高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)練習(xí)專練27化學(xué)反應(yīng)中的能量變化基本概念及圖像

專練27化學(xué)反應(yīng)中的能量變化基本概念及圖像1．[2020·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)考試]一種生產(chǎn)和利用氫能的途徑如圖所示。下列說法錯誤的是()A．氫能屬于二次能源B．圖中能量轉(zhuǎn)化的方式至少有6種C．太陽能電池的供電原理與燃料電池相同D．太陽能、風(fēng)能、氫能都屬于新能源2．中國學(xué)者在水煤氣變換[CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH]中突破了低溫下高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率不能兼得的難題，該過程是基于雙功能催化劑(能吸附不同粒子)催化實(shí)現(xiàn)的。反應(yīng)過程示意圖如下：下列說法正確的是()A．過程Ⅰ、過程Ⅲ均為放熱過程B．過程Ⅲ生成了具有極性共價鍵的H2、CO2C．使用催化劑降低了水煤氣變換反應(yīng)的ΔHD．圖示過程中的H2O均參與了反應(yīng)過程3．[2020·河南開封高三定位考試]已知H2(g)＋2ICl(g)=I2(g)＋2HCl(g)，該反應(yīng)分①、②兩步進(jìn)行，其能量曲線如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．反應(yīng)①為放熱反應(yīng)B．反應(yīng)②是同種元素間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，與相應(yīng)正反應(yīng)的活化能無關(guān)D．H2(g)＋2ICl(g)=I2(g)＋2HCl(g)ΔH＝－218kJ·mol－14．[2020·安徽合肥一檢]反應(yīng)X＋Y→Z(ΔH>0)分兩步進(jìn)行：①X＋Y→W(ΔH<0)，②W→Z(ΔH>0)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是()5．[2020·浙江五校聯(lián)考]單斜硫和正交硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的能量變化如圖，下列說法正確的是()A．S(s，單斜)=S(s，正交)ΔH＝－0.33kJ·mol－1B．①式表示斷裂1molO2中的共價鍵所吸收的能量比形成1molSO2中的共價鍵所放出的能量少297.16kJC．②式表示一個正交硫和分子1個O2分子反應(yīng)生成一個SO2分子放出296.83kJ的能量D．單斜硫比正交硫穩(wěn)定6．[2020·江蘇東海學(xué)分認(rèn)定考試]2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過程中能量變化如圖所示(圖中E表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能。下列有關(guān)敘述正確的是()A．該反應(yīng)的逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度可提高活化分子的百分?jǐn)?shù)B．ΔH＝E1－E2，使用催化劑改變活化能，但不改變反應(yīng)熱C．該反應(yīng)中，反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能D．500℃、101kPa下，將1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成SO3(g)放熱akJ，其熱化學(xué)方程式為2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－2akJ·mol－17．[2020·全國百強(qiáng)校寧夏育才中學(xué)月考]298K、101kPa時，N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖，下列敘述錯誤的是()A．加入催化劑，不能改變該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱B．b曲線是加入催化劑時的能量變化曲線C．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ/molD．在常溫、體積一定的條件下，通入1molN2和3molH2，反應(yīng)后放出的熱量為92kJ8．[2020·長春實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三開學(xué)考試]已知分解1molH2O2放出熱量98kJ。在含有少量I－的溶液中，H2O2分解機(jī)理為：①H2O2＋I(xiàn)－=H2O＋I(xiàn)O－慢②H2O2＋I(xiàn)O－=H2O＋O2＋I(xiàn)－快下列說法不正確的是()A．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)B．反應(yīng)的速率與I－濃度有關(guān)C．I－是該反應(yīng)的催化劑D．反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)②的活化能9．[2020·邢臺市第二次月考]由N2O(g)和NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和NO2(g)的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A．當(dāng)反應(yīng)生成1molN2時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4molB．該反應(yīng)的活化能為348kJ·mol－1C．N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)ΔH＝＋139kJ·mol－1D．使用催化劑能使該反應(yīng)的活化能減小10．研究表明N2O與CO在Fe＋作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法錯誤的是()A．反應(yīng)總過程ΔH<0B．Fe＋使反應(yīng)的活化能減小C．FeO＋也是該反應(yīng)的催化劑D．Fe＋＋N2O→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO→Fe＋＋CO2兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)11．[2020·長春實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三開學(xué)考試]已知NO和O2轉(zhuǎn)化為NO2的反應(yīng)機(jī)理如下：①2NO(g)N2O2(g)(快)ΔH1<0，平衡常數(shù)K1②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢)ΔH2<0，平衡常數(shù)K2下列說法正確的是()A．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2B．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K＝K1/K2C．反應(yīng)①的速率大小決定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)速率D．反應(yīng)過程中的能量變化可用下圖a表示12．[2020·長春實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三開學(xué)考試]H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)ΔH＝－akJ/mol。已知：(a、b、c均大于零)。下列說法正確的是()A．H2、I2和HI分子中的化學(xué)鍵都是非極性共價鍵B．?dāng)嚅_2molHI分子中的化學(xué)鍵所需能量約為(c＋b＋a)kJC．相同條件下，1molH2(g)和1molI2(g)總能量小于2molHI(g)的總能量D．向密閉容器中加入2molH2(g)和2molI2(g)，充分反應(yīng)后放出的熱量為2akJ13．[2020·遼寧六校協(xié)作體上學(xué)期聯(lián)考]下圖是金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的能量變化示意圖。下列說法正確的是()A．由圖可知此溫度下MgBr2(s)與Cl2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：MgBr2(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)＋Br2(g)ΔH＝＋117kJ·mol－1B．熱穩(wěn)定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C．工業(yè)上可由電解MgCl2溶液冶煉金屬M(fèi)g，該過程需吸收熱量D．金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)的反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行是因?yàn)棣均小于零14．[2020·浙江嘉興高三月考]幾種物質(zhì)的能量關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是()A．C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－965.1kJ·mol－1B．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－221.2kJ·mol－1C．由圖可知，甲烷的燃燒熱為779.7kJ·mol－1D．通常由元素最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol純化合物時的反應(yīng)熱稱為該化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成焓，由圖可知，CH4(g)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓為＋74.8kJ·mol－115．[2020·全國百強(qiáng)校寧夏育才中學(xué)月考]依據(jù)如圖判斷，下列說法正確的是()A．氫氣的燃燒熱ΔH＝－241.8kJ·mol－1B．2molH2(g)與1molO2(g)所具有的總能量比2molH2O(g)所具有的總能量低C．液態(tài)水分解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1D．H2O(g)生成H2O(l)時，斷鍵吸收的能量小于成鍵放出的能量16．下列的圖示與對應(yīng)的敘述相符的是()A．圖1表示向100mL0.1mol·L－1的AlCl3溶液中滴加1mol·L－1的NaOH溶液時n[Al(OH)3]的變化情況B．圖2表示KNO3的溶解度曲線，圖中a點(diǎn)表示的溶液通過升溫可以得到b點(diǎn)C．圖3表示某一放熱反應(yīng)，若使用催化劑，E1、E2、ΔH都會發(fā)生改變D．圖4表示向Na2CO3溶液中滴加稀鹽酸時，產(chǎn)生n(CO2)的情況17．如圖為氟利昂(如CFCl3)破壞臭氧層的反應(yīng)過程示意圖，下列說法不正確的是()A．過程Ⅰ中斷裂極性鍵C—Cl鍵B．過程Ⅱ可表示為O3＋Cl=ClO＋O2C．過程Ⅲ中O＋O=O2是吸熱過程D．上述過程說明氟利昂中氯原子是破壞O3的催化劑18．[設(shè)題創(chuàng)新](1)甲醇與O2的反應(yīng)體系中存在以下反應(yīng)：2CH3OH＋O2=2HCHO＋2H2O、CH3OH＋O2=CO＋2H2O、2CO＋O2=2CO2。工業(yè)生產(chǎn)中常用催化劑來選擇反應(yīng)進(jìn)行的方向。如圖所示為一定條件下1molCH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時，分別生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應(yīng)物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。①在催化劑作用下，反應(yīng)初始階段CH3OH與O2反應(yīng)主要生成________(填“CO”“CO2”或“HCHO”)。②2HCHO(g)＋O2(g)=2CO(g)＋2H2O(g)ΔH＝________。(2)查閱文獻(xiàn)，化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：化學(xué)鍵H—HN—HN≡N鍵能/(kJ·mol－1)436391946已知氨分解反應(yīng)NH3(g)eq\f(3,2)H2(g)＋eq\f(1,2)N2(g)的活化能Eal＝300kJ·mol－1，則反應(yīng)3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)的活化能Ea2＝________。專練27化學(xué)反應(yīng)中的能量變化基本概念及圖像1．C氫能是一種高效且沒有污染的二次能源，A項(xiàng)正確；圖中能量轉(zhuǎn)化方式有太陽能轉(zhuǎn)化為電能、風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為光能等，B項(xiàng)正確；太陽能電池是用半導(dǎo)體將光能轉(zhuǎn)化為電能，燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，二者供電原理不同，C項(xiàng)錯誤；太陽能、風(fēng)能、氫能都是人類開發(fā)利用的新型能源，D項(xiàng)正確。2．D根據(jù)反應(yīng)過程示意圖，過程Ⅰ是水分子中化學(xué)鍵的斷裂過程，為吸熱過程，A錯誤；H2中的化學(xué)鍵是非極性鍵，B錯誤；催化劑不能改變反應(yīng)的ΔH，C錯誤；根據(jù)反應(yīng)過程示意圖，過程Ⅰ中水分子中的化學(xué)鍵斷裂，過程Ⅱ也是水分子中的化學(xué)鍵斷裂過程，過程Ⅲ中形成了水分子，所以H2O均參與了反應(yīng)過程，D正確。3．C根據(jù)圖像可知，反應(yīng)①中反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，故A正確；反應(yīng)②中HI中的碘元素化合價升高，氯化碘中的碘元素化合價降低，故B正確；由題圖知，反應(yīng)①的正反應(yīng)活化能大于反應(yīng)②的，故反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，C錯誤；由題圖知，D正確。4．A總反應(yīng)的ΔH>0，則生成物Z的總能量比反應(yīng)物X、Y的總能量高，排除C項(xiàng)和D項(xiàng)；反應(yīng)①的ΔH<0，則W的總能量比反應(yīng)物X、Y的總能量低，反應(yīng)②的ΔH>0，則生成物Z的總能量比反應(yīng)物W的總能量高，A項(xiàng)正確。5．A由能量圖可知，單斜硫的能量比正交硫的能量高，因此S(s，單斜)=S(s，正交)為放熱反應(yīng)，ΔH＝－0.33kJ·mol－1，A正確；①式反應(yīng)斷裂1mol單斜硫(s)中的共價鍵和1molO2(g)中的共價鍵吸收的能量比形成1molSO2(g)中的共價鍵所放出的能量少297.16kJ，B錯誤；熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不再表示粒子的數(shù)目，只表示物質(zhì)的“物質(zhì)的量”，C錯誤；S(s，單斜)=S(s，正交)為放熱反應(yīng)，正交硫能量更低更穩(wěn)定，D錯誤。6．B根據(jù)圖中信息可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A錯誤；該反應(yīng)放熱，ΔH<0，所以ΔH＝E1－E2，使用催化劑改變活化能，但不改變反應(yīng)熱，B正確；該反應(yīng)中，反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能，C錯誤；反應(yīng)是可逆反應(yīng)，將1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)，生成的SO3(g)小于1mol，放熱akJ，則2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<－2akJ·mol－1，D錯誤。7．D催化劑能改變反應(yīng)的路徑，降低反應(yīng)的活化能，但不能改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，A項(xiàng)正確；加入催化劑，降低反應(yīng)的活化能，但不改變ΔH，反應(yīng)速率加快，b曲線符合要求，B項(xiàng)正確；根據(jù)圖像可知，1molN2和3molH2完全反應(yīng)生成2molNH3時放出的熱量為92kJ，C項(xiàng)正確；因?yàn)樵摲磻?yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)不能進(jìn)行到底，所以通入1molN2和3molH2，反應(yīng)后放出的熱量小于92kJ，D項(xiàng)錯誤。8．A由于水是純液體，不能用來表示反應(yīng)速率，且根據(jù)總反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系，c(H2O2)＝2v(O2)，A錯誤；I－是反應(yīng)的催化劑，但I(xiàn)－參與的第一步反應(yīng)是慢反應(yīng)，因此第一步為控速步驟，反應(yīng)物I－的濃度影響反應(yīng)速率，B正確；I－是反應(yīng)的催化劑，C正確；反應(yīng)①速率慢，反應(yīng)②速率快，所以反應(yīng)①活化能大于反應(yīng)②的活化能，D正確。9．DA．根據(jù)反應(yīng)N2O＋NO=N2＋NO2可知，此反應(yīng)中當(dāng)生成1mol氮?dú)鈺r轉(zhuǎn)移2mol電子，故錯誤；B.由圖可知，該反應(yīng)的正反應(yīng)的活化能為209kJ·mol－1，逆反應(yīng)的活化能為348kJ·mol－1，故錯誤；C.由圖可知，反應(yīng)N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)的ΔH＝(209kJ·mol－1－348kJ·mol－1)＝－139kJ·mol－1，故錯誤；D.使用催化劑能降低反應(yīng)的活化能，從而加快反應(yīng)速率，故正確。10．C總反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2O＋CO=N2＋CO2，根據(jù)圖示可知，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，為放熱反應(yīng)，ΔH<0，A項(xiàng)正確；根據(jù)反應(yīng)歷程，F(xiàn)e＋為催化劑，能夠降低反應(yīng)的活化能，B項(xiàng)正確；FeO＋為中間產(chǎn)物，而不是催化劑，C項(xiàng)錯誤；根據(jù)圖示，F(xiàn)e＋＋N2O→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO→Fe＋＋CO2，兩反應(yīng)中反應(yīng)物總能量均高于生成物總能量，均為放熱反應(yīng)，D項(xiàng)正確。11．A12.B13.D14.B15．C氫氣的燃燒熱是指1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量，故氫氣的燃燒熱為(483.6＋88)/2＝285.8kJ·mol－1,A錯誤；2molH2(g)與1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(g)，放出熱量483.6kJ，所以2molH2(g)與1molO2(g)所具有的總能量比2molH2O(g)所具有的總能量高，B錯誤；液態(tài)水分解的熱化學(xué)方程式為：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)，ΔH＝＋(483.6＋88)＝＋571.6kJ·mol－1，C正確；H2O(g)生成H2O(l)時，為物理變化，不存在化學(xué)鍵的斷裂和生成，D錯誤；正確選項(xiàng)為C。16．A向100mL0.1mol·L－l的AlCl3溶液中滴加1mol·L－1的NaOH溶液時，最初溶液中沉淀量逐漸增多，當(dāng)?shù)渭拥?0mL后，沉淀開始溶解，40mL時沉淀完全溶解，故選A項(xiàng)；a點(diǎn)溶液為未飽和溶液，減少溶劑可以使溶液變?yōu)轱柡腿芤海瑒ta點(diǎn)表示的溶液通過蒸發(fā)溶劑可以得到b點(diǎn)表示的飽和溶液