内容正文:
化学能与热能的转化
基础达标
1.(2023·湖北卷)2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功发射,标志着我国航天事业进入高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是( )
A.液氮—液氢 B.液氧—液氢
C.液态NO2—肼 D.液氧—煤油
2.(2023·浙江绍兴阳明中学段考)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,在大气中寿命可达740年之久。键能是指破坏(或生成)1 mol化学键所需要吸收(或放出)的能量。结合表中信息,下列说法正确的是( )
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/(kJ·mol-1)
941.7
154.8
283.0
A.过程N2(g)→2N(g)放出能量
B.反应N2(g)+3F2(g) ===2NF3(g)是吸热反应
C.稳定性:F—F键<N—F键
D.NF3吸收能量后,肯定发生化学反应
3.航天员呼吸产生的CO2通过反应CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) ΔH,再电解水可实现O2的循环利用。热力学中规定由最稳定单质生成1 mol某物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓(Δf),最稳定单质的标准生成焓规定为0。已知上述反应式中:Δf(CO2)=-394 kJ·mol-1;
Δf(H2)=0 kJ·mol-1;Δf(C)=0 kJ·mol-1;Δf(H2O)=-242 kJ·mol-1。则ΔH的数值为 ( )
A.-90 kJ·mol-1 B.-100 kJ·mol-1
C.-120 kJ·mol-1 D.-180 kJ·mol-1
4.(2022·浙江浙南名校第二次联考)已知某化学反应A(g)+BC(g) ===AB(g)+C(g),其反应过程中体系的能量变化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该反应的热效应ΔH=E1-E2
B.图中A…B…C过渡态存在是因为使用了催化剂
C.E2为正反应的活化能
D.该反应中,反应物的键能总和等于E1
5.(2023·浙江嘉兴一中高三期中)已知胆矾晶体相关的焓变如下:
下列有关判断正确的是( )
A.ΔH1<ΔH3+ΔH4+ΔH5
B.ΔH2>ΔH3
C.ΔH1+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH2
D.ΔH1+ΔH2>ΔH3+ΔH4+ΔH5
6.氢卤酸的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.已知HF溶于水放热,则HF的ΔH1<0
B.相同条件下,HCl的ΔH2比HBr的小
C.相同条件下,HCl的(ΔH3+ΔH4)比HI的大
D.已知ΔH>0,对于HF和HCl,都有ΔH1+ΔH2>-(ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6)
7.我国科学家通过双功能催化剂催化水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,此时该反应总熵变记作ΔS。低温即可获得高转化率和高反应速率,反应过程示意图如图:
下列说法不正确的是( )
A.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4
B.ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3+ΔS4
C.状态Ⅲ→状态Ⅳ过程的ΔS3<0,ΔH3<0
D.催化剂的使用使反应放出热量增多,温度升高导致反应速率加快
8.(2023·浙江温州高三一模)标准状态下,1 mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示:
物质
O2(g)
N2(g)
NO(g)
相对能量/(kJ·mol-1)
0
0
x
解离总耗能/kJ
498
946
632
续表
物质
C(s,石墨)
CH4(g)
CO2(g)
相对能量/(kJ·mol-1)
0
-75
-393.5
解离总耗能/kJ
717
1 656
y
下列说法正确的是( )
A.x=180
B.逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414 kJ
C.解离1 mol C(s,石墨)中的碳碳键平均耗能为239 kJ
D.根据4NO(g)+CH4(g) ===CO2(g)+2N2(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能
9.(2023·浙江宁波镇海中学一模)下图是298 K时N2与H2反应过程中能量变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.该反应的热化学方程式为N2+3H22NH3 ΔH=-92 kJ·mol-1
B.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线,加入催化剂,该化学反应的反应热发生改变
C.298 K时、在容积一定的密闭容器中,充入1 mol N2和3 mol H2反应后放出的热量为Q1 kJ,充入2 mol NH3反应后吸收的热量为Q2 kJ,则Q1=Q2=92
D.298 K时、在容积一定的密闭容器中,充入1 mol N2和3 mol H2反应后放出的热量为Q1 kJ,充入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ,则184>