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1、2022屆高考化學二輪復習 第5講 化學能與熱能專題追蹤
考向一 反應熱與焓變
1．(2018·北京卷)我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如下。
下列說法不正確的是( )
A．生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%
B．CH4→CH3COOH過程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂
C．①→②放出能量并形成了C—C鍵
D．該催化劑可有效提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率
[解析] A項，總反應為CH4＋CO2CH3COOH，原子利用率為100%；B項，CH4→CH3COOH，有C—H鍵的斷裂；C項，從圖示看，①能量比②高，①→
2、②放出能量，形成新鍵C—C鍵；D項，催化劑不影響平衡轉(zhuǎn)化率。
[答案] D
2．(2016·海南卷)(雙選)由反應物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說法正確的是( )
A．由X→Y反應的ΔH＝E5－E2
B．由X→Z反應的ΔH<0
C．降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率
D．升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率
[解析] 化學反應中的能量變化決定于反應物和生成物所具有的總能量的相對大小，由圖可知，X→Y反應的ΔH＝E3－E2，X→Z反應的ΔH＝E1－E2<0，反應放熱，A項錯誤，B項正確；由X生成Y的反應，即2X(g)3Y(g)，是氣體物質(zhì)的量增大的反應，降低壓強、平衡正向移動，有
3、利于提高Y的產(chǎn)率，C正確；X→Z的反應是放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，不利于提高Z的產(chǎn)率，D錯誤。
[答案] BC
3．(2016·江蘇卷)通過以下反應均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是( )
①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)
ΔH1＝＋571.6 kJ·mol－1
②焦炭與水反應制氫：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH2＝＋131.3 kJ·mol－1
③甲烷與水反應制氫：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH3＝＋206.1 kJ·mol－1
A．反應①中電能轉(zhuǎn)化為化學能
B．反應②為放
4、熱反應
C．反應③使用催化劑，ΔH3減小
D．反應CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74.8 kJ·mol－1
[解析] 反應①中是光能轉(zhuǎn)化為化學能，A錯誤；反應②中ΔH>0，為吸熱反應，B錯誤；催化劑只能降低反應的活化能，不影響反應的焓變，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，目標反應可由反應③－②獲得，ΔH＝206.1 kJ·mol－1－131.3 kJ·mol－1＝＋74.8 kJ·mol－1，D正確。
[答案] D
4．(1)(2015·全國卷Ⅰ)已知反應2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分
5、子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，則1 mol HI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為________kJ。
(2)(2015·海南卷)由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示，若生成1 mol N2，其ΔH＝__________ kJ·mol－1。
[答案] (1)299 (2)－139
考向二 利用蓋斯定律計算反應熱或書寫熱化學方程式
5．(2018·全國卷Ⅲ)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
(1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體，遇潮氣時發(fā)煙生成(HSiO)2O等，寫出該反應的化
6、學方程式___________________
__________________________________________________________。
(2)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應：
2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g) ΔH1＝＋48 kJ·mol－1
3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g) ΔH2＝－30 kJ·mol－1
則反應4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH為________kJ·mol－1。
[解析] (1)SiHCl3與H2O反應生成(HSiO)2O的反
7、應屬于非氧化還原反應，根據(jù)原子守恒配平：2SiHCl3＋3H2O===(HSiO)2O＋6HCl。(2)將題給熱化學方程式依次編號為①、②，利用蓋斯定律，①×3＋②即可得到目標熱化學方程式，ΔH＝＋114 kJ·mol－1。
[答案] (1)2SiHCl3＋3H2O===(HSiO)2O＋6HCl
(2)＋114
6．(1)(2017·全國卷Ⅱ)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問題：
正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學方程式如下：
①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g) ΔH1
已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H
8、8(g)＋H2O(g) ΔH2＝－119 kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－242 kJ·mol－1
反應①的ΔH1為________ kJ·mol－1。
(2)(2015·廣東卷)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。
傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如圖所示的催化循環(huán)實現(xiàn)，其中，反應①為：2HCl(g)＋CuO(s)H2O(g)＋CuCl2(s) ΔH1
反應②生成1 mol Cl2(g)的反應熱為ΔH2，則總反應的熱化學方程式為__________________________________(反應熱用ΔH1和ΔH2表示)。
[
9、解析] (1)根據(jù)蓋斯定律，②－③可得①，因此ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ·mol－1＋242 kJ·mol－1＝＋123 kJ·mol－1。(2)反應②：CuCl2(s)＋O2(g)CuO(s)＋Cl2(g) ΔH2，根據(jù)蓋斯定律，①＋②得：2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH2。
[答案] (1)＋123
(2)2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH2
7．(1)(2016·全國卷Ⅱ)聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無色液體)是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列問題：
①2O2(g)＋
10、N2(g)===N2O4(l) ΔH1
②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l) ΔH2
③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4＝－1048.9 kJ·mol－1。
上述反應熱效應之間的關(guān)系式為ΔH4＝____________，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為_________________________
__________________________________________________________。
(2)(2014·廣東卷)用CaSO4代替O2
11、與燃料CO反應，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術(shù)。反應①為主反應，反應②和③為副反應。
①CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.3 kJ·mol－1
②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g) ΔH2＝＋210.5 kJ·mol－1
③CO(g)C(s)＋CO2(g) ΔH3＝－86.2 kJ·mol－1
反應2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝______________(ΔH1、ΔH2和ΔH3表
12、示)
[解析] (1)根據(jù)蓋斯定律，反應熱效應之間的關(guān)系式為ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。聯(lián)氨與N2O4反應產(chǎn)生大量氣體且放出大量的熱，所以聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑。(2)根據(jù)蓋斯定律，反應①×4＋反應②＋反應③×2可得2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g) ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。
[答案] (1)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1 反應放熱量大、產(chǎn)生大量氣體
(2)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3
題型特點：選擇題 填空題
考向評析：本部分知識考查一方面突出對概念的理解和應用，以圖表為背景，考查化學反應中能量變化；另一方面根據(jù)已知熱化學方程式書寫待求反應的熱化學方程式或直接計算反應熱，是近幾年高考熱點。
答題啟示：二輪復習時應強化蓋斯定律的應用，另外還應加強計算訓練，“思路會，算不對”是制約高分的一個重要因素。
2022屆高考化學二輪復習 第5講 化學能與熱能專題追蹤
