人教版新教材高三化学一轮复习18 课时作业(十八)

这是一份人教版新教材高三化学一轮复习18 课时作业(十八)，共8页。试卷主要包含了铍和氯气反应的能量变化如图所示等内容，欢迎下载使用。


A．氢能属于二次能源
B．图中能量转化的方式至少有6种
C．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同
D．太阳能、风能、氢能都属于新能源
C [氢能属于二次能源，A项正确；图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能的转化等，B项正确；太阳能电池的供电原理是将太阳能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者供电原理不相同，C项错误；太阳能、风能、氢能都属于新能源，D项正确。]
2．下列反应属于氧化还原反应，且生成物的总能量高于反应物的总能量的是( )
A．铝热反应
B．铝与盐酸反应
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应
D．灼热的炭与CO2反应
D [氧化还原反应前后元素的化合价有变化；生成物总能量高于反应物总能量的反应为吸热反应。铝热反应为放热反应，A项错误；金属与酸的反应为放热反应，B项错误；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应不是氧化还原反应，C项错误；灼热的炭与CO2的反应为氧化还原反应，也是吸热反应，D项正确。]
3．铍和氯气反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．E2是正反应的活化能
B．该反应的ΔH<0
C．加入催化剂，ΔH减小
D．ΔH＝E2－E1
B [图中E1、E2分别代表正、逆反应的活化能，A错误；由图可知，反应物[Be(s)＋Cl2(g)]具有的总能量高于生成物[BaCl2(s)]具有的总能量，该反应是放热反应，则ΔH<0，B正确；ΔH由反应物和生成物具有的总能量决定，加入催化剂，能改变正、逆反应的活化能，但ΔH不变，C错误；该反应的ΔH＝E1－E2，D错误。]
4．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH<0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下：
下列说法正确的是( )
A．图示显示：起始时的2个H2O都参与了反应过程
B．过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程
C．过程Ⅲ只生成了极性共价键
D．使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH
A [根据反应过程示意图，起始时的2个H2O分别在过程Ⅰ、过程Ⅱ中发生化学键的断裂，因此起始时的2个H2O都参与了反应过程，A项正确；根据反应过程示意图，过程Ⅰ、Ⅱ都发生了水分子中H－O键的断裂，化学键断裂为吸热过程，B项错误；过程Ⅲ中生成了H2，H2中的化学键为非极性共价键，C项错误；催化剂能改变反应的活化能，不能改变反应的ΔH，D项错误。]
5．研究表明N2O与CO在Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是( )
A．反应总过程ΔH<0
B．Fe＋使反应的活化能减小
C．FeO＋也是该反应的催化剂
D．Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2两步反应均为放热反应
C [A项，反应总过程为N2O＋CO===N2＋CO2，根据图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，ΔH<0，正确；B项，根据反应历程，Fe＋为催化剂，能够降低反应的活化能，正确；C项，FeO＋为中间产物，而不是催化剂，错误；D项，根据图示，Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2两反应中反应物总能量均高于生成物总能量，均为放热反应，正确。]
6．反应A(g)＋2B(g)===C(g)的能量变化与反应进程关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．图中虚线表示加入了催化剂
B．图中虚线表示的反应Ⅰ、反应Ⅱ均为放热反应
C．加入催化剂，速率加快是因为改变了反应的焓变
D．该反应的焓变ΔH＝－91 kJ·ml－1
C [图中虚线表示的反应过程活化能比原过程小，表明加入了催化剂，A正确；虚线表示的反应Ⅰ、Ⅱ中反应物的总能量均大于生成物的总能量，故均为放热反应，B正确；加入催化剂，反应速率加快的原因是降低了反应的活化能，活化分子的百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增加，但反应的焓变(ΔH)不变，C错误；A(g)＋2B(g)===C(g)的正、逆反应活化能分别为419 kJ·ml－1、510 kJ·ml－1，则该反应的ΔH＝419 kJ·ml－1－510 kJ·ml－1＝－91 kJ·ml－1，D正确。]
7．(2021·浙江1月选考，20)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
则2O(g)===O2(g)的ΔH为( )
A．428 kJ·ml－1 B．－428 kJ·ml－1
C．498 kJ·ml－1 D．－498 kJ·ml－1
D [反应的ΔH＝2E(H－H)＋E(O－O)－4E(H－O)，－482 kJ/ml＝2×436 kJ/ml＋E(O－O)－4×463 kJ/ml，解得O－O键的键能为498 kJ/ml，2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2O(g)===O2(g)的ΔH＝－498 kJ/ml。]
8．如图所示，ΔH1＝－393.5 kJ·ml－1，ΔH2＝－395.4 kJ·ml－1，下列说法正确的是( )
A．石墨和金刚石的转化是物理变化
B．C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH＝＋1.9 kJ·ml－1
C．金刚石的稳定性强于石墨
D．断裂1 ml石墨的化学键吸收的能量比断裂1 ml金刚石的化学键吸收的能量少
B [石墨和金刚石的转化，因为有新物质生成，所以为化学变化，A项错误；根据题图可知，C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·ml－1①，C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－395.4 kJ·ml－1②，根据盖斯定律，①－②得C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH＝ΔH1－ΔH2＝(－393.5 kJ·ml－1)－(395.4 kJ·ml－1)＝＋1.9 kJ·ml－1，B项正确；因为等量时金刚石的能量比石墨的能量高，所以石墨更稳定，C项错误；根据热化学方程式C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH＝＋1.9 kJ·ml－1知，断裂1 ml石墨的化学键吸收的能量比断裂1 ml金刚石的化学键吸收的能量大1.9 kJ，D项错误。]
9．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl，利用如下反应，可实现氯的循环利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·ml－1。
下列说法正确的是( )
A．该反应的正反应活化能为115.6 kJ·ml－1
B．O2的稳定性比Cl2的稳定性弱
C．该反应的正反应活化能比逆反应活化能大
D．断裂H2O(g)中1 ml H－O键比断裂HCl(g)中1 ml H－Cl键所需能量高
D [该反应的ΔH＝－115.6 kJ·ml－1，等于正、逆反应活化能之差，故该反应的正反应活化能不是115.6 kJ·ml－1，A错误；断裂1 ml O===O键和1 ml Cl－Cl键分别吸收498 kJ、243 kJ热量，则O===O键的键能大于Cl－Cl键，而键能越大，物质的稳定性越强，故O2比Cl2的稳定性强，B错误；该反应的ΔH<0，则ΔH＝E(正反应)－E(逆反应)<0，故该反应的正反应活化能比逆反应活化能小，C错误；设E(H－Cl)、E(H－O)分别表示H－Cl键和H－O键的键能，该反应的ΔH＝∑E(反应物)－∑E(生成物)，则有4×E(H－Cl)＋498 kJ·ml－1－2×243 kJ·ml－1－4×E(H－O)＝－115.6 kJ·ml－1，即E(H－O)－E(H－Cl)＝＋31.9 kJ·ml－1，故断裂H2O(g)中1 ml H－O键比断裂HCl(g)中1 ml H－Cl键所需能量高，D正确。]
10．根据下图所示的过程中的能量变化情况，判断下列说法正确的是( )
A．N2(g)转化为氮原子是一个放热过程
B．1 ml N2和1 ml O2的总能量比2 ml NO的总能量高
C．1个NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量
D．2NO(g)===N2(g)＋O2(g)的反应热ΔH＝－180 kJ·ml－1
D [N2(g)转化为氮原子是一个吸热过程，A项错误；由图中数据可知，断裂化学键吸收的能量为(946＋498)kJ·ml－1＝1 444 kJ·ml－1，形成化学键放出的能量为2×632 kJ·ml－1＝1 264 kJ·ml－1，该反应为吸热反应，1 ml N2和1 ml O2的总能量比2 ml NO的总能量低，B项错误；1 ml NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量，C项错误；N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的反应热ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝1 444 kJ·ml－1－1 264 kJ·ml－1＝＋180 kJ·ml－1，则2NO(g)===N2(g)＋O2(g)的反应热ΔH＝－180 kJ·ml－1，D项正确。]
11．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1 kJ·ml－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔΗ＝－55.6 kJ·ml－1。
则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )
A．－67.7 kJ·ml－1 B．－43.5 kJ·ml－1
C．＋43.5 kJ·ml－1 D．＋67.7 kJ·ml－1
C [由题意可知：①HCN(aq)＋OH－(aq)===CN－(aq)＋H2O(l) ΔH＝－12.1 kJ·ml－1；②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－55.6 kJ·ml－1。应用盖斯定律，①－②可得：HCN(aq)===H＋(aq)＋CN－(aq) ΔH＝＋43.5 kJ·ml－1，故C项正确。]
12．已知C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝a kJ·ml－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－220 kJ·ml－1
H－H、O===O和O－H键的键能分别为436 kJ·ml－1、496 kJ·ml－1和462 kJ·ml－1，则a为( )
A．－332 B．－118
C．＋350 D．＋130
D [根据盖斯定律由题给的两个热化学方程式可得：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋(2a＋220) kJ·ml－1，则有：4×462 kJ·ml－1－2×436 kJ·ml－1－496 kJ·ml－1＝(2a＋220) kJ·ml－1，解得a＝＋130，故选项D正确。]
13．如图表示某反应的能量变化，按要求回答下列问题：
(1)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)该反应的ΔH＝________________。
(3)使用催化剂________(填“能”或“不能”)影响该反应的反应热。
(4)逆反应的活化能可表示为_______________________________________________。
答案： (1)放热 (2)E2－E1 (3)不能
(4)E3－E2
14．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。
已知1 ml SO2(g)氧化为1 ml SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·ml－1。请回答下列问题：
(1)图中A、C分别表示___________________、________________，E的大小对该反应的反应热有无影响？ ____________________________________；
(2)该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)图中ΔH＝________kJ·ml－1；
(4)已知单质硫的燃烧热ΔH＝－296 kJ·ml－1，计算由S(s)生成1 ml SO3(g)的ΔH
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(写出计算过程)。
答案： (1)反应物总能量 生成物总能量 无
(2)降低 催化剂(V2O5)改变了反应的历程，使活化能E降低
(3)－198
(4)S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－296 kJ·ml－1，
SO2(g)＋ eq \f(1,2) O2(g)SO3(g) ΔH2＝－99 kJ·ml－1，
S(s)＋ eq \f(3,2) O2(g)===SO3(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－395 kJ·ml－1
15．(1)用CO2催化加氢可制取乙烯：CO2(g)＋3H2(g)=== eq \f(1,2) C2H4(g)＋2H2O(g)。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的ΔH＝________(用含a、b的式子表示)。
已知：几种化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的ΔH＝－152 kJ·ml－1，则表中的x＝________。
(2)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整两个过程。向反应系统中同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应如下表，则在初始阶段，蒸汽重整的反应速率________(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷氧化的反应速率。
(3)CO2在Cu­ZnO催化下，可同时发生如下的反应Ⅰ、Ⅱ，其可作为解决温室效应及能源短缺问题的重要手段。
Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－57.8 kJ·ml－1
Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41.2 kJ·ml－1
某温度时，若反应Ⅰ的速率v1大于反应Ⅱ的速率v2，则下列反应过程的能量变化正确的是________(填字母)。
解析： (1)由图知1 ml CO2(g)和3 ml H2(g)具有的总能量大于 eq \f(1,2) ml C2H4(g)和2 ml H2O(g)具有的总能量，该反应为放热反应，反应的ΔH＝生成物具有的总能量－反应物具有的总能量＝－(b－a)kJ·ml－1。ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝2E(C===O)＋3E(H－H)－[ eq \f(1,2) E(C===C)＋2E(C－H)＋4E(H－O)]＝2×803 kJ·ml－1＋3×436 kJ·ml－1－( eq \f(1,2) ×x kJ·ml－1＋2×414 kJ·ml－1＋4×464 kJ·ml－1)＝－152 kJ·ml－1，解得x＝764。(2)从表中活化能数据可以看出，在初始阶段，蒸汽重整反应活化能较大，而甲烷氧化的反应活化能均较小，所以甲烷氧化的反应速率快。(3)反应Ⅰ是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应Ⅱ是吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，因为反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ，因此反应Ⅰ的活化能低于反应Ⅱ，D正确。
答案： (1)－(b－a)kJ·ml－1 764 (2)小于 (3)D共价键
H－H
H－O
键能/(kJ·ml－1)
436
463
热化学方程式
2H2(g)＋O2 (g)===2H2O(g) ΔH＝－482 kJ·ml－1
化学键
C===O
H—H
C===C
C—H
H—O
键能/ (kJ·ml－1)
803
436
x
414
464
反应过程
化学方程式
焓变ΔH/(kJ·ml－1)
活化能E/(kJ·ml－1)
甲烷氧化
CH4(g)＋2O2(g)=== CO2(g)＋2H2O(g)
－802.6
125.6
CH4(g)＋O2(g)=== CO2(g)＋2H2(g)
－322.0
172.5
蒸汽重整
CH4(g)＋H2O(g)=== CO(g)＋3H2(g)
＋206.2
240.1
CH4(g)＋2H2O(g)=== CO2(g)＋4H2(g)
＋158.6
243.9