2023届新高考一轮复习化学能与热能作业(1).docx

化学能与热能1.著名的Vanviel反应为，下列说法错误的是( )A.该反应将化学能转变为光能B.该反应原理应用于废气处理，有利于环境保护和资源再利用C.每生成，转移个电子D.均属于弱电解质2.下列热化学方程式中，正确的是( )A.甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为B.500、30MPa下，将和置于密闭容器中充分反应生成放热19.3kJ，其热化学方程式为C.HCl和NaOH反应的中和热，则和反应的中和热D.在101kPa时，完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为3.已知： 下列推断正确的是( )A.若CO的燃烧热为，则的燃烧热为B.反应的C.若反应的反应物总能量低于生成物总能量，则D.若等物质的量的CO和完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则4.为减少温室气体的排放，科学家研究出以为催化剂的光热化学循环分解的反应，反应机理及部分分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )A.该反应中，光能和热能转化为化学能B.反应过程中没有电子的转移C.使用作催化剂可降低反应的焓变，从而提高化学反应速率D.分解反应的热化学方程式为5.如图是1 mol金属镁和卤素单质反应的（单位：）示意图，反应物和生成物均为常温时的稳定状态。下列选项不正确的是( )A.由图可知，B.反应的C.电解制Mg是吸热反应D.化合物的热稳定性顺序：6.已知：下列说法正确的是( )A.B.C.D.7.某种含二价铜微粒的催化剂可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图1所示，反应历程中不同态物质体系所含的能量如图2所示。下列说法错误的是( )A.总反应的焓变B.中间态到中间态发生的是氧化还原反应C.中间态到中间态的变化过程中有OH键的形成D.总反应的化学方程式为8.某科学家利用二氧化铈在太阳能作用下将转变成。其过程如下：下列说法错误的是( )A.该过程中没有被消耗B.该过程实现了太阳能向化学能的转化C.D.以CO和构成的碱性燃料电池的负极反应式为9.关于下列的判断正确的是( )A.B.C.D.10.氢卤酸的相关能量关系如图所示。下列说法错误的是( )A.相同条件下，HCl的比HBr的小B.已知HF气体溶于水放热，则HF的C.相同条件下，HC的与H的一样大D.一定条件下气态原子生成1 mol HX键放出kJ能量，则该条件下11.下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )A.已知，则氢气的燃烧热为B.已知C（石墨，s）=C（金刚石，s），则金刚石比石墨稳定C.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式D.已知，则12.如图是金属镁和卤素单质反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( )A.卤素单质与Mg的反应均为放热反应B.用电子式表示的形成过程：C.热稳定性：D.由图可知此温度下与反应的热化学方程式为13.分子筛常用于有机反应的催化，环己烯分子筛催化环己烯芳构化反应进程中能量的变化如图所示：其中：已知：R为环己烯吸附在分子筛上形成的配合物，TS代表过渡态，Int为中间产物，P为产物苯吸附在分子筛上。下列说法正确的是( )A.TS1Intl的反应为消去反应B.环己烯芳构化反应为C.升高温度，反应速率变化最大的步骤为Int3TS4D. 发生芳构化生成时，可能得到的中间产物为或14.氮和碳的氧化物分别是造成大气污染、温室效应的主要物质。请回答下列问题：（1）的反应历程由两步基元反应组成，相关信息如下（为活化能）：第一步：第二步：则_。（2）相关物质的燃烧热、化学键的键能如表所示：物质CO燃烧热/285.8283.0890.3化学键HHC=OC0HOCHNNNH4367451076463413946391转化为的反应的_。转化为合成气的反应的_。15.（1）以为原料生产重要的高效氮肥尿素，涉及反应的反应过程中能量变化示意图如图1所示：（1）写出第一步反应的热化学方程式已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤，可判断_（填“>”“<”或“=”）。（2）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了丙烷在六方氮化硼催化剂表面氧化脱氢制丙烯的反应历程，部分历程如图2所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。该历程中决速步骤能垒（活化能）为_eV。该历程中最低能垒对应步骤的化学方程式为_。该历程之后可能发生反应的化学方程式为_。16.NO氧化反应分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图1。（1）决定NO氧化反应速率的步骤是_（填“”或“”）。（2）在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为和（>），测得随t（时间）的变化曲线如图2。转化相同量的NO，在温度_（填“”或“”）下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图（图1）分析其原因_。答案以及解析1.答案：AD解析：由反应条件知，反应过程中，光能转化为化学能，A错误；硫化氢属于有毒气体，该反应消耗硫化氢，可用于废气处理，有利于环境保护和资源再利用，B正确；在该反应中，只有S元素的化合价升高，从-2价到0价，每消耗12mol硫化氢，转移24mol电子，生成，即每生成转移个电子，C正确；属于弱酸，是弱电解质，不属于电解质，D错误。2.答案：D解析：A项，甲烷的燃烧热为，要生成液态水，甲烷燃烧的热化学方程式可表示为，错误；B项，由于反应为可逆反应，则1mol完全反应放热大于38.6kJ，其热化学方程式为，错误；C项，中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，其衡量标准是生成的水为1mol，故无论稀和反应生成的水是几摩尔，其中和热恒为，错误；D项，在101kPa时，2g的物质的量为1mol，完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为，正确。3.答案：B解析：氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，而反应、中的水是气态，A项错误。根据盖斯定律，由反应-反应得，B项正确。若反应的反应物总能量低于生成物总能量，则该反应是吸热反应，C项错误。放热反应焓变是负值，则放出的热量越多，焓变越小，所以若等物质的量的CO和完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则，D项错误。4.答案：A解析：由题图可知，该反应中光能和热能均转化为化学能，A项正确。由题图可知反应过程中有电子的转移，且二氧化碳最终转变为一氧化碳，发生了还原反应，有电子的转移，B项错误。催化剂不能改变反应的焓变，但可降低反应的活化能，增大化学反应速率，C项错误。分解反应的热化学方程式为，D项错误。5.答案：D解析：由题图可得，。根据盖斯定律，由-得，A项正确。根据盖斯定律，由-得，B项正确。由题图可知Mg和反应生成为放热反应，故电解制Mg是吸热反应，C项正确。均为离子晶体，离子半径大小关系为，离子半径越小，与的作用力越强，所以化合物的热稳定性强弱顺序为，D项错误。6.答案：B解析：有正、负之分，比较时要连同“+”“-”在内一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较。将题给4个已知反应分别命名为反应1、反应2、反应3、反应4，与所对应的反应均为放热反应，由盖斯定律可知6×反应1+反应2+反应3=反应4，所以，则，B项正确，A、C、D项错误。7.答案：D解析：反应热只与反应的起始态和终态有关，与反应过程无关，反应物的总能量高于生成物的总能量，总反应为放热反应，A项不符合题意；中间态到中间态发生的反应为，铜由+2价变为+1价，化合价降低，故中间态到中间态发生的是氧化还原反应，B项不符合题意；中间态到中间态有生成，故此变化过程中有OH键的形成，C项不符合题意；分析题图1知，总反应的化学方程式为，D项符合题意。8.答案：D解析：利用将转变为、CO的过程分两步进行，反应消耗的物质的量与反应生成的物质的量相同，因此该过程中没有被消耗，A项正确。该过程将太阳能转化为化学能，B项正确。由题图可得三个热化学方程式：，根据盖斯定律，由+得，C项正确。CO是燃料，在负极上发生氧化反应，结合生成，电极反应式为，D项错误。9.答案：B解析：形成化学键要放出热量，第二个反应是盐类的水解反应，是吸热反应，A项错误；是负值，是正值，B项正确；酸碱中和反应是放热反应，C项错误；第四个反应（醋酸是弱酸，电离吸热）放出的热量小于第三个反应，但和都是负值，则<，D项错误。10.答案：A解析：由题图可知，是气态卤化氢断裂化学键生成气态卤素原子和氢原子的焓变，断裂化学键需要吸收能量，即>0卤素的非金属性越强，HX键就越稳定，断裂HX键需要吸收的能量就越多，因非金属性Cl>Br，所以断裂HCl键吸收的能量比断裂HBr键吸收的能量多，则相同条件下HCl的比HBr的大，A项错误。由题图可知，HF（g）溶于水的过程分两步：，两个热化学方程式相加得总过程的热化学方程式，则，因电离过程吸收热量，即，所以，则，因电离过程吸收热量，即，所以，B项正确。HCl气体和HI气体溶于水的过程中均存在气态氢原子失去电子形成气态，气态溶于水形成（aq）的过程，该过程的总焓变为，则相同条件下HCl的与HI的一样大，C项正确。根据一定条件下气态原子生成1 molHX键放出kJ能量，则存在热化学方程式，由题图知，则，D项正确。11.答案：C解析：燃烧热指的是在25，101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，A中生成的不是稳定的氧化物，故不是氢气的燃烧热，故A错误；由C（石墨，s）=C（金刚石，s），可知反应吸热，即石墨的能量低于金刚石，而能量越低物质越稳定，故石墨比金刚石稳定，故B错误；在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热，20.0 g NaOH的物质的量，与稀盐酸完全中和生成0.5mol水，此时放出热量28.7kJ，故当生成1mol水时放热57.4kJ，故该反应中和热的热化学方程式为，故C正确；反应和反应均为放热反应，均小于0，多于，则，故D错误。12.答案：AD解析：13.答案：BD解析：观察TS1及Int1的结构简式可知TS1Int1的反应应为取代反应，A错误；根据题图中的结构简式可知环己烯芳构化反应为，B正确；升高温度，反应速率变化最大的步骤应该是活化能最大的步骤，由题图可知，应该是RTS1的反应，C错误；由环己烯芳构化的反应进程可知，发生芳构化生成时，可能得到中间产物为或，D正确。14.答案：（1）-113（2）-270；+250.1解析：（1）反应的焓变等于正反应的活化能-逆反应的活化能，则第一步基元反应为；第二步基元反应为。（2）计算反应热时需要注意物质的状态，若热化学方程式中是气态，应利用键能计算反应热；若热化学方程式中是液态，应利用燃烧热计算反应热。的，切勿弄错分子中化学键的个数或忽略方程式中分子式前的化学计量数。根据燃烧热写出如下热化学方程式：.；.；.。根据盖斯定律知i-3×-得。15.答案：（1）；（2）1.73；（或）；解析：（1）由第一步反应的能量变化示意图可知，第一步反应的热化学方程式为。两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤，说明第二步反应是慢反应，控制总反应速率，即第二步反应速率小于第一步反应速率，故第二步反应的活化能较第一步反应的活化能大。（2）该反应历程中的决速步骤为慢反应，活化能越大，反应速率越小，根据题图2，活化能最大的为过渡态，能垒（活化能）为1.73eV。该历程中最低能垒对应步骤的化学方程式为或。该历程中的产物之一为过氧化氢，其不稳定易分解，故该历程之后可能发生的反应为。16.答案：（1）（2）；，温度升高，反应I平衡逆移，减小；浓度降低的影响大于温度对反应速率的影响解析：（1）根据反应过程能量变化示意图可知，反应I的活化能较低，反应速率较大；反应的活化能较高，反应速率较小。故决定NO氧化反应速率的步骤是反应。（2）由题图2可知，当消耗相同量的NO时，温度为时消耗的时间更长。由题图1可知，反应和均为放热反应，但反应的活化能较低，外界条件变化后能迅速达到平衡，温度升高，反应平衡逆向移动，减小；而反应活化能较高，反应速率小，减小对反应速率的影响大于温度升高的影响。