1、高考化学三轮复习专题化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化1已知下列热化学方程式：(1)CH3COOH(l)2O2(g)= 2CO2(g)2H2O(l)H1870.3 kJ/mol(2)C(s)O2(g)= CO2(g)H2393.5 kJ/mol(3)H2(g)O2(g)= H2O(l)H3285.8 kJ/mol则反应2C(s)2H2(g)O2(g)= CH3COOH(l)的焓变为().A488.3 kJ/mol B244.15 kJ/mol C488.3 kJ/mol D244.15 kJ/mol【答案】A【解析】由盖斯定律可知，（2）2+（3）2-（1）可得热化学方程式2C（s）+2
2、H2（g）+O2（g）CH3COOH（l），则H=2H2+2H3-H1=2（-393.5kJ/mol）+2（-285.8kJ/mol）-（-870.3kJ/mol）=-488.3KJ/mol，故选A。2臭氧层中臭氧分解过程如图所示，下列说法正确的是A催化反应均为放热反应BE1是催化反应对应的正反应的活化能，（E2+H）是催化反应对应的逆反应的活化能。C决定O3分解反应速率的是催化反应。D温度升高，总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度，且平衡常数增大。【答案】B【解析】A从图上可知，反应中生成物能够高于反应物，是吸热反应，故A错误；B据图可知E1为催化反应中反应物断键吸收的能量，
3、即催化反应对应的正反应的活化能，E2+H为催化反应生成物成键时释放的能量，即催化反应对应的逆反应的活化能，故B正确；C决定总反应速率的是慢反应，活化能越大反应越慢，据图可知催化反应的正反应活化能更大，反应更慢，所以催化反应决定臭氧的分解速率，故C错误；D据图可知总反应的反应物能量高于生成物的能量，所以总反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度，平衡常数减小，故D错误；故答案为B。32019年9月，我国科研人员研制出TiHFe双温区催化剂，其中TiH区域和Fe区域的温度差可超过100。TiHFe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化
4、剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是 ()A在高温区发生，在低温区发生B该历程中能量变化最大的是2.46eV，是氮分子中氮氮三键的断裂过程C在高温区加快了反应速率，低温区提高了氨的产率D使用TiHFe双温区催化合成氨，不会改变合成氨反应的反应热【答案】B【解析】A为催化剂吸附N2的过程，为形成过渡态的过程，为N2解离为N的过程，以上都需要在高温时进行，目的是加快反应速率；而为了增大平衡产率，需要在低温下进行，故A正确；B由图可知，历程中能量变化最大的是2.46eV，该过程为N2的吸附过程，氮氮三键没有断裂，故B错误；C升高温度可提高反应速率，所以高温区加快了反应速率，但合成氨的反应为放热反
5、应，所以低温区可提高氨的产率，故C正确；D催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的始态和终态，即不能改变反应的反应热，故D正确；故答案为B。4（2020高考江苏卷T8）反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是A该反应 、B该反应的平衡常数C高温下反应每生成1 mol Si需消耗D用E表示键能，该反应【答案】B【解析】ASiCl4、H2、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵增，即S0，故A错误；B根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K=,故B正确；C.题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用22.4Lmol1计算，故C错误；
6、DH=反应物键能总和生成物键能总和，即H=4E(SiCl)2E(HH)4E(HCl) 2E(SiSi)，故D错误； 答案为B。5已知A转化为C和D分步进行：A(g)B(g)+2D(g)B(g)C(g)+D(g)，其反应过程能量如图所示，下列说法正确的是（ ）A1molA(g)的能量低于1molB(g)的能量BB(g)C(g)+D(g) H=Ea4-Ea3C断裂1molA(g)化学键吸收的热量小于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量D反应过程中，由于Ea30，故H=Ea3-Ea4，B错误；C. 从图中可知，A转化为C和D为吸热反应，断裂1molA(g)化学键吸收的热量应大于形
7、成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量，C错误；D. 从反应过程的图像中可知， Ea3Ea1，活化能越低，反应速率越快，故反应速率大于反应，气体B很难大量积累，D正确；答案选D。6下列过程都与热量变化有关，其中表述不正确的是ACO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则表示CO(g)燃烧反应的热化学方程式为CO (g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ/molB稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol，则表示稀硫酸与稀氢氧化钡溶液发生反应的热化学方程式为H2SO4（aq）+Ba(OH)2（aq）=BaSO4（s）+H2O（l）H=57.3 kJ/m
8、olC铝热反应是放热反应，但需要足够的热量才能使反应发生D水的电离过程是吸热过程，升高温度，水的离子积增大、pH减小【答案】B【解析】A项、燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，表示CO（g）燃烧热的热化学方程式为CO (g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ/mol，故A正确；B项、中和热是稀强酸溶液和稀强碱溶液恰好反应生成1mol水放出的热量，因SO42-和Ba2+反应生成BaSO4沉淀会放出热量，所以反应热小于57.3kJ/mol，故B错误；C项、铝热反应是放热反应，但需要足够的热量，高温条件下才能发生反应，故C正确；D项、水的电离过程是吸热过程，升高温度，
9、平衡向右移动，溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大，水的离子积常数增大，溶液pH减小，故D正确；故选B。7如图是某反应的能量关系图，下列叙述错误的是()A反应物总能量高于生成物的总能量B曲线b是使用了催化剂的能量变化曲线C反应的热化学方程式为：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)+115.6kJD若反应生成2mol液态水，放出的热量低于115.6kJ【答案】D【解析】A由图看出反应物总能量高，生成物总能量低，反应物总能量高于生成物总能量，故A正确；B使用催化剂能降低反应所需活化能，则b为使用催化剂的图象，a为未使用催化剂的图象，故B正确；C反应物为：4HCl(g)+O2(g
10、)，生成物为：2Cl2(g)+2H2O(g)，反应放出热量为115.6kJ，所以热化学方程式为：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)+115.6kJ，故C正确；D若生成2mol液态水，液态水比气态水能量低，放热会更多，放出的热量高于115.6kJ，故D错误；答案选D。825时，一定量的甲烷与a L（已折合成标准状况）空气的混合气体充分反应，甲烷恰好完全燃烧，恢复至25时，放出b kJ的热量。假设空气中氧气的体积分数是15，则下列表示甲烷燃烧热的热化学方程式正确的是ABCD【答案】C【解析】空气中氧气的体积为L，则甲烷体积为L，物质的量为mol。mol甲烷燃烧放出热量b kJ
11、，则1 mol甲烷燃烧放出热量kJ。燃烧热规定生成稳定的氧化物,即H2O(l)，且放热反应的焓变为负值，故C正确；92mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）AH1=H2+H3+H4+H5+H6+H7BH4的值数值上和Cl-Cl共价键的键能相等CH70，且该过程形成了分子间作用力DH5H5【答案】C【解析】A由盖斯定律可得，H1=H2+H3+H4+H5+H6+H7，A正确；BH4为破坏1molCl-Cl共价键所需的能量，与形成1molCl-Cl共价键的键能在数值上相等，B正确；C物质由气态转化为固态，放热，则H70，且该过程形成了离子键，C不正确；DCl转化为
12、Cl-，获得电子而放热，则H5H5，D正确；故选C。10已知：I2(g)H2(g)2HI(g)H19.48 kJ/molI2(s)H2(g)2HI(g)H226.48 kJ/mol下列判断正确的是()A254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放热9.48 kJBI2(g)=I2(s)H17.00 kJ/molC固态碘的稳定性比气态碘的稳定性高D1 mol固态碘和1 mol气态碘分别与氢气完全反应，前者断裂的II键更多【答案】C【解析】A. 254 g I2(g)和2 g H2(g)的物质的量均为1mol，由I2(g)H2(g)2HI(g)H19.48 kJ/mol可知，若这些反应物
13、完全转化为生成物，则可放热9.48 kJ，由于该反应是可逆反应，反应物不能转化为生成物，反应放热少于9.48 kJ， A项错误；B.根据盖斯定律，得：I2(g)=I2(s)H35.96 kJ/mol，B项错误；C. 由上述热化学方程式可知，在相同条件下，固态碘能量低于气态碘，故固态碘的稳定性比气态碘的稳定性高，C项正确；D. 1 mol固态碘和1 mol气态碘均含有1 mol II键，分别与氢气完全反应，两者断裂的II键相同，D项错误。故选C。11下列热化学方程式正确的是(注:H的绝对值均正确)AC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g);H=-1367.0kJ/mol(
14、燃烧热)BNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);H=-57.3kJ(中和热)CS(s)+O2(g)=SO2(g);H=-269.8kJ/mol(反应热)D2NO2=O2+2NO;H=+116.2kJ/mol(反应热)【答案】C【解析】A. 燃烧热是25、101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，此时的水应为液体，因此反应热不是燃烧热，故A错误；B. H的单位是kJmol1，故B错误；C. 符合书写热化学反应方程式的要求，故C正确；D. 没有写上状态，故D错误；答案：C。12甲烷燃烧时的能量变化如图，有关说法正确的是（ ）A图1中反应为：C
15、H4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=+890.3kJ/molB图2中反应为：CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) H=607.3kJ/molC由图可以推得：CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=283kJ/molD由图可以推知：等物质的量的CO2和CO，CO2具有的能量高【答案】C【解析】A根据图像分析，反应物的总能量高于生成物总能量，则图1中反应为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ/mol，A错误；B根据图像分析，生成物水的状态是液态，则图2中反应为：CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)
16、 H=607.3kJ/mol，B错误；CCO(g)+O2(g)=CO2(g) 的焓变可根据CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ/mol和反应H=283kJ/mol，CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) H=607.3kJ/mol求出焓变H=283kJ/mol，C正确；DCO(g)+O2(g)=CO2(g) H=283kJ/mol，该反应放热，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以等物质的量的CO2和CO，CO具有的能量高，D错误；故选C。13炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如
17、图所示。活化氧可快速氧化 SO2。下列说法错误的是：A每活化一个氧分子放出 0.29 eV 能量B水可使氧分子活化反应的活化能降低 0.18 eVC氧分子的活化是氧氧共价键的断裂与碳氧共价键的生成过程D无水条件下该过程的活化能为 1.04 eV【答案】D【解析】A. 根据能量变化图分析，氧气最终变成活化氧，体系能量降低，则每活化一个氧气分子放出0.29eV能量，A项正确；B. 反应过程中存在多步反应的活化能，根据能量变化图分析，整个反应的活化能应是活化能较大的，则没有水加入的反应活化能E=0.75eV，有水加入反应的活化能E=0.57eV，所以水可以使氧分子活化反应的活化能降低0.75eV-0
18、.57eV=0.18eV，B项正确；C. 根据能量变化图和题意，氧分子活化过程中氧氧的断裂，生成碳氧键，所以氧分子的活化是氧氧的断裂与碳氧键的生成过程，C项正确；D. 根据能量变化图分析，整个反应的活化能应是活化能较大的，则没有水加入的反应活化能E=0.75eV，D项错误；答案选D。14以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下： 相关反应的热化学方程式为：反应I：SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l)2HI(aq) + H2SO4(aq)；H1=213 kJmol-1反应II：H2SO4(aq) SO2(g) + H2O(l) +1/2O2(g)；
19、H2= +327 kJmol-1反应III：2HI(aq) H2(g) + I2(g)； H3= +172 kJmol-1下列说法不正确的是（ ）A该过程实现了太阳能到化学能的转化BSO2和I2对总反应起到了催化剂的作用C总反应的热化学方程式为：2H2O(l)2H2(g)+O2(g)；H= +286 kJmol-1D该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的H不变【答案】C【解析】A、通过流程图，反应II和III，实现了太阳能到化学能的转化，故A说法正确；B、根据流程总反应为H2O=H21/2O2，SO2和I2起到催化剂的作用，故B说法正确；C、反应I+反应II+反应III，得到H2O(l
20、)=H2(g)1/2O2(g) H=(213327172)kJmol1=286kJmol1，或者2H2O(l)=2H2(g)O2(g) H=572kJmol1，故C说法错误；D、H只与始态和终态有关，该过程降低了水分解制氢的活化能，H不变，故D说法正确。15甲烷燃烧时的能量变化如图，有关描述错误的是()A反应和反应均为放热反应B等物质的量时，CO2具有的能量比CO低C由图可以推得：2CO(g)+O2(g)2CO2(g)+283 kJD反应的热化学方程式：CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)+607.3 kJ【答案】C【解析】A从图像可以看出，甲烷燃烧后释放能量，故都是放热反应，反
21、应和反应均为放热反应，故A正确；B从图像可以看出CO2具有的能量比CO低，故B正确；CCH4(g)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(l) +607.3 kJ，CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) +890.3 kJ，-得到CO(g)+O2(g)=CO2(g)+283 kJ，故C错误；D根据图示，反应的热化学方程式：CH4(g)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(l)+607.3 kJ，故D正确；答案选C。16某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是A反应过程a有催化剂参与B该反应为吸热反应，热效应等于HC改变催化剂，可改变该反应的活化能D有催化剂的条件下，反应的
22、活化能等于E1+E2【答案】C【解析】A催化剂能降低反应的活化能，故b中使用了催化剂，故A错误；B反应物能量高于生成物，为放热反应，H=生成物能量-反应物能量，故B错误；C不同的催化剂，改变反应的途径，反应的活化能不同，故C正确；D催化剂不改变反应的始终态，焓变等于正逆反应的活化能之差，图中不能确定正逆反应的活化能，故D错误；故选C。17多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图，我国学者发现TC时，甲醇（CH3OH）在铜基催化剂上的反应机理如下：反应I： CH3OH(g)CO(g)2H2 (g) H1akJ/mol反应： CO(g)H2O(g)CO2 (g)H2 (g) H2-
23、bkJ/mol (b0)总反应： CH3OH(g)H2O(g)CO2 (g)3H2(g)H3 ckJ/mol下列有关说法中正确的是()A反应I是放热反应B1mol CH3OH(g)和H2O(g)的总能量大于1mol CO2(g)和3mol H2(g)的总能量Cc0D优良的催化剂降低了反应的活化能，并减少H3，节约了能源。【答案】C【解析】A选项，根据图象可知反应I是生成物能量大于反应物能量，因此为吸热反应，故A错误；B选项，根据图象可知1mol CH3OH(g)和H2O(g)的总能量小于1mol CO2(g)和3mol H2(g)的总能量，故B错误；C选项，1mol CH3OH(g)和H2O(
24、g)的总能量小于1mol CO2(g)和3mol H2(g)的总能量，是吸热反应，因此c0，故C正确；D选项，优良的催化剂降低了反应的活化能，焓变不变，焓变只能由反应物和生成物总能量决定，故D错误。综上所述，答案为C。18已知：1mol晶体硅中含有2molSiSi键。Si(s)O2(g)=SiO2(g) H，其反应过程与能量变化如图所示。化学键SiOO=OSiSi断开1 mol共价键所需能量/kJ460500176下列说法中正确的是（ ）A晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能 B二氧化硅稳定性小于硅的稳定性CH988kJmol1 DH(ac)kJmol1【答案】C【解析】A项，晶体硅光伏发电是将
25、太阳能转化为电能，故A项错误；B项，根据化学键的键能判断，断裂1mol二氧化硅需要的能量为1840kJ/mol，断裂1mol晶体硅需要的能量为354kJ/mol，所以二氧化硅稳定性大于硅的稳定性，故B项错误；C项，故C项正确；D项，根据图中可知，故D项错误；故答案选C。19己知：与反应的；与反应的。则在水溶液中电离的等于A BC D【答案】C【解析】HCN(aq)、HCl(aq)分别与NaOH(aq)反应H的差值即为HCN在溶液中电离的能量，HCN属于弱电解质，其电离过程要吸收，即H0，综合以上分析，可知H =+43.5kJmol-1，答案为C。20已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2Og) H=akJmol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=bkJmol-1H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1) H=ckJmol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=dkJmol-1下列关系式中正确的是( )Aacd0 C2a=b0【答案】C【解析】A生成液态水，要比生成气态水放出热量多，即ca0，A项错误；B生成液态水比中生成气态水放出热量多，即db0，B项错误；CH2燃烧为放热反应，由化学计量数关系可知b=2a0，C项正确；DH2燃烧为放热反应，由化学计量数关系可知，d=2c0，D项错误；故选C。
