高考化学一轮必刷题 专题21 化学能与热能

PAGEPAGE1专题21化学能与热能1．下列与化学反应能量相关的说法正确的是（）A．所有燃烧反应都是放热反应B．吸热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量C．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率D．水电站把机械能转化成电能，而核电站把化学能转化成电能2．下列说法正确的是（）A．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同B．任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O的过程中,能量变化均相同C．已知:①2H2(g)+O2(g)2H2O(g)

ΔH=-akJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)2H2O(l)

ΔH=-bkJ·mol-1,则a>bD．已知:①C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)

ΔH=-393.5kJ·mol-1,②C(s,金刚石)+O2(g)CO2(g)

ΔH=-395.0kJ·mol-1,则C(s,石墨)C(s,金刚石)

ΔH=-1.5kJ·mol-13．已知化学反应A2(g)+B2(g)＝2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是（）A．每生成2molAB吸收bkJ热量B．该反应热△H=+(a-b)kJ•mol-1C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D．断裂1molA—A和1molB—B键，放出akJ能量4．研究表明，化学反应的能量变化与反应物和生成物的键能有关，键能可以简单地理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量。下表是部分化学键的键能数据：已知白磷燃烧的化学方程式为P4(s)＋5O2(g)=P4O10(s)该反应放出热量2378kJ，且白磷分子为正四面体，4个磷原子分别位于正四面体的四个顶点，白磷及其完全燃烧的产物结构如图所示，则下表中x为()化学键P—PP—OO=OP=O键能(kJ·mol－1)197x499434A．410 B．335 C．360 D．1885．金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质（同素异形体）。在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收l.895kJ的热能。据此，试判断在100kPa压强下，下列结论正确的是（）A．金刚石比石墨稳定B．1mol石墨比lmol金刚石的总能量低C．1mol石墨比lmol金刚石的总能量高D．1mol石墨中的总键能比1mol金刚石中的总键能低6．已知：①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量；②1molI2蒸气中化学键断裂时需要吸收151kJ的能量；③由H原子和I原子形成1molHI分子时释放299kJ的能量。下列判断不正确的是（）A．I2蒸气比H2分子稳定B．2molHI(g)发生分解反应吸收11kJ热量C．HI与NaOH反应属于放热反应D．0.5molH2(g)与0.5molI2(g)完全反应释放出5.5kJ热量7．在25℃、1.01×105Pa下，将22gCO2通入750mL1mol/LNaOH溶液中充分反应，测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下，1molCO2通入1L2mol/LNaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量，则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是A．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2y－x)kJ/molB．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2x－y)kJ/molC．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(4y－x)kJ/molD．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(4x－y)kJ/mol8．俄罗斯用“质子—M”号运载火箭成功将“光线”号卫星送入预定轨道，发射用的运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：（1）H2(g)=H2(l)△H1=-0.92kJ·mol-1（2）O2(g)=O2(l)△H2=-6.84kJ·mol-1（3）如图：下列说法正确的是（）A．2molH2(g)与1molO2(g)所具有的总能量比2molH2O(g)所具有的总能量低B．火箭中液氢燃烧的热化学方程式为：2H2(l)+O2(l)=2H2O(g)△H=-474.92kJ·mol-1C．氢气的燃烧热为△H=-241.8kJ·mol-1D．H2O(g)变成H2O(l)的过程中，断键吸收的能量小于成键放出的能量9．反应Ⅰ：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH＝＋218.4kJ·mol－1反应Ⅱ：CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)ΔH＝－175.6kJ·mol－1假设某温度下，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A．B．C．D．10．研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是A．总反应是放热反应B．Fe+使反应的活化能降低C．FeO+也是该反应的催化剂D．Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应均为放热反应11．下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，据此判断下列说法中正确的是()A．白磷比红磷稳定B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2，则ΔH1>ΔH2C．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH>0D．石墨转变为金刚石是吸热反应12．肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图。已知200℃时：反应Ⅰ：3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g)ΔH1=-32.9kJ·mol-1反应Ⅱ：N2H4(g)+H2(g)2NH3(g)ΔH2=-41.8kJ·mol-1下列说法不正确的是()A．图所示过程①是放热反应B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图所示C．断开3molN2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1molN2(g)和4molNH3(g)的化学键释放的能量D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)ΔH=+50.7kJ·mol-113．德国化学家F.Haber利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的微观历程及能量变化的示意图如下，用、、分别表示N2、H2、NH3，下列说法正确的是()A．合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量B．催化剂在吸附N2、H2时，催化剂与气体之间的作用力为化学键C．在该过程中，N2、H2断键形成N原子和H原子D．使用催化剂，合成氨反应放出的热量减少14．NF3是一种温室气体，其存储能量能力是CO2的12000〜20000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能，下列说法中正确的是化学键N≡NF—FN—F键能/kJ·mol-1946154.8283.0A．过程N2(g)→2N(g)放出能量B．过程N(g)+3F(g)→NF3(g)放出能量C．反应N2(g)+3F2(g)→2NF3(g)为吸热反应D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应15．CH4与Cl2生成CH3Cl的反应过程中，中间态物质的能量关系如下图所示（Ea表示活化能），下列说法不正确的是A．已知Cl·是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的，该过程可表示为：B．相同条件下，Ea越大反应速率越慢C．图中ΔH＜0，其大小与Ea1、Ea2无关D．CH4转化为CH3Cl的过程中，所有C-H发生了断裂16．在其他条件相同时，反应N2+O2=2NO分别在有、无催化剂时的能量变化如下图所示，下列说法中不正确的是（）A．该反应中反应物的总能量比生成物的总能量低B．0.2molNO完全分解成N2和O2时共放出热量18.26kJC．加入催化剂可以改变反应的活化能D．加入催化剂能改变反应的焓变17．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是（）A．1molN2(g)和1molO2(g)完全反应放出的能量为180kJB．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水18．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右图所示。活化氧可以把SO2快速氧化为SO3。下列说法错误的是()A．每活化一个氧分子吸收0.29eV的能量B．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eVC．氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O键的生成过程D．炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂19．中国研究人员研制一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示下列说法不正确的是：A．整个过程实现了光能向化学能的转化B．过程Ⅱ放出能量并生成了O-O键C．总反应2H2O→2H2+O2D．过程Ⅲ属于分解反应也是吸热反应20．室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)△CuSO4(s)+5H2O(l)，热效应为△H3。则下列判断正确的是A．△H2＞△H3B．△H1＜△H3C．△H1+△H3=△H2D．△H1+△H2＞△H321．利用下图图装置测定中和热的实验步骤如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L-l盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液的最高温度。回答下列问题：(1)倒入NaOH溶液的正确操作是______________。A．沿玻璃缓慢倒入B．分三次少量倒入C．一次迅速倒入(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是______________。A．用温度计小心搅拌B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C．轻轻地振荡烧杯D．用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动(3)做了三次实验，每次取溶液各50mL，并将实验数据记录如下：已知盐酸、NaOH溶液的密度与水相同，中和后生成的溶液的比热容c=4.2×10-3kJ／(g·℃)，则该反应的中和热△H=____________________________。(4)若用50mL0.55mol·L-1的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，通过测得的反应热来计算中和热，测得的中和热△H的绝对值会___________(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。(5)若通过实验测定中和热的△H的绝对值常常小于57.3kJ/mol，其原因可能是______________。A．实验装置保温、隔热效果差B．测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度C．量取NaOH溶液的体积时仰视读数22．（1）人们常用催化剂来选择反应进行的方向。下图所示为一定条件下lmolCH3OH与02发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物02（g）和生成物H20（g）略去]。①写出1moLHCHO生成CO的热化学方程式：_______________。②CH3OH与02在有催化剂作用下反应，产物中HCHO比率大大提高的原因是______________。（2）—定温度下，将N2H4与N02以体积比为1:1置于10L定容容器中发生反应2N2H4（g）+2N02（g）3N2（g）+4H20（l）△H<0。下列能说明反应达到平衡状态的是______________。a.混合气体密度保持不变b.3v正（NO2）=2v逆（N2）c.N2H4与N02体积比保持不变d.体系压强保持不变23．键能的大小可用于计算化学反应的反应热（△H）。化学键Cl－ClH—HH—ClN≡N键能/kJ·mol-1243436431946（1）利用上表中的数据判断发生反应H2(g)+Cl2(g)

＝2HCl(g)过程中，当生成1molHCl气体时需要___（填“吸收”或“放出”）____kJ能量。（2）已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol，则N—H键的键能是___kJ·mol-1。（3）1molNO2气体和1molCO气体反应生成CO2气体和NO气体过程中能量变化如下图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：____。（4）已知在常温常压下：①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH1②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)ΔH2③H2O(g)＝H2O(l)ΔH3则CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH=_______（用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示）。24．(1)在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下：①第一步反应是_________________(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是___________。②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是_________________。(2)已知红磷比白磷稳定，则反应P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH1；4P(红磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH2；ΔH1和ΔH2的关系是ΔH1____________ΔH2(填“>”、“<”或“＝”)。(3)在298K、101kPa时，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)ΔH1；Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)ΔH2；2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2之间的关系正确的是___________。AΔH3＝ΔH1＋2ΔH2BΔH3＝ΔH1＋ΔH2CΔH3＝ΔH1－2ΔH2DΔH3＝ΔH1－ΔH2(4)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)ΔH＝－72kJ·mol-1，蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表：物质H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)436200a则表中a＝__________________。25．在研究化学反应中的能量变化时，我们通常做下面的实验：在一个小烧杯里，加入20克已研磨成粉末的八水合氢氧化钡，将小烧杯放在事先已滴有3-4滴水的玻璃片（或三合板）上，然后向烧杯内加入约10克氯化铵晶体，根据实验步骤，填写下表，并回答问题实验步骤实验现象及结论将晶体混合，立即快速搅拌有刺激性气味能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的_______产生（1）用手摸烧杯下部感觉烧杯变凉说明此反应是_________反应（2）用手拿起烧杯烧杯下面的带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上玻璃片脱离上面烧杯底部反应后移走多孔塑料片观察反应物混合物成糊状，证明有________生成（3）（4）写出实验过程中发生反应的化学方程式__________。（5）实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是：_________________。（6）该反应在常温下就可进行，说明_________。专题21化学能与热能答案解析1．下列与化学反应能量相关的说法正确的是（）A．所有燃烧反应都是放热反应B．吸热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量C．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率D．水电站把机械能转化成电能，而核电站把化学能转化成电能【答案】A【解析】A.所有的燃烧反应都是放热反应，故A正确；B.吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，故B错误；C.反应速率与反应是吸热还是放热无关，反应速率与反应物本身的性质及外界条件有关，故C错误；

D.水电站把机械能转化成电能，而核电站把核能转化成电能，故D错误。2．下列说法正确的是（）A．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同B．任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O的过程中,能量变化均相同C．已知:①2H2(g)+O2(g)2H2O(g)

ΔH=-akJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)2H2O(l)

ΔH=-bkJ·mol-1,则a>bD．已知:①C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)

ΔH=-393.5kJ·mol-1,②C(s,金刚石)+O2(g)CO2(g)

ΔH=-395.0kJ·mol-1,则C(s,石墨)C(s,金刚石)

ΔH=-1.5kJ·mol-1【答案】A【解析】A.反应焓变和反应物、生成物的能量有关，与反应条件变化途径无关，同温同压下，H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同，A项正确；B.中和热是指强酸强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，弱酸、弱碱存在电离平衡过程是吸热过程，所以有弱酸或弱碱参加的反应生成1mol水放出热量小于强酸强碱反应生成1mol水，B项错误；C.依据①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-akJ•mol-1，②2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H=-bkJ•mol-1，液态水变化为气态水吸热，则a＜b，C项错误；D.①C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1，②C（s，金刚石）+O2（g）=CO2（g）△H=-395.0kJ•mol-1，依据盖斯定律①-②得到：则C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=+1.5kJ•mol-1，D项错误。3．已知化学反应A2(g)+B2(g)＝2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是（）A．每生成2molAB吸收bkJ热量B．该反应热△H=+(a-b)kJ•mol-1C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D．断裂1molA—A和1molB—B键，放出akJ能量【答案】B【解析】A.依据图象分析判断1molA2和1molB2反应生成2molAB，每生成2molAB吸收吸收(a−b)kJ热量，A项错误；B.反应热△H=反应物能量总和−生成物能量总和，所以反应热△H=+(a-b)kJ•mol-1，B项正确；C.依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量，C项错误；D.断裂化学键吸收能量，则断裂1molA−A和1molB−B键，吸收akJ能量，D项错误。4．研究表明，化学反应的能量变化与反应物和生成物的键能有关，键能可以简单地理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量。下表是部分化学键的键能数据：已知白磷燃烧的化学方程式为P4(s)＋5O2(g)=P4O10(s)该反应放出热量2378kJ，且白磷分子为正四面体，4个磷原子分别位于正四面体的四个顶点，白磷及其完全燃烧的产物结构如图所示，则下表中x为()化学键P—PP—OO=OP=O键能(kJ·mol－1)197x499434A．410 B．335 C．360 D．188【答案】C【解析】1mol白磷完全燃烧需断开6molP—P键、5molO=O键，形成12molP—O键、4molP=O键，所以ΔH＝6×197kJ·mol－1＋5×499kJ·mol－1－(12×xkJ·mol－1＋4×434kJ·mol－1)＝－2378kJ·mol－1，解得x≈360，故C正确；答案选C。5．金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质（同素异形体）。在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收l.895kJ的热能。据此，试判断在100kPa压强下，下列结论正确的是（）A．金刚石比石墨稳定B．1mol石墨比lmol金刚石的总能量低C．1mol石墨比lmol金刚石的总能量高D．1mol石墨中的总键能比1mol金刚石中的总键能低【答案】B【解析】可以写出热化学方程式C(s，石墨，)=C(s，金刚石)△H=＋1.895kJ·mol－1。石墨转化为金刚石，需要吸收能量，1mol石墨的总能量比1mol金刚石的总能量低。A．物质的能量越低越稳定，石墨的能量低，则石墨比金刚石稳定，A项错误；B．石墨转化为金刚石为吸热反应，则1mol石墨比lmol金刚石的总能量低，B项正确；C．石墨转化为金刚石为吸热反应，则1mol石墨比lmol金刚石的总能量低，C项错误；D．化学反应中，断开化学键要吸收能量，形成化学键释放能量，石墨转化为金刚石为吸热反应，则断键吸收的能量比形成键释放的能量多，石墨的总键能比较高，D项错误。6．已知：①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量；②1molI2蒸气中化学键断裂时需要吸收151kJ的能量；③由H原子和I原子形成1molHI分子时释放299kJ的能量。下列判断不正确的是（）A．I2蒸气比H2分子稳定B．2molHI(g)发生分解反应吸收11kJ热量C．HI与NaOH反应属于放热反应D．0.5molH2(g)与0.5molI2(g)完全反应释放出5.5kJ热量【答案】A【解析】A.断裂1molH2分子中的化学键需吸收能量436kJ，断裂1molI2蒸气中化学键时需要吸收151kJ的能量，所以相同条件下，H2分子中的化学键更牢固，则H2比I2稳定，故A错误；B.反应：H2+I2=2HI，生成2molHI需要吸收能量断裂旧的化学键1molH−H键和1molI−I键，形成新的化学键释放能量。所以该反应的反应热为△H=436kJ+151kJ−2×299kJ=−11kJ/mol<0，所以2molHI(g)发生分解反应吸收11kJ热量，故B正确；C.HI与NaOH反应属于中和反应，中和反应为放热反应，故C正确；D.由B分析可知，H2+I2=2HI生成2molHI放出11kJ热量，所以0.5molH2(g)与0.5molI2(g)完全反应释放出5.5kJ热量，故D正确。7．在25℃、1.01×105Pa下，将22gCO2通入750mL1mol/LNaOH溶液中充分反应，测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下，1molCO2通入1L2mol/LNaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量，则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是A．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2y－x)kJ/molB．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2x－y)kJ/molC．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(4y－x)kJ/molD．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(4x－y)kJ/mol【答案】D【解析】根据题意，22gCO2通入1mol•L-1NaOH溶液750mL中充分反应，0.5molCO2与0.75molNaOH反应生成物质的量均为0.25mol的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，反应的化学方程式为2CO2+3NaOH═NaHCO3+Na2CO3+H2O，由0.5molCO2反应放出热量为xkJ，则2molCO2反应放出热量为4xkJ，则热化学反应方程式为2CO2（g）+3NaOH（aq）═NaHCO3（aq）+Na2CO3（aq）+H2O（l）△H=-4xkJ/mol①，又1molCO2通入1L2mol•L-1NaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量，则热化学方程式为2NaOH（aq）+CO2（g）═Na2CO3（aq）+H2O（l）△H=-ykJ/mol②，由盖斯定律可知，①-②可得，NaOH（aq）+CO2（g）═NaHCO3（aq）△H=-（4x-y）kJ/mol，故选D。8．俄罗斯用“质子—M”号运载火箭成功将“光线”号卫星送入预定轨道，发射用的运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：（1）H2(g)=H2(l)△H1=-0.92kJ·mol-1（2）O2(g)=O2(l)△H2=-6.84kJ·mol-1（3）如图：下列说法正确的是（）A．2molH2(g)与1molO2(g)所具有的总能量比2molH2O(g)所具有的总能量低B．火箭中液氢燃烧的热化学方程式为：2H2(l)+O2(l)=2H2O(g)△H=-474.92kJ·mol-1C．氢气的燃烧热为△H=-241.8kJ·mol-1D．H2O(g)变成H2O(l)的过程中，断键吸收的能量小于成键放出的能量【答案】B【解析】A．由图像可知2molH2（g）与1molO2（g）反应生成2molH2O（g），放出483.6kJ的热量，故2molH2（g）与1molO2（g）所具有的总能量比2molH2O（g）所具有的总能量高，选项A错误；B．由图像可知2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ•mol-1①，H2（g）=H2（l）△H1=-0.92kJ•mol-1②，O2（g）=O2（l）△H2=-6.84kJ•mol-1③，根据盖斯定律可知将①-②×2-③可得2H2（l）+O2（l）═2H2O（g）△H=-474.92kJ•mol-1，选项B正确；C．氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，故氢气的燃烧热为△H=-（483.6+88）kJ/mol÷2＝-285.8kJ/mol，选项C错误；D．H2O（g）变成H2O（l）为物理变化，不存在化学键的断裂和生成，选项D错误。9．反应Ⅰ：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH＝＋218.4kJ·mol－1反应Ⅱ：CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)ΔH＝－175.6kJ·mol－1假设某温度下，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A． B．C． D．【答案】C【解析】由热化学方程式可知：反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，则反应Ⅰ中反应物的总能量低于生成物的总能量，反应Ⅱ中反应物的总能量高于生成物的总能量，则A、D错误；又因为反应Ⅰ的速率（v1）大于反应Ⅱ的速率（v2），则反应Ⅰ的活化能低于反应Ⅱ的活化能，则B错误。10．研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是A．总反应是放热反应B．Fe+使反应的活化能降低C．FeO+也是该反应的催化剂D．Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应均为放热反应【答案】C【解析】A.由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，A正确；B.Fe+在反应前后的质量和性质保持不变，故其作催化剂，使反应的活化能减小，B正确；C.催化剂是加入的物质，可以改变反应速率，但其质量和化学性质不变，而FeO+是反应过程的中间产物，因此不是催化剂，C错误；D.由图可知，Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步中均为反应物总能量大于生成物总能量，因此二者均为放热反应，D正确。11．下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，据此判断下列说法中正确的是()A．白磷比红磷稳定B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2，则ΔH1>ΔH2C．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH>0D．石墨转变为金刚石是吸热反应【答案】D【解析】A、根据白磷与氧气反应、红磷与氧气反应的图象，推出红磷的能量低于白磷，依据能量越低，物质越稳定，得到红磷比白磷稳定，故A错误；B、硫与氧气反应是放热反应，即△H<0，S(s)=S(g)，该过程为吸热过程，即△H1<△H2，故B错误；C、根据图象，CO(g)和H2O(g)总能量大于CO2(g)与H2(g)总能量，说明该反应为放热反应，即△H<0，故C错误；D、根据能量关系，石墨的能量低于金刚石，因此石墨转变为金刚石是吸热反应，故D正确。12．肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图。已知200℃时：反应Ⅰ：3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g)ΔH1=-32.9kJ·mol-1反应Ⅱ：N2H4(g)+H2(g)2NH3(g)ΔH2=-41.8kJ·mol-1下列说法不正确的是()A．图所示过程①是放热反应B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图所示C．断开3molN2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1molN2(g)和4molNH3(g)的化学键释放的能量D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)ΔH=+50.7kJ·mol-1【答案】C【解析】A.过程①是N2H4分解生成N2和NH3，已知热化学方程式I中△H为负值，所以图示过程①为放热反应，故A正确；B.反应Ⅱ是放热反应，能量过程示意图正确，故B正确；C.放热反应中，反应物的化学键的键能之和小于生成物的化学键的键能之和，故C错误；D.根据盖斯定律：（I）-2×（II）得N2H4（g）═N2（g）+2H2（g）△H═-32.9kJ•mol-1-2×（-41.8kJ•mol-1）=+50.7kJ•mol-1，故D正确。13．德国化学家F.Haber利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的微观历程及能量变化的示意图如下，用、、分别表示N2、H2、NH3，下列说法正确的是()A．合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量B．催化剂在吸附N2、H2时，催化剂与气体之间的作用力为化学键C．在该过程中，N2、H2断键形成N原子和H原子D．使用催化剂，合成氨反应放出的热量减少【答案】C【解析】A．根据能量变化的示意图，合成氨的反应是放热反应，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量，故A错误；B．催化剂吸附N2、H2，没有形成化学键，催化剂与气体之间的作用力不属于化学键，故B错误；C．由图③可知，每3个氢分子和1个氮气分子断键得到原子，然后生成2个氨分子，生成氨分子之前是氢原子和氮原子，故C正确；D．催化剂对反应热无影响，合成氨反应放出的热量不变，故D错误。14．NF3是一种温室气体，其存储能量能力是CO2的12000〜20000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能，下列说法中正确的是化学键N≡NF—FN—F键能/kJ·mol-1946154.8283.0A．过程N2(g)→2N(g)放出能量B．过程N(g)+3F(g)→NF3(g)放出能量C．反应N2(g)+3F2(g)→2NF3(g)为吸热反应D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应【答案】B【解析】A.N2(g)→2N(g)为化学键断裂的过程，吸收能量，故A项错误；B.N(g)+3F(g)→NF3(g)形成化学键的过程，放出能量，故B项正确；C.反应N2(g)+3F2(g)→2NF3(g)的△H=反应物的键能之和减去生成物的键能之和，则△H=946kJ/mol+3×l54.8kJ/mol-6×283.0kJ/mol=-287.6kJ/mol，因此△H<0，为放热反应，故C项错误；D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，则不能发生化学反应，化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，故D项错误。15．CH4与Cl2生成CH3Cl的反应过程中，中间态物质的能量关系如下图所示（Ea表示活化能），下列说法不正确的是A．已知Cl·是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的，该过程可表示为：B．相同条件下，Ea越大反应速率越慢C．图中ΔH＜0，其大小与Ea1、Ea2无关D．CH4转化为CH3Cl的过程中，所有C-H发生了断裂【答案】D【解析】A.已知Cl·是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的，由分子转化为活性原子，该过程可表示为：，选项A正确；B.相同条件下，Ea越大，活化分子百分数越少，反应速率越慢，选项B正确；C.图中反应物总能量大于生成物总能量，ΔH＜0，其大小与Ea1、Ea2无关，选项C正确；D.CH4转化为CH3Cl的过程中，只有一个C-H发生了断裂，选项D不正确。16．在其他条件相同时，反应N2+O2=2NO分别在有、无催化剂时的能量变化如下图所示，下列说法中不正确的是（）A．该反应中反应物的总能量比生成物的总能量低B．0.2molNO完全分解成N2和O2时共放出热量18.26kJC．加入催化剂可以改变反应的活化能D．加入催化剂能改变反应的焓变【答案】D【解析】A.从图示可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，故A正确；B.根据图示可知：反应生成2molNO时，吸收热量为182.6kJ，所以2molNO完全分解成N2和O2时共放出热量182.6kJ，则0.2molNO完全分解成N2和O2时共放出热量18.26kJ，故B正确；C.由图可知，催化剂能降低反应的活化能，故C正确；D.加入催化剂，降低反应活化能，但反应的焓变不变，故D错误。17．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是（）A．1molN2(g)和1molO2(g)完全反应放出的能量为180kJB．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水【答案】C【解析】A.根据题给数据可知，反应物中化学键断裂吸收能量：（946+498）=1444kJ/mol，生成物中化学键的形成放出能量2×632=1264kJ/mol，故1molN2(g)和1molO2(g)反应吸收的能量为180kJ，故A错误；B.N2(g)和O2(g)的反应需要在放电条件下进行，通常情况下，N2（g）和O2（g）混合不能直接生成NO，故B错误；C.根据题给数据知，N2(g)和O2(g)的反应是吸热反应，1molN2（g）和1molO2（g）具有的总能量小于2molNO（g）具有的总能量，故C正确；D.一氧化氮不能和氢氧化钠反应，属于不成盐氧化物，故D错误。18．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右图所示。活化氧可以把SO2快速氧化为SO3。下列说法错误的是()A．每活化一个氧分子吸收0.29eV的能量B．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eVC．氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O键的生成过程D．炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂【答案】A【解析】A．图中反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应释放能量而不是吸收，A项错误；B．由图可知，无水时相对能量为0.75eV，有水时能量为0.57eV，二者相差0.18eV，所以水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV，B项正确；C．由图可知，氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O键的生成过程，C项正确；D．活化氧可以快速氧化二氧化硫，而炭黑颗粒可以活化氧分子，因此炭黑颗粒可看作大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂，D项正确。19．中国研究人员研制一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示下列说法不正确的是：A．整个过程实现了光能向化学能的转化B．过程Ⅱ放出能量并生成了O-O键C．总反应2H2O→2H2+O2D．过程Ⅲ属于分解反应也是吸热反应【答案】D【解析】A.由图可知，利用太阳光在催化剂表面实现水分解为氢气和氧气，光能转化为化学能，故A正确；B.过程Ⅱ生成了O-O键，释放能量，故B正确；C.该过程的总反应是水分解为氢气和氧气，故C正确；D.由图可知，过程Ⅲ中双氧水转化为氢气和氧气，属于放热反应，故D错误。20．室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)△CuSO4(s)+5H2O(l)，热效应为△H3。则下列判断正确的是A．△H2＞△H3B．△H1＜△H3C．△H1+△H3=△H2D．△H1+△H2＞△H3【答案】B【解析】根据题意知，CuSO4·5H2O(s)溶于水的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)Cu2＋（aq）+SO42—（aq）+5H2O(l)，△H1＞0；CuSO4(s)溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)Cu2＋（aq）+SO42—（aq），△H2＜0；根据盖斯定律知，CuSO4·5H2O受热分解的热化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，△H3=△H1—△H2＞0。A、根据上述分析知，△H2＜△H3，错误；B、根据上述分析知，△H1＜△H3，正确；C、根据上述分析知，△H3=△H1—△H2，错误；D、根据上述分析知，△H1+△H2＜△H3，错误。21．利用下图图装置测定中和热的实验步骤如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L-l盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液的最高温度。回答下列问题：(1)倒入NaOH溶液的正确操作是______________。A．沿玻璃缓慢倒入B．分三次少量倒入C．一次迅速倒入(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是______________。A．用温度计小心搅拌B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C．轻轻地振荡烧杯D．用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动(3)做了三次实验，每次取溶液各50mL，并将实验数据记录如下：已知盐酸、NaOH溶液的密度与水相同，中和后生成的溶液的比热容c=4.2×10-3kJ／(g·℃)，则该反应的中和热△H=________________________。(4)若用50mL0.55mol·L-1的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，通过测得的反应热来计算中和热，测得的中和热△H的绝对值会___________(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。(5)若通过实验测定中和热的△H的绝对值常常小于57.3kJ/mol，其原因可能是______________。A．实验装置保温、隔热效果差B．测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度C．量取NaOH溶液的体积时仰视读数【答案】CD-53.76kJ.mol-1偏小AC【解析】（1）倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速的倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入氢氧化钠溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果，故选C，故答案为：C。（2）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动；温度计是测量温度的，不能使用温度计搅拌；也不能轻轻地振荡烧杯，否则可能导致液体溅出或热量散失，影响测定结果；更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌，否则会有热量散失，故选D，故答案为：D。（3）第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为25.25℃，反应后温度为：28.5℃，反应前后温度差为：3.25℃；第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为24.45℃，反应后温度为：27.6℃，反应前后温度差为：3.15℃；第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为24.75℃，反应后温度为：26.5℃，反应前后温度差为：1.75℃；第三组数据与前两组数据相差较大，测量时可能出现错误，因此求平均值时只用前两者，50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/cm3=100g，c=4.2×10-3kJ/(g·℃)，代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.2×10-3kJ/（g·℃）×100g×℃=1.344kJ，即生成0.025mol的水放出热量为：1.344kJ，所以生成1mol的水放出热量为1.344kJ×=53.76kJ，即该实验测得的中和热△H=-53.76kJ/mol，故答案为：-53.76kJ/mol。（4）一水合氨为弱碱，电离过程为吸热过程，放出的热量偏少，但中和热△H为负值，用相同浓度和体积的氨水（NH3•H2O）代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热△H的绝对值会偏小，故答案为：偏小。（5）A.实验装置保温、隔热效果差，导致测定的最高温度偏小，测定的温度差偏小，测定结果偏低，故A选；B.测量HCl溶液的温度计用水洗净再测氢氧化钠，会减少酸和碱之间因为中和反应而导致的热量损失，提高实验的准确度，故B不选；C.量取NaOH溶液的体积时仰视读数，导致量取的氢氧化钠溶液的体积偏大，若盐酸过量，反应生成的水的物质的量偏大，放出的热量偏高，测定的最高温度偏大，测定结果偏高；若盐酸不足，则不影响测定结果，故C选。22．（1）人们常用催化剂来选择反应进行的方向。下图所示为一定条件下lmolCH3OH与02发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物02（g）和生成物H20（g）略去]。①写出1moLHCHO生成CO的热化学方程式：_______________。②CH3OH与02在有催化剂作用下反应，产物中HCHO比率大大提高的原因是______________。（2）—定温度下，将N2H4与N02以体积比为1:1置于10L定容容器中发生反应2N2H4（g）+2N02（g）3N2（g）+4H20（l）△H<0。下列能说明反应达到平衡状态的是______________。a.混合气体密度保持不变b.3v正（NO2）=2v逆（N2）c.N2H4与N02体积比保持不变d.体系压强保持不变【答案】HCHO（g）+O2（g）=CO（g）+H2O（g）△H=-235kJ·moL-1催化剂使生成HCHO的活化能降低，同时使生成CO的活化能升高，并且生成HCHO的活化能低于生成CO的活化能abd【解析】（1）根据反应的能量图1molHCHO生成CO是放出(676-283-158)kJ=235kJ的热量，所以热化学方程式为：HCHO(g)+1/2O2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=-235kJ/mol，故答案为：HCHO(g)+1/2O2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=-235kJ/mol。（2）CH3OH与O2在有催化剂作用下反应，产物中HCHO比率大大提高的原因是催化剂使生成HCHO的活化能降低，同时使生成CO的活化能升高，并且生成HCHO的活化能低于生成CO的活化能，故答案为：催化剂使生成HCHO的活化能降低，同时使生成CO的活化能升高，并且生成HCHO的活化能低于生成CO的活化能。（3）a.反应中有液态水生成，如果反应没有达到平衡气体的密度会发生改变，故混合气体密度保持不变说明达到了平衡状态，故a正确；b.根据反应中化学计量数的关系有：3v正（NO2）=2v正（N2），联立3v正（NO2）=2v逆（N2），得v正（N2）=v逆（N2），同种物质的生成和消耗数率相等，反应达到了平衡，故b正确；c.N2H4与NO2以体积比1:1投入，反应时也以1:1反应，故N2H4与NO2体积比始终为1:1，不能判断达到了平衡，故c错误；d.反应是气体体积改变的反应，压强不变，说明反应达到了平衡状态，故d正确。故答案为：abd。23．键能的大小可用于计算化学反应的反应热（△H）。化学键Cl－ClH—HH—ClN≡N键能/kJ·mol-1243436431946（1）利用上表中的数据判断发生反应H2(g)+Cl2(g)

＝2HCl(g)过程中，当生成1molHCl气体时需要___（填“吸收”或“放出”）____kJ能量。（2）已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol，则N—H键的键能是___kJ·mol-1。（3）1molNO2气体和1molCO气体反应生成CO2气体和NO气体过程中能量变化如下图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：____。（4）已知在常温常压下：①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH1②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)ΔH2③H2O(g)＝H2O(l)ΔH3则CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH=_______（用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示）。【答案】放出91.5391NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ·mol-11/2ΔH1-1/2/ΔH2+2ΔH3【解析】（1）反应的反应热为△H=反应物键能之和—生成物键能之和，反应H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)△H=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol<0，该反应为放热反应，生成1molHCl气体时需要放出×183kJ=91.5kJ，故答案为：放出；91.5；（2）反应的反应热为△H=反应物键能之和—生成物键能之和，N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=3×436kJ/mol+946kJ/mol—6E（N—H）=-92kJ/mol，解得E（N—H）=391kJ/mol，故答案为：391；（3）由图可知，该反应反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，ΔH=—（E2—E1）=—（368kJ/mol—134kJ/mol）=—234kJ/mol，热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ/mol，故答案为：NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ/mol；（4）由盖斯定律可知×①—×②+2×③得反应CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH=—+2ΔH3，故答案为：—+2ΔH3；24．(1)在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下：①第一步反应是_________________(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是___________。②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是_________________。(2)已知红磷比白磷稳定，则反应P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)