新高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)練習(xí)專題七 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 教師版

2017年高考“最后三十天”專題透析2017年高考“最后三十天”專題透析好教育云平臺--教育因你我而變好教育云平臺--教育因你我而變專題專題七××化學(xué)反應(yīng)與能量變化命題趨勢命題趨勢能源問題已成為全球性的熱點(diǎn)問題，這幾年高考中該類試題的數(shù)目呈上升趨勢，考查的內(nèi)容不斷拓展，難度有所提高，過去以考查熱化學(xué)方程式的書寫、燃燒熱、中和熱等概念及熱量計(jì)算為主，近兩年對化學(xué)鍵與能量的關(guān)系、蓋斯定律進(jìn)行了不同程度的考查。反應(yīng)熱是近幾年高考的重點(diǎn)考查內(nèi)容之一，考查的內(nèi)容主要有：①熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷；②比較反應(yīng)熱的大小；③有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算(應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱)；④化學(xué)鍵鍵能與反應(yīng)熱、反應(yīng)熱與能源的綜合考查。Ⅰ．客觀題(1)結(jié)合圖像考查對反應(yīng)熱、吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的理解。(2)考查熱化學(xué)方程式的正誤判斷以及ΔH的計(jì)算及比較。Ⅱ．主觀題化學(xué)反應(yīng)原理題中根據(jù)蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式、計(jì)算反應(yīng)熱等?？键c(diǎn)清單考點(diǎn)清單一、反應(yīng)中能量的變化1．基本概念：⑴反應(yīng)熱：在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量。反應(yīng)熱用符號“ΔH”表示。單位“kJ/mol”。⑵吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)：在化學(xué)反應(yīng)過程中，通常用E反表示反應(yīng)物所具有的總能量，E生表示生成物所具有的總能量。①若E反>E生，為放熱反應(yīng)；當(dāng)ΔH為“－”或ΔH<0。②若E反<E生，為吸熱反應(yīng)；當(dāng)ΔH為“+”或ΔH>0。2．吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的判斷方法（1）根據(jù)反應(yīng)類型判斷：通常情況下燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬和酸反應(yīng)制氫氣的反應(yīng)為放熱反應(yīng)；電解質(zhì)的電離、鹽類水解、大多數(shù)的分解反應(yīng)等為吸熱反應(yīng)。若正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)。（2）由物質(zhì)的聚集狀態(tài)判斷：同種物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，其本身具有的能量也不相同。一般情況下：氣態(tài)物質(zhì)所具有的能量大于液態(tài)，液態(tài)具有的能量大于固態(tài)；物質(zhì)處與穩(wěn)定狀態(tài)的能量小于不穩(wěn)定狀態(tài)的能量。如：硫蒸氣在氧氣中完全燃燒放出的能量大于固態(tài)硫完全燃燒放出的能量。石墨比金剛石穩(wěn)定，所以由石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。（3）由蓋斯定律判斷：如一個(gè)反應(yīng)可分步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱相同，通過化學(xué)反應(yīng)的能量變化值來進(jìn)行計(jì)算，若ΔH>0，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之則為放熱反應(yīng)。二、熱化學(xué)方程式的書寫熱化學(xué)方程式書寫或者判斷的注意事項(xiàng)⑴注意ΔH的符號和單位：ΔH的單位為kJ/mol。⑵ΔH與測定的條件有關(guān)，書寫時(shí)應(yīng)注明條件。若條件為25℃，103kPa，則可不注明。⑶注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)：氣體用“g”、液體用“l(fā)”、固體用“s”、溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不用“↑”或“↓”符號。⑷熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子個(gè)數(shù)，因此熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)可以是小數(shù)或分?jǐn)?shù)。⑸注意ΔH的數(shù)值與符號：如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。逆反應(yīng)的反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，但符號相反。⑹對于同素異形體的物質(zhì)，除了要注明聚集狀態(tài)外，還要注明物質(zhì)的名稱。三、燃燒熱、中和熱1．燃燒熱（1）定義：在101kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。（2）注意事項(xiàng)①燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫燃燒熱的化學(xué)方程式時(shí)，一般以燃燒物前系數(shù)為1的標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。②燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物，例如C→CO2，H→H2O(l)等。（3）化石燃料提供能量的弊端以及預(yù)防措施：①弊端：化石燃料為不可再生能源、燃燒產(chǎn)物中含有SO2造成環(huán)境污染、CO2引起溫室效應(yīng)。②預(yù)防措施：開發(fā)新能源、對燃料進(jìn)行脫硫或固硫處理。2．中和熱⑴定義：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。⑵注意事項(xiàng)中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH?反應(yīng)生成H2O。若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成（如生成沉淀或弱電解質(zhì)），則其反應(yīng)熱不等于中和熱。另注：燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱反應(yīng)ΔHΔH＜0，單位：kJ/mol不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1mol（O2的量不限）可能是1mol，也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是1mol反應(yīng)熱的含義1mol反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量；不同反應(yīng)物，燃燒熱不同生成1molH2O時(shí)放出的熱量，不同反應(yīng)物的中和熱大致相同，均為57.3kJ/mol四、蓋斯定律的應(yīng)用1．理論依據(jù)：反應(yīng)熱只與反應(yīng)始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān)，而與具體反應(yīng)的途徑無關(guān)。2．計(jì)算模式：3．主要應(yīng)用：計(jì)算某些難以直接測量的反應(yīng)熱。4．注意事項(xiàng)：應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡單計(jì)算，關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)反應(yīng)途徑。(1)當(dāng)反應(yīng)式乘以或除以某數(shù)時(shí)，ΔH也應(yīng)乘以或除以某數(shù)。(2)熱化學(xué)方程式加減運(yùn)算以及比較反應(yīng)熱的大小時(shí)，ΔH都要帶“＋”、“－”號進(jìn)行計(jì)算、比較，即把ΔH看作一個(gè)整體進(jìn)行分析判斷。(3)在設(shè)計(jì)的反應(yīng)途徑中常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固→液→氣變化時(shí)，會吸熱；反之會放熱。(4)當(dāng)設(shè)計(jì)的反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其ΔH與正反應(yīng)的ΔH數(shù)值相等，符號相反。

精題集訓(xùn)精題集訓(xùn)（70分鐘）經(jīng)典訓(xùn)練題經(jīng)典訓(xùn)練題1．已知反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH，生成1molCH3OH(g)的能量變化如圖曲線Ⅰ所示。曲線Ⅱ表示使用催化劑的情況。下列判斷不正確的是（）A．ΔH=-91kJ·mol?1B．該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量C．按照曲線II歷程進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)速率更快D．CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)ΔH1，則ΔH1＞ΔH【答案】D【解析】A．由圖可知，ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=419kJ·mol?1-510kJ·mol?1=-91kJ·mol?1，故A正確；B．由圖可知，該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，反應(yīng)放出熱量，故B正確；C．催化劑可降低反應(yīng)的活化能，反應(yīng)速率更快，故C正確；D．液態(tài)CH3OH具有的能量比氣態(tài)CH3OH具有的能量低，則反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)放出的能量比生成氣態(tài)CH3OH放出的能量更多，ΔH1、ΔH均為負(fù)值，則ΔH1＜ΔH，故D錯(cuò)誤；故選D。2．已知：H+(aq)+OH?(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol。下列關(guān)于稀硫酸和稀NaOH溶液中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定或表述正確的是（）A．應(yīng)用如圖所示裝置可完成本實(shí)驗(yàn)B．將量筒中的NaOH溶液沿玻璃棒緩慢倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒C．取一次測量所得反應(yīng)前后的溫度差作為計(jì)算該反應(yīng)熱的依據(jù)D．ΔH=-114.6kJ/mol【答案】D【解析】A．如圖所示裝置中缺少環(huán)形玻璃攪拌棒，可能會造成酸、堿溶液混合不均勻，不同部位的溶液溫度不同，A不正確；B．量筒中的NaOH溶液沿玻璃棒緩慢倒入，易造成熱量損失，應(yīng)將溶液一次迅速倒入，B不正確；C．取一次測量前后的溫度差計(jì)算反應(yīng)熱，易造成測定結(jié)果產(chǎn)生較大偏差，應(yīng)進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)，然后求其平均值，C不正確；D．H+(aq)+OH?(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol可知，硫酸和氫氧化鈉完全反應(yīng)生成反應(yīng)2mol水時(shí)ΔH=-114.6kJ/mol，D正確；故選D。3．下列有關(guān)熱化學(xué)方程式及其敘述正確的是（）A．HF與NaOH溶液反應(yīng)：H+(aq)+OH?(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/molB．氫氣的燃燒熱為285.5kJ/mol，則水分解的熱化學(xué)方程式為：ΔH=+571kJ/molC．已知ΔH=-92.4kJ/mol，則在一定條件下將1molN2和3molH2置于一密閉容器中充分反應(yīng)后最多可放出92.4kJ的熱量D．已知ΔH=-221kJ/mol，則石墨的燃燒熱為110.5kJ/mol【答案】B【解析】A．氟化氫是弱酸，電離過程吸收熱量，則HF與NaOH溶液反應(yīng)：H+(aq)+OH?(aq)=H2O(l)ΔH＞﹣57.3kJ/mol，故A錯(cuò)誤；B．氫氣的燃燒熱為285.5kJ/mol，指1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量是285.5KJ，則水分解的熱化學(xué)方程式為：ΔH=+571kJ/mol，故B正確；C．1molN2和3molH2置于一密閉容器中充分反應(yīng)后，該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，消耗氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量小于1mol，則最多可放出的熱量小于92.4kJ，故C錯(cuò)誤；D．已知ΔH=-221kJ/mol，1mol石墨完全燃燒放出的熱量是大于110.5KJ，則石墨的燃燒熱大于110.5kJ/mol，故D錯(cuò)誤。4．（雙選）用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)a可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用：反應(yīng)a：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)?H=-115.6kJ/mol已知：i．ii．H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44kJ·mol?1下列說法不正確的是（）A．反應(yīng)a中反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量B．反應(yīng)a中涉及極性鍵、非極性鍵的斷裂和生成C．4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l)ΔH3=-159.6kJ·mol?1D．?dāng)嚅_1mol

H-O鍵與斷開1mol

H-Cl鍵所需能量相差約為31.9kJ【答案】AC【解析】A．由反應(yīng)a：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)?H=-115.6kJ/mol，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，故A錯(cuò)誤；B．由4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)可知，反應(yīng)a中涉及極性鍵、非極性鍵的斷裂和生成，故B正確；C．根據(jù)蓋斯定律可知，4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l)ΔH3=-203.6kJ·mol?1，故選C；D．設(shè)H-O的鍵能為E1，H-Cl的鍵能為E2，由題意有，則，故D不選。答案選AC。5．工業(yè)上處理含CO、SO2煙道氣的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為S和CO2。已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol；S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296kJ/mol；則該條件下2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的ΔH等于（）A．-270kJ/molB．+26kJ/molC．-582kJ/molD．+270kJ/mol【答案】A【解析】已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol；②S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律，將①-②，整理可得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)ΔH=-270kJ/mol，故合理選項(xiàng)是A。高頻易錯(cuò)題高頻易錯(cuò)題1．2mol金屬鈉和1mol氯氣反應(yīng)的能量關(guān)系如圖所示，下列說法不正確（）A．ΔH1<0，ΔH6<0B．若Br2(g)=2Br(g)ΔH4′，則ΔH4′<ΔH4C．ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7D．ΔH7<0，且該過程形成了分子間作用力【答案】D【解析】A．鈉燃燒放熱，氣體物質(zhì)的量減少，所以ΔH1<0，ΔH6<0，故A正確；B．Br-Br鍵的鍵能小于Cl-Cl，若Br2(g)=2Br(g)ΔH4′，則ΔH4′<ΔH4，故B正確；C．根據(jù)蓋斯定律，ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7，故C正確；D．氣態(tài)氯化鈉的能量大于固體氯化鈉，所以ΔH7<0，氯化鈉是離子化合物，該過程形成了離子鍵，故D錯(cuò)誤；選D。2．研究表明N2O(g)與CO(g)在Ir+作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．未使用催化劑時(shí)，該反應(yīng)的逆反應(yīng)活化能為557.8kJ·mol?1B．催化劑參與的兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)C．N2O、CO、Ir+奪取O的能力依次增大D．總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)ΔH=-358.9kJ·mol?1【答案】C【解析】A．根據(jù)歷程，反應(yīng)物總能量大于生成物的總能量，即該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，逆反應(yīng)的活化能358.9kJ·mol?1+198.9kJ·mol?1=557.8kJ·mol?1，故A說法正確；B．由圖可知，在Ir+催化下，兩步反應(yīng)能量均降低，均為放熱反應(yīng)，故B說法正確；C．從N2O+Ir++CO到N2+IrO++CO，說明Ir+奪取O的能量強(qiáng)于N2O，從N2+IrO++CO到N2+CO2+Ir+，說明CO奪取O的能力強(qiáng)于IrO+，故C說法錯(cuò)誤；D．ΔH只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)的途徑無關(guān)，因此總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)ΔH=-358.9kJ·mol?1，故D說法正確；答案為C。3．N2與O2化合生成NO是自然界固氮的重要方式之一、下圖顯示了該反應(yīng)中的能量變化。下列說法不正確的是（）A．N≡N鍵的鍵能大于O=O鍵的鍵能B．完全斷開1molNO中的化學(xué)鍵需吸收1264kJ能量C．該反應(yīng)中產(chǎn)物所具有的總能量高于反應(yīng)物所具有的總能量D．生成NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180kJ/mol【答案】B【解析】A．據(jù)圖可知1molN≡N鍵斷裂吸收946kJ的能量，1molO=O鍵斷裂吸收498kJ能量，即N≡N鍵的鍵能大于O=O鍵的鍵能，故A正確；B．據(jù)圖可知由2molN原子和2molO原子形成2molNO時(shí)放出1264kJ能量，則完全斷開2molNO中的化學(xué)鍵才需吸收1264kJ能量，故B錯(cuò)誤；C．焓變=斷鍵吸收總能量-成鍵釋放總能量=946kJ/mol+498kJ/mol-1264kJ/mol=+180kJ/mol，焓變大于0則為吸熱反應(yīng)，所以該反應(yīng)中產(chǎn)物所具有的總能量高于反應(yīng)物所具有的總能量，故C正確；D．該反應(yīng)焓變?yōu)棣=+180kJ/mol，結(jié)合圖可知熱化學(xué)方程式為N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180kJ/mol，故D正確；綜上所述答案為B。4．（雙選）HBr被O2氧化依次由如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反應(yīng)組成，其能量與反應(yīng)進(jìn)程的關(guān)系如圖所示。Ⅰ．HBr(g)+O2(g)=HOOBr(g)；Ⅱ．HOOBr(g)+HBr(g)=2HOBr(g)；Ⅲ．HOBr(g)+HBr(g)=H2O(g)+Br(g)。下列說法正確的是（）A．反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均為放熱反應(yīng)B．反應(yīng)Ⅰ的速率最慢C．升高溫度可提高反應(yīng)物中活化分子百分?jǐn)?shù)，使反應(yīng)速率增大D．在該過程中，只有HOOBr一種中間產(chǎn)物【答案】BC【解析】A．據(jù)圖可知第Ⅰ步反應(yīng)中反應(yīng)物的能量低于生成物，為吸熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．據(jù)圖可知反應(yīng)Ⅰ的正反應(yīng)活化能最大，所以反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率最慢，故B正確；C．升高溫度可以提供能量，使非活化分子吸收能量變成活化分子，提高反應(yīng)物中活化分子百分?jǐn)?shù)，使反應(yīng)速率增大，故C正確；D．該反應(yīng)的反應(yīng)物為HBr和O2，生成物為H2O和Br2，中間產(chǎn)物為HOOBr、HOBr共兩種，故D錯(cuò)誤；綜上所述答案為BC。5．煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，會污染大氣。采用NaClO、Ca(C1O)2溶液作為吸收劑可同時(shí)對煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝，下列說法正確的是（）①SO2(g)+2OH?(aq)=SOeq\o\al(2?,3)(aq)+H2O(l)ΔH1=akJ/mol②ClO?(aq)+SOeq\o\al(2?,3)(aq)=SOeq\o\al(2?,4)(aq)+Cl?(aq)ΔH2=bkJ/mol③CaSO4(s)Ca2+(aq)+SOeq\o\al(2?,4)(aq)ΔH3=ckJ/mol④SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO?(aq)+2OH?(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl?(aq)ΔH4=dkJ/molA．隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液的pH逐漸減小B．反應(yīng)①、②均為氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=CaSO4(s)+2H2O(1)的ΔH=-ckJ/molD．d=a+b+c【答案】A【解析】A．由反應(yīng)①和④可知，隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，不斷消耗OH?，因此導(dǎo)致吸收劑溶液的pH逐漸減小，A正確；B．反應(yīng)①?zèng)]有發(fā)生化合價(jià)的變化，不是氧化還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=CaSO4(s)+2H2O的離子方程式為：Ca2++SOeq\o\al(2?,4)+2OH?+2H+CaSO4↓+2H2O，該離子反應(yīng)不是反應(yīng)③的逆反應(yīng)，因此ΔH-ckJ/mol，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)蓋斯定律可知④=①+②-③，所以d=a+b-c，D錯(cuò)誤；答案選A。精準(zhǔn)預(yù)測題精準(zhǔn)預(yù)測題1．某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變成H2、CO。其過程如下：mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO下列說法不正確的是（）A．該過程中CeO2沒有消耗B．該過程實(shí)現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化C．上圖中ΔH1=-(ΔH2+ΔH3)D．上圖中ΔH1=ΔH2+ΔH3【答案】D【解析】A．將兩個(gè)過程的反應(yīng)加起來可得總反應(yīng)為H2O+CO2→H2+CO+O2，反應(yīng)中CeO2沒有消耗，CeO2作催化劑，A正確；B．該過程中在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO，所以把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，B正確；C．由圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系及蓋斯定律可知：-ΔH1=ΔH2+ΔH3，即ΔH1=-(ΔH2+ΔH3)，C正確；D．根據(jù)蓋斯定律可知ΔH1=-(ΔH2+ΔH3)，D錯(cuò)誤；故選D。2．氨是一種重要的化工原料，主要用于化肥工業(yè)，也廣泛用于硝酸、純堿、制藥等工業(yè)；合成氨反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol。實(shí)驗(yàn)室用加熱NH4Cl和Ca(OH)2固體混合物的方法制取少量氨氣。下列有關(guān)合成氨反應(yīng)的說法正確的是（）A．反應(yīng)的ΔS＞0B．反應(yīng)的ΔH=E(N-N)+3E(H-H)-6E(N-H)(E表示鍵能)C．反應(yīng)中每消耗1molH2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約等于2×6.02×1023D．反應(yīng)在高溫、高壓和催化劑條件下進(jìn)行可提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率【答案】C【解析】A．在合成氨反應(yīng)中，生成物氣體分子數(shù)小于反應(yīng)物氣體分子數(shù)，所以反應(yīng)的ΔS＜0，A不正確；B．反應(yīng)的ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)(E表示鍵能)，B不正確；C．由合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，可建立如下關(guān)系式：N2—3H2—6e?，則反應(yīng)中每消耗1molH2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約等于2mol×6.02×1023mol?1=2×6.02×1023，C正確；D．合成氨反應(yīng)為放熱的可逆反應(yīng)，高溫可加快反應(yīng)速率，但會使平衡逆向移動(dòng)，不能提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率，使用催化劑只能改變反應(yīng)速率，但不能改變H2的平衡轉(zhuǎn)化率，也就不能提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率，D不正確；故選C。3．己知(g)+H2(g)→CH3CH2CH3(g)ΔH=-157kJ/mol。已知環(huán)丙烷(g)的燃燒熱ΔH=-2092kJ/mol，丙烷(g)的燃燒熱ΔH=-2220kJ/mol，1mol液態(tài)水蒸發(fā)為氣態(tài)水的焓變?yōu)棣=+44kJ/mol。則2mol氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水的ΔH(kJ/mol)為（）A．-658B．-482C．-329D．-285【答案】B【解析】己知反應(yīng)①為(g)+H2(g)→CH3CH2CH3(g)ΔH1=-157kJ/mol。反應(yīng)②：(g)+4.5O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)ΔH2=-2092kJ/mol，反應(yīng)③：CH3CH2CH3(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH3=-2220kJ/mol，變化④H2O(l)=H2O(g)ΔH4=+44kJ/mol，則按蓋斯定律，反應(yīng)①-反應(yīng)②+反應(yīng)③+變化④得到反應(yīng)：H2(g)+0.5O2(g)=H2O(g)，ΔH=ΔH1-ΔH2+ΔH3+ΔH4=-241kJ/mol，則2mol氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ/mol，B正確；答案選B。4．在二氧化碳加氫制甲烷的反應(yīng)體系中，主要發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-164.7kJ/mol反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ/mol反應(yīng)Ⅲ：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)ΔH=-247.1kJ/mol向恒壓、密閉容器中通入1molCO2和4molH2，平衡時(shí)CH4、CO、CO2的物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是（）A．反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)可表示為K=B．圖中曲線B表示CO的物質(zhì)的量隨溫度的變化C．提高CO2轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率，需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑D．CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的ΔH=-205.9kJ/mol【答案】C【解析】A．化學(xué)平衡常數(shù)是生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)為K=，故A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)物CO2的量逐漸減小，故圖中曲線A表示CO2的物質(zhì)的量變化曲線，由反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ可知，溫度升高反應(yīng)Ⅱ正向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅲ逆向移動(dòng)，CO的物質(zhì)的量增大，故曲線C為CO的物質(zhì)的量變化曲線，則曲線B為CH4的物質(zhì)的量變化曲線，故B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，降低溫度有利于反應(yīng)Ⅰ正向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ逆向移動(dòng)，即可提高CO2轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率，所以需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑，故C正確；D．-(反應(yīng)Ⅱ+反應(yīng)Ⅲ)得到目標(biāo)反應(yīng)，則CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的ΔH=-[41.2kJ/mol+(-247.1kJ/mol)]=205.9kJ/mol，故D錯(cuò)誤；故答案為C。5．（雙選）科學(xué)家通過密度泛函理論研究甲醇與水蒸氣催化重整制氫反應(yīng)機(jī)理時(shí)，得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面發(fā)生解離時(shí)四個(gè)路徑與相對能量關(guān)系如圖所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物種用*標(biāo)注。下列說法正確的是（）A．Pd(Ⅲ)能改變反應(yīng)歷程，從而改變化學(xué)反應(yīng)速率B．該歷程中反應(yīng)速率最快的是路徑①C．該歷程中能壘(反應(yīng)活化能)最大的是路徑②D．由此歷程可知：CH2O*+2H*=CHO*+3H*ΔH＜0【答案】AD【解析】A．Pd(Ⅲ)是該反應(yīng)的催化劑，催化劑能改變反應(yīng)的活化能，能改變反應(yīng)歷程，從而改變化學(xué)反應(yīng)速率，故A正確；B．活化能為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)能量之差，反應(yīng)需要的活化能越小，反應(yīng)進(jìn)行的越快，反應(yīng)速率越快，根據(jù)圖示，路徑③的活化能最小，反應(yīng)速率最快，故B錯(cuò)誤；C．活化能為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)能量之差，由圖可以看出，過渡態(tài)Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)活化能最大該歷程中能壘(反應(yīng)活化能)最大的是路徑①，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖示，CH2O*和2H*總能量大于CHO*和3H*總能量，則該反應(yīng)歷程為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，故D正確；答案選AD。6．多相催化反應(yīng)是在催化劑表面通過吸附、解吸過程進(jìn)行的，我國學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)T℃時(shí)，甲醇(CH3OH)與水在銅基催化劑上的反應(yīng)機(jī)理如圖所示：下列說法中正確的是（）A．反應(yīng)Ⅰ的熱化學(xué)方程式為ΔH＞0B．總反應(yīng)為ΔH＞0C．從提高轉(zhuǎn)化率的角度考慮，應(yīng)選擇高溫高壓的條件D．優(yōu)良的催化劑降低反應(yīng)的活化能，并減小ΔH，提高了反應(yīng)速率【答案】B【解析】A．據(jù)圖可知反應(yīng)Ⅰ的實(shí)質(zhì)是CH3OH分解分解生成H2和CO，水沒有參與，A錯(cuò)誤；B．據(jù)圖可知反應(yīng)I中CH3OH分解分解生成H2和CO，反應(yīng)Ⅱ中H2O和CO反應(yīng)生成CO2和H2，且生成物的能量高于反應(yīng)物，為吸熱反應(yīng)，所以總反應(yīng)為，ΔH＞0，B正確；C．該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和增大的反應(yīng)，高壓不利于平衡正向移動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．催化劑可以降低反應(yīng)活化能，但不能改變焓變，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為B。7．（雙選）我國科研人員在銀催化簡單烷烴的區(qū)域選擇性方面取得了重要突破，有效克服烷烴C—H鍵的惰性并實(shí)現(xiàn)其區(qū)域選擇性活化。一種對烷烴C—H鍵的選擇性插入反應(yīng)進(jìn)程如圖所示。下列說法正確的是（）A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種物質(zhì)中，最穩(wěn)定的是ⅠB．總反應(yīng)速率取決于由中間體1生成中間體2的一步C．升高溫度三個(gè)反應(yīng)的速率均加快，有利于提高烷烴的轉(zhuǎn)化率D．催化劑對化學(xué)反應(yīng)具有選擇性，生成不同產(chǎn)物的同時(shí)改變了反應(yīng)的焓變【答案】AB【解析】A．物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種物質(zhì)中Ⅰ最穩(wěn)定的是，A正確；B．化學(xué)反應(yīng)的速率取決于歷程中反應(yīng)慢的過程，中間體1生成中間體2的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)且活化能最高，決定了總反應(yīng)的速率，B正確；C．三個(gè)反應(yīng)都為放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，烷烴的轉(zhuǎn)化率降低，C錯(cuò)誤；D．催化劑具有選擇性，只影響化學(xué)反應(yīng)速率，但不改變反應(yīng)的焓變，D錯(cuò)誤；故選AB。8．1，2-丙二醇（CH2OHCHOHCH3）單分子解離反應(yīng)相對能量如圖所示。解離路徑包括碳碳鍵斷裂解離和脫水過程。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．中，斷裂a(bǔ)處碳碳鍵比b處碳碳鍵所需能量低B．1，2-丙二醇單分子解離脫水過程均為吸熱反應(yīng)C．從能量的角度分析，TS1路徑的速率比TS3、TS4路徑快D．產(chǎn)物丙酮比丙烯醇[和]更穩(wěn)定【答案】B【解析】由圖可知，斷裂中的a處化學(xué)鍵需要83.7kJ的能量，斷裂b處碳碳鍵所需能量為85.1kJ的能量，TS1路徑吸收66.8kJ的能量，得到的和水的相對能量為14.3kJ，TS2路徑吸收68.9kJ的能量，得到的丙酮和水的相對能量為-8.6kJ，TS3路徑吸收70.4kJ的能量，得到的和水的相對能量為8.4kJ，TS4吸收71.8kJ的能量，得到的和水的相對能量為3.1kJ的能量。A．由圖可知，斷裂a(bǔ)處碳碳鍵所需能量為83.7kJ，斷裂b處碳碳鍵所需能量為85.1kJ，故A不符合題意；B．由圖可知，l，2-丙二醇單分子解離脫水生成丙酮為放熱反應(yīng)，故B符合題意；C．由圖可知，TS1路徑比TS3、TS4路徑吸收的能量低，活化能低，所以TS1路徑反應(yīng)速率更快，故C不符合題意；D．由圖可看出產(chǎn)物丙酮能量最低，丙酮比丙烯醇[和]更穩(wěn)定，故D不符合題意；答案選B。9．（雙選）CH3CH2CH3的氯化、溴化反應(yīng)勢能圖及產(chǎn)物選擇性如下圖，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．丙烷中仲氫比伯氫活性強(qiáng)B．升高溫度CH3CH2CH3與反應(yīng)速率加快、與反應(yīng)速率減慢C．以CH3CH2CH3為原料合成2-丙醇時(shí)，溴化反應(yīng)比氯化反應(yīng)產(chǎn)率更高D．HCl和HBr的鍵能差=ΔH1-ΔH3【答案】BD【解析】A．從圖中可以看出，?CH(CH3)2的產(chǎn)率比CH3CH2CH2?的產(chǎn)率高，則表明丙烷中仲氫比伯氫活性強(qiáng)，A正確；B．升高溫度，不管是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，反應(yīng)速率都加快，B錯(cuò)誤；C．從圖中可以看出，以CH3CH2CH3為原料，溴化反應(yīng)比氯化反應(yīng)生成?CH(CH3)2的產(chǎn)率要高很多，所以由CH3CH2CH3為原料合成2-丙醇時(shí)，溴化反應(yīng)比氯化反應(yīng)產(chǎn)率更高，C正確；D．依據(jù)蓋斯定律可得：HCl+Br?=HBr+Cl?ΔH=ΔH3-ΔH1，則HCl和HBr的鍵能差=ΔH3-ΔH1，D錯(cuò)誤；故選BD。10．請回答下列問題：(Ⅰ)已知化學(xué)反應(yīng)N2+3H2=2NH3的能量變化如圖所示，(1)1molN和3molH生成1molNH3(g)是___________能量的過程(填“吸收”或“釋放”)。(2)N2(g)+H2(g)=NH3(g)；ΔH=___________。(3)N2(g)和H2(g)生成NH3(1)的熱化學(xué)方程式為___________。(Ⅱ)蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得，但可通過間接的方法測定?，F(xiàn)根據(jù)下列3個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)==2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-24.8kJ/mol3Fe2O3(s)+CO(g)==2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH=-47.2kJ/molFe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+640.5kJ/mol寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：___________?！敬鸢浮?Ⅰ)（1）釋放(a-b)kJ/molN2(g)+3H2(g)=2NH3(1)ΔH=2(a-b-c)kJ·mol?1(Ⅱ)FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=-218kJ/mol【解析】(Ⅰ)(1)由圖可以看出，1molN和3molH的總能量大于1molNH3(g)的能量，則生成NH3(g)的過程為釋放能量的過程；(2)由圖可以看出，molN2(g)和H2(g)化學(xué)鍵完全斷開生成1molN和3molH需要吸收akJ熱量，而1molN和3molH形成1molNH3(g)需要放出能量為bkJ，則N2(g)+H2(g)=NH3(g)ΔH=(a-b)kJ/mol；(3)由(2)可知N2(g)+H2(g)=NH3(g)ΔH=(a-b)kJ/mol，而1mol的NH3(g)轉(zhuǎn)化為1mol的NH3(l)放出的熱量為ckJ，所以有N2(g)+H2(g)=NH3(l)ΔH=(a-b-c)kJ/mol，即N2(g)和H2(g)生成NH3(1)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)；ΔH=2(a-b-c)kJ·mol?1；(Ⅱ)FeO(s)與CO反應(yīng)生成Fe(s)和CO2的化學(xué)方程式為FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)；且①Fe2O3(s)+3CO(g)==2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-24.8kJ/mol，②3Fe2O3(s)+CO(g)==2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH=-47.2kJ/mol，③Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+640.5kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律，(①×3-②-③×2)÷6可得FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)則ΔH==-218kJ/mol，即CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=-218kJ/mol?！军c(diǎn)評】應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡單計(jì)算的基本方法是參照新的熱化學(xué)方程式(目標(biāo)熱化學(xué)方程式)，結(jié)合原熱化學(xué)方程式(一般2～3個(gè))進(jìn)行合理“變形”，如熱化學(xué)方程式顛倒、乘除以某一個(gè)數(shù)，然后將它們相加、減，得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式，求出目標(biāo)熱化學(xué)方程式的ΔH與原熱化學(xué)方程式之間ΔH的換算關(guān)系。11．為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，并采取相應(yīng)措施?；瘜W(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定，也可進(jìn)行理論推算。(1)實(shí)驗(yàn)測得，5g液態(tài)甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式_______。(2)今有如下兩個(gè)熱化學(xué)方程式：則a_______b(選填“>”、“<”或“=”)H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH1=akJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH2=bkJ/mol(3)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程?；瘜W(xué)鍵H-HN-HN≡N鍵能/kJ·mol?1436391945已知反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=akJ/mol。試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值：_______。(4)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行推算。已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol?12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol?12C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599kJ·mol?1根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298K時(shí)由C(s)和H2(g)生成1molC2H2(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=_______?！敬鸢浮浚?）2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)ΔH=-1452.8kJ/mol>-93+226.7kJ·mol?1【解析】(1)5g液態(tài)甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量，則1mol甲醇(即32g甲醇)充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出=726.4kJ的熱量，2mol甲醇充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出726.4kJ×2=1452.8kJ的熱量，所以甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)ΔH=-1452.8kJ/mol。(2)氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水要放出熱量，由于放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱為負(fù)值，則a＞b；(3)ΔH=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=945kJ·mol?1+436kJ·mol?1×3-391kJ·mol?1×6=-93kJ·mol?1=akJ·mol?1，因此a=-93；(4)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol?1，②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol?1，③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599kJ·mol?1，根據(jù)蓋斯定律，[①×4+②-③]÷2得到反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2C(s)+H2(g)=C2H2(g)ΔH=[-393.5kJ·mol?