第17講化學能與熱能

第一部分：高考真題感悟

1.（2021?廣東?高考真題）“天問一號”著陸火星，“嫦娥五號”采回月壤。騰飛中國離不開化學，長征系列運

載火箭使用的燃料有液氫和煤油等化學品。下列有關說法正確的是

A.煤油是可再生能源

B.凡燃燒過程中熱能轉(zhuǎn)化為化學能

C.火星隕石中的2°Ne質(zhì)量數(shù)為20

D.月壤中的3He與地球上的3H互為同位素

【答案】C

【解析】A.煤油來源于石油，屬于不可再生能源，故A錯誤；B.氫氣的燃燒過程放出熱量，將化學能變

為熱能，故B錯誤；C.元素符號左上角數(shù)字為質(zhì)量數(shù)，所以火星隕石中的2<>Ne質(zhì)量數(shù)為20,故C正確；

D.同位素須為同種元素，3He和3H的質(zhì)子數(shù)不同，不可能為同位素關系，故D錯誤；故選C。

2.（2021?海南?高考真題）元末陶宗儀《輟耕錄》中記載：“杭人削松木為小片，其薄為紙，熔硫磺涂木片

頂端分許，名日發(fā)燭……，蓋以發(fā)火及代燈燭用也?！毕铝杏嘘P說法錯誤的是

A.將松木削薄為紙片狀有助于發(fā)火和燃燒

B.“發(fā)燭”發(fā)火和燃燒利用了物質(zhì)的可燃性

C.“發(fā)燭”發(fā)火和燃燒伴隨不同形式的能量轉(zhuǎn)化

D.硫磺是“發(fā)燭”發(fā)火和燃燒反應的催化劑

【答案】D

【解析】A.將松木削薄為紙片狀可以增大可燃物與氧氣接觸面積，有助于發(fā)火和燃燒，A正確；B.發(fā)燭

具有可燃性，“發(fā)燭”發(fā)火和燃燒利用了物質(zhì)的可燃性，B正確；C.“發(fā)燭”發(fā)火和燃燒伴隨不同形式的能量

轉(zhuǎn)化，如化學能轉(zhuǎn)化為光能、熱能等，C正確；D.硫磺也燃燒，不是催化劑，D錯誤；選D。

3.（2017?浙江?高考真題）根據(jù)能量變化示意圖，下列熱化學方程式正確的是

能［lmolN+3molH

量八八

0.5mol帥?+1.5mol&恁）「fckJ

ImolNH3（g），,

ImolNH3⑴"kJ

反應過程

1

A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH=(ba)kJmol

1

B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH=(ab)kJ-mol

C.2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)A”=2(a+bc)kJ-moli

1

D.2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)A//=2(b+ca)kJ-mol

【答案】D

1

【解析】由圖中信息可知，0.5N2(g)+1.5H2(g)=NH3(g)NH=(ba)kJ-mol,0.5N2(g)+1.5H2(g)=NH3(l)\H=

1

(b+ca)kJ-moloA.由0.5N2(g)+1.5H2(g)=NH3(g)△//=(ba)kJ-moli可得出，N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)\H=

2(ba)kJ-moli,A不正確；B.由A選項中的分析可知，N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH=2(ba)kJ-mol1,B不正確；

C.由0.5N2(g)+L5H2(g)=NH3(l)A”=(b+ca)kJ-moF可知，2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)AH=2(b+ca)kJ-moli,C不

1

正確；D.由C選項的分析可知，2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)A77=2(b+ca)kJ.mol,D正確；故選D。

4.(2016?浙江?高考真題)已知：CH4(g)的燃燒熱為890.3lkJ?moP,則下列熱化學方程式正確的是

1

A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=+890.31kJ?mol

1

B.CH4(g)+2O2(g)=CO2+2H2O(g)△H=890.31kJ*mol

1

C.CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=890.31kJ?mol

D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)AH=890.31kJ?mol1

【答案】D

【解析】CH4(g)的燃燒熱是Imol甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的能量，CH4g)的燃燒熱為

I

890.31kJ?moli,表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式是CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)AH=890.31kJ?mol,

故選D。

5.(2021?海南?高考真題)2020年9月22日，中國向全世界宣布，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。下列

措施不利于大氣中CO2減少的是

A.用氨水捕集廢氣中的CO2,將其轉(zhuǎn)化為氮肥

B.大力推廣使用風能、水能、氫能等清潔能源

C.大力推廣使用干冰實現(xiàn)人工增雨，緩解旱情

D.通過植樹造林，利用光合作用吸收大氣中的CO2

【答案】C

【解析】A.氨水能與酸性氧化物二氧化碳反應生成碳酸錢或碳酸氫鍍，則用氨水捕集廢氣中的二氧化碳，

將其轉(zhuǎn)化為氮肥有利于大氣中二氧化碳的減少，故A不符合題意；B.大力推廣使用風能、水能、氫能等清

潔能源可以減少化石能源的使用，從而減少二氧化碳氣體的排放，有利于大氣中二氧化碳的減少，故B不

符合題意；c.大力推廣使用干冰實現(xiàn)人工增雨，會增加大氣中二氧化碳的量，不利于大氣中二氧化碳的減

少，故c符合題意；D.通過植樹造林，利用光合作用吸收大氣中的二氧化碳有利于大氣中二氧化碳的減少,

故D不符合題意；故選C。

6.（2022?浙江?高考真題）相關有機物分別與氫氣發(fā)生加成反應生成Imol環(huán)己烷（）的能量變化如圖

所示:

A.2AH仔AH?,說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比

B.AH2<AH3,說明單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定

C.3AHI<AH4,說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵

D.AH3AHI<0,AH4AH3>0,說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性

【答案】A

【解析】A.雖然2AHIXAH2,但AH2，AH3,說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目、雙鍵的

位置有關，不能簡單的說碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比，A錯誤；B.AH2<AH3,

即單雙鍵交替的物質(zhì)能量低，更穩(wěn)定，說明單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定,

B正確；C.由圖示可知，反應I為：⑴+H2（g）―（1）AHi,反應IV為:+3H2(g)一

（1）AH4,故反應I是Imol碳碳雙鍵加成，如果苯環(huán)上有三個完全獨立的碳碳三鍵，貝U3AHI=AH4,現(xiàn)3AHI

<AH4,說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵，C正確；D.由圖示可知，反應I為：（J（l）+H2（g）T

(](1)AH3,反應IV為:+3壓?-C|

⑴反應皿為:

AHi,(l)+2H2(g)

(1)+H2(g)一|^J|(1)AH<0,AH4AH3>0即

(1)AH4,AHSAHICO即+H2(g)T(1)AH

具有的總能量小于(],能量越低越穩(wěn)定，則說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性，D正確;

>0,則說明

故答案為：A。

7.(2022?浙江?高考真題)標準狀態(tài)下，下列物質(zhì)氣態(tài)時的相對能量如下表:

物質(zhì)HOHO

(g)0HHOHOOH2O2222

能量/kJ-mo『249218391000-136-242

可根據(jù)HO(g)+HO(g尸H。m)計算出Hz。？中氧氧單鍵的鍵能為214kJ.mo「。下列說法不正顧的是A.凡的

鍵能為436kJ-mo『

B.。2的鍵能大于HzO?中氧氧單鍵的鍵能的兩倍

C.解離氧氧單鍵所需能量：HOO<H2O2

D.H2O(g)+O(g)=H2O2(g)AH=-143^^011

【答案】C

【解析】A.根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，應的鍵能為218x2=436kJ-mo『，A正確；B.由表格中的數(shù)據(jù)可知。2

的鍵能為：249x2=498kJ-mo『，由題中信息可知HQ?中氧氧單鍵的鍵能為214kJ-mo『，則。2的鍵能大于

凡。？中氧氧單鍵的鍵能的兩倍，B正確；C.由表格中的數(shù)據(jù)可知HOO=HO+O,解離其中氧氧單鍵需要的

能量為249+3910=278kJ-mol-，HQ?中氧氧單鍵的鍵能為214kJ-mol」，C錯誤；D.由表中的數(shù)據(jù)可知

H2O(g)+O(g)=H2O2(g)的AH=-136-249-(-242)=-143kJ-mol\D正確；故選C。

8.(2021?浙江?高考真題)相同溫度和壓強下，關于反應的AH,下列判斷正確的是

Cj](g)+H2(g)

(g)+H(g)(g)

20

A.阻＞0,阻＞0B.AH3=AH1+AH2

C.AH^AH^AH^AH,D.AH2=AH3+AH4

【答案】c

【解析】一般的烯煌與氫氣發(fā)生的加成反應為放熱反應，但是，由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的特殊性決定了苯環(huán)結(jié)構(gòu)的

穩(wěn)定性，苯與氫氣發(fā)生加成反應生成1,3環(huán)己二烯時，破壞了苯環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此該反應為吸熱反應。

A.環(huán)己烯、1,3環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應均為放熱反應，因此，AH1<0,AH2<0,A不正確；

B.苯分子中沒有碳碳雙鍵，其中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的特殊的共價鍵，因此，其與氫氣完全加

成的反應熱不等于環(huán)己烯、1,3環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應的反應熱之和，即AH3HAH|+AH2,

B不正確；C.環(huán)己烯、1,3環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應均為放反應，AHiVO.AHzVO,由于Imol

1,3環(huán)己二烯與氫氣完全加成后消耗的氫氣是等量環(huán)己烯的2倍，故其放出的熱量更多，其AH|>AH2；

苯與氫氣發(fā)生加成反應生成1,3環(huán)己二烯的反應為吸熱反應(AH/O),根據(jù)蓋斯定律可知，苯與氫氣完

全加成的反應熱AH3=AH4+AH2,因此AH3>AH2,C正確；D.根據(jù)蓋斯定律可知，苯與氫氣完全加成的

反應熱公國=八應+4凡，因此AH2=AH3-AH4,D不正確。綜上所述，本題選C。

第二部分：最新模擬精練

完卷時間：50分鐘

一、選擇題(每小題只有一個正確選項，共12*5分)

1.(2022.湖南衡陽?三模)Imol常見金屬M和鹵素單質(zhì)反應的熔變AH(單位：kJ-moL)示意圖如圖，反應

物和生成物均為常溫時的穩(wěn)定狀態(tài)。下列說法錯誤的是

MCI2

-641.3

-1124-524

MF,?一M——MBr2

-364

y

MI2

A.MBr?與C"反應的AH<0

B.由MCL(s)分解制得M的反應是吸熱反應

C.化合物的熱穩(wěn)定性順序：ML>MBr2>MCL>ME

1

D.MF,(s)+Br2(l)=MBr2(s)+F,(g)AH=+600kJ-mol

【答案】C

【解析】A.根據(jù)上述圖示可構(gòu)造熱化學方程式如下：①M(s)+Cb(g)=MC12(s)AH=-641.3kJ/mol,②

M(s)+Br2(l)=MBr2(s)AH=-524kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律可知，@@MBr2(s)+Cl2(g)=MCl2(s)+Br2(1),所

以對應的反應熱AH=-117.3kJ/mol,A正確；B.生成MCl?(s)的反應為放熱反應，所以由MC^G)分解制得

M的反應是吸熱反應，B正確；C.能量越低的物質(zhì)越穩(wěn)定，結(jié)合鹵素的性質(zhì)變化規(guī)律可知，上述化合物的

穩(wěn)定性順序為：MF,>MCl2>MBr2>MI2,C錯誤；D.與A項分析原理相同，結(jié)合圖示信息構(gòu)造兩個熱

化學方程式分別為：①M(s)+F2(g)=MF2(s)AH=-1124kJ/mol,②M(s)+Br2(l)=MBr2(s)AH=-524kJ/mol,根

據(jù)蓋斯定律可知，②①可得M月(s)+Br2⑴=MBr2(s)+B(g),所以對應的反應熱AH=+600kJ/mol,D正確；

故選Co

2.(2022?上海上海.二模)如圖裝置進行實驗，向小試管中加入稀鹽酸。觀察到U形管內(nèi)兩邊紅墨水液面

逐漸變?yōu)樽蟮陀腋?，與此現(xiàn)象有關的推論是

A.反應物總能量低于生成物

B.發(fā)生了析氫腐蝕，產(chǎn)生較多氣體

C.生成物中化學鍵形成會放出能量

D.錐形瓶內(nèi)氣體分子間平均距離變大

【答案】D

【解析】A.涉及反應為放熱過程，反應物總能量高于生成物，A錯誤；B.小試管與錐形瓶整個體系并不

連通，即使產(chǎn)生氣體，也不會造成紅黑水液面變化，B錯誤；C.所有的生成物中化學鍵形成都會放出能量,

但是最終能否影響實驗得看成鍵釋放的能量與斷鍵吸收能量的相對大小，從而確定反應放熱與否，C的說法

沒錯，但是不符合題意；D.小試管內(nèi)反應放熱，導致錐形瓶內(nèi)溫度升高，瓶內(nèi)氣體分子間平均距離變大，

從而導致紅墨水液面左低右高，D正確；故合理選項為D。

3.(2022?上海崇明?二模)有關反應熱效應的說法正確的是

A.常溫下自發(fā)進行的反應也可以是吸熱反應

B.氧化還原反應都屬于放熱反應

C.有催化劑參與的反應是放熱反應

D.有化學鍵斷裂的反應是吸熱反應

【答案】A

【解析】A.若反應的AH-TAS<0,反應可自發(fā)進行，若反應的AS>0,則常溫下自發(fā)進行的反應也可以

是吸熱反應，故A正確；B.c+CO,：2co是氧化還原反應，但屬于吸熱反應，故B錯誤；C.化學反應

的吸放熱與是否有催化劑參與無關，故C錯誤；D.所有的化學反應均有化學鍵的斷裂和生成，反應物斷

鍵吸收的熱量比生成物成鍵放出的熱量多，該反應為吸熱反應，反之為放熱反應，故D錯誤；故選A。

4.（2022?上海松江.二模）將溶質(zhì)物質(zhì)的量相同的酸溶液與堿溶液相混合，a：鹽酸和氫氧化鈉，b：醋酸

和氫氧化鈉，c：醋酸和氨水。其所放出熱量比較，正確的是

A.a>b>cB.c>b>aC.b>c>aD.a=b=c

【答案】A

【解析】HC1和氫氧化鈉在溶液中完全電離，發(fā)生反應H++OH=HQ,反應放熱；醋酸不完全電離，醋酸

與氫氧化鈉發(fā)生反應CH3coOH+OH=Hq+CHsCOCT,隨著反應的進行，醋酸逐漸電離，電離吸熱，故放

出的熱量比a少；醋酸和氨水均不完全電離，發(fā)生反應CH3coOH+NHs-HzOuHJD+CH3coO+NH：,反應

過程中醋酸和NH,.HQ。逐漸電離，電離吸收的熱量比b要多，故放出的熱量比b少，故A正確；故選A。

5.（2022?河南.模擬預測）2022年冬奧會火炬體現(xiàn)了藝術設計與科技創(chuàng)新的完美融合?；鹁孢x用碳纖維與

樹脂的復合材料制成，降低了材料用量，燃料使用氫燃料，使火炬燃燒時的碳排放為“零”，體現(xiàn)出“綠色”

辦奧理念和科技冬奧成果。下列有關說法正確的是

A.樹脂屬于無機非金屬材料

B.氫能是清潔的可再生能源

C.碳纖維與金剛石互為同素異形體

D.氫氣燃燒時能量變化只有化學能到熱能的轉(zhuǎn)化

【答案】B

【解析】A.樹脂屬于有機高分子材料，故A錯誤；B.氫氣燃燒生成水，且可通過電解水得到氫氣，故

氫能是清潔的可再生能源，故B正確；C.碳纖維指的是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維，還含有

其他成分，屬于混合物，故碳纖維與金剛石不互為同素異形體，故C錯誤；D.氫氣燃燒時能量變化除了

有化學能到熱能的轉(zhuǎn)化，還包括化學能到光能的轉(zhuǎn)化，故D錯誤；故選B。

6.（2022?北京J01中學三模）下圖是計算機模擬的在催化劑表面上水煤氣變化的反應歷程。吸附在催化劑

表面的物種用“*”標注。

(

A2

s

)

*1

猊0

玄

要

。

過

GG過*b?

OH

0)O)H

渡O

OH渡O

好Z++

H+H"

態(tài)H*

態(tài)0

+++HH+

*7『

0O1H+2?

H+H

)H*+*+Z

0+HOHGH

。①②③O④O⑤⑥+

OOO)G

+。。o

。*)

OoO

U。

下列說法正確的是

A.①表示CO和H20從催化劑表面脫離的過程

B.②和④中化學鍵變化相同，因此吸收的能量相同

C.由圖可知CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）為吸熱反應

D.相同條件下，反應速率④〉②

【答案】B

【解析】A.由題干反應歷程圖信息可知，①表示CO和HQ在催化劑表面吸附的過程，A錯誤；B.由題

干反應歷程圖信息可知，②和④中化學鍵變化相同均為H2O中的HO鍵，因此吸收的能量相同,B正確;C.由

題干反應歷程圖信息可知，反應CO（g）+H2O（g）=CC）2（g）+H2（g）中反應物CO和H2O的總能量高于生成

物CO2和H2的總能量，故為放熱反應，C錯誤；D.由題干反應歷程圖信息可知，過程②需要的活化能

（1.59（0.32））=L91eV低于反應④的活化能（L86（0.16））=2.02eV,相同條件下，活化能越大，反應速率越慢，故

反應速率④<②，D錯誤；故答案為：Bo

7.（2022.上海上海.模擬預測）N2（g）與H2（g）化合生成NH3（g）的能量變化如圖，下列說法正確的是

能量“ImolN(g)+3molH(g)

②314kJ

1JmolNH(g)+2molH(g)

①1080kJ③377kJ

■ImolNH2(g)+ImolH(g)

_____________________④435kJ

13

-molN2(g)+-molH2(g)..XIIIzx

2is/2■ImolNH3(g)

反應過程

A.N2與H2的鍵能數(shù)值總和為1080

B.N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g)+46kJ

C.1molH2(g)的能量比2molH(g)的能量低

D.若使用催化劑會改變反應的熱效應

【答案】C

【解析】A.由圖中可知，3molN三N與不molHH的鍵能總和為1080kJ,則此與H2的鍵能數(shù)值總和不等于

1080,A不正確；B.從圖中可以看出，|molN2+|molH2^lmolNH3,放熱(314+377+4351080)kJ=46kJ,

則N2(g)+3H2(g)b^2NH3(g)+92kJ,B不正確；C.H?(g)斷裂共價鍵生成2H(g),需要吸收熱量，所以1mol

H2(g)的能量比2molH(g)的能量低，C正確；D.若使用催化劑，可以改變反應的活化能，但不能改變反應

的熱效應，D不正確；故選C。

8.(2022?上海奉賢?二模)在25℃、1.01xl()5pa下，imol氫氣燃燒生成氣態(tài)水的能量變化如下圖所示，已

知：2H2(g)+Ch(g)T2H2O(g)AH=-490kJ/mol,下列有關說法正確的是

A.O—H鍵的鍵能為930kJ-moli

B.a=249

C.物質(zhì)所具有的總能量大小關系為：甲＞乙＞丙

D.ImollhO⑴分解為2molH與ImolO時吸收930kJ熱量

【答案】B

【解析】A.2moiH原子和ImolO形成2moiOH鍵，故H0鍵的鍵能為翌㈣㈣=465kJ/mol,A錯誤；

2

B.該反應的反應熱等于反應物總鍵能減去生成物總鍵能，AH=(2x436+2a-930)kJ/mol=-490kJ/mol,

a=249,B正確；C.斷鍵吸熱，成鍵放熱，甲到乙為斷鍵過程，乙到丙為成鍵過程，故乙的能量最高，C

錯誤；D.lmolH2O(g)分解為2molH與ImolO時吸收930kJ熱量，D錯誤；故選B。

9.(2022?湖南?模擬預測)丙烷與氯氣反應可得到兩種一氯代物，其反應機理為游離基(電中性的原子或原

子團)間的反應，部分反應過程如圖所示，下列說法正確的是

相▲

對過渡態(tài)I

能

.........過渡太百T過渡態(tài)穩(wěn)定化

III:

CH3CH2CH\CH3CH2CH3

+C1-V式卜

CH3cH2函

游離基穩(wěn)定化

+HC1

CH,CHCH3+HC1

--------?—>----------A

形成CH3cH2。也的反應形成CH3cHeH3反應

反應進程

A.含碳自由基的形成過程中只斷裂了極性鍵

B.生成自由基CH3cH2cH2的速率較快

C.主要有機產(chǎn)物是CH3cHeICH3

D.生成一氯代物的反應可能是吸熱反應

【答案】C

【解析】A.由圖中信息知，含碳自由基是丙烷與C1?作用的結(jié)果，原料中的C12轉(zhuǎn)化為C1?時斷裂了非極性

鍵，A項錯誤；B.由圖可知，過渡態(tài)I活化能較高，相應的反應速率較慢，即生成自由基CH3cH2cH2的

速率較慢，B項錯誤；C.由于生成CH30HCH3的速率較快且CH3?HCH3的能量更低，故主要有機產(chǎn)物是

CH3cHeICH3,C項正確；D.含碳自由基與C1,結(jié)合可得到一氯代物，結(jié)合中會形成共價鍵，釋放出能量,

故產(chǎn)物總能量低于反應物總能量，反應是放熱反應，D項錯誤；故答案選C

10.(2022?浙江?三模)已知：在標準壓強(lOOkPa)、298K,由最穩(wěn)定的單質(zhì)合成Imol物質(zhì)B的反應焰變,

叫做物質(zhì)B的標準摩爾生成焰，用△H(kJ/mol)表示。有關物質(zhì)的△!!有如圖所示關系。下列有關判斷正確的

是

NO(g))

91.3

241.8H,O(g)

N2(g),O,(g)0

-45.9NH3(g)

N2H4(I)50.6

-------1--------1-------?

-300-250-200-150-100-50050100150

mol-1

A.孫。(1)的△HAZdlMklmoPB.NH3比N2H4穩(wěn)定

C.N2H4(1)標準燃燒熱為534.2kImoJD.NO(g)的鍵能大于N2(g)與02(g)的鍵能之和

【答案】B

【解析】A.HzO?—H2O(1),需要繼續(xù)放熱，放出的熱量越多，對應焰變的數(shù)值越小，所以△H<241.8kJ-moli,

A錯誤；B.物質(zhì)所具備的能量越低越穩(wěn)定，標準摩爾生成焰的定義可知，NH3相對能量為45.9kJ-mo：P,

N2H4相對能量為50.6kJ-moli,所以NH3更穩(wěn)定,B正確；C.N2H4⑴標準燃燒熱應該生成N2和H2O⑴，

題干中無H2O(1)的相對能量,無法計算,C錯誤;D.AH=生成物總能量反應物總能量所以NO(g)=N2(g)+O2(g)

△H=0+091.3=91.3kJ-moli<0,△!!=反應物總鍵能生成物總鍵能<0,所以NO(g)的鍵能小于N2(g)與O2(g)

的鍵能之和，D錯誤；故選B。

11.(2022?福建福州?二模)苯與Br?的催化反應歷程如圖所示。關于該反應歷程，下列說法正確的是

A.苯與Br?的催化反應為放熱反應

B.該反應歷程，苯與Br?的催化反應可生成澳苯、鄰二澳苯

C.苯與Br?的催化反應決速步伴隨著極性鍵的斷裂與形成

D.從反應速率角度，苯與B4,的催化反應主反應為取代反應，原因是該反應活化能更低

【答案】D

【解析】A.由圖可知，苯與Bn的加成反應是吸熱反應，取代反應是放熱反應，故A錯誤；B.該反應歷

程，苯與Br?的催化反應可生成澳苯，但不能生成鄰二漠苯，故B錯誤；C.由于⑶BL轉(zhuǎn)化為

的活化能最大，反應速率最慢，故是總反應的決速步驟，但步驟中不存在極性鍵的斷裂，故C錯誤；D.第

三步中取代反應的活化能低，生成物本身所具有的能量低，更穩(wěn)定，故苯與Bn的催化反應主反應為取代反

應，故D正確；故選D。

12.(2022?湖北?黃岡中學模擬預測)金屬插入CH4的C—H鍵形成高氧化態(tài)過渡金屬化合物的反應頻繁出

現(xiàn)在光分解作用、金屬有機化學等領域，如圖是CH4與Zr形成過渡金屬化合物的過程。下列說法不正確的

是()

A.整個反應快慢，由CH2—Zr…氏一狀態(tài)2反應決定

B.Zr+CH4^CH3—Zr-H活化能為213.67kJ?mo1

C.在中間產(chǎn)物中CH3—Zr…H狀態(tài)最穩(wěn)定

D.Zr+CH4-CH—Zr…H3A/7=+39.54kJ?mol1

【答案】B

【解析】A.整個反應的快慢取決于最慢的反應，反應的活化能越高，反應速率越慢，由圖中可知，由CH2—

Zr…壓一狀態(tài)2活化能最大，故整個反應的快慢就取決于該反應，A正確；B.由圖中可以讀出，Zr

+CH4—CH3—Zr…H活化能為99.20kJ?moli,B錯誤；C.物質(zhì)所具有的能量越低越穩(wěn)定，由圖中可知，在

1

中間產(chǎn)物中CH3—Zr-H的能量為114.47kJ?mol為最低，故中間產(chǎn)物中CH3—Zr-H狀態(tài)最穩(wěn)定，C正確；

D.由圖中可知,2「+84的總能量為0日?11101—1,而CH—Zr…氏的總能量為+39.54kJ?mol-故Zr+

CH4-CH—Zr…H3AH=+39.54kJ?molLD正確；故答案為：B?

二、主觀題（共3小題，共40分）

13.（2021.全國?高三專題練習）（16分）（I）丙烷是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問題：

（1）已知丙烷完全燃燒生成CO2和1molJhOQ）放出553.75kJ的熱量，寫出表示丙烷標準燃燒熱的熱化學方

程式：?

（2）二甲醛（CH30cH3）是一種新型燃料，應用前景廣闊。1mol二甲醛完全燃燒生成CO?和液態(tài)水放出1455

kJ的熱量。若1mol丙烷和二甲醛的混合氣體完全燃燒生成C02和液態(tài)水共放出1645kJ的熱量，則混合

氣體中，丙烷和二甲醛的物質(zhì)的量之比為=

（II）CH4、H2、C都是優(yōu)質(zhì)的能源物質(zhì)，它們?nèi)紵臒峄瘜W方程式為：

①CH4（g）+2C）2（g）=CO2（g）+2H2O（l）AH=-890.3kJmol-1

②2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）AH=-571.6kJmoF1

1

@C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=-393.5kJ-moP

(1)在深海中存在一種甲烷細菌，它們依靠酶使甲烷與02作用產(chǎn)生的能量存活，甲烷細菌使1mol甲烷生成

C02氣體與液態(tài)水，放出的能量____________(填“或"=")890.3kJo

(2)甲烷與CO2可用于合成合成氣(主要成分是一氧化碳和氫氣)：CH4+CCh=2CO+2H2,lgCH4完全反應可

釋放15.46kJ的熱量，則:

①能表示該反應過程中能量變化的是(填字母)。

2molC0(R)+2molH(g)

能2

1molCH4(g)+lmolCO2(g)

fit247.36kJ

15.』6kJ

,

2molC0(g)+2molH(g)

21molCH“(g)+lmolCO2(g)

反應過程反應過程

能能1molCH4(g)+lmo)CO2(g)

應1m/械(藏6..lit

247.36kJ

1molCO/g)7,46W

2mol、CO(g)+2molH(g)

22molC0(g)+2molH2(g)

反應過程反應過程

cD

②若將物質(zhì)的量均為1mol的CH4與CO2充入某恒容密閉容器中，體系放出的熱量隨著時間的變化如圖所

示，則CH4的轉(zhuǎn)化率為(用小數(shù)表示，保留2位小數(shù))。

(3)C(s)與H2(g)不反應，所以C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應熱無法直接測量，但通過上述反應可求出C(s)+

2H2(g)=CH4(g)的反應熱NH==

(4)目前對于上述三種物質(zhì)的研究是燃料研究的重點，下列關于上述三種物質(zhì)的研究方向中可行的是

_______________(填字母)o

A.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑，使CO2與H2。反應生成CH4與。2,并放出熱量

B.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑，在常溫常壓下使CO2分解生成碳與02

C.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑，利用太陽能使大氣中的C02與海底開采的CH4合成合成氣(CO、H2)

D.將固態(tài)碳合成為C60,以C60作為燃料

【答案】(除標注外，每空2分)(I)(1)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)AH=2215kJ/mol

(2)1：3(3分)

(11)(1)=

⑵①D②0.63

(3)74.8kJ-mol1(3分)

(4)C

【解析】(I)(1)燃燒熱是指Imol燃料完全燃燒后放出的熱量，已知丙烷完全燃燒生成CO2和ImolHzO⑴

放出553.75kJ的熱量，又知Imol丙烷完全燃燒生成4molH2O,故表示丙烷標準燃燒熱的熱化學方程式：

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2。⑴AH=4x553.75kJ/mol=2215kJ/mol,故答案為：

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O⑴AH=2215kJ/mol；

(2)假設Imol丙烷和二甲醛的混合氣體中含有丙烷為xmol,則二甲醛為(lx)mol,完全燃燒生成CO2和

液態(tài)水共放出1645kJ的熱量，則有：2215kJ/mol+1455kJ/mol(lx)=1645kJ,解得：x=0.25mol,故混合氣

體中，丙烷和二甲醛的物質(zhì)的量之比為x：(lx)=0.25：(10.25)=1：3,故答案為：1：3；

(II)(1)化學反應的焰變與反應途徑無關，只與反應物和生成物的狀態(tài)有關，故甲烷細菌使Imol甲烷生成

CO2氣體與液態(tài)水，放出的能量=890.3kJ,故答案為：=；

⑵根據(jù)1gCH4完全反應可釋放15.46kJ的熱量,故ImolCEU完全燃燒釋放的能量為：16x15.46kJ=247.46kJ,

據(jù)此解題：

①A.該過程是一個釋放能量的過程，故反應物總能量高于生成物總能量，但圖中數(shù)值不對，A錯誤；B.該

過程是一個釋放能量的過程，故反應物總能量高于生成物總能量，B錯誤；C.該過程是一個釋放能量的過

程，故反應物總能量高于生成物總能量，但圖中數(shù)值不對，C錯誤；D.根據(jù)上述分析可知，D圖中的數(shù)值和

能量相對大小均正確，D正確；故答案為：D。

②根據(jù)甲烷與CO2反應的熱化學方程式可知：

4

CH4(g)+CO2(g)^2CO(g)+2H2(g)AH=-247.46kJ?

1247.46kJ,解得：x=0.63mol,故甲烷的轉(zhuǎn)化率=

x155.8kJ

0.63mol

--------=0.63,故答案為：0.63；

Imol

⑶根據(jù)蓋斯定律并結(jié)合反應①CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）AH=-890.3kJ-mol-1

②2H2（g）+Ch（g）=2H2O（l）AH=-571.6kJ-moF1③C（s）+O2（g）=CO2（g）AH=-393.5kJ-moP1,可知反

應C（s）+2H2（g尸CH4（g）可由②+③①，故反應C（s）+2H2（g）=CH4（g）的反應熱AH=（-571.6kJmo「）+（一

393.5kJ-mo「）（一890.3kJ-mo「i）=74.8kJ-mori,故答案為：74.8kJ-mol1；

（4）A.甲烷與氧氣的反應為放熱反應，可知CO2與H2O反應生成CH4和02為吸熱反應，A錯誤；B.使

CO2分解生成碳與02的反應為吸熱反應，常溫下不能發(fā)生，B不正確；

C.大氣中的CO2和海底開采的CH4合成合成氣（CO、H2）,具有可行性，利用優(yōu)質(zhì)催化劑、太陽能實現(xiàn)

轉(zhuǎn)化，C正確；D.將固態(tài)碳合成C60,以C60作燃料，產(chǎn)物相同，研究方向不可行，D錯誤；故答案為：Co

14.（2021?全國?高三專題練習）（10分）化學反應伴隨能量變化，獲取反應能量變化有多條途徑。

（1）下列反應中，屬于放熱反應的是（填字母）。

A.碳與水蒸氣反應B.鋁和氧化鐵反應C.CaCCh受熱分解D.氫氣還原三氧

化鴇制取鴇E.鋅與鹽酸反應

（2）獲取能量變化的途徑

①通過化學鍵的鍵能計算。通常人們把斷裂Imol某化學鍵所吸收的能量或形成Imol某化學鍵所釋放的能

量看作該化學鍵的鍵能，鍵能的大小可用于估算化學反應的反應熱AH。已知部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所

示:

化學鍵HHC1C1HC1

鍵能/(kJ?moP)436243431

則H2(g)+Cb(g)=2HCl(g)的反應熱NH為.

②通過蓋斯定律可計算。發(fā)射衛(wèi)星用N2H4作燃料，N。？作氧化劑，兩者反應生成N2和水蒸氣，已知:

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)AHi=+67.7kJ/mol;N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534kJ/mol,寫出

氣體脫和NO2氣體反應生成N2和水蒸氣的熱化學方程式

③利用實驗裝置測量利用下圖圖裝置測定中和熱的實驗步驟如下:

①用量筒量取0.25mol/L的硫酸50mL倒入小燒杯中，測出硫酸溶液

溫度；

1祖收計②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用同一溫度計測出

卒評泡沫其溫度；

8③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測出混合液的最

IWJ溫度O

回答下列問題:

I.儀器a的名稱為

II.做了四次實驗，并將實驗數(shù)據(jù)記錄如下:

溫度起始溫度?1℃

終止溫度t2/℃

實驗次數(shù)

H2SO4NaOH平均值

126.226.026.129.5

227.027.427.232.3

325.925.925.929.2

426.426.226.329.8

近似認為0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是lg/cm3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18

J/（g-℃）,通過以上數(shù)據(jù)計算中和熱AH=（結(jié)果保留小數(shù)點后一位）。

【答案】（每空2分）（1）BE（2）①183kJ?moP②2N2H4（g）+2NC）2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=T135.7kJ/mol

③I.環(huán)形玻璃攪拌棒II.56.8kJ/mol

【解析】（1）常見的吸熱反應有：大多數(shù)的分解反應、C