专题01 化学反应与能量变化-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学上学期期中真题分类汇编（上海专用）

专题01 化学反应与能量变化 内容概览 考点01 化学反应中能量变化的原因 考点02 能量的相互转化 考点03反应热的内能变化与焓变 考点01 化学反应中能量变化的原因 1．“能源”是人们生活中不可或缺的一部分，化学能与热能的相互转化是能量合理应用的重要途径。下列属于化学能与热能的转化过程的是 图片    转化过程 太阳能热水器烧水 燃油汽车行驶 选项 A B 图片       转化过程 氯碱工业制氯气 水力发电 选项 C D A．A B．B C．C D．D 2．反应 (放热)分两步进行：①A (吸热)， ②X→C(放热)。示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 3．已知反应A+B→C(吸热)分两步进行；(①A+B→X(放热)；②X→C(吸热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 考点02 能量的相互转化 4．某反应的反应过程与能量的关系如图所示，下列说法正确的是 A．该反应的△H＞0 B．相比历程I，历程Ⅱ使用了催化剂 C．该反应的反应物总键能高于生成物总键能 D．其他条件相同时，历程I的反应物平衡转化率更低 5．下列变化过程中的能量变化情况符合图示的是 A．浓硫酸的稀释 B．干冰升华 C．碳酸钙的分解 D．碳和二氧化碳在高温下化合 6．已知：①某些化学键的键能如表。 化学键 键能(kJ/mol) 154 500 942 a ②火箭燃料肼()的有关化学反应的能量变化如图所示。 则下列说法错误的是 A．比稳定 B．表中的 C．  kJ/mol D．图中的kJ/mol 7．2022年12月31日，2023年北京圆明园欢乐冰雪季正式开启。下列关于雪水冰的转化中能量变化的叙述正确的是 A．ΔH1 >0、ΔH2 >0 B．ΔH1 <0、ΔH2 <0 C．ΔH1>0、ΔH2 <0 D．ΔH1<0、ΔH2 >0 8．研究表明，在一定条件下，气态与两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．比更稳定 B．该反应中，化学键断裂所吸收的能量大于化学键形成所释放的能量 C．转化为一定需要加热 D．转化为需要放出的热量 阅读下列资料，完成下面小题：氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。 工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为   kJ⋅mol。生产硝酸的尾气中主要含有NO、等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到、等化工产品。 9．下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是 A．具有还原性，用浓氨水检验氯气管道是否泄漏 B．具有强氧化性，可用于制备硝酸铵 C．极易溶于水，可用作制冷剂 D．不溶于水，可用作保护气 10．实验室采用下列装置制取氨气，正确的是 A．装置甲生成 B．装置乙干燥 C．装置丙收集并验满 D．装置丁吸收多余 11．下列选项物质间转化不能一步实现的是 A． B． C． D． 考点03 反应热的内能变化与焓变 12．羰基硫(O=C=S)是一种粮食熏蒸剂，能防止某此害虫和真菌的危害。羰基硫的氢解反应为，涉及键能如表所示。下列说法不正确的是。 化学键 H—H C=O(COS) C=S H—S 436 745 580 339 1076 A．反应过程中有极性键的断裂与形成 B．COS比稳定 C．断裂放出的能量 D．该反应的焓变 13．“接触法制硫酸”的核心反应是  ，因在催化剂表面与接触而得名，反应过程示意图如下。下列说法正确的是 A．和都属于酸性氧化物，通到溶液中都会产生白色沉淀 B．增加的浓度对上述反应的速率影响不明显，说明反应②是快反应 C．是催化剂，整个过程没有参与反应 D．过程中反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和 14．下列反应过程中的能量变化情况不符合如图所示的是 A． B． C． D． 15．假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示。则下列说法正确的是 A．一定大于 B． C． D． 16．下列说法不正确的是 A．由图甲可知：该反应ΔH＞0，化学反应体系从环境中吸收热量 B．由图乙可知：物质聚集状态改变，焓也改变 C．由图丙可知：该反应断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量 D． 由图丁可知：ΔH1＜ΔH2，金刚石比石墨稳定 17．下列有关化学示意图表述正确的是 A．的能量变化示意图 B．水的聚集状态变化时的内能变化 C．化学反应中的能量关系 D．反应中物质浓度变化 A．A B．B C．C D．D 18．对于反应  ，下列说法正确的是 A．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 B．每断裂键，同时吸收的热量为 C．每转移电子，此时生成的体积为 D．向该反应中加入合适的催化剂，的值将增大 19．I．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1所示。已知200℃时，反应i．3N₂H₄(g)=N(g)+4NH(g)　△H1=-32.9kJ·mol； 反应ii．N₂H₄(g)+H₂(g)=2NH(g)　△H2，其能量变化如图2所示。 (1)已知部分共价键的键能如表所示。 共价键 N—N N—H H-H 键能/(kJ·mol1) 304.4 389 a 则a= 。 (2)200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为 。 (3)200℃时，1mol肼完全分解生成0.5molH₂，该过程 (填“吸收”或“放出”) kJ的热量。 Ⅱ、将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，可发生反应： CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　△H=+206kJ·mol-1① 已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　△H=-802kJ·mol-1② (4)写出由CO₂和H₂O(g)反应生成CO的热化学方程式： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 化学反应与能量变化 内容概览 考点01 化学反应中能量变化的原因 考点02 能量的相互转化 考点03反应热的内能变化与焓变 考点01 化学反应中能量变化的原因 1．“能源”是人们生活中不可或缺的一部分，化学能与热能的相互转化是能量合理应用的重要途径。下列属于化学能与热能的转化过程的是 图片    转化过程 太阳能热水器烧水 燃油汽车行驶 选项 A B 图片       转化过程 氯碱工业制氯气 水力发电 选项 C D A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．太阳能烧水是将太阳能转换为热能，A错误； B．燃油汽车行驶是化学能转化为热能，热能再转化为动能，属于化学能与热能的转化，B正确； C．氯碱工业制氯气过程是将电能转化为化学能，是储存化学能的过程，C错误； D．水力发电是将水能转换为电能，不涉及化学变化，D错误； 故选B。 2．反应 (放热)分两步进行：①A (吸热)， ②X→C(放热)。示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应， 反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，X→C反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，A正确； B．反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应， 反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，X→C反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，B错误； C．反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应， 反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，X→C反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，C错误； D．反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，X→C反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，D错误； 故选A。 3．已知反应A+B→C(吸热)分两步进行；(①A+B→X(放热)；②X→C(吸热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】已知反应①(A+B→X)为放热反应，则A+B的总能量高于X的总能量，B、D均错误；已知反应②(X→C)为吸热反应，则X的总能量低于C的总能量，A正确，C错误，故选A。 考点02 能量的相互转化 4．某反应的反应过程与能量的关系如图所示，下列说法正确的是 A．该反应的△H＞0 B．相比历程I，历程Ⅱ使用了催化剂 C．该反应的反应物总键能高于生成物总键能 D．其他条件相同时，历程I的反应物平衡转化率更低 【答案】B 【解析】A．反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，A项错误； B．从图中可以看出，历程I的活化能比历程Ⅱ大，则相比历程I，历程Ⅱ使用了催化剂，B项正确； C．物质的能量越高，键能越低，则该反应的反应物总键能低于生成物总键能，C项错误； D．催化剂只能改变反应速率，不能改变反应物的平衡转化率，D项错误； 故选B。 5．下列变化过程中的能量变化情况符合图示的是 A．浓硫酸的稀释 B．干冰升华 C．碳酸钙的分解 D．碳和二氧化碳在高温下化合 【答案】A 【分析】由图可知是放热过程，据此分析； 【解析】A．浓硫酸的稀释是放热过程，A正确； B．干冰升华是吸热过程，B错误； C．碳酸钙的分解是吸热过程，C错误； D．碳和二氧化碳在高温下化合是吸热过程，D错误； 故选A。 6．已知：①某些化学键的键能如表。 化学键 键能(kJ/mol) 154 500 942 a ②火箭燃料肼()的有关化学反应的能量变化如图所示。 则下列说法错误的是 A．比稳定 B．表中的 C．  kJ/mol D．图中的kJ/mol 【答案】B 【解析】A．的键能为942kJ/mol，的键能为500kJ/mol，所以比稳定，A正确； B．利用建立有关a的等量关系，即，，B错误； C．从图中可以看出，反应物为，生成物为，反应热kJ/mol，则反应的热化学方程式为： kJ/mol，C正确； D．图中的kJ/molkJ/molkJ/mol，D正确； 故选B。 7．2022年12月31日，2023年北京圆明园欢乐冰雪季正式开启。下列关于雪水冰的转化中能量变化的叙述正确的是 A．ΔH1 >0、ΔH2 >0 B．ΔH1 <0、ΔH2 <0 C．ΔH1>0、ΔH2 <0 D．ΔH1<0、ΔH2 >0 【答案】C 【解析】雪→水的过程需吸收热量，故△H1＞0，水→冰的过程需放出热量，故△H2＜0，故选C。 8．研究表明，在一定条件下，气态与两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．比更稳定 B．该反应中，化学键断裂所吸收的能量大于化学键形成所释放的能量 C．转化为一定需要加热 D．转化为需要放出的热量 【答案】B 【解析】A．的体系能量比高，则比更稳定，A错误； B．到过渡态吸收能量，过渡态到放出能量，因此该反应中，化学键断裂所吸收的能量大于化学键形成所释放的能量，B正确； C．吸热反应的反应条件不一定需要加热，例如氢氧化钡晶体和氯化铵反应，C错误； D．转化为需要吸收的热量为：，D错误。 答案选B。 阅读下列资料，完成下面小题：氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。 工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为   kJ⋅mol。生产硝酸的尾气中主要含有NO、等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到、等化工产品。 9．下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是 A．具有还原性，用浓氨水检验氯气管道是否泄漏 B．具有强氧化性，可用于制备硝酸铵 C．极易溶于水，可用作制冷剂 D．不溶于水，可用作保护气 10．实验室采用下列装置制取氨气，正确的是 A．装置甲生成 B．装置乙干燥 C．装置丙收集并验满 D．装置丁吸收多余 11．下列选项物质间转化不能一步实现的是 A． B． C． D． 考点03 反应热的内能变化与焓变 12．羰基硫(O=C=S)是一种粮食熏蒸剂，能防止某此害虫和真菌的危害。羰基硫的氢解反应为，涉及键能如表所示。下列说法不正确的是。 化学键 H—H C=O(COS) C=S H—S 436 745 580 339 1076 A．反应过程中有极性键的断裂与形成 B．COS比稳定 C．断裂放出的能量 D．该反应的焓变 【答案】C 【解析】A．反应过程中C=O、C=S键断裂，S-H、形成，有极性键的断裂与形成，A正确； B．COS键能之和为745+580=1325，的键能之和为339×2=678，故COS比稳定，B正确； C．断裂需要吸收能量，C错误； D． ，该反应的焓变，D正确； 答案选C。 13．“接触法制硫酸”的核心反应是  ，因在催化剂表面与接触而得名，反应过程示意图如下。下列说法正确的是 A．和都属于酸性氧化物，通到溶液中都会产生白色沉淀 B．增加的浓度对上述反应的速率影响不明显，说明反应②是快反应 C．是催化剂，整个过程没有参与反应 D．过程中反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和 【答案】B 【解析】A．亚硫酸的酸性比盐酸的弱，通到溶液中不反应，不会产生白色沉淀，故A错误； B．过程①只有SO2和V2O5的参与，没有氧气的参与，氧气只参与过程②，所以增加O2的浓度对上述反应的速率影响不明显，说明反应②速率远大于反应①，故B正确； C．由图可知，V2O5 为该反应的催化剂，过程①有SO2和V2O5的参与反应，故C错误； D．过程为放热反应，反应物所含化学键的键能之和小于生成物所含化学键的键能之和，故D错误； 答案选B。 14．下列反应过程中的能量变化情况不符合如图所示的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】、、均是吸热反应，生成物的能量高于反应物，能量变化情况符合图像，是放热反应，生成物的能量低于反应物，能量变化情况不符合图像，故选D。 15．假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示。则下列说法正确的是 A．一定大于 B． C． D． 【答案】B 【分析】根据盖斯定律：不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的（反应热的总值相等），以甲为起点，最终又回到甲，整个过程没有能量变化； 【解析】A．根据盖斯定律：不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的(反应热的总值相等)，则ΔH3=−(ΔH1+ΔH2)，而和大小无法确定，故A法错误； B．根据盖斯定律：不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的(反应热的总值相等)，则ΔH3=−(ΔH1+ΔH2)，所以，故B正确； C．根据盖斯定律：不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的(反应热的总值相等)，则ΔH3=−(ΔH1+ΔH2)，所以ΔH1+ΔH2=-ΔH3，故C错误； D．根据盖斯定律：不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的(反应热的总值相等)，则ΔH3=−(ΔH1+ΔH2)，所以ΔH1=-(ΔH2+ΔH3)，故D错误； 答案选B。 16．下列说法不正确的是 A．由图甲可知：该反应ΔH＞0，化学反应体系从环境中吸收热量 B．由图乙可知：物质聚集状态改变，焓也改变 C．由图丙可知：该反应断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量 D． 由图丁可知：ΔH1＜ΔH2，金刚石比石墨稳定 【答案】D 【解析】A．由图甲可知：生成物的焓大于反应物的焓，正反应吸热，该反应ΔH＞0，化学反应体系从环境中吸收热量，故A正确； B．由图乙可知：水的状态不同焓不同，物质聚集状态改变，焓也改变，故B正确； C．由图丙可知：该反应为放热反应，断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量，故C正确； D．由图丁可知：该反应放热，焓变为负值，ΔH1>ΔH2；金刚石的能量大于石墨，石墨比金刚石稳定，故D错误； 选D。 17．下列有关化学示意图表述正确的是 A．的能量变化示意图 B．水的聚集状态变化时的内能变化 C．化学反应中的能量关系 D．反应中物质浓度变化 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．断键吸收能量，形成键释放能量，A错误； B．等质量的水蒸气变为液态水，液态水变为冰的内能减少，B错误； C．生成物与反应物的能量差是反应热，C错误； D．NH3作为反应物，随着反应的进行浓度逐渐减小，N2和H2作为生成物，随着反应的进行浓度逐渐增大，且NH3的减少量是N2的增加量的2倍，H2的增加量是N2增加量的3倍，D正确； 故选D。 18．对于反应  ，下列说法正确的是 A．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 B．每断裂键，同时吸收的热量为 C．每转移电子，此时生成的体积为 D．向该反应中加入合适的催化剂，的值将增大 【答案】A 【解析】A．由，该反应为放热反应，故反应物的键能总和小于生成物的键能总和，A正确； B．中含有4个，故每断裂键，即消耗0.2mol，放出的热量为，B错误； C．在标况下为非气体，不能用摩尔体积来计算的体积，C错误； D．催化剂只能改变反应的速率，对焓变没有影响，的值不变，D错误； 故选A。 19．I．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1所示。已知200℃时，反应i．3N₂H₄(g)=N(g)+4NH(g)　△H1=-32.9kJ·mol； 反应ii．N₂H₄(g)+H₂(g)=2NH(g)　△H2，其能量变化如图2所示。 (1)已知部分共价键的键能如表所示。 共价键 N—N N—H H-H 键能/(kJ·mol1) 304.4 389 a 则a= 。 (2)200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为 。 (3)200℃时，1mol肼完全分解生成0.5molH₂，该过程 (填“吸收”或“放出”) kJ的热量。 Ⅱ、将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，可发生反应： CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　△H=+206kJ·mol-1① 已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　△H=-802kJ·mol-1② (4)写出由CO₂和H₂O(g)反应生成CO的热化学方程式： 。 【答案】(1)431.8 (2)N₂H₄(g)=N2(g)+2H2(g)　△H=+50.7kJ·mol-1 (3) 吸收 4.45 (4)CO2(g)+3H2O(g)= CO(g)+3H2(g)+2 O2(g)，△H=+1008 kJ·mol-1。 【解析】（1）N₂H₄(g)+H₂(g)=2NH3(g)  △H2=-41.8kJ·mol-1，△H2=4389 kJ·mol-1+304.4 kJ·mol-1+a kJ·mol-1-6389 kJ·mol-1=-41.8kJ·mol-1，解得a=431.8 kJ·mol-1。 （2）反应i．3N₂H₄(g)=N2(g)+4NH3(g)　△H1=-32.9kJ·mol-1；反应ii．N₂H₄(g)+H₂(g)=2NH3(g)　△H2=-41.8kJ·mol-1，根据盖斯定律可知，由反应i-2反应ii，可得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)　△H=-32.9kJ·mol-1-2(-41.8kJ·mol-1)=+50.7kJ·mol-1。 （3）由N₂H₄(g)=N2(g)+2H2(g)　△H=+50.7kJ·mol-1可知，1mol肼完全分解生成0.5molH₂，消耗0.25mol N₂H₄(g)，则该过程吸收50.70.25=12.675kJ能量，另外0.75mol N₂H₄(g) 发生反应3N₂H₄(g)=N2(g)+4NH3(g) △H1=-32.9kJ·mol-1，放出的热量为，故1mol肼完全分解生成0.5molH₂过程中吸收的热量为12.675kJ-8.225kJ=4.45kJ。 （4）已知CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　△H=+206kJ·mol-1①：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　△H=-802kJ·mol-1②，根据盖斯定律可知，由①-②可得，CO2(g)+3H2O(g)= CO(g)+3H2(g)+2 O2(g)，△H=+206kJ·mol-1-(-802kJ·mol-1)=+1008 kJ·mol-1。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 $$