2026届高考化学一轮复习周测卷 第11周 化学能与热能（含解析）

第11周 化学能与热能
时间：35分钟 总分：50分
单项选择题（每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1.（2024 南阳期末）化学与生活息息相关。下列叙述错误的是（　　）
A．杭州第19届亚运会主火炬采用甲醇作主火炬塔燃料，甲醇是可再生能源
B．节日燃放的焰火与原子核外电子跃迁释放能量有关
C．我国目前使用的主要能源是煤、水能、核能、风能和太阳能
D．手机电池放电时，化学能转化成电能、热能等
2.据某网报道，欧洲一集团公司拟在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢，其反应可表示为2H2O2H2↑＋O2↑。有下列几种说法：①水分解反应是放热反应；②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条件；③使用氢气作燃料有助于控制温室效应；④氢气是一级能源。其中叙述正确的是(　　)
A．①② B．③④
C．②③ D．①②③④
3.Mn2+催化H2O2分解反应为2H2O2(aq)2H2O(l)+O2(g)　ΔH1,其反应机理如图所示。
若反应Ⅱ的焓变为ΔH2,反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比,则反应Ⅰ的焓变(ΔH)为(　　)
A.ΔH1+ΔH2 B.ΔH1-ΔH2 C.2ΔH1-ΔH2 D.ΔH1-2ΔH2
4.已知:①2CH3OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)　ΔH1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH2
③2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH3
④2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH4
⑤CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是 (　　)
A.ΔH1>0,ΔH2<0 B.ΔH3>ΔH4
C.ΔH1=ΔH2+2ΔH3-ΔH5 D.2ΔH5+ΔH1<0
5.(2023·北京模拟)丙烷与溴原子能发生以下两种反应：
①CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3CH2CH2·(g)＋HBr(g)
②CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3HCH3(g)＋HBr(g)
反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．反应①与②均为吸热反应
B．反应②使用了催化剂
C．产物中CH3CH2CH2·(g)的含量比CH3HCH3(g)低
D．CH3CH2CH2·(g)转变为CH3HCH3(g)放出热量
6.一氧化碳甲烷化反应为CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。下图是使用某种催化剂时转化过程中的能量变化(部分物质省略)。
下列说法不正确的是 (　　)
A.步骤①只有非极性键断裂
B.步骤②的原子利用率为 100%
C.过渡态Ⅱ能量最高,因此其对应的步骤③的反应速率最慢
D.该方法可以清除剧毒气体CO,从而保护环境
7.2022年6月5日我国在酒泉卫星发射中心利用长征二号F遥十四运载火箭成功将“神舟十四号”送入太空,运载火箭第三级使用液氧-液氢作推进剂。已知:
①H2(g)H2(l)　ΔH1=-0.92 kJ· mol-1
②O2(g)O2(l)　ΔH2=-6.84 kJ· mol-1
下列说法正确的是(　　)
A.H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6 kJ· mol-1
B.氢气的燃烧热ΔH=-241.8 kJ· mol-1
C.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)+O2(l)2H2O(g)　ΔH=-474.92 kJ· mol-1
D.H2O(g)H2O(l)　ΔH=-88 kJ· mol-1
二、非选择题（共26分）
8.（8分）(1)一定条件下,CO2能氧化C2H6制备C2H4,这对资源综合利用有重要意义。相关的化学反应如下:
Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)
Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)
已知反应的能量变化如图所示:
①当生成等物质的量的CO(g)时,反应 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)吸收的热量更多。
②C2H6(g)、H2(g)、CO(g)生成C2H4(g)、H2O(g)的热化学方程式为 　 。
(2)已知:H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热(ΔH)分别为-285.8 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1;
CH3OH(l)CH3OH(g)　ΔH=+35.2 kJ·mol-1;H2O(l)H2O(g)　
ΔH=+44 kJ·mol-1。
则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=　　　　kJ·mol-1。
(3)已知:①2NaOH(s)+CO2(g)Na2CO3(s)+H2O(g)　ΔH1=-127.4 kJ·mol-1;
②NaOH(s)+CO2(g)NaHCO3(s)　ΔH2=-131.5 kJ·mol-1;
反应2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的ΔH=　　　　kJ·mol-1。
9.（10分）分析图像书写热化学方程式。
(1)图甲表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：___________________________________。
(2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1 mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：_________________________________。
(3)图丙表示一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1，2，3，4)的能量相对大小，
①D是____________________(填离子符号)。
②反应B―→A＋C的热化学方程式为______________________________(用离子符号表示)。
10.（8分）氮氧化物(NOx)是电厂主要排放的污染物之一。
(1)工业上采用氨脱硝处理后排放,原理如下:
①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)　ΔH1=-1 632.4 kJ·mol-1
②4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)　ΔH2=a kJ·mol-1
当反应温度过高时,NH3发生氧化反应:
③4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　ΔH3=-902.0 kJ·mol-1
反应②中的a=　　 　,反应②中,常用的催化剂有Cr2O3和Fe2O3,Cr2O3的催化效率更好一些。下列表示两种催化剂在反应②催化过程中的能量变化示意图合理的是　 　(填字母)。
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
(2)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH3
已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键 H—H C—O C≡O H—O C—H
E/(kJ·mol-1) 436 343 1076 465 413
由此计算ΔH1=　　 　kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1,则ΔH3=　 　kJ·mol-1。
第11周 参考答案
1.C 甲醇是可再生能源，可以通过人工方法获得，故A正确；节日燃放的焰火与原子核外电子跃迁释放能量有关，故B正确；新型能源在我国不常用，我国常用能源还是化石能源，故C错误；手机电池放电时，化学能转化成电能、热能等，故D正确。
2.C　①水分解反应是吸热反应；②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可以减少二氧化碳的量，同时得到新能源甲醇，可改善生存条件；③氢气燃烧只生成水，不生成CO2，有助于控制温室效应；④氢气是二级能源。
3.B Mn2+催化H2O2分解反应为2H2O2(aq)2H2O(l)+O2(g)　ΔH1　①,
反应Ⅱ:MnO2(s)+H2O2(aq)+2H+(aq)Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l)　ΔH2　②,
反应Ⅰ:Mn2+(aq)+H2O2(aq)MnO2(s)+2H+(aq)ΔH。根据盖斯定律,由①-②可得反应Ⅰ,则有ΔH=ΔH1-ΔH2。
4.D A项,甲醇燃烧是放热反应,ΔH1<0,错误;B项,H2O(g)H2O(l),放出热量,反应③放出的热量多,ΔH3<ΔH4,错误;C项,根据盖斯定律,ΔH1=ΔH2+2ΔH3-2ΔH5,错误;D项,2CO(g)+4H2(g)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=2ΔH5+ΔH1,相当于CO、H2的燃烧,均为放热反应,正确。
5.B　催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，加快化学反应速率。反应②的活化能低，反应速率快，但反应①与②同时发生，不能确定反应②是否使用催化剂，B说法错误。
6.C 步骤①涉及H2断键,CO未断键,因此只有非极性键断裂,A正确;步骤②的反应物全部变为生成物,因此原子利用率为 100%, B正确;根据图中信息,过渡态Ⅰ与反应物的能量差最高,因此其对应的步骤②的反应速率最慢,C错误;根据反应的历程可知,有毒气体一氧化碳与氢气反应最终转化为甲烷,该方法可以清除剧毒气体CO,从而保护环境, D正确。
7.C 由题图可知,2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)放热483.6 kJ,A项中未指明反应物的物质的量,A错误;氢气的燃烧热ΔH= kJ· mol-1=-285.8 kJ· mol-1,B错误;由盖斯定律可知,火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)+O2(l)2H2O(g)　ΔH=-(483.6-2×0.92-6.84) kJ· mol-1=-474.92 kJ· mol-1,C正确;H2O(g)H2O(l)　ΔH=kJ· mol-1=-44 kJ· mol-1,D错误。
8.【答案】(1)①Ⅰ　②C2H6(g)+3H2(g)+2CO(g)2C2H4(g)+2H2O(g)　ΔH=-76 kJ·mol-1
(2)-51.7
(3)+135.6
【解析】(1)②根据盖斯定律,由Ⅰ×2-Ⅱ可得反应C2H6(g)+3H2(g)+2CO(g)2C2H4(g)+2H2O(g),则该反应的ΔH=(+177 kJ·mol-1)×2-(+430 kJ·mol-1)=-76 kJ·mol-1。(2)H2燃烧的热化学方程式为①H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1;CH3OH燃烧的热化学方程式为②CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-726.5 kJ·mol-1;③CH3OH(l)CH3OH(g)　ΔH=+35.2 kJ·mol-1;④H2O(l)H2O(g)　ΔH=+44 kJ·mol-1。根据盖斯定律,由①×3-②+③+④,得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=-51.7 kJ·mol-1。(3)根据盖斯定律,由①-2×②可得:2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)　ΔH=(-127.4+2×131.5) kJ·mol-1=+135.6 kJ·mol-1。
9.【答案】(1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1
(3)①ClO　②3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－117 kJ·mol－1
【解析】(1)根据图甲可知，此反应是放热反应，热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝(134－368) kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。
(2)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性逐渐降低，能量逐渐增大，则可确定a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧元素。b代表硒元素，生成1 mol H2Se(g)的ΔH＝＋81 kJ·mol－1，则其分解反应的热化学方程式为H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1。
(3)D中氯元素的化合价为＋7价，应为ClO；利用生成物的总能量减去反应物的总能量求得ΔH＝(63－60×3) kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1，写出热化学方程式即可。
10.【答案】(1)-1 815.0　B (2)-99　+41
【解析】(1)根据盖斯定律,由×(①×5-③)得②:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)　ΔH2=×[(-1 632.4 kJ·mol-1)×5-(-902.0 kJ·mol-1)]=a kJ·mol-1,故a=-1 815.0;反应②中,Cr2O3的催化效率更好一些,所以使用Cr2O3活化能更低,根据计算反应②为放热反应,则生成物的总能量小于反应物的总能量,故选B。(2)1个CH3OH分子中有3个C—H、1个C—O和1个O—H,ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和,故ΔH1=1076 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-3×413 kJ·mol-1-343 kJ·mol-1 -465 kJ·mol-1=-99 kJ·mol-1;③=②-①,根据盖斯定律,ΔH3=ΔH2-ΔH1=-58 kJ·mol-1 -(-99 kJ·mol-1)=+41 kJ·mol-1。