(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练十八6.1化学能与热能(含解析)

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　化学能与热能

一、选择题
1.有关下列能量转化的认识不正确的是 (　　)
A.植物的光合作用使得太阳能转化为化学能
B.人类使用照明设备是将电能转化为光能
C.生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理、有效
D.燃料燃烧时只是将化学能转化为了热能
【解析】选D。植物的光合作用是把太阳能转化为化学能,A正确;照明是将电能转化为光能,B正确;生物体内的化学变化过程在能量转化上更为合理、有效,C正确;燃烧是剧烈的发光放热的氧化还原反应,过程中化学能转化为热能、光能等,D错误。
2.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)　ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)　ΔH=-192.9 kJ·mol-1
下列说法正确的是 (　　)
A.CH3OH的燃烧热为192.9 kJ·mol-1
B.反应①中的能量变化如图所示:

C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1
【解析】选D。本题以燃料电池为载体考查燃烧热和热化学方程式。CH3OH燃烧热应指1 mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量,不符合定义,因此A项错误;反应①是吸热反应,而如图所示反应物的总能量大于生成物的总能量应是放热反应,因此B项错误;由反应①②可知,CH3OH转变成H2的过程有的是放热反应,有的是吸热反应,C项错误;液态甲醇能量低于气态甲醇,与氧气反应放出热量少,因ΔH为负值,所以ΔH>-192.9 kJ·mol-1,D项正确。
【加固训练】
　　CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如下图所示,下列说法正确的是
(　　)

A.该反应为吸热反应
B.CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)所具有的总能量
C.反应的热化学方程式:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);ΔH=+41 kJ·mol-1
D.1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ的热量
【解析】选B。从题图数据可以看出,该反应的ΔHE2
B.热化学方程式前面的化学计量数代表分子个数
C.S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH1,S(g)+O2(g)SO2(g)　ΔH2,则ΔH1E2,A项正确;热化学方程式前面的化学计量数代表物质的量,B项错误;气态硫的能量高,完全燃烧放热多,故ΔH1>ΔH2,C项错误;D项,该反应为可逆反应,不能进行完全,实际分解的HI物质的量小于1 mol,故放出的热量小于26.5 kJ,错误。
【加固训练】
下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确) (　　)
A.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1(中和热)
C.S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-296.8 kJ·mol-1(反应热)
D.2NO2O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1(反应热)
　【解析】选C。燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1 mol,完全燃烧得到的氧化物必须是稳定的氧化物,即H2O的状态应该为液态,A项错误;中和反应是放热反应,ΔH应小于0,B项错误;热化学反应方程式要注明物质的聚集状态,D项错误。
4.化学反应N2+3H22NH3的能量变化如下图所示,该反应的热化学方程式是
(　　)

A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l)
ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=2(b-a) kJ·mol-1
C.N2(g)+H2(g)NH3(l)
ΔH=(b+c-a) kJ·mol-1
D.N2(g)+H2(g)NH3(g)
ΔH=(a+b) kJ·mol-1
【解析】选A。由题图可以看出, mol N2(g)和 mol H2(g)的化学键断裂需吸收的总能量为a kJ,形成1 mol NH3(g)放出的能量为b kJ,所以有N2(g)+H2(g) NH3(g)　ΔH=(a-b) kJ·mol-1,而1 mol NH3(g)转化为1 mol NH3(l)放出c kJ的热量,所以有N2(g)+H2(g)NH3(l)　ΔH=(a-b-c) kJ·mol-1,即N2(g)+3H2(g) 2NH3(l)　ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1。
【加固训练】
(2019·哈尔滨模拟)可逆反应NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是 (　　)

A.1 mol NO2与1 mol CO混合经充分反应放热234 kJ
B.若反应开始时加入催化剂,则使E1、E2都变大
C.正反应的活化能是134 kJ·mol-1
D.该反应的反应热ΔH=E2-E1
【解析】选C。此反应是可逆反应,不能完全进行到底,因此1 mol NO2与1 mol CO混合充分反应放出的热量小于234 kJ,故A错误;使用催化剂,降低活化能,E1和E2都降低,故B错误;根据图象,正反应的活化能是134 kJ·mol-1,故C正确;反应物的总能量大于生成物的总能量,此反应是放热反应,ΔHΔH3
【解析】选B。由于反应可逆,甲容器中放出的热量小于197 kJ,故ΔH1>
-197 kJ·mol-1;乙和丙容器中平衡状态相同,故ΔH2=ΔH3;甲中SO2的转化率大于乙中的,故ΔH1