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高三高考化学二轮复习

题型突破14化学能与热能

1.(2023·浙江1月选考)标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0],下列说法不正确的是()

A.E6-E3=E5-E2

B.可计算Cl—Cl键能为2(E2-E3)kJ·mol-1

C.相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅱ历程Ⅰ

D.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)+O(g)O2(g)+Cl(g)ΔH=(E5-E4)kJ·mol-1

2.(2022·浙江6月选考)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:

物质(g)

O

H

HO

HOO

H2

O2

H2O2

H2O

能量/(kJ·mol-1)

249

218

39

10

0

0

-136

-242

可根据HO(g)+HO(g)H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol-1。下列说法不正确的是()

A.H2的键能为436kJ·mol-1

B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍

C.解离氧氧单键所需能量:HOOH2O2

D.H2O(g)+O(g)H2O2(g)

ΔH=-143kJ·mol-1

3.(2024·全国甲卷)人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是()

A.木材与煤均含有碳元素

B.石油裂化可生产汽油

C.燃料电池将热能转化为电能

D.太阳能光解水可制氢

考情分析:化学反应中的热效应是从能量角度分析化学反应变化,是高考的热点。

考查角度:(1)化学反应热效应产生的原因;(2)常见的热效应类型;(3)反应热的计算;(4)热化学方程式的书写。

1.书写热化学方程式的“五步骤”

2.反应热(ΔH)大小的比较

(1)同一反应,反应物或生成物的状态不同,反应热不同

如S(g)+O2(g)SO2(g)

ΔH1=-akJ·mol-1;

S(s)+O2(g)SO2(g)

ΔH2=-bkJ·mol-1;

S(g)的能量高,生成等量SO2(g)时,放出热量多,所以ab,ΔH1ΔH20。

(2)晶体类型不同,产物相同的反应,反应热不同

如C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)

ΔH1=-akJ·mol-1;

C(s,金刚石)+O2(g)CO2(g)

ΔH2=-bkJ·mol-1;

金刚石的能量高,放出热量多,所以ba,ΔH2ΔH10。

(3)根据反应进行的程度比较反应热大小

①其他条件相同,燃烧越充分,放出热量越多,ΔH越小,如C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH1;C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH2,则ΔH1ΔH2。

②对于可逆反应,由于反应物不可能完全转化为生成物,所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。

(4)根据特殊反应的焓变情况比较

如:2Al(s)+32O2(g)Al2O3(s)

ΔH1=-akJ·mol-1;

2Fe(s)+32O2(g)Fe2O3(s)

ΔH2=-bkJ·mo-1;

由于2Al(s)+Fe2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s)ΔH0,

则ΔH1ΔH2,ab。

3.焓变的计算方法

(1)根据物质具有的能量来计算

ΔH=H(生成物)-H(反应物)

(2)根据化学键键能来计算

ΔH=E(反应物的总键能)-E(生成物的总键能)=Q(反应物断键吸收能量)-Q(生成物成键放出能量)

(3)依据燃烧热(摩尔燃烧焓)数据,利用公式直接计算反应热

反应热=|燃烧热|×n(可燃物的物质的量)

(4)依据正、逆反应的活化能计算

ΔH=E(正反应活化能)-E(逆反应的活化能)

1.C和H2在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知:

①2C(s)+O2(g)2CO(g)

ΔH=-221kJ·mol-1

②

下列推断正确的是()

A.C(s)的燃烧热为110.5kJ·mol-1

B.H2(g)+12O2(g)H2O(g)

ΔH=+241kJ·mol-1

C.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

ΔH=+130.5kJ·mol-1

D.由②可知该反应中,反应物化学键中储存的总能量比产物化学键中储存的能量高

2.“千畦细浪舞晴空”,氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱,设计如图所示的循环过程,可得ΔH4/(kJ·mol-1)为()

A.+533B.+686 C.+838 D.+1143

3.(2023·杭州重点中学月考)N2、CO2与Fe+体系中存在如图1所示物质转化关系,已知Fe+(s)与中间产物N2O(g)反应过程中的能量变化如图2所示。下列说法错误的是(