专题02 反应过程与能量变化图像分析（重难点训练） 化学鲁科版2019选择性必修1

专题02 反应过程与能量变化图像分析 建议时间：15分钟 突破一 焓变和反应热 1．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．化学反应必然伴随发生能量变化 B．Na与H2O的反应属于放热反应 C．原电池是电能变为化学能的装置 D．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的 2．下列说法正确的是（    ） A．需要加热才能进行的反应一定是吸热反应，放热反应不需要加热 B．化学反应只能将化学能转化成光能或热能 C．化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因 D．根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量 突破二 反应热与化学键 3．如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。若E1>E2，则下列反应符合该示意图的是    A．NaOH溶液与稀盐酸的反应 B．甲烷在空气中的燃烧反应 C．氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应 D．锌与稀盐酸的反应 4．制取高纯硅的反应为吸热反应，下列说法正确的是 A．断开H—H键放出能量 B．形成Si—Si键吸收能量 C．需要高温条件的反应都是吸热反应 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 5．已知 2O(g)=O2(g) ∆H = - 496 kJ ∙mol -1，结合能量变化示意图。下列说法正确的是 A．拆开 1 mol H2(g) 中的化学键需要吸收 932 kJ能量 B．拆开 1 mol H2O(g) 中所有化学键需要吸收 926 kJ能量 C．1 mol H2O(l) 转变为 1mol H2O(g)需要吸收 88 kJ能量 D．2 mol H2(g) 和 1mol O2(g) 反应生成 2 mol H2O(l)，共放热 1940 kJ 6．已知断开1 mol H2(g)中H—H键需要吸收436 kJ能量。根据能量变化示意图，下列说法正确的是 A．化学反应：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，是放热反应 B．生成l mol Cl2(g)中的Cl—Cl键需吸收243 kJ能量 C．断开l mol HCl (g)中的H—Cl键需释放432 kJ能量 D．2 mol HCl(g)的总能量大于1molH2(g)和1 molCl2(g)的总能量 突破三 能量变化图像 7．已知反应CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)为放热反应，则下列说法中正确的是 A．反应过程中的能量变化关系可用上图表示 B．甲烷燃烧时化学能只转化为热能 C．断开反应物中旧化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量 D．该反应发生断裂的化学键有离子键和共价键 8．化学反应伴随着能量的变化，某反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．是吸热反应 B．断裂1mol AB(g)中的化学键需要吸收b kJ能量 C．2mol AB(g)的能量为b kJ D．1mol (g)和1mol (g)反应生成2mol AB(g)吸收(a-b)kJ能量 9．下图是某反应A+B→C的反应历程和相对能量示意图。下列有关分析错误的是 A．总反应属于吸热反应 B．总反应速率主要由第一步反应的快慢决定 C．第一步反应和第二步反应都属于吸热反应 D．图像中最稳定的物质为C 建议时间：15分钟 10．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系 据此判断下列说法中正确的是 A．石墨转变为金刚石是吸热反应 B．白磷比红磷稳定 C．固态硫燃烧时放出热量更多 D．是吸热反应 11．HCHO(甲醛)的光解离过程及相对能量(kJ/mol)的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．活化能：反应2>反应3 B．在产物1、2、3中，产物1最稳定 C．反应1、2、3的都大于0 D．上述转化中，只形成非极性键 12．下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是 ①酸碱中和反应②液态水变成水蒸气③生石灰与水反应④铝热反应⑤石灰石分解⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 A．①④⑤⑥ B．②⑤⑥ C．②③⑤ D．⑤⑥ 13．已知反应CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)为放热反应，则下列说法中正确的是 A．反应过程中的能量变化关系可用上图表示 B．甲烷燃烧时化学能只转化为热能 C．断开反应物中旧化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量 D．该反应发生断裂的化学键有离子键和共价键 14．如下图所示，在101 kPa时，ΔH1=-393.5 kJ·mol-1，ΔH2=-395.4 kJ·mol-1。下列说法中正确的是 A．断裂金刚石和石墨中的化学键要放出能量 B．石墨转化成金刚石需要吸收能量，是物理变化 C．石墨比金刚石稳定 D．1 mol金刚石与1 mol O2的总能量低于1 mol CO2的总能量 15．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2的是 选项 Ⅰ Ⅱ A 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)   ΔH1 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)   ΔH2 B 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH1 SO2(g)+O2(g)SO3(g)  ΔH2 C 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  ΔH1 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g)  ΔH2 D C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH1 C(s)+ O2(g)=CO(g)   ΔH2 A．A B．B C．C D．D 16．肼是一种常见的火箭燃料。如图是反应  的能量变化图。下列说法正确的是 A． B．反应物的总能量低于生成物的总能量 C．若产物为(1)，相应的焓变为，则 D．与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线 17．下列说法正确的是 A．对于有气体参与的化学反应，加压可使活化分子百分数增大，化学反应速率加快 B．反应热的大小与物质能量和键能均有关系，一般键能越大，物质能量越高 C．在一定温度和压强下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为N2(g)+H2(g)NH3(g)  △H=-19.3kJ/mol D．已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1，②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2，则△H1>△H2 18．低碳经济已成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题： (1)用催化加氢可以制取乙烯：，该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的 (用含a、b的式子表示)。相关化学键的键能如下表，实验测得上述反应的，则表中反应过程的 。 化学键 C=O H-H C=C C-H H-O 键能() x 436 764 414 464 (2)工业上用和反应合成二甲醚。 已知：           则     。 19．化学反应与能量变化是化学研究的重要问题，根据相关材料分析回答： (1)下列反应中属于吸热反应的有 。 ①金属与酸反应 ②C与H2O(g)反应制取水煤气 ③煅烧石灰石制生石灰 ④碳酸氢钠与柠檬酸反应 ⑤食物因氧化而腐败 (2)已知断开1mol下列物质中的化学键需要吸收的能量如表： 物质 N2 H2 NH3 吸收的能量 946kJ 436kJ 1173kJ 根据以上数据判断：2NH3=N2+3H2，属于 反应(填“放热”或“吸热”)。 (3)在一定相同条件下，金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。 由图示可知：C(石墨)的摩尔燃烧焓△H= 。金刚石的稳定性 石墨(填“>”、“=”或“<”)。 (4)甲烷是常见的燃料，CO2加氢可制备甲烷，其反应为CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=−164.7kJ∙mol−1.①在标准状态下由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓()已知：最稳定单质的标准摩尔生成焓为，一个化学反应的焓变等于生成物标准摩尔生成焓总和减去反应物标准摩尔生成焓总和，即：△H=△HfH(生成物)−△HfH(反应物)。298K时，几种气态物质标准摩尔生成焓如表： 物质 CO2(g) H2O(g) CH4(g) H2(g) △HfH/kJ∙mol−1 −393.5 −241.5 x 0 则x= 。 20．回答下列问题： (1)已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中： (白磷，s)  kJ·mol 4P(红磷，s)  kJ·mol 若a、b均大于零，则a和b的关系为___________。 A．a<b B．a=b C．a>b D．无法确定 (2)甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和化合来制备甲醇气体(结构简式为)。部分化学键的键能数据如下表： 化学键 C-C C-H H-H C-O H-O 键能kJ·mol 348 413 436 358 1072 463 已知CO中的C与O之间为三键连接，则工业制备甲醇的热化学方程式为 。 (3)下图表示的是和CO反应生成和NO过程中能量变化示意图，请写出和CO反应的热化学方程式： 。 (4)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。该历程中最大能垒(活化能) eV，写出该步骤的化学方程式 。 21．研究化学反应的能量变化具有重要意义。请回答下列问题： (1)有机物M经过太阳光照可转化成N，转化过程如下，。则相比，较稳定的是 。 (2)已知的燃烧热为  ，则a 238.64(填“”、“”或“=”)。 (5)通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看做是该化学键的键能。下表是常见的键能数据： 化学键 键能 386 167 498 946 460 a 已知合成氨反应  ，则a为 (取整数)。 22．依据化学能与热能的相关知识回答下列问题： I．已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示，回答下列问题： (1)0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的过程 (填“吸收”或“放出”) kJ能量(用a、b、c字母表示，下同)，NH3(g)到NH3(l)过程能量变化为 kJ。 II．化学键的键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示:现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P-P：198；P-O：360；O=O：498。 (2)则发生P4(白磷)＋3O2(g)=P4O6(s)的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应；其中，生成1 mol P4O6需要 (“吸收或放出”)能量为 kJ 建议时间：15分钟 23．（山东淄博高三 期末）合成尿素的机理及能量变化如图，TS表示过渡态。 下列说法正确的是 A．反应过程中的化合价发生改变 B．一定比稳定 C．若，则 D．决速步的热化学方程式：   24.（2025·重庆·一模）碳(C)与氧气反应的焓变如图所示，已知键能为akJ/mol，键能为bkJ/mol，则中碳氧键键能(单位：kJ/mol)为 A． B． C． D． 25.（2025·天津·一模）下列关于反应过程中能量变化的说法正确的是 A．如图表示的反应为吸热反应 B．能量变化如图所示，则 C．化学反应过程中一定有化学键的变化，这是反应过程中能量变化的本质原因 D．活化能越大代表化学反应需要吸收或放出的能量越大 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 反应过程与能量变化图像分析 建议时间：15分钟 突破一 焓变和反应热 1．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．化学反应必然伴随发生能量变化 B．Na与H2O的反应属于放热反应 C．原电池是电能变为化学能的装置 D．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的 【答案】C 【解析】A．化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，其过程均伴随能量变化，则化学反应必然伴随发生能量变化，故A正确； B．Na与H2O的反应过程中，钠受热融化成小球，则Na与H2O的反应属于放热反应，故B正确； C．原电池是化学能转变为电能的装置，故C不正确； D．化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，断裂和形成过程中均伴随能量变化，故D正确； 本题答案C 2．下列说法正确的是（    ） A．需要加热才能进行的反应一定是吸热反应，放热反应不需要加热 B．化学反应只能将化学能转化成光能或热能 C．化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因 D．根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量 【答案】C 【解析】A．化学反应的热效应与反应条件无关，有的吸热反应在常温下也可进行，如和的反应；有的放热反应却需要加热，如铝热反应，故A不选； B．化学能转化的能量形式是多样的，可以是光能、电能、热能等，故B不选； C．化学反应中总是有化学键的断裂和形成，在断键时吸收能量，成键时释放能盘，导致在化学反应中放热或吸热，故选C； D．由于任何化学反应都会伴随能量的变化，根据能量守恒定律可知反应物的总能量一定不等于生成物的总能量，故D不选。 答案选C 突破二 反应热与化学键 3．如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。若E1>E2，则下列反应符合该示意图的是    A．NaOH溶液与稀盐酸的反应 B．甲烷在空气中的燃烧反应 C．氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应 D．锌与稀盐酸的反应 【答案】C 【解析】由图可知，，若E1>E2，则，反应为吸热反应。 A．NaOH溶液与稀盐酸的反应为中和反应，反应放热，，A错误； B．甲烷在空气中的燃烧反应为放热反应，，B错误； C．氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应为吸热反应，，C正确； D．锌与稀盐酸的反应为放热反应，，D错误； 故选C。 4．制取高纯硅的反应为吸热反应，下列说法正确的是 A．断开H—H键放出能量 B．形成Si—Si键吸收能量 C．需要高温条件的反应都是吸热反应 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 【答案】D 【解析】A．断开H—H键吸收能量，故A错误； B．形成Si—Si键放出热量，故B错误； C．反应条件与反应为放热或吸热没有绝对关系，如铝热反应需要高温，但是为放热反应，故C错误； D．吸热反应的反应物的总能量小于生成物的总能量，故D正确； 故答案选D。 5．已知 2O(g)=O2(g) ∆H = - 496 kJ ∙mol -1，结合能量变化示意图。下列说法正确的是 A．拆开 1 mol H2(g) 中的化学键需要吸收 932 kJ能量 B．拆开 1 mol H2O(g) 中所有化学键需要吸收 926 kJ能量 C．1 mol H2O(l) 转变为 1mol H2O(g)需要吸收 88 kJ能量 D．2 mol H2(g) 和 1mol O2(g) 反应生成 2 mol H2O(l)，共放热 1940 kJ 【答案】B 【解析】A．已知 2O(g)=O2(g)    ∆H = - 496 kJ ∙mol -1，故断开1molO2需要吸收496kJ能量，由图所示，断开2molH2和1molO2共吸收1368kJ能量，故断开1molH2化学键吸收的能量为： =436kJ，A错误； B．由图所示，形成2molH2O(g)释放的能量为1852kJ，故拆开1mol H2O(g) 中所有化学键需要吸收1852kJ/2=926kJ,B正确； C．由图所示，2mol H2O(g)转化为2mol H2O(l)需要释放88kJ能量，故1 mol H2O(l) 转变为 1mol H2O(g)需要吸收88kJ/2=44kJ，C错误； D．由图所示，2 mol H2(g) 和 1mol O2(g) 反应，化学键断开需要吸收1368kJ能量，形成稳定的生成物2 mol H2O(l)释放1852kJ+88kJ=1940kJ，故共放热1940kJ-1368kJ=572kJ，D错误； 故选B。 6．已知断开1 mol H2(g)中H—H键需要吸收436 kJ能量。根据能量变化示意图，下列说法正确的是 A．化学反应：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，是放热反应 B．生成l mol Cl2(g)中的Cl—Cl键需吸收243 kJ能量 C．断开l mol HCl (g)中的H—Cl键需释放432 kJ能量 D．2 mol HCl(g)的总能量大于1molH2(g)和1 molCl2(g)的总能量 【答案】A 【解析】A．从图中得，反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，A项正确； B．生成Cl—Cl键需放出能量，B项错误； C．断开H—Cl键需吸收能量，C项错误； D．从图中得，反应物的总能量高于生成物的总能量，2 mol HCl(g)的总能量小于1molH2(g)和1 molCl2(g)的总能量，D项错误； 故答案为A。 突破三 能量变化图像 7．已知反应CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)为放热反应，则下列说法中正确的是 A．反应过程中的能量变化关系可用上图表示 B．甲烷燃烧时化学能只转化为热能 C．断开反应物中旧化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量 D．该反应发生断裂的化学键有离子键和共价键 【答案】C 【解析】A．此反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，图中不能准确表示反应过程中的能量变化情况，A错误； B．甲烷燃烧时化学能转化为热能和光能等，B错误； C．放热反应断开反应物中旧化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量，C正确； D．该反应中只有共价键断裂，D错误； 故选C。 8．化学反应伴随着能量的变化，某反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．是吸热反应 B．断裂1mol AB(g)中的化学键需要吸收b kJ能量 C．2mol AB(g)的能量为b kJ D．1mol (g)和1mol (g)反应生成2mol AB(g)吸收(a-b)kJ能量 【答案】D 【解析】A．由图可知，气态AB分解生成气体和气体的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，故A错误； B．由图可知，断裂2mol AB(g)中的化学键需要吸收b KJ能量，故B错误； C．由图可知，断裂2mol AB(g)中的化学键需要吸收b KJ能量，无法确定2mol AB(g)的能量，故C错误； D．由图可知，1mol (g)和1mol (g)反应生成2mol AB(g)吸收(a-b)KJ能量，D项正确； 答案选D。 9．下图是某反应A+B→C的反应历程和相对能量示意图。下列有关分析错误的是 A．总反应属于吸热反应 B．总反应速率主要由第一步反应的快慢决定 C．第一步反应和第二步反应都属于吸热反应 D．图像中最稳定的物质为C 【答案】D 【解析】A．总反应为A+B→C，由于产物C的相对能量大于反应物A和B的总能量，所以总反应属于吸热反应，A正确； B．由图像可知，第一步反应的活化能远大于第二步反应的活化能，所以第一步反应的速率较小，决定了总反应的快慢，B正确； C．由图像可知，第一步反应为A+B→X，第二步反应为X→C，这两步反应的产物相对能量都大于各自的反应物相对能量，所以两步反应都属于吸热反应，C正确； D．物质的能量越高越不稳定，则处于最稳定状态的物质为反应物A和B，D错误； 故选D。 建议时间：15分钟 10．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系 据此判断下列说法中正确的是 A．石墨转变为金刚石是吸热反应 B．白磷比红磷稳定 C．固态硫燃烧时放出热量更多 D．是吸热反应 【答案】A 【解析】A．由能量图可知，金刚石的能量高于石墨，因此石墨转化为金刚石需要吸收能量，为吸热反应，A正确； B．由能量图可知，白磷的能量高于红磷，物质所具有的能量越高越不稳定，因此红磷比白磷更稳定，B错误； C．硫由气态转化为固态的过程中，需要释放能量，固态硫燃烧时放出热量更少，C错误； D．由能量图可知，H2和I2的总能量高于HI，因此该反应为放热反应，ΔH<0，D错误； 故选A。 11．HCHO(甲醛)的光解离过程及相对能量(kJ/mol)的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．活化能：反应2>反应3 B．在产物1、2、3中，产物1最稳定 C．反应1、2、3的都大于0 D．上述转化中，只形成非极性键 【答案】A 【解析】A．过程2的最高点高于3过程，活化能：反应2大于反应3，A正确； B．能量越低与稳定，在产物1、2、3中，产物3最稳定，B错误； C．反应3产物的能量低于反应物，属于放热反应，＜0，C错误； D．上述转化中，不只形成非极性键，还有极性键，CO中为极性键，D错误； 答案选A。 12．下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是 ①酸碱中和反应②液态水变成水蒸气③生石灰与水反应④铝热反应⑤石灰石分解⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 A．①④⑤⑥ B．②⑤⑥ C．②③⑤ D．⑤⑥ 【答案】D 【解析】由图示可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应。①酸碱中和反应为放热反应；②液态水变成水蒸气为吸热过程，为物理变化；③生石灰与水为放热反应；④铝热反应为放热反应；⑤石灰石分解为吸热反应；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl为吸热反应。 A．①④为放热反应，故A错误； B．②为物理变化，不是化学反应，故B错误； C．③为放热反应，故C错误； D．⑤⑥为吸热反应，故D正确； 故选D。 13．已知反应CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)为放热反应，则下列说法中正确的是 A．反应过程中的能量变化关系可用上图表示 B．甲烷燃烧时化学能只转化为热能 C．断开反应物中旧化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量 D．该反应发生断裂的化学键有离子键和共价键 【答案】C 【解析】A．此反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，图中不能准确表示反应过程中的能量变化情况，A错误； B．甲烷燃烧时化学能转化为热能和光能等，B错误； C．放热反应断开反应物中旧化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量，C正确； D．该反应中只有共价键断裂，D错误； 故选C。 14．如下图所示，在101 kPa时，ΔH1=-393.5 kJ·mol-1，ΔH2=-395.4 kJ·mol-1。下列说法中正确的是 A．断裂金刚石和石墨中的化学键要放出能量 B．石墨转化成金刚石需要吸收能量，是物理变化 C．石墨比金刚石稳定 D．1 mol金刚石与1 mol O2的总能量低于1 mol CO2的总能量 【答案】C 【解析】由图得：①C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1 ②C(s，金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.4kJ•mol-1， 利用盖斯定律将①-②可得：C(s，石墨)=C(s，金刚石)△H=+1.9kJ•mol-1， A．化学反应中旧键断裂吸收能量，则断裂金刚石和石墨中的化学键要吸收能量，故A错误； B．因C(s、石墨)=C(s、金刚石)△H=+1.9kJ•mol-1，石墨转化为金刚石是发生的化学反应，属于化学变化，故B错误； C．金刚石的总能量大于石墨的总能量，物质的量能量越大越不稳定，则石墨比金刚石稳定，故C正确； D．由图知1 mol金刚石与1 mol O2的总能量高于1 mol CO2的总能量，故D错误； 故选：C。 15．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2的是 选项 Ⅰ Ⅱ A 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)   ΔH1 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)   ΔH2 B 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH1 SO2(g)+O2(g)SO3(g)  ΔH2 C 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  ΔH1 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g)  ΔH2 D C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH1 C(s)+ O2(g)=CO(g)   ΔH2 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)为吸热反应，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)为放热反应，ΔH1>ΔH2，A正确； B．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、SO2(g)+O2(g)SO3(g)均为放热反应，ΔH1=2ΔH2，ΔH1﹤ΔH2，B错误； C．相同物质的量的乙炔完全燃烧，生成液态水放热更多，ΔH1﹤ΔH2，C错误； D．C(s)+O2(g)=CO2(g)、C(s)+O2(g)=CO(g)，均为放热反应，生成CO属于不完全燃烧，因此ΔH1﹤ΔH2，D错误； 故选A。 16．肼是一种常见的火箭燃料。如图是反应  的能量变化图。下列说法正确的是 A． B．反应物的总能量低于生成物的总能量 C．若产物为(1)，相应的焓变为，则 D．与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线 【答案】C 【解析】A．该反应，根据图示可知，，A错误； B．由图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，属于放热反应，B错误； C．若产物为，能量低于，放出热量多，，C正确； D．使用催化剂可降低反应的活化能，故与曲线a相比，曲线b为使用了催化剂的图像，D错误； 答案选C。 17．下列说法正确的是 A．对于有气体参与的化学反应，加压可使活化分子百分数增大，化学反应速率加快 B．反应热的大小与物质能量和键能均有关系，一般键能越大，物质能量越高 C．在一定温度和压强下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为N2(g)+H2(g)NH3(g)  △H=-19.3kJ/mol D．已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1，②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2，则△H1>△H2 【答案】D 【解析】A．加压不能增加活化分子百分数，A错误； B．反应热的大小与物质能量和键能均有关系，一般键能越大，物质越稳定，物质能量越低，B错误； C．可逆反应不能进行到底，而可逆反应的反应热表示反应物完全转化为生成物时吸收或放出的热量，故热化学方程式中△H＞-19.3kJ/mol，C错误； D．氢气和氧气反应生成水是放热反应，和反应①比，反应②多了气态水转化为液态水的过程，放热更多热量，则ΔH1>ΔH2，D正确； 本题选D。 18．低碳经济已成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题： (1)用催化加氢可以制取乙烯：，该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的 (用含a、b的式子表示)。相关化学键的键能如下表，实验测得上述反应的，则表中反应过程的 。 化学键 C=O H-H C=C C-H H-O 键能() x 436 764 414 464 (2)工业上用和反应合成二甲醚。 已知：           则     。 【答案】(1) 803 (2) 【解析】（1）根据反应热等于正反应活化能-逆反应的活化能分析，该反应热为。根据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算，有 ，解x=803。 （2）根据盖斯定律分析，①    ，②    ，有①×2-②得    -53.7×2-23.4=-130.8。 19．化学反应与能量变化是化学研究的重要问题，根据相关材料分析回答： (1)下列反应中属于吸热反应的有 。 ①金属与酸反应 ②C与H2O(g)反应制取水煤气 ③煅烧石灰石制生石灰 ④碳酸氢钠与柠檬酸反应 ⑤食物因氧化而腐败 (2)已知断开1mol下列物质中的化学键需要吸收的能量如表： 物质 N2 H2 NH3 吸收的能量 946kJ 436kJ 1173kJ 根据以上数据判断：2NH3=N2+3H2，属于 反应(填“放热”或“吸热”)。 (3)在一定相同条件下，金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。 由图示可知：C(石墨)的摩尔燃烧焓△H= 。金刚石的稳定性 石墨(填“>”、“=”或“<”)。 (4)甲烷是常见的燃料，CO2加氢可制备甲烷，其反应为CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=−164.7kJ∙mol−1.①在标准状态下由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓()已知：最稳定单质的标准摩尔生成焓为，一个化学反应的焓变等于生成物标准摩尔生成焓总和减去反应物标准摩尔生成焓总和，即：△H=△HfH(生成物)−△HfH(反应物)。298K时，几种气态物质标准摩尔生成焓如表： 物质 CO2(g) H2O(g) CH4(g) H2(g) △HfH/kJ∙mol−1 −393.5 −241.5 x 0 则x= 。 【答案】(1)②③④ (2)吸热 (3) −393.5kJ∙mol−1 < (4)−75.2 【详解】（1）①金属与酸的反应为放热反应，故不符合题意； ②碳与水蒸气反应制取水煤气的反应为吸热反应，故符合题意； ③煅烧石灰石制生石灰的分解反应为吸热反应，故符合题意； ④碳酸氢钠与柠檬酸反应的反应为吸热反应，故符合题意； ⑤食物因氧化而腐败发生的氧化还原反应为放热反应，故不符合题意； 故选②③④； （2）根据以上数据判断：2NH3=N2+3H2，断开反应物中化学键吸收的热量为1173kJ×2＝2346kJ，形成生成物中的化学键放出的热量为946kJ+436kJ×3＝2254kJ，则吸收热量大于放出热量，因此该反应属于吸热反应； （3）由图示可知：C(石墨)的摩尔燃烧焓H=−110.5kJ∙mol−1+(−283kJ∙mol−1)=−393.5kJ∙mol−1；根据能量图，石墨的能量比金刚石的能量低，根据能量越低越稳定，则金刚石的稳定性＜石墨； （4）根据题意得到H=xkJ∙mol−1+(-241.5kJ∙mol−1)×2−(−393.5kJ∙mol−1)=−164.7kJ∙mol−1，解得x=−75.2。 20．回答下列问题： (1)已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中： (白磷，s)  kJ·mol 4P(红磷，s)  kJ·mol 若a、b均大于零，则a和b的关系为___________。 A．a<b B．a=b C．a>b D．无法确定 (2)甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和化合来制备甲醇气体(结构简式为)。部分化学键的键能数据如下表： 化学键 C-C C-H H-H C-O H-O 键能kJ·mol 348 413 436 358 1072 463 已知CO中的C与O之间为三键连接，则工业制备甲醇的热化学方程式为 。 (3)下图表示的是和CO反应生成和NO过程中能量变化示意图，请写出和CO反应的热化学方程式： 。 (4)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。该历程中最大能垒(活化能) eV，写出该步骤的化学方程式 。 【答案】(1)C (2)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH=-116 kJ/mol (3) (4) 2.02 COOH∙+H∙+H2O∙=COOH∙+2H∙+OH∙或H2O∙=H∙+OH∙ 【解析】（1）①P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH =-akJ/mol(a＞0)；②4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)；ΔH=-bkJ/mol(b＞0)；根据盖斯定律可知，①-②即得到P4(白磷，s)=4P(红磷，s)，结合常温时红磷比白磷稳定，所以反应热△H=-akJ/mol+bkJ/mol＜0，所以a>b，故选C。 （2）CO和H2化合来制备甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，该反应的ΔH=1072 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-（3×413 kJ·mol-1+358 kJ·mol-1+463 kJ·mol-1）=-116 kJ·mol-1。 （3）由题干图示信息可知， NO2和CO反应的热化学方程式为：CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g) =E1-E2=134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol。 （4）图象分析可知水煤气的生成过程经过了过渡态1和过渡态2，最后生成产物的能量低于反应物，反应的焓变小于0，正反应进行的方向需要吸收能量，结合图此分析判断，是发生的过渡反应：COOH∙+H∙+H2O∙=COOH∙+2H∙+OH∙或H2O∙=H∙+OH∙，该历程中最大能垒（活化能）E正=1.86eV-（-0.16eV）=2.02eV。 21．研究化学反应的能量变化具有重要意义。请回答下列问题： (1)有机物M经过太阳光照可转化成N，转化过程如下，。则相比，较稳定的是 。 (2)已知的燃烧热为  ，则a 238.64(填“”、“”或“=”)。 (5)通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看做是该化学键的键能。下表是常见的键能数据： 化学键 键能 386 167 498 946 460 a 已知合成氨反应  ，则a为 (取整数)。 【答案】(1)M (2)< (3)426 【详解】（1）有机物M经过太阳光照可转化成N，转化过程的，则M转化为N是吸热反应，所以 M的能量更低，能量越低越稳定，所以较稳定的是M。 （2）燃烧热是指101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量，在反应中因H2还可以进一步燃烧生成H2O(l)并放出热量，故a<238.6。 （3）合成氨反应 ，该反应的焓变为反应物的总键能减去生成物的总键能，1molN2中存在1molN≡N，1molH2中存在1molH-H，1molNH3中存在3molN-H，可得946+3a-6×386=-92，计算a=426。 22．依据化学能与热能的相关知识回答下列问题： I．已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示，回答下列问题： (1)0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的过程 (填“吸收”或“放出”) kJ能量(用a、b、c字母表示，下同)，NH3(g)到NH3(l)过程能量变化为 kJ。 II．化学键的键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示:现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P-P：198；P-O：360；O=O：498。 (2)则发生P4(白磷)＋3O2(g)=P4O6(s)的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应；其中，生成1 mol P4O6需要 (“吸收或放出”)能量为 kJ 【答案】 放出 (b-a) c 放热 放出 1638 【解析】(1)反应热等于反应物总能量与生成物总能量的差。根据图示可知：反应物的能量比生成物的高，因此该反应发生时会放出热量。0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的过程放出能量为(b-a)kJ； 物质由气态转化为液态时放出热量，根据图示可知：1 mol NH3(g)转化为NH3(l)过程会放出热量c kJ； (2)反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差。已知化学键的键能：P-P：198 kJ/mol、P-O：360 kJ/mol、 O=O：498 kJ/mol，则反应P4(白磷)+3O2(g)=P4O6(s)的反应热△H=6×198 kJ/mol + 3×498 kJ/mol - 12×360 kJ/mol=-1638 kJ/mol，说明该反应发生时会放出热量1638 kJ，因此该反应是放热反应。 建议时间：15分钟 23．（山东淄博高三 期末）合成尿素的机理及能量变化如图，TS表示过渡态。 下列说法正确的是 A．反应过程中的化合价发生改变 B．一定比稳定 C．若，则 D．决速步的热化学方程式：   【答案】C 【解析】A．反应过程中N一直为-3价，化合价未变化，故A错误； B．图中HOOCNH2(s)+NH3+2H2O的能量比HNCO(g) +NH3+3H2O的能量更低​​，但HOOCNH2(s)的能量与HNCO(g) 的能量无法比较，故稳定性不确定，故B错误； C．根据图象可知，87.5+△E1=△E2-87，故 若，则，故C正确； D．决速步是能垒最高的步骤（ΔE1=66.5 kJ·mol⁻¹），对应反应：HNCO(g) +NH3 →[CO(NH2)2] (s)，故D错误； 故选C。 24.（2025·重庆·一模）碳(C)与氧气反应的焓变如图所示，已知键能为akJ/mol，键能为bkJ/mol，则中碳氧键键能(单位：kJ/mol)为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由图可知，反应的焓变为，反应的焓变等于反应物键能总和减去生成物键能总和，设中碳氧键键能为x kJ/mol，则，x=；故选B。 25.（2025·天津·一模）下列关于反应过程中能量变化的说法正确的是 A．如图表示的反应为吸热反应 B．能量变化如图所示，则 C．化学反应过程中一定有化学键的变化，这是反应过程中能量变化的本质原因 D．活化能越大代表化学反应需要吸收或放出的能量越大 【答案】C 【解析】A．反应物能量高于生成物能量，反应为放热反应，A错误； B．ΔH=生成物能量-反应物能量，，B错误； C．断键需要吸热，成键需要放热，化学反应过程中一定有化学键的变化，这是反应过程中能量变化的本质原因，C正确； D．放出或吸收的能量与反应物能量和生成物的能量有关，与活化能大小无关，D错误； 答案选C。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$