2021版高考化学一轮复习 第6章 化学反应与能量 第19讲 化学能与热能课后达标检测 新人教版

1 第第 1919 讲讲 化学能与热能化学能与热能 一 选择题 1 下列说法不正确的是 a 化学能可以转变成热能 电能等 b 化学反应必然伴随着能量变化 c 化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的 d 化学反应中能量变化的多少与反应物的质量无关 解析 选 d 化学反应的实质是旧化学键断裂与新化学键形成 一定伴随着能量变化 化学变化过程中产生的能量可以转化为热能 电能等 且化学反应中 反应物的质量 或物 质的量 的多少及物质的聚集状态 影响反应中能量变化的多少 2 2020 邢台高三期末 一种生产和利用氢能的途径如图所示 下列说法中错误的是 a 氢能属于二次能源 b 图中能量转化的方式至少有 6 种 c 太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 d 太阳能 风能 氢能都属于新能源 解析 选 c 氢能属于二次能源 a 项正确 图中涉及的能量转化方式有太阳能 风能 水能转化为电能 电能转化为化学能 光能 化学能转化为电能等 b 项正确 太阳能电 池的供电原理是将太阳能转化为电能 而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能 所 以二者供电原理不相同 c 项错误 太阳能 风能 氢能都属于新能源 d 项正确 3 根据如图所示的反应 判断下列说法中错误的是 a co2 g 和 cao s 的总能量大于 caco3 s 的能量 2 b 该反应的焓变大于零 c 该反应中既有离子键断裂也有共价键断裂 化学键断裂吸收能量 化学键生成放出 能量 d 由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应 解析 选 d 因为碳酸钙受热分解是吸热反应 所以 co2 g 和 cao s 的总能量大于 caco3 s 的总能量 焓变大于零 a b 项正确 在 caco3中 ca2 和 co之间存在离子 2 3 键 co中 c 与 o 之间存在共价键 故反应中既有离子键断裂也有共价键断裂 断键吸 2 3 收能量 成键放出能量 c 项正确 需要加热才发生的反应不一定为吸热反应 如碳的燃 烧反应就是放热反应 d 项错误 4 已知反应 c s o2 g co2 g h1 co2 g c s 2co g h2 2co g o2 g 2co2 g h3 2cu s o2 g 2cuo s h4 co g cuo s co2 g cu s h5 下列说法正确的是 a h1 0 h3 0b h2 h1 h3 c h2 0 h4 0d h5 h1 h4 1 2 解析 选 b 将已知反应依次编号为 反应 和反应 都是放热反应 因 此 h1 0 h3 0 故 a 错误 根据盖斯定律 由 可得反应 因此 h1 h2 h3 即 h2 h1 h3 故 b 正确 反应 为吸热反应 因此 h2 0 反应 为放热反应 因此 h4 0 故 c 错误 根据盖斯定律 由 可得反应 1 2 因此 h5 h3 1 2 h4 故 d 错误 1 2 5 2020 邯郸教学质量检测 工业上 在一定条件下利用乙烯和水蒸气反应制备乙醇 化学原理为 ch2 ch2 g h2o g ch3ch2oh g h 已知几种共价键的键能如下表所 示 化学键 c hc ch oc cc o 键能 kj mol 1 413615463348351 下列说法中错误的是 3 a 上述合成乙醇的反应是加成反应 b 相同时间段内 反应中用三种物质表示的反应速率相等 c 碳碳双键的键能小于碳碳单键的键能的 2 倍 d 上述反应式中 h 96 kj mol 1 解析 选 d 题述反应式中 h 615 kj mol 1 413 kj mol 1 4 463 kj mol 1 2 348 kj mol 1 413 kj mol 1 5 463 kj mol 1 351 kj mol 1 34 kj mol 1 d 项错误 6 已知 cu s 2h aq cu2 aq h2 g h1 2h2o2 l 2h2o l o2 g h2 2h2 g o2 g 2h2o l h3 则反应 cu s h2o2 l 2h aq cu2 aq 2h2o l 的 h a h1 h2 h3 1 2 1 2 b h1 h2 h3 1 2 1 2 c h1 2 h2 2 h3 d 2 h1 h2 h3 解析 选 a 根据盖斯定律 由 可得所求的热化学方程式 即 1 2 1 2 h h1 h2 h3 1 2 1 2 7 已知 ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h1 890 3 kj mol 1 h2 g o2 g h2o l h2 285 8 kj mol 1 co2与 h2反应生成甲烷与液态水的热化学 1 2 方程式为 co2 g 4h2 g ch4 g 2h2o l h3 则 h3 a 252 9 kj mol 1b 252 9 kj mol 1 c 604 5 kj mol 1d 604 5 kj mol 1 解析 选 a 将已知反应依次编号为 根据盖斯定律 由 4 可得所求热化 学方程式 则 h3 4 h2 h1 252 9 kj mol 1 8 火箭推进器常以联氨 n2h4 为燃料 过氧化氢为助燃剂 已知下列各物质反应的热 化学方程式 n2h4 g o2 g n2 g 2h2o g h1 533 23 kj mol 1 h2o g h2o l h2 44 kj mol 1 2h2o2 l 2h2o l o2 g h3 196 4 kj mol 1 4 则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为 a n2h4 g 2h2o2 l n2 g 4h2o l h 817 63 kj mol 1 b n2h4 g 2h2o2 l n2 g 4h2o g h 641 63 kj mol 1 c n2h4 g 2h2o2 l n2 g 4h2o l h 641 63 kj mol 1 d n2h4 g 2h2o2 l n2 g 4h2o g h 817 63 kj mol 1 解析 选 b 将已知反应依次编号为 联氨与过氧化氢反应生成液态水的反应 热 h h1 h3 2 h2 817 63 kj mol 1 生成气态水的反应热 h h1 h3 2 h2 641 63 kj mol 1 故 b 正确 9 no 与 co 在金属铑 rh 的催化下发生反应 2no g co g n2o g co2 g h 该反应过程经历如下两步 反应 no g co g rh s rhn s co2 g h1 33 44 kj mol 1 反应 rhn s no g rh s n2o h2 319 35 kj mol 1 如图所示为该反应在无催化剂 a 和有催化剂 b 时反应过程的 能量变化对比图 下列有关判断正确的是 a h 285 91 kj mol 1 b e1为反应 2no g co g n2o g co2 g 的活化能 c e2为使用催化剂后降低的活化能 d 使用合适的催化剂可降低反应的活化能 提高反应速率 解析 选 d 根据盖斯定律 由反应 反应 可得 2no g co g n2o g co2 g h h1 h2 352 79 kj mol 1 a 项错误 e1为 2no g co g n2o g co2 g 不 使用催化剂和使用催化剂的活化能之差 b 项错误 e2为 2no g co g n2o g co2 g 的 焓变 c 项错误 使用合适的催化剂可降低反应的活化能 从而提高反应速率 d 项正确 10 2020 河南豫北 豫南第一次联考 hbr 被 o2氧化依 次由如下 三步反应组成 1 mol hbr 被氧化为 br2放 出 12 67 kj 热量 其能量与反应过程曲线如图所示 hbr g o2 g hoobr g hoobr g hbr g 2hobr g hobr g hbr g h2o g br2 g 下列说法中正确的是 5 a 三步反应均为放热反应 b 步骤 的反应速率最慢 c 步骤 中 hoobr 比 hbr 和 o2稳定 d 热化学方程式为 4hbr g o2 g 2h2o g 2br2 g h 12 67 kj mol 1 解析 选 b 放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 根据题图可知 第一 步反应为吸热反应 a 项错误 步骤 为吸热反应 导致体系温度降低 反应速率减慢 其余反应均为放热反应 温度升高 反应速率加快 b 项正确 步骤 中 hoobr 的能量 比 hbr 和 o2的总能量高 能量越高 物质越不稳定 c 项错误 1 mol hbr 被氧化为 br2放 出 12 67 kj 热量 则热化学方程式为 4hbr g o2 g 2h2o g 2br2 g h 50 68 kj mol 1 d 项错误 11 2020 岳阳一模 研究表明 co 与 n2o 在 fe 作用下发生反应的能量变化及反应历 程如图所示 两步反应分别为 n2o fe n2 feo 慢 feo co co2 fe 快 下列说法正确的是 a 反应 是氧化还原反应 反应 是非氧化还原反应 b 两步反应均为放热反应 总反应的化学反应速率由反应 决定 c fe 使反应的活化能减小 feo 是中间产物 d 若转移 1 mol 电子 则消耗 11 2 l n2o 解析 选 c a 项 反应 均有元素化合价的升降 因此都是氧化还原反应 错误 b 项 由题图可知 反应 都是放热反应 总反应的化学反应速率由速率慢的反应 决 定 错误 c 项 fe 做催化剂 使反应的活化能减小 feo 是反应过程中产生的物质 因此是中间产物 正确 d 项 由于没有指明外界条件 所以不能确定气体的体积 错误 二 非选择题 12 请参考题中图表 根据要求回答下列问题 6 1 图 是 1 mol no2 g 和 1 mol co g 反应生成 co2和 no 过程中的能量变化示意图 若在反应体系中加入催化剂 反应速率增大 e1的变化是 填 增大 减小 或 不变 下同 h的变化是 2 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下 ch3oh g h2o g co2 g 3h2 g h 49 0 kj mol 1 ch3oh g o2 g co2 g 2h2 g 1 2 h 192 9 kj mol 1 又知 h2o g h2o l h 44 kj mol 1 则甲醇蒸气燃烧生成液态水的热化学 方程式为 3 如表所示是部分化学键的键能参数 化学键 p pp ooopo 键能 kj mol 1 abcx 已知白磷的燃烧热为d kj mol 1 白磷及其完全燃烧的产物的结构如图 所示 则 表中x 用含a b c d的代数式表示 解析 1 观察图像 e1应为反应的活化能 加入催化剂 反应的活化能减小 但 h 不变 2 观察方程式 利用盖斯定律 将所给热化学方程式做如下运算 3 2 2 即可求出甲醇蒸气燃烧生成液态水的热化学方程式 3 白磷燃烧的化学方程式为 p4 5o2p4o10 结合题图 中白磷及其完 点燃 全燃烧产物的结构 根据 反应热 反应物键能总和 生成物键能总和 与燃烧热概念可 得等式 6a 5c 4x 12b d 据此可得x d 6a 5c 12b 1 4 答案 1 减小 不变 2 ch3oh g o2 g co2 g 2h2o l 3 2 h 764 7 kj mol 1 3 d 6a 5c 12b 1 4 7 13 1 用 caso4代替 o2与燃料 co 反应 既可提高燃烧效率 又能得到高纯 co2 是 一种高效 清洁 经济的新型燃烧技术 反应 为主反应 反应 和 为副反应 caso4 s co g cas s co2 g 1 4 1 4 h1 47 3 kj mol 1 caso4 s co g cao s co2 g so2 g h2 210 5 kj mol 1 co g c s co2 g 1 2 1 2 h3 86 2 kj mol 1 反应 2caso4 s 7co g cas s cao s 6co2 g c s so2 g 的 h 用 h1 h2和 h3表示 2 已知 25 101 kpa 时 mn s o2 g mno2 s h 520 kj mol 1 s s o2 g so2 g h 297 kj mol 1 mn s s s 2o2 g mnso4 s h 1 065 kj mol 1 so2与 mno2反应生成无水 mnso4的热化学方程式是 3 捕碳技术 主要指捕获 co2 在降低温室气体排放中具有重要的作用 目前 nh3和 nh4 2co3已经被用作工业捕碳剂 它们与 co2可发生如下可逆反应 2nh3 l h2o l co2 g nh4 2co3 aq h1 nh3 l h2o l co2 g nh4hco3 aq h2 nh4 2co3 aq h2o l co2 g 2nh4hco3 aq h3 h3和 h1 h2之间的关系是 h3 4 已知 wo2 s 2h2 g w s 2h2o g h 66 0 kj mol 1 wo2 g 2h2 g w s 2h2o g h 137 9 kj mol 1 则 wo2 s wo2 g 的 h 解析 1 根据盖斯定律 由 4 2 得 2caso4 s 7co g cas s cao s 6co2 g c s s