同。試運用蓋斯定律回答下列問題： ①已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ/mol C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH＝－Q2 kJ/mol C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ/mol

29、 若使46 g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復到室溫，則整個過程中放出的熱量________kJ。 ②碳(s)在氧氣供應不充足時，生成CO同時還部分生成CO2，因此無法通過實驗直接測得反應：C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。但可設(shè)計實驗、利用蓋斯定律計算出該反應的ΔH，計算時需要測得的實驗數(shù)據(jù)有________。 解析：(1)①丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)的過程放熱，ΔH為“－”。②燃燒熱是1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量，所以表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式為C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215.0

30、kJ/mol。③n(二甲醚)×1 455 kJ/mol＋[1 mol－n(二甲醚)]×2 215.0 kJ/mol＝1 645 kJ，解得n(二甲醚)＝0.75 mol，n(丙烷)＝0.25 mol。 (2)①×③＋③－②可得C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH4＝－(3Q1－Q2＋Q3) kJ/mol，所以使46 g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復到室溫，整個過程中放出的熱量為(3Q1－Q2＋Q3)kJ。②利用蓋斯 定律計算反應 C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH，需要測得的實驗數(shù)據(jù)有碳和CO的燃燒熱。 答案：(1)①－?、贑3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215.0 kJ/mol　③13 (2)①3Q1－Q2＋Q3?、谔己虲O的燃燒熱