高考一轮复习:化学能与热能 同步练习(含答案)
展开一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列有关能量变化的说法正确的是( )
A.吸热反应一定需要加热才能发生
B.绿色植物进行光合作用时,太阳能转化为热能
C.当反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应向环境放出能量
D.等物质的量的金刚石(s)和石墨(s)完全燃烧生成CO2(g)放出的热量相同
2.下列各图所表示的反应或过程吸热的是( )
A.B.
C.D.
3.利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水,主要过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.过程中实现了光能转化为化学能
B.过程Ⅰ吸收能量,过程Ⅱ释放能量
C.过程Ⅲ属于氧化还原反应
D.2H2O2H2↑+O2↑反应的能量变化如图所示:
4.下图表示N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法不正确的是( )
A.O2过量时,可能会有红棕色气体产生
B.N2化学性质稳定,是因为断开N2分子中的化学键需要吸收较多能量
C.1ml N2(g)和1ml O2(g)反应生成2ml NO(g),需吸收能量180kJ
D.1ml N2(g)和1ml O2(g)所具有的能量之和比2ml NO(g)的能量高
5.对下列化学反应的热现象,不正确的说法是( )
A.吸热反应都需要加热后才能发生
B.化学反应一定既有物质变化又有能量变化
C.有些放热反应发生时需要加热
D.化学反应热效应数值与反应物质多少有关
6.下列说法错误的是( )
A.燃料的燃烧都是放热反应
B.一定量的燃料完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多
C.选择燃料只需考虑燃料燃烧热的大小
D.煤直接燃烧效率较低
7.下列措施不能提高固体燃料燃烧效率的是( )
A.粉碎固体燃料,增大反应物接触面积
B.鼓入足量空气,燃料与氧气充分接触
C.使煤气化或液化
D.为了使燃料全部燃烧,鼓入空气越多越好
8.已知反应A+B= C+D的能量变化如下图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应是放热反应
B.只有在加热条件下才能进行
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量
9.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=−183kJ·ml−1,H2的键能为436kJ·ml−1,HCl的键能为431kJ·ml−1,则Cl2的键能为( )
A.178kJ·ml−1B.234kJ·ml−1C.243kJ·ml−1D.609kJ·ml−1
10.在25℃和101kPa条件下,断开1ml H2(g)中的化学键要吸收436kJ的能量,断开1ml Cl2(g)中的化学键要吸收243kJ的能量,形成2ml HCl(g)中的化学键要释放862kJ的能量。下列说法正确的是( )
A.H(g)和Cl(g)形成HCl(g)的过程要吸收能量
B.等质量的HCl(l)与HCl(g)具有相同的能量
C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量关系可用如图表示:
D.在H2和Cl2的反应过程中,断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
11.已知化学反应2C(s)+O2(g)2CO(g),2CO(g)+O2(g)2CO2(g)都是放热反应。据此判断,下列说法中不正确的是( )
A.12g C所具有的能量一定高于28g CO所具有的能量
B.56g CO和32g O2所具有的总能量大于88g CO2所具有的总能量
C.12g C和32g O2所具有的总能量大于44g CO2所具有的总能量
D.将一定质量的C燃烧,生成CO2比生成CO时放出的热量多
12.下列说法正确的是( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
C.已知P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH<0,说明红磷比白磷更稳定
D.热化学方程式中的化学计量数不仅表示物质的分子个数,还表示物质的物质的量
13.燃烧2 g乙醇(液态),生成二氧化碳气体和液态水,经测定放出的热量为Q,则乙醇燃烧的热化学方程式书写正确的是( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=−23Q kJ/ml
B.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=−Q/23 kJ/ml
C.1/2C2H5OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+3/2H2O(l) △H=−Q kJ/ml
D.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=+23Q kJ/ml
14.已知反应H2(g)+12O2(g)=H2O(g),反应过程中能量变化如图。下列说法不正确的是( )
A.H2(g)和O2(g)的总能量高于H2O(g)的能量
B.破坏1ml O−H共价键需要吸收b2kJ的能量
C.2ml H2O(g)完全分解成2ml H2(g)和1ml O2(g)需要吸收2(b−a)kJ的能量
D.H2(g)和O2(g)反应生成2ml H2O(l)时放出的能量大于2ckJ
二、非选择题
15.化学反应存在能量变化的原因
从微观讲,旧化学键断裂,需要_______能量,新化学键的形成,需要_______能量(主要原因)。从宏观讲,生成物的总能量和反应物的总能量_______同,如果生成物的总能量低于反应物的总能量,反应需要向外界_______热,反之,需要_______热。即①放热反应可以看成是反应物所具有的_______能转化为_______能释放出来。②吸热反应可以看成是_______能转化为_______能被生成物所“储存”。
16.某实验小组设计了如图装置(实验前U形管中液面左右相平),探究化学能与热能的转化。
(1)若在甲试管中加入适量CaO固体与水,可观察到U形管中的现象是
______________________,反应的化学方程式是_________________________。
(2)若甲试管中发生Ba(OH)2⋅8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应,该反应属于______(填“吸热”或“放热”)反应,其能量变化可用如图中的______(填序号)表示。
17.回答下列问题:
(1)①已知断裂或形成1ml化学键所吸收或放出的能量叫做该化学键的键能,单位为kJ⋅ml−1。白磷在氧气中燃烧的化学方程式可用结构式表示如图:
根据下表中数据计算:0.1ml P4(白磷)在氧气中充分反应_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量,在此过程中能量的转化形式为____________。
②白磷在氧气中燃烧的能量变化可用图中的_______(填字母)表示。
③已知在一定条件下,白磷转化为红磷释放能量,故白磷比红磷的稳定性_______(填“强”或“弱”)。
(2)下列变化中属于放热反应的是_______(填字母)。
A.BaOH2⋅8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
B.镁条与二氧化碳反应
C.干冰升华为气体
D.碳酸钙高温锻烧
E.铝热反应
(3)根据下图所示的转化关系判断,生成16g CH3OHl放出_______kJ能量。
18.如图所示,天然气(主要成分CH4)烧水是一种生活中常见现象。
(1)天然气燃烧过程中放出热量,请从化学键角度解释原因:
_______________________。
(2)水从液态变成气态过程中___________(填“吸收”或“放出”)热量。
(3)已知:键能是指气态分子中1ml化学键解离成气态原子所吸收的能量。
当H2(g)和O2(g)化合生成2ml H2O(g)时,放出___________kJ的能量。
19.根据要求回答下列问题:
(1)下列过程不一定释放能量的是________。
A.化合反应 B.分解反应 C.形成化学键
D.燃料燃烧 E.酸碱中和 F.炸药爆炸
(2)等质量的下列物质分别完全燃烧生成SO2g,放出热量较多的是__________。
A.硫蒸气 B.硫固体
(3)已知H2和Cl2反应生成HClg是放热反应,且断开1ml H−H键、1ml Cl−Cl键、1ml H−Cl键需吸收的能量分别为Q1kJ、Q2kJ、Q3kJ。由此可以推知下列关系正确的是_______(填序号)。
A.Q1>Q3 B.Q2>Q3 C.2Q1+Q2<2Q3
D.2Q1+Q2<4Q3 E.Q1+Q2>Q3 F.Q1+Q2<2Q3
20.根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.下列变化中,属于放热反应的是__________,属于吸热反应的是___________。(填标号)
①氧化钙与水反应;②石灰石在高温下的分解反应;③酸碱中和反应;④二氧化碳通过炽热的炭发生的反应;⑤食物因氧化而腐败发生的反应;⑥Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl的反应;⑦干冰汽化。
Ⅱ.为探究固体M溶于水的热效应,选择图1装置进行实验(反应在甲中进行)。观察到烧杯里产生气泡,则M溶于水_________(填“一定”或“可能”)是放热反应,理由是____________________。
Ⅲ.工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),反应过程中的能量变化情况如图2所示。
(1)曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。该反应是__________(填“吸热”或“放热”)反应。当反应生成1.5ml CH3OH(g)时,能量变化值是__________kJ。
(2)选择适宜的催化剂__________(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。
参考答案
化学键
P−P
P−O
O=O
P=O
键能/kJ⋅ml−1
198
360
498
585
化学键
H−H
O=O
H−O
键能/kJ⋅ml−1
436
498
463
题号
核心素养
水平
解答与说明
1
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平1
水平1
C
2
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平1
水平1
A
3
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平1
水平1
D
4
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平2
水平2
D
5
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平1
水平1
A
6
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平1
水平1
C
7
变化观念与平衡思想
水平1
D
8
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平1
水平1
D
9
证据推理与模型认知
变化观念与平衡思想
水平2
水平2
C
10
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平2
水平2
C
11
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
证据推理与模型认知
水平1
水平1
水平1
A
12
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
证据推理与模型认知
水平1
水平1
水平1
C
13
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平2
水平2
A
14
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平2
水平2
A
15
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平1
水平1
吸收;放出;不相;释放;吸收;化学;热;热;化学
16
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
科学探究与创新意识
水平1
水平1
水平1
(1)右侧液面高于左侧液面;CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)吸热;B
17
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平2
水平2
(1)①放出;298.2;化学能转化成热能 ②a ③弱
(2)BE
(3)45.5
18
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平2
水平2
(1)旧化学键断裂吸收的能量小于新化学键形成释放的能量
(2)吸收
(3)482
19
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
水平2
水平2
(1)AB
(2)A
(3)F
20
宏观辨识与微观探析
变化观念与平衡思想
科学探究与创新意识
水平2
水平2
水平2
Ⅰ.①③⑤;②④⑥
Ⅱ.可能;某些物质(如NaOH)溶于水放热,但不是放热反应
Ⅲ.(1)放热;136.5
(2)不能
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