预测09 化学反应中的能量变化专题(解析版)-2021年高考化学三轮冲刺过关

预测09化学反应中的能量变化专题

高考预测

概率预测☆☆☆☆☆

题型预测选择题☆☆简答题☆☆☆☆☆

①考查反应中的能量变化①热化学方程式的书写

②反应热的比较②运用盖斯定律进行有关反应熠变

考向预测

③盖斯定律的运用的简单计算

④与图像相结合，分析反应的能量变化

应试必备

新课标明确了焙变与反应热的关系，运用盖斯定律进行有关反应焰变的简单计算，此类试题是

高考的必出题型。从近儿年高考题来看，在基本理论的大题中，必有一小题考查焙变计算或通过热

化学方程式书写的形式考查盖斯定律，重点考查学生灵活运用知识、接受新知识的能力。学习中应

以“热化学方程式''为突破口，通过对热化学方程式的书写及正误判断充分理解其含义，同时触类旁

通，不断掌握反应热的计算技巧，学会应用盖斯定律。

，知识必备

1.对吸、放热反应的理解

类型'比较放热反应吸热反应

定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应

比

反应物的总能量高于生成物的总能量反应物的总能量低于生成物的总能量

较

宏观能量t反应物能叫_____制物

慨为“‘

角度图

)i焉>0

示

0颜过程。反应过程

微观比反应物中化学键断裂所吸收的总能量小于生反应物中化学键断裂所吸收的总能量大

角度较成物中化学键形成所释放的总能量于生成物中化学键形成所释放的总能量

2.标准燃烧热

(1)概念：在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热。标准燃烧热的单

位一般用kJmol1表示。

标准燃烧热的限定词有恒压(101kPa时)、可燃物的物质的量(1mol)、完全燃烧、稳定的氧化物

等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C^CO2(g),HTHZO⑴，

S—S02(g)等。

(2)表示的意义：例如：C的标准燃烧热为393.5kJ-moL,表示在101kPa时;1molC完全燃烧

生成CO2气体时放出393.5kJ的热量。

(3)书写热化学方程式：标准燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书

写它的热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H似1)

25

1

+yO2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)AH=-5518kJ-mol,BPC8H第的标准燃烧热AH为一5518kJmol

-1

(4)标准燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为。放=〃(可燃物式中:

。族为可燃物燃烧反应放出的热量；〃为可燃物的物质的量；为可燃物的标准燃烧热。

3.中和热

(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成Imol液态H?。时的反应热。

(2)注意儿个限定词：①稀溶液；②产物是1mol液态HzO;③用热化学方程式可表示为OH(aq)

+

+H(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ-moL。

(3)中和热的测定

+-C-（伏-f始）

①测定原理：NH

n

c=4.18J-gT「CT=4.18xlO-3kJ-gTJCT；〃为生成H2O的物质的量。

②装置如图

4.热化学方程式

(1)概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。

(2)意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。

1

例如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△”=一571.6kJ-rnol：表示在25°C、101kPa条件下，2mol

4篦)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(1),放出571.6kJ的热量。

(3)热化学方程式的书写

:二高为耗美:一i号的虹牛的正事为模与'：

厂三^亲去：而二m焉棕丽杨版的泰集萩君)

0,

标两反应的前度和压强'(")[；<--'；

三标条祥一kPa-25tN

可不标注)；

9：

茬芳程式后写出NH.'笄展•痴信总注明XH

面标A力-j

的"+”或“一”J

—6

:工工林薮液J稔搪花季讦壹薮仔毒膏由2讪句话)

5.盖斯定律

(1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学

反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

(2)计算模式

甲—————►乙

丙

AH=AH,+AH,

(3)主要应用：计算某些难以直接测量的反应热。

(4)注意事项：应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应途径。

①当反应式乘以或除以某数时，△”也应乘以或除以某数。

②热化学方程式加减运算以及比较反应热的大小时，都要带“十”“一”号计算、比较，即把

看作一个整体进行分析判断。

③在设计的反应途径中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固一液一气变化

时，会吸热；反之会放热。

④当设计的反应逆向进行时，其△”与正反应的△，数值相等，符号相反。

一技法必备

“五步”解决有关盖斯定律的计算问题

II—根据待求解的热化学方程式中的反应物和生成

手」一物找;11可川的已知热化学方程式。

二L」一①根据待求解的热化学方程式调整可JII热化学方

号蝴二程式的方向.同时调整△II的符号。

匚②根据待求解的热化学方程式将调整好的热

I化学方程式进行化简或扩大相应的倍数

|加和|一将调整好的热化学方程式和△FI进行加和

ri△H随热化学方程式的调整而相应进行加、减、

求焙一工…-公

|乘、除运算。

而］一检查得出的热化学方程式是否正确

可概括为：找目标一＞看来源一＞变方向一＞调系数一＞相叠加一＞得答案。

真题回顾

1.（2020•浙江1月选考）下列说法不正确的是（）

A.天然气的主要成分甲烷是高效，较洁净的燃料

B.石油的分储、煤的气化和液化都是物理变化

C.石油的裂化主要是为了得到更多的轻质油

D.厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能

【答案】B

【解析】A项，天然气的主要成分为甲烷，燃烧生成二氧化碳和水，是较清洁的燃料，故A正

确；B项，煤的气化和液化均为化学变化，故B错误；C项，石油裂化使大分子转化为小分子，提

高轻质燃料的产量，则石油裂化的主要目的是为了得到轻质油，故C正确：D项，厨余垃圾中蕴藏

着以生物质为载体的能量，故D正确；故选B。

2.（2020•浙江1月选考）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，AH=Ea-Ea

C.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】A项，由图可知，Ea为正反应活化能，E；为逆反应活化能，故A错误；B项，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，反应热故B错误；

C项，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，故C错误；D项，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，故D正确；故选D。

3.（2020•浙江7月选考）关于下列△”的判断正确的是（）

+

CO3"(aq)+H(aq)=HCO3(aq)A/7t

COhaq)+H2O(l)HCOKaq)+OJT(aq)\H2

+

OH-(aq)+H(aq)=H2O(l)

OH-(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COO"(aq)+H2O(1)AW4

A.A//1<02VoB.C.△43coAH4>0D.AH3>A//4

【答案】B

【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程，则COCaq）+H+（aq尸HC（X（aq）为放热反应，所以△〃<（）;

COr（aq）+H2O（l）HCO3（aq）+OIT（aq）为碳酸根的水解离子方程式,CO^的水解反应为吸热反应,

所以△”2>0；0田的）+1网）=比0⑴表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以△〃3<0；醋酸与

强碱的中和反应为放热反应，所以△”4<0;但由于醋酸是弱酸，电离过程中会吸收部分热量，所以

醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量，则△">△/综上所述，只有

△“卜△为正确，故选B。

4.（2021•浙江1月选考）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/(kJmo『)436463

热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)\H=-482kJ-mor'

则2O(g)=O2(g)的△”为()

A.428kJ-mof1B.-428kJ-mol_1C.498kJ-mol'1D.-498kJ-mol-1

【答案】D

【解析】反应的△，=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2x436kJ/mol+(O-O)-4x463kJ/moL解得

0-0键的键能为498kJ/mol,2个氯原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此20(g)=0?(g)的

△4=-498kJ/mol。

5.(2020•天津卷)理论研究表明，在lOlkPa和298K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程

的能量变化如图所示。下列说法错误的是()

O

U

-

3

、

曲

瑞

X.」

五

A.HCN比HNC稳定

B.该异构化反应的AH=+59.3kJ-mol'1

C.正反应的活化能大于逆反应的活化能

D.使用催化剂，可以改变反应的反应热

【答案】D

【解析】A项，根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN

比HNC稳定，故A正确；B项，根据焙变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反

应的AH=+59.3kJmo『-0=+59.3kJ-mo「，故B正确；C项，根据图中信息得出该反应是吸热反应,

因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，故C正确；D项，使用催化剂，不能改变反应的反应热，

只改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，故D错误。故选D。

6.(2020•北京卷)依据图示关系，下列说法不正确的是()

A//|--393.5U/mol

A.石墨燃烧是放热反应

B.ImolC（石墨）和ImolCO分别在足量。2中燃烧，全部转化为CO?，前者放热多

C.C（石墨）+CO2（g尸2co（g）AH=AH「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

【答案】C

【详解】A.所有的燃烧都是放热反应，根据图示，C（石墨）+O2（g）=CO2（g）AM=-393.5kJ/moL

AHi<0,则石墨燃烧是放热反应，故A正确；B.根据图示,C（石墨）+O2（g）=CO2（g）AHi=-393.5kJ/mol,

CO（g）+O2（g）=CO2（g）A/72=-283.0kJ/mol,根据反应可知都是放热反应，ImolC（石墨）和ImolCO分

别在足量。2中燃烧，全部转化为CO2，ImolC（石墨）放热多，故B正确；C.根据B项分析，①C（石

墨）+O2（g）=CO2（g）AW,=-393.5kJ/mol,®CO（g）+102（g）=CO2（g）AA/2=-283.0kJ/mol,根据盖斯定律①-

②x2可得：C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）AH=A%2A”2,故C错误；D.根据盖斯定律可知，化学反应

的焰变只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故D正确；故选C。

7.（2020•新课标II卷）据文献报道：Fe（C0）5催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述

错误的是（）

OH-

A.OH参与了该催化循环B.该反应可产生清洁燃料H2

C.该反应可消耗温室气体CO?D.该催化循环中Fe的成键数目发生变化

【答案】c

【解析】题干中明确指出，铁配合物Fe（C0）5充当催化剂的作用。机理图中，凡是出现在历程

中，进去的箭头表示反应物，出来的箭头表示生成物，既有进去又有出来的箭头表示为催化剂或反

应条件，其余可以看成为中间物种。由题干中提供的反应机理图可知，铁配合物Fe（CO»在整个反

应历程中成键数目，配体种类等均发生了变化：并且也可以观察出，反应过程中所需的反应物除CO

外还需要H2O,最终产物是CO?和H?,同时参与反应的还有OH,故OH一也可以看成是另一个催化

剂或反应条件。A项，从反应机理图中可知，0H■有进入的箭头也有出去的箭头，说明0H参与了该

催化循环，故A项正确；B项，从反应机理图中可知，该反应的反应物为CO和HzO,产物为H?

和CO2,Fe（CO）5作为整个反应的催化剂，而0H.仅仅在个别步骤中辅助催化剂完成反应，说明该反

应方程式为CO+HQFeCCO）5cO,+H,,故有清洁燃料H2生成，故B项正确；C项，由B项分析可

知，该反应不是消耗温室气体CO2,反而是生成了温室气体C02,故C项不正确；D项，从反应机

理图中可知，Fe的成键数目和成键微粒在该循环过程中均发生了变化，故D项正确；故选C。

1

8.（2021•浙江1月选考）在298.15KJ00kPa条件下，N?（g）+3氏（g）=2NH3（g）AH=-92.4kJ-mol-,

N2（g）、比值）和NEWg）的比热容分别为29.1、28.9和35.6JKLmo『。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（）

【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，故选B。

名校预测

1.(2021.浙江宁波市.高三其他模拟)已知在25℃、l.Olxlkpa下，Imol氢气在氧气中燃烧生成

气态水的能量变化如下图所示，已知：2H2(g)+C＞2(g)=2H2O(g)△//=-490kJmor',下列有关说法正

确的是()

%(g)

1/2O2(g)

JJ

甲

A.比0分解为H2与。2时放出热量

B.乙一丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930kJ

C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为甲＞乙＞丙

l

D.O2(g)=2O(g)△H=+498kJmor

【答案】D

【解析】A项，氢气和氧气反应生成气态水的△H=-490kJ-mol“，反应放热，所以水分解吸热,

选项A错误；B项，水蒸气变成液态水会放热，乙一丙的过程中若生成液态水，释放的能量将大于

930kJ,选项B错误；C项，断键吸收能量，成键释放能量，甲、乙、丙中物质所具有的总能量大

小关系为乙＞甲＞丙，C错误；D项，已知：①2H2(g)+C)2(g)=2H2O(g)AW=-490kJ-mor',②

l

2H(g)+O(g)=H2O(g)△/7=-930kJmor,③H?(g)=2H(g)△H=+436kJ-mo-，根据盖斯定律，反

应O2(g)=2O(g)△H=+2akJ-moU,436+a-930=-490xl,解得a=249,故O?(g)=2O(g)

△”=+498kJ-mol”,D正确；故选D。

2.(2021•福建福州市高三毕业班质量检测)反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ-mol-1过

程中的能量变化关系如图。下列说法错误的是()

能，,4H+2O

量

2H2(g)+O2®、，

2H2O®(

2H2O(1)

反应过3

A.AW,>A/72

B.△M+A42+A，3=A44=-571.6kJ-mol-1

C.2mol水蒸气转化为液态水能够释放出的能量为|A“3lkJ

D.若将上述反应设计成原电池，则当氢失4moi电子时能够产生571.6kJ的电能

【答案】D

【解析】A项，由题中图示可知，|A//2|>|A//il，由于该反应为放热反应，△，为负值，则AH

>△”2,故A正确;B项，由题中图示可知，图中为各个中间反应的能量变化，由2H2(g)+C)2(g)=2H2O(l)

△H=-571.6kJ-mo『可知，根据盖斯定律,kJ-mol-1,故B正确；C项，由

题中图示可知，比0(短转化为H2O⑴的过程中，能量降低，即2moi水蒸气转化为液态水能够释放

出的能量为公外同，故C正确；D项，该反应放出的热量不会被全部利用，会有一部分损失，故D

错误；故选D。

3.(2021•浙江省高三联考)已知完全分解ImolHzCh放出热量为98kJ,在含有少量「的溶液中H2O2

分解的机理为

反应I:402网)+1一(叫)IO(aq)+H2O(l)出

反应】I：H2O2(aq)+IO(aq)O2(g)+r(aq)+H2O(l)△为

在一定温度下，其反应过程能量变化如图所示，下列有关该反应的说法不正确的是()

A.反应n高温下能自发进行

B.代。2分解产生氧气的速率是由反应决定的

c.r、10.都是催化剂

l

D.△/71+A//2=-196kJ«mor

【答案】C

【解析】A项，根据能量变化图可知反应n为吸热反应，即△”2>o,又因为该反应的△$>(),

故反应n高温下能自发进行，A正确；B项，反应1的活化能高，反应速率慢，故H2O2分解产生氧

气的速率由反应I决定，B正确；C项，根据反应过程可知，「是反应的催化剂，而10一是中间产物，

C错误；D项，1molH2C)2完全分解放出热量98kJ,反应I、II相加即得△“^△H2=-196kJ・mo『，D

正确；故选C。

4.(2021.衡水中学高三质检)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一

定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生

的CO又会与CaSCU发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：

CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)AHi=218.4kJ-mol」(反应I)

CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)AH2=-175.6kJ・mol"(反应H)

假设某温度下，反应1的速率(vi)大于反应H的速率(V2),则下列反应过程能量变化示意图正确

的是()

【答案】C

【解析】相同温度下，因两个反应的反应物完全相同，反应速率越大，则反应的活化能越小，

因此反应I的活化能小于反应II的活化能；反应I的AH>0,生成物的能量高于反应物的能量，反

应H的AHV0,生成物的能量低于反应物的能量，C项正确；故选C。

5.(2021•浙江高三专题练习)1,3-丁二烯在环己烷溶液中与浪发生加成反应时，会生成两种产

物M和N(不考虑立体异构)，其反应机理如图1所示；室温下，M可以缓慢转化为N,能量变化如

图2所示。下列关于该过程的叙述正确的是()

能量/kJ・mo「

A.室温下，M的稳定性强于N

Br

AH=(E2-Ei)kJ*mol-1

Br

C.N存在顺反异构体

D.有机物M的核磁共振氢谱中有四组峰，峰面积之比为2：1：2：2

【答案】C

【解析】A项，能量越低，物质越稳定，由图2可看出，N的能量低丁-M的，故稳定性N强于

M,A错误；B项，该反应为放热反应，AH二生成物的总能量-反应物的总能量，即AH=(E「

BrBr

・・・「:该反应的热化学方程式为：一

E?)kJmol"=-(E2Ei)kJmo(aq)(aq)

BrBr

AH:-(E2E)kJ・mo「，B错误；C项，N中碳碳双键连接两种不同基团，存在顺反异构，顺式:

，反式:，C正确；D项，有机物M结构简式:

CcC

H—I

^B核磁共振氢谱中有四组峰，峰面积之比为2：I：1：2,D错误；故选C。

6.(2021•全国高三专题练习)氯胺是由氯气遇到氨气反应生成的一类化合物，是常用的饮用水二

级消毒剂，主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2CI、NHCk和NCb)。已知部分化学键的键能和化

学反应的能量变化如表和图所示。下列说法中正确的是()

化学键N—HN—ClH—Cl

键能(kJ/mol)391.3X431.8

能量，

巾间状杳N(g)+3H(g)+2Cl(g)

♦'

!；AH2

1zlffi=1416.9kJmol1；

生成物I▼

总能量।iNH2Ci(g)-HCl(g)

反应物

总能量NH3(g)+Cl2(g)

反应过程

A.表中的x=19L2

B.反应过程中的"1405.6kJ-mol'1

C.选用合适的催化剂，可降低反应过程中的H值

D.NH3(g)+2Cl2(g)=NHCl2(g)+2HCl(g)△”=-22.6kJ-mol"

【答案】A

【解析】本题用到的焰变(△切计算关系：(1)△，=反应物键能和-生成物键能和；(2)△小

△”2。表示的是ImolNFh与ImolCb断键形成原子吸收的能量，数值上与ImoINFh与ImolCl2

键能和等值。表示的是中间状态的原子成键形成ImolNH2cl和ImolHC1放出的能量，数值上

与ImolNH2cl和ImolHC1键能和等值。A项，根据图中物质转化关系，化学反应方程式为

NH3(g)+2CI2(g)=NHC12(g)+2HCI(g)«题中Cl—C1键键能未知，故用绝对值代入代替反应物键能

和，生成物键能和=(2x391.3+x+43l.8)kJmo「\那么由焰变计算式(1)代入数据得，H.3kJmor1=l4l6.9

kJ-mol-1-(2x391.3+x+431.8)kJ-mof1,解之,得x=19L2。A项符合题意；B项,根据焰变计算式(2),

代入已知数据,可得1.3kJ,mor'=1416.9klmoF+A%，解之得,△H?=-1405.6kJ・mo「；这也符合实

情，毕竟△出表示成键放热，数值前应用负号表示。故B项不符题意；C项，催化剂通过改变反应

进程而改变反应活化能，进而影响化学反应速率。但反应物总能量，生成物总能量没有改变，物质

H值未发生变化，所以反应的△”也不变。C项不符题意；D项，数值上与ImolN%与ImolCb

键能和同值，设C1—CI键键能为ykbmolL则有1416.9kJ・mol"=(3x391.3+y)kJ-mo『，解之，得y=243。

再根据D项方程式计算相应焰变值，△H=3x391.3+2x243-(391.3+2xl91.2+2x431.8)kJ-mo「=22.6kJ-mo「，

D项不符题意：故选A。

7.(2021•渝中区重庆巴蜀中学高三适应性检测)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的相对能量变

化的示意图。下列说法正确的是(

A.由MgCL制Mg是放热过程

B.稳定性：Mgl2>MgBr2>MgCb>MgF2

C.1mol不同的卤素单质(X2)的能量是相同的

D.此温度下Cb(g)置换Bn(g)的热化学方程式为MgBr2(s)+C12(g)=MgC12(s)+Br2(g)AH=-117

kJ/mol

【答案】D

【解析】A项，Mg(s)与Cb(g)的能量高于MgCb(s),由MgCb(s)制取Mg(s)是吸热反应，故A

错误；B项，物质的能量越低越稳定，根据图象数据分析，化合物的热稳定性顺序为MgEVMgB"

<MgCl2<MgF2,故B错误；C项，Imol不同的卤素单质(X2)的能量是不相同的，故C错误；D项，

1

依据图象Mg(s)+C12(g)=MgC12(s)AH=-641kJmor,Mg(s)+Br2(g)=MgBr2(s)AH=-524kJ-mo「,

根据盖斯定律，将第一个方程式减去第二个方程式得MgBr2(s)+Cb(g尸MgCL(s)+Br2(g)AH

=T17kJmo「,故D正确；故选D«

8.(2021.山西吕梁市.高三一模)NH3和NO是有毒气体，在一定条件下它们可通过反应转化为

无害的N2和H2O»已知：断开1molN三N、1molN-H、1molN=O、1molH-O的键能分别为：946

kJ/mol391kJ/mol>607kJ/mol>464kJ/mol«则该反应4NH3(g)+6NO(g)-5N2(g)+6H2O(g)

的反应热AH为()

A.-1964kJ-mol-1B.+430kJmor1C.-1780kJ-mol_1D.-450kJ-mol-1

【答案】A

【解析】根据反应的反应热与物质键能之间的关系，可进行如下计算：该反应4NHKg)+6NO(g)

5用&)+6比0但)的反应热凶=ZE(反应物的键能)(生成物的键能)

=12E(N-H)+6E(N=O)-5E(N=N)-12E(H-O)=12x391kJ/mol+6x607kJ/mol-5x946kJ/mol-12x464kJ/

mol=-1964kJ/mol,故选A。

9.(2021•辽宁沈阳市•高三一模)常温常压下，1molCH3OH与。2发生反应时，生成CO或HCHO

的能量变化图(反应物和生成物水略去)，下列说法正确的是()

无催化剂

疔催化剂

58

HCHO(g)

A.加入催化剂后，生成CO的热效应变大，生成HCHO的热效应变小

B.加入催化剂后，生成HCHO的速率变大，单位时间内生成HCHO量变多

C.CH30H的燃烧热为393kJ-mol-1

D.生成HCHO的热化学方程式为2cH3OH+C)2=2HCHO+2H2OAH=-3l6kJmol

【答案】B

【解析】A项，催化剂改变反应的历程，活化能降低，化学反应热效应不变，故A错误；B项，

催化剂能加快反应速率，单位时间内产量增大，故B正确；C项，燃烧热是指hnol可燃物完全燃烧

生成稳定氧化物放出的热量，甲醇的燃烧热应是燃烧生成二氧化碳和水，而不是甲醛，故C错误；

D项，热化学方程式应该标明物质的聚集状态，故D错误：故选B。

10.(2021.安徽马鞍山市.高三一模)我国科研人员通过控制光沉积的方法构建CgO-Pt/SiC/IrOx

型复合材料光催化剂，其中Fe?+和Fe3+离子渗透Nafion膜可协同CO?、H?O分别反应，构建了一个

人工光合作用体系，其反应机理如图：

下列说法塔误的是()

A.该反应为2CO2+2H2OJ=^^2HCOOH+O2

B.该反应能量转化形式为光能一化学能

C.图中a、b分别代表Fe?+、Fe3+

D.反应过程中涉及到非极性键、极性键的断裂和形成

【答案】D

【解析】A项，根据图示可知，反应物为二氧化碳和水，生成物为甲酸和氧气，因此该反应方

程式为2co2+2比0叁鲤2HCOOH+O2，故A正确；B项，由“人工光合作用体系“可知，该反应

能量转化形式为光能一化学能，故B正确；C项，观察图中物质转化关系可知，b代表Fe3+,用于

氧化H2O,a代表Fe?+,用于还原CO2,故C正确；D项，根据A项总反应可知，反应过程中不涉

及到非极性共价键的断裂，故D错误；故选D。

11.(2021.北京昌平区•高三期末)中科院大连化物所研发的甲醇制乙烯技术能有效解决化工生产

依赖进口石油的问题。该技术涉及如下反应：

甲醇制乙烯：2cH30H(g)C2H4(g)+2H2O(g)AH|

1

甲醇脱水：2cH3OH(g)CH30cH3(g)+H2O(g)AH2=-24.0kJ-mor

己知：C2H50H(g)CH3OCH3®AH3=+50.8kJ-mor1

C2H4(g)+H2O(g)C2H50H(g)AH4=-45.8kJmor'

下列说法不无碰的是()

A.AH,>0

B.甲醇脱水是放热反应

C.减小压强，利于提高甲醇的平衡转化率

D.加入选择性催化剂可抑制甲醇脱水反应的发生

【答案】A

【解析】A项，设甲醇制乙烯的反应2cH30H(g)C2H4(g)+2H2O(g)AHl为反应1,甲醇脱

l

水的反应为2cH30H(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)AH2=-24.0kJmor反应2,C2H50H(g)=

CH30cH3(g)AH3=+50.8kJ-moP为反应3,C2H4(g)+H2O(g)C2H50H(g)AH4=-45.8kJ-mo「'为反应

4,则有：反应2-(反应3+反应4)=反应1,根据盖斯定律

错误;项,甲醇脱水

AH!=AH2-(AH3+AH4)—24.0-(50.8-45.8)=-29kJ/mol,ABAH2=-24.0kJmor'

小于零，是放热反应，B正确；C项，甲醇制乙烯的反应是气体分子数增加的反应，减小压强利于

平衡向右移动，提高甲醇的平衡转化率，C正确；D项，因为甲醇的脱水反应和制备乙烯的反应是

平行反应，加入选择性催化剂可加快制乙烯的反应，从而抑制甲醉脱水反应的发生，D正确；故选

A»

12.(2021•北京市高三综合能力测试)二氧化碳捕获技术可用于去除气流中的二氧化碳或者分离

出二氧化碳作为气体产物，其中CO2催化合成甲酸是一种很有前景的方法，且生成的甲是重要化工

原料，该反应在无催化剂及有催化剂时的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()

A.由图可知，过程I是有催化剂的能量变化曲线

B.C02催化合成液态甲酸的热化学方程式为CO2(g)+H2(g)=HCOOH(l)△"=—31.2kJ/mol

C.该反应的原子利用率为100%,符合绿色化学的理念

D.该反应可用于CO?的吸收和转化，有助于缓解温室效应

【答案】A

【解析】A项，催化剂能降低反应的活化能，则过程H是有催化剂的能量变化曲线，故A错误;

B项，由图可知，二氧化碳催化合成液态甲酸的反应为Imol二氧化碳和Imol氢气反应生成Imol

液态甲酸放出31.2kJ热量，反应的热化学方程式为CO2(g)+H2(g)=HCOOH(l)△，=—31.2kJ/mol,故

B正确；C项，二氧化碳催化合成液态甲酸的反应为加成反应，加成反应的原子利用率为100%,符

合绿色化学的理念，故C正确；D项，二氧化碳催化合成液态甲酸的反应能够吸收和转化二氧化碳，

减小二氧化碳的排放，有助于缓解温室效应，故D正确；故选A。

13.(2021.北京市高三综合能力测试)用可以与02化合生成NO,是自然界固氮的重要方式之一、

下图所示是以ImolN?和ImolOz，作为反应物的相应能量变化。判断下列说法不正确的是()

A.上图所示的反应中转移电子的物质的量为4moi

B.完全断开ImolNO中的化学键需吸收1264kJ能量

C.该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量

D.NO分解的热化学方程式为2NO(g)=N2(g)+O2(g)AH-lSOkJ.mol

【答案】B

【解析】A项，Imol氮气和Imol氧气反应生成2molNO,反应中转移电子的物质的量为4mol,

故A正确；B项，根据图示，完全断开2moiNO中的化学键需吸收I264kj能量，故B错误；C项,

根据图示，该反应断键吸收的能量是946+498=1444kJ,成键放出的能量是1264kJ,总反应吸热，所

以产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量，故C正确;D项，根据图示,N2(g)+Ch(g)=2N0(g)

AH=946kJ-mol1+498kJ-mol'1-1264kJ-mol-'=+180kJ-mol-1,所以NO分解的热化学方程式为

2NO(g)=N2(g)+O2(g)AH=-ISOkJ-mol',故D正确;故选B»

14.(2021•江苏苏州市高三调研)侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料，发生反应

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3j,+NH4Clo将析出的固体灼烧获取纯碱，向析出固体后的母液中加入

食盐可获得副产品氯化钱，通过以下两步反应可实现NH4cl分解产物的分离：

NH4Cl(s)+MgO(s)NH3(g)+Mg(OH)Cl(s)AH=+61.34kJmor1

Mg(OH)Cl(s)^'C:CHCl(g)+MgO(s)AH=+97.50kJmor1

下列说法不正确的是()

A.反应NH4cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的AH=+158.84kJmol"

B.两步反应的AS均大于0

C.MgO是NH4cl分解反应的催化剂

D.5.35gNH4cl理论上可获得标准状况下的HC1约2.24L

【答案】c

【解析】A项，由盖斯定律，两式相加可得：NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)AH=+158.84kJmor1,A

正确；B项，气体混乱度越大，S越大，则两步反应的AS均大于0,B正确；C项，MgO参与了

NHQ分解，不是催化剂，C错误；D项，5.35gNH£l的物质的量也三=上举一1=01mol,

M53.5g/mol

由反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g),可生成O.lmolHCL标准状况下体积为V=nVm=2.24L,D正确；

故选C。

15.(2020•浙江台州市选考科目教学质量评估)电解饱和食盐水的能量关系如图所示(所有数据均

在室温下测得)：

A//,

2CI(aq)---------------------------------------2Cl(g)

-2e-|A7/2|A//4

4

2Na*(aq)+2CI(aq)+2U2O(l)———2Na(aq)+Cl2(g)+2OII(aq)+2H2(g)

|AHS|AH7

I

2OH(#q)+2ir(aq)-------------------------------2OH(aq)+2H(aq)

下列说法不正确的是()

A.△H2<AH6

B.△”3>0△〃4<0

C.2H+(aq)+2C「(aq尸H2(g)+Cl2(g)WAH=AH2+AH3+AH4+AH6+AH7

D.中和热可表示为-0.5A45

【答案】A

【解析】A项，由题给示意图可知，过程2为溶液中氯离子失去电子转化为氯原子的吸热过程，

△20,过程6为溶液中氢离子得到电子生成氢原子的放热过程，△”6<0,则△，2>A“6,故A错

误；B项，由题给示意图可知，过程2为溶液中氯原子转化为气态氯原子的吸热过程，△”3>0,过

程4为氯原子形成氯气分子的放热过程，△乩<0,故B正确；C项，由盖斯定律可知，过程2+过程

3+过程4+过程6+过程7得到反应2H\aq)+2Cr(aq)=H2(g)+Cb(g)，则反应的焰变

AH=AH2+