2022年高考化学 备考百强校微测试系列 专题21 化学反应与能量综合应用

2022年高考化学 备考百强校微测试系列 专题21 化学反应与能量综合应用1根据能量变化示意图，下列说法不正确的是() A 相同质量的和，前者具有的能量较高B 相同物质的量的和，后者含有的总键能较高C D ；则【答案】D【解析】【详解】【点睛】本题考查化学反应中的能量变化，键能与反应热的关系及盖斯定律的应用，题目难度较小，应用盖斯定律计算反应热是解题关键。2下列说法正确的是A 将NaOH溶液分多次缓慢注入盐酸中，还是一次性快速注入盐酸中，都不影响中和热测定B 已知反应的中和热为H=-57.3 kJmol-1，则稀H2SO4和稀Ca(OH)2溶液反应的中和热H=-257.3 kJmol-1C 燃烧热是指在101 kPa时可燃物完全燃烧时所放出的热量，故S(s)+3/2O2(g)SO3(g)H=-315 kJmol-1即为硫的燃烧热D 已知冰的熔化热为6.0 kJmol-1，冰中氢键键能为20.0 kJmol-1，假设1 mol冰中有2 mol氢键，且熔化热完全用于破坏冰中的氢键，则最多只能破坏1 mol冰中15%氢键【答案】D【解析】【详解】【点睛】燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧的反应热，完全燃烧是指物质中含有的氮元素转化为气态氮气，氢元素转化为液态水，碳元素转化为气态二氧化碳，硫元素变为气态二氧化硫。 3已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6kJmol1CO(g)1/2O2(g)=CO2(g) H282.8kJmol1现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2L(标准状况)，经完全燃烧后放出的总热量为710.0kJ，并生成18g液态水，则燃烧前混合气体中CO的体积分数为()A 80% B 50% C 60% D 20%【答案】B【解析】【分析】由水算出氢气的物质的量及燃烧放出的热量，总热量减去氢气燃烧放出的热量，得CO放出的热量，从而算出CO的物质的量。4下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。据此判断下列说法正确的是A 石墨转变为金刚石的反应是吸热反应B 白磷比红磷稳定C S(g)S(s)H0D H2(g)I2(g)2HI(g)H0【答案】A【解析】【详解】A由图象可知金刚石能量高于石墨，石墨转变为金刚石是吸热反应，A正确；B由图象可知白磷能量高于红磷，能量越高越活泼，白磷比红磷活泼，红磷较稳定，B错误；C由图象可知气态S的能量比固态S的能量高，则S(g)S(s)H0，C错误；D由图象可知反应物H2(g)与I2(g)的能量总和高于生成物HI(g)的能量总和，所以H2(g)I2(g)2HI(g)是放热反应，H0，D错误； 答案选A。5一定条件下，在水溶液中1mol Cl-、ClOx- (x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是A 这些离子中结合H能力最强的是EB A、B、C、D、E五种微粒中C最稳定C CB+D，反应物的总键能大于生成物的总键能D BA+D反应的热化学方程式为：3ClO(aq) = ClO3(aq) + 2Cl(aq) H = 116kJmol-1【答案】D点睛：反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，反应为吸热反应；反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，反应为放热反应；反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能。6下列关于反应能量的说法正确的是A Zn(s)CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)Cu(s)H216 kJmol1，则反应物总能量生成物总能量B 相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1，1 mol氢分子的能量为E2，则2E1E2C 101 kPa时，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1，则H2的燃烧热为572 kJmol1D H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量【答案】A【解析】点睛：中和热是在稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时，所放出的热量。7中国学者在水煤气变换CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂（能吸附不同粒子）催化实现的。反应过程示意图如下：下列说法正确的是A 过程、过程均为放热过程B 过程生成了具有极性共价键的H2、CO2C 使用催化剂降低了水煤气变换反应的HD 图示过程中的H2O均参与了反应过程【答案】D【解析】A. 根据反应过程示意图，过程中水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，故A错误；B. 过程中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水、和氢气，H2中的化学键为非极性键，故B错误；C.催化剂不能改变反应的H，故C错误；D. 根据反应过程示意图，过程中水分子中的化学键断裂，过程也是水分子中的化学键断裂的过程，过程中形成了水分子，因此H2O均参与了反应过程，故D正确；故选D。8CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H890.3kJmol12H2(g)O2(g)2H2O(l)H571.6kJmol1C(s)O2(g)CO2(g)H393.5kJmol1（1）在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活，甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量_(填“”“”或“”)890.3kJ。（2）甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4CO22CO2H2，1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量，则：能表示该反应过程中能量变化的是_(填字母)。若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化如图所示，则CH4的转化率为_。（3）C(s)与H2(g)不反应，所以C(s)2H2(g)CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出C(s)2H2(g)CH4(g)的反应热H_。（4）目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是_(填字母)。A寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量B寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与O2C寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)D将固态碳合成为C60，以C60作为燃料【答案】D63%74.8kJmol1C【解析】【分析】【详解】(1)给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态，与中间过程无关，故甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量仍等于890.3 kJ。(2)1 g CH4完全反应释放15.46 kJ的热量，则1 mol CH4完全反应放出热量为247.36 kJ，故D图符合题意；CH4的转化率155.8/247.36 100%63%。(3)即得C(s)2H2(g)=CH4(g)H74.8 kJmol1。(4)已知CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1，则CO2与H2O反应生成CH4与O2的反应吸热，故A项不正确；使CO2分解生成碳与O2的反应为吸热反应，常温下不能发生，故B项不正确；利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)是合理的，C项正确；将固态碳合成为C60，以C60作为燃料，极不经济合算，故D项不正确，故选C。【点睛】本题考查了热化学方程式书写、盖斯定律计算、反应热与能源，侧重分析与应用能力的考查，把握物质的性质、反应中的能量变化、化学研究等为解答的关键。