2.选修4化学反应与能量图像专题

1、能量图像专题训练1 化学反应A2 B2=2AB 的能量变化如下图所示，则下列说法中正确的是()A该反应是吸热反应B断裂1 mol A A 键和 1 mol B B 键时能放出x kJ的能量C断裂2 mol A B 键时需要吸收y kJ的能量资源库D 2 mol AB 的总能量高于1 mol A2和 1 mol B2的总能量2已知：N2(g) O2(g)=2NO(g) H1180 kJ mol N2(g) 3H2(g)?22NH3(g) H292.4 kJ m ol 11 2H2(g) O2(g)=2H2O(g) H3483.6 kJ m ol下列说法正确的是()A反应中的能量变化如图所示，则

2、H2 E1 E3B H2的燃烧热为241.8 kJmolC 由反应知在温度一定的条件下，在恒容密闭容器中通入1 mol N2和 3 mol H2， 反应后放出的热量为Q1kJ，若通入2 molN2和6 molH2反应后放出的热量为Q2kJ，则184.8Q22Q1D氨的催化氧化反应为4NH3(g) 5O2(g)=4NO(g) 6H2O(g) H906 kJ m ol 13 单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化图如下图所示。下列说法正确的是()A S(s，单斜)=S(s，正交) H0.33 kJ mol 1B正交硫比单斜硫稳定C相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高D 表示断裂1 mol O

3、2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 kJ4如图所示，下列说法不正确的是()A反应过程(1)的热化学方程式为 A2 (g)B2(g)=C(g) H1 Q kJ molB反应过程(2)的热化学方程式为C(g)=A2(g) B2(g) H2Q1 kJ m olC Q 与 Q1 的关系：QQ1D H2 H1WWW.yua5图像法是研究化学反应的焓变的一种常用方法。已知化学反应A2(g) B2(g)=2AB(g)的能量变化曲线如图所示，则下列叙述中正确的是()资 源 库 ziyua nku.coA每生成2 mol AB 时吸收 b kJ 能量B该反应热

4、H(a b) kJ m ol 31D.2N2(g) 2H2(g)=NH3(g)H (a b)kJ molC该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D断裂1 mol A A 和 1 mol B B 键时放出a kJ能量6 臭氧层中氧分解历程如图所示，下列说法正确的是()A催化反应均为放热反应B催化剂不能改变该反应的焓变C ClO 是该反应的催化剂D 在该反应过程中没有化学键的断裂与生成7 .肼 (H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ)： NN 为 942、O=O为 500、 N N 为 154， 则断裂 1 mol N H 键所

5、需的能量(kJ)是()A.194 B.391 C.516 D.6588 .根据图示回答问题：(1)化学反应N2 3H2=2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是(填字母)A.N2(g) 3H2(g)=2NH3(l) H 2(a b c)kJ mol1B.N2(g) 3H2(g)=2NH3(g) H 2(b a)kJ mol 113C.2N2(g) 2H2(g)=NH3(l)H (b c a)kJ mol(2)如图是N2和 H2反应生成2 mol NH3过程中能量变化的示意图，请计算每生成1 mol NH3放出的热量为。(3)2SO2(g) O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化

6、如图所示。已知 1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的 H99 kJ m ol 1。图中 A、 C 分别表示、， E 的大小对该反应的反应热有无影响？。图中 HkJ mol 1。9.(1)已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态时，含有S2、 S4、 S6及S8 等多种同素异形体，其中S4、 S6和S8具有相似的结构特点，其结构如图所示：11若已知硫氧键的键能为d kJ mol 1，氧氧键的键能为e kJ mol 1， S(s) O2(g)=SO2(g) Ha kJ mol 1，则S8分子硫硫键的键能为。(2)下表是部分化学键的键能数据：化学键P PP

7、OO=OP=O键能 /kJ mol1198360498x已知白磷的燃烧热为2 982 kJ m ol 1，白磷(P4)、 P4O6、 P4O10结构如图所示，则上表中x 0.5 mol 白磷(P4)与 O2完全反应生成固态P4O6，放出的热量为kJ。10.金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。(1)在通常状况下，金刚石和石墨相比较，(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热为36 g，该过程放出的热量为(2)12 g 石墨在一定量的空气中燃烧，生成气体11.NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO

8、3，如下图所示。NO2(g)转化为N2O4(l)，再制备浓硝酸。(1)已知：2NO2(g)?N2O4(g) H12NO2(g)?N2O4(l) H2(填字母)。(2)N2O4与 O2、 H2O 化合的化学方程式是答案解析1 C 2 C 反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量，因此H2 E1 E2， A错误；氢气的燃烧热为101 kPa 条件下， 1 mol 氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，B 错误；合成氨的反应为可逆反应，压强增大平衡向正反应方向移动，因此Q22Q1,92.4 kJ mol 31 NH3(g)放出的能量为b kJ，所以2N2(g)23H2(g)=NH3(g) H(ab)

9、kJmol1，而 1 mol 的 为生成 2 mol 氨气时放出的热量，可逆反应不能进行到底，因此92.42Q2， C正确；由盖斯定律可知， 22 3 得：4NH3(g)5O2(g) =4NO(g) 6H2O(g)H906 kJ mol 1， D 错误。 3 B 根据盖斯定律，得：S(s，单斜) =S(s，正交) H0.33 kJmol 1，可知单斜硫转化为正交硫时要放出热量，正交硫的能量要低，较稳定，故A 项错误、 B 项正确；相同物质的量的正交硫应该比单斜硫所含有的能量低，C 项错误； 表示断裂1 mol S(s， 单斜 )和 1 molO2(g)中的共价键所吸收的能量比形成1 mol S

10、O2(g)中的共价键所放出的能量少297.16 kJ， D项错误。 4 C Q 与 Q1 的关系应为Q Q1。 5 B 依据图像分析判断1 mol A2和 1 mol B2反应生成2 mol AB ，吸收(a b) kJ能量， A错误； H反应物能量总和生成物能量总和，反应热H(a b) kJmol 1， B正确；反应物的总能量低于生成物的总能量，C错误；断裂键时要吸收能量，D 错误。 资 源库6 B 反应 是对应活化能为E1 的反应，由图知该反应的反应物总能量低于生成物总能量，即 为吸热反应，同理知 为放热反应，A 错误；催化剂只能改变化学反应速率，B 正确；ClO 是中间产物，Cl 是催化

11、剂，C 错误；任何化学反应都是旧键断裂与新键形成的过程，D错误。 7.答案BH1 表示1 mol N2H4(g)和 1 mol O2(g)完全反应生成1 mol N2(g)和 2 mol H2O(g)的焓变，该反应为放热反应；H2表示2 mol N(g)、 4 mol H(g)和2 mol O(g)形成1 molNN 和 4 molH O键的焓变，该过程放出能量；H3表示断开4 mol N H 键、 1 mol N N 键和 1 mol O=O键得到 2 mol N(g)、 4 mol H(g)和 2 mol O(g)的焓变，该过程吸收能量。因此 H1 H3 ( H2)，H3H1H2534kJ

12、m ol 1(2 752 kJmol 1)2 218 kJ mol 1，断裂1 molN H 键所需8.答案(1)A (2)46.1 kJ (3)反应物总能量生成物总能量无影响 19813解析(1)由图可以看出，2mol N2(g)和 2 mol H2(g)的化学键断裂吸收的能量为a kJ， 形成 1 mol13NH3(g)转化为1 mol 的NH3(l) 放出的热量为c kJ，所以有：2N2(g) 2H2(g)=NH3(l) H(abc)kJmol1，即：N2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(abc)kJmol1。(2)由题图可知生成2 mol NH3放出热量为427.2 kJ 335

13、 kJ 92.2 kJ，则生成1 mol NH3放出热量为 46.1 kJ。(3) 由图示可知，A 表示反应物总能量，C 表示生成物总能量，E 值不影响A、 C 的能量值。故能量 E 的大小对该反应的反应热无影响。 H 对应2 mol SO2(g)转化为2 mol SO3(g)的焓变，其值为2 ( 99 kJ m ol 1)198 kJ m ol 1。9.答案(1)(2dae) kJm ol 1(2)585 819(1)设硫硫键的键能为x kJ mol1，则：a kJ m ol1 18x kJmol1e kJ mol1 2d kJmol1，x(2dae) kJm ol1。8(2) 由题意可知P

14、4 5O2=P4O10 H2 982 kJmol 1。根据图示知，1 mol P4含有6 molP P键， 1 mol P4O10含 12 mol P O键和4 mol P=O键，根据键能与反应热关系，反应热等于反应物总键能与生成物总键能之差，断裂 1 mol 共价键吸收的能量与生成1 mol 该共价键放出的能量数值相等。有198kJ mol 1 6 498 kJ mol 1 5360 kJm ol1 124x2 982kJmol1， x585 kJ mol1。 P4 3O2=P4O6,1 mol P4O6含有12 mol PO键，反应热为H 198kJ mol16498 kJ mol1336

15、0 kJm ol 1121 638 kJm ol1,0.5 mol 白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6放出的热量为1 638 kJ m ol 1 0.5 mol 819 kJ。 的能量(2 218 kJ1 500 kJ 154 kJ) 4 391 kJ10 (1)石墨 393.5 kJ mol 1 (2)252.0 kJ (1)由图知，石墨具有的能量比金刚石的低，而物质所具有的能量越低越稳定，故石墨更稳定。计算燃烧热时，要求燃烧产物位于稳定状态，即 C 应生成CO2气体，故石墨的燃烧热为110.5 kJmol 1 283.0 kJ m ol 1 393.5 kJmol 1。(2)12 g 石墨在一定量的空气中燃烧，生成气体36 g，此气体应为CO 和 CO2的混合气体。设生成 CO 的物质的量为x，则CO2 的物质的量为(1 mol x)，故有 28 g mol 1 x 44 g mol 1 (1 m