十年（2014-2023）高考化学真题分项汇编（全国）专题40 化学反应与能量变化（解析卷）

专题40化学反应与能量变化专题40化学反应与能量变化1．【2022年上海卷】反应，，已知，下列图象正确的是A． B．C． D．【答案】A【解析】，Y的能量高，所以该过程为吸热过程，C、D错误，，Z的能量低，该过程为放热过程，又已知，第二步放出的能量更多，所以A项正确。2．【2022年湖南卷】反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示：下列有关四种不同反应进程的说法正确的是A．进程Ⅰ是放热反应 B．平衡时P的产率：Ⅱ>ⅠC．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用【答案】AD【解析】A．由图中信息可知，进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程I是放热反应，A说法正确；B．进程Ⅱ中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相同，B说法不正确；C．进程Ⅲ中由S•Y转化为P•Y的活化能高于进程Ⅱ中由S•X转化为P•X的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率为Ⅲ<Ⅱ，Ｃ说法不正确；D．由图中信息可知，进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S•Z，然后S•Z转化为产物P•Z，由于P•Z没有转化为P＋Z，因此，Z没有表现出催化作用，D说法正确；综上所述，本题选AD。3．（2021.1·浙江真题）在298.15K、100kPa条件下，N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1，N2(g)、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下，1mol反应中，反应物[N2(g)+3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是A． B．C． D．【答案】B【解析】该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知，升高温度反应物能量升高较快，反应结束后反应放出的热量也会增大，比较4个图像B符合题意，故答案选B。4．（2018·上海高考真题）H2（g）和I2（g）、H2（g）和I2（s)以及HI（g）的能量高低如图所示，下列判断错误的是（）A．1molH2（g）和1molI2（g）的能量总和高于2molHI（g）的能量B．I2（g）→I2（s）+QkJ（Q>0）C．H2（g）+I2（g）→2HI（g）+9.3kJD．H2（g）+I2（s）→2HI（g）+53.0kJ【答案】D【解析】A．由能量高低图分析可知，2molHI（g）→1molH2（g）和1molI2（g）需要吸收9.3kJ的能量，故1molH2（g）和1molI2（g）的能量总和高于2molHI（g）的能量，正确；B．由能量高低图可知，I2（g）→I2（s）放出能量，即I2（g）→I2（s）+QkJ（Q>0），正确；C．根据能量高低图分析可知，H2（g）+I2（g）→2HI（g）放出9.3kJ的能量，故H2（g）+I2（g）→2HI（g）+9.3kJ，正确；D．根据能量高低图分析可知，H2（g）+I2（s）→2HI（g）吸收53.0kJ的能量，故H2（g）+I2（s）→2HI（g）-57.3kJ，错误；答案选D。5．（2015·上海高考真题）已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是()A．加入催化剂，减小了反应的热效应B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率C．H2O2分解的热化学方程式：H2O2===H2O＋1/2O2ΔH>0D．反应物的总能量高于生成物的总能量【答案】D【解析】A．加入催化剂，减小了反应的活化能，使反应在较低的温度下发生，但是反应的热效应不变，错误；B．加入催化剂，可提高H2O2分解的反应速率，该反应不是可逆反应，而且催化剂不能使平衡发生移动，因此不存在平衡转化率的提高与否，错误；C．在书写热化学方程式时，也要符合质量守恒定律，而且要注明反应的物质相对应的能量和物质的存在状态，错误；D．根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，正确；答案选D。6．（2013·北京高考真题）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（

）A．硅太阳能电池 B．锂离子电池C．太阳能集热器 D．燃气灶【答案】D【解析】A．硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，A错误；B．锂离子电池将化学能转化为电能，B错误；C．太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错误；D．燃气灶将化学能转化为热能，D正确，答案选D。7．（2018·上海高考真题）下列物质溶于水，溶液温度降低的是（）A．浓硫酸 B．NaOH C．NaCl D．NH4Cl【答案】D【解析】A．浓硫酸溶于水中稀释放出大量的热，溶液温度升高，A选项不满足题意；B．NaOH溶于水的过程是放热过程，溶液温度升高，B选项不满足题意；C．NaCl溶于水溶液温度无明显变化，C选项不满足题意；D．NH4Cl溶于水，溶液温度降低，D选项满足题意；答案选D。8．（2011·上海高考真题）根据碘与氢气反应的热化学方程式：①I2(g)+H2(g)2HI(g)△H=-9.48k.J·mol-1②I2(s)+H2((g)2HI(g)△H=+26.48k.J·mol-1下列判断正确的是A．254gI(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJB．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC．反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低D．反应①的生成物比反应②的生成物稳定【答案】C【解析】已知：①I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)△H=-9.48kJ•mol-1；②I2(s)+H2(g)⇌2HI(g)△H=+26.48kJ•mol-1，利用盖斯定律将①-②可得I2(g)=I2(s)△H=-9.48kJ•mol-1-26.48kJ•mol-1=-35.96kJ•mol-1，A．n(I2)=1moL，n(H2)=1mol，由于该反应为可逆反应不能完全进行，则放出的热量小于9.48kJ，错误；B．由I2(g)=I2(s)△H=-35.96kJ•mol-1，可知1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ，错误；C．由I2(g)=I2(s)△H=-35.96kJ•mol-1，可知I2(g)能量大于I2(s)，正确；D．反应①、②的产物都是HI，状态相同，稳定性相同，错误；故选：C。9．（2017·浙江高考真题）下列物质放入水中，会显著放热的是A．食盐 B．蔗糖 C．酒精 D．生石灰【答案】D【解析】A．食盐溶于水，放热不明显，A错误；B．蔗糖溶于水，放热不明显，B错误；C．酒精溶于水，放热不明显，C错误；D．生石灰溶于水生成氢氧化钙时放出大量的热，属于放热反应，D正确，答案选D。10．（2016·浙江高考真题）下列说法正确的是A．煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物B．利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向C．化学电源放电、植物光合作用都能发生化学变化，并伴随能量的转化D．若化学过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量，则反应放热【答案】C【解析】A．煤是多种有机物和无机物的混合物，主要成分是碳单质，不是化合物，错误；B．化学燃料是不可再生的，且不廉价，错误；C．化学电源放电、植物光合作用都有新物质生成，属于化学变化，且都伴随着能量的变化，正确；D．从化学键角度判断反应是吸热还是放热的方法：旧键断裂吸收能量大于新键生成释放能量，反应是吸热反应，反之是放热反应，错误；答案选C。11．（2016·浙江高考真题）2A(g)B(g)ΔH1(ΔH1<0);2A(g)B(l)ΔH2;下列能量变化示意图正确的是A． B．C． D．【答案】B【解析】已知：2A(g)⇌B(g)△H1(△H1＜0)；2A(g)⇌B(l)△H2；△H＜0的反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，则2A(g)的总能量大于B(g)的总能量，B(g)的总能量大于B(l)的总能量，所以B图象符合；故选B。12．（2009·上海高考真题）右图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混和，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是A．硝酸铵 B．生石灰C．氯化镁 D．食盐【答案】B【解析】A．硝酸铵溶于水是吸热的，温度降低；B．生石灰与水反应放出大量的热，可以使食物温度逐渐上升；C．氯化镁溶于水后温度变化不明显；D．食盐溶于水后温度变化不明显。综上所述，B满足题意，选B。13．（2008·四川高考真题）下列关于热化学反应的描述中正确的是A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ/molB．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g)＝2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝+2×283.0kJ/molC．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热【答案】B【解析】A．强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH－(aq)====H2O(l)中和热为-57．3kJ·mol－1，H2SO4和Ca(OH)2得到的CaSO4微溶，会产生额外的热，错误；B．在25℃，101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热:CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)ΔH＝-283.0kJ/mol，再利用盖斯定律，得：2CO2（g）=2CO（g）+O2（g）H=+2×283.0kJ/mol，正确；C．反应的吸、放热与反应条件无关，如有些放热反应必须在加热条件下才能进行，如铝热反应，错误；D．燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，应生成液态水，D错误。答案选B。14．（2014·上海高考真题）1,3－丁二烯和2－丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：CH2=CH－CH=CH2(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)∆H=-236.6kJ/molCH3－C≡C－CH3(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)∆H=-272.7kJ/mol由此不能判断A．1,3－丁二烯和2－丁炔稳定性的相对大小B．1,3－丁二烯和2－丁炔分子储存能量的相对高低C．1,3－丁二烯和2－丁炔相互转化的热效应D．一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小【答案】D【解析】CH2=CH－CH=CH2(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)

∆H=-236.6kJ/mol（①式）CH3－C≡C－CH3(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)

∆H=-272.7kJ/mol（②式）根据盖斯定律，①式-②式得CH2=CH－CH=CH2(g)→CH3－C≡C－CH3(g)∆H=+36.1kJ/molA．1,3－丁二烯转化为2－丁炔是吸热反应，因此等质量1,3－丁二烯的总能量低于2－丁炔的总能量，能量越低越稳定，则1,3－丁二烯比2－丁炔稳定；B．1,3－丁二烯转化为2－丁炔是吸热反应，因此等质量1,3－丁二烯的总能量低于2－丁炔的总能量；C．根据盖斯定律，能计算1,3－丁二烯和2－丁炔相互转化的热效应；D．∆H=反应物的键能总和-生成物的键能总和，但由于C—C键和C—H键的键能未知，因此根据热化学方程式不能确定一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的相对大小；答案选D。15．（2020·浙江高考真题）在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是A．Ea为逆反应活化能，E为正反应活化能B．该反应为放热反应，ΔH＝Ea’－EaC．所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量D．温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移【答案】D【解析】由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应。A．由图可知，Ea为正反应活化能，E为逆反应活化能，错误；B．由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，反应热ΔH＝—（Ea’－Ea），错误；C．在相同温度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，称为活化分子，则所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，错误；D．该反应为放热反应，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡向吸热的逆反应方向移动，正确；故选D。16．（2007·上海高考真题）已知正丁烷、异丁烷燃烧的热化学方程式分别为：CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)△H=－2878kJ·mol－1(CH3)2CHCH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)△H=－2869kJ·mol－1，下列说法正确的是A．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子B．正丁烷的稳定性大于异丁烷C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多【答案】A【解析】A、正丁烷燃烧放出的热量比异丁烷的能量多，说明正丁烷自身含有的能量高，能量高的物质不稳定，正确；B、正丁烷燃烧放出的热量比异丁烷的能量多，说明正丁烷自身含有的能量高，能量高的物质不稳定，正丁烷的稳定性小于异丁烷，错误；C、异丁烷转化为正丁烷的反应属于反应物能量小于生成物能量，为吸热反应，错误；D．正丁烷与异丁烷属于同分异构体，所以含有的碳碳键与碳氢键的数目相同，错误；答案选A。17．（2008·上海高考真题）已知：H2(g)＋F2(g)2HF(g)＋270kJ，下列说法正确的是()A．2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量B．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJC．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ【答案】C【解析】A、由热化学方程式可以知道2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量，化学计量数表示物质的量，不是体积，错误；B、液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低，根据能量守恒，1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ，错误；C、反应为放热反应，在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量，所以C选项是正确的；D、热化学方程式中化学计量数表示物质的量，不表示分子个数，错误。答案选C。18．（2013·上海高考真题）将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B．该反应中，热能转化为产物内部的能量C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．反应的热化学方程式为：NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O-Q【答案】B【解析】A．醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低，即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应，错误；B．因反应为吸热反应，即吸热的热量转化为产物内部的能量，正确；C．因反应为吸热反应，则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量，错误；D．书写热化学方程式时，应注明物质的状态，错误；故选：B。19．（2009·天津高考真题）已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=--566kJ/molNa2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+1/2O2（g）ΔH=--226kJ/mol根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是()A．CO的燃烧热为283kJB．上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C．2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)ΔH＜--452kJ/molD．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数为2×6.02×1023【答案】D【解析】A．燃烧热是指在25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，单位为kJ/mol，错误；B．由CO生成CO2的能量关系应为2molCO加上1molO2的能量之和与2molCO2的能量差为566kJ，错误；C．由已知可得：2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2（g）ΔH=-452kJ/mol，由于二氧化碳固体变为二氧化碳气体需要吸热，故反应放出的热量减少，使得2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2（g）ΔH>-452kJ/mol，错误；D．已知：反应①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol和反应②Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+1/2O2（g）ΔH=-226kJ/mol，根据盖斯定律：（①+②×2）×得到Na2O2(s)+CO(g)=Na2CO3(s)ΔH=-509kJ/mol。由于反应放热509kJ，因此该反应发生1mol，该反应中一氧化碳中的碳元素从+2价升到+4价，失两电子，过氧根中的两个氧从-1价降至-2价，故放出509kJ热量时，电子转移数为2×6.02×1023，正确。答案选D。20．（2012·上海高考真题）工业生产水煤气的反应为：C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g)-131.4kJ。下列判断正确的是A．反应物能量总和大于生成物能量总和B．CO(g)+H2(g)→C(s)+H2O(g)+131.4kJC．水煤气反应中生成1molH2(g)吸收131.4KJ热量D．水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4KJ热量【答案】BC【解析】A．该反应是吸热反应，故反应物的总能量小于生成物的总能量，错误；B．同一可逆反应，正、逆方向反应热数值相等，符号相反，由题干反应可