适用于新高考新教材浙江专版2025届高考化学一轮总复习第6章化学反应与能量作业22化学能与热能的转化新人教版

作业22化学能与热能的转化A组基础达标1.(2024·湖北卷)2024年5月10日,天舟六号货运飞船胜利放射,标记着我国航天事业进入高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推动剂的是()A.液氮—液氢 B.液氧—液氢C.液态NO2—肼 D.液氧—煤油2.(2024·浙江绍兴阳明中学段考)生产液晶显示器的过程中运用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,在大气中寿命可达740年之久。键能是指破坏(或生成)1mol化学键所须要吸取(或放出)的能量。结合表中信息,下列说法正确的是()化学键N≡NF—FN—F键能/(kJ·mol-1)941.7154.8283.0A.过程N2(g)→2N(g)放出能量B.反应N2(g)+3F2(g)2NF3(g)是吸热反应C.稳定性:F—F键<N—F键D.NF3吸取能量后,确定发生化学反应3.航天员呼吸产生的CO2通过反应CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)ΔH,再电解水可实现O2的循环利用。热力学中规定由最稳定单质生成1mol某物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓(ΔfHθm),最稳定单质的标准生成焓规定为0。已知上述反应式中:ΔfHθm(CO2)=-394kJ·ΔfHθm(H2)=0kJ·mol-1;ΔfHθm(C)=0kJ·mol-1;ΔfHθm(H2O)=-242kJ·A.-90kJ·mol-1 B.-100kJ·mol-1C.-120kJ·mol-1 D.-180kJ·mol-14.(2024·浙江浙南名校其次次联考)已知某化学反应A(g)+BC(g)AB(g)+C(g),其反应过程中体系的能量变更如图所示,则下列说法正确的是()A.该反应的热效应ΔH=E1-E2B.图中A…B…C过渡态存在是因为运用了催化剂C.E2为正反应的活化能D.该反应中,反应物的键能总和等于E15.(2024·浙江嘉兴一中高三期中)已知胆矾晶体相关的焓变如下:下列有关推断正确的是()A.ΔH1<ΔH3+ΔH4+ΔH5B.ΔH2>ΔH3C.ΔH1+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH2D.ΔH1+ΔH2>ΔH3+ΔH4+ΔH56.氢卤酸的能量变更如图所示。下列说法正确的是()A.已知HF溶于水放热,则HF的ΔH1<0B.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.已知ΔH>0,对于HF和HCl,都有ΔH1+ΔH2>-(ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6)7.我国科学家通过双功能催化剂催化水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,此时该反应总熵变记作ΔS。低温即可获得高转化率和高反应速率,反应过程示意图如图:下列说法不正确的是()A.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4B.ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3+ΔS4C.状态Ⅲ→状态Ⅳ过程的ΔS3<0,ΔH3<0D.催化剂的运用使反应放出热量增多,温度上升导致反应速率加快8.(2024·浙江温州高三一模)标准状态下,1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示:物质O2(g)N2(g)NO(g)相对能量/(kJ·mol-1)00x解离总耗能/kJ498946632续表物质C(s,石墨)CH4(g)CO2(g)相对能量/(kJ·mol-1)0-75-393.5解离总耗能/kJ7171656y下列说法正确的是()A.x=180B.逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJC.解离1molC(s,石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJD.依据4NO(g)+CH4(g)CO2(g)+2N2(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能9.(2024·浙江宁波镇海中学一模)下图是298K时N2与H2反应过程中能量变更曲线。下列叙述正确的是()A.该反应的热化学方程式为N2+3H22NH3ΔH=-92kJ·mol-1B.b曲线是加入催化剂时的能量变更曲线,加入催化剂,该化学反应的反应热发生变更C.298K时、在容积确定的密闭容器中,充入1molN2和3molH2反应后放出的热量为Q1kJ,充入2molNH3反应后吸取的热量为Q2kJ,则Q1=Q2=92D.298K时、在容积确定的密闭容器中,充入1molN2和3molH2反应后放出的热量为Q1kJ,充入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ,则184>Q2>2Q110.参考以下表格中的键能数据,回答问题:化学键Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C键能460360436431176347工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)。该反应的反应热ΔH为kJ·mol-1。

B组综合提升11.(2024·浙江三门中学月考)碳酸钠晶体[Na2CO3·10H2O(s)]失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s),两个化学反应的能量变更示意图如下:下列说法不正确的是()A.ΔH1>0B.碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水是化学变更C.向Na2CO3(s)中滴加几滴水,温度上升D.Na2CO3·H2O(s)失水生成Na2CO3(s):ΔH=ΔH1-ΔH212.环戊二烯的键线式为,其广泛用于农药、橡胶、塑料等工业合成,是一种重要的有机化工原料。其相关键能和能量循环图如下所示,下列说法不正确的是()共价键键能/(kJ·mol-1)H—H436H—I299I—I151A.在相同条件下,反应:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH'2,则ΔH'2<ΔH2B.ΔH1-ΔH3=-11kJ·mol-1C.表中I—I键能151kJ·mol-1可知,将1mol气态I2解离成气态碘原子须要吸取151kJ能量D.(g)转化为(g)的过程属于氧化反应13.CO2的资源化利用能有效削减CO2排放,缓解能源危机。用CO2、H2为原料合成甲醇(CH3OH)的过程主要涉及以下反应:a)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1c)12CO(g)+H2(g)12CH3OH(g)ΔH3=-45.1kJ·mol依据盖斯定律,反应a)的ΔH1=。

作业22化学能与热能的转化1.A由于N≡N键能很大,该反应的速率很慢,氢气不能在氮气中燃烧,在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体,因此,液氮—液氢不能作为火箭推动剂,A符合题意。2.C过程N2(g)→2N(g)为断键过程,吸取能量,A错误;反应N2(g)+3F2(g)2NF3(g)的ΔH=941.7kJ·mol-1+3×154.8kJ·mol-1-2×3×283.0kJ·mol-1=-291.9kJ·mol-1,因此反应放热,B错误;由表格数据可知F—F键能小于N—F键能,因此稳定性:F—F键<N—F键,C正确;NF3吸取能量后,化学键不确定断裂,不确定发生化学反应,D错误。3.AC(s)+O2(g)CO2(g)ΔfHθm(CO2)=-394kJ·mol-1;H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔfHθm(H2O)=-242kJ·mol-1,则总反应:CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)ΔH=2ΔfHθm(H2O)-ΔfHθm(CO2)=2×(-242kJ·mol-1)-(-394kJ4.A由图可知:该反应的热效应ΔH=E1-E2,故A正确;不运用催化剂的反应也可能存在过渡态,故B错误;E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,故C错误;键能是气态分子中1mol化学键离解变到气态原子吸取的能量,过渡态中化学键并没有完全离解,所以反应物的键能总和不等于E1,故D错误。5.A依据盖斯定律可知ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5,由图可知ΔH2<0,故ΔH1<ΔH3+ΔH4+ΔH5,故A正确;胆矾晶体失去结晶水是吸热反应,ΔH3>0,图中硫酸铜固体溶解放热,ΔH2<0,故ΔH2<ΔH3,故B错误;依据盖斯定律可知ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5,由图可知ΔH2<0,故ΔH1+ΔH2<ΔH3+ΔH4+ΔH5,故C错误、D错误。6.D互为逆反应时,焓变的符号相反,由于HF溶于水放热,则HF的ΔH1>0,A不正确;断裂化学键吸取能量,H—Cl的键能大于H—Br的键能,则HCl的ΔH2比HBr的大,B不正确;ΔH3、ΔH4表示氢原子到水合氢离子的过程,与HCl或HI无关,C不正确;电离吸热,ΔH>0,对于HF和HCl,由盖斯定律可知ΔH1+ΔH2+(ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6)=ΔH>0,即ΔH1+ΔH2>-(ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6),D正确。7.D依据盖斯定律,状态Ⅰ至Ⅴ之和等于总反应,则ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4,A正确;由A分析可知,ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3+ΔS4,B正确;状态Ⅲ→状态Ⅳ反应后微粒数削减,ΔS3<0;总反应为放热反应,状态Ⅰ→状态Ⅱ、状态Ⅱ→状态Ⅲ、状态Ⅳ→状态Ⅴ分别涉及断键、断键、脱离过程均为吸热过程,则状态Ⅲ→状态Ⅳ为放热过程,ΔH3<0,C正确;催化剂的运用不会变更反应的焓变,D错误。8.DN2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=2xkJ·mol-1,即498+946-632×2=2x,x=90,故A错误;逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量不相等,故B错误;石墨晶体中每个碳原子形成3条共价键,两个碳原子形成1条共价键,则1mol石墨含有1.5molC—C键,解离1molC(s,石墨)中的碳碳键平均耗能为478kJ,故C错误;焓变=反应物总键能-生成物总键能,C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)的ΔH可计算出y值,再依据4NO(g)+CH4(g)CO2(g)+2N2(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能,故D正确。9.D热化学方程式必需标注物质的聚集状态,该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1,故A错误;催化剂能变更反应的路径,使发生反应所需的活化能降低,但不变更更学平衡,反应的热效应不变,故图像中的b曲线是加入正催化剂时的能量变更曲线,故B错误;因为是可逆反应,所以Q1<92、Q2<92,故C错误;温度不变,压强越大,平衡时N2、H2的转化率越大,所以2Q1<Q2<184,故D正确。10.答案+236解析ΔH=360kJ·mol-1×4+436kJ·mol-1×2-176kJ·mol-1×2-431kJ·mol-1×4=+236kJ·mol-1。11.D1molNa2CO3·H2O(s)和9molH2O(g)的总能量大于1molNa2CO3·10H2O(s)的能量,故ΔH1>0,A正确;碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水生成新物质,是化学变更,B正确;1molNa2CO3·H2O(s)和9molH2O(g)的总能量大于1molNa2CO3·10H2O(s),向Na2CO3(s)中滴加几滴水,放出能量,温度上升,C正确;①Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH1,②Na2CO3·10H2O(s)a2CO3(s)+10H2O(g)ΔH2,依据盖斯定律,②-①得Na2CO3·H2O(s)Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=ΔH2-ΔH1,D错误。12.B氢气和卤素单质生成卤化氢的反应为放热反应,氯原子半径小于碘,得电子实力更强,形成的化学键键能大于碘形成的化学键,放出热量更多,故ΔH'2<ΔH2,A正确;由盖斯定律可知,ΔH3=ΔH1+ΔH2,则ΔH1-ΔH3=-ΔH2,由键能数据可知,ΔH2=436kJ·mol-1+151kJ·mol-1-2×299kJ·mol-1=-11kJ·mol-1,则ΔH1-ΔH3=11kJ·mol-1,B错误;断键须要吸取能量,表中I—I键能151kJ