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第六单元化学反应与能量课练16化学反应中的能量变化练基础1．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想，原理如图所示。下列说法不正确的是()A．过程Ⅰ中太阳能转化为化学能B．过程Ⅱ中化学能转化为电能C．2mo

lH2与1molO2的能量之和小于2molH2O的能量D．H2O的分解反应是吸热反应2．已知：①S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1；②S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2；③2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)ΔH

3④2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH4；⑤SO2(g)＋2H2S(g)===3S(s)＋2H2O(l)ΔH5。下列关于上述反应焓变的判断不正确的是()A．ΔH1<ΔH2B．ΔH3<ΔH4C．ΔH5＝ΔH3－ΔH2D．2ΔH5＝3ΔH3－ΔH43．下列关于热化

学反应的描述中正确的是()A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol

－1B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋12O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJ·mol－1C.H2(g)的燃

烧热是285.8kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1D．葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol－1，则12C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·

mol－14．1mol白磷(P4，s)和4mol红磷(P，s)与氧气反应过程中的能量变化如图(E表示能量)。下列说法正确的是()A．P4(白磷，s)＝4P(红磷，s)ΔH＞0B．以上变化中，白磷和红磷反应的

活化能相等C．白磷比红磷稳定D．红磷燃烧的热化学方程式是4P(红磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)ΔH＝－(E2－E3)kJ·mol－1练高考5．[2021·浙江卷6月，21]相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是()A．ΔH1>0，ΔH2>0B．ΔH3＝ΔH

1＋ΔH2C．ΔH1>ΔH2，ΔH3>ΔH2D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH46．[2021·浙江卷1月，20]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—O键能/(kJ·mol－1)436463热化学方程式2H2(g)＋

O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol－1则2O(g)===O2(g)的ΔH为()A．428kJ·mol－1B．－428kJ·mol－1C．498kJ·mol－1D．－498kJ·mol－17．[2021·全国甲卷，28(1)]二氧

化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)该反应一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝＋41kJ·mol

－1②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH2＝－90kJ·mol－1总反应的ΔH＝________kJ·mol－1；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填标

号)，判断的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________

________________。8．[2021·广东卷，19(节选)]我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：a．CH4(g)＋CO2

(g)⇌2CO(g)＋2H2(g)ΔH1b．CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)ΔH2c．CH4(g)⇌C(s)＋2H2(g)ΔH3d．2CO(g)⇌CO2(g)＋C(s)ΔH4e．CO(g)＋H2(g)⇌H2O(g)＋C(s)ΔH5(1)根据盖斯定律，反应a的ΔH1＝_____

___(写出一个代数式即可)。(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有________。A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡

转化率D．降低反应温度，反应a～e的正、逆反应速率都减小(3)一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图1所示。该历程分________步进行，其中，第________步的正反应活化能最大。9．[2021·湖南卷，16(1)(2)]氨气中氢含量高，

是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。方法Ⅰ.氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据化学键NNH—HN—H键能E/(kJ·mol－1)946436.0390.8在一定温度下，利用催化

剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题：(1)反应2NH3(g)⇌N2(g)＋3H2(g)ΔH＝________kJ·mol－1；(2)已知该反应的ΔS＝198.9J·mol－1·K－1，在下列哪些温度下反应能自发进行？________(填标号)；A．25

℃B．125℃C．225℃D．325℃练模拟10．[2022·南通一轮]关于中和热，下列说法正确的是()A．在稀溶液中，任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量均为57.3kJB．测定中和热过程中，实验前用温度计测量

NaOH溶液的温度后，立刻测定盐酸的温度C．12H2SO4(aq)＋12Ba(OH)2(aq)===12BaSO4(s)＋H2O(l)，该反应ΔH＝－57.3kJ·mol－1D．中和热的测定实验中，可选

择50mL0.5mol·L－1稀盐酸和50mL0.55mol·L－1NaOH溶液进行实验11．[2022·大连质检]化学工作者通过密度泛函数理论研究CF3O2(一种自由基，结构可表示为)与NO的反应机理，其三个反应路径与相对能量的关

系如图所示，其中TS为过渡态物质，IM为中间体。下列说法正确的是()A．CF3O2中每个原子均满足8电子稳定结构B.稳定性：NO2＜NOOC．制约反应路径③反应速率的步骤是IM3―→TS5D．反应路径②的产物能量最低，反应最易进行12．[2022·连云港一轮]CO和H2在一定条件下可合成甲醇，

发生反应CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)，两种反应过程中能量的变化曲线如图中a、b所示，下列说法正确的是()A．该反应的活化能为510kJ·mol－1B．题述反应的ΔH＝－91kJ·mol－1

C．曲线b对应的反应过程的反应速率：第Ⅱ阶段＜第Ⅰ阶段D．曲线b对应的反应过程使用催化剂后降低了反应的活化能和ΔH13．[2021·开封质检]氨的催化氧化是工业制硝酸的基础。已知下列热化学方程式：①N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH1；②

N2(g)＋O2(g)⇌2NO(g)ΔH2＝＋180.5kJ·mol－1；③4NH3(g)＋5O2(g)⇌4NO(g)＋6H2O(g)ΔH3＝akJ·mol－1。某条件下，合成氨反应的能量变化曲线如图所示，部分化学键的键能数据如表所示。化学键H—HO===OH—O键能/(kJ·

mol－1)436.0497.3462.8下列说法正确的是()A．升高温度有利于提高合成氨反应的产率和反应速率B．氢气的燃烧热为240.95kJ·mol－1C．a＝－900.7D．向密闭容器中充入4molNH3和5mo

lO2，充分反应，放出的热量为|a|kJ一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题意。1．[2021·重庆育才中学月考]已知中和热的数值是57.3kJ·mol－1。下列反应物混合时，产生的热量等于57.3kJ的是()A．1mol·L－1稀盐

酸和1mol·L－1稀NaOH(aq)B.500mL2.0mol·L－1的HCl(aq)和500mL2.0mol·L－1的NaOH(aq)C．1L1mol·L－1HF(aq)和1L1mol·L－1稀氨水D．500mL2.0mol·L－1的HCN

(aq)和500mL2.0mol·L－1的NaOH(aq)2．合成氨原料中的H2可用甲烷在高温条件下与水蒸气反应制得。部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的ΔH数据如下表：物质ΔH/(kJ·mol－1)H2

(g)－285.8CO(g)－283.0CH4(g)－890.3已知1molH2O(g)转化生成1molH2O(l)时放出热量44.0kJ。下列CH4和水蒸气在高温下反应得到H2和CO的热化学方程式正确的是()A．CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH

1＝＋206.1kJ·mol－1B．CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH2＝－206.1kJ·mol－1C．CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋365.5kJ·mol－1D．CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋

3H2(g)ΔH4＝－365.5kJ·mol－13．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－14．化学反应放出或吸收的能量称为反应热。反应热(ΔH)又因化学反应的分类给予不同的名称。如我们学过的燃烧热(ΔHc)，又如由稳定单质化合生成1mol纯物质的热效应称为生成热(ΔHf)，断裂化学键时，所

吸收的能量称为键能(ΔHb)。下面两个图中的数据分别表示水与二氧化碳各1mol分解时能量变化的示意图，图中的各数据均以kJ为单位，下列说法正确的是()A．H2O(g)的生成热：ΔHf＝243kJ·mol－1B．CO(g)的燃烧

热：ΔHc＝－570kJ·mol－1C．O—H键的键能：ΔHb＝436kJ·mol－1D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－42kJ·mol－15．335℃时，在恒容密闭反应器中1.00molC10H18(l)催化脱氢的反应过程如下：反应1：C10

H18(l)⇌C10H12(l)＋3H2(g)ΔH1反应2：C10H12(l)⇌C10H8(l)＋2H2(g)ΔH2测得C10H12和C10H8的产率x1和x2(以物质的量分数计)随时间的变化关系及反应过程中能量的变化如图

所示。下列说法错误的是()A.使用催化剂能改变反应历程B．更换催化剂后ΔH1、ΔH2也会随之改变C．8h时，反应1、2都未处于平衡状态D．x1显著低于x2，是由于反应2的活化能比反应1的小，反应1生成的C10H12很快

转变成C10H86．以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的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．过程①中钛氧键断裂会释放能量B．该反应中，光能和热能转化为化学能C．使用TiO2作催化

剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率D．CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)ΔH＝＋30kJ·mol－17．工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)。已知在25℃时：①C(s)＋12O2(g)===

CO(g)ΔH1＝－111kJ·mol－1②H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH2＝－242kJ·mol－1③C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH3＝－394kJ·mol－1下列说法不正确的是()A．25℃时，C

O(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1B.增大压强，反应①的平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小C．反应①达到平衡时，每生成1molCO的同时生成0.5molO2D．反应②断开2molH2和1molO2中的化学键所吸收的能量比形成4molO—

H键所放出的能量少484kJ8．挥发性有机物(VOCs)对环境易造成污染，VOCs催化燃烧处理技术具有净化率高、燃烧温度低、无明火、不会有NOx等二次污染物产生等优点。图甲是VOCs处理过程中固体催化剂的催化原理，图乙是反应过程中的能

量变化图。下列叙述不正确的是()A．图甲中固体催化剂表面既有化学键断裂，也有化学键形成B．图甲中固体催化剂不能提高VOCs的平衡转化率C．图乙中曲线Ⅱ使用了固体催化剂，反应活化能降低D．VOCs催化氧化过程中所有反应均为放热反应9.氮及其化

合物的转化过程如图1所示，其中图2为反应①过程中能量变化的曲线图。下列分析合理的是()A．N2和H2被吸附在催化剂a表面发生反应B．反应①的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝＋92kJ·mol－1C．反应②中，转移1.25mol电子时消耗NH

3的体积为5.6LD．催化剂a、b能提高反应速率和平衡转化率10．已知：1molC(s)燃烧生成CO(g)放出110.4kJ热量，Cu2O与O2反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是()A．C(s)的燃烧热为110.4kJ·m

ol－1B．1molCuO分解生成Cu2O放出73kJ热量C.反应2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)的活化能为640kJ·mol－1D．足量炭粉与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式为C(s)＋2CuO(s)===Cu2O(s)＋CO(g)Δ

H＝＋35.6kJ·mol－1二、非选择题：本题共3小题。11．氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。(1)已知：①Cl2(g)＋2NaOH(aq)===NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)ΔH1＝－101.1kJ·mol－1②3NaClO(aq)===NaClO3(aq)

＋2NaCl(aq)ΔH2＝－112.2kJ·mol－1则反应3Cl2(g)＋6NaOH(aq)===5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)的ΔH＝________kJ·mol－1。(2)几种含氯离子的相对能量如表所示：离子Cl－(

aq)ClO－(aq)ClO－2(aq)ClO－3(aq)ClO－4(aq)相对能量/(kJ·mol－1)0601016338①在上述五种离子中，最稳定的离子是________(填离子符号，下同)，最不稳定的离子是________。②写出ClO－3反应生成ClO－4和Cl－的热化学方

程式：_________________________________________________________________________________________________。(3)以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高

效益，减少污染。反应如下：4HCl(g)＋O2(g)=====CuO/CuCl22Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.4kJ·mol－1上述反应在同一反应器中，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使

HCl转化率接近100%。其基本原理如图所示：已知过程Ⅰ的反应为2HCl(g)＋CuO(s)=====CuO/CuCl2CuCl2(s)＋H2O(g)ΔH1＝－120.4kJ·mol－1①过程Ⅱ反应的热化学方程式为____

_____________________________________________________________________________________________________

___________。②过程Ⅰ流出的气体通过稀NaOH溶液(含少量酚酞)进行检测，氯化初期主要为不含HCl的气体，判断氯化结束时溶液的现象为______________________________________________________________________________

___________________________________。12．(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：反应Ⅰ：2NH3(g)＋CO2

(g)⇌NH2COONH4(s)ΔH1反应Ⅱ：NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH2＝＋72.49kJ·mol－1总反应：2NH3(g)＋CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH3＝－86.98kJ·mol－1则反应Ⅰ的Δ

H1＝________kJ·mol－1。(2)氢气可将CO2还原为甲烷，反应为CO2(g)＋4H2(g)⇌CH4(g)＋2H2O(g)。ShyamKattel等结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在Pt/S

iO2催化剂表面用“·”标注，Ts表示过渡态。物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会________(填“放出热量”或“吸收热量”)；反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为__________________________。(3)已知CO(g)、CH4(g)、CH3

CHO(l)的燃烧热分别为283.0kJ·mol－1、890.31kJ·mol－1、1167.9kJ·mol－1，则乙醛的分解反应CH3CHO(l)⇌CH4(g)＋CO(g)的ΔH＝________。13．

(1)中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应，反应过程如图。催化剂中添加助剂Na、K、Cu(也起催化作用)后可改变反应的选择性。下列说法正确的是________。a．第ⅰ步所发生的反应为CO2＋H2⇌CO＋H2Ob．第ⅰ步反应的活化能低于第ⅱ步反

应的活化能c．Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小d．添加不同助剂后，各反应的平衡常数不变加入助剂K能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是________________________________________________________________

__________________________________。(2)复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解制氢气，原理如下：①MnFe2O4(s)===MnFe2O(4－x)(s)＋x2O2(g)ΔH1②Mn

Fe2O(4－x)(s)＋xH2O(g)===MnFe2O4(s)＋xH2(g)ΔH2③2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)ΔH3则：ΔH3与ΔH1、ΔH2的关系：ΔH3＝________。(3)利用H2S代替H2O通过热化学循环可高

效制取H2，原理如图所示。①“Bunsen反应”的离子方程式为________________________________________________________________________________

_________________________________。②已知键能E(I—I)＝152.7kJ·mol－1，E(H—H)＝436.0kJ·mol－1，E(H—I)＝298.7kJ·mol－1，HI气体分解为碘蒸气和氢气的热化学方程式为_________

_______________________________________________________________________________________________。③上述循环过程的总反应方程式为____________________________________

______________________________________________________________________________。