2020届一轮复习新课改省份专版二十七）化学能与热能（1）基本概念一课过（过基础）作业

2020届一轮复习新课改省份专版二十七）化学能与热能（1）基本概念一课过（过基础）作业

跟踪检测（二十七） 化学能与热能（1）——基本概念一课过 （过基础）‎ ‎1.下列反应过程中能量变化符合如图所示的是(　　)‎ A．C＋CO22CO B．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑‎ C．CH4＋2O2CO2＋2H2O D．KOH＋HNO3===KNO3＋H2O 解析：选A　碳与二氧化碳的反应是吸热反应，A正确；活泼金属与酸反应是放热反应，B错误；燃烧反应是放热反应，C错误；酸碱中和反应是放热反应，D错误。‎ ‎2．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源的是(　　)‎ ‎①天然气　②太阳能　③风能　④石油　⑤煤 ‎⑥生物质能　⑦氢能 A．①②③④　　　　　 B．②③⑥⑦‎ C．①②⑤⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦‎ 解析：选B　煤、石油、天然气是化石能源，不是新能源，常见新能源有：太阳能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等。‎ ‎3．已知H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJ·mol－1，则反应HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)的ΔH为(　　)‎ A．＋184.6 kJ·mol－1 B．－92.3 kJ·mol－1‎ C．＋92.3 kJ D．＋92.3 kJ·mol－1‎ 解析：选D　互为逆反应的两个热化学方程式，ΔH数值相等，符号相反；ΔH的大小与化学计量数成正比。‎ ‎4．在一定条件下，已知一个氢原子失去一个电子需吸收a kJ能量，同一条件下有以下说法：①一个H2失去2个电子需吸收2a kJ能量；②一个H＋得到一个电子需吸收a kJ的能量；③一个H＋得到一个电子会放出a kJ的能量；④H＋H―→H2会放出2a kJ的能量。其中正确的是(　　)‎ A．①②④ B．②③④‎ C．③④ D．③‎ 解析：选D　一个氢原子失去一个电子变为H＋需吸收a kJ能量，则一个H＋得到一个电子会放出a kJ的能量。‎ ‎5．下列热化学方程式中，ΔH的数值能表示可燃物标准燃烧热的是(　　)‎ A．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1‎ B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－802.3 kJ·mol－1‎ C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1‎ 解析：选A　标准燃烧热定义：在101 kPa下，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧产物有严格规定，如：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，Cl→HCl(aq)。‎ ‎6.反应A＋B→C分两步进行：①A＋B→X，②X→C，反应过程中能量变化如图所示，E1表示反应A＋B→X的活化能。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．E2表示反应X→C的活化能 B．X是反应A＋B→C的催化剂 C．反应A＋B→C的ΔH<0‎ D．加入催化剂可改变反应A＋B→C的焓变 解析：选C　E2表示反应C→X的活化能，A错误；由图及反应式可知，X是反应A＋B→C的中间产物，B错误；由图可知反应物A＋B能量高于生成物C的能量，反应是放热反应，ΔH＜0，C正确；焓变与反应物和生成物能量有关，与反应变化过程无关，催化剂只改变反应速率，不改变反应的焓变，D错误。‎ ‎7．肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4 (g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是(　　)‎ A.N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(l)‎ ΔH＝＋267 kJ·mol－1‎ B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－133.5 kJ·mol－1‎ C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝＋534 kJ·mol－1‎ D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－534 kJ·mol－1‎ 解析：选D　1 mol N2H4完全反应放出的热量为 kJ＝534 kJ，因此热化学方程式为N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1。‎ ‎8．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：‎ 下列说法中正确的是(　　)‎ A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O C．CO和O形成了具有极性共价键的CO2‎ D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 解析：选C　由题图可知，CO和O生成CO2是放热反应，A错误；由状态Ⅰ、状态Ⅱ可知，CO没有断键，B错误；CO2中碳氧键为极性共价键，C正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，不是CO与O2反应的过程，D错误。‎ ‎9. 已知2X(g)＋2Y(g)3Z(g)＋W(g)　ΔH，反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．ΔH＝E2－E1‎ B．正反应的活化能等于E3‎ C．加入高效催化剂，ΔH减小 D．恒压下充入一定量的氦气，n(Z)不变 解析：选D　ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量＝E1－E2，故A错误；正反应的活化能＝E3－E2，故B错误；催化剂对反应的热效应无影响，故C错误；恒压条件下充入一定量的氦气，该反应平衡不移动，n(Z)不变，故D正确。‎ ‎10．(2016·浙江10月选考)根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是(　　)‎ A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－(b－a)kJ·mol－1‎ B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－(a－b)kJ·mol－1‎ C．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)ΔH＝2(a＋b－c)kJ·mol－1‎ D．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)ΔH＝2(b＋c－a)kJ·mol－1‎ 解析：选D　由图可得N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH＝－(b－a)kJ·mol－1，则N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－2(b－a)kJ·mol－1，故A、B两项错误；再由图可得NH3(l)===N2(g)＋H2(g)　ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1，则2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝2(b＋c－a)kJ·mol－1，故C项错误，D项正确。‎ ‎11．将V1 mL 1.0 mol·L－1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。下列叙述正确的是(　　)‎ A．做该实验时环境温度为22 ℃‎ B．该实验表明热能可转化为化学能 C．NaOH溶液的浓度约为1.5 mol·L－1‎ D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 解析：选C　温度为22 ℃时加入盐酸5 mL，则不是做该实验时的环境温度，故A错误；该实验表明HCl溶液与NaOH溶液反应是放热的反应，即表明化学能可转化为热能，故B错误；恰好反应时参加反应的盐酸的体积是30 mL，由V1＋V2＝50 mL可知，消耗的NaOH溶液的体积为20 mL，恰好反应时NaOH溶液中溶质的物质的量是n，由HCl＋NaOH===NaCl＋H2O可知，n＝1.0 mol·L－1×0.03 L＝0.03 mol，所以浓度c＝＝1.5 mol·L－1，故C正确；只是该反应放热，其他有水生成的反应不一定是放热反应，如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应，故D错误。‎ ‎12．(2016·江苏高考)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(　　)‎ ‎①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)‎ ΔH1＝571.6 kJ·mol－1‎ ‎②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)‎ ΔH2＝131.3 kJ·mol－1‎ ‎③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)‎ ΔH3＝206.1 kJ·mol－1‎ A．反应①中电能转化为化学能 B．反应②为放热反应 C．反应③使用催化剂，ΔH3减小 D．反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8 kJ·mol－1‎ 解析：选D　反应①是太阳能转化为化学能，A不正确；反应②中ΔH2＞0，是吸热反应，B不正确；反应③使用催化剂不能改变反应的焓变，ΔH不变，C不正确；D项中，由盖斯定律，反应③－②可得CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH＝74.8 kJ·mol－1，正确。‎ ‎13．氯原子对O3的分解有催化作用：‎ O3＋Cl===ClO＋O2　ΔH1‎ ClO＋O===Cl＋O2　ΔH2‎ 该反应的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是(　　)‎ A．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E2‎ B．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E2－E3‎ C．反应O3＋O===2O2是吸热反应 D．反应O3＋O===2O2的ΔH＝ΔH1＋ΔH2‎ 解析：选D　A项和B项，依据图像得出反应O3＋O===2O2为放热反应，ΔH＝E3－E2；C项，该反应为放热反应；D项，根据盖斯定律，得ΔH＝ΔH1＋ΔH2。‎ ‎14．已知：1 g C(s)燃烧生成一氧化碳放出9.2 kJ的热量；氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。‎ 下列叙述正确的是(　　)‎ A．碳[C(s)]的燃烧热ΔH＝－110.4 kJ·mol－1‎ B．1 mol CuO分解生成Cu2O放出73 kJ的热量 C．反应2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)的活化能为292 kJ·mol－1‎ D．足量炭粉与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式为C(s)＋2CuO(s)===Cu2O(s)＋CO(g)‎ ΔH＝＋35.6 kJ·mol－1‎ 解析：选D　1 g C(s)燃烧生成CO放出9.2 kJ的热量，则1 mol C(s)燃烧生成CO(g)放出的热量为9.2 kJ×12＝110.4 kJ，根据燃烧热的概念可知，碳[C(s)]的燃烧热ΔH不等于－110.4 kJ·mol－1，A错误；由图可得①2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　ΔH＝－292 kJ·mol－1，故1 mol CuO分解生成Cu2O吸收73 kJ的热量，B错误；由题图可知，反应2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)的活化能为348 kJ·mol－1，C错误；C(s)燃烧生成CO(g)的热化学方程式为②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220.8 kJ·mol－1，根据盖斯定律，由②×－①×可得C(s)＋2CuO(s)===Cu2O(s)＋CO(g)的ΔH＝(－220.8 kJ·mol－1)×－(－292 kJ·mol－1)×＝＋35.6 kJ·mol－1，D正确。‎ ‎15．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)(　　)‎ A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)‎ ΔH＝－1 367.0 kJ·mol－1(燃烧热)‎ B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)‎ ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1(中和热)‎ C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)‎ ΔH＝－269 kJ·mol－1(反应热)‎ D．2NO2===O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1(反应热)‎ 解析：选C　A中生成的水不是液态水，故A中ΔH不能表示燃烧热；中和反应为放热反应，故B中ΔH应为负值；D中热化学方程式没有标明各物质的聚集状态。‎ ‎16．已知下列热化学方程式：‎ ‎①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ ‎②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8 kJ·mol－1‎ ‎③C(s) ＋O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5 kJ·mol－1‎ ‎④C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)上述反应中属于放热反应的是____________。‎ ‎(2)H2的燃烧热为______________________；C的燃烧热为________________。‎ ‎(3)燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为________。‎ ‎(4)写出CO燃烧的热化学方程式：__________________________________。‎ ‎(5)我国成功发射“天宫一号”飞行器的长征Ⅱ火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水(H2O2)。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知：0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应放出256.0 kJ的热量。‎ ‎①该反应的热化学方程式为______________________________________________。‎ ‎②16 g液态肼与液态双氧水反应生成气态水时放出的热量是________kJ。‎ ‎③此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大的优点是______________。‎ 解析：(1)ΔH<0的反应属于放热反应；ΔH>0的反应属于吸热反应。根据给出的热化学方程式可知：①②③④四个反应的ΔH<0，均属于放热反应。‎ ‎(2)根据燃烧热的定义知：H2燃烧时生成液态水更稳定，所以H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1就是氢气的燃烧热表示的热化学方程式，其燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，碳的燃烧热ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。‎ ‎(3)设燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为x kJ。由热化学方程式①可知 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　　　　Q ‎　2 g　　　　　　　　　　　　285.8 kJ ‎　10 g　　　　　　　　　　　 x kJ x＝285.8 kJ×＝1 429 kJ。‎ ‎(4)CO燃烧热是1 mol可燃物CO完全燃烧生成稳定氧化物二氧化碳放出的热量，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)可以由④－③得到，即CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1－(－110.5 kJ·mol－1)＝－283.0 kJ·mol－1。‎ ‎(5)①N2H4(肼)与H2O2发生氧化还原反应生成N2和H2O，反应方程式为N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O。1 mol肼反应生成气态水时放出的热量为＝640 kJ，②16 g液态肼和H2O2(l)完全反应生成2 mol气态水时放出＝320 kJ热量。③反应产物是N2和水，对环境不会造成污染。‎ 答案：(1)①②③④‎ ‎(2)285.8 kJ·mol－1　393.5 kJ·mol－1‎ ‎(3)1 429 kJ ‎(4)CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1‎ ‎(5)①N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－640.0 kJ·mol－1　②320　③对环境无污染 ‎17．(1)甲烷重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：‎ 反应 过程 化学方程式 焓变ΔH ‎/kJ·mol－1‎ 甲烷 氧化 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH1‎ CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)‎ ‎－322.0‎ 蒸汽 重整 CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)‎ ‎＋206.2‎ CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)‎ ‎＋165.0‎ ‎①反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ ‎②甲烷的燃烧热为ΔH2，则ΔH2________ΔH1(填“>”“＝”或“<”)。‎ ‎(2)物质(t－BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：‎ ‎(t－BuNO)22(t－BuNO)　　ΔH 实验测得该反应的ΔH＝＋50.5 kJ·mol－1，活化能Ea＝90.4 kJ·mol－1。下列能量关系图合理的是________。‎ 解析：(1)①由蒸汽重整的两个反应可知，利用第二个反应减去第一个反应则得出该反应的ΔH＝(165.0－206.2)kJ·mol－1＝－41.2 kJ·mol－1。②表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2，生成液态水比生成气态水释放出的热量多，故ΔH2<ΔH1。(2)由实验测得该反应的ΔH＝＋50.5 kJ·mol－1，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量。可排除能量关系图B和C，又依据活化能Ea＝90.4 kJ·mol－1，Ea－ΔH<50.5 kJ·mol－1，能量关系图A中，Ea－ΔH>50.5 kJ·mol－1，Ea与ΔH的比例不正确。而能量关系图D是合理的。‎ 答案：(1)①－41.2　②<‎ ‎(2)D