专题2 化学能与热能（真题汇编）-2021年高考二轮模块化复习之《化学基本理论与反应原理》（解析版）

专题二 化学能与热能 (2016-2020 年高考真题汇编) 一、选择题（共 20 道题） 1．（2020 年山东省新高考）1，3-丁二烯与 HBr 发生加成反应分两步：第一步 H+进攻 1，3-丁二烯生成碳正 离子( )；第二步 Br -进攻碳正离子完成 1，2-加成或 1，4-加成。反应进程中的能量变化如下 图所示。已知在 0℃和 40℃时，1，2-加成产物与 1，4-加成产物的比例分别为 70:30 和 15:85。下列说法正 确的是 A．1，4-加成产物比 1，2-加成产物稳定 B．与 0℃相比，40℃时 1，3-丁二烯的转化率增大 C．从 0℃升至 40℃，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小 D．从 0℃升至 40℃，1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度 【答案】AD 【解析】A．能量越低越稳定，根据图像可看出，1,4-加成产物的能量比 1,2-加成产物的能量低，即 1,4-加 成产物的能量比 1,2-加成产物稳定，故 A 正确；B．该加成反应不管生成 1,4-加成产物还是 1,2-加成产物， 均为放热反应，则升高温度，不利用 1,3-丁二烯的转化，即在 40℃时其转化率会减小，故 B 错误；C．从 0℃ 升至 40℃，正化学反应速率均增大，即 1,4-加成和 1,2-加成反应的正速率均会增大，故 C 错误；D．从 0℃ 升至 40℃，对于 1,2-加成反应来说，化学平衡向逆向移动，即 1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应 速率的增大程度，故 D 正确；答案选 AD。 2．【2020•北京卷】依据图示关系，下列说法不正确的是 A．石墨燃烧是放热反应 B．1molC(石墨)和 1molCO 分别在足量 O2 中燃烧，全部转化为 CO2，前者放热多 C．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2 D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 【答案】C 【解析】A．所有的燃烧都是放热反应，根据图示，C(石墨)+O2(g)= CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，ΔH1＜0，则 石墨燃烧是放热反应，故 A 正确；B．根据图示，C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol， CO(g)+ 1 2 O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol，根据反应可知都是放热反应，1molC(石墨)和 1molCO 分别在足 量 O2 中燃烧，全部转化为 CO2，1molC(石墨)放热多，故 B 正确；C．根据 B 项分析，①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，②CO(g)+ 1 2 O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol，根据盖斯定律①-②ｘ2 可得：C(石 墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-2ΔH2，故 C 错误；D．根据盖斯定律可知，化学反应的焓变只与反应体系的始 态和终态有关，与反应途径无关，故 D 正确；故选 C。 3．【2020•上海卷】如图所示，下列叙述正确的是 A.生成物能量总和大于反应物能量总和 B.生成 2molH2O(l)要吸收 571.6kJ 的热量 C.2H2O(g)→2H2(g)+ O2(g)-571.6kJ D.2H2(g)+ O2(g) →2H2O(l)+Q Q＜571.6kJ 【答案】C 【解析】A．图中反应物总能量大于生成物总能量，故 A 错误；B．由图可知，生成 2mol H2O（g）要放出 571.6kJ ， 生成 2mol H2O(l) 时 放出 热量 更多 ， 故 B 错 误； C ． 气体 水分 解吸 热 ，由 能量 守 恒可知 2H2O(g)→2H2(g)+O2(g)—571.6kJ，故 C 正确；D．燃烧为放热反应，结合选项 B 可知，2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)+Q 中对应的 Q＞571.6kJ，故 D 错误；故选：C。 4．【2020•天津卷】理论研究表明，在 101kPa 和 298K 下，HCN(g) HNC(g)异构化反应过程的能量变 化如图所示。下列说法错误的是 A．HCN 比 HNC 稳定 B．该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1 C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热 【答案】D 【解析】A 项，根据图中信息得到 HCN 能量比 HNC 能量低，再根据能量越低越稳定，因此 HCN 比 HNC 稳定，故 A 正确；B 项，根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1-0=+59.3 kJ·mol-1，故 B 正确；C 项，根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大 于逆反应的活化能，故 C 正确；D 项，使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反应路径，反应热只 与反应物和生成物的总能量有关，故 D 错误。故选 D。 5．（2020 年江苏卷）反应 4 2SiCl (g)+2H (g) Si(s)+4HCl(g)高温 可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确 的是 A．该反应 H>0 、 S0，故 A 错误；B．根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数 K= 4 2 4 2 c (HCl) c(SiCl ) c (H ) ,故 B 正确；C．题 中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用 22.4L·mol－1 计算，故 C 错误；D． △ H=反应物键能总和 －生成物键能总和，即 △ H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl) －2E(Si－Si)，故 D 错误；答案为 B。 6．【2020•浙江 7 月选考】关于下列 ΔH 的判断正确的是 CO2−3 (aq)＋H+(aq)===HCO−3(aq) ΔH1 CO2−3 (aq)＋H2O(l) HCO−3(aq)＋OH−(aq) ΔH2 OH−(aq)＋H+(aq)===H2O(l) ΔH3 OH−(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COO−(aq)＋H2O(l) ΔH4 A．ΔH1＜0 ΔH2＜0 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH3＜0 ΔH4＞0 D．ΔH3＞ΔH4 【答案】B 【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程，则 CO2−3 (aq)+H+(aq)=HCO3- (aq)为放热反应，所以 △ H10；OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以 △ H30） D. H2O(g)→ 1 2 O2(g)+H2(g)+Q（Q>0） 【答案】C 【 解 析 】 从 反 应 历 程 图 像 可 以 判 断 1/2molO2(g)+1molH2(g) 的 能 量 低 于 1molOH(g)+H(g) ， 因 此 1/2O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)反应为吸热反应，所以 C 正确。 9.【2019 浙江 4 月 选考】MgCO3 和 CaCO3 的能量关系如图所示(M＝Ca、Mg)： M2+(g)＋CO32-(g) M2+(g)＋O2−(g)＋CO2(g) 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确．．．的是 A. ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0 B. ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0 C. ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO) D. 对于 MgCO3 和 CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3 【答案】C 【解析】根据盖斯定律，得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,又易知 Ca2+半径大于 Mg2+半径，所以 CaCO3 的离子键强度 弱于 MgCO3,CaO 的离子键强度弱于 MgO。A. ΔH1 表示断裂 CO32-和 M2+的离子键所吸收的能量，离子键强 度越大，吸收的能量越大，因而ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0，A 项正确；B. ΔH2 表示断裂 CO32-中共价键 形成 O2−和 CO2 吸收的能量，与 M2+无关，因而ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0，B 项正确；C.由上可知 ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)ΔH3(MgO)，ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)>0，C 项错误；D.由上分析可知ΔH1+ΔH2>0，ΔH3