2021届高考化学一轮复习化学反应中的能量变化基本概念及图像高效专练4104.pdf

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1、专练 27 化学反应中的能量变化基本概念及图像 12020湖北部分重点中学考试一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是()A氢能属于二次能源 B图中能量转化的方式至少有 6 种 C太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 D太阳能、风能、氢能都属于新能源 2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、过程均为放热过程 B过程生成了具有极性共价键的 H2、CO2 C使用催化剂降低了水煤气变换反应的 H D图示过程中的

2、H2O 均参与了反应过程 32020河南开封高三定位考试 已知 H2(g)2ICl(g)=I2(g)2HCl(g)，该反应分、两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是()A反应为放热反应 B反应是同种元素间发生的氧化还原反应 C反应比反应的速率慢，与相应正反应的活化能无关 DH2(g)2ICl(g)=I2(g)2HCl(g)H218 kJmol1 42020安徽合肥一检反应 XY Z(H0)分两步进行：XY W(H0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()52020浙江五校联考单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图，下列说法正确的是()AS(s，单斜)=S(s，正

3、交)H0.33 kJmol1 B式表示断裂 1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成 1 mol SO2中的共价键所放出的能量少 297.16 kJ C式表示一个正交硫和分子 1 个 O2分子反应生成一个 SO2分子放出 296.83 kJ 的能量 D单斜硫比正交硫稳定 6 2020江苏东海学分认定考试2SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中 E 表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能。下列有关叙述正确的是()A该反应的逆反应为放热反应，升高温度可提高活化分子的百分数 BHE1E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热 C该反应中，反应物的总键能大于生成物

4、的总键能 D500、101 kPa 下，将 1 mol SO2(g)和 0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热 a kJ，其热化学方程式为 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H2a kJmol1 72020全国百强校宁夏育才中学月考298 K、101 kPa 时，N2与 H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述错误的是()A加入催化剂，不能改变该化学反应的反应热 Bb 曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C该反应的热化学方程式为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJ/mol D在常温、体积一定的条件下，通入 1 mol N2和 3 mol H2，反应

5、后放出的热量为 92 kJ 8 2020长春实验中学高三开学考试已知分解 1 mol H2O2放出热量 98 kJ。在含有少量I的溶液中，H2O2分解机理为：H2O2I=H2OIO 慢 H2O2IO=H2OO2I 快 下列说法不正确的是()Av(H2O2)v(H2O)v(O2)B反应的速率与 I浓度有关 CI是该反应的催化剂 D反应的活化能大于反应的活化能 92020邢台市第二次月考由 N2O(g)和 NO(g)反应生成 N2(g)和 NO2(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A当反应生成 1 mol N2时，转移电子的物质的量为 4 mol B该反应的活化能为 348 kJmol1

6、 CN2O(g)NO(g)=N2(g)NO2(g)H139 kJmol1 D使用催化剂能使该反应的活化能减小 10研究表明 N2O 与 CO 在 Fe作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是()A反应总过程 H0 BFe使反应的活化能减小 CFeO也是该反应的催化剂 DFeN2O FeON2、FeOCO FeCO2两步反应均为放热反应 112020长春实验中学高三开学考试已知 NO 和 O2转化为 NO2的反应机理如下：2NO(g)N2O2(g)(快)H10，平衡常数 K1 N2O2(g)O2(g)2NO2(g)(慢)H2MgBr2MgCl2MgF2 C工业上可由电解 Mg

7、Cl2溶液冶炼金属 Mg，该过程需吸收热量 D金属镁和卤素单质(X2)的反应能自发进行是因为 H 均小于零 142020浙江嘉兴高三月考几种物质的能量关系如下图所示。下列说法正确的是()AC(s)O2(g)=CO2(g)H965.1 kJmol1 B2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H221.2 kJmol1 C由图可知，甲烷的燃烧热为 779.7 kJmol1 D通常由元素最稳定的单质生成 1 mol 纯化合物时的反应热称为该化合物的标准生成焓，由图可知，CH4(g)的标准生成焓为74.8 kJmol1 152020全国百强校宁夏育才中学月考依据如图判断，下列说法正确的是()A氢气的燃烧

8、热 H241.8 kJmol1 B2 mol H2(g)与 1 mol O2(g)所具有的总能量比 2 mol H2O(g)所具有的总能量低 C液态水分解的热化学方程式为 2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1 DH2O(g)生成 H2O(l)时，断键吸收的能量小于成键放出的能量 16下列的图示与对应的叙述相符的是()A图 1 表示向 100 mL 0.1 molL1的 AlCl3溶液中滴加 1 molL1的 NaOH 溶液时nAl(OH)3的变化情况 B图 2 表示 KNO3的溶解度曲线，图中 a 点表示的溶液通过升温可以得到 b 点 C图 3 表示某一放热反应，若

9、使用催化剂，E1、E2、H 都会发生改变 D图 4 表示向 Na2CO3溶液中滴加稀盐酸时，产生 n(CO2)的情况 17 如图为氟利昂(如 CFCl3)破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法不正确的是()A过程中断裂极性键 CCl 键 B过程可表示为 O3Cl=ClOO2 C过程中 OO=O2是吸热过程 D上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏 O3的催化剂 18设题创新(1)甲醇与 O2的反应体系中存在以下反应：2CH3OHO2=2HCHO2H2O、CH3OHO2=CO2H2O、2COO2=2CO2。工业生产中常用催化剂来选择反应进行的方向。如图所示为一定条件下 1 mol CH3OH 与 O2发

10、生反应时，分别生成 CO、CO2或 HCHO 的能量变化图反应物 O2(g)和生成物 H2O(g)略去。在催化剂作用下，反应初始阶段 CH3OH 与 O2反应主要生成_(填“CO”“CO2”或“HCHO”)。2HCHO(g)O2(g)=2CO(g)2H2O(g)H_。(2)查阅文献，化学键的键能数据如表所示：化学键 HH NH NN 键能/(kJmol1)436 391 946 已知氨分解反应NH3(g)32H2(g)12N2(g)的活化能Eal300 kJmol1，则反应3H2(g)N2(g)2NH3(g)的活化能 Ea2_。1C 氢能是一种高效且没有污染的二次能源，A 项正确；图中能量转化

11、方式有太阳能转化为电能、风能转化为机械能、水能转化为机械能、机械能转化为电能、电能转化为化学能、化学能转化为电能、电能转化为光能等，B 项正确；太阳能电池是用半导体将光能转化为电能，燃料电池是将化学能转化为电能，二者供电原理不同，C 项错误；太阳能、风能、氢能都是人类开发利用的新型能源，D 项正确。2D 根据反应过程示意图，过程是水分子中化学键的断裂过程，为吸热过程，A错误；H2中的化学键是非极性键，B 错误；催化剂不能改变反应的 H，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过程，过程中形成了水分子，所以 H2O 均参与了反应过程，D 正确。3C

12、根据图像可知，反应中反应物总能量大于生成物总能量，则反应为放热反应，故 A 正确；反应中 HI 中的碘元素化合价升高，氯化碘中的碘元素化合价降低，故 B正确；由题图知，反应的正反应活化能大于反应的，故反应比反应的速率慢，C 错误；由题图知，D 正确。4A 总反应的 H0，则生成物 Z 的总能量比反应物 X、Y 的总能量高，排除 C 项和 D 项；反应的 H0，则生成物 Z 的总能量比反应物 W 的总能量高，A 项正确。5A 由能量图可知，单斜硫的能量比正交硫的能量高，因此 S(s，单斜)=S(s，正交)为放热反应，H0.33 kJmol1，A 正确；式反应断裂 1 mol 单斜硫(s)中的共价

13、键和 1 mol O2(g)中的共价键吸收的能量比形成 1 mol SO2(g)中的共价键所放出的能量少 297.16 kJ，B 错误；热化学方程式中各物质前的化学计量数不再表示粒子的数目，只表示物质的“物质的量”，C 错误；S(s，单斜)=S(s，正交)为放热反应，正交硫能量更低更稳定，D 错误。6B 根据图中信息可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应的正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，A 错误；该反应放热，H0，所以 HE1E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热，B 正确；该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能，C 错误；反应是可逆反应，将 1 mol SO2(g)和

14、0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应，生成的 SO3(g)小于 1 mol，放热 a kJ，则 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H 2a kJmol1，D 错误。7D 催化剂能改变反应的路径，降低反应的活化能，但不能改变化学反应的反应热，A 项正确；加入催化剂，降低反应的活化能，但不改变 H，反应速率加快，b 曲线符合要求，B 项正确；根据图像可知，1 mol N2和 3 mol H2完全反应生成 2 mol NH3时放出的热量为 92 kJ，C 项正确；因为该反应为可逆反应，反应不能进行到底，所以通入 1 mol N2和 3 mol H2，反应后放出的热量小于 92 kJ，

15、D 项错误。8A 由于水是纯液体，不能用来表示反应速率，且根据总反应的计量关系，c(H2O2)2v(O2)，A 错误；I是反应的催化剂，但 I参与的第一步反应是慢反应，因此第一步为控速步骤，反应物 I的浓度影响反应速率，B 正确；I是反应的催化剂，C 正确；反应速率慢，反应速率快，所以反应活化能大于反应的活化能，D 正确。9 D A 根据反应N2ONO=N2NO2可知，此反应中当生成1 mol氮气时转移2 mol电子，故错误；B.由图可知，该反应的正反应的活化能为 209 kJmol1，逆反应的活化能为348 kJmol1，故错误；C.由图可知，反应N2O(g)NO(g)=N2(g)NO2(g

16、)的H(209 kJmol1348 kJmol1)139 kJmol1，故错误；D.使用催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率，故正确。10C 总反应的化学方程式为 N2OCO=N2CO2，根据图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，H0，A 项正确；根据反应历程，Fe为催化剂，能够降低反应的活化能，B 项正确；FeO为中间产物，而不是催化剂，C 项错误；根据图示，FeN2O FeON2、FeOCO FeCO2，两反应中反应物总能量均高于生成物总能量，均为放热反应，D 项正确。11A 12.B 13.D 14.B 15C 氢气的燃烧热是指 1 mol 氢气完全燃烧生成液态水放出

17、的热量，故氢气的燃烧热为(483.688)/2285.8 kJmol1,A错误；2 mol H2(g)与 1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(g)，放出热量 483.6 kJ，所以 2 mol H2(g)与 1 mol O2(g)所具有的总能量比 2 mol H2O(g)所具有的总能量高，B 错误；液态水分解的热化学方程式为：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)，H(483.688)571.6 kJmol1，C 正确；H2O(g)生成 H2O(l)时，为物理变化，不存在化学键的断裂和生成，D 错误；正确选项为 C。16A 向 100 mL 0.1 molLl的 AlCl3溶液

18、中滴加 1 molL1的 NaOH 溶液时，最初溶液中沉淀量逐渐增多，当滴加到 30 mL 后，沉淀开始溶解，40 mL 时沉淀完全溶解，故选 A项；a 点溶液为未饱和溶液，减少溶剂可以使溶液变为饱和溶液，则 a 点表示的溶液通过蒸发溶剂可以得到 b 点表示的饱和溶液，升温不能使 a 点表示的溶液变为 b 点表示的溶液，故不选 B 项；反应中加催化剂只是改变反应的进程，降低反应所需的活化能，但是反应热不变，故不选 C 项；向 Na2CO3溶液中滴加稀盐酸时，最初没有 CO2气体生成，当 Na2CO3全部转化为 NaHCO3后，再滴加稀盐酸时才有 CO2气体生成，故不选 D 项。17C 过程中

19、CFCl3转化为 CFCl2和氯原子，断裂极性键 CCl 键，选项 A 正确；根据图中信息可知，过程可表示为 O3Cl=ClOO2，选项 B 正确；原子结合成分子的过程是放热的，选项 C 错误；上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏 O3的催化剂，选项 D 正确。18(1)HCHO 470 kJmol1(2)508 kJmol1 解析：(1)活化能越低，普通分子越容易转化成活化分子，反应越容易发生，反应速率越快，单位时间内生成的产物越多，由题图可知在催化剂作用下，CH3OH 与 O2反应生成HCHO 的活化能较低，故反应初始阶段主要生成 HCHO。根据图示可知 2HCHO(g)O2(g)=2CO(g)2H2O(g)中反应物能量高，生成物能量低，故该反应为放热反应，然后依据图中给出数据可得 H(676158283)2kJmol1470 kJmol1。(2)根据 H反应物总键能生成物总键能，可知反应 3H2(g)N2(g)2NH3(g)的 H34369462339192(kJmol1)，再结合 H正反应的活化能逆反应的活化能Ea22Ea1，可知 Ea2508 kJmol1。