2024屆新高考一輪復習化學反應原理特訓卷 化學能與熱能

化學能與熱能1.意大利羅馬大學的FulvioCacace等人獲得了極具理論研究意義的分子。分子結(jié)構(gòu)與相似，已知斷裂1molN—N吸收167kJ熱量，生成1molN≡N放出942kJ熱量。根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，下列說法正確的是()A.屬于一種新型的化合物B.沸點比（白磷）高C.與互為同素異形體D.1mol氣體轉(zhuǎn)變?yōu)閷⑽?82kJ熱量2.已知下列反應的熱化學方程式：；；；則反應的為()A. B.C. D.3.已知：（1）（2）（3）（4）（5）下列關(guān)于上述反應的焓變的判斷正確的是()A. B.C. D.4.最新報道：科學家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下：下列說法中正確的是()A.CO和O生成是吸熱反應B.在該過程中，CO斷鍵形成C和OC.CO和O生成了具有極性共價鍵的D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與反應的過程5.下列說法正確的是()A.如圖可以表示水分解過程中的能量變化B.若，則碳參與的反應均放熱C.需要加熱的反應一定是吸熱反應，常溫下能發(fā)生的反應一定是放熱反應D.已知Ⅰ：反應，Ⅱ：，且a、b、c均大于零，則斷開1molH—Cl鍵所需的能量為6.已知3.6g碳在6.4g氧氣中燃燒，至反應物耗盡，測得放出熱量。又知12.0g碳完全燃燒放出熱量。則熱化學方程式中Q等于()A. B.C. D.7.已知：①②③④下列說法正確的是()A.的燃燒熱為571.6B.C.相同質(zhì)量的和完全燃燒，放出的熱量多D.8.已知反應中，每生成2molHI時會有的能量放出，有關(guān)化學鍵的鍵能如下，下列說法正確的是()A.鍵的鍵能為B.1mol的能量比2molH的能量高C.是吸熱變化D.將1mol與1mol混合，充分反應后放出的熱量為9.反應A+B→C（ΔH>0）分兩步進行：①A+B→X（ΔH<0）；②X→C（ΔH>0）。下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是()A. B.C. D.10.糧食安全是“國之大者”，合成氨對我國糧食安全貢獻巨大。合成氨反應的能量變化及微觀歷程的示意圖如下圖所示（*表示物質(zhì)吸附在催化劑表面的形態(tài)）。下列說法不正確的是()A.圖2中②→③的過程吸收能量B.由圖1可知，該反應的反應熱C.③④的過程可表示為：D.其他條件相同，使用催化劑會改變單位時間內(nèi)合成氨反應放出的熱量11.Ⅰ.用50mL鹽酸與50mLNaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：(1)從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是；由圖可知此裝置除了兩燒杯沒有填滿碎泡沫塑料外，還有何不妥之處，應如何改正；(2)用相同濃度和體積的氨水()代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會(填“偏大”、“偏小”、“無影響”)。Ⅱ.回答下列問題(3)已知：①，②，③。則反應的=(用含的式子表示)。(4)某些化學鍵的鍵能如表所示：化學鍵鍵能/()ab試回答下列問題：已知，則N-H鍵的鍵能是kJ/mol(用含有a、b、c的式子表示)。(5)1mol氣體和1molCO氣體反應生成氣體和NO氣體過程中的能量變化如圖所示，請寫出與CO反應的熱化學方程式：。(6)家用液化氣的主要成分之一是丁烷()。常溫常壓條件下，1g丁烷氣體完全氧化生成氣體和液態(tài)水時放出熱量50kJ，則表示丁烷燃燒熱的熱化學方程式為。12.“綠水青山就是金山銀山”，運用化學反應原理研究NO的反應對緩解環(huán)境污染具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：（1）汽車尾氣中NO生成過程的能量變化如圖所示。1mol和1mol完全反應生成NO會______（填“吸收”或“放出”）______kJ能量。（2）工業(yè)上可利用甲烷還原NO減少氮氧化物的排放。向2L恒容密閉容器中通入2mol（g）、4molNO（g），一定條件下發(fā)生反應：，測得（g）與（g）的物質(zhì)的量隨時間變化的關(guān)系如下：01020304050（g）21.71.51.351.251.25（g）00.61.01.31.51.5①下列措施能夠加快該反應速率的是________（填標號）。a.使用催化劑b.降低溫度c.及時分離水②下列敘述中能說明該反應已達平衡狀態(tài)的是________。a.b.混合氣體的密度不再變化c.容器內(nèi)氣體的壓強不再變化d.單位時間內(nèi)生成1mol，同時消耗2mol③0~10min內(nèi)，用表示該反應的平均反應速率為________。④30min時，的物質(zhì)的量濃度為________。⑤平衡時，的體積分數(shù)為________。（3）一種NO—空氣燃料電池的工作原理如圖所示。①通入的電極為電池的________極（填“正”或“負”）。②寫出通入NO電極的電極反應式________。13.二十大報告提出堅決深入推進環(huán)境污染防治。對等污染物的研究具有重要意義。（1）工業(yè)上一般采用硫鐵礦或硫黃粉為原料制備硫酸。①已知298K，101kPa下：則反應_______，該反應能自發(fā)進行的條件是___________。②兩種方法在制備工藝上各有其優(yōu)缺點，下列選項正確的是___________。A.制備階段，硫鐵礦法產(chǎn)生較多礦渣，生成的氣體凈化處理比硫黃粉法復雜得多B.兩種方法產(chǎn)生的氣體都不需要干燥C.轉(zhuǎn)化為階段，控溫500℃左右主要是為了提高反應速率和平衡轉(zhuǎn)化率D.將原料粉碎后送入沸騰爐中，可以提高反應速率和原料的利用率（2）接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是的催化氧化。①催化氧化的反應過程可分為三步，請寫出步驟Ⅰ的化學方程式：步驟Ⅰ：__________步驟Ⅱ：步驟Ⅲ：②不同溫度下，具在一定能量的分子百分數(shù)與分子能量的關(guān)系如圖所示，E表示溫度下分子的平均能量，是活化分子具有的最低能量，陰影部分的面積反映活化分子的多少，則圖中______（填“>”或“<”）。若溫度下使用催化劑，請在圖中畫出相應的變化。（3）和碘水會發(fā)生如下兩步反應：。①一定條件下，分別加入到體積相同、濃度不同的碘水中，體系達到平衡后，的物質(zhì)的量隨的變化曲線如圖（忽略反應前后的體積變化）。有同學認為X點的濃度小于Y點，你認為該觀點是否正確_________，原因是_____________。②化學興趣小組擬采用下述方法來測定的平衡常數(shù)（室溫條件下進行，實驗中溶液體積變化忽略不計）：已知：和不溶于；一定溫度下，碘單質(zhì)分配在四氯化碳和水中的濃度比值是一個常數(shù)（用表示，稱為分配系數(shù)），室溫條件下。實驗測得上層溶液中，下層液體中。結(jié)合上述數(shù)據(jù)，計算室溫條件下的平衡常數(shù)_________（保留三位有效數(shù)字）。14.化學反應伴隨著能量變化。根據(jù)所學知識，回答下列問題：（1）和均是有害氣體，可在表面轉(zhuǎn)化為無害氣體，其反應原理如下：。有關(guān)化學反應的能量變化過程如圖所示。①圖中反應是___________（填“放熱”或“吸熱”）反應，該正反應的活化能為___________。該反應的___________。②若在反應體系中加入作為該反應的催化劑，則___________（填“增大”、“減小”或“不變”，下同），___________。（2）利用還原法可將還原為進行脫除。已知：。若有0.5molNO被還原，則該反應___________（填“釋放”或“吸收”）的能量為___________。（3）生產(chǎn)液晶顯示器的過程中使用的化學清洗劑是一種溫室氣體，在大氣中壽命可達740年之久。①已知：鍵能是指斷開（或生成）1mol化學鍵所需要吸收（或放出）的能量。部分鍵能數(shù)據(jù)如下表所示?；瘜W鍵鍵能/（）941.7154.8283.0則___________②已知：在25℃，101kPa時。反應I.；反應II.。寫出與Na反應生成的熱化學方程式：___________。15.熱能在生產(chǎn)生活中有重大用途，某化學興趣小組計劃測定化學反應中熱量的變化。

回答下列問題：

（1）NaOH溶液濃度的測定

（1）移取待測液，加入酚酞做指示劑，用酸式滴定管盛裝稀鹽酸至0刻度處后滴定，當__________，則到達滴定終點。此時酸式滴定管液面位置如圖所示，則該溶液濃度為______________（保留四位有效數(shù)字）。（2）下列滴定有關(guān)操作正確的是_______（填選項字母）。A.移液時排堿式滴定管內(nèi)的氣泡B.應將凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套內(nèi)的c端C.滴定過程中觀察滴定終點（2）熱量的測定取上述稀鹽酸和溶液在保溫裝置中進行反應，測得反應前后的溫度分別為，則該過程放出的熱量為_____________J（已知，所有涉及溶液的密度均視為，比熱容，忽略水以外各物質(zhì)吸收的熱量，下同）。（3）借鑒（2）的方法，甲同學嘗試利用足量溶液和測定反應的焓變，已知反應后溶液質(zhì)量約為，實驗結(jié)果如表所示：實驗序號反應前溫度/℃反應后溫度/℃125.030.2224.933.1325.530.7___________（4）乙同學借鑒實驗（2）的方法，測定反應的焓變，實驗過程中發(fā)現(xiàn)，有氣泡產(chǎn)生，請結(jié)合化學用語解釋產(chǎn)生氣泡的原因：________________________；由于以上現(xiàn)象的產(chǎn)生，會使得乙同學所測數(shù)據(jù)有誤差，請優(yōu)化該實驗方案：____________________。

（5）請說出一種熱能在生活中的應用：____________________。

答案以及解析1.答案：C解析：A錯誤，是由氮元素組成的單質(zhì)。B錯誤，與結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量大，其熔、沸點相對較高。C正確。D錯誤，1mol轉(zhuǎn)變?yōu)?mol時，應放出熱量。2.答案：A解析：試題分析：已知：①；，②；，③；，由蓋斯定律：10×②+12×③－2×①得：；；故選A。3.答案：B解析：A、物質(zhì)的燃燒反應是放熱的，焓變小于零，，故A錯誤；B、利用蓋斯定律計算，將（2）×2+（3）-（1），可得，反應熱隨之相加減，可求得反應熱，即，故B正確；C、物質(zhì)的燃燒反應是放熱的，焓變小于零，所以，故C錯誤；D、根據(jù)蓋斯定律，反應（4）不能是（1）-2×（3）得到，故D錯誤。故選：B。4.答案：C解析：A.根據(jù)能量--反應過程的圖像知，狀態(tài)Ⅰ的能量高于狀態(tài)Ⅲ的能量，故該過程是放熱反應，A錯誤；B.根據(jù)狀態(tài)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可以看出整個過程中CO中的C和O形成的化學鍵沒有斷裂，故B錯誤；C.由圖Ⅲ可知，生成物是，具有極性共價鍵，故C正確；D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應的過程，故D錯誤。故選C。5.答案：A解析：A項，反應物總能量低于生成物總能量催化劑可降低反應的活化能，加快反應速率，但不改變反應燴變，正確。6.答案：C解析：根據(jù)題意得兩個熱化學方程式：①；②。由（①-②）得：，即。7.答案：C解析：本題易錯之處：一是對燃燒熱的概念認識不清，二是不清楚中和反應反應熱的適用范圍。A項，由熱化學方程式①可知，的燃燒熱為，A項錯誤。B項，該反應有生成，與結(jié)合生成時會放出熱量，所以該反應放出的熱量多于57.3kJ，即，B項錯誤。C項，相同質(zhì)量的和，的物質(zhì)的量大于，依據(jù)熱化學方程式①、②計算可知，完全燃燒放出的熱量多，C項正確。D項，根據(jù)蓋斯定律，由可得，，D項錯誤。8.答案：A解析：A.中，每生成2molHI時會有的能量放出，設(shè)鍵的鍵能為x，則，，故A正確；B.斷鍵吸熱，1mol的能量比2molH的能量低，故B錯誤；C.形成化學鍵，是放熱變化，故C錯誤；D.反應可逆，將1mol與1mol混合，生成HI的物質(zhì)的量小于2mol，充分反應后放出的熱量小于，故D錯誤；故選A。9.答案：A解析：①A+B→X（ΔH<0）反應放熱，A、B總能量大于X；②X→C（ΔH>0）反應吸熱，X的能量小于C；A+B→C（ΔH>0）反應吸熱，A、B總能量小于C；故選A。10.答案：B解析：A.圖2中②→③的過程中化學鍵斷裂，吸收能量，故A正確；B.由圖1可知，該反應為放熱反應，反應熱，故B錯誤；C.③→④的過程為原子間成鍵形成氨氣分子，故C正確；D.催化劑不改變反應熱，故其他條件相同，使用催化劑不會改變合成氨反應放出的熱量，但是會改變單位時間內(nèi)合成氨反應放出的熱量，故D正確；故選：B。11.答案：(1)環(huán)形玻璃攪拌棒小燒杯與大燒杯杯口應相平(2)偏小(3)(4)(5)(6)解析：（1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒；由圖可知此裝置除了兩燒杯沒有填滿碎泡沫塑料外；裝置中小燒杯與大燒杯杯口應該相平，防止熱量散失，故不妥之處為小燒杯與大燒杯杯口應相平。（2）氨水為弱堿，在電離過程中會吸收一部分熱量，導致測得的中和熱的數(shù)值會偏小。（3）根據(jù)蓋斯定律可知，的=×①－②+2③=，故填。（4）設(shè)鍵的鍵能為x，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，，則。（5）由圖可知，該反應反應物總能量大于生成物總能量，故該反應放出能量，，故熱化學方程式為。（6）1g的物質(zhì)的量為，則1mol完全氧化生成氣體和液態(tài)水時放出熱量，故丁烷燃燒熱的熱化學方程式為。12.答案：（1）吸收；180（2）①a；②d；③0.03；④0.325；⑤25%（3）①正；②解析：（1）由示意圖可知，1mol和1mol完全反應斷鍵共吸收1444kJ能量，生成2molNO成鍵共放出1264kJ能量，故反應吸收180kJ能量。（2）①使用催化劑可以降低反應活化能，加快反應速率，a項正確；降低溫度，減慢反應速率，b項錯誤；及時分離水會減小生成物濃度，減慢反應速率，c項錯誤；②該反應生成和濃度之比為2:1，是定值，當并不能說明反應到平衡狀態(tài)，a項錯誤；該反應前后氣體的總質(zhì)量恒定，反應容器的體積恒定，故混合氣體的密度是定值，密度不再變化并不能說明反應到平衡狀態(tài)，b項錯誤；該反應前后氣體的化學計量數(shù)之和不變，故恒容條件下，該反應容器內(nèi)氣體的壓強是定值，壓強不再變化并不能說明反應達到平衡狀態(tài)，c項錯誤；該反應生成1mol的同時會生成2mol，故單位時間內(nèi)生成1mol，同時消耗2mol說明的濃度保持恒定，反應達到化學平衡狀態(tài)，d項正確。③0～10min內(nèi)，的物質(zhì)的量增加0.6mol，。④根據(jù)方程式可推知，30min時，的物質(zhì)的量為1.3mol，則的物質(zhì)的量為0.65mol，濃度為0.325。⑤的體積分數(shù)等于其物質(zhì)的量分數(shù)，根據(jù)三段式計算可得平衡時，、。（3）①根據(jù)燃料電池的工作原理可知，通入的電極為電池的正極；②通入NO后失電子轉(zhuǎn)化為硝酸，故電極反應式為。13.答案：（1）①-98.9；低溫②AD（2）①②<；（3）①不正確；圖中b線表示，隨著的值增大，平衡向正反應方向移動，平衡后濃度降低②961解析：（1）①已知Ⅰ.，Ⅱ.，根據(jù)蓋斯定律，由Ⅱ-Ⅰ得到，該反應為氣體分子數(shù)減小的放熱反應，，，根據(jù)時反應才能自發(fā)進行，知能自發(fā)進行的條件是低溫。②油硫鐵礦和硫黃粉的組成知，在制備階段，硫鐵礦法產(chǎn)生較多的礦渣，所得氣體凈化處理比硫黃粉法復雜得多，A正確；二氧化硫在催化劑條件下生成的與水反應生成，會腐蝕設(shè)備，且為了防止催化劑中毒，兩種方法產(chǎn)生的氣體都需要凈化、干燥，B錯誤；轉(zhuǎn)化為的反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡轉(zhuǎn)化率下降，所以控制溫度在500℃左右的主要原因是為了提高反應速率，提高生產(chǎn)效率，C錯誤；將原料粉碎后送入沸騰爐中，反應物接觸面積增大，反應更充分，D正確。（2）①由總反應結(jié)合步驟Ⅱ、Ⅲ可知，步驟Ⅰ的化學方程式為。②升高溫度活化分子數(shù)增加，陰影部分面積會增加，所以；若溫度下使用催化劑，由于催化劑會降低反應的活化能，活化分子數(shù)會增加。（3）①根據(jù)題中反應步驟，推出a為，b為，c為，隨著的增加，第三步反應的平衡向正反應方向動，的濃度降低，因此該觀點不正確。②平衡常數(shù)只受溫度的影響，四氯化碳的