2022年高考化学优秀模拟题分类汇编 专题09 化学能与热能

2022年高考化学优秀模拟题分类汇编 专题09 化学能与热能1【福州市2018届高三下学期5月模拟】一定条件下，在水溶液中1mol Cl-、ClOx- (x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是A 这些离子中结合H能力最强的是EB A、B、C、D、E五种微粒中C最稳定C CB+D，反应物的总键能大于生成物的总键能D BA+D反应的热化学方程式为：3ClO(aq) = ClO3(aq) + 2Cl(aq) H = 116kJmol-1【答案】D详解：A.酸性越弱的酸，结合氢离子能力越强，次氯酸为最弱的酸，所以ClO-结合氢离子能力最强，A错误；B.根据图像可知氯元素的价态越低，能量最低，最稳定，所以A、B、C、D、E五种微粒中A最稳定，B错误；C.2ClO2-ClO-+ClO3-,根据盖斯定律可知：H =64+60-1002=-76 kJmol-1，该反应为放热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能，C错误；3ClO(aq) = ClO3(aq) + 2Cl(aq)，根据盖斯定律可知：H =64-360-0=-116kJmol-1，D正确；正确选项D。点睛：反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，反应为吸热反应；反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，反应为放热反应；反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能。2【徐州市2018届高三考前模拟】联氨（N2H4）常温下为无色液体，可用作火箭燃料。下列说法不正确的是 2O2(g)N2(g)N2O4(l) H1 N2(g)2H2(g)N2H4(l) H2 O2(g)2H2(g)2H2O(g) H3 2 N2H4(l)N2O4(l)3N2(g)4H2O(g) H4=1048.9 kJmol1A O2(g)2H2(g)2H2O(l) H5，H5H3B H42H32H2H1C 1 mol O2(g) 和2 mol H2(g)具有的总能量高于2 mol H2O(g)D 联氨和N2O4作火箭推进剂的原因之一是反应放出大量的热【答案】A3【泰州中学2018届高三第四次模拟】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,会污染大气。采用NaClO、Ca(C1O)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行税硫、脱硝，下列说法正确的是SO2(g)+2OH-(aq)SO32-(aq)+H2O(l)H1=a KJ/molClO-(aq)+SO32-(aq)SO42-(aq)+Cl-(aq)H2=b KJ/molCaSO4(s)Ca2+(aq)+ SO42- (aq)H3=c KJ/molSO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)H4=dKJ/molA 随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小B 反应、均为氧化还原反应C 反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=CaSO4(s)+2H2O(1)的H=-ckJ/molD d=a+b+c【答案】A【解析】A.由反应和可知，随着吸收反应的进行，不断消耗OH-，因此导致吸收剂溶液的pH逐渐减小，A正确；B. 反应没有发生化合价的变化，不是氧化还原反应，B错误；C. 反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=CaSO4(s)+2H2O的离子方程式为：Ca2+ SO42- +2OH-+2H+ CaSO4 +2H2O，该离子反应不是反应的逆反应，因此H-ckJ/mol，C错误；D.根据盖斯定律可知=+-，所以d=a+b-c，D错误；答案选A.4【盐城市2018届高三第三次模拟】化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一，用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图和相关热化学反应如下：2Ni(s)+O2(g)=2NiO(s)H=-479.8 kJmol-1CH4(g)+NiO(s)=CO(g)+2H2(g)+Ni(s)H=akJmol-1CH4(g)+2NiO(s)=CO2(g)+2H2(g)+2Ni(S)H=b kJmol-1CH4(g)+4NiO(s)=CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s)H=156.9 kJmol-1下列说法错误的是（ ）A CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) H=(2a-b) kJmol-1B CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-802.7 kJmol-1C 甲烷在“燃料反应器”中反应时产生淡蓝色火焰并放出热量D 含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收【答案】C【解析】已知：2Ni(s)+O2(g)=2NiO(s)H1=-479.8 kJmol-1CH4(g)+NiO(s)=CO(g)+2H2(g)+Ni(s)H2=akJmol-1CH4(g)+2NiO(s)=CO2(g)+2H2(g)+2Ni(S)H3=b kJmol-1CH4(g)+4NiO(s)=CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s)H4=156.9 kJmol-1A. 根据盖斯定律，由得反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) H=(2a-b) kJmol-1，选项A正确；B. 根据盖斯定律，由得反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-802.7 kJmol-1，选项B正确；C. 甲烷在“燃料反应器”中反应时不是甲烷的燃烧反应，不产生淡蓝色火焰，选项C错误；D. 含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收，选项D正确。答案选C。5【丰台区2018届高三5月综合练习（二模）】下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理，下列说法不正确的是A 反应为反应提供了原料B 反应也是SO2资源利用的方法之一C 制得等量H2所需能量较少的是系统(I)D 系统(I)制氢的热化学方程式为H2O(l) H2(g) + 1/2O2(g) H = +286 kJ/mol【答案】C点睛：利用盖斯定律可以计算出系统()和系统()制氢的热化学方程式，再比较两个系统的反应热做出判断。6【南京市2018届高三第三次模拟】CO、H2、C2H5OH三种燃烧热的热化学力程式如下：CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）H1=akJ/mol H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）H2=bkJ/molC2H5OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（g）H3= c kJ/mol下列说法正确的是（）A H10B 2H2O（1）=2H2（g）+O2（g）H=2bkJ/molC CO2与H2合成C2H5OH反应的原子利用率为100%D 2CO（g）+4H2（g）=H2O（g）+C2H5OH（1）H=（2a+4bc）kJ/mol【答案】D7【凉山州2018届高三第三次诊断】2SO2(g)十O2(g)2SO3(g) H = -198kJmol-1，在V2O5存在时，该反应机理为:：V2O5+ SO22VO2 +SO3(快) : 4VO2+O22V2O5(慢)，下列说法正确的是（ ）A 反应速率主要取决于步反应B 该反应逆反应的活化能大于198kJ/molC 2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应能放出198KJ的热量D 在恒温、恒容条件下，达到平衡后继续加入少量SO3平衡将向正反应方向移动，所以SO3的体积百分数增大【答案】B【解析】对于多步反应，决定总反应速率的应该是较慢的反应，所以反应速率主要取决于步反应，选项A错误。该反应为放热反应，其能量变化可以表示为下图：则E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，焓变H为-198kJmol-1，所以该反应逆反应的活化能大于198kJ/mol，选项B正确。该反应为可逆反应，2molSO2和1molO2在一定条件下反应，是不能完全反应的，所以放热一定小于198KJ，选项C错误。加入少量SO3（即增大生成物浓度）平衡应该向逆反应方向进行，选项D错误。8【山东省天成大联考2017-2018学年度高三理综化学试题】在其他条件相同时，反应N2+O22NO分别在有、无催化剂时的能量变化与反应进程如下图所示：下列说法中正确的是A 该反应为放热反应B 加入催化剂可以改变反应的焓变C 加入催化剂可以改变反应的活化能D 0.1mol N2和0.1molO2充分反应吸热18.26 kJ【答案】C点睛：D为易错项，容易忽视N2+O22NO为可逆反应。9【石家庄市2018届高三下学期4月一模】2SO2(g)十O2(g)=2SO3(g) H =-198kJmol-1，在V2O3存在时，该反应机理为:V2O3+ SO2-+2VO3+ SO3(快) 4VO2+O22 V2O3(慢)。下列说法正确的是A 反应速率主要取决于V2O3的质量 B VO2是该反应的催化剂C 该反应逆反应的活化能大于198kJ/mol D 升高温度，该反应的H增大【答案】C【解析】A、V2O5是固体，因此该反应取决于第二步反应，故A错误；B、两式相加，V2O3为催化剂，故B错误；C、活化能与反应热之间的关系，如图，E1为正反应的活化能，E2为逆反应活化能，SO2与O2反应是放热反应，因此该反应的活化能大于198kJmol1，故C正确；D、H只与始态和终态有关，因此升高温度，H不变，故D错误。10【天津市滨海新区七所重点学校2018年高三毕业班联考】反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) H = a kJ/mol，能量变化如图所示。下列说法中，不正确的是（）A 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(l) H a kJ/molB 过程II可能使用了催化剂，使用催化剂不可以提高SO2的平衡转化率C 反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和D 将2molSO2(g) 和1mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出或吸收的热量小于a kJ【答案】A11【泰州中学2018届高三3月月度检测（二模模拟）】通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H1=akJ/molCO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H2=bkJ/molCO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) H3=ckJ/mol2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=dkJ/molA 反应、为反应提供原料气，且a0B 反应也是CO2资源化利用的方法之一C 反应CH3OH(g)=1/2CH3OCH3(g)+1/2H2O(g) H=d/2kJ/molD 反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=-(2b+2c+d)kJ/mol【答案】D点睛：本题主要考查化学反应中的能量变化、热化学方程式的含义、盖斯定律的应用。应用盖斯定律求焓变的一般步骤为：找目标看来源变方向调系数相叠加得答案。12【湖南省十四校2018届高三第一次联考】2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示（图中E1表示无催化剂时正反应的活化能，E2表示无催化剂时逆反应的活化能）。下列有关叙述不正确的是A 该反应的逆反应为吸热反应，升高温度可提高活化分子的百分数B 500、101kPa下，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ，其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-2a kJmol-lC 该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能D H=E1-E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热【答案】B点睛：要注意可逆反应总有一定的限度，在一定的条件下，反应物不能完全转化为生成物，在计算反应热时要注意这一点。13【周口市2018届高三上学期期末】反应AC由两步反应ABC构成，1molA发生反应的能量曲线如图所示。下列有关叙述正确的是A AC的正反应为吸热反应B 加入催化剂会改变A与C的能量差C AC正反应的活化能大于其逆反应的活化能D AC的反应热H=E1+E3-E2-E4【答案】D【解析】A.由图像可知， AC的正反应为放热反应，A不正确；B. 加入催化剂可有改变反应的路径，不会改变A与C的能量差，B不正确；C. 由图像可知，AC是放热反应，故正反应的活化能小于其逆反应的活化能，以不正确；D. 由盖斯定律可知，AC的反应热H=E1+E3-E2-E4，D正确。本题选D。本题选D。点睛：反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能。14【辽宁师范大学附属中学2018届高三上学期期末】已知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+130kJmol-12C(s)+O2(g)=2CO(g) H=-220 kJmol-1。断开1molH-H、O-O分别需要吸收436kJ、496kJ的热量，则断开1molO-H需要吸收的热量为A 332kJ B 118kJ C 462kJ D 360kJ【答案】C15【邢台市2018届高三上学期期末】H2S的分解反应是一个可逆反应，其能量与反应进程的关系如图所示，下列有关说法正确的是（ ）A 正反应的活化能大于逆反应的活化能B 若减小体系的压强，则该反应的焓变将增大C 升高温度，化学反应速率加快，H2S的平衡转化率减小D 向密闭容器中充入1molH2S充分反应，吸收84.9kJ的热量【答案】A【解析】A、活化能是反应物分子具有的平均能量与活化分子具有的平均能量差，所以由图象可知，正反应的活化能大于逆反应的活化能，故A正确；B、压强的改变能影响反应的速率和平衡的移动，焓是物质的固有属性，而焓变是反应的固有属性，所以压强的改变不影响反应的焓变，故B错误；C、升高温度，化学反应速率加快，但该反应是吸热反应，平衡向右移动，使H2S的转化率增大，故C错误；D、向密闭容器中充入1molH2S充分反应，由于化学平衡的建立，1molH2S不能完全分解，所以吸收的热量小于84.9kJ，故D错误。本题正确答案为A。点睛：外界条件只能影响反应的速率和平衡的移动，而决定反应速率大小和反应进行程度的根本因素是反应物质的性质，焓和焓变、熵和熵变是物质固有的属性，是不受外界条件影响的。16【河南省中原名校2018届高三上学期第五次联考】已知：1 mol晶体硅中含有2 mol SiSi键。Si(s)+O2(g)SiO2(s) H，其反应过程与能量变化如图所示。化学键SiOO=OSiSi断开1 mol共价键所需能量/kJ460500176下列说法正确的是A 晶体硅光伏发电将化学能转化为了电能B 二氧化硅稳定性小于硅的稳定性C H=988 kJmol1D H=ac【答案】C17【吉林省实验中学2018一模】已知：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H1=a kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H2=b kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3=c kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H4=d kJmol1 下列叙述正确的是A 由上述热化学方程式可知H3H4B H2的燃烧热为d kJmol1C CH3OH(g)=CO(g)2H2(g)H=( a- b-2c)kJmol1D 当CO和H2的物质的量之比为12时，其完全燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出Q kJ热量，则混合气中CO的物质的量为mol【答案】B18【丰台区2018届高三上学期期末】N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+ 表面转化为无害气体，其反应原理为N2O(g) + CO(g)CO2(g) + N2(g) H，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如下。下列说法不正确的是A H = H1 + H2B H = 226 kJ/molC 该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能D 为了实现转化需不断向反应器中补充 Pt2O+ 和 Pt2O2+【答案】D点睛：选项A是难点，要先写出两步反应方程式，再用盖斯定律，求出H=H1H2。结合A，不难得出：反应过程中Pt2O和Pt2O2 参与反应后又生成不需要补充。19【西安市长安区第一中学2018年高三上学期期末】合成气(CO和H2)是目前化工常用的原料，下面是用甲烷制备合成气的两种方法：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H1216 kJmol1；2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g) H272 kJmol1。其中一个反应的反应过程与能量变化关系如图所示。则下列说法正确的是A E1表示2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)的活化能B E2表示CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)的活化能C 该图示为反应的反应过程与能量变化示意图D 一般情况下，加入催化剂，既能降低E1，也能降低E2，但不能改变E1与E2的差值【答案】D【解析】已知反应是吸热反应，反应是放热反应，而图象所表达的是吸热反应即反应。所以A、E1表示CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的活化能，故A错误；B、E2表示CO(g)+ 3H2(g) CH4(g)+H2O(g)的活化能，因此B错误；C、该图所示为反应 的反应过程与能量变化示意图，故C错误；D、加入催化剂，正逆反应的活化能都降低了，即E1、E2都降低，但二者的差值不变，所以D正确。本题正确答案为D。20【滨州市2018届高三期末】以下关于下图说法正确的是A 表明催化剂可以改变化学反应的热效应B 表明化学反应遵循能量守恒定律C 表示某化学反应能量的变化与生成物状态无关D 表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化【答案】B点睛：本题考查反应热与焓变，注意根据图象判断反应的热效应，把握催化剂对反应的影响是解答的关键，易错点是学生容易认为催化剂可以改变活化能，从而改变了焓变，注意反应热只与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关系。