化学反应与热能 专项练 2025年高考化学复习备考

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名称 化学反应与热能 专项练 2025年高考化学复习备考
格式 docx
文件大小 657.7KB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-11-11 16:08:17

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化学反应与热能 专项练
2025年高考化学复习备考
一、单选题(共15题)
1.科学家最新发现,通过简单的化学反应,可以将树木纤维素转变成超级储能装置,如图是该反应的微观示意图,下列说法错误的是
A.该反应过程伴有能量变化
B.该反应前后原子的种类、个数、质量均保持不变
C.反应物X的能量低于生成物W的能量
D.断裂反应物(X+Y)中化学键吸收能量,形成生成物(Z+W)中化学键释放能量
2.根据下表中所列键能数据,判断下列分子中,最不稳定的分子是
化学键 H-H H-Cl H-I Cl-Cl Br-Br
键能/ kJ·mol-1 436 431 299 247 193
A.HCl B.HBr C.H2 D.Br2
3.下列图示变化为吸热反应的是
A. B.
C. D.
4.分析下图可知
A.HCl分解为与时放出热量
B.断开1molHCl中化学键时吸收热量431kJ
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为丙>乙>甲
D.1mol和1mol的总能量小于2molHCl的能量
5.航天飞机用铝粉与高氯酸铵的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵分解,其反应为:2NH4ClO4(s)=N2(g)+Cl2(g)+2O2(g)+4H2O(l),该反应为放热反应。下列叙述错误的是
A.从能量变化来看,整个反应过程主要是化学能转变为热能和动能
B.在该反应中,还原产物只有Cl2
C.该反应需要从环境吸收能量
D.NH4ClO4分解瞬间产生大量的高温气体推动航天飞机飞行
6.已知反应的能量变化如图所示,下列说法中正确的是

A.图中A→B的过程为放热过程
B.加入催化剂不能改变反应的热效应
C.断开和的化学键吸收的能量总和大于生成和时放出的能量总和
D.和的总能量小于和的总能量
7.下列反应的能量变化与图示一致的是

A.镁条与盐酸反应 B.灼热的碳与二氧化碳反应
C.盐酸与碳酸氢钠反应 D.氢氧化钡与氯化铵反应
8.关于如图所示的说法,错误的是

A.图A中生成物的总能量更高
B.图C中发生的反应为放热反应
C.图B中与充分反应放出热量
D.图A可表示与反应的能量变化
9.工业上制盐酸,可先利用在中燃烧生成(放热反应),下列说法正确的是
A.形成键吸收能量
B.反应放热是由于离子键的变化引起的
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.和的质量与反应放热的多少无关
10.已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s),该反应放出的热量为Q kJ。下列能量图与该反应所体现的能量关系匹配的是
A. B.
C. D.
11.下列变化符合图示的是

A.冰雪融化
B.碳酸钙分解制二氧化碳
C.铝与盐酸反应
D.过氧化钠与水反应
12.如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。下列说法正确的是

A.通常情况下,O2(g)比N2(g)稳定
B.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是吸热反应
C.N2(g)和O2(g)反应生成1molNO(g)放出632kJ能量
D.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量
13.已知某化学反应,反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是

A.该反应的进行一定需要加热或点燃
B.生成2molAB2(g),放出热量(E1-E2)kJ
C.1molA2(g)和2molB2(g)的总能量高于2molAB2(g)的能量
D.该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量
14.科学家利用反应,可实现氯的循环利用,已知:该反应中被完全氧化时,放出60kJ热量.其中,断裂中氧氧键需要吸收498kJ热量.则下列说法正确的是

A.反应放出热量的多少与反应物的质量多少无关,和反应物、生成物本身能量有关
B.,若有被完全氧化,则放出热量小于120kJ
C.形成中氯氯键吸收热量
D.若,则断开所需能量比断开所需能量少33kJ
15.丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法,下图是某催化剂催化该过程的能量变化,*表示吸附在催化剂表面的物种。下列有关说法正确的是

A.丙烷中的总键能大于丙烯及氢气的总键能之和
B.在该条件下,所得丙烯中不含其它有机物
C.该过程中发生了碳碳键的断裂与形成
D.以上反应历程中主要包含了三步变化,其中第三步过程的能量变化值最大
二、非选择题(共2题)
16.硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是:
粗硅冶炼:①SiO2+2CSi+2CO↑。
精炼硅:②Si+3HClSiHCl3+H2;
③SiHCl3+H2Si+3HCl。
化学反应与能量变化如图所示,回答下列问题:
(1)①是 反应,②是 反应,③是 反应。(填“吸热”或“放热”)
(2)反应②破坏反应物中的化学键所吸收的能量 (填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
17.已知键能是表征化学键强度的物理量,可以用键断裂时所需的能量大小来衡量,键能越大,化学键越牢固,含有该键的分子越稳定。某些化学键的键能如下表所示():
共价键
键能 436 193 151
共价键
键能 247 431 299 356
(1)分解为气态原子时,需要 (填“吸收”或“放出”)能量。
(2)在中燃烧,放出的热量为 。
(3)表中所列化学键形成的单质分子中,最稳定的是 (填化学式),最不稳定的是 ,形成的化合物分子中,最稳定的是 ,最不稳定的是 。
(4)在一定条件下,与足量的、、分别反应,放出热量由多到少的顺序是 。
A. B.
(5)预测在足量中燃烧比在足量中燃烧放热 (填“多”或“少”)。
参考答案:
1.C
A.图中涉及反应为C和NH3,在高温、催化剂作用下反应生成N2和CH4,该反应过程有能量变化,A正确;
B.根据质量守恒定律可知,该反应前后原子的种类、个数、质量均保持不变,B正确;
C.无法比较X和W的能量高低,C错误;
D.化学反应中,断键吸收能量,成键释放能量,D正确。
2.D
分子中,键能越小,分子越不稳定,从表中读出键能最小的是溴,故选D。
3.C
A.浓硫酸稀释放热,但不是化学反应,选项A错误;
B.反应物的能量大于生成物的能量为放热反应,选项B错误;
C.由图知反应物的能量小于生成物的能量为吸热反应,选项C正确;
D.活泼金属与酸的反应是放热反应,选项D错误;
4.B
A.根据图可知,2molHCl分解时吸收862kJ热量,生成1molH2和1molCl2成键放出的热量为436kJ+243kJ=679kJ,则HCl分解为H2与Cl2时需要吸收热量,A错误;
B.形成2molHCl的化学键需要放出862kJ热量,则断开2molHCl化学键时需要吸收862kJ热量,则断开1molHCl中化学键时吸收热量431kJ,B正确;
C.甲到乙吸收热量,乙到丙放出热量,甲到丙放出热量,甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙> 甲>丙,C错误;
D.1molH2和1molCl2反应生成2molHCl放出能量,则1molH2和1molCl2的总能量大于2molHCl的能量,D错误;
5.C
A.反应是放热的,在反应过程中,化学能转变为热能和动能,故A正确;
B.该反应中,Cl元素化合价降低得到Cl2,Cl2是还原产物,N元素和O元素化合价升高,N2和O2是氧化产物,故B正确;
C.该反应为放热反应,向环境释放能量,故C错误;
D.由反应可知,生成氮气、氧气、氯气等气体,则瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行,故D正确。
6.B
A.图中A→B的过程为反应物吸收活化能形成活化分子的过程,是吸热过程,A错误;
B. 加入催化剂可以改变反应的活化能,改变反应速率,但不改变反应的热效应,B正确;
C.图中显示反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,因此断开和的化学键吸收的能量总和小于生成和时放出的能量总和,C错误;
D.反应为放热反应,因此和的总能量大于和的总能量,D错误;
7.A
A.镁条与盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应是放热反应,故A符合题意;
B.灼热的碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,反应是吸热反应,故B不符合题意;
C.盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应是吸热反应,故C不符合题意;
D.氢氧化钡与氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水,反应是吸热反应,故D不符合题意。
8.C
A.图A中生成物的总能量高于反应物的总能量,生成物的总能量更高,故A正确;
B.活泼金属和酸的置换反应是放热反应,故B正确;
C.图B表示消耗 1mol N2与 3mol H2生成2molNH3放出 92kJ 热量,氮气和氢气生成氨气的反应是可逆反应,1mol N2与 3mol H2充分反应放出 的热量小于92kJ,故C错误;
D.Ba(OH)2 8H2O 与 NH4Cl 的反应是吸热反应,图A中生成物的总能量高于反应物的总能量,表示吸热反应,故D正确;
9.C
A.化学键的形成放出能量,故形成H-Cl键放出能量,故A错误;
B.反应放热是由于化学键的断裂和形成能量不同,从而使化学反应的能量发生变化,故B错误;
C.此反应放热,故反应物的总能量大于生成物的总能量,故C正确;
D.化学反应的热效应与反应物的量成正比,反应物的质量越多,则反应吸收或放出的热量越多,故D错误;
10.B
A.该反应是放热反应,反应物的总能量比生成物的总能量高,发生反应放出热量,而图像A体现的是生成物的能量比反应物的总能量高,属于吸热反应,A错误;
B.该反应是放热反应,反应物的总能量比生成物的总能量高,发生反应放出热量,而图像B与反应事实相吻合,B正确;
C.该反应是放热反应,则反应物的总能量比生成物的总能量高,发生反应时会放出热量,化学反应放出的热量是反应物总能量与生成物总能量之差,C错误;
D.该反应是放热反应,则反应物的总能量比生成物的总能量高,图示D显示的生成物的总能量比反应物总能量高,属于吸热反应,与反应事实相违背,D错误;
11.B
A.题图表示的是吸热反应。冰雪融化是吸热过程,但为物理变化,A项不符合题意;
B.碳酸钙分解制二氧化碳是吸热反应,B项符合题意;
C.铝与盐酸反应是放热反应,C项不符合题意;
D.过氧化钠与水反应是放热反应,D项不符合题意;
12.B
A.断键吸收的能量比多,因此更稳定,A错误;
B.和的反应吸收的总能量为,生成放出的总能量为,吸收的能量大于放出的能量,反应是吸热反应,B正确;
C.和的反应吸收的总能量为,生成放出的总能量为,吸收的能量比放出的能量多,生成1molNO(g)放出90kJ能量,C错误;
D.因为反应为吸热反应,所以和具有的总能量小于具有的总能量,D错误;
13.D
A.反应前后能量守恒可知,反应物能量之和小于生成物的能量之和,反应是吸热反应,吸热反应不一定都要加热,例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应,A错误;
B.根据图象,该反应是吸热反应,生成2molAB2(g)则吸收的热量为(E1-E2)kJ,B错误;
C.1molA2(g)和2molB2(g)的总能量低于2molAB2(g)的能量,C错误;
D.断裂化学键吸收热量,形成化学键放出热量,由信息可知,该反应为吸热反应,则断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量,D正确;
14.B
A.同一种物质的固态转化为液态或气态时吸热,并且反应物的质量越多,则放热反应放出的热量越多,所以反应放出的热量的多少与反应物的质量和反应物、生成物本身能量有关,故A错误;
B.由题意可知放出2×60kJ=120kJ热量,液态HCl转化为气态吸收热量,则被完全氧化,则放出热量小于120kJ,故B正确;
C.新键形成释放能量,由图知形成中氯氯键放出热量,故C错误;
D.已知断裂中氧氧键需要吸收498kJ热量,形成1molCl2(g)放出243kJ能量,根据新键形成放出的能量-旧键断裂吸收的能量等于放出的热量,则[2×243+2×2×E(H-O)]-4×E(H-Cl)-498=120,则E(H-O)- E(H-Cl)=33,则断开所需能量比断开所需能量多33kJ,故D错误;
15.A
A.由图可知,CH3CH2CH3的能量小于CH2CH=CH2和H2的总能量,故丙烷脱氢生成丙烯和氢气的反应为吸热反应,根据ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和,1mol丙烷中总键能大于1mol丙烯和1mol氢气的总键能之和,A正确;
B.从图中可知,在生成丙烯后,丙烯还在继续脱氢,则所得丙烯中含有其他有机物,B错误;
C.该过程中碳骨架由C-C-C变为C-C=C,并未发生碳碳键的断裂,C错误;
D.以上反应历程中主要包含三步变化,其中第一步过程的能量变化值最大,D错误;
16.(1) 吸热 放热 吸热
(2)小于
(1)由图A可知反应①中反应物的总能量低于生成物的总能量,所以该反应为吸热反应,由图B可知反应②中反应物总能量高于生成物总能量,所以该反应为放热反应;反应③中反应物总能量低于生成物总能量,所以该反应为吸热反应;
(2)因为反应②是放热反应,所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量。
17.(1)吸收
(2)179
(3) H2 I2 HCl HI
(4)A
(5)多
(1)化学键的断裂需要吸收能量,分解为气态原子时,断裂Cl-Cl键,需要吸收能量。
(2)在中燃烧生成2molHCl,放出的热量Q=431×2-(436+247)=179(kJ)。
(3)依题意,键能越大,化学键越牢固,含有该键的分子越稳定,表中所列化学键形成的单质分子中,键能最大的是H-H,最稳定的是H2;键能最小的是I-I,最不稳定的是I2;形成的化合物分子中,键能最大的是H-Cl,最稳定的是HCl;键能最小的是H-I,最不稳定的是HI。
(4)反应放出的热量等于生成物的键能总和减去生成物的键能总和,依题意,在一定条件下,与足量的、、分别反应,分别生成HCl、HBr、HI,放出热量分别是431×2-(436+247)=179(kJ)、356×2-(436+193)=83(kJ)、299×2-(436+151)=11(kJ),由多到少的顺序是,故选A。
(5)F的原子半径比Cl小,HF键能比HCl键能大,HF更稳定,依题意,生成物越稳定,键能越大,放出热量越多,故在足量中燃烧比在足量中燃烧放热多。
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