2022届高考化学二轮复习专题突破练1 化学能与热能

专题突破练1 化学能与热能

一、选择题（共15小题）

1．(2021·山东等级考)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为+OH-+CH3O-,能量变化如图所示。已知

为快速平衡,下列说法正确的是( )

A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步

B．反应结束后，溶液中存在18OH－

C．反应结束后，溶液中存在CH183 OH

D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变

2．(2020·浙江7月选考)关于下列ΔH的判断正确的是( )

CO2－3 (aq)＋H＋(aq)===HCO－3 (aq) ΔH1

CO2－3 (aq)＋H2O(l)HCO－3 (aq)＋OH－(aq) ΔH2

OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l) ΔH3

OH－(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COO－(aq)＋H2O(l) ΔH4

A．ΔH1<0 ΔH2<0 B．ΔH1

C．ΔH3<0 ΔH4>0 D．ΔH3>ΔH4 3. 金属插入CH4的C—H键形成高氧化态过渡金属化合物的反应频繁出现在光分解作用、金属有机化学等领域，如图是CH4与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法不正确的是( )

A.整个反应快慢，由 CH2—Zr…H2―→状态2反应决定

B．Zr＋CH4―→CH—Zr…H3 ΔH＝＋39.54 kJ· mol－1

C．在中间产物中CH3—Zr…H状态最稳定

D．状态2…H2活化能为95.69 kJ·mol－1

4．苯与氢气发生加成反应(在25 ℃，产物均为液态)的能量变化与反应进程的关系如图所示，其中环己三烯为假设分子(分子中含有三个碳碳双键)。下列说法错误的是( )

A．“环己三烯”比苯稳定

B.反应(l)+H2(g)(l)为放热反应

C.(l)+H2(g)(l) ΔH＝－111 kJ·mol－1

D．由图中数据可得出：碳碳双键加成时总是放出能量，放出的能量大致与双键数成正比

5. 下列有关说法正确的是 ( )

A．储热材料芒硝可用于光能—化学能的转换

B．垃圾焚烧处理法不能有效利用生活垃圾中的生物质能

C．利用微生物在光合作用下分解水，是制取氢气的一个重要研究方向

D．太阳能、可燃冰资源丰富，在使用时对环境无污染或很少污染，且可以再生，是最有希望的未来新能源

6．(2021·长沙一中高三4月月考)“自煮火锅”发热包的成分为碳酸钠、硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、焦炭粉、NaCl、生石灰，向发热包中加入冷水，可用来蒸煮食物。下列说法错误的是( )

A．活性炭作正极，正极上发生还原反应

B．负极反应为Al－3e－＋4OH－===AlO－2 ＋2H2O

C．Na＋由活性炭区向铝粉表面区迁移

D．硅藻土结构疏松，使各物质分散并均匀混合，充分接触

7. 反应A(g)＋2B(g)===C(g)的能量变化与反应进程关系如图所示，下列说法不正确的是( )

A．图中虚线表示加入了催化剂

B．图中虚线表示的反应Ⅰ、反应Ⅱ均为放热反应

C．加入催化剂，速率加快是因为改变了反应的焓变

D．该反应的焓变ΔH＝－91 kJ·mol－1 8．用钌(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应时，每生成92 g液态HCOOH放出62.4 kJ的热量，下列说法正确的是( )

A．图示中物质Ⅱ为该反应的催化剂

B．图示中参与循环的物质只有CO2和H2

C．反应的活化能为62.4 kJ·mol－1

D．该反应的热化学方程式为H2(g)＋CO2(g)===HCOOH(l)

ΔH＝－31.2 kJ·mol－1

9.(2021北京月考)联氨(N2H4)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。已知:

①N2H4(l)+12N2O4(l)32N2(g)+2H2O(l)

ΔH1=-546.45 kJ·mol-1

②H2O(g)H2O(l) ΔH2=-44.0 kJ·mol-1

则2N2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g)的ΔH是( )。

A.-916.9 kJ·mol-1

B.-458.45 kJ·mol-1

C.+916.9 kJ·mol-1

D.+458.45 kJ·mol-1

10.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 ( )。

A.该反应的逆反应为放热反应,升高温度可提高活化分子的百分数

B.ΔH=E1-E2,使用催化剂改变活化能,但不改变反应热

C.该反应中,反应物的总键能大于生成物的总键能

D.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,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-2a

kJ·mol-1

11.工业制氢气的一个重要反应是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。

已知在25 ℃时:

①C(s)+12O2(g)CO(g) ΔH1=-111 kJ·mol-1

②H2(g)+12O2(g)H2O(g) ΔH2=-242 kJ·mol-1

③C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH3=-394 kJ·mol-1

下列说法不正确的是( )。

A.25 ℃时,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

ΔH=-41 kJ·mol-1

B.增大压强,反应①的平衡向逆反应方向移动,平衡常数K减小

C.反应①达到平衡时,每生成1 mol CO的同时生成0.5 mol O2

D.反应②断开2 mol H2和1 mol O2中的化学键所吸收的能量比形成4 mol O—H键所放出的能量少484 kJ

12.(2021广西桂林高三检测)已知:

①S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH1

②S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH2

下列说法正确的是( )。

A.硫燃烧过程中将化学能全部转化为热能

B.相同条件下,1 mol S(s)比1 mol S(g)燃烧更剧烈

C.两个过程的能量变化可用下图表示,ΔH1

D.两个反应中反应物的总键能都比生成物的总键能小

13.NO与CO在金属铑(Rh)的催化下发生反应2NO(g)+CO(g)N2O(g)+CO2(g)

ΔH,该反应过程经历如下:

反应Ⅰ:NO(g)+CO(g)+Rh(s)RhN(s)+CO2(g) ΔH1=-33.44 kJ·mol-1;

反应Ⅱ:RhN(s)+NO(g)Rh(s)+N2O ΔH2=-319.35 kJ·mol-1。

如图所示为该反应在无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应过程的能量变化对比图:

下列有关判断正确的是( )。

A.ΔH=-285.91 kJ·mol-1

B.E1为反应2NO(g)+CO(g)N2O(g)+CO2(g)的活化能

C.E2为使用催化剂后降低的活化能

D.使用合适的催化剂可降低反应的活化能,增大反应速率

14.(2021辽宁沈阳高三检测)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示:

下列说法正确的是( )。

A.过程①中钛氧键断裂会释放能量

B.该反应中,光能和热能转化为化学能

C.使用TiO2作催化剂可以降低反应的ΔH,从而提高化学反应速率

D.CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)2CO(g)+O2(g) ΔH=+30 kJ·mol-1

15.(2021广东深圳高三月考)乙炔在Pd表面选择加氢的反应机理如图所示。其中吸附在Pd表面上的物种用*标注。

下列有关说法正确的是( )。

A.乙炔催化加氢反应为吸热反应

B.该正反应历程中最大能垒(活化能)为85 kJ·mol-1

C.Pd为固体催化剂,其表面积大小对催化效果无影响

D.C2H2*+H*C2H3*只有化学键的形成过程

二、非选择题（共6小题）

16．甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。

(1)已知热化学方程式：

Ⅰ：HCOOH(g) CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝＋72.6 kJ·mol－1；

Ⅱ：2CO(g)＋O2(g) 2CO2(g)ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1；

Ⅲ：2H2(g)＋O2(g) 2H2O(g)ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1 则反应Ⅳ：CO2(g)＋H2(g) HCOOH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。

(2)查阅资料知在过渡金属催化剂存在下，CO2(g)和H2(g)合成HCOOH(g)的反应分两步进行：第一步：CO2(g)＋H2(g)＋M(s)===M·HCOOH(s)；则第二步反应的方程式为________________________________。

17.氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30 MPa时，不同温度时合成氨平衡混合气体中NH3的体积分数如下：

温度/ ℃ 200 300 400 500 600

氨含量/% 89.9 71.0 47.0 26.4 13.8

请回答：

(1)根据图中所示，合成氨的热化学方程式为______________________。

(2)将1 mol N2(g)和3 mol H2(g)通入一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量______92.2 kJ(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是_______；若加入催化剂，ΔH__________(填“变大”“变小”或“不变”)。

(3)已知破坏1 mol N≡N键、1 mol H—H键需要吸收的能量分别为946 kJ、436 kJ，则破坏1 mol N—H键需要吸收的能量为__________ kJ(保留三位有效数字)。

(4)N2H4可视为NH3分子中的一个H被—NH2取代的产物。发射卫星用N2H4(g)为燃料，以NO2为氧化剂发生反应生成N2和H2O(g)。

已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)

ΔH1＝＋67.7 kJ·mol－1

N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)

ΔH2＝－534 kJ·mol－1。

则1 mol N2H4与NO2完全反应的热化学方程式为____________________。

18．(2020·山东等级考节选)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：