2023屆新教材高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化學(xué)能與熱能作業(yè)

課時(shí)作業(yè)18化學(xué)能與熱能一、單項(xiàng)選擇題（本題包括6個(gè)小題，每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意）1．已知△（g）＋H2（g）→CH3CH2CH3（g）ΔH＝－157kJ·mol－1。已知環(huán)丙烷（g）的燃燒熱ΔH＝－2092kJ·mol－1，丙烷（g）的燃燒熱ΔH＝－2220kJ·mol－1，1mol液態(tài)水蒸發(fā)為氣態(tài)水的焓變?yōu)棣＝＋44kJ·mol－1。則2mol氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水的ΔH（kJ·mol－1）為（）A．－658B．－482C．－329D．－2852．下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是（）A．已知：正丁烷（g）=異丁烷（g）ΔH<0，則正丁烷比異丁烷穩(wěn)定B．已知：C2H4（g）＋3O2（g）=2CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－1478.8kJ·mol－1，則C2H4（g）的燃燒熱ΔH＝－1478.8kJ·mol－1C．已知：H＋（aq）＋OH－（aq）=H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則稀Ba（OH）2（aq）和稀H2SO4（aq）完全反應(yīng)生成1molH2O（l）時(shí)，放出57.3kJ熱量D．已知：S（s）＋O2（g）=SO2（g）ΔH1；S（g）＋O2（g）=SO2（g）ΔH2，則ΔH1>ΔH23．已知：①2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g）ΔH＝－483.6kJ·mol－1；②H2（g）＋S（g）=H2S（g）ΔH＝－20.1kJ·mol－1，下列判斷正確的是（）A．若反應(yīng)②中改用固態(tài)硫，則消耗1molS（s）反應(yīng)放出的熱量小于20.1kJB．從焓變數(shù)值知，單質(zhì)硫與氧氣相比，更容易與氫氣化合C．由①②知，水的熱穩(wěn)定性弱于硫化氫D．氫氣的燃燒熱為241.8kJ·mol－14．下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是（）A．已知H＋（aq）＋OH－（aq）=H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則H2SO4和Ba（OH）2反應(yīng)：H2SO4（aq）＋Ba（OH）2（aq）=BaSO4（s）＋2H2O（l）的反應(yīng)熱ΔH＝2×（－57.3）kJ·mol－1B．燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH3OH（g）＋eq\f(1,2)O2（g）=CO2（g）＋2H2（g）ΔH＝－192.9kJ·mol－1，則CH3OH（g）的燃燒熱為192.9kJ·mol－1C．H2（g）的燃燒熱是285.8kJ·mol－1，則2H2O（g）=2H2（g）＋O2（g）ΔH＝＋571.6kJ·mol－1D．葡萄糖的燃燒熱是2800kJ·mol－1，則eq\f(1,2)C6H12O6（s）＋3O2（g）=3CO2（g）＋3H2O（l）ΔH＝－1400kJ·mol－15．以TiO2為催化劑的光熱化學(xué)循環(huán)分解CO2反應(yīng)為溫室氣體減排提供了一個(gè)新途徑，該反應(yīng)的機(jī)理及各分子化學(xué)鍵完全斷裂時(shí)的能量變化如圖所示。下列說法正確的是（）A．CO2分解過程中存在所有舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵的形成B．增大TiO2的表面積可提高催化效率C．該反應(yīng)中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能D．CO2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO2（g）=2CO（g）＋O2（g）ΔH＝＋30kJ·mol－16．335℃時(shí)，在恒容密閉反應(yīng)器中1.00molC10H18（l）催化脫氫的反應(yīng)過程如下：反應(yīng)1：C10H18（l）?C10H12（l）＋3H2（g）ΔH1反應(yīng)2：C10H12（l）?C10H8（l）＋2H2（g）ΔH2測得C10H12和C10H8的產(chǎn)率x1和x2（以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)計(jì)）隨時(shí)間的變化關(guān)系及反應(yīng)過程中能量的變化如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．使用催化劑能改變反應(yīng)歷程B．更換催化劑后ΔH1、ΔH2也會(huì)隨之改變C．8h時(shí)，反應(yīng)1、2都未處于平衡狀態(tài)D．x1顯著低于x2，是由于反應(yīng)2的活化能比反應(yīng)1的小，反應(yīng)1生成的C10H12很快轉(zhuǎn)變成C10H8二、不定項(xiàng)選擇題（本題包括4個(gè)小題，每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意）7．一定條件下，在水溶液中1molClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(x))（x＝0，1，2，3，4）的能量（kJ）相對(duì)大小如圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）A．如圖離子中結(jié)合H＋能力最弱的是EB．如圖離子中最穩(wěn)定的是AC．C→B＋D反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))（aq）=ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))（aq）＋ClO－（aq）ΔH＝－76kJ·mol－1D．B→A＋D的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)8．根據(jù)下圖所得判斷正確的是（）已知：H2O（g）=H2O（l）ΔH＝－44kJ·mol－1A．圖1反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．圖1反應(yīng)使用催化劑時(shí)，不會(huì)改變其ΔHC．圖2中若H2O的狀態(tài)為液態(tài)，則能量變化曲線可能為①D．圖2中反應(yīng)為CO2（g）＋H2（g）=CO（g）＋H2O（g）ΔH＝＋41kJ·mol－19．已知：①2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g）ΔH1②3H2（g）＋Fe2O3（s）=2Fe（s）＋3H2O（g）ΔH2③2Fe（s）＋eq\f(3,2)O2（g）=Fe2O3（s）ΔH3④2Al（s）＋eq\f(3,2)O2（g）=Al2O3（s）ΔH4⑤2Al（s）＋Fe2O3（s）=Al2O3（s）＋2Fe（s）ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是（）A．ΔH1<0，ΔH3＜0B．ΔH5<0，ΔH4<ΔH3C.ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH510．氮及其化合物的轉(zhuǎn)化過程如圖1所示，其中圖2為反應(yīng)①過程中能量變化的曲線圖。下列分析合理的是（）A.N2和H2被吸附在催化劑a表面發(fā)生反應(yīng)B.反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式為N2（g）＋3H2（g）=2NH3（g）ΔH＝－92kJ·mol－1C.反應(yīng)②中，轉(zhuǎn)移1.25mol電子時(shí)消耗NH3的體積為5.6LD．催化劑a、b能提高反應(yīng)速率和平衡轉(zhuǎn)化率三、非選擇題11．（1）科學(xué)家研究利用鐵觸媒催化合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用“ad”表示，對(duì)圖中線間距離窄小的部分，其能量差用eq\o(=,\s\up7(m↓),\s\do5(↑))的方式表示。由圖可知合成氨反應(yīng)N2（g）＋3H2（g）?2NH3（g）的ΔH＝kJ·mol－1，反應(yīng)速率最慢的步驟的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）已知CH4（g）＋H2O（g）?3H2（g）＋CO（g）ΔH1FeO（s）＋H2（g）?Fe（s）＋H2O（g）ΔH2FeO（s）＋CO（g）?Fe（s）＋CO2（g）ΔH3則CH4（g）＋4FeO（s）?4Fe（s）＋2H2O（g）＋CO2（g）的ΔH＝（用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示）。12．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。（1）上圖是N2（g）和H2（g）反應(yīng)生成1molNH3（g）過程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫出N2和H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）NO與CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可以表示為2NO（g）＋2CO（g）?2CO2（g）＋N2（g）ΔH＝akJ·mol－1，但該反應(yīng)的速率很小，若使用機(jī)動(dòng)車尾氣催化轉(zhuǎn)化器，尾氣中的NO與CO可以轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)排出。上述反應(yīng)在使用“催化轉(zhuǎn)化器”后，a（填“增大”“減小”或“不變”）。（3）用NH3催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：4NH3（g）＋3O2（g）=2N2（g）＋6H2O（g）ΔH1＝－akJ·mol－1①N2（g）＋O2（g）=2NO（g）ΔH2＝－bkJ·mol－1②若1molNH3還原NO至N2，則該反應(yīng)過程中的反應(yīng)熱ΔH3＝kJ·mol－1（用含a、b的式子表示）。（4）已知下列各組熱化學(xué)方程式①Fe2O3（s）＋3CO（g）=2Fe（s）＋3CO2（g）ΔH1＝－25kJ·mol－1②3Fe2O3（s）＋CO（g）=2Fe3O4（s）＋CO2（g）ΔH2＝－47kJ·mol－1③Fe3O4（s）＋CO（g）=3FeO（s）＋CO2（g）ΔH3＝＋640kJ·mol－1請(qǐng)寫出FeO（s）被CO（g）還原成Fe（s）和CO2（g）的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1．解析：已知反應(yīng)①為△（g）＋H2（g）→CH3CH2CH3（g）ΔH1＝－157kJ·mol－1。反應(yīng)②：△（g）＋4.5O2（g）=3CO2（g）＋3H2O（l）ΔH2＝－2092kJ·mol－1，反應(yīng)③：CH3CH2CH3（g）＋5O2（g）=3CO2（g）＋4H2O（l）ΔH3＝－2220kJ·mol－1，反應(yīng)④：H2O（l）=H2O（g）ΔH4＝＋44kJ·mol－1，則由蓋斯定律，反應(yīng)①－反應(yīng)②＋反應(yīng)③＋反應(yīng)④得到反應(yīng)：H2（g）＋0.5O2（g）=H2O（g）ΔH，ΔH＝ΔH1－ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝－241kJ·mol－1，則2mol氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g）ΔH＝－482kJ·mol－1，B正確。答案：B2．解析：正丁烷轉(zhuǎn)化為異丁烷的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，說明等物質(zhì)的量的異丁烷的能量比正丁烷低，物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定，A項(xiàng)錯(cuò)誤；燃燒熱為1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量，已知熱化學(xué)方程式中生成物水為氣態(tài)，則對(duì)應(yīng)的ΔH不是C2H4（g）的燃燒熱，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)還生成了BaSO4（s），放熱應(yīng)大于57.3kJ，C項(xiàng)錯(cuò)誤；兩個(gè)反應(yīng)均是放熱反應(yīng)，S（g）完全燃燒時(shí)放熱更多，故|ΔH1|<|ΔH2|，則ΔH1>ΔH2，D項(xiàng)正確。答案：D3．解析：固體變?yōu)闅怏w，吸收熱量，若反應(yīng)②中改用固態(tài)硫，則消耗1molS（s）反應(yīng)放出的熱量小于20.1kJ，A項(xiàng)正確；由熱化學(xué)方程式可知，1mol氫氣與氧氣反應(yīng)放出的熱量比1mol氫氣與硫反應(yīng)放出的熱量多221.7kJ，說明氧氣與單質(zhì)硫相比更容易與氫氣化合，B項(xiàng)錯(cuò)誤；無法直接比較熱穩(wěn)定性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；燃燒熱為標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量，反應(yīng)①生成的是氣態(tài)水而不是液態(tài)水，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A4．解析：反應(yīng)過程中除了H＋和OH－反應(yīng)放熱，BaSO4沉淀的生成也伴隨有反應(yīng)熱的變化，即H2SO4和Ba（OH）2反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH≠2×（－57.3）kJ·mol－1，故A錯(cuò)誤；CH3OH（g）的燃燒熱為1mol甲醇蒸氣燃燒轉(zhuǎn)化為二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量，不能生成氫氣，故B錯(cuò)誤；H2（g）的燃燒熱是285.8kJ·mol－1，則2H2（g）＋O2（g）=2H2O（l）ΔH＝－571.6kJ·mol－1，2H2O（l）=2H2（g）＋O2（g）ΔH＝＋571.6kJ·mol－1，故C錯(cuò)誤；由葡萄糖的燃燒熱是2800kJ·mol－1可知，0.5mol葡萄糖完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為1400kJ，即eq\f(1,2)C6H12O6（s）＋3O2（g）=3CO2（g）＋3H2O（l）ΔH＝－1400kJ·mol－1，故D正確。答案：D5．解析：CO2分解生成CO和O2的過程中，過程③CO2中只斷裂一個(gè)碳氧雙鍵，并不是所有化學(xué)鍵斷裂，A錯(cuò)誤；增大TiO2的比表面積就增大了TiO2的接觸面積和吸附能力，可提高催化效率，B正確；從圖示可以看出，光能和熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，C錯(cuò)誤；從圖中鍵能數(shù)據(jù)可計(jì)算出，CO2分解反應(yīng)的焓變?chǔ)＝（2×1598－2×1072－496）kJ·mol－1＝＋556kJ·mol－1，D錯(cuò)誤。答案：B6．解析：使用催化劑，降低了反應(yīng)的活化能，改變了反應(yīng)歷程，A項(xiàng)正確；使用催化劑，不能改變反應(yīng)物和生成物的總能量，即不能改變反應(yīng)的焓變（ΔH），B項(xiàng)錯(cuò)誤；8h之后，C10H8的產(chǎn)率還在增加，說明反應(yīng)2未達(dá)平衡，而C10H8是由C10H12轉(zhuǎn)化而來的，且C10H12的產(chǎn)率幾乎保持不變，說明反應(yīng)1也未達(dá)平衡，C項(xiàng)正確；由圖像可以看出反應(yīng)2的活化能低于反應(yīng)1的活化能，故反應(yīng)1生成的C10H12快速轉(zhuǎn)化為C10H8，從而使x1顯著低于x2，D項(xiàng)正確。答案：B7．解析：酸根離子對(duì)應(yīng)的酸越弱，結(jié)合氫離子能力越強(qiáng)，E對(duì)應(yīng)的是高氯酸根離子，高氯酸是最強(qiáng)的無機(jī)酸，酸根離子結(jié)合氫離子能力最弱，故A正確；能量越低越穩(wěn)定，A最穩(wěn)定，故B正確；ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量＝64＋60－2×100＝－76kJ·mol－1，故C正確；3ClO－（aq）=2Cl－（aq）＋ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))（aq）的ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝0＋64－3×60＝－116kJ·mol－1，B→A＋D的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。答案：D8．解析：由圖1曲線變化可知，反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)的焓變，B項(xiàng)正確；結(jié)合圖1和圖2可得出熱化學(xué)方程式：CO2（g）＋H2（g）=CO（g）＋H2O（g）ΔH＝＋41kJ·mol－1，D項(xiàng)正確；由已知信息及D項(xiàng)分析中的熱化學(xué)方程式，結(jié)合蓋斯定律可得：CO2（g）＋H2（g）=CO（g）＋H2O（l）ΔH＝－3kJ·mol－1，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，而圖2中的曲線①表示的是吸熱反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：BD9．解析：根據(jù)已學(xué)知識(shí)，①式是燃燒反應(yīng)，屬于典型的放熱反應(yīng)，ΔH1<0；②式是需要持續(xù)加熱的反應(yīng)，屬于典型的吸熱反應(yīng)，ΔH2>0；eq\f(3,2)×①式－②式可得③式：2Fe（s）＋eq\f(3,2)O2（g）=Fe2O3（s）ΔH3＝eq\f(3,2)ΔH1－ΔH2，由于ΔH1<0，ΔH2>0，所以ΔH3<0，A正確。ΔH1＝eq\f(2,3)（ΔH2＋ΔH3），C錯(cuò)誤。⑤式是鋁熱反應(yīng)，屬于典型的放熱反應(yīng)，則ΔH5<0，③式＋⑤式可得④式：2Al（s）＋eq\f(3,2)O2（g）=Al2O3（s）ΔH4＝ΔH3＋ΔH5，由于ΔH3<0，ΔH5<0，則ΔH4<0，所以ΔH4<ΔH3（負(fù)值的絕對(duì)值大的反而?。?，B正確。ΔH3＝ΔH4－ΔH5，D錯(cuò)誤。答案：AB10．解析：由圖1可知，N2和H2都被吸附在催化劑a的表面上發(fā)生反應(yīng)，A正確；由圖2知反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式中，ΔH＝（508－600）kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1，B正確；由圖1知，反應(yīng)②是NH3被O2氧化為NO的過程，發(fā)生反應(yīng)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5())4NO＋6H2O，計(jì)算知，轉(zhuǎn)移1.25mol電子時(shí)，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下NH3的體積為5.6L，C錯(cuò)誤；催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不