2024届五年高考化学真题分类训练：九 化学反应与能量

专题九化学反应与能量

题组一

一、选择题

1.12022湖北，3分］硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子，可通过如下

反应制备：

=

2NaHS(s)+CS2(1)Na2CS3(s)+H2s(g)

下列说法正确的是(B)

A.Na2cs3不能被氧化B.Na2cs3溶液显碱性

C.该制备反应是牖减过程D.CS2的热稳定性比CO?的高

［解析］Na2cs3中的S为-2价，能被氧化，A项错误；由Na2cO3溶液为碱性可

以推测Na2cs3溶液也为碱性，B项正确；该反应由固体和液体生成固体和气

体，是牖增过程，C项错误；S原子半径比。原子大，C=S键比C=O键的键能

小，故CS2的热稳定性比CO2的低，D项错误。

2.［2022北京，3分］由键能数据大小，不能解释下列事实的是(C)

化学键C—HSi—HC-QC—0Si—0C—CSi—Si

键能/(kJ-moL)411318799358452346222

A.稳定性：CH4>SiH4B.键长：C=O<C—0

C.熔点：CO2<Si02D.硬度：金刚石〉晶体硅

［解析］键能越大越稳定，A项不符合题意；键长越短键能越大，B项不符合题

意；Si。？为共价晶体，熔点由共价键决定，CO2为分子晶体，熔点由范德华力

决定，C项符合题意；金刚石、晶体硅均为共价晶体，键能C—C>Si—Si,故

硬度金刚石〉晶体硅，D项不符合题意。

【易错警示】共价键的强弱决定分子晶体的稳定性(化学性质)，决定共价晶

体的化学性质和熔沸点、硬度等物理性质。

3.［2022浙江6月选考，2分］标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下

表：

物质(g)0HHOHOOH2O2H2O2H2O

能量/(kJ-mol-1)249218391000-136-242

可根据HO(g)+HO(g)=H2O2(g)计算出力。2中氧氧单键的键能为214kJ-

mor10下列说法不正确的是(C)

1

A.H2的键能为436kJ-moP

B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍

C.解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2

D.H2O(g)+O(g)=H2O2(g)AH=-143kJ-moL

1

［解析］由气态时H、H2的相对能量可知，H2的键能为218kJ-moPx2=

436kJ-mor1,A项正确；由表格中数据可知02的键能为249kJ-moP1x2=

498kJ-mol-1,而比。2中氧氧单键的键能为214kJ-mol-1,214kJ-mol_1x

2<498kJ-mor1,B项正确;HOO中解离0—0键所需能量为249kJ•mori+

-111

39kJ-mol-lOkJ-moP=278kJ-mor,H202中解离0—0键所需能量为

214kJ・mori,C项错误；AH=-136kJ-mol-1+242kJ-moP1-249kJ-

mol-1——143kJ-mol-1,D项正确。

4.［2022浙江1月选考，2分］相关有机物分别与氢气发生加成反应生成lmol环

己烷(O)的能量变化如图所示：

能量

下列推理不正确的是(A)

A.24Hl〜，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比

B./也，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳

定

C.3//<犯，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键

D"43—/"I<0，/44—〉0，说明苯分子具有特殊稳定性

［解析］也含有两个碳碳双键，而2/%<//，说明碳碳双键加氢放出的热量

与分子内碳碳双键数目不一定成正比,A项错误;与V加氢分别生成

O7^时，/“2<，说明n稳定性较强，对比二者结构知，单双键交替的两个

碳碳双键之间存在有利于物质稳定的相互作用,B项正确;3/兄<犯，说明苯分

子中不存在三个完全独立的碳碳双键,C项正确;/43-/“I<0，/44-443〉0，

说明苯分子较单双键交替的结构稳定,具有特殊的稳定性,D项正确。

5.［2021江苏,3分］对于反应2NO(g)+O2(g)W2NO2(g)JH=-116.4kJ-

mori,下列说法正确的是(A)

A.该反应的<0<0

B.反应的平衡常数可表示为K=雪鬻@)

C,使用高效催化剂能降低反应的熔变

D.其他条件相同，增大喘,NO的转化率下降

［解析］A项，该反应的气体总物质的量减小，所以/S<0,正确；B项，反应

的平衡常数可表示为K二*给〕，错误；C项，催化剂不可改变反应的焰

2

C(NO)-C(O2)

变，错误；D项，增大喘,NO的转化率增大，错误。

n(NO)

【易错警示】添加催化剂能降低反应的活化能，改变反应的路径，增大化学反

应速率，但不改变平衡转化率和焰变。

6.［2021浙江6月选考，2分］相同温度和压强下，关于反应的下列判断

正确的是(C)

Q(g)+H2(g)―>Q(g)AH、

Q(g)+2H2(g)—，Q(g)A”?

Q(g)+3H2(g)—>Q(g)A773

Q(g)+H2(g)—>Q(g)必

A.>0,AH2>0B.AH3=+AH2

C./“I>AH2,/“3>AH2D.JW2=4H3+

［解析］O、。分别与也发生加成反应，生成更稳定的环己烷，为放热反应，

即//、/%均小于0,A项错误；由盖斯定律知，前两个热化学方程式相加得

不到第三个热化学方程式，即/%彳/41+/”2,B项错误；O中含2个碳

碳双键，反应放出的热量更多，故//〉/%，苯生成环己烷为吸热反应，则

，C项正确；根据盖斯定律得/”3=/42+，D项错误。

【技巧点拨】烯姓中含有碳碳双键，易与氢气发生加成反应生成更稳定的烷

烧，物质能量越低越稳定，因此烯煌与氢气的加成反应是放热反应。苯环结构

的特殊性决定了苯环结构的稳定性，苯与氢气加成时，破坏了苯环结构的稳定

性，因此苯与氢气的反应是吸热反应。

7.［2021浙江1月选考，2分］已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：

共价键H—HH—0

键能/(kJ-moP1)436463

-1

热化学方程式2H2(g)+02(g)=2H2O(g)AH=-482kJ-mol

则20(g)=C)2(g)的/”为(D)

A.428kJ•mol-1B.—428kJ•mol-1C.498kJ•mol-1D.—498kJ•mol-1

［解析］根据题表所给热化学方程式得，2x436kJ-mor1+E（°二°）一2x2x

463kJ-mol-1=-482kJ-mol-1,故E（0=0）=498kJ-mol-1,故AH—

—498kJ-mol-1,故选D。

8.［2020北京，3分］依据图示关系，下列说法不正确的是（C）

-393.5kJ-mol-1

A.石墨燃烧是放热反应

B.ImolC(石墨)和ImolCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多

C.C(石墨)+CO2(g)=2co(g)/H=4Hi-AH2

D.化学反应的，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关

［解析］由题图知，石墨燃烧的4%=—393.5kJ-molT,为放热反应，A项正

确；根据题图知，lmol石墨完全燃烧转化为CO2,放出393.5kJ热量，ImolCO

完全燃烧转化为CO2,放出283.0kJ热量，故石墨放热多，B项正确；由题图

知，C(石墨,s)+C)2(g)=CO2(g)ZlHi,CO(g)+1o2(g)=CO2(g)AH2,根据

盖斯定律，由第一个反应-第二个反应X2,可得C(石墨,s)+CO2(g)=2CO(g)

AH=AH1—2JH2,C项错误；根据盖斯定律，化学反应的取决于反应物和

生成物的总能量的相对大小，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无

关，D项正确。

9.［2020浙江7月选考，2分］关于下列/”的判断正确的是(B)

+

COg(aq)+H(aq)=HCO3(aq)AH1

COg(aq)+H20(l)UHCO式aq)+OH-(aq)JH2

OH-(aq)+H+(aq)=H2O(1)AH3

OH-(aq)+CH3COOH(aq)=CH3coCT(aq)+H20(l)AH4

A.幽<0/42<0B.<AH2

C.<04H4>0D.AH3>J%

［解析］形成化学键要放出热量，/兄<0,第二个反应是盐类的水解反应，是吸

热反应，>0，A项错误；4Hl是负值，AH2是正值，/"I<AH2,B项正

确；酸碱中和反应是放热反应，4H3<0,4H4<0,C项错误；第四个反应

(醋酸是弱酸，电离吸热)放出的热量小于第三个反应，但/必和都是负

值，贝D项错误。

10.［2019海南，2分］根据图中的能量关系，可求得C—H的键能为(A)

4H(g)

C(g)—F

I

△4=717kJ•mol?A”2=864kJ,mol-1

C(s)2国信)

1

：AH3=-75kJ-mol-

i——CH4(g)

A.414kJ-mol-1B.377kJ-mol-1C.235kJ-mol_1D.197kJ-mol-1

［解析］根据题图可知lmolC*分解变为ImolC原子(g)和4molH原子(g)共吸收

的能量是(75+717+864)kJ=1656kJ，则C—H键的键能为1656kJ+4mol=

414kJ-mol-1,故选A。

11.［2019浙江4月选考，2分］MgCC)3和CaCC)3的能量关系如图所示(M=Ca、

Mg):

AH,

2+2+

M(g)(g)—>M(g)+tf-(g)+CO2(g)

A//,AH,

MCO3(S)MO(s)+CO2(g)

已知:离子电荷相同时，半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是(C)

A./”i(MgCC)3)>/”i(CaCC)3)>0

B.21H2(MgCO3)=4H2(CaC03)>0

C./”i(CaCC)3)-/”i(MgCC)3)=//(CaO)-JH3(MgO)

D.对于MgCC)3和CaCC)3,AH±+AH2>AH3

［解析］根据已知信息，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。由于

r(Mg2+)<r(Ca2+),所以MgCC)3的离子键强于CaCC)3,由于化学键断裂需要

吸热，故/”i(MgCC)3)>/”i(CaCC)3)>0,A项正确；由于4%只与COr相

关，故/”2(MgCC)3)=/”2(CaCC>3)>0,B项正确；根据能量关系图可知/”=

+AH2-AH3,由于/H(MgCC)3)丰4H(CaC03),故//(MgCOs)+

4H2(MgCO3)-2JH3(MgO)丰AH^CaCO^+4H2(CaC03)-4H3(CaO),而

/42(MgCC)3)=4H2(CaC03),故/Hi(MgC()3)-4H3(MgO)丰AH^CaCO^-

4H3(CaO),21H1(CaCO3)-21H1(MgCO3)丰4H3(CaO)-JH3(MgO),C项错

误；由于+=/%+/%，而/”>0，故训+/“2>，D项正

确。

二、非选择题

12.［2020浙江7月选考，4分］100mL0.200mol-溶液与1.95g锌粉在

量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1。(2,反应后最高温度为30.VCo

已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18)鹏-1-。(2-1、溶液的密度均近似

为1。。8・(：111-3,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：

(1)反应放出的热量Q=4.18X1。3j。

［解析］根据Q=cmAt,反应放出的热量Q=4.18J-g"1­°C"1x100mLx1.00g-

cm-3x(30.1℃-20.1℃)=4.18x103J。

(2)反应Zn(s)+CuS04(aq)-ZnS04(aq)+Cu(s)的/”=-零：：：/葬°=

-209kJ-mol-1(列式计算)。

［解析］MCuSOO=0.1Lx0.200mol-L_1=0.02mol,n(Zn)=55：鬻三二

0.03mol,显然Zn过量，即0.02molZn^0.02molCuS04反应放出的热量为

4.18kJ,故反应Zn(s)+CuS04(aq)=ZnS04(aq)+Cu(s)的=-焉鬻=

—209kJ-mol-1o

题组二

1.［2023浙江1月选考，3分］标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与

反应历程示意图如下［已知O2(g)和C12(g)的相对能量为0］，下列说法不正确

的是(C)

A.统一邑二%—E2

1

B.可计算Q—C1键能为2(巳-E3)kJ-moP

c.相同条件下，。3的平衡转化率：历程n＞历程1

D.历程1、历程n中速率最快的一步反应的热化学方程式为：cio(g)+

1

O(g)=o2(g)+Cl(g)AH=(%-E4)kJ-mor

第一步反应:()Kg)+Cl(g)=02(g)+ClO(g)

E

f?o1

.mE

区

E2

询

E3

混4

友E

奥

E5

6

1

根据历程I,03(g)+0(g)=2O2(g)的/H=(E6-E3)kJ-mor,根据历程

1

II,03(g)+0(g)W2C)2(g)的反应热/月=(民—%)kj-mor,则生—a=

E5-E2,A项正确；根据图示，Cl(g)的相对能量为(巳-E3)kJ•molT,由于

1

Cl2(g)的相对能量为0,故C12(g)=Cl(g)+Cl(g)的=2(E2-E3)kJ-mol-,

即Q—Q键能为2(巳—&)kJ-molT,B项正确；历程H使用了催化剂Cl,催

化剂不能使平衡发生移动，则。3的平衡转化率：历程n=历程I,C项错误；

历程I、历程H中速率最快的一步反应为活化能最小的反应，即QO(g)+

-1

O(g)=O2(g)+Cl(g)AH-(E5-E4)kJ-mol,D项正确。

2.[2022重庆，3分]“千畦细浪舞晴空"，氮肥保障了现代农业的丰收。为探

究(NHJSCU的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得///(kJ-moL)

为(C)

A.+533B.+686C.+838D.+1143

［解析］根据图示，可得：®NH4Cl(s)=NH+(g)+Cr(g)AH.=+698kJ-

-1--1

mol>②NH4cl(s)=NH［(aq)+Cl(aq)AH2=+15kJ•mol>

@Cl-(g)=Cr(aq)/%=-378kJ•moL、©j(NH4)2S04(s)=NH：(g)+

|S0t(g)AH4.@|(NH4)2S04(s)=NHt(aq)+jS0r(aq)//=+3kJ.

moL、⑥[SO厂(g)三SOt(aq)/%=-530国.mol。根据盖斯定律，由

①一②+③，可得NH：(aq)=NH*(g)/”=+3O5kJ•moL,同理，由④一

1

⑤+⑥，可得NH*(aq)=NH*(g)AH=AH4-533kJ-moP,则/%-

-1-1-1

533kJ-mol=+3O5kJ-mol,AH4—+838kJ•mol,C项正确。

3.[2022广东，4分]在相同条件下研究催化剂I、II对反应Xt2Y的影响，各

物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则(D)

A.无催化剂时，反应不能进行

B.与催化剂I相比，II使反应活化能更低

C.a曲线表示使用催化剂H时X的浓度随t的变化

D,使用催化剂I时,0~2min内，v(X)=l.Omol-L-1-min-1

［解析］催化剂只能决定化学反应快慢，不能决定反应是否发生，A项错误；由图

像曲线变化规律可知，相同时间内，催化剂I导致的浓度变化更大，则催化剂

I使反应活化能更低，B项错误；2min时，a曲线和催化剂H曲线浓度变化的

量相等，与反应中X、Y的化学计量数矛盾，a曲线表示使用催化剂I时X的浓

度随t的变化，C项错误；使用催化剂I时，。〜2min内，v(X)=1v(Y)=1x

-1-1

工=l.Omol-L•min,D项正确。

2min

4.[2022浙江1月选考，2分]某课题组设计一种固定CO2的方法，原理如图。下

列说法不正确的是(C)

A.反应原料中的原子100%转化为产物

B.该过程在化合物x和r催化下完成

c.该过程仅涉及加成反应

o〃火

/\+CO?------»_[/=0

图中总反应为RR°，故反应原料中原子利用率是io。％,A项

正确;化合物X、厂在反应前后无变化,均为催化剂,B项正确脱离的反应不是

o

/\+CO—►

加成反应,C项错误;类比八一R2R的反应特征，知

+co2

,D项正确。

【技巧点拨】对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂

或中间体，“入环”的物质是反应物，“出环”的物质是生成物，可快速得出

总反应o

5.[2021山东，4分]18。标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反

应历程可表示为:

,80,80-

II1

HC—C—OCH+OHHC-C-OCH年

33I33

OH

l8O

II

-

H3C—C—OH+CH3O

,80-,8OH

H3C—c—OCH3H3C—C—OCH3

能量变化如图所示。已知OHO-为快速平衡，下

列说法正确的是（B）

能

JEL

里过渡态1

过渡态2

0-

H3c—C—OCH3\

0OH

H3C—c—OCH30

+OH-

H3c—C—OH

+但0--

反应进程

A.反应II、in为决速步

B.反应结束后，溶液中存在180H-

C.反应结束后，溶液中存在CH3I8OH

D.反应I与反应W活化能的差值等于图示总反应的焰变

［解析］根据图示，正向反应中反应I的活化能最大，为决速步，逆向反应中反

应IV的活化能最大，为决速步，A项错误；根据题意，反应过程中存在快速平

l8I8

o-OH"OH

II

HC—c—OCHHC—C—OCHI

333HC—c—OCH

衡'H33

一

00.发生反应n,可得到180H一,因

此反应结束后，溶液中存在180H-,B项正确；根据反应HI知，不可能得到

18

CH3OH,C项错误；根据图示，反应I的活化能-反应n的活化能+反应ni的

活化能-反应W的活化能等于图示总反应的焰变，D项错误。

6.［2021浙江6月选考，2