2023届新教材高考化学一轮复习化学能与热能作业.pdf

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1、课时作业1 8化学能与热能一、单项选择题(本题包括6个小题，每小题只有1个选项符合题意)1.已知(g)+田(g)-CH 3c H 2c H 3 (g)A H=-157 kJ-m o。已知环丙烷(g)的燃烧热A H=-2 09 2 kJ-m oL,丙 烷(g)的燃烧热A”=-2 220 kJ m oL,1 m ol液态水蒸发为气态水的焰变为A=+44kJ.m ol 1则2 m oi氢 气 完 全 燃 烧 生 成 气 态 水 的(kJ-m olA为()A.-6 58 B.-48 2C.-329 D.-28 52.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A.已知：正 丁 烷(g)=异 丁 烷(g)

2、A/7 0,则正丁烷比异丁烷稳定B.已知：C2H 4(g)+302(g)=2 C O2(g)+2H2O (g)A H=-1 47 8.8 kJ-m oF1,则 C2H 4(g)的燃烧热 A”=-l 47 8.8 kJ.m oLC.已知：H+(叫)+0 H-(叫)=H20(1)A/=-57.3 kJ-m ol _1,则稀 Ba (O H)2(a q)和稀H 2S O 4(a q)完全反应生成1 m ol H20(1)时，放出57.3 kJ热量D.己知：S (s)+02(g)=S02(g)A/,；S (g)+02(g)=SO2(g)%,贝3.已知：2H 2(g)+O 2(g)=2 H2O (g)A

3、/=-48 3.6 kJ-m ol1；H 2(g)+S(g)=H 2s (g)A/7=-20.1 kJ-m ol 1,下列判断正确的是()A.若反应中改用固态硫，则消耗1 m ol S (s)反应放出的热量小于20.1 kJB.从焙变数值知，单质硫与氧气相比，更容易与氢气化合C.由知，水的热稳定性弱于硫化氢D.氢气的燃烧热为241.8 kJ-m o4.下列关于热化学反应的描述中正确的是()A.已知 H+(a q)+O H-(叫)=H2O (1)A/7=-57.3 kJ m oF1,则 H 2s。4和 Ba(O H)2 反应：H 2s 04(a q)+Ba (O H)2(a q)=B a S O

4、4(s)+2H2O (1)的反应热=2 X (-57.3)kJ-m oF1B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3O H(g)+1 O2(g)=C O2(g)+2H2(g)19 2.9 kJ-m oF1,则 CH 30H (g)的燃烧热为 19 2.9 kJ.m oC.H2(g)的燃烧热是 28 5.8 kJ-m o，则 2H 2O (g)=2 H2(g)+O2(g)A H=+57 1.6 kJ-m oD.葡萄糖的燃烧热是 2 8 00kJ-m o，则|C6H|2O6(s)+3O2(g)=3 C O2(g)+3H2O (1)A/=-l 400 kJ-m oP15.以T i O

5、2为催化剂的光热化学循环分解CO 2反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各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.C 02分解过程中存在所有I 日化学键断裂和新化学键的形成B.增大T i Ch 的表面积可提高催化效率C.该反应中化学能转化为光能和热能D.CO?分解反应的热化学方程式为2c Ch (g)=2 C 0 (g)+02(g)A/=+30kJ m or6.335 时，在恒容密闭反应器中1.00 m ol G oH i 8(1)催化脱氢的反应过程如下：反应 1：CWH18(1)WC10H 12(1)+3 H2(g)AWi反应 2：C,OHI 2(1)W

6、C10H 8 (1)+2 H2(g)H2测 得 G oH 12和 G oth 的产率制和垃(以物质的量分数计)随时间的变化关系及反应过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是()A.使用催化剂能改变反应历程B.更换催化剂后”、也会随之改变C.8 h时，反 应 1、2 都未处于平衡状态D.X.显著低于念，是由于反应2的活化能比反应1 的小，反 应 1 生成的G o H n 很快转变成C io Hg二、不定项选择题(本题包括4 个小题，每小题有1 个或2 个选项符合题意)7.一定条件下，在水溶液中1 m o l C IO；(x=0,1,2,3,4)的 能 量(k J)相对大小如图所示。下列有关说法

7、错误的是()工、理程玄C(+3,1 00)/、？(+5,6 4)/b/A (-1,0)-i+i+3+5 vT氯元素的化合价A.如图离子中结合H-能力最弱的是EB.如图离子中最稳定的是AC.C-B +D反应的热化学方程式为2 C IO2(a q)=C 1 O3(叫)+C 1 O(a q)A/=-7 6 k J m o lD.B f A+D的反应为吸热反应8.根据下图所得判断正确的是()图1矍 反应物C O(g)+HQ(g)量 比 一 一 一T A H=-41 k J-m o r 一一一k J.|生成物c 6；厨+H式g).反应过程已知：H20(g)=H20(1)H=-44k J-m oA.图1反

8、应为吸热反应B .图1反应使用催化剂时，不会改变其A”C.图2中若H2 O的状态为液态，则能量变化曲线可能为D.图 2 中反应为 C O2 (g)+H2(g)=C0 (g)+H2O(g)A/=+41 k J-m o l9.已知：2 H2 (g)+02(g)=2H2O(g)A Hi3 H2 (g)+F e2O3(s)=2 F e (s)+3 H2O(g)为32 F e(s)+2 O2 (g):=:F e2 O3 (s)A/33 2 A 1 (s)+2 02(g)=A12O3(S)A ft2 A l (s)+F e2O3(s)=A12O3(s)+2 F e(s)A/5下列关于上述反应熔变的判断正确

9、的是()A.A H,0,A”3 V o B.A“5 0，H3C.A”I=A 42+A”3 D.A 43=A M+A 451 0.氮及其化合物的转化过程如图1所示,其中图2为反应过程中能量变化的曲线图。下列分析合理的是()I能量/(kJ-mor1)可磅Cl。里 茨 二N2NH3反应过.图2A.N2和 氏 被吸附在催化剂a表面发生反应B.反应的热化学方程式为N2 (g)+3 H2(g)=2N H3(g)”=-9 2 k J-m oC.反应中，转 移1.2 5 m o l电子时消耗NH3的体积为5.6 LD.催化剂a、b能提高反应速率和平衡转化率三、非选择题1 1 .(1)科学家研究利用铁触媒催化合

10、成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“a d”表示，对图中线间距离窄小的部分，其能量差用号=的方式表示。由图可知合成氨反应N2 (g)+3 H2(g)-2 NH3(g)的=k J.m o F1,反应速率最慢的步骤的化学方程式为反应历程(2)已知 C H4(g)+H2 O(g)w 3 H2 (g)+C O (g)AHiF eO(s)+H2(g)W F e(s)+H2O(g)A/2F eO(s)+C O (g)W F e(s)+C O2(g)小则 C HMg)+4F eO(s)为F e(s)+2 H2O(g)+C O2(g)的 AH=(用含 A Hi、Hi、的式子表示)。1 2 .

11、氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。(1)上图是N2 (g)和H2 (g)反应生成1 m o l NH3(g)过程中能量变化示意图，请写出N 2和 田 反应的热化学方程式：(2)NO与C O反应的热化学方程式可以表示为2 N O (g)+2 CO (g)0 2 co 2 (g)+N2(g)H=a k J m o l1,但该反应的速率很小，若使用机动车尾气催化转化器，尾气中的NO与C O可以转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后，a(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)用N%催化还原N O,可以消除氮氧化物的污染。例如：4 N H3(g)+3

12、 O2(g)=2N2(g)+6 H2O (g)H|=-ak J-m o r i N 2 (g)+O 2 (g)=2 N 0 (g)=b k J m o l 1 若1 m o l N H 3还原NO至N 2,则该反应过程中的反应热A“3=k J-m o1(用含a、b的式子表示)。(4)已知下列各组热化学方程式F e z。？(s)+3 C0 (g)=2 F e (s)+3 CCh(g)A/,=-2 5 k J m o l1 3 F e2O3(s)+C 0 (g)=2 F e3O4(s)+CO 2 (g)A/2-4 7 k J-m o l-1F e 3 O 4 (s)+C 0 (g)=3 F e O

13、 (s)+C O2(g)A W3=+6 4 0 k J-m o l-1请写出F e O (s)被CO (g)还原成F e (s)和CO 2 (g)的热化学方程式：1 .解析：已知反应为(g)+H 2 (g)-C H3 cH 2 cH 3 (g)/；!=-1 5 7 k J m o l o 反应：(g)+4.5 0 2 (g)=3C O2(g)+3 H2O (1)2=2 0 9 2 k J m o l 反应：CH 3 cH 2 cH 3 (g)+5 O2(g)=3C O2(g)+4 H2O (1)A/3=-2 2 2 0 k J m o F1,反应：H2O (1)=H2O (g)A/4=+4 4

14、 k J-m o l 1,则由盖斯定律，反应一反应+反应+反应得到反应：H2(g)+0.5 0 2 (g)=H2O (g)A H,A W=A/71-A W2+A/3+A f t-2 4 1 k J-m o P1,则2 m o l氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为2 H 2 (g)+O2(g)=2H2O (g)A/=-4 8 2 k J-m o F1,B 正确。答案：B2 .解析：正丁烷转化为异丁烷的反应为放热反应，说明等物质的量的异丁烷的能量比正丁烷低，物质能量越低越稳定，A项错误；燃烧热为1 m o l纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，已知热化学方程式中生成物水为气态，则对应的”

15、不是C2 H 4 (g)的燃烧热，B项错误；反应还生成了 BaS 0 4 (s),放热应大于5 7.3 k J,C项错误；两个反应均是放热反应，S (g)完全燃烧时放热更多，故则D项正确。答案：D3 .解析：固体变为气体，吸收热量，若反应中改用固态硫，则消耗1 m o l S (s)反应放出的热量小于2 0.1 k J,A项正确；由热化学方程式可知，1 m o l 氢气与氧气反应放出的热量比1 m o l 氢气与硫反应放出的热量多2 2 1.7 k J,说明氧气与单质硫相比更容易与氢气化合，B 项错误；无法直接比较热稳定性，C 项错误；燃烧热为标准状况下，1 m o l 纯物质完全燃烧生成稳定

16、氧化物所放出的热量，反应生成的是气态水而不是液态水，D项错误。答 案:A4 .解析：反应过程中除了 H+和 0K反应放热，BaS CU 沉淀的生成也伴随有反应热的变化，即 H 2 so 4 和 Ba(O H)2 反应的反应热A H W 2 X (-5 7.3)k J-m o l】，故 A错误;CH 3 0 H(g)的燃烧热为1 m o l 甲醇蒸气燃烧转化为二氧化碳和液态水放出的热量，不能生成氢气，故 B 错误；H2(g)的燃烧热是 2 8 5.8 k J m o l1,贝 U 2 H 2 (g)+O 2 (g)=2H2O (1)H=-5 7 1.6 k J-m o F1,2 H2O (1)=

17、2H2(g)+O2(g)+5 7 1.6 k J-r n o l-1,故 C 错误；由葡萄糖的燃烧热是2 8 0 0 k J-m o i 可知，0.5 m o l 葡萄糖完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为 1 4 0 0 k J,即g C6 H l 2 O 6(s)+3 O 2(g)=3 CO 2(g)+3 比0(1)A/=-1 4 0 0 k J m o lr,故 D正确。答案：D5 .解析：CO?分解生成C O和 0 2 的过程中，过程C O 2 中只断裂一个碳氧双键，并不是所有化学键断裂，A 错误；增 大 T i Ch的比表面积就增大了 T i O?的接触面积和吸附能力，可提高催化效率

18、，B 正确；从图示可以看出，光能和热能转化为化学能，C 错误；从图中键能数据可计算出，CO 2分解反应的婚变=(2X 1 598-2X 1 072-496)k J-m o r =+556k J m o l1,D 错误。答案：B6.解析：使用催化剂，降低了反应的活化能，改变了反应历程，A 项正确；使用催化剂，不能改变反应物和生成物的总能量，即不能改变反应的焙变(“),B 项错误；8 h之后,GOH 8的产率还在增加，说明反应2 未达平衡，而C|OH 8是由GOH I2转化而来的，且 Ci o H n的产率几乎保持不变，说明反应1 也未达平衡，C 项正确；由图像可以看出反应2 的活化能低于反应1

19、的活化能，故反应1 生成的Ci o H n 快速转化为C10H 8,从而使X I 显著低于X 2,D项正确。答案：B7.解析：酸根离子对应的酸越弱，结合氢离子能力越强，E 对应的是高氯酸根离子，高氯酸是最强的无机酸，酸根离子结合氢离子能力最弱，故 A正确；能量越低越稳定，A最稳定，故 B 正确；A H=生成物的总能量一反应物的总能量=64+602X 100=-76 k J m o lr,故 C 正确；3C1O (aq)=2 C P(aq)+C1O3(aq)的 =生成物的总能量一反应物的总能量=反应物的键能之和一生成物的键能之和=0+6 4-3 X 6 0=-116 k J m o l1,B-A

20、+D 的反应为放热反应，故 D 错误。答案：D8.解析：由图1 曲线变化可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，故该反应为放热反应，A 项错误；催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应的蛤变，B 项正确；结合图 1 和图2 可得出热化学方程式：C O2(g)+H2(g)=C O(g)+H2O (g)H=+41k J m o l1,D 项正确；由已知信息及D 项分析中的热化学方程式，结合盖斯定律可得：C O2(g)+H 2(g)=C O(g)+H 2O (1)A/=-3 k J m o l1,该反应为放热反应，而图 2中的曲线表示的是吸热反应，C 项错误。答案：BD9.解析：根据已学知识，式是燃

21、烧反应，属于典型的放热反应，F 0；W X式一式可得式：2F e (s)+3 3O2(g)=Fe2O3(s)A/73=5 AW 1-A/2,由于，0,所以 Ae vO,A 正确。2A/7i=f (A42+为),C错误。式是铝热反应，属于典型的放热反应，则A MO,式3+式可得式：2Al(s)+O 2(g)=Ab O 3(s)(=”3+%,由于 AH s c O,AH s c O,则AH O,所以/公小(负值的绝对值大的反而小)，B正确。$=%-m，D错误。答案：AB10.解析：由图1可知，N?和H 2都被吸附在催化剂a的表面上发生反应，A正确；由图2知反应的热化学方程式中，N H=(508-6

22、00)k J m o r1-92 k J-m o l B正确；由图1知，反应是N H 3被02氧化为NO的过程，发生反应4N H 3+5O 2里 里4N O+6H2O,计算知，转 移1.25 m o l电子时，消耗标准状况下NE的体积为5.6 L,C错误；催化剂只能改变化学反应速率，不能提高反应的平衡转化率，D错误。答案：AB1311.解析：(1)根据图可知N2(g)+2 H2(g)W N H 3(g)H=-46 k J-m o l j故N 2(g)+3H2(g)-2N H3(g)的H=-92k J-m o i r。活化能越高，反应越慢，从图中可以看出N ad+3H ad-N H ad+2H

23、ad的反应活化能最大。(2)利 用 盖 斯 定 律 可 知+3A/72+A/31,答案：(1)-92 N,d +3H ad W N H ad +2H ad(2)AH|+3A“2+AH 312.解析：(1)N 2和H 2反应的热化学方程式：N2(g)+3H2(g)-2N H3(g)AH-92 k J m o l o (2)催化剂只改变反应速率，不改变反应的反应热，所以2N 0(g)+2CO(g)w 2c Ch (g)+N 2(g)H=k J-m o，使用机动车尾气催化转化器后，a不变。(3)一X 3 得 4N H 3(g)+6N O(g)=5 N 2(g)+6 H 2 O S)AHL3AH 2=(3/r-a)k J m o ll若1 mol NH3还原N O至N2,则该反应过程中的反应热A H 3=g y klm o L。(4)一X/一X：得F eO(s)被C O(g)还原成F e(s)和C O2(g)的热化学方程式：F eO(s)+C O (g)=F e(s)+C O2 (g)A/7=-2 1 8 kJ-mol o答案：(l)N2(g)+3 H2(g)w2 NH3(g)A/=-92 kJ-moF1(2)不变(3)失 工(4)F eO(s)+C O (g)=Fe (s)+C O2(g)=-2 1 8 kJ-mo