2021高考化学一轮复习课时达标作业18化学能与热能含解析新人教版

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课时达标作业18　化学能与热能 基础题 ‎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(　　)‎ ‎①原料来源广；②易燃烧、热值高；③储存方便；④制备工艺廉价易行 A．①②　B．①③‎ C．③④ D．②④‎ ‎2．用玻璃棒迅速搅拌如图一所示装置内(小烧杯与玻璃片之间有一薄层水)的固体混合物，稍后手拿起烧杯时发现玻璃片与烧杯粘结在一起。下列有关该反应的说法中正确的是(　　)‎ A．反应中有化学能转化为热能 B．反应中的能量关系如图二 C．是吸热反应 D．化学键的总键能：反应物<生成物 ‎3．根据如图所示的反应判断，下列说法中错误的是(　　)‎ A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量 B．该反应的焓变大于零 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 ‎4．在一定温度时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线如图，下列叙述正确的是(　　)‎ 8‎ A．该反应的热化学方程式为：N2＋3H22NH3　ΔH＝－92 kJ/mol B．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．化学反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．该反应是吸热反应 B．断裂1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键时能放出x kJ的能量 C．断裂2 mol H—Cl键时需要吸收y kJ的能量 D．2 mol HCl(g)的总能量高于1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量 ‎6．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)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ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ΔH＝＋91 kJ·mol－1‎ B．加入催化剂，该反应的ΔH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CH3OH，则ΔH增大 ‎7．某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图。‎ 8‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A．总反应为放热反应 B．使用催化剂后，活化能不变 C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应 D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2‎ ‎8．氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1<0‎ B．相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的小 C．相同条件下，HCl的ΔH3＋ΔH4比HI的大 D．一定条件下，气态原子生成1 mol H－X键放出a kJ能量，则该条件下ΔH2＝a kJ·mol－1‎ ‎9．下列关于热化学反应的描述中正确的是(　　)‎ A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1‎ B．CO(g)的燃烧热ΔH是－283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋(2×283.0) kJ·mol－1‎ C．1 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．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量 能力题 ‎10．实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量，下列热化学方程式的书写正确的是(　　)‎ ‎①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1‎ 8‎ ‎②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ ‎③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ ‎④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ A．仅有② B．仅有②④‎ C．仅有②③④ D．全部符合要求 ‎11．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1　①‎ CH2===CH2(g)＋3O2(g)===2H2O(g)＋2CO2(g)　ΔH2　②‎ ‎2CH3CH3(g)＋7O2(g)===6H2O(g)＋4CO2(g)　ΔH3　③‎ CuO(s)＋H2(g)===Cu(s)＋H2O(g)　ΔH4　④‎ ‎2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH5　⑤‎ CH2===CH2(g)＋H2(g)===CH3CH3(g)　ΔH6　⑥‎ 下列关于上述反应焓变(ΔH)的判断正确的是(　　)‎ A．ΔH1<0，ΔH3>0‎ B．ΔH2>0，ΔH4<0‎ C．ΔH1＝ΔH4＋ΔH5‎ D．2ΔH6＝ΔH1＋2ΔH2－ΔH3‎ ‎12．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－1NaOH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 ‎13．(1)一定条件下，化学反应2H2＋O2===2H2O的能量变化如图所示，则反应生成液态水的热化学方程式可表示为________________。‎ ‎(2)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，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①为2HCl(g)＋CuO(s)H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1‎ 8‎ 反应②生成1 mol Cl2的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为____________________(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。‎ ‎(3)高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是________，等物质的量的A、H2化学能较低的物质是________。‎ ‎14．[2019·北京卷，27(1)]甲烷水蒸气催化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CO2，其物质的量之比为4:1，甲烷和水蒸气反应的方程式是________________________。‎ ‎②已知反应器中还存在如下反应：‎ ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH1‎ ⅱ.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2‎ ⅲ.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH3‎ ‎……‎ ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用________反应的ΔH。‎ ‎③反应物投料比采用n(H2O):n(CH4)＝4:1，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CH4转化 b．促进CO转化为CO‎2 c．减少积炭生成 ‎④用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。‎ 从t1时开始，H2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CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 8‎ 课时达标作业18　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：A ‎2．解析：由“玻璃片与烧杯粘结在一起”知水结冰了，说明烧杯内发生的反应导致容器周围温度下降，则该反应为吸热反应，故反应物总能量低于生成物总能量，反应中有热能转化为化学能，A、B、D项错误，C项正确。‎ 答案：C ‎3．解析：碳酸钙受热分解的反应是吸热反应，焓变大于零，故CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，A、B项说法正确；在CaCO3中，Ca2＋和CO之间存在离子键，CO中C与O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：D ‎4．解析：根据反应前后的能量变化计算出ΔH＝－92 kJ/mol，但热化学方程式中各物质未注明状态，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：D ‎5．解析：由图示可知：1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量高于2 mol HCl(g)的总能量，故该反应为放热反应，A项、D项错误；断裂化学键时需要吸收能量，B项错误，C项正确。‎ 答案：C ‎6．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；加入催化剂只能降低反应所需要的活化能，而对ΔH 8‎ 无影响，B错误；生成液态CH3OH时，释放出的能量更多，ΔH更小，D错误。‎ 答案：C ‎7．解析：由题图可知，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，总反应是放热反应，且ΔH＝ΔH1＋ΔH2，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：B ‎8．解析：A项，已知HF气体溶于水放热，则HF气体溶于水的逆过程吸热，即HF的ΔH1>0，错误；B项，由于HCl比HBr稳定，所以相同条件下HCl的ΔH2比HBr的大，错误；C项，ΔH3＋ΔH4代表H＋(aq)―→H(g)的焓变，与是HCl的还是HI无关，错误；D项，一定条件下，气态原子生成1 mol H－X键放出a kJ能量，则断开1 mol H－X键形成气态原子吸收a kJ的能量，即为ΔH2＝a kJ·mol－1，正确。‎ 答案：D ‎9．答案：B ‎10．答案：B ‎11．解析：氢气、有机物燃烧的反应均是放热反应，ΔH1<0、ΔH2<0，ΔH3<0，反应④为吸热反应，ΔH4>0，A项和B项错误；根据盖斯定律有④×2＋⑤＝①，故ΔH1＝2ΔH4＋ΔH5，C项错误；由盖斯定律可知D项正确。‎ 答案：D ‎12．答案：A ‎13．解析：(3)观察图像信息知，高温时水先分解生成H2、O2，然后两种单质分子可继续分解成氢原子、氧原子，由于氢原子比氧原子多，故A是氢原子，B是氧原子。氢气分子分解成氢原子时需要吸收能量，故化学能较低的物质是氢气分子。‎ 答案：‎ ‎(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)‎ ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1‎ ‎(2)2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)‎ ΔH＝ΔH1＋ΔH2‎ ‎(3)H、O(或氢原子、氧原子)　H2‎ ‎14．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ΔH才能计算ΔH3。‎ 答案：①CH4＋2H2O4H2＋CO2‎ ‎②C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)===2CO(g)‎ ‎③abc ‎④降低　CaO＋CO2===CaCO3，CaCO3覆盖在CaO表面，减少了CO2与CaO的接触面积 8‎ 8‎