第17讲化学能与热能第一部分：高考真题感悟1．（2021·广东·高考真题）“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是A．煤油是可再生能源B．燃烧过程中热能转化为化学能C．火星陨石中的质量数为20D．月壤中的与地球上的互为同位素2．（2021·海南·高考真题）元末陶宗仪《辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄为纸，熔硫磺涂木片顶端分许，名日发烛……，盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是A．将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧B．“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性C．“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化D．硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂3．（2017·浙江·高考真题）根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是A．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-(b-a)kJ·mol-1B．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-(a-b)kJ·mol-1C．2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)ΔH=2(a+b-c)kJ·mol-1D．2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)ΔH=2(b+c-a)kJ·mol-14．（2016·浙江·高考真题）已知：CH4(g)的燃烧热为-890.31kJ•mol-1，则下列热化学方程式正确的是A．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)       △H=+890.31kJ•mol-1B．CH4(g)+2O2(g)=CO2+2H2O(g)       △H=-890.31kJ•mol-1C．CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)     △H=-890.31kJ•mol-1D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)       △H=-890.31kJ•mol-15．（2021·海南·高考真题）2020年9月22日，中国向全世界宣布，努力争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于大气中减少的是A．用氨水捕集废气中的，将其转化为氮肥B．大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源C．大力推广使用干冰实现人工增雨，缓解旱情D．通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的6．（2022·浙江·高考真题）相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示：下列推理不正确的是A．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定C．3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性7．（2022·浙江·高考真题）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g)OHHOHOO能量/249218391000可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法不正确的是A．的键能为B．的键能大于中氧氧单键的键能的两倍C．解离氧氧单键所需能量：D．8．（2021·浙江·高考真题）相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是A． B．C． D．第二部分：最新模拟精练完卷时间：50分钟一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）1．（2022·湖南衡阳·三模）常见金属和卤素单质反应的熔变(单位：)示意图如图，反应物和生成物均为常温时的稳定状态。下列说法错误的是A．与反应的B．由分解制得的反应是吸热反应C．化合物的热稳定性顺序：D．   2．（2022·上海上海·二模）如图装置进行实验，向小试管中加入稀盐酸。观察到U形管内两边红墨水液面逐渐变为左低右高，与此现象有关的推论是A．反应物总能量低于生成物B．发生了析氢腐蚀，产生较多气体C．生成物中化学键形成会放出能量D．锥形瓶内气体分子间平均距离变大3．（2022·上海崇明·二模）有关反应热效应的说法正确的是A．常温下自发进行的反应也可以是吸热反应B．氧化还原反应都属于放热反应C．有催化剂参与的反应是放热反应D．有化学键断裂的反应是吸热反应4．（2022·上海松江·二模）将溶质物质的量相同的酸溶液与碱溶液相混合，a：盐酸和氢氧化钠，b：醋酸和氢氧化钠，c：醋酸和氨水。其所放出热量比较，正确的是A．a＞b＞c B．c＞b＞a C．b＞c＞a D．a=b=c5．（2022·河南·模拟预测）2022年冬奥会火炬体现了艺术设计与科技创新的完美融合。火炬选用碳纤维与树脂的复合材料制成，降低了材料用量，燃料使用氢燃料，使火炬燃烧时的碳排放为“零”，体现出“绿色”办奥理念和科技冬奥成果。下列有关说法正确的是A．树脂属于无机非金属材料 B．氢能是清洁的可再生能源C．碳纤维与金刚石互为同素异形体 D．氢气燃烧时能量变化只有化学能到热能的转化6．（2022·北京·101中学三模）下图是计算机模拟的在催化剂表面上水煤气变化的反应历程。吸附在催化剂表面的物种用“*”标注。下列说法正确的是A．①表示CO和从催化剂表面脱离的过程B．②和④中化学键变化相同，因此吸收的能量相同C．由图可知为吸热反应D．相同条件下，反应速率④>②7．（2022·上海上海·模拟预测）N2(g)与H2(g)化合生成NH3(g)的能量变化如图，下列说法正确的是A．N2与H2的键能数值总和为1080B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)＋46kJC．1molH2(g)的能量比2molH(g)的能量低D．若使用催化剂会改变反应的热效应8．（2022·上海奉贤·二模）在25℃、下，氢气燃烧生成气态水的能量变化如下图所示，已知：2H2(g)+O2(g)→2H2O(g) ，下列有关说法正确的是A．O—H键的键能为930kJ·mol-1B．a=249C．物质所具有的总能量大小关系为：甲>乙>丙D．1molH2O(l)分解为2molH与1molO时吸收930kJ热量9．（2022·湖南·模拟预测）丙烷与氯气反应可得到两种一氯代物，其反应机理为游离基(电中性的原子或原子团)间的反应，部分反应过程如图所示，下列说法正确的是A．含碳自由基的形成过程中只断裂了极性键B．生成自由基CH3CH2CH2的速率较快C．主要有机产物是CH3CHClCH3D．生成一氯代物的反应可能是吸热反应10．（2022·浙江·三模）已知：在标准压强(100kPa)、298K，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用△H(kJ/mol)表示。有关物质的△H有如图所示关系。下列有关判断正确的是A．H2O(l)的△H>-241.8kJ·mol-1 B．NH3比N2H4稳定C．N2H4(l)标准燃烧热为534.2kJ·mol-1 D．NO(g)的键能大于N2(g)与O2(g)的键能之和11．（2022·福建福州·二模）苯与的催化反应历程如图所示。关于该反应历程，下列说法正确的是A．苯与的催化反应为放热反应B．该反应历程，苯与的催化反应可生成溴苯、邻二溴苯C．苯与的催化反应决速步伴随着极性键的断裂与形成D．从反应速率角度，苯与Br2，的催化反应主反应为取代反应，原因是该反应活化能更低12．（2022·湖北·黄冈中学模拟预测）金属插入CH4的C—H键形成高氧化态过渡金属化合物的反应频繁出现在光分解作用、金属有机化学等领域，如图是CH4与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法不正确的是（             ）A．整个反应快慢，由CH2—Zr···H2→状态2反应决定B．Zr+CH4→CH3—Zr···H活化能为213.67kJ•mol-1C．在中间产物中CH3—Zr···H状态最稳定D．Zr+CH4→CH—Zr···H3ΔH=+39.54kJ•mol-1二、主观题（共3小题，共40分）13．（2021·全国·高三专题练习）（16分）(Ⅰ)丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：(1)已知丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)放出553.75kJ的热量，写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式：_____________。(2)二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ的热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ的热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。(Ⅱ)CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1③C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1(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)：CH4＋CO2=2CO＋2H2，1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量，则：①能表示该反应过程中能量变化的是____________(填字母)。②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____________(用小数表示，保留2位小数)。(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ΔH＝____________。(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14．（2021·全国·高三专题练习）（10分）化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。(1)下列反应中，属于放热反应的是_________(填字母)。A．碳与水蒸气反应 B．铝和氧化铁反应 C．CaCO3受热分解 D．氢气还原三氧化钨制取钨E.锌与盐酸反应(2)获取能量变化的途径①通过化学键的键能计算。通常人们把断裂1mol某化学键所吸收的能量或形成1mol某化学键所释放的能量看作该化学键的键能，键能的大小可用于估算化学反应的反应热ΔH。已知部分化学键的键能数据如表所示：化学键H-HCl-ClH-Cl键能/(kJ·mol-1)436243431则H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热ΔH为__________________________②通过盖斯定律可计算。发射卫星用作燃料，作氧化剂，两者反应生成N2和水蒸气，已知：N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g)△H1＝＋67.7kJ/mol;N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g)△H2＝－534kJ/mol,写出气体肼和NO2气体反应生成N2和水蒸气的热化学方程式___________________________________________________③利用实验装置测量利用下图图装置测定中和热的实验步骤如下：①用量筒量取0.25mol/L的硫酸50mL倒入小烧杯中，测出硫酸溶液温度；②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液的最高温度。回答下列问题：I.仪器a的名称为______________________________II.做了四次实验，并将实验数据记录如下：温度实验次数 起