2022高三化学（全国版）一轮复习试题：专题十二　化学能与热能 2 Word版

这是一份2022高三化学（全国版）一轮复习试题：专题十二　化学能与热能 2 Word版，共12页。试卷主要包含了5 kJ· ml-1，6 kJ·ml-1，5Q kJ，7 kJ能量等内容，欢迎下载使用。
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专题十二　化学能与热能

考点1 化学反应中能量变化的有关概念
1.[2021贵州贵阳摸底考试]某反应过程的能量变化如图所示,下列说法错误的是(　　)

A.该反应为放热反应,ΔH>0
B.反应过程b有催化剂参与
C.反应过程a的活化能大于E1
D.该反应可能需要加热才能发生
2.[2021江苏盐城期中]工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.增大压强,①→②之间的能量差值会增大
B.合成氨的正、逆反应的焓变相同
C.合成氨的过程是吸热过程
D.若使用催化剂,生成等量的NH3需要的时间更短
考点2 热化学方程式
3.[2021四川成都龙泉二中月考改编]CO、H2、C2H5OH三种物质燃烧的热化学方程式如下:
①CO(g)+12O2(g)CO2(g)　ΔH1=a kJ/mol;
②H2(g)+12O2(g)H2O(g)　ΔH2=b kJ/mol;
③C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)　ΔH3=c kJ/mol。
下列说法正确的是(　　)
A.ΔH1>0
B.2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH=-2b kJ/mol
C.CO2与H2合成C2H5OH反应的原子利用率为100%
D.2CO(g)+4H2(g)H2O(g)+C2H5OH(l)　ΔH=(2a+4b-c) kJ/mol
4.[6分]汽车尾气中的NOx和CO会污染环境,在汽车尾气系统中安装催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。
已知:①2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH=-566 kJ· mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH=+180 kJ· mol-1
③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)　ΔH=-116.5 kJ· mol-1
回答下列问题:
(1)CO的燃烧热为　　　　。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量,则1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为　　　　kJ。 
(2)CO将NO2还原为单质的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 
考点3 盖斯定律的应用及反应热的计算和大小比较
5.已知可分别通过如下两个反应制取氢气:
a.CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g)　ΔH=+256.6 kJ·mol-1
b.2CH3CH2OH(g)+O2(g)6H2(g)+4CO(g)　ΔH=+27.6 kJ·mol-1
则下列说法正确的是(　　)
A.乙醇的燃烧热ΔH=-13.8 kJ·mol-1
B.升高反应a的反应温度,乙醇的平衡转化率减小
C.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=-229 kJ·mol-1
D.制取等量的氢气,反应b吸收的能量更少
6.[2021湖南师范大学附中月考改编,6分]氮和碳的氧化物分别是造成大气污染、温室效应的主要物质。
请回答下列问题:
(1)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程由两步基元反应组成,相关信息如下(E为活化能):
第一步:2NO(g)N2O2(g)　E1=82 kJ·mol-1;N2O2(g)2NO(g)　E'1=205 kJ·mol-1
第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)　E2=82 kJ·mol-1;2NO2(g)N2O2(g)+O2(g)　E'2=72 kJ·mol-1
则2NO(g)+O2(g)2NO2(g)　ΔH=　　　　kJ·mol-1。(2)相关物质的燃烧热、化学键的键能如表所示: 

物质
H2
CO
CH4
燃烧热/(kJ·mol-1)
285.8
283.0
890.3

化学键
H—H
CO
CO
H—O
C—H

N—H
E/(kJ·mol-1)
436
745
1 076
463
413
946
391

①CO2转化为CH4的反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的ΔH=　　　　kJ·mol-1。 
②CH4转化为合成气的反应CH4(g)+H2O(l)3H2(g)+CO(g)的ΔH=　　　　kJ·mol-1。 

一、选择题(每小题6分,共48分)
1.[原创]已知:白磷(P4)分子为正四面体结构,P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(s)　ΔH=Q kJ·mol-1;P—P、Cl—Cl、P—Cl键的键能分别为a kJ·mol-1、b kJ·mol-1、c kJ·mol-1。下列叙述正确的是(　　)
A.白磷的燃烧热为Q kJ·mol-1
B.Q=6a+10b-20c4
C.1 mol P4在5 mol Cl2中燃烧放出热量-0.5Q kJ
D.QMgCl2>MgF2
4.[新题型][2021江西南昌摸底考试]我国科研人员研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇的过程,其主要反应历程如图所示(其中H2H+*H,*标记的物质是该反应历程中的中间产物或过渡态)。下列说法错误的是(　　)

A.第①步中有非极性键的断裂
B.水在反应历程中是可以循环使用的物质
C.Cu-ZnO-ZrO2催化剂降低了反应的活化能
D.第④步反应是一个吸热反应
5.[2020辽宁大连期中考试]已知:①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH1　②CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　ΔH2
下列推断正确的是(　　)
A.若CO的燃烧热为ΔH3,则H2的燃烧热为ΔH3-ΔH1
B.反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH=ΔH2-ΔH1
C.若反应②的反应物总能量低于生成物总能量,则ΔH20
6.[2021广州大学附属中学等三校一联改编]某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程如图所示(图中只画出了HAP的部分结构,用18O标记羟基磷灰石中的羟基氧原子)。下列说法正确的是(　　)

A.反应物的键能之和大于生成物的键能之和
B.HAP改变了该反应的历程和焓变,增大了反应速率
C.经过该催化氧化过程后18O仍然在HAP中
D.反应过程中,碳原子由sp2杂化变为sp杂化
7.[新角度][2021山东省实验中学一诊]N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,有关化学反应的物质变化过程如图1所示,能量变化过程如图2所示,下列说法正确的是(　　)

A.总反应为放热反应
B.Pt2O2+是该反应的催化剂
C.加入Pt2O+,可使反应的焓变减小
D.为了实现转化需不断补充Pt2O+和Pt2O2+
8.[新角度]化学上,规定稳定单质的生成热为0;可用物质的生成热表示该物质的相对能量高低。氮的几种氧化物的相对能量如表所示(25 ℃,101 kPa条件下):

物质及状态
N2O(g)
NO(g)
NO2(g)
N2O4(l)
N2O5(g)
相对能量/
(kJ·mol-1)
82
90
33
-20
11

下列推断不正确的是(　　)
A.在5种氮的氧化物中,NO(g)最活泼
B.N2O4(l)2NO2(g)　ΔH=-86 kJ·mol-1
C.N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)　ΔH=+55 kJ·mol-1
D.1 mol N2O(g)分解成N2(g)和O2(g)需要放出82 kJ能量
二、非选择题(共33分)
9.[2021四川泸县模拟,10分]2019年11月28日7时52分,在太原卫星发射中心,长征四号丙运载火箭成功将高分十二号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。其中,长征四号丙运载火箭推进剂以肼(N2H4)为燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。已知:
①N2(g)+2O2(g)2NO2(g)　ΔH1=+67.7 kJ·mol-1;
②N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH2=-534 kJ·mol-1;
③12H2(g)+12F2(g)HF(g)　ΔH3=-269 kJ·mol-1;
④H2(g)+12O2(g)H2O(g)　ΔH4=-242 kJ·mol-1。
(1)肼和NO2反应的热化学方程式为　 。 
此反应用于火箭推进,除释放大量能量和快速产生气体外,还有一个很大的优点是　　　　　　　　　。 
(2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂,反应释放的能量更大,则肼和氟气反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)肼-空气碱性(KOH为电解质)燃料电池(氧化产物为大气主要成分)的能量转化率高。写出负极的电极反应式:　　　　　　　　。已知:电流效率可用单位质量的燃料提供的电子数表示。肼-空气碱性燃料电池、氨气-空气碱性(KOH为电解质)燃料电池(氧化产物是大气主要成分)的电流效率之比为　　　　。 
10.[2021江西南昌等地摸底测试组合,13分](1)以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2],涉及反应的反应过程中能量变化示意图如图1所示:

图1
写出第一步反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤,可判断Ea1　　　　(填“>”“