考点专练17 化学反应与能量变化两年高考真题演练1.(2022·上海化学，8)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＋O2＋QD．反应物的总能量高于生成物的总能量2．(2022·北京理综，9)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是( )A．CO和O生成CO2是吸热反应B．在该过程中，CO断键形成C和OC．CO和O生成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程3．(2022·海南化学，4)标准状态下，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436kJ·mol－1、463kJ·mol－1和495kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是( )A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝－485kJ·mol－1B．H2O(g)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋485kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋485kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－485kJ·mol－14．(2022·海南化学，8)某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是(双选)( )A．反应过程a有催化剂参与\nB．该反应为放热反应，热效应等于ΔHC．改变催化剂，可改变该反应的活化能D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E25．(1)[2022·课标全国Ⅰ，28(3)]已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11kJ·mol－1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________________kJ。(2)[2022·海南化学，16(3)]由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1molN2，其ΔH＝________kJ·mol－1。(3)(2022·浙江理综，28)已知：乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：CH2CH3(g)CHCH2(g)＋H2(g)化学键C—HC—CC===CH—H键能/kJ·mol－1412348612436计算上述反应的ΔH＝________kJ·mol－1。(4)[2022·安徽理综，27(4)]NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是_________________________________________________________________________________________________________。6．[2022·大纲全国卷，28(1)]化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6℃和76℃，AX5的熔点为167℃。室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5，放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为__________________________________。7．[2022·安徽理综，25(3)]CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每消耗1molCuCl(s)，放热44.4kJ，该反应的热化学方程式是_____________________。\n考点专练17 化学反应与能量变化一年模拟试题精练1.(2022·宁夏银川期末，4)用玻璃棒迅速搅拌如图一所示装置内(小烧杯与玻璃片之间有一薄层水)的固体混合物。稍后手拿起烧杯时发现玻璃片与烧杯粘结在一起。下列有关该反应的说法中正确的是( )A．反应中有化学能转化为热能B．反应中的能量关系如图二C．是吸热反应D．化学键的总键能：反应物<生成物2．(2022·杭州期末，3)根据如图所示的反应判断，下列说法中错误的是( )A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B．该反应的焓变大于零C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D．由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应3．(2022·南京质检，4)化学反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是( )A．该反应是吸热反应B．断裂1molH—H键和1molCl—Cl键时能放出xkJ的能量C．断裂2molH—Cl键时需要吸收ykJ的能量D．2molHCl(g)的总能量高于1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量4．(2022·湖南株洲一次质检，7)下列有关反应热的说法正确的是( )A．在化学反应过程中，吸热反应需不断从外界获得能量，放热反应不需从外界获得能量B．甲烷的燃烧热ΔH＝－890kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4\n(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890kJ·mol－1C．已知常温常压下：HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则有：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6kJ·mol－1D．已知：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－Q1kJ·mol－1，S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－Q2kJ·mol－1，则Q1<Q25．(2022·湖南怀化期末，5)下列推断正确的是( )A．由H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1，可知含1mo1CH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量为57.3kJB．由C(石墨，s)C(金刚石，s) ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，可知石墨比金刚石更稳定C．由N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4kJ·mol－1，可知将1molN2(g)和3molH2(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为92.4kJD．由ΔG＝ΔH－TΔS可知，所有的放热反应都能自发进行6．(2022·江苏盐城质检，18)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。Ⅰ.已知：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184kJ·mol－1(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是___________________________________________________________________________________。(2)断开1molH—O键所需能量为________kJ。Ⅱ.已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.2kJ·mol－1 ①CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋247.4kJ·mol－1 ②又知CH4的燃烧热为890.3kJ·mol－1。(1)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式：________________________________________________________________________。(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为________________________________________________________________________。参考答案考点专练17 化学反应与能量变化\n【两年高考真题演练】1．D2．C [A项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ和状态Ⅲ知，CO和O生成CO2是放热反应，错误；B项，由状态Ⅱ知，在CO与O生成CO2的过程中CO没有断键形成C和O，错误；C项，由状态Ⅲ及CO2的结构式COO知，CO2分子中存在碳氧极性共价键，正确；D项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ(CO和O)和状态Ⅲ(CO2)分析，状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O原子反应生成CO2的过程，错误。]3．D [根据“H—H，H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436kJ·mol－1，463kJ·mol－1，495kJ·mol－1”，可以计算出2molH2和1molO2完全反应生成2molH2O(g)产生的焓变是436kJ·mol－1×2＋495kJ·mol－1×1－463kJ·mol－1×4＝－485kJ·mol－1，所以该过程的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－485kJ·mol－1，D正确。]4．BC [A项，由图可知，反应过程a需要的活化能比b要高，所以a没有催化剂参与，错误；B项，由图可知，该反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，反应的热效应等于反应物与生成物能量之差，即ΔH，正确；C项，使用催化剂，改变了反应进行的途径，降低了反应的活化能，正确。]5．解析 (1)形成1molH2(g)和1molI2(g)共放出436kJ＋151kJ＝587kJ能量，设断裂2molHI(g)中化学键吸收2akJ能量，则有2a－587＝11，得a＝299kJ。[另解：ΔH＝2E(H—I)－E(H—H)－E(I—I)，2E(H—I)＝ΔH＋E(H—H)＋E(I—I)＝11kJ·mol－1＋436kJ·mol－1＋151kJ·mol－1＝598kJ·mol－1，则E(H—I)＝299kJ·mol－1]。(2)根据题给的能量变化图像可知，由N2O与NO反应生成氮气和二氧化氮的反应热为(209－348)kJ·mol－1＝－139kJ·mol－1。(3)设“C”部分的化学键键能为akJ·mol－1，则ΔH＝(a＋348＋412×5)kJ·mol－1－(a＋612＋412×3＋436)kJ·mol－1＝124kJ·mol－1。(4)由于0.1molNaBH4放出21.6kJ的热量，所以1molNaBH4反应放出216kJ的热量，正确的热化学方程式为NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g) ΔH＝－216kJ/mol。答案 (1)299 (2)－139 (3)124(4)NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g) ΔH＝－216kJ/mol6．解析 根据题目信息可知，室温时AX3为液态、X2为气体、AX5为固体，其热化学方程式为AX3(l)＋X2(g)===AX5(s) ΔH＝－123.8kJ·mol－1。答案 AX3(l)＋X2(g)===AX5(s) ΔH＝－123.8kJ·mol－17．解析 根据题意可写出化学方程式为4CuCl＋O2===2CuCl2＋2CuO；根据题中数据知，消耗4molCuCl(s)放热为44.4kJ×4＝177.6kJ，故该反应的热化学方程式为：4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6kJ·mol－1。答案 4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6kJ·mol－1【一年模拟试题精练】1．C [由“玻璃片与烧杯粘结在一起”知水结冰了，说明烧杯内发生的反应导致容器周围温度下降，则该反应为吸热反应，故反应物总能量低于生成物总能量，反应中有热能转化为化学能，A、B、D项错误，C项正确。]2．D [碳酸钙受热分解的反应是吸热反应，焓变大于零，故CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，A、B项说法正确；在CaCO3中，Ca2＋和CO之间存在离子键，CO中C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成放出能量，C项说法正确；需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧需要加热，但该反应是放热反应，D项说法错误。]3．C [由图示可知：1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量高于2molHCl(g)的总能量，\n故该反应为放热反应，A项、D项错误；断裂化学键时需要吸收能量，B项错误、C项正确。]4．D [有的放热反应刚开始发生时也需要从外界获得能量，A选项错误；燃烧热是指25℃、101kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，此处应生成液态水，B选项错误；硫酸与氢氧化钡溶液反应，除H＋与OH－反应放出热量外，SO与Ba2＋反应也会放出热量，即ΔH<－114.6kJ·mol－1，C选项错误；物质由固态变成气态要吸收热量，由第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可知S(s)===S(g) ΔH＝Q2－Q1>0，故Q2>Q1，D选项正确。]5．B [A项，CH3COOH是弱电解质，电离是要吸收热量，错误；B项，石墨的能量低更稳定，正确；C项，合成氨是可逆反应，1molN2不能完全反应，错误；D项，只有ΔG<0才能自发，所以ΔH<0，若ΔS>0，一定能自发，若ΔS<0，则取决于T，错误。]6．解析 Ⅰ.(1)根据盖斯定律，由第一个热化学方程式＋第二个热化学方程式×2可得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－115.6kJ·mol－1－184kJ·mol－1×2＝－483.6kJ·mol－1。(2)反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)发生过程中断裂2molH—H键和1molO===O键，形成4molH—O键，则2E(H—H)＋E(O===O)－4E(H—O)＝－483.6kJ·mol－1，E(H—O)＝kJ·mol－1＝462.9kJ·mol－1，即断开1molH—O键所需能量为462.9kJ。Ⅱ.(1)由CH4的燃烧热为890.3kJ·mol－1可得甲烷完全燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3kJ·mol－1。(2)根据盖斯定律，由①×2－②即可得到CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0kJ·mol－1。答案 Ⅰ.(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6kJ·mol－1(合理即可)(2)462.9Ⅱ.(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3kJ·mol－1(2)CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0kJ·mol－1
