高考化学一轮优化探究练习：第06章第20讲《化学能与热能》（含详解）

1、课时作业1. 能源分类相关图如图所示，下列四组选项中，全部符合图中阴影部分的能源是()A煤炭、石油、沼气B水能、生物能、天然气C太阳能、风能、潮汐能D地热能、海洋能、核能解析：A中煤炭、石油都是不可再生能源，B中天然气是不可再生能源，D中核能是不可再生能源。答案：C2. 巴黎气候大会揭开了发展低碳经济的宏伟序幕，下列有关说法正确的是()A太阳能、地热能、核能、化石燃料等均属于“新能源”B减少含碳物质做燃料符合“低碳”理念C图中转化途径不能体现“节能减排”的思想D节约用电不能减少CO2的排放量解析：化石燃料属于传统能源，A项错误；减少含碳物质做燃料，就可以减少空气中碳元素的含量，符合“低碳”理念

2、，B项正确；从题图可知，HCl循环利用，排出的水无污染，符合“节能减排”思想，C项错误；目前发电主要是火力发电，节约用电就能减少CO2的排放量，D项错误。答案：B3.下列反应中符合图示能量变化的是()A电解Al2O3得到Al和O2BBa(OH)28H2O与NH4Cl反应C铝热反应D灼热的炭与CO2反应解析：根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应发生时会释放能量，故反应是放热反应。电解Al2O3得到Al和O2的反应是吸热反应，与图像不符，故A错误；Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，与图像不符，故B错误；铝热反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，与图像相符

3、，故C正确；灼热的炭与CO2反应产生CO，该反应是吸热反应，与图像不符，故D错误。答案：C4下列有关氢原子(用H表示)与氢分子的说法错误的是()A化学能：2 mol H1 mol H2BH原子间发生碰撞就可转化为H2C稳定性：HH2H3BH1H2H2H3 DH1H2H3解析：混合时浓硫酸在被稀释的过程中放热；浓、稀硫酸在与Ba(OH)2反应时还会形成BaSO4沉淀，Ba2、SOeq oal(2,4)之间形成化学键的过程中也会放出热量。因放热反应的H取负值，故H1H2E(HBr)298 kJmol1B表中最稳定的共价键是HF键CH2(g)2H(g)H436 kJmol1DH2(g)F2(g)=2

4、HF(g)H25 kJmol1解析：观察表中数据知，氟、氯、碘与氢原子形成的化学键的键能逐渐减小，故432 kJmol1E(HBr)298 kJmol1，A项正确；表中HF共价键的键能最大，即HF共价键最稳定，B项正确；H2(g)2H(g)，共价键断裂要吸收能量，即H2(g)2H(g)H436 kJmol1，C项正确；反应H2(g)F2(g)=2HF(g)的反应热H4361572568543 kJmol1，D项不正确。答案：D10常温下，0.01 molL1MOH溶液的pH为10。已知：2MOH(aq)H2SO4(aq)=M2SO4(aq)2H2O(l)H124.2 kJmol1；H(aq)O

5、H(aq)=H2O(l)H257.3 kJmol1。则MOH在水溶液中电离的H为()A33.1 kJmol1 B45.2 kJmol1C81.5 kJmol1 D33.1 kJmol1解析：常温下，0.01 molL1MOH溶液的pH为10，说明MOH为弱碱。2MOH(aq)2H(aq)=2M(aq)2H2O(l)H124.2 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H257.3 kJmol1根据盖斯定律，2/2可得：MOH(aq)M(aq)OH(aq)H45.2 kJmol1。答案：B11为探究NaHCO3、Na2CO3分别与1 molL1盐酸反应(设两反应分别是反应、反应)过程中的

6、热效应，进行实验并测得如下数据：序号液体固体混合前温度混合后最高温度35 mL水2.5 g NaHCO320 18.5 35 mL水3.2 g Na2CO320 24.3 35 mL盐酸2.5 g NaHCO320 16.2 35 mL盐酸3.2 g Na2CO320 25.1 下列有关说法正确的是()A仅通过实验即可判断反应是吸热反应B仅通过实验即可判断反应是放热反应C通过实验可判断出反应、分别是吸热反应、放热反应D通过实验可判断出反应、分别是放热反应、吸热反应解析：通过实验可判断出NaHCO3溶于水吸热，通过实验可判断出NaHCO3与盐酸反应是吸热反应；通过实验可判断出Na2CO3溶于水放

7、热，通过实验可判断出Na2CO3与盐酸反应是放热反应。综上所述，可判断出反应、分别是吸热反应、放热反应，C项正确。答案：C12一定条件下，2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1。现有容积固定且相同的甲、乙、丙三个容器，在上述条件下充入的气体和反应放出的热量Q如下表所示：容器SO2/molO2/molHe/molQ/kJ甲210Q1乙10.50Q2丙10.51Q3根据以上数据，下列选项正确的是()AQ1197 BQ2Q3CQ12Q2 DQ1Q3解析：由于反应可逆，甲容器中放出的热量小于197 kJ，故Q12Q2。答案：B13碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类

8、生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：H88.6 kJmol1。则M、N相比，较稳定的是_。(2)已知CH3OH(l)的燃烧热H726.5 kJmol1，CH3OH(l)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)2H2(g)Ha kJmol1，则a_726.5(填“”“”或“”)。(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料

9、，4Al(s)3TiO2(s)3C(s)=2Al2O3(s)3TiC(s)H1 176 kJmol1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为_。解析：(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定。(2)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量少，故a726.5。(3)反应的化学方程式为2Cl22H2OC=4HClCO2，当有2 mol Cl2参与反应时释放出290 kJ热量，所以该反应的热化学方程式为2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)H290 kJmol1。(4)所给反应中共转移12 mol电子，故每转移1 mol电子放出的热量

10、为1 176 kJ1298 kJ。答案：(1)M(2)(3)2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)H290 kJmol1(4)98 kJ14某实验小组用0.50 molL1 NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液进行反应热的测定。(1)写出该反应的热化学方程式生成1 mol H2O(l)时的反应热为57.3 kJmol1：_。(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL 硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。请填写下表中的空白： 温度次数起始温度t1/终止温度t2/温度差平均值(t2t1)/H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1227.027.42

11、7.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4近似认为0.50 molL1NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液的密度都是1.0 gmL1，中和后生成溶液的比热容c4.18 J/(g)。则生成1 mol H2O(l)时的反应热H_(取小数点后一位)。上述实验数值结果与57.3 kJmol1有偏差，产生偏差的原因不可能是(填字母)_。a实验装置保温、隔热效果差b量取NaOH溶液的体积时仰视读数c分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度解析：(2)第2组数据偏差较大，应舍去，其他三组的温度差平

12、均值为4.0 。Heq f(8014.04.18103,0.025)53.5 kJmol1。放出的热量小可能是散热、多次加入碱或起始温度读的较高等原因。答案：(1) H2SO4(aq)2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H114.6 kJmol1(2)4.053.5 kJmol1b15氢气是一种清洁能源，氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点；氢气也是重要的化工原料。(1)纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10 mol水蒸气发生反应：2H2O(g)eq o(,sup7(光照),sdo5(Cu2O)2H2(g)O2(g)H484 kJmol1，不同时段产生O2的量见表格：时间/min20406080n(O2)/mol0.001 00.001 60.002 00.002 0上述反应过程中能量转化形式为光能转化为_能，达平衡过程中至少需要吸收光能_kJ(保留三位小数)。(2)氢气是合成氨工业的原料，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2 kJ热量。已知：则1 mol NH键断裂吸收的能量约等于_。解析：(1)题述反应过程中能量转化形