2023版新教材高考化學(xué)復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷第一部分高頻考點分層集訓(xùn)第六單元化學(xué)反應(yīng)與能量課練16化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！課練16化學(xué)反應(yīng)中的能量變化練eq\a\vs4\al(基)eq\a\vs4\al(礎(chǔ))1．為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時緩解能源危機(jī)，有關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想，原理如圖所示。下列說法不正確的是()A．過程Ⅰ中太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．過程Ⅱ中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C．2molH2與1molO2的能量之和小于2molH2O的能量D．H2O的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)2．已知：①S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1；②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2；③2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)ΔH3④2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH4；⑤SO2(g)＋2H2S(g)=3S(s)＋2H2O(l)ΔH5。下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷不正確的是()A．ΔH1<ΔH2B．ΔH3<ΔH4C．ΔH5＝ΔH3－ΔH2D．2ΔH5＝3ΔH3－ΔH43．下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)的反應(yīng)熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B．燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1，則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9kJ·mol－1C.H2(g)的燃燒熱是285.8kJ·mol－1，則2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1D．葡萄糖的燃燒熱是2800kJ·mol－1，則eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－14．1mol白磷(P4，s)和4mol紅磷(P，s)與氧氣反應(yīng)過程中的能量變化如圖(E表示能量)。下列說法正確的是()A．P4(白磷，s)＝4P(紅磷，s)ΔH＞0B．以上變化中，白磷和紅磷反應(yīng)的活化能相等C．白磷比紅磷穩(wěn)定D．紅磷燃燒的熱化學(xué)方程式是4P(紅磷，s)＋5O2(g)=P4O10(s)ΔH＝－(E2－E3)kJ·mol－1練eq\a\vs4\al(高)eq\a\vs4\al(考)5．[2021·浙江卷6月，21]相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于反應(yīng)的ΔH，下列判斷正確的是()A．ΔH1>0，ΔH2>0B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH1>ΔH2，ΔH3>ΔH2D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH46．[2021·浙江卷1月，20]已知共價鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息如下表：共價鍵H—HH—O鍵能/(kJ·mol－1)436463熱化學(xué)方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol－1則2O(g)=O2(g)的ΔH為()A．428kJ·mol－1B．－428kJ·mol－1C．498kJ·mol－1D．－498kJ·mol－17．[2021·全國甲卷，28(1)]二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳?；卮鹣铝袉栴}：二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來實現(xiàn)：①CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝＋41kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH2＝－90kJ·mol－1總反應(yīng)的ΔH＝________kJ·mol－1；若反應(yīng)①為慢反應(yīng)，下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是________(填標(biāo)號)，判斷的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。8．[2021·廣東卷，19(節(jié)選)]我國力爭于2030年前做到碳達(dá)峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng)：a．CH4(g)＋CO2(g)?2CO(g)＋2H2(g)ΔH1b．CO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O(g)ΔH2c．CH4(g)?C(s)＋2H2(g)ΔH3d．2CO(g)?CO2(g)＋C(s)ΔH4e．CO(g)＋H2(g)?H2O(g)＋C(s)ΔH5(1)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)a的ΔH1＝________(寫出一個代數(shù)式即可)。(2)上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后，下列說法正確的有________。A．增大CO2與CH4的濃度，反應(yīng)a、b、c的正反應(yīng)速率都增加B．移去部分C(s)，反應(yīng)c、d、e的平衡均向右移動C．加入反應(yīng)a的催化劑，可提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率D．降低反應(yīng)溫度，反應(yīng)a～e的正、逆反應(yīng)速率都減小(3)一定條件下，CH4分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖1所示。該歷程分________步進(jìn)行，其中，第________步的正反應(yīng)活化能最大。9．[2021·湖南卷，16(1)(2)]氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。方法Ⅰ.氨熱分解法制氫氣相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)化學(xué)鍵NNH—HN—H鍵能E/(kJ·mol－1)946436.0390.8在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)＋3H2(g)ΔH＝________kJ·mol－1；(2)已知該反應(yīng)的ΔS＝198.9J·mol－1·K－1，在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行？________(填標(biāo)號)；A．25℃B．125℃C．225℃D．325℃練eq\a\vs4\al(模)eq\a\vs4\al(擬)10．[2022·南通一輪]關(guān)于中和熱，下列說法正確的是()A．在稀溶液中，任何酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時放出的熱量均為57.3kJB．測定中和熱過程中，實驗前用溫度計測量NaOH溶液的溫度后，立刻測定鹽酸的溫度C．eq\f(1,2)H2SO4(aq)＋eq\f(1,2)Ba(OH)2(aq)=eq\f(1,2)BaSO4(s)＋H2O(l)，該反應(yīng)ΔH＝－57.3kJ·mol－1D．中和熱的測定實驗中，可選擇50mL0.5mol·L－1稀鹽酸和50mL0.55mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行實驗11．[2022·大連質(zhì)檢]化學(xué)工作者通過密度泛函數(shù)理論研究CF3O2(一種自由基，結(jié)構(gòu)可表示為)與NO的反應(yīng)機(jī)理，其三個反應(yīng)路徑與相對能量的關(guān)系如圖所示，其中TS為過渡態(tài)物質(zhì)，IM為中間體。下列說法正確的是()A．CF3O2中每個原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.穩(wěn)定性：NO2＜NOOC．制約反應(yīng)路徑③反應(yīng)速率的步驟是IM3→TS5D．反應(yīng)路徑②的產(chǎn)物能量最低，反應(yīng)最易進(jìn)行12．[2022·連云港一輪]CO和H2在一定條件下可合成甲醇，發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)，兩種反應(yīng)過程中能量的變化曲線如圖中a、b所示，下列說法正確的是()A．該反應(yīng)的活化能為510kJ·mol－1B．題述反應(yīng)的ΔH＝－91kJ·mol－1C．曲線b對應(yīng)的反應(yīng)過程的反應(yīng)速率：第Ⅱ階段＜第Ⅰ階段D．曲線b對應(yīng)的反應(yīng)過程使用催化劑后降低了反應(yīng)的活化能和ΔH13．[2021·開封質(zhì)檢]氨的催化氧化是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)。已知下列熱化學(xué)方程式：①N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)ΔH1；②N2(g)＋O2(g)?2NO(g)ΔH2＝＋180.5kJ·mol－1；③4NH3(g)＋5O2(g)?4NO(g)＋6H2O(g)ΔH3＝akJ·mol－1。某條件下，合成氨反應(yīng)的能量變化曲線如圖所示，部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示?；瘜W(xué)鍵H—HO=OH—O鍵能/(kJ·mol－1)436.0497.3462.8下列說法正確的是()A．升高溫度有利于提高合成氨反應(yīng)的產(chǎn)率和反應(yīng)速率B．氫氣的燃燒熱為240.95kJ·mol－1C．a(chǎn)＝－900.7D．向密閉容器中充入4molNH3和5molO2，充分反應(yīng)，放出的熱量為|a|kJ一、選擇題：本題共7小題，每小題只有一個選項符合題意。1．[2021·重慶育才中學(xué)月考]已知中和熱的數(shù)值是57.3kJ·mol－1。下列反應(yīng)物混合時，產(chǎn)生的熱量等于57.3kJ的是()A．1mol·L－1稀鹽酸和1mol·L－1稀NaOH(aq)B.500mL2.0mol·L－1的HCl(aq)和500mL2.0mol·L－1的NaOH(aq)C．1L1mol·L－1HF(aq)和1L1mol·L－1稀氨水D．500mL2.0mol·L－1的HCN(aq)和500mL2.0mol·L－1的NaOH(aq)2．合成氨原料中的H2可用甲烷在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)制得。部分1mol物質(zhì)完全燃燒生成常溫下穩(wěn)定氧化物的ΔH數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)ΔH/(kJ·mol－1)H2(g)－285.8CO(g)－283.0CH4(g)－890.3已知1molH2O(g)轉(zhuǎn)化生成1molH2O(l)時放出熱量44.0kJ。下列CH4和水蒸氣在高溫下反應(yīng)得到H2和CO的熱化學(xué)方程式正確的是()A．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH1＝＋206.1kJ·mol－1B．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH2＝－206.1kJ·mol－1C．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋365.5kJ·mol－1D．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH4＝－365.5kJ·mol－13．通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是()①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝571.6kJ·mol－1②焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH2＝131.3kJ·mol－1③甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4(g)＋H2O(g)= CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝206.1kJ·mol－1A．反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．反應(yīng)②為放熱反應(yīng)C．反應(yīng)③使用催化劑，ΔH3減小D．反應(yīng)CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8kJ·mol－14．化學(xué)反應(yīng)放出或吸收的能量稱為反應(yīng)熱。反應(yīng)熱(ΔH)又因化學(xué)反應(yīng)的分類給予不同的名稱。如我們學(xué)過的燃燒熱(ΔHc)，又如由穩(wěn)定單質(zhì)化合生成1mol純物質(zhì)的熱效應(yīng)稱為生成熱(ΔHf)，斷裂化學(xué)鍵時，所吸收的能量稱為鍵能(ΔHb)。下面兩個圖中的數(shù)據(jù)分別表示水與二氧化碳各1mol分解時能量變化的示意圖，圖中的各數(shù)據(jù)均以kJ為單位，下列說法正確的是()A．H2O(g)的生成熱：ΔHf＝243kJ·mol－1B．CO(g)的燃燒熱：ΔHc＝－570kJ·mol－1C．O—H鍵的鍵能：ΔHb＝436kJ·mol－1D．CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－42kJ·mol－15．335℃時，在恒容密閉反應(yīng)器中1.00molC10H18(l)催化脫氫的反應(yīng)過程如下：反應(yīng)1：C10H18(l)?C10H12(l)＋3H2(g)ΔH1反應(yīng)2：C10H12(l)?C10H8(l)＋2H2(g)ΔH2測得C10H12和C10H8的產(chǎn)率x1和x2(以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)計)隨時間的變化關(guān)系及反應(yīng)過程中能量的變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.使用催化劑能改變反應(yīng)歷程B．更換催化劑后ΔH1、ΔH2也會隨之改變C．8h時，反應(yīng)1、2都未處于平衡狀態(tài)D．x1顯著低于x2，是由于反應(yīng)2的活化能比反應(yīng)1的小，反應(yīng)1生成的C10H12很快轉(zhuǎn)變成C10H86．以TiO2為催化劑的光熱化學(xué)循環(huán)分解CO2反應(yīng)為溫室氣體減排提供了一個新途徑，該反應(yīng)的機(jī)理及各分子化學(xué)鍵完全斷裂時的能量變化如下圖所示：下列說法正確的是()A．過程①中鈦氧鍵斷裂會釋放能量B．該反應(yīng)中，光能和熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．使用TiO2作催化劑可以降低反應(yīng)的焓變，從而提高化學(xué)反應(yīng)速率D．CO2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH＝＋30kJ·mol－17．工業(yè)制氫氣的一個重要反應(yīng)是：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)。已知在25℃時：①C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1＝－111kJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH2＝－242kJ·mol－1③C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH3＝－394kJ·mol－1下列說法不正確的是()A．25℃時，CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1B.增大壓強(qiáng)，反應(yīng)①的平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)K減小C．反應(yīng)①達(dá)到平衡時，每生成1molCO的同時生成0.5molO2D．反應(yīng)②斷開2molH2和1molO2中的化學(xué)鍵所吸收的能量比形成4molO—H鍵所放出的能量少484kJ二、選擇題：本題共3小題，每小題有一個或兩個選項符合題意。8．揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)對環(huán)境易造成污染，VOCs催化燃燒處理技術(shù)具有凈化率高、燃燒溫度低、無明火、不會有NOx等二次污染物產(chǎn)生等優(yōu)點。圖甲是VOCs處理過程中固體催化劑的催化原理，圖乙是反應(yīng)過程中的能量變化圖。下列敘述不正確的是()A．圖甲中固體催化劑表面既有化學(xué)鍵斷裂，也有化學(xué)鍵形成B．圖甲中固體催化劑不能提高VOCs的平衡轉(zhuǎn)化率C．圖乙中曲線Ⅱ使用了固體催化劑，反應(yīng)活化能降低D．VOCs催化氧化過程中所有反應(yīng)均為放熱反應(yīng)9.氮及其化合物的轉(zhuǎn)化過程如圖1所示，其中圖2為反應(yīng)①過程中能量變化的曲線圖。下列分析合理的是()A．N2和H2被吸附在催化劑a表面發(fā)生反應(yīng)B．反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1C．反應(yīng)②中，轉(zhuǎn)移1.25mol電子時消耗NH3的體積為5.6LD．催化劑a、b能提高反應(yīng)速率和平衡轉(zhuǎn)化率10．已知：1molC(s)燃燒生成CO(g)放出110.4kJ熱量，Cu2O與O2反應(yīng)的能量變化如圖所示。下列敘述正確的是()A．C(s)的燃燒熱為110.4kJ·mol－1B．1molCuO分解生成Cu2O吸收73kJ熱量C.反應(yīng)2Cu2O(s)＋O2(g)=4CuO(s)的活化能為640kJ·mol－1D．足量炭粉與CuO反應(yīng)生成Cu2O的熱化學(xué)方程式為C(s)＋2CuO(s)=Cu2O(s)＋CO(g)ΔH＝＋35.6kJ·mol－1三、非選擇題：本題共3小題。11．氯及其化合物在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。(1)已知：①Cl2(g)＋2NaOH(aq)=NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)ΔH1＝－101.1kJ·mol－1②3NaClO(aq)=NaClO3(aq)＋2NaCl(aq)ΔH2＝－112.2kJ·mol－1則反應(yīng)3Cl2(g)＋6NaOH(aq)=5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)的ΔH＝________kJ·mol－1。(2)幾種含氯離子的相對能量如表所示：離子Cl－(aq)ClO－(aq)ClOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))(aq)ClOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))(aq)ClOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))(aq)相對能量/(kJ·mol－1)0601016338①在上述五種離子中，最穩(wěn)定的離子是________(填離子符號，下同)，最不穩(wěn)定的離子是________。②寫出ClOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))反應(yīng)生成ClOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))和Cl－的熱化學(xué)方程式：_________________________________________________________________________________________________。(3)以HCl為原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，減少污染。反應(yīng)如下：4HCl(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up7(CuO/CuCl2))2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.4kJ·mol－1上述反應(yīng)在同一反應(yīng)器中，通過控制合適條件，分兩步循環(huán)進(jìn)行，可使HCl轉(zhuǎn)化率接近100%。其基本原理如圖所示：已知過程Ⅰ的反應(yīng)為2HCl(g)＋CuO(s)eq\o(=,\s\up7(CuO/CuCl2))CuCl2(s)＋H2O(g)ΔH1＝－120.4kJ·mol－1①過程Ⅱ反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________________________________________________。②過程Ⅰ流出的氣體通過稀NaOH溶液(含少量酚酞)進(jìn)行檢測，氯化初期主要為不含HCl的氣體，判斷氯化結(jié)束時溶液的現(xiàn)象為________________________________________________________________________________________________________________。12．(1)以CO2和NH3為原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應(yīng)可表示如下：反應(yīng)Ⅰ：2NH3(g)＋CO2(g)?NH2COONH4(s)ΔH1反應(yīng)Ⅱ：NH2COONH4(s)?CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH2＝＋72.49kJ·mol－1總反應(yīng)：2NH3(g)＋CO2(g)?CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH3＝－86.98kJ·mol－1則反應(yīng)Ⅰ的ΔH1＝________kJ·mol－1。(2)氫氣可將CO2還原為甲烷，反應(yīng)為CO2(g)＋4H2(g)?CH4(g)＋2H2O(g)。ShyamKattel等結(jié)合實驗與計算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在Pt/SiO2催化劑表面上CO2與H2的反應(yīng)歷程，前三步歷程如圖所示，其中吸附在Pt/SiO2催化劑表面用“·”標(biāo)注，Ts表示過渡態(tài)。物質(zhì)吸附在催化劑表面，形成過渡態(tài)的過程會________(填“放出熱量”或“吸收熱量”)；反應(yīng)歷程中最小能壘(活化能)步驟的化學(xué)方程式為__________________________。(3)已知CO(g)、CH4(g)、CH3CHO(l)的燃燒熱分別為283.0kJ·mol－1、890.31kJ·mol－1、1167.9kJ·mol－1，則乙醛的分解反應(yīng)CH3CHO(l)?CH4(g)＋CO(g)的ΔH＝________。13．(1)中科院蘭州化學(xué)物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氫合成低碳烯烴反應(yīng)，反應(yīng)過程如圖。催化劑中添加助劑Na、K、Cu(也起催化作用)后可改變反應(yīng)的選擇性。下列說法正確的是________。a．第ⅰ步所發(fā)生的反應(yīng)為CO2＋H2?CO＋H2Ob．第ⅰ步反應(yīng)的活化能低于第ⅱ步反應(yīng)的活化能c．Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氫合成低碳烯烴的ΔH減小d．添加不同助劑后，各反應(yīng)的平衡常數(shù)不變加入助劑K能提高單位時間內(nèi)乙烯產(chǎn)量的根本原因是_________________________________________________________________________________________________。(2)復(fù)合氧化物鐵酸錳(MnFe2O4)可用于熱化學(xué)循環(huán)分解制氫氣，原理如下：①MnFe2O4(s)=MnFe2O(4－x)(s)＋eq\f(x,2)O2(g)ΔH1②MnFe2O(4－x)(s)＋xH2O(g)=MnFe2O4(s)＋xH2(g)ΔH2③2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH3則：ΔH3與ΔH1、ΔH2的關(guān)系：ΔH3＝________。(3)利用H2S代替H2O通過熱化學(xué)循環(huán)可高效制取H2，原理如圖所示。①“Bunsen反應(yīng)”的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________。②已知鍵能E(I—I)＝152.7kJ·mol－1，E(H—H)＝436.0kJ·mol－1，E(H—I)＝298.7kJ·mol－1，HI氣體分解為碘蒸氣和氫氣的熱化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________________。③上述循環(huán)過程的總反應(yīng)方程式為_________________________________________________________________________________________________________________。課練16化學(xué)反應(yīng)中的能量變化狂刷小題夯基礎(chǔ)[練基礎(chǔ)]1．C過程Ⅰ在太陽能的作用下水分解為氫氣和氧氣，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項不符合題意；過程Ⅱ為氫氧燃料電池放電過程，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B項不符合題意；2H2＋O2=2H2O為放熱反應(yīng)，因此2molH2與1molO2的能量之和大于2molH2O的能量，C項符合題意；2H2＋O2=2H2O為放熱反應(yīng)，故H2O的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，D項不符合題意。2．B等量的S具有的能量：S(g)>S(s)，則等量的S(g)完全燃燒生成SO2(g)放出的熱量多，故有ΔH1<ΔH2，A正確。等量H2S(g)完全燃燒生成SO2(g)放出的熱量比不完全燃燒生成S(s)放出的熱量多，則有ΔH3>ΔH4，B錯誤。根據(jù)蓋斯定律，由③－②可得⑤，則有ΔH5＝ΔH3－ΔH2，C正確。根據(jù)蓋斯定律，由③×3－⑤×2可得④，則有2ΔH5＝3ΔH3－ΔH4，D正確。3．D反應(yīng)過程中除了H＋和OH－反應(yīng)放熱，BaSO4沉淀的生成也伴隨有反應(yīng)熱的變化，即H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH≠2×(－57.3)kJ·mol－1，故A錯誤；CH3OH(g)的燃燒熱為1mol甲醇蒸氣燃燒轉(zhuǎn)化為二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量，不能生成氫氣，故B錯誤；H2(g)的燃燒熱是285.8kJ·mol－1，則2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1，故C錯誤；由葡萄糖的燃燒熱是2800kJ·mol－1可知，0.5mol葡萄糖完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為1400kJ，即eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1，故D正確。4．D等質(zhì)量的紅磷能量比白磷低，A中變化應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0。B中，由圖可知，紅磷和白磷轉(zhuǎn)變成的活化分子的能量相等，則紅磷的活化能更高。C中紅磷應(yīng)比白磷穩(wěn)定。[練高考]5．C比穩(wěn)定，即(g)＋H2(g)→(g)ΔH1<0，比穩(wěn)定，即(g)＋2H2(g)→(g)ΔH2<0，A錯誤；①(g)＋H2(g)→(g)ΔH1，②(g)＋2H2(g)→(g)ΔH2，③(g)＋3H2(g)→(g)ΔH3，④(g)＋H2(g)→(g)ΔH4，③≠①＋②，所以ΔH3≠ΔH1＋ΔH2，②≠③＋④，所以ΔH2≠ΔH3＋ΔH4，B、D錯誤；比穩(wěn)定，①－②得(g)→(g)＋H2(g)，ΔH1－ΔH2>0，即ΔH1>ΔH2；比穩(wěn)定，②－③得(g)→(g)＋H2(g)，ΔH2－ΔH3<0，即ΔH3>ΔH2，C正確。6．D2O(g)=O2(g)的過程形成O=O共價鍵，是放熱過程，其ΔH等于負(fù)的O=O共價鍵的鍵能，A、C錯誤；對于熱化學(xué)方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol－1，根據(jù)鍵能與焓變的關(guān)系ΔH＝2E(H—H)＋E(O=O)－4E(O—H)，可計算得E(O=O)＝－482kJ·mol－1＋4×463kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1＝498kJ·mol－1，B錯誤，D正確。7．答案：－49AΔH1為正值，ΔH2和ΔH為負(fù)值，反應(yīng)①活化能大于反應(yīng)②的解析：根據(jù)蓋斯定律可知總反應(yīng)＝反應(yīng)①＋反應(yīng)②，則總反應(yīng)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋41kJ·mol－1＋(－90kJ·mol－1)＝－49kJ·mol－1?？偡磻?yīng)是放熱反應(yīng)，即生成物的總能量比反應(yīng)物的總能量低，則B項、D項錯誤；反應(yīng)①為慢反應(yīng)，則反應(yīng)①的活化能較大，故A項正確。8．答案：(1)ΔH3－ΔH4(或ΔH2＋ΔH3－ΔH5)(2)AD(3)44解析：(1)由題給反應(yīng)方程式可知，反應(yīng)a可由反應(yīng)c－d或反應(yīng)b＋c－e得到，故根據(jù)蓋斯定律，ΔH1＝ΔH3－ΔH4或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3－ΔH5。(2)增大CO2的濃度，反應(yīng)a、b的正反應(yīng)速率增加；增大CH4的濃度，反應(yīng)a、c的正反應(yīng)速率增加，A正確。由于C(s)是固體，移去部分C(s)，平衡不移動，B錯誤。催化劑只能改變反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡移動，則不能提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，C錯誤。降低反應(yīng)溫度，正、逆反應(yīng)速率均減小，D正確。故選AD。(3)由題圖1可知，反應(yīng)分為CH4eq\o(→,\s\up7(1))CH3＋Heq\o(→,\s\up7(2))CH2＋2Heq\o(→,\s\up7(3))CH＋3Heq\o(→,\s\up7(4))C＋4H4個步驟，其中第4步的正反應(yīng)活化能最大。9．答案：(1)＋90.8(2)CD解析：(1)ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和，根據(jù)熱化學(xué)方程式以及表格中數(shù)據(jù)可得ΔH＝390.8kJ·mol－1×3×2－(946kJ·mol－1＋436.0kJ·mol－1×3)＝＋90.8kJ·mol－1。(2)若反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則ΔG＝ΔH－TΔS<0，代入數(shù)據(jù)，ΔG＝ΔH－TΔS＝90.8×103J·mol－1－T×198.9J·mol－1·K－1<0，則T>456.5K，轉(zhuǎn)化成攝氏溫度，則t>183.5℃，故選C、D。[練模擬]10．D在稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成可溶性鹽及1molH2O(l)時放出的熱量均為57.3kJ，A錯誤；測定中和熱過程中，實驗前用溫度計測量NaOH溶液的溫度后，水洗后擦干，再測定鹽酸的溫度，B錯誤；強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成可溶性鹽及1molH2O(l)時放出的熱量為57.3kJ，而生成硫酸鋇沉淀也要放出熱量，故0.5molH2SO4(aq)和0.5molBa(OH)2(aq)反應(yīng)放出的熱量大于57.3kJ，C錯誤；為了保證鹽酸完全被中和，氫氧化鈉溶液濃度可略大于鹽酸，故中和熱的測定實驗中，可選擇50mL0.5mol·L－1稀鹽酸和50mL0.55mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行實驗，D正確。11．CCF3O2是一種自由基，則其中1個氧原子含單電子，則該氧原子周圍為7個電子，且不穩(wěn)定，A項錯誤。對比反應(yīng)路徑①和③可知，兩個路徑均生成CF3O，且路徑①的產(chǎn)物CF3O＋NO2比路徑③的產(chǎn)物CF3O＋NOO的能量低，故NO2的能量比NOO的低，則穩(wěn)定性：NO2＞NOO，B項錯誤。反應(yīng)路徑③中IM3生成TS5的活化能最大，而活化能越大，反應(yīng)速率越小，反應(yīng)速率小的反應(yīng)步驟制約總反應(yīng)過程的反應(yīng)速率，C項正確。對比題圖中的3個反應(yīng)路徑，反應(yīng)路徑①的活化能最低，則反應(yīng)最容易進(jìn)行，反應(yīng)進(jìn)行的難易程度與產(chǎn)物的能量沒有關(guān)系，D項錯誤。12．BA項，反應(yīng)物分子與活化分子的能量差即為該反應(yīng)的活化能，為419kJ·mol－1，其逆反應(yīng)的活化能為510kJ·mol－1，錯誤。B項，不了解焓變與活化能的關(guān)系而錯解。焓變＝正反應(yīng)的活化能－逆反應(yīng)的活化能，即ΔH＝419kJ·mol－1－510kJ·mol－1＝－91kJ·mol－1，正確。C項，混淆活化能和反應(yīng)速率之間的關(guān)系而出錯?；罨茉叫》磻?yīng)速率越快，由題圖知第Ⅱ階段的活化能小于第Ⅰ階段，所以反應(yīng)速率：第Ⅱ階段＞第Ⅰ階段，錯誤。D項，催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，不能改變反應(yīng)的ΔH，錯誤。13．C根據(jù)題圖可知，ΔH1＝正反應(yīng)的活化能－逆反應(yīng)的活化能＝508kJ·mol－1－600kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1，故合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，產(chǎn)率下降，但升高溫度能夠提高反應(yīng)速率，A錯誤。根據(jù)題表中的鍵能數(shù)據(jù)可得④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH4，ΔH4＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能＝2×436.0kJ·mol－1＋497.3kJ·mol－1－2×2×462.8kJ·mol－1＝－481.9kJ·mol－1，氫氣的燃燒熱是1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水所釋放的熱量，氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水會釋放熱量，故氫氣的燃燒熱應(yīng)大于240.95kJ·mol－1，B錯誤。結(jié)合蓋斯定律可知3×④－2×①＋2×②＝③，故ΔH3＝3ΔH4－2ΔH1＋2ΔH2＝3×(－481.9kJ·mol－1)－2×(－92kJ·mol－1)＋2×180.5kJ·mol－1＝－900.7kJ·mol－1，則a＝－900.7，C正確。向密閉容器中充入4molNH3和5molO2，充分反應(yīng)，因該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)不能完全進(jìn)行，故放出的熱量應(yīng)小于|a|kJ，D錯誤。綜合測評提能力1．B中和熱是指在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時所放出的熱量。A項中未給定溶液體積，無法計算生成水的物質(zhì)的量，A項錯誤；500mL2.0mol·L－1的HCl(aq)中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為1mol，500mL2.0mol·L－1的NaOH(aq)中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為1mol，兩者反應(yīng)生成1mol液態(tài)水，放出的熱量為57.3kJ，B項正確；氟化氫、一水合氨、HCN都是弱電解質(zhì)，電離時要吸收熱量，因此C、D項中物質(zhì)反應(yīng)生成1molH2O(aq)時，放出的熱量少于57.3kJ，C、D項錯誤。2．A根據(jù)已知信息可以寫出下列熱化學(xué)方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1＝－285.8kJ·mol－1②CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－283.0kJ·mol－1③CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－890.3kJ·mol－1④H2O(g)=H2O(l)ΔH4＝－44.0kJ·mol－1根據(jù)蓋斯定律，由③＋④－②－①×3可得CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH＝ΔH3＋ΔH4－ΔH2－ΔH1×3＝－890.3kJ·mol－1－44.0kJ·mol－1＋283.0kJ·mol－1＋285.8kJ·mol－1×3＝＋206.1kJ·mol－1。3．D反應(yīng)①中是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A錯誤；反應(yīng)②中ΔH＞0，為吸熱反應(yīng)，B錯誤；催化劑只降低反應(yīng)的活化能，不影響反應(yīng)的焓變，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)反應(yīng)可由反應(yīng)③－②獲得，ΔH＝206.1kJ·mol－1－131.3kJ·mol－1＝74.8kJ·mol－1，D正確。4．D表示H2O(g)的生成熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔHf＝－243kJ·mol－1，A錯誤。表示CO(g)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔHc＝－285kJ·mol－1，B錯誤。由圖1知O—H鍵的鍵能ΔHb＝eq\f(1,2)×(243＋436＋247)kJ·mol－1＝463kJ·mol－1，C錯誤。由圖1得H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－243kJ·mol－1①，由圖2得CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－285kJ·mol－1②，根據(jù)蓋斯定律，②－①得CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－42kJ·mol－1，D正確。5．B使用催化劑，降低了反應(yīng)的活化能，改變了反應(yīng)歷程，A項正確；使用催化劑，不能改變反應(yīng)物和生成物的總能量，即不能改變反應(yīng)的焓變(ΔH)，B項錯誤；8h之后，C10H8的產(chǎn)率還在增加，說明反應(yīng)2未達(dá)平衡，而C10H8是由C10H12轉(zhuǎn)化而來的，且C10H12的產(chǎn)率幾乎保持不變，說明反應(yīng)1也未達(dá)平衡，C項正確；由圖像可以看出反應(yīng)2的活化能低于反應(yīng)1的活化能，故反應(yīng)1生成的C10H12快速轉(zhuǎn)化為C10H8，從而使x1顯著低于x2，D項正確。6．B化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，過程①中鈦氧鍵斷裂會吸收能量，A錯誤；根據(jù)圖示，該反應(yīng)中，光能和熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；催化劑通過降低反應(yīng)的活化能提高化學(xué)反應(yīng)速率，催化劑不能降低反應(yīng)的焓變，C錯誤；反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能＝焓變，CO2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH＝1598×2－1072×2－496＝＋556(kJ·mol－1)，D錯誤。7．B根據(jù)蓋斯定律由③－②－①得CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1，故A正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，增大壓強(qiáng)K不變，故B錯誤；反應(yīng)①每生成1molCO的同時生成0.5molO2，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；焓變＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和，因此反應(yīng)②斷開2molH2和1molO2中的化學(xué)鍵所吸收的能量比形成4molO—H鍵所放出的能量少484kJ，故D正確。8．D催化劑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)過程中，既有化學(xué)鍵的斷裂，也有化學(xué)鍵的形成，A項正確；催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡，故催化劑不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，B項正確；圖乙中曲線Ⅰ的活化能比曲線Ⅱ的活化能高，故曲線Ⅱ為使用催化劑的能量變化曲線，C項正確；由圖乙可知，使用催化劑后的反應(yīng)過程中有中間產(chǎn)物生成，其中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為中間產(chǎn)物的反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量比中間產(chǎn)物的總能量低，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，D項錯誤。9．AB由圖1可知，N2和H2都被吸附在催化劑a的表面上發(fā)生反應(yīng)，A正確；由圖2知反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式中，ΔH＝(508－600)kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1，B正確；由圖1知，反應(yīng)②是NH3被O2氧化為NO的過程，發(fā)生反應(yīng)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑))4NO＋6H2O，計算知，轉(zhuǎn)移1.25mol電