2022版高考化学一轮复习6.1化学反应与能量的变化题组训练过关1含解析新人教版.doc

化学反应与能量的变化考查反应热与能量变化的关系 1.如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是() A.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJB.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量C.通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOD.NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水【解析】选B。该反应的反应热是946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2×632 kJ·mol-1=180 kJ·mol-1，该反应是吸热反应，A错误，B正确；氮气和氧气反应需要一定条件，C错误；NO不是酸性氧化物，和氢氧化钠溶液不反应，D错误。2.(双选)(2020·北京师大附中模拟改编)中国学者在水煤气变换CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下：下列说法正确的是()A.过程、过程均为吸热过程B.过程生成了具有极性共价键的H2、CO2C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的HD.图示过程中的H2O均参与了反应过程【解析】选A、D。根据反应过程示意图，过程、过程中水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，故A正确；过程中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气，H2中的化学键为非极性键，故B错误；催化剂不能改变反应的H，故C错误；根据反应过程示意图，过程中水分子中的化学键断裂，过程也是水分子中的化学键断裂的过程，过程中形成了水分子，因此H2O均参与了反应过程，故D正确。焓变、反应热的图象分析3.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()A.反应生成1 mol N2时转移4 mol e-B.反应物能量之和大于生成物能量之和C.N2O(g)+NO(g)N2(g)+NO2(g) H=-139 kJ·mol-1D.断键吸收能量之和小于成键释放能量之和【解析】选A。N2O和NO反应生成N2和NO2的化学方程式为N2O+NON2+NO2，反应生成1 mol N2时转移2 mol e-，A不正确；根据图示，反应物能量之和大于生成物能量之和，B正确；该反应的反应热H=(209-348)kJ·mol-1=-139 kJ·mol-1，C正确；由于该反应放热，所以断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，D正确。4.炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧，活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示，活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法错误的是()A.氧分子的活化包括O-O键的断裂与C-O键的生成B.每活化一个氧分子放出0.29 eV的能量C.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eVD.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂【解析】选C。由题图可知，氧分子的活化是O-O键的断裂与C-O键的生成过程，A正确；由题图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此每活化一个氧分子放出0.29 eV的能量，B正确；由题图可知，水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18 eV，C错误；活化氧可以快速氧化二氧化硫，而炭黑颗粒可以活化氧分子，因此炭黑颗粒可以看作大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂，D正确。【加固训练】最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是()A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中，CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态状态表示CO与O2反应的过程【解析】选C。由题干上图可知状态的能量低于状态的能量，因此该过程是放热过程，A项错误；由题干下图可知该过程中CO的化学键没有断开，B项错误；CO与O生成的CO2具有极性共价键，C项正确；状态到状态表示CO与O生成CO2的过程，D项错误。【归纳提升】图解反应热与活化能的关系(1)在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，H=E1-E2。(2)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。利用键能计算H5.断裂1 mol化学键所需的能量如表，火箭燃料肼(H2NNH2)的有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法错误的是()化学键NNOONNNH键能(kJ)154500942aA.N2(g)比O2(g)稳定B.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H1=-534 kJ·mol-1C.图中的H3=+2 218 kJ·mol-1D.表中的a=194【解析】选D。由表中数据可知，NN键的键能大于OO键的键能，则N2(g)比O2(g)稳定，A正确；由能量变化图示可知，反应N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)的H1=-534 kJ·mol-1，B正确；根据盖斯定律，反应N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)的H1=H2+H3=(-2 752 kJ·mol-1)+H3=-534 kJ·mol-1，则H3=+2 218 kJ·mol-1，C正确；N2H4(g)+O2(g)2N(g)+4H(g)+2O(g)的H3=+2 218 kJ·mol-1，根据反应热与键能的关系可得H3=(4a kJ·mol-1+154 kJ·mol-1+500 kJ·mol-1)=+2 218 kJ·mol-1，解得a=391，D错误。6.甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇，主要发生的反应如下：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+41.2 kJ·mol-1已知化学键的键能如下(CO表示CO的化学键)：化学键HHCOHOE/(kJ·mol-1)4361 076465碳氧双键的键能为_。 【解析】由反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+41.2 kJ·mol-1，根据化学键的键能计算：2x+436-1 076-465×2=+41.2，求出x=805.6 kJ·mol-1。答案：805.6 kJ·mol-1 【加固训练】根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是()A.1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJB.反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量C.由C(s)CO(g)的热化学方程式为：2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221.2 kJ·mol-1D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值H=-10.1 kJ·mol-1【解析】选C。A项，由题图可知1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量比1 mol CO2(g)能量高393.5 kJ，错误；B项，2CO(g)+O2(g)2CO2(g)为放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，错误；C项，由图可知1 mol C(s)与O2(g)生成1 mol CO(g)放出热量为393.5 kJ-282.9 kJ=110.6 kJ，且物质的量与热量成正比，焓变为负，则热化学方程式为2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221.2 kJ·mol-1，正确；D项，若热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO的热值为10.1 kJ·g-1，错误。【归纳提升】利用键能计算H的方法(1)计算公式：H=反应物的总键能-生成物的总键能。(2)计算关键：利用键能计算反应热的关键，就是要算清物质中化学键的种类和数目。 (3)常见物质中的化学键数目物质CO2(CO)CH4(CH)P4(PP)SiO2(SiO)石墨CC金刚石CCS8(SS)SiH2O2键数24641.52823