2021新高考化学二轮总复习专题突破练6A　化学能与热能 Word版含解析

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www.ks5u.com 专题突破练6A　化学能与热能 一、选择题(本题包括10小题,每题6分,共60分)‎ ‎1.(2020山西阳泉高三期末改编)中国学者在水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题,该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的,反应过程示意图如下:‎ 下列说法正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.过程Ⅰ和过程Ⅲ均为放热过程 B.图示过程中的H2O均参与了反应过程 C.过程Ⅲ生成了具有极性共价键的H2、CO2‎ D.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH ‎2.(2020河北沧州高三质量检测)已知反应X(g)+3Y(g)2Z(g)　ΔH,该反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.ΔH=E2-E1‎ B.更换高效催化剂,E3不变 C.恒压下充入一定量的氦气,n(Z)会减少 D.压缩容器,c(X)减小 ‎3.(双选)(2020山东实验中学高三诊断改编)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)　ΔH<0,则异丁烷比正丁烷稳定 B.已知:C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-1 478.8 kJ·mol-1,则C2H4的燃烧热ΔH=-1 478.8 kJ·mol-1‎ C.已知:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,但稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1 mol H2O(l)时,放出的热量大于57.3 kJ D.已知:S(g)+O2(g)SO2(g)　ΔH1;S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH2,则ΔH1>ΔH2‎ ‎4.(双选)(2020福建漳州一模改编)下列关于化学反应与能量的说法正确的是(　　)‎ A.已知正丁烷的燃烧热ΔH=-2 878 kJ·mol-1,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)8CO2(g)+10H2O(l)　ΔH=-2 878 kJ·mol-1‎ B.已知在一定条件下,2 mol SO2与1 mol O2充分反应后,释放出98 kJ的热量,则其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-98 kJ·mol-1‎ C.已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为‎1‎‎2‎H2SO4(aq)+NaOH(aq)‎1‎‎2‎Na2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1‎ D.已知CuSO4(s)+5H2O(l)CuSO4·5H2O(s),该反应为熵减小的反应 ‎5.(2020浙江教育绿色评价联盟高三适应性考试)碘单质与氢气在一定条件下反应的热化学方程式如下:‎ ‎①I2(g)+H2(g)2HI(g)　ΔH=-9.48 kJ·mol-1‎ ‎②I2(s)+H2(g)2HI(g)　ΔH=+26.48 kJ·mol-1‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.该条件下,1 mol H2(g)和1 mol I2(g)充分反应,放出热量9.48 kJ B.该条件下,碘升华的能量变化为I2(s)I2(g)‎ ΔH=+35.96 kJ·mol-1‎ C.相同条件下,Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)的ΔH>-9.48 kJ·mol-1‎ D.反应①是放热反应,所以反应①的活化能大于反应②的活化能 ‎6.(双选)(2020河北廊坊高中联合体联考改编)工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示,下列说法正确的是(　　)‎ A.增大压强,①→②之间的能量差值不变 B.合成氨的正、逆反应的焓变相同 C.合成氨的过程是吸热反应 D.若使用催化剂,生成等量的NH3需要的时间更短 ‎7.(双选)(2020山东威海质检)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应的活化能,E2表示无催化剂时逆反应的活化能)。下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A.该反应的逆反应为吸热反应,升高温度可提高活化分子的百分数 B.500 ℃、101 kPa下,将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热a kJ,则该反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)‎ ΔH=-2a kJ· mol-1‎ C.该反应中,反应物的总键能大于生成物的总键能 D.ΔH=E1-E2,使用催化剂可改变活化能,但不改变反应热 ‎8.(2020河南驻马店高三期末)1 mol常见金属M和卤素反应的焓变ΔH(单位:kJ·mol-1)示意图如图,反应物和生成物均为常温时的稳定状态。下列选项中不正确的是(　　)‎ A.MBr2与Cl2反应的ΔH<0‎ B.化合物的热稳定性顺序:MI2>MBr2>MCl2>MF2‎ C.MBr2(s)+F2(g)MF2(s)+Br2(l)　ΔH=-600 kJ·mol-1‎ D.由MCl2(s)制得M的反应是吸热反应 ‎9.(2020辽宁辽阳高三期末)甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是(　　)‎ A.1 mol CH4(g)的能量大于1 mol CO2(g)和2 mol H2O(g)的能量总和 B.反应CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-800 kJ·mol-1‎ C.若破坏1 mol O2(g)中的化学键需吸收热量493 kJ,则破坏1 mol C—H键需吸收热量415 kJ D.在反应CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)中放出热量400 kJ,则有1 mol O—H键生成 ‎10.(2020四川阆中中学高三质检)已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热(ΔH)分别是-285.8 kJ·mol-1、-1 411.0 kJ·mol-1和-1 366.8 kJ·mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成1 mol C2H5OH(l)的ΔH为(　　)‎ A.-44.2 kJ·mol-1 B.+44.2 kJ·mol-1‎ C.-330 kJ·mol-1 D.+330 kJ·mol-1‎ 二、非选择题(本题包括3小题,共40分)‎ ‎11.(2020河北沧州调研节选)(12分)甲醛(HCHO)俗称蚁醛,是一种重要的有机原料。利用甲醇(CH3OH)可制备甲醛:‎ 脱氢法:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)　ΔH1=+92.09 kJ·mol-1‎ 氧化法:CH3OH(g)+‎1‎‎2‎O2(g)HCHO(g)+H2O(g)‎ ΔH2‎ ‎(1)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH3=-483.64 kJ·mol-1,则ΔH2=　　　　　　。 ‎ ‎(2)与脱氢法相比,氧化法在热力学上趋势较大,其原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)下图为甲醇制备甲醛反应的lg K(K为平衡常数)随温度(T)的变化曲线。曲线　　(填“a”或“b”)对应脱氢法,判断依据为　　　　　　　　　　。 ‎ ‎12.(2020山东济南调研节选)(14分)CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题。‎ CH4超干重整CO2的催化转化如图所示:‎ ‎(1)已知相关反应的能量变化如图所示:‎ 过程Ⅰ的热化学方程式为　。 ‎ ‎(2)关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是　　　(填序号)。 ‎ a.实现了含碳物质与含氢物质的分离 b.可表示为CO2+H2H2O(g)+CO c.CO未参与反应 d.Fe3O4、CaO为催化剂,降低了反应的ΔH ‎(3)其他条件不变,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态　　　　　(填“是”或“不是”)平衡状态;b点CH4的转化率高于c点,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎13.(2020广东梅州质检节选)(14分)近年来,雾霾天气严重影响了人们的身体健康,环境问题越来越受到人们的重视。处理大气中的污染物,打响“蓝天白云”保卫战是当前的重要课题。请回答下列问题:‎ ‎(1)汽车尾气中含有较多的NOx和CO,这些气体均会使人体中毒。可以利用如下化学方法将其转化为无毒无害的物质。‎ 已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH=+180 kJ·mol-1①‎ ‎2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH=-564 kJ·mol-1②‎ 请写出把汽车尾气转化为无毒无害的物质的热化学方程式:　。 ‎ ‎(2)工业上可采用CH3OHCO+2H2的方法来制取高纯度的CO和H2。我国学者采用量子力学方法,通过计算机模拟,研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:‎ 方式A:CH3OH*CH3O*+H*‎ Ea=+103.1 kJ·mol-1‎ 方式B:CH3OH*CH‎3‎‎*‎+OH*‎ Eb=+249.3 kJ·mol-1‎ 由活化能E值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为　　　　(填“A”或“B”)。 ‎ ‎(3)如图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图。‎ 该历程中,放热最多的步骤的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 参考答案 专题突破练6A　化学能与热能 ‎1.B　解析根据反应过程示意图可知,过程Ⅰ中有化学键的断裂,所以为吸热过程,A错误;根据反应过程示意图,过程Ⅰ中水分子中的化学键断裂,过程Ⅱ也是水分子中的化学键断裂的过程,过程Ⅲ中又形成了水分子,因此H2O均参与了反应过程,B正确;过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气,H2中的化学键为非极性键,C错误;催化剂可改变反应途径,但不能改变反应的ΔH,D错误。‎ ‎2.C　解析ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=E1-E2,故A错误;更换高效催化剂,降低反应活化能,反应速率加快,该反应中(E3-E2)为活化能,E2为反应物的能量,E2不变,活化能降低,则E3减小,故B错误;恒压下充入一定量的氦气,容器体积增大,反应体系的分压减小,平衡向气体增多的方向移动,则n(Z)减少,故C正确;压缩容器体积,压强增大,平衡向右移动,n(X)减小,体积减小,各物质的浓度都增大,平衡移动只能减弱这种改变,而不能消除,故c(X)还是比原来大,故D错误。‎ ‎3.AC　解析能量越低物质越稳定,根据热化学方程式可知正丁烷的能量高于异丁烷,因此异丁烷比正丁烷稳定,A项正确;1molC2H4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时释放的热量是燃烧热,B项错误;强酸强碱的稀溶液反应生成可溶性盐和1mol水时放出的热量是中和热,稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成了难溶性盐BaSO4,因此放出的热量大于57.3kJ,C项正确;对于反应S(g)+O2(g)SO2(g)　ΔH1,S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH2,由于固态变为气态要吸收热量,则ΔH1<ΔH2,D项错误。‎ ‎4.CD　解析燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为CH3CH2CH2CH3(g)+‎13‎‎2‎O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)　ΔH=-2878kJ·mol-1,A错误;SO2与O2的反应为可逆反应,所以无法写出热化学方程式,B错误;在稀溶液中酸和碱发生中和反应生成1molH2O放出的热量是中和热,C正确;从液态H2O到固态CuSO4·5H2O,且物质的量减少,则该反应为熵减小的反应,D正确。‎ ‎5.B　解析H2和I2生成HI的反应是可逆反应,该条件下,1molH2(g)和1molI2(g)充分反应,反应转化率达不到100%,因此放出热量小于9.48kJ,故A错误;由热化学方程式②-①得出,碘升华的能量变化为I2(s)I2(g)　ΔH=+35.96kJ·mol-1,故B正确;元素非金属性越强,与氢气反应放出的热量越多,因此与H2反应时,氯气比I2(g)反应放出的热量多,即Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)的ΔH<-9.48kJ·mol-1,故C错误;活化能与反应放热还是吸热无直接关系,故D错误。‎ ‎6.AD　解析①→②之间的能量差值只与状态①②中物质的能量有关,增大压强,各物质的能量不变,则①→②之间的能量差值不变,A正确;根据图像,状态①中物质的能量高于状态③中物质的能量,则合成氨的正反应为放热反应,合成氨的逆反应为吸热反应,正逆反应焓变不相同,B错误;根据图像,状态①中物质的能量高于状态③中物质的能量,则合成氨为放热反应,C错误;使用催化剂能使化学反应速率加快,则生成等量的NH3需要的时间更短,D正确。‎ ‎7.BC　解析由图可知,题给反应正反应为放热反应。该反应的逆反应为吸热反应,升高温度可提高活化分子的百分数,A正确;500℃、101kPa下,将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应放热akJ,由于该反应为可逆反应,得不到1molSO3(g),B不正确;题给反应正反应为放热反应,其ΔH<0,所以反应物的总键能小于生成物的总键能,C不正确;由图可知,ΔH=E1-E2,使用催化剂能改变反应的活化能,但不改变反应热,D正确。‎ ‎8.B　解析根据题意可得,①M(s)+Cl2(g)MCl2(s)　ΔH=-641.3kJ·mol-1;②M(s)+Br2(l)MBr2(s)　ΔH=-524kJ·mol-1;①-②可得MBr2(s)+Cl2(g)MCl2(s)+Br2(l)　ΔH=-117.3kJ·mol-1,A正确;放出的能量越多,产物剩余的能量越低,根据能量越低的物质越稳定,所以化合物的热稳定性顺序为MI2

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