广东省高考化学二轮复习 专题限时训练(五)化学能与热能

专题限时训练(五) 化学能与热能

(时间：60分钟 分数：100分)

一、选择题(每小题6分，共72分)

1．(2014·海南卷)某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是( )

A．反应过程a有催化剂参与

B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH C．改变催化剂，可改变该反应的活化能 D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E2

答案：C 解析：根据图示，a曲线为没有催化剂参与的反应，b曲线为有催化剂存在的反应过程，催化剂只改变反应途径(即活化能)，没有改变始终态，因此焓变不变，由此判断A说法不正确；该反应为放热反应，B说法不正确；催化剂可改变该反应的活化能，C正确；在催化剂条件下，反应的活化能为E1和E2中的较大值而不是二者之和，D说法不正确。

2．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g)

2HI(g) ΔH＝－a kJ/mol。

已知：(a、b、c均大于零)。 下列说法正确的是( )

A．H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键

B．断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c＋b＋a)kJ

C．相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)总能量小于2 mol HI(g)的总能量 D．向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量为2a kJ 答案：B 解析：A项，由同种元素的原子形成的是非极性键，由不同种非金属元素的原子形成的是极性键，H2、I2分子中的化学键都是非极性共价键，HI分子中是极性键，A错误；B项，反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据键能和热化学方程式可知断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c＋b＋a)kJ，B正确；C项，反应是放热反应，则相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)总能量高于2 mol HI(g)的总能量，C错误；D项，反应是可逆反应，则向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量小于2a kJ，D错误。

3．已知断开或形成1 mol化学键吸收或放出的能量称为化学键的键能，如H—H键的键能为436 kJ/mol，N≡N键的键能为945 kJ/mol，N—H键的键能为391 kJ/mol。则下列有关工业合成氨反应的热化学方程式正确的是( )

高温、高压

A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－93 kJ/mol

催化剂高温、高压

B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝＋1 471 kJ/mol

催化剂高温、高压

C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝＋93 kJ/mol

催化剂高温、高压

D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－1 471 kJ/mol

催化剂

答案：A 解析：根据反应热和键能的关系可得，ΔH＝945 kJ/mol＋3×436 kJ/mol－6×391 kJ/mol＝－93 kJ/mol。

4．(2015·浙江温州模拟)已知热化学方程式(Q1、Q2均为正值)： 1－1

C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－Q1 kJ·mol，

2C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol 有关上述反应的叙述错误的是( ) A．Q1

B．生成物总能量均高于反应物总能量

C．由1 mol C反应生成1 mol CO气体时放出Q1 kJ热量 D．1 mol CO2气体具有的能量大于1 mol干冰具有的能量

答案：B 解析：1 mol碳完全燃烧生成CO2放出的能量大于1 mol碳不完全燃烧生成CO放出的能量，Q1，Q2均为正值，故Q2>Q1，A项正确；两反应均为放热反应，故生成物总能量均低于反应物总能量，B项错误；生成1 mol CO气体时放出Q1 kJ热量，C项正确；等物质的量的同种物质，气态时所具有的能量高于固态时所具有的能量，D项正确。

5．(2014·新课标卷Ⅱ)室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O△

受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=====CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是( )

A．ΔH2>ΔH3 C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2

B．ΔH1<ΔH3 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3

－1

答案：B 解析：1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故ΔH1>0,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故ΔH2<0,1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水可以分为两个过程，先分解成1 mol CuSO4(s)和5 mol水，然后1 mol CuSO4(s)再溶于水，CuSO4·5H2O的分解为吸热反应，即ΔH3>0，根据盖斯定律得到关系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：ΔH1<ΔH3。

6．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol ②H2(g)＋S(g)===H2S(g) ΔH＝－20.1 kJ·mol。

下列判断正确的是( )

A．1 mol氢气完全燃烧生成液态水吸收热量241.8 kJ B．1 mol H2O(g)和1 mol H2S(g)的能量相差221.7 kJ C．由①②知，水的热稳定性小于硫化氢

D．若反应②中改用固态硫，1 mol S(s)完全反应，放出的热量小于20.1 kJ

答案：D 解析：A项，氢气燃烧要放出热量；B项，H2O(g)和1 mol H2S(g)的能量无法比较；C项水的热稳定性高于硫化氢。

7．高温下，在密闭容器中用H2还原WO2可得到金属钨，其总反应为WO2(s)＋2H2(g)===W(s)＋2H2O(g) ΔH＝＋66.0 kJ/mol；又已知WO2(g)＋2H2(g)===W(s)＋2H2O(g) ΔH＝－137.9 kJ/mol，下列判断正确的是( )

A．总反应中，反应物能量总和大于生成物能量总和 B．W(s)＋2H2O(l)===WO2(s)＋2H2(g) ΔH＝－66.0 kJ/mol C．总反应中生成1 mol W(s)放出66.0 kJ热量 D．WO2(s)===WO2(g)的ΔH＝＋203.9 kJ/mol

答案：D 解析：由题中信息知用H2还原WO2(s)，得到金属钨为吸热反应，故可判知反应物总能量小于生成物总能量，同时知生成1 mol W(s)时需吸收66.0 kJ的热量，A、C错误；B项中H2O的状态符号应为“g”，B错误。

8．物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t-BuNO)2===2(t-BuNO) ΔH。实验测得该反应的ΔH＝＋50.5 kJ/mol，活化能Ea＝90.4 kJ/mol。下列能量关系图合理的是( )

－1

－1

答案：D 解析：由实验测得该反应的ΔH＝＋50.5 kJ/mol，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量。可排除能量关系图B和C，又依据活化能Ea＝90.4 kJ/mol，Ea－ΔH<50.5 kJ/mol，能量关系图A中，Ea－ΔH>50.5 kJ/mol，Ea与ΔH的比例不对。而能量关系图D是合理的。

9.根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ/mol，

2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH2＝－Q2 kJ/mol，

2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ/mol。

判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( ) A．Q1>Q2>Q3 C．Q3>Q2>Q1

B．Q1>Q3>Q2 D．Q2>Q1>Q3

答案：A 解析：①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ/mol

②2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH2＝－Q2 kJ/mol ③2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ/mol 由

①－②11

得：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝(ΔH1－ΔH2)<0，所以(－Q1＋Q2)<0，即222

Q1>Q2。

由

②－③11

得：H2O(g)===H2O(l) ΔH＝(ΔH2－ΔH3)<0，所以(－Q2＋Q3)<0，即Q2>Q3。222

故Q1>Q2>Q3。

10．生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 000～20 000 倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：