统考版2023版高考化学一轮复习课时作业18化学能与热能.pdf

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1、课 时 作 业 1 8 化 学 能 与 热 能 O 一 oQ Qo一、选 择 题 1.我 国 拥 有 完 全 自 主 知 识 产 权 的 氢 燃 料 电 池 轿 车“超 越 三 号”，已 达 到 世 界 先 进 水 平,并 加 快 向 产 业 化 的 目 标 迈 进。氢 能 具 有 的 优 点 包 括（）原 料 来 源 广 易 燃 烧、热 值 高 储 存 方 便 制 备 工 艺 廉 价 易 行 A.B.C.D.2.根 据 如 图 所 示 的 反 应 判 断，下 列 说 法 中 错 误 的 是（）CO,碳 酸 钙 的 热 分 解 示 意 图 A.O）z（g）和 CaO（s）的 总 能 量 大 于

2、 CaCO3（s）的 总 能 量 B.该 反 应 的 焙 变 大 于 零 C.该 反 应 中 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 能 发 生 的 反 应 均 为 吸 热 反 应 3.中 国 学 者 在 水 煤 气 变 换 C0（g）+Hz0（g）=C02（g）+H2（g）A M 中 突 破 了 低 温 下 高 转 化 率 与 高 反 应 速 率 不 能 兼 得 的 难 题，该 过 程 是 基 于 双 功 能 催 化 剂（能 吸 附 不 同 粒 子）

3、催 化 实 现 的。反 应 过 程 示 意 图 如 下：匚 催 化 剂 oH OC O下 列 说 法 正 确 的 是（）A.过 程 I、过 程 HI均 为 放 热 过 程 B.过 程 III生 成 了 具 有 极 性 共 价 键 的 上、CO?C.使 用 催 化 剂 降 低 了 水 煤 气 变 换 反 应 的 A D.图 示 过 程 中 的 H Q 均 参 与 了 反 应 过 程 4.在 一 定 温 度 时，岫 与 上 反 应 过 程 中 能 量 变 化 的 曲 线 如 图，下 列 叙 述 正 确 的 是（）A.该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为：N2+3H22NH3 A J-9 2

4、kJ mol-1B.a 曲 线 是 加 入 催 化 剂 时 的 能 量 变 化 曲 线 C.加 入 催 化 剂，该 化 学 反 应 的 放 热 减 少 D.反 应 物 的 总 能 量 高 于 生 成 物 的 总 能 量 5.利 用 含 碳 化 合 物 合 成 燃 料 是 解 决 能 源 危 机 的 重 要 方 法，已 知 CO（g）+2H2（g）:CH：QH（g）反 应 过 程 中 的 能 量 变 化 情 况 如 图 所 示，曲 线 I和 曲 线 H 分 别 表 示 不 使 用 催 化 剂 和 使 用 催 化 剂 的 两 种 情 况。下 列 判 断 正 确 的 是（）A.该 反 应 的/片+9

5、1 kJ,mol-1B.加 入 催 化 剂，该 反 应 的 变 小 C.反 应 物 的 总 能 量 大 于 生 成 物 的 总 能 量 D.如 果 该 反 应 生 成 液 态 QhOH,则 增 大 6.某 反 应 使 用 催 化 剂 后，其 反 应 过 程 中 能 量 变 化 如 图。下 列 说 法 错 误 的 是（A.总 反 应 为 放 热 反 应 2B.使 用 催 化 剂 后，活 化 能 不 变 C.反 应 是 吸 热 反 应，反 应 是 放 热 反 应 D.7.实 验 测 得：101 kPa时，1 mol H?完 全 燃 烧 生 成 液 态 水，放 出 285.8 kJ的 热 量；1 m

6、olCH,完 全 燃 烧 生 成 液 态 水 和 CO”放 出 890.3 kJ的 热 量，下 列 热 化 学 方 程 式 的 书 写 正 确 的 是()CH式 g)+202(g)=C02(g)+2Hz0(l)AQ+89 0.3 kJ moK1(2)CH.,(g)+202(g)=C02(g)+2H20(l)=一 890.3 kJ mol-1CH.,(g)+202(g)=C02(g)+2HQ(g)A/=-890.3 kJ mol-1 2H2(g)+O2(g)=21U)a)=-571.6 kJ mol 1A.仅 有 B.仅 有 C.仅 有 D.全 部 符 合 要 求 8.已 知：2H2(g)+02

7、(g)=2H20(g)/%CH2=C H2(g)+302(g)=2H?0(g)+2c0?(g)2CH3CH3(g)+7O2(g)=6 H20(g)+4C0,(g)及 CuO(s)+H2(g)=C u(s)+H；0(g)A H 2Cu(s)+02(g)=2Cu0(s)X 压 CH2=C H2(g)+H2(g)=C H3CH3(g)下 列 关 于 上 述 反 应 熔 变(心 的 判 断 正 确 的 是()A.XHK0,吊 0B.匕 压 0,HKQC.D.2 A=4+2 一；9.依 据 图 示 关 系，下 列 说 法 不 正 确 的 是()-393.5 kJ-morA.石 墨 燃 烧 是 放 热 反

8、 应 3B.1 mol C(石 墨)和 1 mol CO分 别 在 足 量 6 中 燃 烧，全 部 转 化 为 CO2,前 者 放 热 多 C.C(石 墨，s)+C02(g)=2C0(g)X H=X H一&凡 D.化 学 反 应 的，只 与 反 应 体 系 的 始 态 和 终 态 有 关，与 反 应 途 径 无 关 10.已 知：2H20(l)=2H2(g)+02(g)A+571.0 kJ mol-1o 以 太 阳 能 为 热 源 分 解 Fe30 经 热 化 学 铁 氧 化 合 物 循 环 分 解 水 制 1卜 的 过 程 如 下：过 程 I：2Fe304(s)=6FeO(s)+02(g)A

9、=+313.2 kJ mol-1过 程 II：下 列 说 法 不 正 确 的 是()A.过 程 I 中 每 消 耗 232 g FeQ*转 移 2 mol电 子 B.过 程 n 的 热 化 学 方 程 式 为 3FeO(s)+0(1)=H2(g)+Fe3O4(s)“=+128.9 kJ,mol 1c.过 程 i、n 中 能 量 转 化 的 形 式 依 次 是 太 阳 能 一 化 学 能 一 热 能 D.铁 氧 化 合 物 循 环 制【卜 具 有 成 本 低、产 物 易 分 离 等 优 点 H.在 测 定 中 和 热 的 实 验 中，下 列 说 法 正 确 的 是()A.使 用 环 形 玻 璃

10、搅 拌 棒 是 为 了 加 快 反 应 速 率，减 小 实 验 误 差 B.为 了 准 确 测 定 反 应 混 合 溶 液 的 温 度，实 验 中 温 度 计 水 银 球 应 与 小 烧 杯 底 部 接 触 C.用 0.5 mol L-lNaOH溶 液 分 别 与 0.5 mol L 1的 盐 酸、醋 酸 溶 液 反 应，如 所 取 的 溶 液 体 积 相 等，则 测 得 的 中 和 热 数 值 相 同 D.在 测 定 中 和 热 实 验 中 需 要 使 用 的 仪 器 有：容 量 瓶、量 筒、烧 杯、温 度 计、环 形 玻 璃 搅 拌 棒 二、非 选 择 题 12.甲 烷 水 蒸 气 催 化

11、 重 整 是 制 高 纯 氢 的 方 法 之 一。(1)反 应 器 中 初 始 反 应 的 生 成 物 为 H2和 C02,其 物 质 的 量 之 比 为 4：1,甲 烷 和 水 蒸 气 反 4应 的 方 程 式 是。(2)已 知 反 应 器 中 还 存 在 如 下 反 应：i.CH.,(g)+H20(g)=C0(g)+3H.(g)XHii.CO(g)+H2O(g)=C 02(g)+/(g)A Hiii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)A 4iii为 积 炭 反 应，利 用 讶 和 计 算 A 时，还 需 要 利 用 _反 应 的 H。(3)反 应 物 投 料 比 采 用/2(H2O)：(

12、CH.)=4：b 大 于 初 始 反 应 的 化 学 计 量 数 之 比，目 的 是(选 填 字 母 序 号)a.促 进 CH,转 化 b.促 进 CO转 化 为 CO2c.减 少 积 炭 生 成(4)用 CaO可 以 去 除 C02 o上 体 积 分 数 和 CaO消 耗 率 随 时 间 变 化 关 系 如 下 图 所 示。从 力 时 开 始，Ik体 积 分 数 显 著 降 低，单 位 时 间 CaO消 耗 率(填“升 高”“降 低”或“不 变”)。此 时 C aO消 耗 率 约 为 35%,但 已 失 效，结 合 化 学 方 程 式 解 释 原 因：13.汽 车 尾 气 污 染 是 由 汽

13、 车 排 放 的 废 气 造 成 的 环 境 污 染。主 要 污 染 物 为 一 氧 化 碳、碳 氢 化 合 物、氮 氧 化 合 物 等，对 人 类 和 动、植 物 危 害 甚 大。解 决 汽 车 尾 气 问 题 的 主 要 方 法 是 研 究 高 效 催 化 剂 促 使 尾 气 中 的 一 氧 化 碳 和 氮 氧 化 物 反 应，转 化 成 无 污 染 的 氮 气 和 二 氧 化 碳。在 Co,的 催 化 作 用 下，CO(g)还 原 NQ(g)的 反 应 历 程 和 能 量 变 化 如 图 所 示(逸 出 后 物 质 认 为 状 态 不 发 生 变 化，在 图 中 略 去)。已 知 总 反

14、 应 的 化 学 方 程 式 为：CO(g)+N20(g)0 C02(g)+N2(g)5OE pimC O(g)逸 出 N2O(g)+CO(g)/J、+N2(g)与 Co+宜 S 2(g)Co*八 o/15.9 X r0.0 V 127.9/S jO N N+CO(g)-220.7+N2(g)0+N2(g)逸 出/Co+CO2(g)Co+J-，-358.6oco+N2(g)反 应 历 程 该 反 应 分 两 步 进 行：第 一 步：Co+(s)+N20(g)-Co0+(s)+N2(g)AAS=+15.9 kJ-mol-1；笫 二 步：_A Hi=_；(1)填 写 第 二 步 反 应 的 热 化

15、 学 方 程 式，并 根 据 反 应 历 程 图 计 算 的 数 值。(2)该 反 应 的 最 高 能 垒(活 化 能)为 o课 时 作 业 1 8 化 学 能 与 热 能 1.解 析：氢 能 是 易 燃 烧、热 值 高、原 料 来 源 广 的 新 能 源；但 它 也 有 储 存 难、制 备 成 本 高 等 缺 点，所 以 正 确 答 案 为 A。答 案：A2.解 析：碳 酸 钙 受 热 分 解 的 反 应 是 吸 热 反 应，焰 变 大 于 零，故 CO?(g)和 CaO(s)的 2-总 能 量 大 于 CaCQ,(s)的 总 能 量，A、B 项 说 法 正 确；在 CaCOs中，Ca和 C

16、 O 3 之 间 存 在 离 2-子 键，co;t中 C 与 0 之 间 存 在 共 价 键，故 反 应 中 有 离 子 键 断 裂 也 有 共 价 键 断 裂，旧 化 学 键 断 裂 需 要 吸 收 能 量，新 化 学 键 形 成 放 出 能 量，c 项 说 法 正 确；需 要 加 热 才 能 发 生 的 反 应 不 一 定 为 吸 热 反 应，如 碳 的 燃 烧 需 要 加 热，但 该 反 应 是 放 热 反 应，D 项 说 法 错 误。答 案：D63.答 案：D4.解 析：根 据 反 应 前 后 的 能 量 变 化 计 算 出 A=92 kJ mol，但 热 化 学 方 程 式 中 各

17、物 质 未 注 明 状 态，A 项 错 误；加 入 催 化 剂 后，活 化 能 降 低，所 以 b 曲 线 是 加 入 催 化 剂 时 的 能 量 变 化 曲 线，B 项 错 误；催 化 剂 只 改 变 反 应 历 程 不 影 响 反 应 物、生 成 物 的 总 能 量，故 该 反 应 放 出 的 热 量 不 变，C 项 错 误；由 图 像 可 知 反 应 物 的 总 能 量 高 于 生 成 物 的 总 能 量，D 项 正 确。答 案：D5.解 析：根 据 图 示，该 反 应 反 应 物 的 总 能 量 大 于 生 成 物 的 总 能 量，是 放 热 反 应，A 错 误，C 正 确；加 入 催

18、 化 剂 只 能 降 低 反 应 所 需 要 的 活 化 能，而 对 无 影 响，B 错 误；生 成 液 态 CH30H时，释 放 出 的 能 量 更 多，更 小，D 错 误。答 案：C6.解 析：由 题 图 可 知，反 应 是 吸 热 反 应，反 应 是 放 热 反 应，总 反 应 是 放 热 反 应，且 A A+丛，A、C、D 项 正 确；使 用 催 化 剂 能 降 低 反 应 所 需 的 活 化 能，B 项 错 误。答 案：B7.答 案：B8.解 析：氢 气、有 机 物 燃 烧 的 反 应 均 是 放 热 反 应，()、4HK3 反 应 为 吸 热 反 应，A 0,A 项 和 B 项 错

19、 误；根 据 盖 斯 定 律 有 X 2+=，故 4=2C 项 错 误；由 盖 斯 定 律 可 知 D 项 正 确。答 案：D9.解 析：由 题 图 知，石 墨 燃 烧 的=393.5 kJ-mor,为 放 热 反 应，A 项 正 确；根 据 图 示，1 mol石 墨 完 全 燃 烧 转 化 为 COz,放 出 393.5 kJ热 量，1 mol CO完 全 燃 烧 转 化 为 C02,放 出 283.0 kJ热 量，故 石 墨 放 热 多，B 项 正 确；由 题 图 知，C(石 墨，s)+02(g)=C 02(g)XH、CO(g)02(g)=C 02(g),如 根 据 盖 斯 定 律，由 第

20、 一 个 反 应 一 第 二 个 反 应 X 2,可 得 C(石 墨，s)+C02(g)=2C0(g)=一 2 人，C 项 错 误；根 据 盖 斯 定 律，化 学 反 应 的/取 决 于 反 应 物 和 生 成 物 的 总 能 量 的 相 对 大 小，只 与 反 应 体 系 的 始 态 和 终 态 有 关，与 反 应 途 径 无 关，1)项 正 确。答 案：C10.解 析：过 程 I 中 每 消 耗 232 g Fe?。,反 应 生 成 0.5 mol 02,转 移 0.5X4 mol=2 mol电 子，故 A 正 确：由 盖 斯 定 律 可 知，总 反 应 一 过 程 I反 应 X：得 过

21、程 U 反 应，3FeO(s)7+H20(1)=H2(g)+Fe304(s)则 A/=+571.0 kJ morx1 一(+313.2 kJ mol-)X；=+128.9kJ moir,故 B 正 确；过 程 1和 进 程 II都 是 吸 热 反 应，过 程 I是 将 光 能 转 化 为 热 能，热 能 转 化 为 化 学 能，过 程 H 中 能 量 转 化 的 形 式 还 是 热 能 转 化 为 化 学 能，故 C错 误；铁 氧 化 合 物 循 环 制 上 以 太 阳 能 为 热 源 分 解 FesO”以 水 和 FesO,为 原 料，具 有 成 本 低 的 特 点，氢 气 和 氧 气 分

22、步 生 成，具 有 产 物 易 分 离 的 优 点，故 D 正 确。答 案：C11.答 案：A12.解 析：(2)反 应 iii中 有 固 体 碳 生 成，而 i、ii中 都 没 有 碳 参 与 反 应，所 以 必 须 有 一 个 有 碳 参 与 的 反 应 的 才 能 计 算 k答 案：(1)QL+2H2。健 堂“4H2+C02(2)C(s)+2H20(g)=C 02(g)+2H?(g)或 C(s)+C02(g)=2C0(g)(3)abc(4)降 低 CaO+CO2=CaCO3,CaC()3覆 盖 在 CaO表 面，减 少 了 CO2与 CaO的 接 触 面 积 13.解 析：(1)总 反

23、应 方 程 式 为 CO(g)+N2O(g)-CO2(g)+N2(g)；第 一 步 反 应 为 Co1(s)+N2O(g)-CoO(s)+N2(g)A=+15.9 kJ mol-1；第 二 步 反 应=总 反 应 一 第 一 步 反 应，所 以 第 二 步 反 应 为 Co(T(s)+C0(g)-Co+(s)+CO2(g)；据 图 可 知 该 反 应 初 始 时 的 相 对 能 量 为+15.9 kJ molT,末 态 的 相 对 能 量 为 一 358.6 kJ mol，所 以 该 反 应 的 A A=-358.6 kJ mol-1 15.9 kJ mol=-374.5 kJ mol-；(2)根 据 反 应 历 程 图 像 中 的 数 据 可 知，由 一 127.9 kJ mol-到+15.9 kJ mol7这 两 个 能 量 状 态 之 间 转 化 过 程 中 能 垒 最 高，为 143.8 kJ 小 01一、答 案：(1)Co0+(s)+C0(g)?Co+(s)+CO2(g)-374.5kJ mol-1(2)143.8kJ mol 18