专题五 化学反应与热能（专题微讲Word）-【赢在微点·考前顶层设计】2022新教材新高考化学大二轮专题复习

专　题　五 化学反应与热能 全览命题新趋势 1．(2021·广东卷)“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．H2燃烧过程中热能转化为化学能 C．火星陨石中的20Ne质量数为20 D．月壤中的3He与地球上的3H互为同位素 解析　煤油来源于石油，属于不可再生能源，A项错误；氢气的燃烧过程放出热量，将化学能变为热能，B项错误；元素符号左上角数字为质量数，所以火星陨石中的20Ne质量数为20，C项正确；同位素须为同种元素，3He和3H的质子数不同，不可能为同位素关系，D项错误。 答案　C 2．(2021·湖南卷)铁的配合物离子(用[L－Fe－H]＋表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．该过程的总反应为HCOOHCO2↑＋H2↑ B．H＋浓度过大或者过小，均导致反应速率降低 C．该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化 D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 解析　由反应机理可知，HCOOH电离出氢离子后，HCOO－与催化剂结合，放出二氧化碳，然后又结合氢离子转化为氢气，所以化学方程式为HCOOH催化剂,CO2↑＋H2↑，A项正确；若氢离子浓度过低，则反应Ⅲ→Ⅳ的反应物浓度降低，反应速率减慢，若氢离子浓度过高，则会抑制甲酸的电离，使甲酸根浓度降低，反应Ⅰ→Ⅱ速率减慢，所以氢离子浓度过高或过低，均导致反应速率减慢，B项正确；由反应机理可知，Fe在反应过程中，化学键数目发生变化，则化合价也发生变化，C项正确；由反应进程可知，反应Ⅳ→Ⅰ能垒最大，反应速率最慢，对该过程的总反应起决定作用，D项错误。 答案　D 3．(2020·海南卷)作为一种绿色消毒剂，H2O2在公共卫生事业中发挥了重要的作用。已知反应：H2O2(l)===H2O(l)＋O2(g)　ΔH＝－98 kJ·mol－1　K＝2.88×1020 回答问题： (1)H2O2的强氧化性使其对大多数致病菌和病毒具有消杀功能。用3%医用H2O2对传染病房喷洒消毒时，地板上有气泡冒出，该气体是__________________。 (2)纯H2O2可作为民用驱雹火箭推进剂。在火箭喷口铂网催化下，H2O2剧烈分解：H2O2(l)===H2O(g)＋O2(g)，放出大量气体，驱动火箭升空。每消耗34 g H2O2，理论上________(填“放出”或“吸收”)热量________98 kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)纯H2O2相对稳定，实验表明在54 ℃下恒温贮存2周，浓度仍能保持99%，原因是H2O2分解反应的________(填字母)。 a．ΔH比较小 b．K不够大 c．速率比较小 d．活化能比较大 (4)向H2O2稀溶液中滴加数滴含Mn2＋的溶液，即有气泡快速逸出，反应中Mn2＋起______________作用。某组实验数据如下： t/min 0 10 20 30 40 50 c(H2O2)/(mol·L－1) 0.70 0.49 0.35 0.25 0.17 0.12 0～30 min H2O2反应的平均速率v＝____________ mol·L·min－1。 (5)H2O2的一种衍生物K2S2O8，阴离子结构式为。其中性溶液加热至沸后，溶液pH降低，用离子方程式表明原因：______________________。 解析　(1)利用双氧水消毒的时候会有气泡冒出，是由于双氧水分解生成了氧气，故放出的气体是氧气。(2)过氧化氢的分解反应为放热反应，根据题干，34 g过氧化氢为1 mol,1 mol过氧化氢完全分解生成水蒸气和氧气，由于液态水变成水蒸气需要吸收一部分能量，故生成水蒸气时放出是热量小于生成液态水时放出的热量。(3)实验表明在54 ℃下恒温贮存2周，浓度仍能保持99%，说明在54 ℃下过氧化氢的分解速率较慢，产生较慢反应速率的原因是过氧化氢分解过程中需要的能量较高，化学反应活化能较大，而54 ℃的温度所提供的能量较少，故反应速率较慢，故选cd。(4)向H2O2稀溶液中滴加数滴含Mn2＋的溶液，即有气泡快速逸出，说明Mn2＋的加入加快了双氧水的分解速率，但Mn2＋本身没有发生任何变化，故Mn2＋起到了催化剂的作用；起始时双氧水的浓度为0.7 mol·L－1,30 min时双氧水的浓度为0.25 mol·L－1，其浓度变化量Δc＝0.7 mol·L－1－0.25 mol·L－1＝0.45 mol·L－1，则这段时间内双氧水的反应速率v＝＝＝0.015 mol·L－1·min－1。(5)过硫酸根离子在水中易发生歧化反应生成HSO、SO和氢离子，加热升高