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第1页专题九化学反应与能量题组一一、选择题1.[2022湖北，3分]硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：2NaHS(s)+CS2(l)⬚⬚Na2CS3(s)+H2S(g)下列说法正确的是(B)A.Na2CS3不能被氧化B.Na2CS3溶液显碱

性C.该制备反应是熵减过程D.CS2的热稳定性比CO2的高[解析]Na2CS3中的S为−2价，能被氧化，A项错误；由Na2CO3溶液为碱性可以推测Na2CS3溶液也为碱性，B项正确；该反应由固体和液体生成固体和气体，是熵增过程，C项错误；S原子半径比O原子大，C⬚⬚S键比C⬚⬚O键的键能小，故CS

2的热稳定性比CO2的低，D项错误。2.[2022北京，3分]由键能数据大小，不能解释下列事实的是(C)化学键C—HSi—HC⬚⬚OC—OSi—OC—CSi—Si键能/(kJ⋅mol−1)411318799358452346222A.稳定性：CH4>SiH4B.键长：C

⬚⬚O<C—OC.熔点：CO2<SiO2D.硬度：金刚石>晶体硅[解析]键能越大越稳定，A项不符合题意；键长越短键能越大，B项不符合题意；SiO2为共价晶体，熔点由共价键决定，CO2为分子晶体，熔点由范德华力决定，C项符合题意；金刚

石、晶体硅均为共价晶体，键能C—C>Si—Si，故硬度金刚石>晶体硅，D项不符合题意。【易错警示】共价键的强弱决定分子晶体的稳定性（化学性质），决定共价晶体的化学性质和熔沸点、硬度等物理性质。3.[2022浙江6月选考，2分]标准状态下，

下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O第2页能量/(kJ⋅mol−1)249218391000−136−242可根据HO(g)+HO(g)⬚⬚H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ⋅mol−1。下列说法不正确的是(C)A.H2的键能为4

36kJ⋅mol−1B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍C.解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2D.H2O(g)+O(g)⬚⬚H2O2(g)Δ𝐻=−143kJ⋅mol−1[解析]由气态时H、H2的相对

能量可知，H2的键能为218kJ⋅mol−1×2=436kJ⋅mol−1，A项正确；由表格中数据可知O2的键能为249kJ⋅mol−1×2=498kJ⋅mol−1，而H2O2中氧氧单键的键能为214kJ⋅mol−1，214kJ⋅mol−1

×2<498kJ⋅mol−1，B项正确；HOO中解离O—O键所需能量为249kJ⋅mol−1+39kJ⋅mol−1−10kJ⋅mol−1=278kJ⋅mol−1，H2O2中解离O—O键所需能量为214kJ⋅mol−1，C

项错误；𝛥𝐻=−136kJ⋅mol−1+242kJ⋅mol−1−249kJ⋅mol−1=−143kJ⋅mol−1，D项正确。4.[2022浙江1月选考，2分]相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷

（）的能量变化如图所示:下列推理不正确的是(A)A.2𝛥𝐻1≈𝛥𝐻2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比B.𝛥𝐻2<𝛥𝐻3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定C.3𝛥𝐻1<𝛥�

�4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键D.𝛥𝐻3−𝛥𝐻1<0,𝛥𝐻4−𝛥𝐻3>0,说明苯分子具有特殊稳定性第3页[解析]也含有两个碳碳双键,而2𝛥𝐻1<𝛥𝐻3,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目不一定成正比,A项错误;与加

氢分别生成时,𝛥𝐻2<𝛥𝐻3,说明稳定性较强,对比二者结构知,单双键交替的两个碳碳双键之间存在有利于物质稳定的相互作用,B项正确;3𝛥𝐻1<𝛥𝐻4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,C项正确;𝛥

𝐻3−𝛥𝐻1<0,𝛥𝐻4−𝛥𝐻3>0,说明苯分子较单双键交替的结构稳定,具有特殊的稳定性,D项正确。5.[2021江苏，3分]对于反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)𝛥𝐻=−116.4kJ⋅mol−1,下列说法正确的是(A)A.该反应的𝛥𝐻<0,𝛥𝑆<0

B.反应的平衡常数可表示为𝐾=𝑐2(NO)⋅𝑐(O2)𝑐2(NO2)C.使用高效催化剂能降低反应的焓变D.其他条件相同,增大𝑛(O2)𝑛(NO),NO的转化率下降[解析]A项，该反应的气体总物质的量减小，所以𝛥𝑆<0

，正确；B项，反应的平衡常数可表示为𝐾=𝑐2(NO2)𝑐2(NO)⋅𝑐(O2)，错误；C项，催化剂不可改变反应的焓变，错误；D项，增大𝑛(O2)𝑛(NO)，NO的转化率增大，错误。【易错警示】添加催化剂能降低反应的活化能，改变反应的路径，增大化学反应速率，但不改

变平衡转化率和焓变。6.[2021浙江6月选考，2分]相同温度和压强下，关于反应的𝛥𝐻，下列判断正确的是(C)A.𝛥𝐻1>0,𝛥𝐻2>0B.𝛥𝐻3=𝛥𝐻1+𝛥𝐻2第4页C.𝛥𝐻1>𝛥𝐻2,𝛥𝐻3>𝛥𝐻2D.𝛥𝐻2=𝛥�

�3+𝛥𝐻4[解析]、分别与H2发生加成反应，生成更稳定的环己烷，为放热反应，即𝛥𝐻1、𝛥𝐻2均小于0，A项错误；由盖斯定律知，前两个热化学方程式相加得不到第三个热化学方程式，即𝛥𝐻3≠𝛥𝐻1+𝛥𝐻2，B项错误；

中含2个碳碳双键，反应放出的热量更多，故𝛥𝐻1>𝛥𝐻2，苯生成环己烷为吸热反应，则𝛥𝐻3>𝛥𝐻2，C项正确；根据盖斯定律得𝛥𝐻3=𝛥𝐻2+𝛥𝐻4，D项错误。【技巧点拨】烯烃中含有碳碳双键，易与氢气发生加成反应生成更稳定的烷烃，物质能

量越低越稳定，因此烯烃与氢气的加成反应是放热反应。苯环结构的特殊性决定了苯环结构的稳定性，苯与氢气加成时，破坏了苯环结构的稳定性，因此苯与氢气的反应是吸热反应。7.[2021浙江1月选考，2分]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(D)A.428kJ⋅mol−1B.−428kJ⋅mol−1C

.498kJ⋅mol−1D.−498kJ⋅mol−1[解析]根据题表所给热化学方程式得，2×436kJ⋅mol−1+𝐸(O⬚⬚O)−2×2×463kJ⋅mol−1=−482kJ⋅mol−1，故𝐸(O⬚⬚O

)=498kJ⋅mol−1，故𝛥𝐻=−498kJ⋅mol−1，故选D。8.[2020北京，3分]依据图示关系，下列说法不正确的是(C)A.石墨燃烧是放热反应B.1molC（石墨）和1molCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,前者放热

多第5页C.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)𝛥𝐻=𝛥𝐻1−𝛥𝐻2D.化学反应的𝛥𝐻,只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关[解析]由题图知，石墨燃烧的𝛥𝐻1=−393.5kJ⋅mol−1，为放热反应，A项正确；根据题图知，1mol石墨完全燃烧转化为CO2

，放出393.5kJ热量，1molCO完全燃烧转化为CO2，放出283.0kJ热量，故石墨放热多，B项正确；由题图知，C(石墨,s)+O2(g)⬚⬚CO2(g)𝛥𝐻1、CO(g)+12O2(g)⬚⬚

CO2(g)𝛥𝐻2，根据盖斯定律，由第一个反应-第二个反应×2，可得C(石墨,s)+CO2(g)⬚⬚2CO(g)𝛥𝐻=𝛥𝐻1−2𝛥𝐻2，C项错误；根据盖斯定律，化学反应的𝛥𝐻取决于反应物和生成物的总能量的相对大小，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D项正确。

9.[2020浙江7月选考，2分]关于下列𝛥𝐻的判断正确的是(B)CO32−(aq)+H+(aq)⬚⬚HCO3−(aq)Δ𝐻1CO32−(aq)+H2O(l)⇌HCO3−(aq)+OH−(aq)𝛥𝐻2OH−(aq)+H+(aq)⬚⬚H2O(l)Δ𝐻3OH−(aq

)+CH3COOH(aq)⬚⬚CH3COO−(aq)+H2O(l)Δ𝐻4A.𝛥𝐻1<0𝛥𝐻2<0B.𝛥𝐻1<𝛥𝐻2C.𝛥𝐻3<0𝛥𝐻4>0D.𝛥𝐻3>𝛥𝐻4[解析]形成化学键要放出热量，𝛥𝐻1<0，第二个

反应是盐类的水解反应，是吸热反应，𝛥𝐻2>0，A项错误；𝛥𝐻1是负值，𝛥𝐻2是正值，𝛥𝐻1<𝛥𝐻2，B项正确；酸碱中和反应是放热反应，𝛥𝐻3<0，𝛥𝐻4<0，C项错误；第四个反应（醋酸是弱酸，电离吸热）放出的热量小于第三个反应，但𝛥𝐻3和𝛥𝐻4都是负值

，则𝛥𝐻3<𝛥𝐻4，D项错误。10.[2019海南，2分]根据图中的能量关系，可求得C—H的键能为(A)第6页A.414kJ⋅mol−1B.377kJ⋅mol−1C.235kJ⋅mol−1D.197kJ⋅mol−1[解析]根据

题图可知1molCH4分解变为1molC原子(g)和4molH原子(g)共吸收的能量是(75+717+864)kJ=1656kJ，则C—H键的键能为1656kJ÷4mol=414kJ⋅mol−1，故选A。11.[2019浙江4月选考，2分]MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca

、Mg):已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是(C)A.𝛥𝐻1(MgCO3)>𝛥𝐻1(CaCO3)>0B.𝛥𝐻2(MgCO3)=𝛥𝐻2(CaCO3)>0C.𝛥𝐻1(CaCO3)−𝛥𝐻1(Mg

CO3)=𝛥𝐻3(CaO)−𝛥𝐻3(MgO)D.对于MgCO3和CaCO3,𝛥𝐻1+𝛥𝐻2>𝛥𝐻3[解析]根据已知信息，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。由于𝑟(Mg2+)<𝑟(Ca2+)，所以MgCO3的离子键强于CaCO3，由于化学键

断裂需要吸热，故𝛥𝐻1(MgCO3)>𝛥𝐻1(CaCO3)>0，A项正确；由于𝛥𝐻2只与CO32−相关，故𝛥𝐻2(MgCO3)=𝛥𝐻2(CaCO3)>0，B项正确；根据能量关系图可知𝛥𝐻=𝛥𝐻1+𝛥𝐻2−𝛥𝐻3，由于𝛥�

�(MgCO3)≠𝛥𝐻(CaCO3)，故𝛥𝐻1(MgCO3)+𝛥𝐻2(MgCO3)−𝛥𝐻3(MgO)≠𝛥𝐻1(CaCO3)+𝛥𝐻2(CaCO3)−𝛥𝐻3(CaO)，而𝛥𝐻2(MgCO3)=𝛥𝐻2(CaCO3)，故𝛥𝐻1(MgCO3)−𝛥𝐻3(MgO)≠

𝛥𝐻1(CaCO3)−𝛥𝐻3(CaO)，𝛥𝐻1(CaCO3)−𝛥𝐻1(MgCO3)≠𝛥𝐻3(CaO)−𝛥𝐻3(MgO)，C项错误；由于𝛥𝐻+𝛥𝐻3=𝛥𝐻1+𝛥𝐻2，而𝛥𝐻>0，故𝛥𝐻1+𝛥𝐻2>

𝛥𝐻3，D项正确。第7页二、非选择题12.[2020浙江7月选考，4分]100mL0.200mol⋅L−1CuSO4溶液与1.95g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃，反应后最高温度为30.1℃。已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18J⋅g−

1⋅℃−1、溶液的密度均近似为1.00g⋅cm−3,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：（1）反应放出的热量𝑄=4.18×103J。[解析]根据𝑄=𝑐𝑚𝛥𝑡，反应放出的热量𝑄=4.18J⋅g−1⋅℃−1×

100mL×1.00g⋅cm−3×(30.1℃−20.1℃)=4.18×103J。（2）反应Zn(s)+CuSO4(aq)⬚⬚ZnSO4(aq)+Cu(s)的𝛥𝐻=−4.18×103/10000.100×0.200=−209kJ⋅mol−1（列式计算）。[解析]𝑛(CuSO4

)=0.1L×0.200mol⋅L−1=0.02mol，𝑛(Zn)=1.95g65g⋅mol−1=0.03mol，显然Zn过量，即0.02molZn和0.02molCuSO4反应放出的热量为4.18kJ，故反应Zn(s)+CuSO4(aq)⬚⬚

ZnSO4(aq)+Cu(s)的𝛥𝐻=−4.18kJ0.02mol=−209kJ⋅mol−1。题组二1.[2023浙江1月选考，3分]标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下［已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是(

C)A.𝐸6−𝐸3=𝐸5−𝐸2B.可计算Cl—Cl键能为2(𝐸2−𝐸3)kJ⋅mol−1C.相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ第8页D.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(

g)⬚⬚O2(g)+Cl(g)Δ𝐻=(𝐸5−𝐸4)kJ⋅mol−1[解析]根据历程Ⅰ，O3(g)+O(g)⇌2O2(g)的𝛥𝐻=(𝐸6−𝐸3)kJ⋅mol−1，根据历程Ⅱ，O3(g)+O(g)⇌2O2(g)的反应热𝛥𝐻=(

𝐸5−𝐸2)kJ⋅mol−1，则𝐸6−𝐸3=𝐸5−𝐸2，A项正确；根据图示，Cl(g)的相对能量为(𝐸2−𝐸3)kJ⋅mol−1，由于Cl2(g)的相对能量为0，故Cl2(g)⬚⬚Cl(g)+Cl(g)的𝛥𝐻=2(𝐸2−𝐸3)kJ⋅mol−

1，即Cl—Cl键能为2(𝐸2−𝐸3)kJ⋅mol−1，B项正确；历程Ⅱ使用了催化剂Cl，催化剂不能使平衡发生移动，则O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，C项错误；历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应为活化能最小的反应，即ClO(g)+O(g)⬚⬚O2(g)+Cl(g)𝛥𝐻

=(𝐸5−𝐸4)kJ⋅mol−1，D项正确。2.[2022重庆，3分]“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得𝛥𝐻4/(kJ⋅mol−1)为(C)A.+533B.+686C.+8

38D.+1143[解析]根据图示，可得：①NH4Cl(s)⬚⬚NH4+(g)+Cl−(g)𝛥𝐻1=+698kJ⋅mol−1、②NH4Cl(s)⬚⬚NH4+(aq)+Cl−(aq)𝛥𝐻2=+15kJ⋅mol−1、第9页③Cl−(g)⬚⬚Cl−(aq)�

�𝐻3=−378kJ⋅mol−1、④12(NH4)2SO4(s)⬚⬚NH4+(g)+12SO42−(g)𝛥𝐻4、⑤12(NH4)2SO4(s)⬚⬚NH4+(aq)+12SO42−(aq)𝛥𝐻5=+3kJ⋅mol−1、⑥12SO42−(g)⬚⬚12

SO42−(aq)𝛥𝐻6=−530kJ⋅mol−1。根据盖斯定律，由①−②+③，可得NH4+(aq)⬚⬚NH4+(g)𝛥𝐻=+305kJ⋅mol−1，同理，由④−⑤+⑥，可得NH4+(aq)⬚⬚NH4+(g)𝛥𝐻=𝛥𝐻4−533kJ⋅mol−1，则𝛥𝐻4−533kJ

⋅mol−1=+305kJ⋅mol−1，𝛥𝐻4=+838kJ⋅mol−1，C项正确。3.[2022广东，4分]在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度𝑐随反应时间𝑡的部分变化曲线如图，则(D)A.无催化

剂时，反应不能进行B.与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随𝑡的变化D.使用催化剂Ⅰ时，0∼2min内，𝑣(X)=1.0mol⋅L−1⋅min−1[解析]催化剂只能决定化学反

应快慢，不能决定反应是否发生，A项错误；由图像曲线变化规律可知，相同时间内，催化剂Ⅰ导致的浓度变化更大，则催化剂Ⅰ使反应活化能更低，B项错误；2min时，a曲线和催化剂Ⅱ曲线浓度变化的量相等，与反应中X、Y的化学计量数矛盾，a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓第10页度随𝑡的变化，

C项错误；使用催化剂Ⅰ时，0∼2min内，𝑣(X)=12𝑣(Y)=12×4.0mol⋅L−12min=1.0mol⋅L−1⋅min−1，D项正确。4.[2022浙江1月选考，2分]某课题组设计一种固定CO2的方法,原理如图。下列

说法不正确的是(C)A.反应原料中的原子100%转化为产物B.该过程在化合物X和I−催化下完成C.该过程仅涉及加成反应D.若原料用,则产物为[解析]图中总反应为,故反应原料中原子利用率是100%,A项正确;化合物X、I−在反应前后无变化,均为催化剂,B项正确;I−脱离的反应不是第11页

加成反应,C项错误;类比的反应特征,知,D项正确。【技巧点拨】对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，“入环”的物质是反应物，“出环”的物质是生成物，可快速得出总反应。5.[2021山东，4分]18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发

生水解，部分反应历程可表示为：能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是(B)A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步B.反应结束后，溶液中存在18OH−C.反应结束后，溶液中存在CH318OH第12页D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变[解析]根据图示，正向反应中反应

Ⅰ的活化能最大，为决速步，逆向反应中反应Ⅳ的活化能最大，为决速步，A项错误；根据题意，反应过程中存在快速平衡，发生反应Ⅱ，可得到18OH−，因此反应结束后，溶液中存在18OH−，B项正确；根据反应Ⅲ知，不可能得到CH318OH，C项错误；根据

图示，反应Ⅰ的活化能-反应Ⅱ的活化能+反应Ⅲ的活化能-反应Ⅳ的活化能等于图示总反应的焓变，D项错误。6.[2021浙江6月选考，2分]制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图（其中Ph—代表苯基）。下列说法不正确的是(D)A.可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯B.反应过程涉及氧化反应C.化合物3和4互

为同分异构体D.化合物1直接催化反应的进行[解析]由图中信息知，苯甲醛和甲醇、H2O2在化合物2的催化作用下反应生成苯甲酸甲酯，A项正确；结合图示可知化合物4在H2O2作用下生成化合物5，醇转化为酮，发生氧化反应，B项正确；化合

物3和化合物4的结构不同，但分子式相同(C11H13N3O)，二者互为同分异构体，C项正确；据图可知，化合物1在NaH作用下生成化合物2，化合物2再参与循环，故直接催化反应进行的是化合物2，D项错误。第13页7.[2021浙江1月选考，2分]在29

8.15K、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29.1J⋅K−1⋅mol−1、28.9J⋅K−1⋅mol−1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(B)A.B.C.D.第14页[解析]该反应为放热反应，故反应物的能量较高，排除C、D项；根据题给数据，可求出反应物[N2(g)+3H2(g

)]的比热容为115.8J⋅K−1⋅mol−1，生成物[2NH3(g)]的比热容为71.2J⋅K−1⋅mol−1，升高相同温度比热容大的物质吸收能量多，所以温度升高，反应物能量变化程度较大，故选B。8.[2020天津，3分]理论研究表明，在101kPa和298K下,HCN(g)⇌H

NC(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(D)A.HCN比HNC稳定B.该异构化反应的𝛥𝐻=+59.3kJ⋅mol−1C.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[解析]HNC的能量比HCN高，则稳定性较好的是HCN，A项正确；该异构化反应的𝛥𝐻=+59.3kJ⋅mol−1,为吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能，B、C项正确；使用催化剂能改变反应的历程，但是不影响反应的反应热，D项错误。