内容正文:
课时训练(十七) 化学反应的热效应
A组·全员必做题
1.下列关于化学反应与能量的说法中,正确的是 ( )
A.化学反应中必然伴随有温度的升高
B.燃料电池工作时,化学能全部转化为电能
C.石墨转化为金刚石时需要吸收能量,说明石墨更稳定
D.根据能量守恒定律,放热反应中反应物的能量一定高于生成物的能量
解析 化学反应中必然伴随能量变化,但温度不一定升高,A项错误;燃料电池工作时,化学能不可能全部转化为电能,还有其他形式的能量变化,例如热能等,B项错误;石墨转化为金刚石时需要吸收能量,说明石墨比金刚石的能量低,能量越低越稳定,因此石墨更稳定,C项正确;放热反应中反应物的总能量一定高于生成物的总能量,D项错误。
答案 C
2.(2023·湛江联考)已知化学反应A2(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.该反应的反应热ΔH=+(a-b)kJ·mol-1
C.升高温度,图中a、b的值减小,反应速率加快
D.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键时,放出a kJ能量
解析 由图可知,该反应是吸热反应,即该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,A项错误;该反应是吸热反应,反应热ΔH=+(a-b)kJ·mol-1,B项正确;升高温度反应速率加快,但不能改变活化能,图中a、b的值不变,C项错误;由图可知,断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键时吸收a kJ能量,D项错误。
答案 B
3.(2023·长春质检)下列关于如图所示转化关系(X代表卤素),说法正确的是 ( )
A.H2(g)+X2(g)2H(g)+2X(g) ΔH2<0
B.生成HX(g)的反应热与途径有关,所以ΔH1≠ΔH2+ΔH3
C.若X分别表示Cl、Br、I,则过程Ⅲ吸收的热量依次增多
D.Cl2(g)、I2(g)分别发生反应Ⅰ,同一温度下的平衡常数分别为K1、K3,则K1>K3
解析 化学键的断裂要吸热,焓变大于0,H2(g)+X2(g)2H(g)+2X(g) ΔH2>0,A项错误;反应焓变与起始物质和终了物质有关,与变化途径无关,途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关,所以ΔH1=ΔH2+ΔH3,B项错误;途径Ⅲ是形成化学键的过程,是放热过程,Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,和氢气反应越来越微弱,故形成HCl、HBr、HI化学键所放出的能量逐渐减小,C项错误;途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HI的多,氯气和氢气化合更容易,两反应的平衡常数分别为K1,K3,则K1>K3,D项正确。
答案 D
4.(2023·厦门模拟)如图表示甲、乙、丙三个过程的能量变化(其中H2、Br2、HBr均为气态)。下列有关说法正确的是 ( )
A.H原子形成1 mol H2吸收436 kJ的能量
B.Br2分子的化学性质比Br原子的活泼
C.反应H2(g)+Br2(g)2HBr(l) ΔH=-103 kJ·mol-1
D.已知条件不充分,无法计算乙过程的能量变化
解析 1 mol H2分解生成H原子吸收436 kJ的能量,则H原子形成1 mol H2放出436 kJ的能量,A项错误;断裂化学键吸收能量,则Br2分子的化学性质比Br原子的稳定,B项错误;H2、Br2、HBr均为气态,则由图可得,H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH=-103 kJ·mol-1,C项错误;D项HBr的键能未知,无法由焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量计算乙过程的能量变化,D项正确。
答案 D
5.(2023·宝鸡模拟)我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)+H2(g)C2H6(g) ΔH=a kJ·mol-1]的反应历程如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.1 mol C2H4(g)与1 mol H2(g)具有的能量之和小于1 mol C2H6(g)的能量
B.过渡态物质的稳定性:过渡态1>过渡态2
C.该反应的焓变:ΔH=-129.6 kJ·mol-1
D.相应的活化能:催化剂AuF<催化剂AuP
解析 由图可知,该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,A项错误;由图可知,过渡态1的相对能量高于过渡态2,物质的能量越高,越不稳定,所以过渡态1的稳定性小于过渡态2,B项错误;由图可知,反应的焓变ΔH=-[0-(-129.6 kJ·mol-1)]=-129.6 kJ·mol-1,C项正确;由图可知,催化剂AuF、催化剂AuP的相应活化能分别为109.34 kJ·mol-1、26.3 kJ·mol-1,则催化剂AuF的相应活化能大于催化剂AuP,D项错误。
答案 C
6.(2023·河南六市联考)工业上利用工业废气中的CO、CO2合成有机物以实现“