高中化學(xué)全程考評特訓(xùn)卷課練16

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

刷小題?夯基礎(chǔ)

KUANGSHUAXIAOTIHANGJICHU

?；A(chǔ)

1.

[_太陽能、

解傕而滬、

電,

H2oIIH2,O2

、^發(fā)電機(jī)//

燃料電池

為消除目前燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時(shí)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H中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

C.2molH2與1mol02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：?S(g)+O2(g)=SO2(g)AM;

②S(S)+O2(g)=SO2(g)A%;

③2H2s(g)+C)2(g)=2S⑸+2比0(1)AW3

④2H2s(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O⑴A%;

⑤SO2(g)+2H2s(g)=3S(s)+2H2O⑴AW5o

下列關(guān)于上述反應(yīng)焙變的判斷不正確的是()

A.\H\<\H2

B.A//3<A//4

C.A”5=A“3-A”2

D.2AH5=3A/6-

3.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)△4=-57.3kJ-mol則H2sO&和Ba(OH)2反應(yīng)：

1

H2so4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2。(1)的反應(yīng)熱△，=2X(—57.3)kJ-moP

B.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CH.QH(g)+TO2(g)=CO2(g)

1

+2H2(g)A//=-192.9kJ-mol,則CH30H(g)的燃燒熱為192.9klmo「

1

C.Hz(g)的燃燒熱是285.8kJ-moP,則2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)AH=+57I.6kJ-mol

1

D.葡萄糖的燃燒熱是2800kJ-mol,則|C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(1)

\H=-\400kJ-mol-1

4.1mol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()

反應(yīng)過程

A.P4(白磷，s)=4P(紅磷，s)A//>0

B.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)+502(g)=P40io(s)

1

A/7=-(E2-￡3)kJ-mol

棟演)考

5.[2021?浙江卷6月，21]相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于反應(yīng)的下列判斷正確的是()

O8)+"?-0

(g)+2H2(g)--

O(g)+3H(g)―?0AH,

2

(g)+H,(g>―-(g)

A.A//|>O,△42>0

B.△H3=A”|+A42

C.△”1>A42，△〃3>A42

D.A//2—Aft+A/74

6.[2021?浙江卷1月，20]已知共價(jià)鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息如下表:

共價(jià)鍵H—HH—O

鍵能/(kJ-moL)436463

2H2(g)+O2(g)=2HO(g)

熱化學(xué)方程式2

A//=-482kJ-mol-1

則2O(g)=O2(g)的AH為()

A.428kJ-mol1B.-428kJ-mol1

C.498kJ-mol1D.-498kJ-mol1

7.[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。

回答下列問題：

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(shí)現(xiàn)：

@CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

△Hi=+41kJ-moF1

@CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)

-1

AH2=-90kJ-mol

總反應(yīng)的△"=kJ-mol'；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

A

反應(yīng)進(jìn)程

CD

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(shí)現(xiàn)碳中和。

CH4與CO?重整是CO?利用的研究熱點(diǎn)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)AM

b.CO2(g)+H2(g)wCO(g)+H2O(g)△小

c.CH4(g)-C(s)+2H2(g)A//3

d.2co(g)wCCh(g)+C(s)AW4

e.CO(g)+H2(g)-H2O(g)+C(s)A//5

(1)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)a的AH尸(寫出一個(gè)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o

A.增大CO2與CFU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，CE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(yùn)，可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。

方法1.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-mo「）946436.0390.8

在一定溫度下，利用催化劑將N%分解為N2和H2?；卮鹣铝袉栴}:

(1)反應(yīng)2NH3(g^N2(g)+3H2(g)\H=kJmol'；

(2)已知該反應(yīng)的AS=198.9Jmol'K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℃

優(yōu)模擬

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1molH2O⑴時(shí)放出的熱量均為57.3kJ

B.測定中和熱過程中，實(shí)驗(yàn)前用溫度計(jì)測量NaOH溶液的溫度后，立刻測定鹽酸的溫

度

C.1H2so4(叫)+；Ba(OH)2(aq)=1BaSO4(s)+H2O(l),該反應(yīng)-57.3kJ-moL

D.中和熱的測定實(shí)驗(yàn)中，可選擇50mL0.5moi1-1稀鹽酸和50mL0.55molL'NaOH

溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

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CF3(D2(一種自由基，結(jié)構(gòu)可

F、

表示為F)與NO的反應(yīng)機(jī)理，其三個(gè)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()

平、、幽一型「_

300反應(yīng)路徑③/CFQNOO

200

7/理

C_TS4//一、、、反應(yīng)路徑②

W100/—、JM3//、、、

2?zz7\

0

CFO+NO/'里'/紇_

533?

-100M贏薪出'四’'笠亦。2

-200

CFjONO,

反應(yīng)歷程

A.CF3O2中每個(gè)原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

B.穩(wěn)定性：NO2<NOO

C.制約反應(yīng)路徑③反應(yīng)速率的步驟是IM3-TS5

D.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)；

CH30H(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()

反應(yīng)過程

A.該反應(yīng)的活化能為510kJ?mol

B.題述反應(yīng)的△H=-91kJmoL

C.曲線b對應(yīng)的反應(yīng)過程的反應(yīng)速率：第H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

13.[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)w2NH3(g)△從；

②N2(g)+O2(g)=2NO(g)A“2=+180.5kJ-moF1；

③4NH3(g)+5O2(g)為NO(g)+6H2O(g)^=akJ-moF'o

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。

能量/(kJ?mor')

2NH3(g)

反應(yīng)過程

化學(xué)鍵H—H0=0H—O

鍵能/(kJbmoL)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

C.a=-900.7

D.向密閉容器中充入4moiNH3和5moiO2，充分反應(yīng)，放出的熱量為同

kJ

合測評?提能力

ZONGHECEPING-TINENGLI?

一、選擇題：本題共10小題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)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57.3kJmol'c下列反應(yīng)物混合時(shí)，

產(chǎn)生的熱量等于57.3kJ的是()

A.1mol-L1稀鹽酸和1mol-L"'稀NaOH(aq)

B.500mL2.0mol-L1的HCI(aq)和500mL2.0mol-L1的NaOH(aq)

C.1L1moLL?HF(aq)和1L1mol-L-1稀氨水

D.500mL2.0mol-L1的HCN(aq)和500mL2.0mol-L-1的NaOH(aq)

2.合成氨原料中的Ph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)定氧化物的數(shù)據(jù)如下表：

物質(zhì)△，/(kJ.mol-1)

H2(g)-285.8

CO(g)一283.0

CH4(g)-890.3

已知1molH2O(g)轉(zhuǎn)化生成1mol氏0⑴時(shí)放出熱量44.0kJ。下列C%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)

△Hi=+206.1kJ-mol1

B.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)

1

A//2=-206.1kJ-moP

c.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)

△H3=+365.5kJ-moL

D.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)

△H4=-365.5kJ-moL

3.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：2H2。⑴=2H2(g)+C)2(g)A/7i=571.6kJ-mol1

1

②焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)A//2=131.3kJ-mol

1

③甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)Aft=206.1kJ-moP

A.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，△為減小

D.反應(yīng)CHMg)=C(s)+2H2(g)的△H=74.8kJ-moF'

4.化學(xué)反應(yīng)放出或吸收的能量稱為反應(yīng)熱。反應(yīng)熱(A”)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(A2)，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(AH「)，斷裂化學(xué)鍵時(shí)，所吸收的能量稱為鍵能(八%)。下面兩個(gè)圖中的數(shù)據(jù)分別表示

水與二氧化碳各1mol分解時(shí)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()

2H?+O(g)C(s)+20(g)

247—2H(g)+為2。

494

C(s)4-O2(g)

CO(g)4o(g)

436.1092

H2(g)+202(fi)

以()285

2431ogCO2(g)

圖11mol水分解時(shí)的圖2ImolCOz分解

能量變化時(shí)的能量變化

-1

A.H2O(g)的生成熱:AHf=243kJ-mol

B.CO(g)的燃燒熱：A//c--570kJ-mol

1

C.O—H鍵的鍵能:A/7b=436kJ-moP

D.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)

A//=-42kJ-moP'

5.335℃時(shí)，在恒容密閉反應(yīng)器中1.00molGoHi8⑴催化脫氫的反應(yīng)過程如下：

反應(yīng)1：CioH18(l)-CloH12(l)+3H2(g)&H\

反應(yīng)2：C1oH12(l)-CloH8(l)+2H2(g)\H2

測得C10H12和C10H8的產(chǎn)率XI和尤2(以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)計(jì))隨時(shí)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(cuò)誤的是()

若

/\/^^C10H8(l)+5H2(g)

/14同#)+3坨&)

1cMs(1)

°反應(yīng)過程

A.使用催化劑能改變反應(yīng)歷程

B.更換催化劑后△”］、也會隨之改變

C.8h時(shí)，反應(yīng)1、2都未處于平衡狀態(tài)

D.X.顯著低于念，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GoHn很快轉(zhuǎn)

變成CioHg

6.以TiCh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(gè)新途徑,

該反應(yīng)的機(jī)理及各分子化學(xué)鍵完全斷裂時(shí)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TiCh作催化劑可以降低反應(yīng)的焰變，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

1

2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)AW=+30kJ-mol*

7.工業(yè)制氫氣的一個(gè)重要反應(yīng)是：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)o已知在25℃時(shí):

①C(s)+gO2(g)=CO(g)AWi=-111kJ-moF'

-1

@H2(g)+1O2(g)=H2O(g)A/72=-242kJ-mol

1

@C(s)+O2(g)=CO2(g)A%=—394kJ-mol

下列說法不正確的是()

1

A.25℃時(shí).，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)A/7=-41kJ-moP

B.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(shí)，每生成1molCO的同時(shí)生成0.5molO2

D.反應(yīng)②斷開2mol比和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

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NO*等二次污染物產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)。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（）

甲乙

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H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（）

oH

?0

ON

Q催化劑a催化劑b一g

°N,①②°N0

圖1

"能量/（kJ-mo『）

弼600

N2+3H2X

............................2NH；

反應(yīng)過程

圖2

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）A//=+92kJ-moP1

C.反應(yīng)②中，轉(zhuǎn)移1.25mol電子時(shí)消耗NH3的體積為5.6L

D.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，C-O與。2反應(yīng)的能量變化

如圖所示。下列敘述正確的是（）

反應(yīng)過程

A.C(s)的燃燒熱為110.4kJ-mo「

B.lmolCuO分解生成Cu2O放出73kJ熱量

C反應(yīng)2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)的活化能為640kJ-mol1

D.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)

A//=+35.6kJ-mol-1

二、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：①CL(g)+2NaOH(aq)=NaCl(aq)+NaClO(aq)+H2O⑴AWi=-101.1kJ-mol

②3NaC10(aq)=NaC103(aq)+2NaCl(aq)

A/72=-112.2kJ-mol-1

則反應(yīng)3cb(g)+6NaOH(aq)=5NaCl(aq)+NaC103(aq)+3H2O(1)的\H=

kJ-mol'o

(2)幾種含氯離子的相對能量如表所示:

CIO；(aq)

離子CP(aq)cicr(叫)Cio2(aq)C1O4(aq)

相對能量/(kJ-moP1)0601016338

①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o

②寫出CIO；反應(yīng)生成CIO；和C「的熱化學(xué)方程式：

(3)以HC1為原料，用。2氧化制取CL，可提rWi效益，減少污染。反應(yīng)如F：

C21

4HCl(g)+O2(g)^^'2Cl2(g)+2H2O(g)A/7=-115.4kJ-mol

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HC1轉(zhuǎn)化率接

近100%。其基本原理如圖所示：

Cl2(g)02(g)

已知過程I的反應(yīng)為2HCl(g)+CuO(s)筌吧CuC12(s)+H2O(g)

A//i=-120.4kJ-mol1

①過程II反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________________________________

_______________________________________________________________________________O

②過程I流出的氣體通過稀NaOH溶液(含少量酚酷)進(jìn)行檢測，氯化初期主要為不含

HC1的氣體，判斷氯化結(jié)束時(shí)溶液的現(xiàn)象為___________________________________________

0

12.(1)以CCh和N%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(gKNH2COONH4(s)AM

1

反應(yīng)II：NH2COONH4(SXCO(NH2)2(S)+H2O(g)A//2=+72.49kJ-mol

1

總反應(yīng)：2NH3(g)+CO2(g)wCO(NH2)2(s)+H2O(g)AW3=-86.98kJ-moP

則反應(yīng)I的△&=kJ-mol1?

(2)氫氣可將CCh還原為甲烷，反應(yīng)為

CO2(g)+4H2(g)-CH4(g)+2H2O(g)oShyamKattel等結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了

在Pt/SiCh催化劑表面上CCh與H2的反應(yīng)歷程，前三步歷程如圖所示，其中吸附在Pt/SiCh

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o

G

能量/eV)

=

is

+Z3

HH

0.5X3

+?r

AGO(

0.0)OX