2022年高考化学试题分项精析 专题20 反应热的计算化学反应与能量综合应用（含解析）

2022年高考化学试题分项精析 专题20 反应热的计算 化学反应与能量综合应用（含解析）1【xx重庆理综化学】黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) H= x kJmol1已知硫的燃烧热H1= a kJmol1 S(s)+2K(s)=K2S(s) H2= b kJmol12K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) H3= c kJmol1则x为（ ）A3a+bc Bc +3ab Ca+bc Dc+ab【答案】A考点：本题主要考查盖斯定律的应用。2【xx海南化学】己知丙烷的燃烧热H=-2215KJmol-1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水， 则放出的热量约为（ ）A55 kJ B220 kJC550 kJ D1108 kJ【答案】A【解析】试题分析：丙烷分子式是C3H8，燃烧热为H=-2215KJmol-1，1mol丙烷燃烧会产生4mol水，放热2215KJ。丙烷完全燃烧产生1.8g水，物质的量为0.1mol，消耗丙烷的物质的量为0.025mol，所以反应放出的热量是Q=0.025mol2215kJ/mol=55.375kJ，选A。考点：本题从知识上考查燃烧热的概念、反应热的计算，从能力上考查学生分析问题、解决问题的能力及计算能力。3【xx年高考海南卷】标准状态下，气态分子断开l mol化学键的焓变称为键焓。已知H-H、H-O和O-O键的键焓H分别为436 kJ/mol、463 kJ/mol和495kJ/mol。下列热化学方程式正确的是（ ）AH2O (g)= H2(g)+O2(g); H= -485 kJ/mol BH2O (g)=H2(g)+O2(g); H=+485 kJ/molC2H2(g)+ O2 (g)= 2H2O(g) H = +485 kJ/mol D2H2(g)+ O 2(g)=2H2O(g) H = -485 kJ/mol【答案】D考点：本题考查了考生对化学键的键能与反应热的关系的掌握和灵活运用的能力。4【xx年高考江苏卷第10题】已知：C(s)O2(g)CO2(g) H1CO2(g)C(s)2CO(g) H22CO(g)O2(g)2CO2(g) H34Fe(s)3O3(g)2Fe2O3(s) H43 CO(g)Fe2O3(s)3CO2(g)2Fe(s) H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是（ ）AH10，H30BH20，H40CH1H2H3DH3H4H5【答案】C考点：本题主要是考查反应热判断以及计算5【xx年高考新课标卷第13题】室温下，将1mol的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为H1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为H2；CuSO45H2O受热分解的化学方程式为：CuSO45H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)， 热效应为H3。则下列判断正确的是（ ）AH2H3 BH1H3CH1+H3 =H2 DH1+H2H3【答案】B考点：本题考查H大小比较、盖斯定律应用。6【xx年高考重庆卷第6题】已知：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g) Ha kJ/molC(s)O2(g)2CO(g) H220 kJ/molHH、OO和OH键的键能分别为436、496和462 kJ/mol，则a为（ ）A332 B118 C350 D130【答案】D【解析】考点：本题主要是考查考查盖斯定律的应用和反应热计算，题目设计比较新颖，侧重考查学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。7【xx年高考海南卷第5题】已知下列反应的热化学方程式：6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)H12 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)H2C(s)+ O2(g)=CO2(g) H3则反应4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的H为（ ）A12H3+5H2-2H1B2H1-5H2-12H3C12H3-5H2-2H1DH1-5H2-12H3【答案】A考点：本题考查盖斯定律。8【xx年高考福建卷第11题】某科学家利用二氧化铈（CeO2）在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：mCeO2（m-x）CeO2xCe+xO2（m-x）CeO2xCe+xH2O+ xCO2 mCeO2+ xH2+ xCO下列说法不正确的是（ ）A该过程中CeO2没有消耗B该过程实现了太阳能向化学能的转化C右图中H1=H2+H3D以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH2e=CO+2H2O【答案】C考点：考查化学反应与能量的变化，涉及化学反应与热能、燃料电池等知识。9【xx年高考全国新课标卷第12题】在1200时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g)H12H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) H2H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) H32S(g) =S2(g) H4则H4的正确表达式为（ ）AH4=2/3（H1+H2-3H3）BH4=2/3（3H3-H1-H2）CH4=3/2（H1+H2-3H3）DH4=3/2（H1-H2-3H3）【答案】A考点：热化学方程式、盖斯定律的应用10【xx年高考重庆卷第6题】已知：P4(s)6Cl2(g)4PCl3(g) HakJmol1 P4(s)10Cl2(g)4PCl5(g) HbkJmol1P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为ckJmol1,PCl3中PCl键的键能为1.2ckJmol1下列叙述正确的是( )APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能kJmol1DPP键的键能为kJmol1【答案】C考点：本题考查键能与H的计算。11【2011重庆卷】SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为（） A1 780 kJ/mol B1 220 kJ/molC450 kJ/mol D430 kJ/mol【答案】B考点：考查化学反应热的计算。12【xx江苏化学】(14分)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为： NO(g)O3(g)=NO2(g)O2(g) H=2009kJmol1NO(g)1/2O2(g)=NO2(g) H=582kJmol1SO2(g)O3(g)=SO3(g)O2(g) H=2416kJmol1（1）反应3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的H=_molL1。【答案】（1）317.3；考点：考查反应热的计算、氧化还原反应方程式的书写、溶度积的计算等知识13【xx海南化学】（8分）氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：（3）由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1molN2， 其H= kJmol-1。【答案】（3）-139考点：本题考查弱电解质的电离平衡的判断，化学方程式的书写，化学反应与能量的关系判断。14【xx广东理综化学】（16分）用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染，（1）传统上该转化通过如右图所示的催化剂循环实现，其中，反应为：2HCl(g) + CuO(s) H2O(g)+CuCl2(g) H1反应生成1molCl2(g)的反应热为H2，则总反应的热化学方程式为 , (反应热用H1和H2表示)。【答案】(1) 2HCl(g) + 1/2O2(g)H2O(g)+Cl2(g) H=H1+H2考点：本题主要考查了盖斯定律的应用、化学平衡移动、化学平衡常数的大小比较、化学图像的绘制以及化学反应速率的计算。15【xx山东理综化学】（19分）合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。（3）贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为_。已知温度为T时：CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g) H=+165KJmolCO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H=-41KJmol【答案】（3）CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) H=206kJmol1考点：本题以合金贮氢材料为背景，考查了元素守恒的应用、化学反应速率的计算、焓变的判断、化学平衡移动及影响因素、热化学方程式的书写。16【xx新课标卷理综化学】（15分）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：（3）已知反应2HI(g) =H2(g) + I2(g)的H= +11kJmol1，1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。【答案】（3） 299（4）；k逆= k正/K ；1.9510-3； A、E 考点：化学平衡常数计算；化学平衡知识的综合运用；本题属于各类平衡知识的综合运用，试题难度为很难等级。17【xx新课标卷理综化学】（14分）甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1 CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) H2 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3回答下列问题：（1）已知反应中的相关的化学键键能数据如下：化学键HHCOC OHOCHE/（kJ.mol-1）4363431076465413由此计算H1 kJmol-1，已知H2-58kJmol-1，则H3 kJmol-1。【答案】（1）99；41考点：本题主要是考查反应热计算、盖斯定律应用、平衡常数以及外界条件对平衡状态的影响等18【xx年高考广东卷第31题】（16分）用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可以提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) H1=47.3kJ/molCaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) H2=+210.5kJ/molCO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) H3=-86.2kJ/mol（1）反应2 CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的H= （用H1H2H3表示）。【答案】（1）4H1+H2+2H3；【解析】考点：本题主要是考查盖斯定律的应用、外界条件对平衡状态的影响、有机物结构简式的判断等。19【xx年高考全国大纲卷第28题】(15分)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：（1）已知AX3的熔点和沸点分别为936 和76 ，AX5的熔点为167 。室温时AX3与气体X2反应生成lmol AX5，放出热量1238 kJ。该反应的热化学方程式为 。【答案】（1）AX3(l)X2(g) = AX5(s) H=1238KJmol1(2分)考点：本题考查热化学方程式的书写，化学反应速率的计算，化学平衡移动原理的应用，转化率的计算等，对学生的综合计算能力要求高。20【xx年高考新课标卷第28题】(15分)乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：（1）间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。写出相应的反应的化学方程式 （2）已知：甲醇脱水反应 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)DH123.9KJmol1甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)C2H4 (g)2H2O(g)D H229.1KJmol1乙醇异构化反应 CH3CH2OH(g)CH3OCH3(g)D H3+50.7KJmol1则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)H2O(g)C2H5OH(g)的DH KJmol1与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是： 。【答案】（1）C2H4+H2SO4= C2H5OSO3H ; C2H5OSO3HH2O=C2H5OH+ H2SO4;(2) -45.5 污染小，腐蚀性小等；考点：本题主要是考查方程式书写、反应热计算、平衡状态计算及外界条件对平衡状态的影响等21【xx年高考江苏卷第20题】磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。（1）白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2 在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)= 6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) H1 =+3359.26 kJmol1CaO(s)+SiO2(s)= CaSiO3(s) H2 =-89. 61 kJmol12Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)= 6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) H3则H3 = kJmol1。【答案】（1）2821. 6 考点：本题考查盖斯定律的应用、热化学方程式、氧化还原反应判断、离子反应方程式的书写、读图读表、pH控制、核磁共振氢谱等知识22【xx年高考广东卷第31题】（16分）大气中的部分碘源于O3对海水中I的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。（1）O3将I氧化成I2的过程由3步反应组成：I(aq)+ O3(g)=IO(aq)+O2(g) H1IO(aq)+H+(aq)HOI(aq) H2HOI(aq)+ I(aq)+ H+(aq)I2(aq)+H2O(l) H3总反应的化学方程式为_，其反应H=_。【答案】（1）2NaI+O3+H2SO4Na2SO4+I2+O2+H2O（2分，其他合理答案也给分）H1+H2+H3（1分）考点：本题以大气中的部分碘源于O3对海水中I的氧化为背景考查了考生对中学化学的重要原理掌握情况；考查考生对热化学方程式含义、盖斯定律的理解，以及利用盖斯定律进行有关反应热计算的能力。考查考生对化学反应可逆性、平衡常数表达式的书写的理解程度；考查考生考查考生正确判断、解释和说明有关化学现象和问题的能力；考查考生对浓度、催化剂等外界因素对平衡移动的影响等知识的理解；考查考生读解图表、提取信息的能力；考查考生对化学反应速率概念、计算方法以及影响速率的因素的了解和理解。23【xx年高考天津卷】（14分）某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5m的悬浮颗粒物）其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：（1）对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：离子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-浓度/mol.L410-6610-6210-5410-5310-5210-5根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为 ，试样的pH值 。（2）为减少SO2的排放，常采取的措施有：将煤转化为清洁气体燃料。已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= -241.8KJ/mol C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H= -110.5KJ/mol写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式 ；洗涤含SO2的烟气，以下物质可作洗涤剂的是 ；aCa(OH)2 bNa2CO3 cCaCl2 dNaHSO3【答案】（1）酸性；4；（2）C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131.3KJ/mol；a、b；考点：本题以PM2.5等环保知识为背景，综合考查反应原理部分内容，具体如下：（1）电荷守恒、pH计算、盖斯定律计算、SO2吸收问题、平衡常数计算、反应进行方向的判断、信息方程式的书写等。24 【xx年高考北京卷第26题】 (13分)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A；可实现氯的循环利用。反应A：4HCl+O22Cl2+2H2O（1）已知：i反应A中； 4mol HCl被氧化；放出1156 kJ的热量。iiH2O的电子式是。反应A的热化学方程式是。断开1 mol HO 键与断开 1 mol HCl 键所需能量相差约为kJ；H2O中HO键比HCl中HCl键(填“强”或“弱”)。【答案】（1）HH4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)H=-1156 kJ/mol32强考点：考查化学反应中能量的变化、化学平衡的计算等知识25【xx年高考全国新课标卷】(15分)光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。（1）实验室常用来制备氯气的化学方程式为 ；（2）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2、和CO的燃烧热（H）分别为-8903kJmol-1、-2858kJmol-1和-2830kJmol-1，则生成1m3（标准状况）CO所需热量为 ；（3）实验室中可用氯仿（CHCl3）与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为 ；【答案】 （1）MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2+2H2O（2）5.52103kJ（3）CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2考点：热化学方程式的书写、反应热的计算、化学反应速率、影响化学反应速率的因素、化学平衡、化学图像。26【2011年山东卷】研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。 （1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为_。利用反应6NO28NH37N212H2O也可处理NO2。当转移12 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是_ L。（2）已知：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) H1966 kJmol12NO(g)O2(g) 2NO2(g) H1130 kJmol1则反应NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)的H_ kJmol1。一定条件下，将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是_。a体系压强保持不变b混合气体颜色保持不变cSO3和NO的体积比保持不变d每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为16，则平衡常数K_。【答案】（1）3NO2H2O=2HNO3NO672（2）418b267或考点：考查化学方程式的书写、氧化还原反应的计算、外界条件对平衡移动的影响的知识。27【2011年全国新课标卷】科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为285.8 kJmol1、283.0 kJmol1和726.5 kJmol1。请回答下列问题： （1）用太阳能分解10 mol水消耗的能量是_ kJ；（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_；【答案】（1）2 858 ；（2）CH3OH(l)O2(g) CO(g)2H2O(l)H4435 kJmol1考点：考查热化学方程式的书写、物质变化与能量变化的关系、外界条件对化学平衡移动的影响、原电池反应原理的应用、燃料电池的效率的计算的知识。28【2011年广东卷】利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(，)作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。 （1）在030小时内，CH4的平均生成速率v、v和v从大到小的顺序为_；反应开始后的12小时内，在第_种催化剂作用下，收集的CH4最多。（2）将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)H2O(g) CO(g)3H2(g)。该反应H206 kJmol1。在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系能量变化图(进行必要标注)。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1 L恒容密闭反应器，某温度下反应达平衡，平衡常数K27，此时测得CO的物质的量为010 mol，求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。（3）已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802 kJmol1写出由CO2生成CO的热化学方程式_。【答案】（1）vvv （2）91%（3）CO2(g)3H2O(g)=CO(g)3H2(g)2O2(g)H1 008 kJmol1考点：考查化学平衡、热化学方程式的书写。