新高考化学一轮复习讲练测第17讲 化学能与热能（精练）（原郑版）

第六章化学反应与能量第17讲化学能与热能（精练）完卷时间：50分钟一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）1．（2021·北京高三二模）依据图示关系，下列说法不正确的是A．反应①是吸热反应B．△H3=△H1+△H2C．反应③是一个熵增的反应D．数据表明：V2O5(s)的能量比V2O4(s)低，更稳定2．（2021·上海高三一模）反应2H2O2(l)⇌2H2O(l)+O2(g)能量变化如图所示，下列说法正确的是A．因为是分解反应，所以该反应吸热B．由途径a变成b改变了反应的热效应C．1molH2O2(l)的能量高于1molH2O(l)的能量D．该反应说明H2O2(l)比H2O(l)稳定3．(2020·河南省驻马店市高三期末)“太阳能燃料”国际会议于2019年10月在我国武汉举行，旨在交流和探讨太阳能光催化分解水制氢、太阳能光催化二氧化碳转化为燃料等问题。下列说法错误的是()A．太阳能燃料属于一次能源B．直接电催化CO2制取燃料时，燃料是阴极产物C．用光催化分解水产生的H2是理想的绿色能源D．研发和利用太阳能燃料，有利于经济的可持续发展4．（2021·四川成都市·高三一模）已知正丁烷、异丁烷燃烧的热化学方程式分别为：CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)△H=－2878kJ·mol－1,(CH3)2CHCH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)△H=－2869kJ·mol－1，下列说法正确的是A．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子 B．正丁烷的稳定性大于异丁烷C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程 D．异丁烷和正丁烷属于同系物5．（2021·湖南长沙市·长沙一中高三月考）如图所示为破坏臭氧层的过程，下列说法不正确的是（）A．过程Ⅰ中断裂极性键键B．过程Ⅱ可用方程式表示为C．过程Ⅲ中是吸热过程D．上述过程说明中的氯原子是破坏臭氧层的催化剂6．（2021·浙江嘉兴市·高三其他模拟）研究发现，一定条件下，Pt单原子催化反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”表示，“TS”表示过渡态。下列说法不正确的是A．该反应的∆H<0B．经历TS1CO2共价键发生了断裂，且生成了羧基C．六个过渡态中对反应速率影响最大的是TS3D．要提高该反应的选择性，可以选择合适的催化剂7．（2020·安徽省怀宁县第二中学高三月考）图分别表示红磷、白磷燃烧时的能量变化，下列说法中正确的是A．白磷比红磷稳定B．白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定C．1mol白磷转变为红磷放出2244.7kJ的热量D．红磷燃烧的热化学方程式：4P（s）+5O2（g）=P4O10（s）△H=-2954kJ⋅mol−18．（2020·山东滨州市·高三二模）炭黑是雾霾中的重要颗粒物之一，研究发现它可以活化氧分子生成活化氧，活化氧可以快速氧化二氧化硫。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示，下列说法错误的是A．炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂B．氧分子的活化包括O-O键的断裂与C-O键的生成C．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVD．每活化一个氧分子放出0.29eV的能量9．（2020·北京高三二模）丙烷的一溴代反应产物有两种:和，部分反应过程的能量变化如图所示(表示活化能)。下列叙述不正确的是A．丙烷中有共价键B．与的反应涉及极性键和非极性键的断裂C．D．比较和推测生成速率：10．（2020·广东东莞市·高三零模）科研工作者结合实验与计算机模拟来研究钌催化剂表面不同位点上合成氨反应历程，如图所示，其中实线表示位点A上合成氨的反应历程，虚线表示位点B上合成氨的反应历程，吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是A．由图可以判断合成氨反应属于放热反应B．氮气在位点A上转变成2N*速率比在位点B上的快C．整个反应历程中活化能最大的步骤是2N*+3H2→2N*+6H*D．从图中知选择合适的催化剂位点可加快合成氨的速率11．（2021·重庆高三三模）如图(Ea表示活化能)是CH4与Cl2生成CH3Cl的部分反应过程中各物质物质的能量变化关系图，下列说法正确的是（）A．Cl·可由Cl2在高温条件下生成，是CH4与Cl2反应的催化剂B．升高温度，Ea1、Ea2均减小，反应速率加快C．增大Cl2的浓度，可提高反应速率，但不影响△H的大小D．第一步反应的速率大于第二步反应12.(2020·7月浙江选考，22)关于下列ΔH的判断正确的是()COeq\o\al(2－,3)(aq)＋H＋(aq)=HCOeq\o\al(－,3)(aq)ΔH1COeq\o\al(2－,3)(aq)＋H2O(l)HCOeq\o\al(－,3)(aq)＋OH－(aq)ΔH2OH－(aq)＋H＋(aq)=H2O(l)ΔH3OH－(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COO－(aq)＋H2O(l)ΔH4A．ΔH1<0ΔH2<0 B．ΔH1<ΔH2C．ΔH3<0ΔH4>0 D．ΔH3>ΔH4二、主观题（共3小题，共40分）13．（16分）(Ⅰ)丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：(1)已知丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)放出553.75kJ的热量，写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式：_____________。(2)二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ的热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ的热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。(Ⅱ)CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1③C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活，甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量____________(填“＞”“＜”或“＝”)890.3kJ。(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4＋CO2=2CO＋2H2，1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量，则：①能表示该反应过程中能量变化的是____________(填字母)。②若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化如图所示，则CH4的转化率为____________(用小数表示，保留2位小数)。(3)C(s)与H2(g)不反应，所以C(s)＋2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出C(s)＋2H2(g)=CH4(g)的反应热ΔH＝____________。(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是_______________(填字母)。A．寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量B．寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与O2C．寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)D．将固态碳合成为C60，以C60作为燃料14．（10分）化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。(1)下列反应中，属于放热反应的是_________(填字母)。A．碳与水蒸气反应B．铝和氧化铁反应C．CaCO3受热分解D．氢气还原三氧化钨制取钨E.锌与盐酸反应(2)获取能量变化的途径①通过化学键的键能计算。通常人们把断裂1mol某化学键所吸收的能量或形成1mol某化学键所释放的能量看作该化学键的键能，键能的大小可用于估算化学反应的反应热ΔH。已知部分化学键的键能数据如表所示：化学键H-HCl-ClH-Cl键能/(kJ·mol-1)436243431则H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热ΔH为__________________________②通过盖斯定律可计算。发射卫星用作燃料，作氧化剂，两者反应生成N2和水蒸气，已知：N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g)△H1＝＋67.7kJ/mol;N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g)△H2＝－534kJ/mol,写出气体肼和NO2气体反应生成N2和水蒸气的热化学方程式___________________________________________________③利用实验装置测量利用下图图装置测定中和热的实验步骤如下：①用量筒量取0.25mol/L的硫酸50mL倒入小烧杯中，测出硫酸溶液温度；②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液的最高温度。回答下列问题：I.仪器a的名称为______________________________II.做了四次实验，并将实验数据记录如下：温度实验次数起始温度t1℃终止温度t2/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.129.5227.027.427.232.3325.925.925.929.2426.426.226.329.8近似认为0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18J/(g·℃)，通过以上数据计算中和热ΔH＝_________________(结果保留小数点后一位)。15．（14分）(1)已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键需要的能量分别是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_________________。(2)已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，回答下列问题:①该反应的ΔH_______0(填“大于”“小于”或“等于”)；②反应物的总键能为______________；③写出该反应的热化学方程式________________________________。(3)联氨（又称肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：①2O2(g)+N2(