备考2025届高考化学一轮复习分层练习第六章化学反应与能量变化第1讲化学反应与热能

第1讲化学反应与热能1.[2024江苏南通考试改编]化学反应中的能量转化通常主要表现为热量的变更。下列表述正确的是（B）A.确定条件下，将0.5molH2（g）和0.5molI2（g）置于密闭容器中充分反应生成HI（g）放热akJ，其热化学方程式为H2（g）＋I2（g）⇌2HI（g）ΔH＝－2akJ·mol－1B.在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2（g）＋12O2（g）H2O（l）ΔH＝－285.8kJ·mol－1C.S（g）＋O2（g）SO2（g）ΔH1，S（s）＋O2（g）SO2（g）ΔH2，则ΔH1＞ΔH2D.含1molHCl的溶液与含1molNaOH的溶液发生中和反应的反应热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则含0.5molH2SO4的溶液和足量Ba（OH）2溶液反应的反应热ΔH＝－57.3kJ·mol－1解析H2（g）与I2（g）生成HI（g）的反应为可逆反应，放热akJ时，反应的H2（g）小于0.5mol，热化学方程式为H2（g）＋I2（g）⇌2HI（g）ΔH＜－2akJ·mol－1，A项错误；在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2（g）＋12O2（g）H2O（l）ΔH＝－285.8kJ·mol－1，B项正确；气态反应物放热较多，则ΔH1＜ΔH2，C项错误；H2SO4和Ba（OH）2反应，除生成水外，还生成BaSO4沉淀，含0.5molH2SO4的溶液和足量Ba（OH）2溶液反应的反应热ΔH不等于－57.3kJ·mol－1，D项错误。2.[2024上海]反应X（g）Y（g）－Q1，Y（g）Z（g）＋Q2，已知Q2＞Q1，下列图像正确的是（A） A B C D解析由题目信息可知，X（g）→Y（g）为吸热反应，Y（g）→Z（g）为放热反应，结合Q2＞Q1可知，A正确。3.[2024济南联考]H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）的反应过程及能量变更如图所示。下列说法错误的是（B）A.光照和点燃条件下的反应热相同B.H—Cl键的键能为862kJ·mol－1C.H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）ΔH＝－183kJ·mol－1D.2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量解析反应热只与反应的始态和终态有关，与反应条件、途径无关，因此该反应在光照和点燃条件下的反应热相同，A项正确；由题图可知2molHCl（g）分子中的化学键形成时要释放862kJ能量，所以H—Cl键的键能为431kJ·mol－1，B项错误；由题图可知1molH2（g）和1molCl2（g）反应生成2molHCl（g）放出（862－679）kJ＝183kJ能量，因此H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）ΔH＝－183kJ·mol－1，C项正确；气态氢原子形成氢气分子时形成化学键，形成化学键释放能量，因此2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量，D项正确。4.[天津高考]理论探讨表明，在101kPa和298K下，HCN（g）⇌HNC（g）异构化反应过程的能量变更如图所示。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.运用催化剂，可以变更反应的反应热解析HNC的能量比HCN高，能量越低物质稳定性越好，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；运用催化剂只能变更反应的历程，不影响反应的反应热，D项错误。5.[2024惠州调研]可逆反应NO2（g）＋CO（g）⇌CO2（g）＋NO（g）反应过程中的能量变更如图所示，下列说法正确的是（C）A.1molNO2与1molCO混合经充分反应放热234kJB.若反应起先时加入催化剂，则E1、E2都变大C.正反应的活化能是134kJ·mol－1D.该反应的反应热ΔH＝E2－E1解析此反应是可逆反应，不能进行原委，因此1molNO2与1molCO混合经充分反应放出的热量小于234kJ，A项错误；运用催化剂可降低反应活化能，即E1和E2都减小，B项错误；由题给能量变更图可知，正反应的活化能是134kJ·mol－1，C项正确；ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能＝E1－E2，D项错误。6.[2024重庆部分学校考试改编]下列热化学方程式书写正确的是（A）A.31g白磷比31g红磷的能量多bkJ，则P4（白磷，s）4P（红磷，s）ΔH＝－4bkJ·mol－1B.1molN2（g）和3molH2（g）在确定条件下反应放出热量86kJ，则N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝－86kJ·mol－1C.用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应来测定中和反应的反应热，其热化学方程式为CH3COOH（aq）＋NaOH（aq）CH3COONa（aq）＋H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1D.S的燃烧热ΔH＝－akJ·mol－1，则2S（s）＋3O2（g）2SO3（g）ΔH＝－2akJ·mol－1解析31g白磷比31g红磷的能量多bkJ，则由白磷转化为红磷时会放出热量，热化学方程式为P4（白磷，s）4P（红磷，s）ΔH＝－4bkJ·mol－1，A项正确；该反应为可逆反应，若1molN2（g）和3molH2（g）在确定条件下完全反应，将放出更多热量，则ΔH＜－86kJ·mol－1，B项错误；醋酸为弱酸，电离时吸热，则用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应来测定中和反应的反应热时，该热化学方程式中的ΔH＞－57.3kJ·mol－1，C项错误；S（s）＋O2（g）SO2（g）ΔH＝－akJ·mol－1，D项错误。7.[标准摩尔生成焓][2024重庆九龙坡考试]已知：在标准压强、298K下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用ΔfHmθ（单位为kJ·mol－1）表示。部分物质的ΔfHmθ如图所示。H2（g）、N2（g）、O2（g）的标准摩尔生成焓为0。下列有关推断错误的是A.2molNO（g）的键能小于1molN2（g）与1molO2（g）的总键能B.合成氨反应的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝－91.8kJ·mol－1C.NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）ΔH＝＋902kJ·mol－1D.NO与NH3反应的热化学方程式为6NO（g）＋4NH3（g）5N2（g）＋6H2O（g）ΔH＝－1815kJ·mol－1解析NO（g）的标准摩尔生成焓为＋91.3kJ·mol－1，则①N2（g）＋O2（g）2NO（g）ΔH＝＋182.6kJ·mol－1，由ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，可知2molNO（g）的键能小于1molN2（g）与1molO2（g）的总键能，A项正确；已知NH3（g）的标准摩尔生成焓为－45.9kJ·mol－1，则氮气和氢气反应生成2molNH3（g）时放出91.8kJ能量，合成氨的热化学方程式为②N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝－91.8kJ·mol－1，B项正确；由H2O（g）的标准摩尔生成焓为－241.8kJ·mol－1可知③H2（g）＋12O2（g）H2O（g）ΔH＝－241.8kJ·mol－1，依据盖斯定律可知，2×①－2×②＋6×③可得出NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）ΔH＝－902kJ·mol－1，C项错误；依据盖斯定律，由6×③－3×①－2×②可得出NO与NH3反应的热化学方程式为6NO（g）＋4NH3（g）5N2（g）＋6H2O（g）ΔH＝－1815kJ·mol－1，D项正确。8.（1）[2024天津]合成氨反应常运用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变更示意图。写出该反应的热化学方程式N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝－（a－b）kJ·mol－1。从能量角度分析，铁触媒的作用是降低反应活化能。（2）[2024湖北改编]丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷干脆脱氢[C3H8（g）C3H6（g）＋H2（g）ΔH1＝＋125kJ·mol－1]制备。已知键能：E（C—H）＝416kJ·mol－1，E（H—H）＝436kJ·mol－1，由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为271kJ。解析（1）由题图知，合成氨反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，故该反应的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝－（a－b）kJ·mol－1；铁触媒的作用是降低活化能，从而加快反应速率。（2）题给反应中断裂2molC—H键、形成1mol碳碳π键和1molH—H键，故416kJ·mol－1×2－E（碳碳π键）－436kJ·mol－1＝＋125kJ·mol－1，解得E（碳碳π键）＝271kJ·mol－1。9.[2024海南]碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃，100kPa时：①1mol葡萄糖[C6H12O6（s）]完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出2804kJ热量。②CO（g）＋12O2（g）CO2（g）ΔH＝－283kJ·mol－1回答问题：（1）25℃时，CO2（g）与H2O（l）经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6（s）]和O2（g）的热化学方程式为6CO2（g）＋6H2O（l）C6H12O6（s）＋6O2（g）ΔH＝＋2804kJ·mol－1。（2）25℃，100kPa时，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知OO、CO键的键焓分别为495kJ·mol－1、799kJ·mol－1，CO（g）分子中碳氧键的键焓为1067.5kJ·mol－1。解析（1）由已知①可得C6H12O6（s）＋6O2（g）6CO2（g）＋6H2O（l）ΔH＝－2804kJ·mol－1，则CO2（g）与H2O（l）经光合作用生成葡萄糖和氧气的热化学方程式为6CO2（g）＋6H2O（l）C6H12O6（s）＋6O2（g）ΔH＝＋2804kJ·mol－1。（2）设CO中碳氧键的键焓为xkJ·mol－1，依据键焓定义，由已知②可得x＋4952－799×2＝－283，解得x＝1067.5。10.[结合反应历程考查能量变更][2024辽宁丹东五校联考]1，2－丙二醇（CH2OHCHOHCH3）单分子解离反应相对能量如图所示。路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是（C）A.解离过程中，断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高B.1，2