2021届高三化学一轮复习课时同步跟踪检测（十九） 化学能与热能（含答案）

第 1 页 共 9 页 跟踪检测（十九） 化学能与热能 1．(2020·江西吉安联考)物质 A 在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错 误的是(　　) A．A→F，ΔH＝－ΔH6 B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0 C．C→F，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH6 D．若 A→C 为放热过程，则 ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6>0 解析：A 项，A→F 和 F→A 的焓变数值相等、符号相反，A 项正确；B 项，由 A 循环 到 A，能量变化为 0，即 ΔH 1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，B 项正确；C 项，由 C→F，ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，由 F→C，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH6，二者 ΔH 的绝对值相等， 符号相反，故 C 项错误；D 项，若 A→C 为放热过程，则 C→A 为吸热过程，即 ΔH3＋ΔH4 ＋ΔH5＋ΔH6>0，D 项正确。 答案：C 2．(2020·河南信阳检测)通过乙醇制取氢气通常有如下两条途径： a．CH3CH2OH(g)＋H2O(g)===4H2(g)＋2CO(g)　ΔH1＝＋256.6 kJ·mol－1 b．2CH3CH2OH(g)＋O2(g)===6H2(g)＋4CO(g)　　ΔH2＝＋27.6 kJ·mol－1 则下列说法正确的是(　　) A．升高 a 的反应温度，乙醇的转化率增大 B．由 b 可知：乙醇的燃烧热为 13.8 kJ·mol－1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　 ΔH＝＋485.6 kJ·mol－1 D．制取等量的氢气，途径 b 消耗的能量更多 解析：途径 a 反应吸热，升高 a 的反应温度，平衡正向移动，乙醇的转化率增大，故 A 正确；乙醇的燃烧热应该是 1 mol 乙醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放出的热量，故 B 错误； 根据盖斯定律 b－2a 得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－485.6 kJ·mol－1，故 C 错误；根 据热化学方程式知，制取等量的氢气，途径 a 消耗的能量更多，故 D 错误。 答案：A 3．在 25 ℃、101 kPa 时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为 393.5 kJ·mol－1、第 2 页 共 9 页 285.8 kJ·mol－1、870.3 kJ·mol－1，则 2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　　) A．－488.3 kJ·mol－1　　 B．＋488.3 kJ·mol－1 C．－191 kJ·mol－1 D．＋191 kJ·mol－1 解析：由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ －393.5 kJ·mol －1；②H2(g)＋1 2O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol －1；③CH3COOH(l)＋ 2O2(g)===2CO2(g) ＋ 2H2O(l) 　 ΔH ＝ － 870.3 kJ·mol － 1 。 则 2C(s) ＋ 2H2(g) ＋ O2(g)===CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为－393.5 kJ·mol－1×2＋(－ 285.8 kJ·mol－1×2)－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。 答案：A 4．单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A．S(s，单斜)===S(s，正交)　ΔH＝＋0.33 kJ·mol－1 B．相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高 C．正交硫比单斜硫稳定 D．①表示断裂 1 mol O2 中的共价键所吸收的能量比形成 1 mol SO2 中的共价键所放出 的能量少 297.16 kJ 解析：选 C　根据题图，可得：①S(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－297.16 kJ·mol －1、②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1，根据盖斯定律，由①－②， 可得：S(s，单斜)===S(s，正交)　ΔH＝－297.16 kJ·mol －1 －(－296.83 kJ·mol －1)＝－0.33 kJ·mol－1，A 项错误；单斜硫转化为正交硫时放热，说明相同物质的量的单斜硫比正交硫所 含有的能量高，B 项错误；正交硫的能量较低，故正交硫比单斜硫稳定，C 项正确；①表示 断裂 1 mol 单斜硫和 1 mol O2 中的共价键所吸收的能量比形成 1 mol SO2 中的共价键所放出 的能量少 297.16 kJ，D 项错误。 5．在一定条件下，S8(s)和 O2(g)发生反应依次转化为 SO2(g)和 SO3(g)(已知：2SO2＋ O22SO3)，反应过程中的能量关系如图所示(图中的 ΔH 表示生成 1 mol 产物的数据)。下 列说法正确的是(　　)第 3 页 共 9 页 A．S8 的燃烧热 ΔH＝－a kJ·mol－1 B．1 mol SO2 和过量 O2 反应可释放出 b kJ 的热量 C．2SO32SO2＋O2　ΔH＝＋2b kJ·mol－1 D．若使用 V2O5 作催化剂，当 SO2(g)转化生成 1 mol SO3(g)时，释放的热量小于 b kJ 解析：选 C　根据题图可知，1 mol O2(g)和1 8 mol S8(s)反应生成二氧化硫气体放热 a kJ， 依据燃烧热的概念，可写出热化学方程式：S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－8a kJ·mol－1， 则 S8(s)的燃烧热 ΔH＝－8a kJ·mol－1，A 项错误；由题图可知，1 mol SO2 和 0.5 mol O2 反应 生成 1 mol SO3(g)时释放出 b kJ 的热量，而不是与过量的 O2，B 项错误；催化剂不会改变反 应热，故当使用 V2O5 作催化剂时，SO2(g)转化生成 1 mol SO3(g)，释放的热量等于 b kJ，D 项错误。 6．(2020·月考)燃烧 a g C2H5OH(l)，生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量 为 Q kJ，经测定，生成的 CO2 与足量澄清石灰水反应得到 5 g 沉淀，则表示乙醇燃烧的热化 学方程式是(　　) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－20Q kJ·mol－1 B．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－40Q kJ·mol－1 C.1 2C2H5OH(l)＋3 2O2(g)===CO2(g)＋3 2H2O(g)　ΔH＝－20Q kJ·mol－1 D．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－40Q kJ·mol－1 解析：选 B　由关系式：CaCO3～CO2～1 2C2H5OH 可知，a g 乙醇的物质的量为1 2n(CaCO3) ＝0.025 mol，所以 1 mol C2H5OH(l)燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量是 40Q kJ， 热化学方程式为 C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－40Q kJ·mol－1。 7．已知几种化学键的键能和热化学方程式如下： 化学键 H—N N—N Cl—Cl NN H—Cl 键能/(kJ·mol－1) 391 193 243 946 432 N2H4(g)＋2Cl2(g)===N2(g)＋4HCl(g)　ΔH。下列推断正确的是(　　) A．H(g)＋Cl(g)===HCl(g)　ΔH＝＋432 kJ·mol－1 B．断裂 1 mol Cl—Cl 键吸收能量比断裂 1 mol NN 键多 703 kJ C．上述反应中，ΔH＝－431 kJ·mol－1第 4 页 共 9 页 D．上述反应中，断裂极性键和非极性键，只形成极性键 解析：选 C　形成化学键时放出能量，A 项错误；根据表格数据知，氯氯键的键能小于 氮氮三键键能，B 项错误；反应热等于断裂化学键的总键能与形成化学键的总键能之差，ΔH ＝(391×4＋193＋243×2－946－432×4)kJ·mol －1＝－431 kJ·mol －1，C 项正确；反应物 N2H4 中含极性键和非极性键，氯气中含非极性键，产物氮气中含非极性键，氯化氢中含极性键， 所以该反应中断裂和形成的化学键都有极性键和非极性键，D 项错误。 8．(2020·滕州二中月考)由金红石 TiO 2 制取单质 Ti，涉及的步骤为 TiO2―→TiCl4 ――→Mg 800 ℃，ArTi。已知： ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 ②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2 ③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH3 则反应 TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的 ΔH 为(　　) A．ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2 B．ΔH3＋ΔH1－ΔH2 C．ΔH3＋2ΔH1－ΔH2 D．ΔH3＋ΔH1－2ΔH2 解析：选 C　根据盖斯定律，由 2×①－②＋③，可得 TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s) ＋2CO(g)　ΔH＝2ΔH1－ΔH2＋ΔH3，故 C 项正确。 9．(2020·衡水武邑中学调研)用 H 2 可将工业废气中的 NO 催化还原成 N2，其能量转化 关系如下所示，则 NO(g)＋H2(g)===1 2N2(g)＋H2O(g)的 ΔH 为(　　) A．0.5(a＋b－c－d)kJ·mol－1 B．0.5(c＋a－d－b)kJ·mol－1 C．0.5(c＋d－a－b)kJ·mol－1 D．0.5(b＋d－a－c)kJ·mol－1 解析：选 A　根据题图知，NO 中键能为 0.5a kJ·mol－1，N2 中键能为 c kJ·mol－1，H2 中 键能为 0.5b kJ·mol－1，H2O 中键能为 0.5d kJ·mol－1，故该反应中 ΔH＝0.5a kJ·mol －1＋0.5b kJ·mol－1－(1 2 × c kJ·mol－1＋0.5d kJ·mol－1)＝0.5(a＋b－c－d)kJ·mol－1。 10．(2020·月考)氢气、铝、铁都是重要的还原剂。已知下列反应的热化学方 程式，下列关于反应的焓变判断正确的是(　　) 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1第 5 页 共 9 页 3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g)　ΔH2 2Fe(s)＋3 2O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3 2Al(s)＋3 2O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4 2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH5 A．ΔH1＜0　ΔH3＞0 B．ΔH5＜0　ΔH4＜ΔH3 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 解析：选 B　将题给的 5 个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤，其中①、 ③分别表示 H2、Fe 燃烧的热化学方程式，燃烧均为放热反应，则 ΔH1