高考化学一轮复习专项练习专练27化学反应中的能量变化基本概念及图像

专练27化学反应中的能量变化基本概念及图像1．[2020·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)ΔH]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Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程B．过程Ⅲ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ΔHD．图示过程中的H2O均参与了反应过程3．[2020·河南开封高三定位考试]已知H2(g)＋2ICl(g)=I2(g)＋2HCl(g)，该反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是()A．反应①为放热反应B．反应②是同种元素间发生的氧化还原反应C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关D．H2(g)＋2ICl(g)=I2(g)＋2HCl(g)ΔH＝－218kJ·mol－14．[2020·安徽合肥一检]反应X＋Y→Z(ΔH>0)分两步进行：①X＋Y→W(ΔH<0)，②W→Z(ΔH>0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()5．[2020·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()A．S(s，单斜)=S(s，正交)ΔH＝－0.33kJ·mol－1B．①式表示断裂1molO2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．②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6．[2020·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B．ΔH＝E1－E2，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D．500℃、101kPa下，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ，其热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－2akJ·mol－17．[2020·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B．b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)ΔH＝－92kJ/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92kJ8．[2020·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：①H2O2＋I－=H2O＋IO－慢②H2O2＋IO－=H2O＋O2＋I－快下列说法不正确的是()A．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)B．反应的速率与I－浓度有关C．I－是该反应的催化剂D．反应①的活化能大于反应②的活化能9．[2020·邢台市第二次月考]由N2O(g)和NO(g)反应生成N2(g)和NO2(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A．当反应生成1molN2时，转移电子的物质的量为4molB．该反应的活化能为348kJ·mol－1C．N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)ΔH＝＋139kJ·mol－1D．使用催化剂能使该反应的活化能减小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ΔH<0B．Fe＋使反应的活化能减小C．FeO＋也是该反应的催化剂D．Fe＋＋N2O→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO→Fe＋＋CO2两步反应均为放热反应11．[2020·长春实验中学高三开学考试]已知NO和O2转化为NO2的反应机理如下：①2NO(g)N2O2(g)(快)ΔH1<0，平衡常数K1②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢)ΔH2<0，平衡常数K2下列说法正确的是()A．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2B．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的平衡常数K＝K1/K2C．反应①的速率大小决定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应速率D．反应过程中的能量变化可用下图a表示12．[2020·长春实验中学高三开学考试]H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＝－akJ/mol。已知：(a、b、c均大于零)。下列说法正确的是()A．H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键B．断开2molHI分子中的化学键所需能量约为(c＋b＋a)kJC．相同条件下，1molH2(g)和1molI2(g)总能量小于2molHI(g)的总能量D．向密闭容器中加入2molH2(g)和2molI2(g)，充分反应后放出的热量为2akJ13．[2020·辽宁六校协作体上学期联考]下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是()A．由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为：MgBr2(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)＋Br2(g)ΔH＝＋117kJ·mol－1B．热稳定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C．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ΔH均小于零14．[2020·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()A．C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－965.1kJ·mol－1B．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－221.2kJ·mol－1C．由图可知，甲烷的燃烧热为779.7kJ·mol－1D．通常由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时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＋74.8kJ·mol－115．[2020·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ΔH＝－241.8kJ·mol－1B．2molH2(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)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1D．H2O(g)生成H2O(l)时，断键吸收的能量小于成键放出的能量16．下列的图示与对应的叙述相符的是()A．图1表示向100mL0.1mol·L－1的AlCl3溶液中滴加1mol·L－1的NaOH溶液时n[Al(OH)3]的变化情况B．图2表示KNO3的溶解度曲线，图中a点表示的溶液通过升温可以得到b点C．图3表示某一放热反应，若使用催化剂，E1、E2、ΔH都会发生改变D．图4表示向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸时，产生n(CO2)的情况17．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Ⅰ中断裂极性键C—Cl键B．过程Ⅱ可表示为O3＋Cl=ClO＋O2C．过程Ⅲ中O＋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18．[设题创新](1)甲醇与O2的反应体系中存在以下反应：2CH3OH＋O2=2HCHO＋2H2O、CH3OH＋O2=CO＋2H2O、2CO＋O2=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]。①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”)。②2HCHO(g)＋O2(g)=2CO(g)＋2H2O(g)ΔH＝________。(2)查阅文献，化学键的键能数据如表所示：化学键H—HN—HN≡N键能/(kJ·mol－1)436391946已知氨分解反应NH3(g)eq\f(3,2)H2(g)＋eq\f(1,2)N2(g)的活化能Eal＝300kJ·mol－1，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1．C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．D根据反应过程示意图，过程Ⅰ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ΔH，C错误；根据反应过程示意图，过程Ⅰ中水分子中的化学键断裂，过程Ⅱ也是水分子中的化学键断裂过程，过程Ⅲ中形成了水分子，所以H2O均参与了反应过程，D正确。3．C根据图像可知，反应①中反应物总能量大于生成物总能量，则反应①为放热反应，故A正确；反应②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①的正反应活化能大于反应②的，故反应①比反应②的速率慢，C错误；由题图知，D正确。4．A总反应的ΔH>0，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①的ΔH<0，则W的总能量比反应物X、Y的总能量低，反应②的ΔH>0，则生成物Z的总能量比反应物W的总能量高，A项正确。5．A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，ΔH＝－0.33kJ·mol－1，A正确；①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。6．B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，则逆反应为吸热反应，A错误；该反应放热，ΔH<0，所以ΔH＝E1－E2，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)ΔH<－2akJ·mol－1，D错误。7．D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ΔH，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。8．A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①速率慢，反应②速率快，所以反应①活化能大于反应②的活化能，D正确。9．DA．根据反应N2O＋NO=N2＋NO2可知，此反应中当生成1mol氮气时转移2mol电子，故错误；B.由图可知，该反应的正反应的活化能为209kJ·mol－1，逆反应的活化能为348kJ·mol－1，故错误；C.由图可知，反应N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)的ΔH＝(209kJ·mol－1－348kJ·mol－1)＝－139kJ·mol－1，故错误；D.使用催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率，故正确。10．C总反应的化学方程式为N2O＋CO=N2＋CO2，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，ΔH<0，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，B项正确；FeO＋为中间产物，而不是催化剂，C项错误；根据图示，Fe＋＋N2O→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO→Fe＋＋CO2，两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。11．A12.B13.D14.B15．C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(483.6＋88)/2＝285.8kJ·mol－1,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)，ΔH＝＋(483.6＋88)＝＋571.6kJ·mol－1，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。16．A向100mL0.1mol·L－l的AlCl3溶液中滴加1mol·L－1的NaOH溶液时，最初溶液中沉淀量逐渐增多，当滴加到30mL后，沉淀开始溶解，40mL时沉淀完全溶解，故选A项；a点溶液为未饱和溶液，减少溶剂可以使溶液变为饱和溶液，则a点表示的溶液通过蒸发溶剂可以得到b点表示的饱和溶液