2020届高考化学二轮复习化学能与热能作业

2020届高考化学二轮复习化学能与热能作业

‎1．（湖北省宜昌市2018-2019学年期末）下列反应是吸热反应的是 A.NaOH 和 HC1 反应 B.Zn和HCl反应 C.Ba(OH)2•H2O 和NH4Cl反应 D.CO燃烧 ‎【答案】C ‎【解析】NaOH和HCl反应是酸碱中和反应，是放热反应，选项A错误；Zn与盐酸反应是金属与酸的氧化还原反应，是放热反应，选项B错误；Ba(OH)2•H2O与NH4Cl的反应是碱与铵盐的反应，反应物总能量小于生成物总能量，是吸热反应，选项C正确；CO燃烧，燃烧反应是放热反应，选项D错误；答案选C。‎ ‎2．（四川省乐山市2018-2019学年期末）如图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是（　　）‎ A.图a表示的是吸热反应的能量变化 B.图a中生成物比反应物稳定 C.图b可以表示甲烷燃烧反应的能量变化 D.图b表示的反应一定需要加热才能发生 ‎【答案】B ‎【解析】图a中反应物总能量高于生成物总能量，故为放热反应，选项A错误；图b中反应物总能量低，反应物稳定，选项B正确；图b中反应物总能量低于生成物总能量，可以表示吸热反应，而甲烷燃烧反应为放热反应，选项C错误；图b表示的是吸热反应，吸热反应发生不一定需要加热也能发生，如氢氧化钡晶体和氯化铵固体在常温下就可发生，故D错误。答案选B。‎ ‎3．（安徽省滁州市定远二中)2018-2019学年期末）工业制备合成氨原料气过程中存在反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) △H＝－41kJ·mol－1，下列判断正确的是 A．该反应的逆反应是放热反应 B．反应物总能量小于生成物总能量 C．反应中生成22.4LH2(g)，放出41kJ热量 D．反应中消耗1mol CO(g)，放出41kJ热量 ‎【答案】D ‎【解析】已知该反应的焓变小于零，则正反应是放热反应，逆反应为吸热反应，A错误；反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，B错误；反应中生成标况下的22.4LH2(g)，放出41kJ热量，C错误；反应中消耗1molCO(g)，则有1molCO2(g)、1molH2(g)生成，则放出41kJ热量，D正确；答案为D。‎ ‎4．（黑龙江省龙东南联合体2018-2019学年期末）一定质量的乙烯，完全燃烧时放出的热量为Q ‎，完全吸收燃烧后所生成的CO2气体需要200mL 2mol/L的NaOH溶液，则28g乙烯完全燃烧放出的热量不可能是 A．5Q B．5Q～10Q C．10Q D．大于10Q ‎【答案】D ‎【解析】28g乙烯的物质的量为=1mol，200mL 2mol/L的NaOH溶液中含有0.200L×2mol/L=0.4molNaOH，吸收二氧化碳可能生成碳酸钠、碳酸氢钠或二者的混合物。若生成碳酸钠，则二氧化碳为0.2mol，完全燃烧的乙烯为0.1mol，1mol乙烯完全燃烧放出的热量为10Q；若生成碳酸氢钠，则二氧化碳为0.4mol，完全燃烧的乙烯为0.2mol，1mol乙烯完全燃烧放出的热量为5Q；若生成碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，1mol乙烯完全燃烧放出的热量为5Q～10Q ；放出的热量不可能大于10Q，故选D。‎ ‎5．（浙江省浙南名校联盟2018-2019学年期末）NH4X（X为卤素原子）的能量关系如下图所示。下列说法正确的是 A．∆H1＜∆H5‎ B．∆H6＝∆H1＋∆H2＋∆H3＋∆H4＋∆H5‎ C．已知NH4Cl溶于水吸热，则∆H6＞0‎ D．相同条件下，NH4Cl的（∆H2＋∆H3＋∆H5）比NH4Br的大 ‎【答案】D ‎【解析】一般而言，分解反应为吸热反应，形成化学键需要放热，则△H1＞0，△H5＜0，即△H1＞△H5，故A错误；结合盖斯定律可知，途径6的逆过程为1、2、3、4、5的和，则-△H6＝△H1+△H2+△H3+△H4+△H5，故B错误；途径6为化学键的形成，则△H6＜0，故C错误；氯原子半径比溴原子小，氯气中的共价键比溴分子中的共价键强，氯气比溴的能量高，则同条件下，NH4Cl的(△H2+△H3+△H5)比NH4Br的大，故D正确；故选D。‎ ‎6．（陕西省汉中市第一中学2018-2019学年期末）为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法不正确的是 A.过程I中太阳能转化为化学能 B.过程II中化学能转化为电能 C.2molH2与1molO2的能量之和小于2mol H2O的能量 D.H2O的分解反应是吸热反应 ‎【答案】C ‎【解析】根据图像可知，过程I中太阳能转化为化学能，A正确；过程II中利用化学能进行发电，则为化学能转化为电能，B正确；2molH2与1molO2反应生成2mol水，反应放热，则2molH2与1molO2能量之和大于2mol H2O的能量，C错误；H2O的分解是氢气燃烧的逆过程，则水分解反应是吸热反应，D正确；答案为C。‎ ‎7．（安徽省安庆市安庆一中2018-2019学年期末）如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是（ ）‎ A．热稳定性：MgF2＞MgCl2＞MgBr2＞MgI2‎ B．22.4LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124kJ C．工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程需要吸收热量 D．由图可知：MgBr2(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)＋Br2(l) ∆H=－117kJ/mol ‎【答案】A ‎【解析】物质的能量越低越稳定，易图象数据分析，化合物的热稳定性顺序为：MgF2＞MgCl2＞MgBr2＞MgI2，选项A正确；依据图象Mg(s)+F2(l)=MgF2(s) △H=-1124kJ/mol，但没有说明标准状况下，22.4LF2(g)不一定为1mol，B错误；工业上可由电解熔融的MgCl2冶炼金属Mg，电解MgCl2溶液无法得到金属Mg，C错误；依据图象Mg(s)+Cl2（g）=MgCl2（s）△H=-641kJ/mol，Mg（s）+Br2（g）=MgBr2（s）△H=-524kJ/mol，将第一个方程式减去第二方程式得MgBr2（s）+Cl2（g）＝MgCl2（s）+Br2（g）△H=-117kJ•mol-1，则MgBr2(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)＋Br2(l) ∆H＜－117kJ/mol，D错误；答案选A。‎ ‎8．（江西省上饶市第二中学2018-2019学年期中）氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰，在反应过程中，破坏1mol H2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol C12中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1molHCl 中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中，正确的是（ ）‎ A．Q1+Q2<2Q3 B．Q1+Q2>2Q3 C．Q1+Q2>Q3 D．Q1+Q2△H5 D．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0‎ ‎【答案】C ‎【解析】由O2的气态分子变为气态原子，需要断裂分子中的化学键，因此要吸收能量，△H3>0，A错误；根据盖斯定律可知：物质含有的能量只与物质的始态与终态有关，与反应途径无关，根据物质转化关系图可知：△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，所以B错误；根据物质转化关系图可知：△H1+△H2+△H3+△H4+‎ ‎△H5=△H6，△H1>0，△H2>0，△H3>0，△H4>0，所以△H6>△H5，C正确；根据选项B分析可知△H1+△H2+‎ ‎△H3+△H4+△H5=△H6，所以△H1+△H2+△H3+△H4+△H5-△H6=0，D错误；故合理选项是C。‎ ‎14．（浙江省杭州市第二中学2019届模拟）肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图。已知200℃时：反应Ⅰ：3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) ΔH1=−32.9 kJ·mol−1；反应Ⅱ：N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g) ΔH2=−41.8kJ·mol−1‎ 下列说法不正确的是 A．图所示过程①是放热反应 B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图所示 C．断开3 molN2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1molN2(g)和4molNH3(g)的化学键释放的能量 D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)=N2(g)+2H2(g) ΔH=+50.7 kJ·mol−1‎ ‎【答案】C ‎【解析】过程①是N2H4分解生成N2和NH3，已知热化学方程式I中△H为负值，所以图示过程①为放热反应，故A正确；反应Ⅱ是放热反应，能量过程示意图正确，故B正确；放热反应中，反应物的化学键的键能之和小于生成物的化学键的键能之和，故C错误；根据盖斯定律：（I）-2×（II）得N2H4（g）═N2（g）+2H2（g）△H═-32.9kJ•mol-1-2×（-41.8kJ•mol-1）=+50.7kJ•mol-1，故D正确。故选C。‎ ‎15．（安徽省蚌埠市2019届质量监测）下列四幅图示所表示的信息与对应的叙述相符的是 A．图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，则H2的燃烧热为241.8kJ·mol−1‎ B．图2表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 C．图3表示一定条件下H2和Cl2生成HCl的反应热与途径无关，则 △H1=△H2+△H3‎ D．图4表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响，乙的压强大 ‎【答案】C ‎【解析】图1所示反应生成的水呈气态，燃烧热要求可燃物为1mol，生成的水为液态，所以A项错误；图2所示反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所给反应为放热反应，B项错误；据盖斯定律，反应热与途径无关，只与反应的始态和终态有关，C项正确；注意物质D为固体，所以该反应是正向气体分子数减小的反应，压强改变时平衡要发生移动，A的体积分数最终一定不相等，D项错误；所以答案选择C项。‎ ‎16．（湖南省岳阳市2019届质量检测）研究表明CO与N2O在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步反应分別为：①N2O+Fe+=N2+FeO (慢）：②FeO++CO=CO2+Fe+ (快）。下列说法正确的是 A．反应①是氧化还原反应，反应②是非氧化还原反应 B．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应②决定 C．Fe+使反应的活化能减小，FeO+是中间产物 D．若转移lmol电子，则消耗II.2LN2O ‎【答案】C ‎【解析】反应①、②均有元素化合价的升降，因此都是氧化还原反应，A错误；由图可知，Fe++N2O→‎ FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步中均为反应物总能量大于生成物总能量，所以两个反应都是放热反应，总反应的化学反应速率由速率慢的反应①决定，B错误；Fe+作催化剂，使反应的活化能减小，FeO+是反应过程中产生的物质，因此是中间产物，C正确；由于没有指明外界条件，所以不能确定气体的体积，D 错误；故合理选项是C。‎ ‎17．（福建省泉州市2019届质检）A和B转化为C的催化反应历程示意图如下。下列说法不正确的是 A．催化剂在反应前后保持化学性质不变 B．生成C总反应的原子利用率为100%‎ C．①→②的过程吸收能量 D．C的水溶液呈弱酸性 ‎【答案】C ‎【解析】催化剂能加快化学反应速率，而自身在反应前后的质量和化学性质不变，故A正确；由图可知,该过程表示的是甲烷和二氧化碳反应生成乙酸的过程，该过程原子利用率达到了100%，故B正确；由图可以看出①的能量高于②，故①→②放出能量，故C错误；生成物为CH3COOH，CH3COOH的水溶液显弱酸性，故D正确；本题答案为C。‎ ‎18．（河北衡水中学2019届调研）反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)的能量变化如图所示。已知：断开1mol N2(g)中化学键需吸收946kJ能量，断开1mol O2(g)中化学键需吸收498kJ能量。‎ 下列说法正确的是 A．N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝-180 kJ/mol B．NO(g)=1/2N2(g)+1/2O2(g) △H＝+90 kJ/mol C．断开1mol NO(g)中化学键需要吸收632kJ能量 D．形成1 mol NO(g)中化学键可释放90kJ能量 ‎【答案】C ‎【解析】由示意图可知，该反应反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，△H＞0‎ ‎。该反应为吸热反应，N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝+180kJ/mol，故A错误；正反应为吸热反应，逆反应应该为放热反应，则NO(g)=1/2N2(g)+1/2O2(g) △H＝-90 kJ/mol，故B错误；反应热等于反应物键能之和减去生成物的键能之和，△H＝[（946kJ/mol+498kJ/mol）)- 2×E(N—O）]= +180kJ/mol，E(N—O)=632 kJ/mol，则断开1mol NO(g)中化学键需要吸收632kJ能量，故C正确；反应热等于反应物键能之和减去生成物的键能之和，△H＝[（946kJ/mol+498kJ/mol）)- 2×E(N—O）]= +180kJ/mol，E(N—O)=632 kJ/mol，则形成1 mol NO(g)中化学键可释放632kJ能量，故D错误。‎ ‎19．（福建省厦门市2019届质检）我国科学家以MoS2为催化剂，在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨，其反应历程与相对能量模拟计算结果如图。下列说法错误的是（ ）‎ A．Li2SO4溶液利于MoS2对N2的活化 B．两种电解质溶液环境下从N2→NH3的焓变不同 C．MoS2(Li2SO4溶液)将反应决速步(*N2→*N2H)的能量降低 D．N2的活化是N≡N键的断裂与N—H键形成的过程 ‎【答案】B ‎【解析】从图中可知在Li2SO4溶液中N2的相对能量较低，因此Li2SO4溶液利于MoS2对N2的活化，A正确；反应物、生成物的能量不变，因此反应的焓变不变，与反应途径无关，B错误；根据图示可知MoS2在Li2SO4溶液中的能量比Na2SO4溶液中的将反应决速步(*N2→*N2H)的能量大大降低，C正确；根据图示可知N2的活化是N≡N键的断裂形成N2H的过程，即是N≡N键的断裂与N—H键形成的过程，D正确；故合理选项是B。‎ ‎20．（天津市河东区2019届二模）一定条件下，在水溶液中1 mol 的能量(kJ)相对大小如下图所示。下列有关说法错误的是 A．上述离子中结合能力最强的是E B．上述离子中最稳定的是A C．上述离子与结合有漂白性的是B D．反应物的键能之和小于生成物的键能之和 ‎【答案】A ‎【解析】酸性越弱的酸，其结合氢离子能力越强，次氯酸是最弱的酸，所以ClO-结合氢离子能力最强，应为B，A错误；物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强，根据图示可知：A、B、C、D、E中A能量最低，所以A物质最稳定，B正确；ClO-与H+结合形成HClO，具有强氧化性、漂白性，C正确；B→A+D，由电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-，△H=（64kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-116kJ/mol，为放热反应，所以反应物的键能之和小于生成物的键能之和，D正确；故合理选项是A。‎ 近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：‎ ‎（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：‎ CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=83 kJ·mol− 1‎ CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=− 20 kJ·mol− 1‎ CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=− 121 kJ·mol− 1‎ 则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________ kJ·mol− 1。‎ ‎【答案】（2）‎ ‎【解析】（2）根据盖斯定律知，（反应I+反应II+反应III）×2得4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ∆H=（∆H1+∆H2+∆H3）×2=− 116kJ·mol− 1。‎ ‎2.[2019新课标Ⅱ节选]环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：‎ ‎（1）已知：(g) (g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol −1 ①‎ H2(g)+ I2(g) 2HI(g) ΔH2=−11.0 kJ·mol −1 ②‎ 对于反应：(g)+ I2(g) (g)+2HI(g) ③ ΔH3=___________kJ·mol −1。‎ ‎【答案】(1)89.3‎ ‎【解析】（1）根据盖斯定律①− ②，可得反应③的ΔH=89.3kJ/mol；‎ ‎2.[2018·全国卷Ⅱ，27(1)]CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。‎ 已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·mol－1‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1‎ 该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ ‎【答案】247‎ ‎【解析】C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1①‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·mol－1②‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1③‎ 运用盖斯定律，③×2－①－②可得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝[(－111×2)－(－75)－(－394)] kJ·mol－1＝247 kJ·mol－1。‎ ‎3.(2018·北京，7)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%‎ B.CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂 C.①→②放出能量并形成了C—C键 D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 ‎【答案】D ‎【解析】催化剂不能使平衡发生移动，故不能提高反应物的平衡转化率，D错；CH4＋CO2―→CH3COOH，反应的原子利用率为100%，A对；由题图可知，CH4→CH3COOH有C—H键发生断裂，B对；反应物总能量高于生成物总能量，反应放出能量，①→②形成了C—C键，C对。‎ ‎4.(2018·天津高考)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)‎ 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：‎ 化学键 C—H C===O H—H CO(CO)‎ 键能/kJ·mol－1‎ ‎413‎ ‎745‎ ‎436‎ ‎1 075‎ 则该反应的ΔH＝__________________。‎ ‎【答案】＋120 kJ·mol－1‎ ‎【解析】ΔH＝[4×E(C—H)＋2×E(CO)]－[2×E(CO)＋2×E(H—H)]＝(4×413＋2×745)kJ·mol－1－(2×1 075＋2×436)kJ·mol－1＝＋120 kJ·mol－1。‎