2022高考化学一轮复习 专练27 化学反应中的能量变化基本概念及图像（含解析）.docx

1、专练27化学反应中的能量变化基本概念及图像一、单项选择题12021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、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

2、应过程32021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)H218kJmol142021安徽合肥一检反应XYZ(H0)分两步进行：XYW(H0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()52021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，正交)H0.33kJmol1B式表示断裂1

3、molO2中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量少297.16kJC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296.83kJ的能量D单斜硫比正交硫稳定62021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的总键能D500、101kPa下，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容

4、器中充分反应生成SO3(g)放热akJ，其热化学方程式为2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H2akJmol172021全国百强校宁夏育才中学月考298K、101kPa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)H92kJ/molD在常温、体积一定的条件下，通入1molN2和3molH2，反应后放出的热量为92kJ82021长春实验中学高三开学考试已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含有少量I的溶液中，H2O2分解机理为：H2O2

5、I=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92021河北卷室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：MN=XY；MN=XZ。反应的速率可表示为v1k1c2(M)，反应的速率可表示为v2k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是()A030min时间段内，Y的平均反应速率为6.67103molL1min1B反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变C如果反应能进行到底，反应结束时

6、62.5%的M转化为ZD反应的活化能比反应的活化能大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HMgBr2MgCl2MgF2C工业上可由电解MgCl2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均小于零132021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)H965.1kJmol1B2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H221.2kJmol1C由图可知，甲烷的燃烧热为890.3kJmol1D通常由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时

7、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74.8kJmol1142021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氢气的燃烧热H241.8kJmol1B2molH2(g)与1molO2(g)所具有的总能量比2molH2O(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)H571.6kJmol1DH2O(g)生成H2O(l)时，断键吸收的能量小于成键放出的能量15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=ClOO2C过程中O

8、O=O2是吸热过程D上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂三、非选择题16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1molCH3OH与O2发生反应时，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

9、：化学键HHNHNN键能/(kJmol1)436391946已知氨分解反应NH3(g)H2(g)N2(g)的活化能Eal300kJmol1，则反应3H2(g)N2(g)2NH3(g)的活化能Ea2_。专练27化学反应中的能量变化基本概念及图像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。2

10、D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

11、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，H0.33kJmol1，A正确；式反应断裂1mol单斜硫(s)中的共价键和1molO2(g)中的共价键吸收的能量比形成1molSO2(g)中的共价键所放出的能量少297.16kJ，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

12、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1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应，生成的SO3(g)小于1mol，放热akJ，则2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H2akJmol1，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，1molN2和3molH2完全反应生成2molNH3时放出的热量为92kJ，C

13、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1molN2和3molH2，反应后放出的热量小于92kJ，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。9A030min时间段内，c(Z)0.125molL1，c(M)0.500molL10.300molL10.200molL1，反应中c(M)0.200molL10.125molL

14、10.075molL1，则c(Y)0.075molL1，v(Y)2.5103molL1min1，A说法错误；反应、速率之比为，为定值，则Y、Z的浓度变化量之比也为定值，故反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，B说法正确；由上述分析可知，如果反应能进行到底，反应结束时、的转化率之比为3:5，因此有(即62.5%)的M转化为Z，C说法正确；结合C选项，反应的速率小于反应的速率，所以反应的活化能比反应的活化能大，D说法正确。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，

15、B项正确；FeO为中间产物，而不是催化剂，C项错误；根据图示，FeN2OFeON2、FeOCOFeCO2，两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。11ABH2、I2分子中的化学键都是非极性共价键，HI中存在HI极性键，A正确；H反应物断裂化学键需要的能量生成物形成化学键放出的能量bkJ/molckJ/mol2HIakJ/mol，得到断开2molHI键所需能量约为(cba) kJ，B正确；反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，即相同条件下，1molH2(g)和1molI2(g)总能量大于2molHI(g)的总能量，C错误；反应是可逆反应不能进行彻底，根据焓变意

16、义分析，向密闭容器中加入2molH2和2molI2，充分反应后放出的热量小于2akJ，D错误。12D依据图像可知Mg(s)Cl2(g)=MgCl2(s)H641kJmol1，Mg(s)Br2(g)=MgBr2(s)H524kJmol1，得MgBr2(s)Cl2(g)=MgCl2(s)Br2(g)H117kJmol1，A错误；物质能量越低越稳定，根据图像数据分析，热稳定性：MgI2MgBr2MgCl2MgF2，B错误；工业上冶炼金属Mg是电解熔融MgCl2，C错误；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，D正确。13BC根据能量关系，无法计算出C和O2生成CO2的焓变，故A错误

17、；根据能量关系，CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H(854.5965.1)kJmol1110.6kJmol1，故B正确；根据图可知，甲烷的燃烧热为890.3kJmol1，故C正确；该反应为化合反应，属于放热反应，即CH4(g)的标准生成焓为(890.3965.1) kJmol174.8kJmol1，故D错误。14C氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，故氢气的燃烧热为(483.688)/2285.8kJmol1, A错误；2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g)，放出热量483.6kJ，所以2molH2(g)与1molO2(g)所具有的总能

18、量比2molH2O(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)571.6kJmol1，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。15C过程中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。16(1)HCHO470kJmol1(2)508kJmol1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)2kJmol1470kJmol1。(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Ea2508kJmol1。