专题05-化学反应中的能量变化-(练)-原卷版

专题05化学反应中的能量变化1.（2021·浙江大学附属中学高三模拟）下列说法或表示方法正确的是()A．在稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热大于57.3kJB．等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多C．由C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.90kJ/mol可知，石墨没有金刚石稳定D．在101kPa时，2g的氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-285.8kJ/mol2.（2021·福建漳州市高三一模）碳单质在生产生活中用途广泛。炭黑可以活化氧分子得到活化氧(O＊)，活化氧可以快速氧化SO2，从而消除雾霾。其活化过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是A．活性炭可去除水中的悬浮杂质 B．生成活化氧的∆H>0C．活化过程中有水时的活化能降低了 D．氧化SO2的过程中，炭黑起催化作用3．（2021·吉林省东北师大附中高三模拟）已知化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中不正确的是()A．每生成2分子AB(g)吸收bkJ热量B．该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ/molC．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量D．断裂1molA-A和1molB-B键，吸收akJ能量4.（2021·吉林高三一模）热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂（Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100℃）。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是A．①为NN的断裂过程B．①③在高温区发生，②④⑤在低温区发生C．④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程D．使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应5.（2021·海南海口市高三模拟）根据如图所示的能量关系，下列说法正确的是（）A．反应中有极性键的断裂和生成B．2H（g）+2F（g）═2HF（g）△H4＞0C．|△H2+△H3|＝|△H4|D．△H1＝△H2+△H3+△H46．（2021·河北省唐山市第十一中学高三模拟）通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是（）①太阳光催化分解水制氢：2H2O（l）=2H2（g）＋O2（g）ΔH1＝＋571.6kJ·mol－1②焦炭与水反应制氢：C（s）＋H2O（g）=CO（g）＋H2（g）ΔH2＝＋131.3kJ·mol－1③甲烷与水反应制氢：CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）ΔH3＝＋206.1kJ·mol－1A．反应①中电能转化为化学能B．反应②为放热反应C．反应③使用催化剂，ΔH3减小D．反应CH4（g）=C（s）＋2H2（g）的ΔH＝＋74.8kJ·mol－17．（2021·湖北荆州市高三一模）下列说法不正确的是()A．稀与溶液混合时，其活化能接近于零，反应速率快，且该反应为放热反应B．反应在低温下能自发进行，说明该反应的C．已知，，则燃烧热的热化学方程式为D．已知，，则8.（2021·河北邯郸高三模拟）工业合成三氧化硫的反应为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)∆H=－198kJ/mol，反应过程可用如图模拟(表示O2，表示SO2，表示催化剂)。下列说法正确的是A．过程Ⅰ和过程Ⅳ决定了全部反应进行的程度B．过程Ⅱ为放热过程，过程Ⅲ为吸热过程C．催化剂可降低反应的活化能，从而使∆H减小D．1molSO2和1molO2反应，放出的热量小于99kJ9.（2021·湖南株洲市高三一模）石墨在一定条件下能转化为金刚石，其能量变化如图所示，其中E1=393.5kJ/mol，E2=395.4kJ/mol，下列说法正确的是()A．石墨转化为金刚石属于物理变化B．金刚石能量比石墨能量高1.9kJ/molC．金刚石的稳定性强于石墨D．E1表示1molC(s，石墨)所具有的总能量10．（2021·江苏南通市高三模拟）为减少温室气体的排放，科学家研究出以为催化剂，光热化学循环分解的反应，该反应机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。下列说法正确的是A．该反应中，光能和热能转化为化学能B．该过程中没有电子的转移C．使用作催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率D．分解反应的热化学方程式：11.（2021·湖南省高三零模）活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。自由基与反应过程的能量变化如图所示：下列说法正确的是()A．该反应为吸热反应B．产物的稳定性：C．该历程中最大正反应的活化能D．相同条件下，由中间产物z转化为产物的速率：12．（2021·辽宁高三模拟）氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析合理的是A．催化剂a表面发生了共价键的断裂和形成，但分子总数不变B．在催化剂b表面形成新的共价键时，存在微粒间的电子转移C．N2与H2反应生成NH3的原子利用率不足100%D．催化剂a、b能提高反应的平衡转化率13．（2021·山东省实验中学高三模拟）CO2催化重整CH4的反应：(Ⅰ)△H1，主要副反应：(Ⅱ)△H2＞0，(Ⅲ)△H3＜0。在恒容反应器中CH4和CO2按物质的量之比1:1充入气体，加入催化剂，测得反应器中平衡时各物质的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是A．△H1＞0B．若反应Ⅰ、Ⅲ消耗等量的CO2时，转移电子数之比为3:4C．300~580℃时，H2O的体积分数不断增大，是由于反应(Ⅲ)生成H2O的量大于反应(Ⅱ)消耗的量D．T℃时，在2.0L容器中加入1molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，测得CO2的平衡转化率为50％，则反应(I)的平衡常数小于114．（2021·湖南郴州市高三模拟）利用和制备的原理为：①②已知：A、B均为有机物，两个反应均能自发进行；NA代表阿伏加德罗常数。下列说法正确的是A．B为和制备的催化剂B．1mol与足量的B在一定条件下发生反应②，共转移2NA个电子C．反应①的反应物的总能量大于产物的总能量D．标准状况下，22.4L含NA个分子15．（2021·广东深圳市高三模拟）乙炔在Pd表面选择加氢的反应机理如图所示。其中吸附在Pd表面上的物种用*标注。下列有关说法正确的是()A．乙炔催化加氢反应为吸热反应B．该正反应历程中最大能垒(活化能)为85kJ/molC．Pd为固体催化剂，其表面积大小对催化效果无影响D．C2H2*+H*→C2H3*只有化学键的形成过程16．（2021·安徽合肥市高三模拟）煤和甲烷既是重要的常用燃料，又是重要的化工原料。根据题意，回答下列问题：I.煤制天然气过程中，存在多种化学反应，其中在煤气化装置中发生反应①：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)∆H=+135kJ•mol-1，而在水气变换装置中发生反应②：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)∆H=-41kJ•mol-1(1)煤气化前，需要通入一定量的氧气与碳发生燃烧反应，请利用平衡移动原理说明通入氧气的作用：______________________________。(2)写出碳和二氧化碳反应生成一氧化碳的热化学方程式___________________________________。(3)如图表示发生反应①后进入反应②装置的n(H2O)/n(CO)与反应②中CO平衡转化率、温度的变化关系。若n(H2O)/n(CO)为0.8，一定量的煤和水蒸气经反应①和反应②后，得到CO与H2的物质的量之比为1:3，则反应②所对应的温度是______________(填“T1”、“T2”或“T3”)。Ⅱ.甲烷重整技术主要是利用甲烷和其他原料来制备合成气(CO和h2混合气体)。现在常(见的重整技术有甲烷——二氧化碳重整、甲烷——水蒸气重整，其反应分别为CH4(g)+3CO2(g)⇌2H2O(g)+4CO(g)；CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)(4)甲烷——二氧化碳重整的催化转化原理如图所示：①过程(二)实现了含氢物种与含碳物种的分离，写出生成H2O(g)的化学方程式：________________________。②假设过程(一)和过程(二)中各步反应均转化完全，则下列说法正确的是_____(填序号)。a.过程(一)和过程(二)中均含有氧化还原反应b.过程(二)中使用的催化剂为Fe3O4和CaCO3C．若过程(一)投料比，可导致过程(二)中催化剂失效(5)通过计算机模拟甲烷——水蒸气重整实验测得，在操作压强为0.1Mpa、水碳比n(H2O)/n(CH4)为1.0，温度为900℃，反应达到平衡时，H2的物质的量分数为0.6。已知该反应的速率方程v=kP(CH4)·P-1(H2)，式中k为速率常数，P为气体分压，气体分压=总压×气体物质的量分数，则此时该反应速率v=_____(用含k的式子表示)；900℃时，该反应的压强平衡常数Kp=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算)。17．（2021·四川成都市高三一模）生产生活中氨及铵盐有重要用途，而汽车尾气中含NO、NO2则应降低其排放。(1)在20℃时，已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g)，正、逆反应活化能分别为akJ/mol、bkJ/mol；②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)，正、逆反应活化能分别为ckJ/mol、dkJ/mol；则4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)的ΔH为___________。(2)10.0L的密闭容器中，按物质的量比1：3投入氮气和氢气，发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0用传感器测得温度为T1、T2时容器中n(N2)随时间变化如表：时间物质的量n(N2)温度05min10min15min20minT10.1mol0.08mol0.062mol0.05mol0.05molT20.1mol0.07mol—xmol0.06mol①T2时，0~5min内NH3平均速率为v(NH3)=___________②T1时，该反应平衡常数为___________(列出计算式)；③x___________0.06(填“>”“<”或“=”)，原因是___________。(3)汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。反应机理如下[Pt(s)表示催化剂，右上角带“*”表示吸附状态]：I.NO+Pt(s)=NO*II.CO+Pt(s)=CO*III.NO*=N*+O*IV.CO*+O*=CO2+Pt(s)V.N*+N*=N2+Pt(s)VI.NO*+N*=N2O+Pt(s)经测定汽车尾气中反应物及生成物浓度随温度变化关系如图一和图二所