课后限时集训18 化学能与热能 （人教版 高中化学必修一练习题）.DOC

1、 1 化学能与热能 (建议用时：35 分钟) 1(2019 海淀区模拟)过氧化氢分解反应过程中，能量变化如图所示。下列说 法正确的是( ) A催化剂可以改变 H2O2分解反应的焓变 BMnO2或 FeCl3可以催化 H2O2分解反应 C催化剂不能改变反应路径 DH2O2分解是吸热反应 答案 B 2(2019 玉山一中月考)全球气候变暖给人类的生存和发展带来了严峻的挑 战，在此背景下，“新能源”“低碳”“节能减排”“吃干榨尽”等概念愈来愈 受到人们的重视。下列有关说法不正确的是 ( ) A太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源” B“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料 C如图，甲烷经

2、一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”思想 D让煤变成合成气，把煤“吃干榨尽”，实现了煤的清洁、高效利用 答案 B 3(2019 开封一模)根据表中的信息判断下列说法错误的是 ( ) 2 物质 外观 熔点 燃烧热/(kJ mol 1) 金刚石 无色，透明固体 ？ 395.4 石墨 灰黑，不透明固体 ？ 393.5 A由表中信息可得如图所示的图像 B由表中信息知 C(石墨，s)=C(金刚石，s) H1.9 kJ mol 1 C由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点低于石墨的熔点 D表示石墨燃烧热的化学方程式为 C(石墨，s)1/2O2(g)=CO(g) H 393.5 kJ mol 1 答

3、案 D 4(2019 池州模拟)下列关于热化学反应的描述中正确的是( ) A 已知 NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJ mol 1， 则 含 40.0 g NaOH 的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出 57.3 kJ 的热量 B CO(g)的燃烧热是 283.0 kJ mol 1， 则 2CO 2(g)=2CO(g)O2(g)反应的 H (2283.0)kJ mol 1 C1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 D在 101 kPa 时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出 285.8 kJ 热量，氢气燃 烧的热化学方程式表示

4、为 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H285.8 kJ mol 1 B A 项，醋酸为弱酸，电离时要吸热，放出的热量应小于 57.3 kJ；C 项， 甲烷的燃烧热指的是CH4燃烧生成液态H2O； D项， 反应中的H应为285.8 2 kJmol 1。 教师用书独具 (2019 辽宁五校联考)下列示意图表示正确的是( ) A B 3 C D AA 图表示 Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g) H126.7 kJ mol 1 反应的能量变化 BB 图表示碳的燃烧热 C实验的环境温度为 20 ，将物质的量浓度相等、体积分别为 V1、V2的 H2SO4、NaOH 溶液混合，

5、测量混合液温度，结果如图 C(已知：V1V260 mL) D已知稳定性顺序：BAC，某反应由两步反应 ABC 构成，反应 过程中的能量变化曲线如图 D(E1、E3表示两反应的活化能) D A 图中反应物的总能量比生成物的总能量高，为放热反应，而题给反应 为吸热反应， A 项错误； C 的燃烧热是指 1 mol C 完全燃烧生成 CO2时的反应热， B 项错误；H2SO4、NaOH 溶液的物质的量浓度相等，当二者体积比为 12 时， 二者恰好完全反应，放出的热量最多，混合液温度最高，此时 H2SO4溶液为 20 mL、NaOH 溶液为 40 mL，C 项错误；稳定性：BAAC， 故分步反应： A

6、B 为吸热反应， BC 为放热反应，总反应 AC 为放热反应，D 项正确。 5化学反应的 H 等于反应物的总键能与生成物的总键能之差。 化学键 SiO SiCl HH HCl SiSi SiC 键能/ (kJ mol 1) 460 360 436 431 176 347 工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g)= 高温 Si(s)4HCl(g)， 该反应的反应热 H 为( ) A412 kJ mol 1 B412 kJ mol 1 C236 kJ mol 1 D236 kJ mol 1 C Si 是原子晶体，1 个 Si 原子与周围的 4 个 Si 形成 4 个 SiSi，

7、所以 1 mol Si 的共价键有 2 mol，即 1 mol Si 中含有 2 mol SiSi。由反应的化学方 程式可知，该反应的 H4E(SiCl)2E(HH)2E(SiSi)4E(HCl) (4 3602 4362 1764 431) kJmol 1236 kJmol1。 4 6已知：C(s)O2(g)=CO2(g) H1394 kJ mol 1 H2(g)1 2O2(g)=H2O(g) H2242 kJ mol 1 2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(g) H32 510 kJ mol 1 2C(s)H2(g)=C2H2(g) H4 下列说法正确的是 ( ) A反应

8、放出 197 kJ 的热量，转移 4 mol 电子 B由反应可知 1 mol 气态水分解所放出的热量为 242 kJ C反应表示 C2H2标准燃烧热的热化学方程式 DH42H1H21 2H3 D 1 mol C 参与反应，放出的热量为 394 kJ，转移电子为 4 mol，故 放出 197 kJ 热量时，转移 2 mol 电子，A 项错误；气态水分解需要吸收热量， B 项错误；表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必须为 1，且生成 物应为稳定的化合物，H2O 的稳定状态应是液态，而不是气态，C 项错误。 7(2019 试题调研)已知： CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2

9、H2O(l) H1； C(s)O2(g)=CO2(g) H2； 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H3； 2CO2(g)4H2(g)=CH3COOH(l)2H2O(l) H4； 2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l) H5。 下列关于上述反应的焓变的判断正确的是( ) AH10，H20，H50 DH4H12H3 B 根据题给热化学方程式知，反应、反应和反应都是放热反应，故 H10，H20，H30，A、C 项错误；由 2得反应，故 H5 2H2H3H1， B 项正确； 由 2可得反应， 则 H42H3H1， 5 D 项错误。 8过渡态理论认为：化学反应并不是通过简单的碰撞就

10、能完成的，而是从反 应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。 如图1是1 mol NO2与1 mol CO 恰好反应生成 CO2和 NO 过程中的能量变化示意图。 图 1 图 2 (1)试写出 NO2和 CO 反应的热化学方程式： _ _， 该反应的活化能是_kJ mol 1。 (2)在密闭容器中进行的上述反应是可逆反应，则其逆反应的热化学方程式为 _ _， 该反应的活化能为_kJ mol 1。 (3)图 2 是某同学模仿图 1 画出的 NO(g)CO2(g)=NO2(g)CO(g)的能量变 化示意图。则图中 E3_kJ mol 1，E 4_kJ mol 1。 解析 (1)图中 E1是正反

11、应的活化能，即该反应的活化能为 134 kJ mol 1。 正反应的活化能和逆反应的活化能之间的能量差即为反应热。(2)可逆反应逆反应 的反应热应该与正反应的反应热的数值相等，但符号相反。(3)E3即该反应的活化 能，等于 E2，E4是反应物与生成物的能量之差，即反应热。 答案 (1)NO2(g)CO(g)=NO(g)CO2(g) H234 kJ mol 1 134 (2)NO(g)CO2(g)=NO2(g)CO(g) H234 kJ mol 1 368 (3)368 234 9(1)(2016 全国卷，节选)2O2(g)N2(g)=N2O4(l) H1 N2(g)2H2(g)=N2H4(l)

12、 H2 O2(g)2H2(g)=2H2O(g) H3 2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g) H41 048.9 kJ mol 1 6 上述反应热效应之间的关系式为 H4_。 (2)(2016 全国卷，节选)已知下列反应： SO2(g)2OH (aq)=SO2 3(aq)H2O(l) H1 ClO (aq)SO2 3(aq)=SO2 4(aq)Cl (aq) H 2 CaSO4(s)=Ca2 (aq)SO2 4(aq) H3 则反应 SO2(g)Ca2 (aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO 4(s)H2O(l)Cl (aq)的 H_。 解析 (1)根据盖斯定律得2

13、2，即 H42H32H2 H1。 (2)将题给三个热化学方程式分别标号为，根据盖斯定律，由 得目标反应的 HH1H2H3。 答案 (1)2H32H2H1 (2)H1H2H3 10(2019 试题调研)单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示。 下列说法正确的是( ) AS(单斜，s)=S(正交，s) H0.33 kJ mol 1 B 正交硫燃烧的热化学方程式： S(正交， s)O2(g)=SO2(g) H296.83 kJ mol 1 C相同物质的量的气态正交硫燃烧放出的能量低于固态正交硫燃烧放出的 能量 D 表示断裂 1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成 1 mol SO2中的

14、共价 键所放出的能量少 297.16 kJ B A 项，观察图像，固态单斜硫完全燃烧放出的热量与固态正交硫完全燃 烧放出的热量的差值即为固态单斜硫转化为固态正交硫时放出的热量：H 297.16 kJmol 1(296.83 kJmol1)0.33 kJmol1，错误；C 项，气 态正交硫所具有的能量高于固态正交硫所具有的能量，所以相同物质的量的气态 7 正交硫燃烧放出的能量高于固态正交硫燃烧放出的能量，错误；D 项，表示断 裂 1 mol S(单斜，s)和 1 mol O2(g)中的共价键所吸收的能量，比形成 1 mol SO2(g)中的共价键所放出的能量少 297.16 kJ，错误。 11(

15、新题)我国科学家研究出在 S- In 催化剂上实现高选择性、高活性电催化 还原 CO2制甲酸。 图 1 表示不同催化剂及活性位上生成 H*的能量变化， 图 2 表示 反应历程，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是( ) 图 1 图 2 AS- In/S 表面更容易生成 H* BS2 与 K(H 2O)n粒子间的静电作用促进了 H2O 的活化 CCO2经两步转化生成 HCOO DH*OH 1 2H2 *OH相对能量变化越小，越有利于抑制 H*复合成 H2 C 根据图 1，S- In/S 表面生成 H*的活化能最低，因此更容易生成 H*，A 项正确；根据图 2，可知 S2 与 K(

16、H 2O)n粒子间的静电作用促进了 H2O 的活化， B 项正确；根据图 2，CO2生成 HCOO 的步骤为：CO 2CO*2HCOO*HCOO ， 经过三步转化，C 项错误；H*OH 1 2H2 *OH为放热过程，其相对能量 变化越小，放出热量越少，越不易使反应物分子活化，因此越有利于抑制 H*复合 成 H2，D 项正确。 教师用书独具 (2019 山西名校联考)(1)在化工生产过程中，少量 CO 的存在会引起催化剂中 毒。为了防止催化剂中毒，常用 SO2将 CO 氧化，SO2被还原为 S。已知： C(s)1 2O2(g)=CO(g) H1126.4 kJ mol 1 C(s)O2(g)=C

17、O2(g) H2393.5 kJ mol 1 S(s)O2(g)=SO2(g) H3296.8 kJ mol 1 则 SO2氧化 CO 的热化学方程式为_ 8 _。 (2)用 O2将 HCl 转化为 Cl2，可提高效率，减少污染。传统上该转化通过如下 图所示的催化循环实现。 其中，反应为 2HCl(g)CuO(s)=H2O(g)CuCl2(s) H1 反应生成 1 mol Cl2的反应热为 H2，则总反应的热化学方程式为_ _(反应热用 H1和 H2表示)。 (3)将 CH4与 H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，可发生反应： CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)，该反应的 H206

18、 kJ mol 1 已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H802 kJ mol 1，写出由 CO2和 H2O(g)生成 CO 的热化学方程式_ _。 (4)已知：CH3OH(g)H2O(l)=CO2(g)3H2(g) H93 kJ mol 1； CH3OH(g)1 2O2(g)=CO2(g)2H2(g) H193 kJ mol 1； CH3OH(g)=CH3OH(l) H38 kJ mol 1。 则表示 CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为_ _。 解析 (1)由盖斯定律可知，待求反应式可通过反应 22得 到，进而求出待求反应的 H。 (2)反应的热化学方程式为 Cu

19、Cl2(s)1 2O2(g)=CuO(s)Cl2(g) H2。 故总反应 2HCl(g)1 2O2(g)=H2O(g)Cl2(g) HH1H2。 (3)由得 CO2(g)3H2O(g)=2O2(g)CO(g)3H2(g) H206 kJ mol 1(802) kJ mol11 008 kJ mol1。 (4)根据盖斯定律可知： CH3OH(l)3 2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)的 H(38)3 (193) 2 93 kJ mol 1 答案 (1)SO2(g)2CO(g)=S(s)2CO2(g) 9 H237.4 kJ mol 1 (2)2HCl(g)1 2O2(g)=H2O(g)Cl

20、2(g) HH1H2 (3)CO2(g)3H2O(g)=2O2(g)CO(g)3H2(g) H1 008 kJ mol 1 (4)CH3OH(l)3 2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H727 kJ mol 1 12(2019 湖南四校联考)CO 和 NO 是汽车尾气的主要成分，它们能缓慢地 发生反应：2CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g)。 (1)汽车行驶时，N2和 O2在电火花作用下产生 NO，各物质所含化学键键能 数据如下表： 物质 N2 O2 NO 化学键键能/(kJ mol 1) 946 498 632 相同条件下，N2、O2、NO 三种物质中最稳定的是_；反应 N

21、2(g) O2(g)=2NO(g)的反应热 H_。 (2)工业上可通过 CO 和 H2化合制备甲醇，反应的化学方程式为 CO 2H2CH3OH。 已知：CO(g)1 2O2(g)=CO2(g) H283 kJ mol 1 H2(g)1 2O2(g)=H2O(g) H242 kJ mol 1 CH3OH(g)3 2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H651 kJ mol 1 写出工业上用 CO 和 H2合成 CH3OH(g)的热化学方程式：_。 (3)反应在常温下可以自发进行， 则该反应的正反应为_(填“吸热” 或“放热”)反应。 (4)为减少汽车尾气污染，下列措施合理的有_(填字母)。

22、A开发氢能源 B寻找反应的高效催化剂 C市民大量移居城市郊区 10 D戴上呼吸面具 解析 (1)由表格中的化学键键能数据可知， N2的键能最大， 即要断裂 NN 键消耗的能量最多，故其最稳定。结合表格中的键能数据可知，N2(g) O2(g)=2NO(g)的 H946 kJ mol 1498 kJ mol12632 kJ mol1180 kJ mol 1。(2)根据盖斯定律，由2，可得 CO 与 H 2转化为 CH3OH(g) 的热化学方程式为 CO(g)2H2(g) CH3OH(g) H116 kJ mol 1。(3)反应 为熵减反应，根据 HTS0 反应自发进行知，该反应要自发进行，H0。 (4)开发新能源，可以减少化石燃料的使用，从而减少汽车尾气污染，A 项正确； 高效催化剂可降低反应的活化能，在平常条件下污染物就能转化为无毒物质，B 项正确；移居郊外、戴呼吸面具只是个人防止毒害的方法，尾气污染一直存在， C、D 项错误。 答案 (1)N2 180 kJ mol 1 (2)CO(g)2H2(g)CH3OH(g) H116 kJ mol 1 (3)放热 (4)AB