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专题27 化学反应与能量变化
1.【2022年湖南卷】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Ⅰ是放热反应 B.平衡时P的产率:Ⅱ>Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ D.进程Ⅳ中,Z没有催化作用
【答案】AD
【解析】A.由图中信息可知,进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量,因此进程I是放热反应,A说法正确;B.进程Ⅱ中使用了催化剂X,但是催化剂不能改变平衡产率,因此在两个进程中平衡时P的产率相同,B说法不正确;C.进程Ⅲ中由S•Y转化为P•Y的活化能高于进程Ⅱ中由S•X转化为P•X的活化能,由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤,因此生成P的速率为Ⅲ<Ⅱ,C说法不正确;D.由图中信息可知,进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S•Z,然后S•Z转化为产物P•Z,由于P•Z没有转化为P+Z,因此,Z没有表现出催化作用,D说法正确;综上所述,本题选AD。
2.(2021.1·浙江真题)在298.15 K、100 kPa条件下,N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下,1 mol反应中,反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知,升高温度反应物能量升高较快,反应结束后反应放出的热量也会增大,比较4个图像B符合题意,故答案选B。
3.(2018·上海高考真题)H2(g)和I2(g)、H2(g)和I2(s)以及HI(g)的能量高低如图所示,下列判断错误的是( )
A.1molH2(g)和1molI2(g)的能量总和高于2molHI(g)的能量
B.I2(g)→I2(s)+QkJ(Q>0)
C.H2(g)+I2(g)→2HI(g)+9.3kJ
D.H2(g)+I2(s)→2HI(g)+53.0kJ
【答案】D
【解析】A.由能量高低图分析可知,2molHI(g)→1molH2(g)和1molI2(g)需要吸收9.3kJ的能量,故1molH2(g)和1molI2(g)的能量总和高于2molHI(g)的能量,正确;B.由能量高低图可知,I2(g)→I2(s)放出能量,即I2(g)→I2(s)+QkJ(Q>0),正确;C.根据能量高低图分析可知,H2(g)+I2(g)→2HI(g)放出9.3kJ的能量,故H2(g)+I2(g)→2HI(g)+9.3kJ,正确;D.根据能量高低图分析可知,H2(g)+I2(s)→2HI(g)吸收53.0kJ的能量,故H2(g)+I2(s)→2HI(g)-57.3kJ,错误;答案选D。
4.(2015·上海高考真题)已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.加入催化剂,减小了反应的热效应
B.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率
C.H2O2分解的热化学方程式:H2O2===H2O+1/2 O2 ΔH>0
D.反应物的总能量高于生成物的总能量
【答案】D
【解析】A.加入催化剂,减小了反应的活化能,使反应在较低的温度下发生,但是反应的热效应不变,错误;B.加入催化剂,可提高H2O2分解的反应速率,该反应不是可逆反应,而且催化剂不能使平衡发生移动,因此不存在平衡转化率的提高与否,错误;C.在书写热化学方程式时,也要符合质量守恒定律,而且要注明反应的物质相对应的能量和物质的存在状态,错误;D.根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,正确;答案选D。
5.(2013·北京高考真题)下列设备工作时,将化学能转化为热能的是( )
A.硅太阳能电池 B.锂离子电池
C.太阳能集热器 D.燃气灶
【答案】D
【解析】A.硅太阳能电池是把太阳能转化为电能,A错误;B.锂离子电池将化学能转化为电能,B错误;C.太阳能集热器将太阳能转化为热能,C错误;D.燃气灶将化学能转化为热能,D正确,答案选D。
6.(2018·上海高考真题)下列物质溶于水,溶液温度降低的是( )
A.浓硫酸 B.NaOH C.NaCl D.NH4Cl
【答案】D
【解析】A.浓硫酸溶于水中稀释放出大量的热,溶液温度升高,A选项不满足题意;B.NaOH溶于水的过程是放热过程,溶液温度升高,B选项不满足题意;C.NaCl溶于水溶液温度无明显变化,C选项不满足题意;D.NH4Cl溶于水,溶液温度降低,D选项满足题意;答案选D。
7.(2011