高考化学预习化学能与热能

第11周化学能与热能时间：35分钟 总分：50分单项选择题（每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）1.\o"此年份及地区表示：该试题最新出现所在的试卷年份及地区"（2024•南阳期末）化学与生活息息相关。下列叙述错误的是（）A．杭州第19届亚运会主火炬采用甲醇作主火炬塔燃料，甲醇是可再生能源B．节日燃放的焰火与原子核外电子跃迁释放能量有关C．我国目前使用的主要能源是煤、水能、核能、风能和太阳能D．手机电池放电时，化学能转化成电能、热能等2.据某网报道，欧洲一集团公司拟在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢，其反应可表示为2H2Oeq\o(=,\s\up11(TiO2),\s\do4(激光))2H2↑＋O2↑。有下列几种说法：①水分解反应是放热反应；②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条件；③使用氢气作燃料有助于控制温室效应；④氢气是一级能源。其中叙述正确的是()A．①② B．③④C．②③ D．①②③④3.Mn2+催化H2O2分解反应为2H2O2(aq)2H2O(l)+O2(g)ΔH1,其反应机理如图所示。若反应Ⅱ的焓变为ΔH2,反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比,则反应Ⅰ的焓变(ΔH)为()A.ΔH1+ΔH2 B.ΔH1-ΔH2C.2ΔH1-ΔH2 D.ΔH1-2ΔH24.已知:①2CH3OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)ΔH1②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH2③2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH3④2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH4⑤CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是 ()A.ΔH1>0,ΔH2<0B.ΔH3>ΔH4C.ΔH1=ΔH2+2ΔH3-ΔH5D.2ΔH5+ΔH1<05.(2023·北京模拟)丙烷与溴原子能发生以下两种反应：①CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)→CH3CH2CH2·(g)＋HBr(g)②CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)→CH3eq\o(C,\s\up6(·))HCH3(g)＋HBr(g)反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()A．反应①与②均为吸热反应B．反应②使用了催化剂C．产物中CH3CH2CH2·(g)的含量比CH3eq\o(C,\s\up6(·))HCH3(g)低D．CH3CH2CH2·(g)转变为CH3eq\o(C,\s\up6(·))HCH3(g)放出热量6.一氧化碳甲烷化反应为CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。下图是使用某种催化剂时转化过程中的能量变化(部分物质省略)。下列说法不正确的是 ()A.步骤①只有非极性键断裂B.步骤②的原子利用率为100%C.过渡态Ⅱ能量最高,因此其对应的步骤③的反应速率最慢D.该方法可以清除剧毒气体CO,从而保护环境7.2022年6月5日我国在酒泉卫星发射中心利用长征二号F遥十四运载火箭成功将“神舟十四号”送入太空,运载火箭第三级使用液氧-液氢作推进剂。已知:①H2(g)H2(l)ΔH1=-0.92kJ·mol-1②O2(g)O2(l)ΔH2=-6.84kJ·mol-1下列说法正确的是()A.H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6kJ·mol-1B.氢气的燃烧热ΔH=-241.8kJ·mol-1C.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)+O2(l)2H2O(g)ΔH=-474.92kJ·mol-1D.H2O(g)H2O(l)ΔH=-88kJ·mol-1二、非选择题（共26分）8.（8分）(1)一定条件下,CO2能氧化C2H6制备C2H4,这对资源综合利用有重要意义。相关的化学反应如下:Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)已知反应的能量变化如图所示:①当生成等物质的量的CO(g)时,反应

(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)吸收的热量更多。②C2H6(g)、H2(g)、CO(g)生成C2H4(g)、H2O(g)的热化学方程式为

。

(2)已知:H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热(ΔH)分别为-285.8kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1;CH3OH(l)CH3OH(g)ΔH=+35.2kJ·mol-1;H2O(l)H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1。则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=kJ·mol-1。

(3)已知:①2NaOH(s)+CO2(g)Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH1=-127.4kJ·mol-1;②NaOH(s)+CO2(g)NaHCO3(s)ΔH2=-131.5kJ·mol-1;反应2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的ΔH=kJ·mol-1。

9.（10分）分析图像书写热化学方程式。(1)图甲表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：___________________________________。(2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：_________________________________。(3)图丙表示一定条件下，在水溶液中1molCl－、ClOeq\o\al(－,x)(x＝1，2，3，4)的能量相对大小，①D是____________________(填离子符号)。②反应B→A＋C的热化学方程式为______________________________(用离子符号表示)。10.（8分）氮氧化物(NOx)是电厂主要排放的污染物之一。(1)工业上采用氨脱硝处理后排放,原理如下:①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-1632.4kJ·mol-1②4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)ΔH2=akJ·mol-1当反应温度过高时,NH3发生氧化反应:③4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH3=-902.0kJ·mol-1反应②中的a=,反应②中,常用的催化剂有Cr2O3和Fe2O3,Cr2O3的催化效率更好一些。下列表示两种催化剂在反应②催化过程中的能量变化示意图合理的是(填字母)。

ABCD(2)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3已知反应①中相关的化学键键能数据如下:化学键H—HC—OC≡OH—OC—HE/(kJ·mol-1)4363431076465413由此计算ΔH1=kJ·mol-1;已知ΔH2=-58kJ·mol-1,则ΔH3=kJ·mol-1。

第11周参考答案1.C甲醇是可再生能源，可以通过人工方法获得，故A正确；节日燃放的焰火与原子核外电子跃迁释放能量有关，故B正确；新型能源在我国不常用，我国常用能源还是化石能源，故C错误；手机电池放电时，化学能转化成电能、热能等，故D正确。2.C①水分解反应是吸热反应；②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可以减少二氧化碳的量，同时得到新能源甲醇，可改善生存条件；③氢气燃烧只生成水，不生成CO2，有助于控制温室效应；④氢气是二级能源。3.BMn2+催化H2O2分解反应为2H2O2(aq)2H2O(l)+O2(g)ΔH1①,反应Ⅱ:MnO2(s)+H2O2(aq)+2H+(aq)Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l)ΔH2②,反应Ⅰ:Mn2+(aq)+H2O2(aq)MnO2(s)+2H+(aq)ΔH。根据盖斯定律,由①-②可得反应Ⅰ,则有ΔH=ΔH1-ΔH2。4.DA项,甲醇燃烧是放热反应,ΔH1<0,错误;B项,H2O(g)H2O(l),放出热量,反应③放出的热量多,ΔH3<ΔH4,错误;C项,根据盖斯定律,ΔH1=ΔH2+2ΔH3-2ΔH5,错误;D项,2CO(g)+4H2(g)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=2ΔH5+ΔH1,相当于CO、H2的燃烧,均为放热反应,正确。5.B催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，加快化学反应速率。反应②的活化能低，反应速率快，但反应①与②同时发生，不能确定反应②是否使用催化剂，B说法错误。6.C步骤①涉及H2断键,CO未断键,因此只有非极性键断裂,A正确;步骤②的反应物全部变为生成物,因此原子利用率为100%,B正确;根据图中信息,过渡态Ⅰ与反应物的能量差最高,因此其对应的步骤②的反应速率最慢,C错误;根据反应的历程可知,有毒气体一氧化碳与氢气反应最终转化为甲烷,该方法可以清除剧毒气体CO,从而保护环境,D正确。7.C由题图可知,2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g)放热483.6kJ,A项中未指明反应物的物质的量,A错误;氢气的燃烧热ΔH=-(483.6+88)2kJ·mol-1=-285.8kJ·mol-1,B错误;由盖斯定律可知,火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)+O2(l)2H2O(g)ΔH=-(483.6-2×0.92-6.84)kJ·mol-1=-474.92kJ·mol-1,C正确;H2O(g)H2O(l)ΔH=-882kJ·mol-1=-44kJ·8.【答案】(1)①Ⅰ②C2H6(g)+3H2(g)+2CO(g)2C2H4(g)+2H2O(g)ΔH=-76kJ·mol-1(2)-51.7(3)+135.6【解析】(1)②根据盖斯定律,由Ⅰ×2-Ⅱ可得反应C2H6(g)+3H2(g)+2CO(g)2C2H4(g)+2H2O(g),则该反应的ΔH=(+177kJ·mol-1)×2-(+430kJ·mol-1)=-76kJ·mol-1。(2)H2燃烧的热化学方程式为①H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1;CH3OH燃烧的热化学方程式为②CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.5kJ·mol-1;③CH3OH(l)CH3OH(g)ΔH=+35.2kJ·mol-1;④H2O(l)H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1。根据盖斯定律,由①×3-②+③+④,得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=-51.7kJ·mol-1。(3)根据盖斯定律,由①-2×②可得:2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)ΔH=(-127.4+2×131.5)kJ·mol-1=+135.6kJ·mol-1。9.【答案】(1)NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)ΔH＝－234kJ·mol－1(2)H2Se(g)=Se(s)＋H2(g)ΔH＝－81kJ·mol－1(3)①ClOeq\o\al(－,4)②3ClO－(aq)=ClOeq\o\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－117kJ·mol－1【解析】(1)根据图甲可知，此反应是放热反应，热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝(134－368)kJ·mol－1＝－234kJ·mol－1。(2)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性逐渐降低，能量逐渐增大，则可确定a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧元素。b代表硒元素，生成1molH2Se(g)的ΔH=Se(s)＋H2(g)ΔH＝－81kJ·mol－1。(3)D中氯元素的化合价为＋7价，应为ClOeq\o\al(－,4)；利用生成物的总能量减去反应物的总能量求得ΔH＝(63－60×3)kJ·mol－1＝－117kJ·mol－1，写出热化学方程式即可。10.【答案】(1)-1815.0B(2)-99+41【解析】(1)根据盖斯定律,由14×(①×5-③)得②:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)ΔH2=14×[(-1632.4kJ·mol-1)×5-(-902.0kJ·mol-1)]=akJ·mol-