2020版领军高考化学一轮复习必刷好题专题32化学反应与能量的图象考查.docx

专题32化学反应与能量的图象考查1（2018北京）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是A生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%BCH4CH3COOH过程中，有CH键发生断裂C放出能量并形成了CC键D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【解析】A项，根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为CH4+CO2CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，A项正确；B项，CH4选择性活化变为过程中，有1个CH键发生断裂，B项正确；C项，根据图示，的总能量高于的总能量，放出能量，对比和，形成CC键，C项正确；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误；答案选D。2（2018海南）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图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是A每活化一个氧分子吸收0.29eV能量B水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVC氧分子的活化是OO的断裂与CO键的生成过程D炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂【答案】CD【解析】A. 由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此是放出能量，故A不符合题意；B. 由图可知，水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV，故B不符合题意；C. 由图可知，氧分子的活化是OO的断裂与CO键的生成过程，故C符合题意；D. 活化氧可以快速氧化SO2，而炭黑颗粒可以活化氧分子，因此炭黑颗粒可以看作大气中SO2转化为SO3的催化剂，故D符合题意；故答案为CD。锁定考点基础练习1（天津市七校（静海一中、宝坻一中、杨村一中等)2019届高三上学期期末）下列图示与对应的叙述相符的是A图1表示0.001 molL1盐酸滴定0.001 molL1 NaOH溶液的滴定曲线B图2表示从能量角度考虑，石墨比金刚石稳定C图3表示Al3与OH反应时含铝微粒浓度变化曲线，图中a点溶液中含大量Al3D图4所示图中的阴影部分面积的含义是（v正v逆）【答案】B【解析】A、盐酸属于强酸，NaOH属于强碱，滴定终点时溶液的pH应为7，故A错误；B、根据能量越低，物质越稳定进行分析，根据图2，石墨的能量低于金刚石，即石墨比金刚石稳定，故B正确；C、a点溶液显碱性，Al(OH)3为两性氢氧化物，即a点溶液中含有大量的AlO2，故C错误；D、根据速率的数学表达式，结合图像可知阴影部分的面积为反应物浓度的净减少量，故D错误。2（浙江绍兴诸暨市2019届高三第一学期期末考试）由合成气制备二甲醚，涉及如下反应：（i）2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) H1（ii）2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2能量变化如图所示：下列说法正确的是AH1H2B反应（ii）为吸热反应CC2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g) H = -5.2 kJmol1D若在容器中加入催化剂，则E2-E1将变小【答案】A【解析】A. 根据图像数据可知，H1 = -29.1 kJmol1，H2 = -23.9 kJmol1，则H1H2，故A项正确；B. 从图像数据可看出，H20，即反应（ii）为放热反应，故B项错误；C. 根据盖斯定律可知，反应（ii）-反应（i）可得反应C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g)，则H = H2-H1 = -23.9 kJmol1-（-29.1 kJmol1）= +5.2 kJmol1，故C项错误；D. 若在容器中加入催化剂，降低了反应的活化能，但不会改变反应焓变，则E2-E1的差值不变，故D项错误。3（山东省德州市2019届高三上学期期末）已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，H=-198kJ/mol，在 V2O5存在时反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是AH= E4- E3+E2-E1B加入V2O5后反应经过两步完成，其中第一步决定反应速率C加入V2O5，H不变，但反应速率改变D向密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生上述反应达平衡时，反应放热198kJ【答案】C【解析】A.根据图示可知：反应的焓变为吸收能量与放出能量的差值，H=E1-E2+E3-E4，A错误；B.多步反应的反应速率由慢反应决定，由图可知：加入V2O5后第二步反应发生需要的能量高，反应速率慢，所以反应速率由第二步反应决定，B错误；C.催化剂不能改变反应物、生成物的能量，所以H不变，但催化剂能改变反应途径，所以使用催化剂后反应速率改变，C正确；D.该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以向密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生上述反应达平衡时，反应放热小于198kJ，D错误。4（福建省泉州市2019届高中毕业班单科质量检查）A和B转化为C的催化反应历程示意图如下。下列说法不正确的是A催化剂在反应前后保持化学性质不变B生成C总反应的原子利用率为100%C的过程吸收能量DC的水溶液呈弱酸性【答案】C【解析】A.催化剂能加快化学反应速率，而自身在反应前后的质量和化学性质不变，故A正确；B.由图可知,该过程表示的是甲烷和二氧化碳反应生成乙酸的过程，该过程原子利用率达到了100%，故B正确；C.由图可以看出的能量高于，故放出能量，故C错误；D.生成物为CH3COOH，CH3COOH的水溶液显弱酸性，故D正确。5（山东省烟台市2019届高三上学期期末考试）“钙基固硫”是将煤中的硫元素以CaSO4的形式固定脱硫，而煤炭燃烧过程中产生的CO又会发生反应I和反应II，导致脱硫效率降低。某温度下，反应I的速率(v1)大于反应II的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是反应I：CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) H1=+218.4kJmol-1反应II：CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) H2=175.6kJmol-1【答案】A【解析】反应为吸热反应，说明反应I生成物的能量比反应物的能量高，排除B、C选项；反应的速率(v1)大于反应的速率(v2)，则说明反应I的活化能较小，反应的活化能较大，排除D选项，选项A正确。6（北京市朝阳区2019届高三第一学期期末考试）向20 mL 0.40 mol/L H2O2溶液中加入少量KI溶液：H2O2+I-=H2O+IO；H2O2+IO= H2O+O2+ I。H2O2分解反应过程中能量变化和不同时刻测得生成O2的体积(已折算标准状况)如下。 t/min05101520V(O2)/mL0.012.620.1628.032.7下列判断不正确的是A从图中可以看出，KI能增大H2O2的分解速率B反应是放热反应，反应是吸热反应C010 min的平均反应速率：v(H2O2)9.010-3 mol/(Lmin)DH2O2在反应过程中既体现了氧化性，又体现了还原性【答案】B【解析】A.从反应过程示意图可以看出KI能够降低反应的活化能，使反应速率大大加快，A正确；B.根据图示可知反应i的生成物比反应物的能量高，为吸热反应；反应ii的反应物比生成物的能量高，是放热反应，B错误；C.010 min内，反应产生O2的物质的量是n(O2)= 20.1610-3L22.4L/mol=9.010-4mol，根据方程式2H2O2=2H2O+O2可知n(H2O2)=29.010-4mol=1.810-3mol，则v(H2O2)= (1.810-3mol)0.02L10min=9.010-3 mol/(Lmin)，C正确；D.在反应i中H2O2的作用是氧化剂，在反应ii中是还原剂，所以在整个反应过程中既体现了氧化性，又体现了还原性，D正确。7（上海市虹口区2019年高三二模）根据能量关系图，下列分析正确的是A该反应是吸热反应B曲线a的热效应大C该反应的热化学方程式为：4HCl + O2 2Cl2 +2H2O + 115.6 kJD若反应生成2mol液态水，放出的热量高于115.6kJ【答案】D【解析】A、根据图象，反应物的能量比生成物能量高，所以该反应为放热反应，故A错误；B、依据图象，反应物的能量比生成物能量高，所以该反应为放热反应，H=生成物总能量 -反应物总能量，与反应的途径无关，曲线a、b的热效应相同，故B错误；C、热化学方程式中需要注明物质的状态，H=生成物总能量 -反应物总能量，则反应的热化学方程式为：4HCl(g)+O2(g)2Cl2+2H2O(g)+115.6 kJ，故C错误；D、该反应的热化学方程式为：4HCl(g)+O2(g)2Cl2+2H2O(g)+115.6 kJ，又气态水变成液态水还要放热，所以若反应生成2mol液态水，放出的热量高于115.6 kJ，故D正确。8（上海市黄浦区2019届高三下学期等级考二模）下图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时，反应过程和能量的对应关系。下列说法一定正确的是A该反应为吸热反应Ba与b相比，a的反应速率更快Ca与b相比，反应的平衡常数一定不同D反应物吸收的总能量小于生成物释放的总能量【答案】D【解析】A反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，A项错误；Bb降低了活化能，反应速率升高，所以b的反应速率更快，B项错误；C催化剂只改变反应速率，不改变平衡状态，a与b反应的平衡常数相同，C项错误；D由图可知该反应为放热反应，反应物吸收的总能量小于生成物释放的总能量，D项正确。9（天津市七校（静海一中、宝坻一中、杨村一中等)2019届高三上学期期末）下列叙述与对应图像或数据描述正确的是原子半径0.741.601.521.100.991.860.750.82最高或最低化合价-2+2+1-3、+5-1、+7+1-3、+5+3A由上述短周期元素性质的数据推断元素最高价氧化物对应的水化物碱性最强B图甲表示ZnCu原电池反应过程中的电流强度的变化，T时可能加入了H2O2C图乙表示某一放热反应，若使用催化剂E1、E2、H都会发生改变D图丙表示周期表的一部分，元素X、Y、Z、W中X的氢化物酸性最强【答案】B【解析】A、最低化合价为2价，即为O，化合价相同，说明位于同一主族，即为VA族，根据原子半径大小比较，为O，为N，的化合价为1、7，推出为Cl，化合价为1价，属于同一主族，即位于IA族，根据原子半径大小比较，即为Li，为Na，推出为Mg，根据金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，依据金属性强弱比较顺序，碱性最强的是NaOH，故A错误；B、双氧水具有强氧化性，能加快反应速率，所以电流强度增大，故B正确；C、H只与始态和终态有关，使用催化剂只能改变活化能，H不变，故C错误；D、根据元素在周期表位置，瑞出X为N，Y为P，Z为S，W为Br，N的氢化物为NH3，其水溶液为碱性，故D错误。10（北京市海淀区2019年高三5月期末练习二模）汽车尾气处理存在反应：NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2 (g)，该反应过程及能量变化如图所示：下列说法正确的是A升高温度，平衡正向移动B该反应生成了具有非极性共价键的CO2C使用催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率D反应物转化为活化络合物需要吸收能量【答案】D【解析】A. 由图象可知，该反应是一个能量降低的反应，即放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故A错误；B. CO2分子中含有碳氧共价键为极性共价键，故B错误；C. 催化剂能改变反应速率，对化学平衡无影响，所以使用催化剂不能提高反应物的平衡转化率，故C错误；D. 由图象可知，反应物的总能量小于活化络合物的总能量，所以由反应物转化为活化络合物需要吸收能量，故D正确。提升练习11（福建省厦门市2019届高三下学期第一次（3月)质量检查）三元WO3/C3N4/Ni(OH)x光催化剂产氢机理如图。下列说法正确的是ATEOATEOA+为还原反应BNi(OH)x降低了H+H2的活化能C能量转化形式为太阳能电能化学能DWO3没有参与制氢反应过程【答案】B【解析】A. TEOATEOA+为失去电子的反应，是氧化反应，故A错误；B.如图所示，Ni(OH)x是H+H2的催化剂，故其可以降低该反应的活化能，故B正确；C. 如图所示，能量转化形式为太阳能化学能，故C错误；D. 如图所示WO3作为催化剂，参与了制氢反应过程，故D错误。12（天津市河东区2019届高三下学期二模考试）一定条件下，在水溶液中1 mol的能量(kJ)相对大小如下图所示。下列有关说法错误的是A上述离子中结合能力最强的是EB上述离子中最稳定的是AC上述离子与结合有漂白性的是BD反应物的键能之和小于生成物的键能之和【答案】A【解析】A.酸性越弱的酸，其结合氢离子能力越强，次氯酸是最弱的酸，所以ClO-结合氢离子能力最强，应为B，A错误；B.物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强，根据图示可知：A、B、C、D、E中A能量最低，所以A物质最稳定，B正确；C.ClO-与H+结合形成HClO，具有强氧化性、漂白性，C正确；D.BA+D，由电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-，H=（64kJ/mol+20kJ/mol）-360kJ/mol=-116kJ/mol，为放热反应，所以反应物的键能之和小于生成物的键能之和，D正确。13（天津市南开区2019届高三一模考试）下列各表述与示意图一致的是A25时，用0.1molL-1盐酸滴定20mL 0.1molL-1NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化B10mL 0.01molL-1 KMnO4酸性溶液与过量的0.1molL-1 H2C2O4溶液混合时，n(Mn2-)随时间的变化C曲线表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化Da、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g) H0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化【答案】C【解析】A. 0.1molL-1NaOH溶液的pH为13，用0.1molL-1盐酸滴定恰好中和时pH为7，因浓度相同，则体积相同，但酸碱中和在接近终点时，pH会发生突变，曲线的斜率会很大，A项错误；B. 发生氧化还原反应生成锰离子，则n（Mn2+）随时间的变化而增大，且催化作用，一段时间内增加的更快，后来浓度变化成为影响速率的主要因素，反应物浓度减小，速率减慢，图像不符，B项错误；C. 因反应为放热反应，则升高温度，平衡逆向移动，平衡后升温K正减小，而K逆增大，且正逆反应的平衡常数互为倒数关系，C项正确；D. 图象中使用催化剂降低反应活化能，但反应CH2=CH2 (g)+H2(g)CH3CH3(g)H0，是放热反应，反应物能量高，图象中表示的吸热反应，D项错误。14（福建省厦门市2019届高中毕业班5月第二次质量检查）我国科学家以MoS2为催化剂，在