2023版新教材高考化学微专题小练习专练27化学反应中的能量变化基本概念及图像

专练27化学反应中的能量变化基本概念及图像

一、单项选择题

1.［2022•湖北部分重点中学考试］一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误

的是()

水能

A.氢能属于二次能源

B.图中能最转化的方式至少有6种

C.太阳能电池的供电原理与燃料电池相同

D.太阳能、风能、氢能都属于新能源

2.中国学者在水煤气变换［CO(g)+H20(g)=C02(g)+H2(g)A*中突破了低

温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)

催化实现的。反应过程示意图如下：

<•>

厂・过程n•一84。过程川尸•V8

匚：催化剂。HC•O

下列说法正确的是()

A.过程I、过程II【均为放热过程

B.过程in生成了具枸极性共价键的比、co2

C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的公〃

D.图示过程中的H2均参与了反应过程

3.［2022•河南开封高三定位考试］已知H2(g)+2IC1(g)=I2(g)+2HC1(g),

该反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是()

17

3.

i-

A.反应①为放热反应

B.反应②是同种元素诃发生的氧化还原反应

C.反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关

D.H2(g)+2IC1(g)=I2(g)4-2HC1(g)

A//=-218kJ♦mol-1

4.[2022•安徽合肥一检]反应X+Y-Z(A/Z>0)分两步进行：①X+Y-W(△的)),

②W-Z(△放0)。卜列布意图中，能止确表不总反应过程中能量变化的是()

5.[2022•浙江五校联考]单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图，下列说法正

确的是()

能所

I辆斜破(Sl+O^g)①

②正杆(即峙...「

1〃-*=-297.啾J・moJ

*Ij-VO.oJI

kJ•mol-1|I

I]_______Qso.

|反应过程

A.S(s,单斜)(s,正交)△H=-0.33kJ,mol-1

B.①式表示断裂1molQ中的共价键所吸收的能量比形成1molS02中的共价键所放出

的能量少297.16kJ

C.②式表示一个正交流和分子1个0?分子反应生成一个S02分子放出296.83kJ的能量

0.单斜硫比正交硫稳定

6.[2022•江苏东海学分认定考试]2sS,(g)+02(g)=2sO3(g)反应过程中能量变化

如图所示(图中£表示正反应的活化能，回表示逆反应的活化能。下列有关叙述正确的是

()

A.该反应的逆反应为放热反应，升高温度可提高活化分子的百分数

B.xm使用催化剂改变活化能，但不改变反应热

C.该反应中，反应物的总键能大于生成物的总键能

D.500r.101kPa下，将1molS02(g)和0.5mol02(g)置于密闭容器中充分反

应生成503运)放热占4，其热化学方程式为2s02(g)+02(gX2so3(g)A-2<?kJ-mol

7.[2020•天津卷]理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)wHMC(g)异构化

反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是()

-(

o-

ul

n・

£

您

及

至

A.HCN比HNC稳定

B.该异构化反应的八〃=+59.3kJ•mol-1

C.正反应的活化能大F逆反应的活化能

【).使用催化剂，可以改变反应的反应热

8.[2021•山东卷]々标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表

示为：

]

I8

H：CC(y"0CH3+Oir11H3CC0-0H0CH；J

Ill

H£C()"H+CH3。-能量变化如图所示。

IV

能

过渡态1

过渡态2

kJ

o

II

H3C—c—OCH3

+0H-

+C'H3O-

反应进程

,8o-,8()H

II

HC—C—()CHc—()CH

33.=H3C—3

II

已知()H。一为快速平衡，下列说法正确的是

()

A.反应II、川为决速步

B.反应结束后，溶液中存在“『

18

C.反应结束后，溶液中存在CH,0H

D.反应I与反应IV活化能的差值等于图示总反应的焰变

二、不定项选择题

9.［2022•湖南卷］反应物(S)转化为产物(P或P-Z)的能量与反应进程的关系如下

图所示：

下列有关四种不同反应进程的说法正确的是()

A.进程1是放热反应

B.平衡时P的产率：11>1

C.生成P的速率：HDH

D.进程IV中，Z没有催化作用

10.F2022•全国百强校宁夏育才中学月考］依据如图判断，下列说法正确的是()

能2mclH^g)、1molO2(g)

AH=-483.6kJ*mof1

2molH2Q(g)^^1-88kJ-mof

2molHjO(l)

反应过程

A.氢气的燃烧热AQ-241.8kJ-mol-1

B.2molH2(g)与1molO2(g)所具有的总能量比2molH；-0(g)所具有的总能量低

C.液态水分解的热化学方程式为2H2O(1)=2H2(g)+O2(g)A〃=+57L6kJ-mol

D.H?O(g)生成H20(1)时，断键吸收的能量小于成键放出的能量

11.如图为氟利昂(如CFCk)破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法不止确的是()

A.过程1中断裂极性谴C-C1键

B.过程II可表示为0,+Cl=C10+02

C.过程III中0+0=0?是吸热过程

D.上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏0：,的催化剂

12.[2022•广东六校联盟联考]目前认为酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理及能量与反

应历程的关系如图所示。下列说法错误的是()

CH^=CH^H3O*\

西CH20H

反应历程

A.第②、③步反应均释放能量

B.该反应历程中有两个过渡态

C.酸催化剂能同时降低正、逆反应的活化能

D.总反应速率由第①步反应决定

13.［2022•河北保定月考］已知化学反应反(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化曲线

如图所示，下列叙述正确的是()

A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量

B.该反应的△〃=+1a—b)kJ・molf

C.升高温度，图中a、6的值减小，反应速率加快

D.断裂1molA—A键和1molB—B键时，放出akJ能量

三、非选择题

14.［设题创新］(1)甲醉与的反应体系中存在以下反应：2CH.QH+02=2HCH0+2H2。、

CH：QH+O2=CO+2H2O、2C0+02=2C02O工业生产中常用催化剂来选择反应进行的方向。如

图所示为一定条件下1molCH：(OH与0?发生反应时，分别生成CO、C02或HCHO的能量变化图

［反应物。2(g)和生成物LO(g)略去］。

①在催化剂作用下，反应初始阶段CHQH与0?反应主要生成(填“CO”“CO」

或“HCHO”)。

②2HCH0(g)+O2(g)=2C0(g)+2II3O(g)A//=

(2)查阅文献，化学键的键能数据如表所示:

化学键H—HN—HN三N

键能/(kJ-mor1)436391946

31

已知氨分解反应NH：,1g)--H(g)+5N(g)的活化能&=300kJ•mol，则反应

乙2乙2

31L(g)+N2(g)^2NH3(g)的活化能蜃=。

专练27化学反应中的能量变化基本概念及图像

1.C氢能是一种高效且没有污染的二次能源，A项正确；图中能量转化方式有太阳能

转化为电能、风能转化为机械能、水能转化为机械能、机械能转化为电能、电能转化为化学

能、化学能转化为电能、电能转化为光能等，B项正确；太阳能电池是用半导体将光能转化

为电能，燃料电池是将化学能转化为电能，二者供电原理不同，C项错误；太阳能、风能、

氢能都是人类开发利用的新型能源，D项止确。

2.D根据反应过程示意图，过程I是水分子中化学键的断裂过程，为吸热过程，A错

误；也中的化学键是非极性键，B错误；催化剂不能改变反应的△，，C错误；根据反应过程

示意图，过程I中水分子中的化学键断裂，过程II也是水分子中的化学键断裂过程，过程III

中形成了水分子，所以用)均参与了反应过程，D正确。

3.C根据图像可知，反应①中反应物总能量大于生成物总能量，则反应①为放热反应，

故A正确；反应②中HI中的碘元素化合价升高，氯化碘中的碘元素化合价降低，故B正确：

由题图知，反应①的正反应活化能大于反应②的，故反应①比反应②的速率慢，C错误；由

题图知，D正确。

4.A总反应的△殳0,则生成物Z的总能量比反应物X、Y的总能量高,排除C项和D

项；反应①的△水0,则H的总能量比反应物X、Y的总能量低，反应②的八照0,则生成物

Z的总能量比反应物W的总能量高，A项正确。

5.A由能量图可知，单斜硫的能量比正交硫的能量高，因此S(s,单斜)=S(s,

正交)为放热反应，A//=-0.33kj-mol_1,A正确；①式反应断裂1mol单斜硫(C中

的共价键和1mol02(g)中的共价键吸收的能量比形成1molS02(g)中的共价键所放出

的能量少297.16kJ,B错俣；热化学方程式中各物质前的化学计量数不再表示粒子的数目，

只表示物质的“物质的量”，C错误；S(s,单斜)=S(s,正交)为放热反应，正交硫

能量更低更稳定，D错误。

6.B根据图中信息可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应的正反应为放

热反应，则逆反应为吸热反应，A错误；该反应放热，ZK0,所以△//=£—外，使用催化

剂改变活化能，但不改变反应热，B正确；该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能，

C错误；反应是可逆反应，将1molSO2(g)和0.5mol(g)置于密闭容器中充分反应，

生成的S(h(g)小于ImoL放热akj,则2s&(g)+02(g)^2S03(g)△乐一2akJ・mol

t,D错误。

7.D本题考杏反应过程的能国图分析，考杳的化学学科核心素养是宏观辨识与微观探

析、证据推理与模型认知，HNC的能量比HCN高，则稳定性较好的是HCN,A项正确；该异

构化反应的△仁+59.3kJ-mol\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；使用催化剂只能改变反应的历程，但是不影响反应的反应热，D项错误。

8.B由图像中反应进程可知正反应中I活化能大是决速步；逆反应中IV活化能大，是

18(厂I8()H

II

H.C—C—()CHS=HXC—C—()CH.

决速步，A项错误；已知()H(F为快速反应，结合反应H

可知溶液中存在，80H-,B项正确；结合反应历程I、II、HI、IV和

18(厂18()H

II

H3C—C—OCH3H3C—c—OCH3

OHCP可知，途0只存在于乙酸甲酯、乙酸、氢氧根离

子、水分子中，不会在甲醇分子中存在，C项错误；图示总反应的焰变=反应物的总熔一生

成物的总焰=(反应I的活化能一反应II的活化能)一(反应IV的活化能一反应HI的活化能)

W反应【的活化能一反应in的活化能，D项错误。

9.AD

n是在i的基础上加入催化剂,u【中决速步的活化能离于11的，则生

催化剂不改变平衡时p的产率，产P的速率：iu<n,c项错误

物HE爪M,王"

成物能址低,为放P-Z是产物，最终没有得到P+Z,

热反应，A项正确故Z没有催化作用,D项正确

10.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(483.6+88)/2=285.8kJ・皿广葭A错误；2molH?(g)与1mol0,(g)反应生成

2molH20(g),放出热量483.6kJ,所以2mol2(g)与1mol02(g)所具有的总能量

比2molHq(g)所具有的总能量高，B错误；液态水分解的热化学方程式为：2112(1)=2112

(g)+O2(g),△仁+(483.6+88)=+571.6kJ・molT,C正确；H20(g)生成从0(1)

时，为物理变化，不存在化学键的断裂和生成，D错误；正确选项为C。

11.C过程I中CFCL转化为CFCk和氯原子，断裂极性键C—C1键，选项A止确：根

据图中信息可知，过程II可表示为6+Cl=C10+02,选项B正确；原子结合成分子的过程

是放热的，选项C错误；上述过程说明氟利昂中氯原子