专题02 反应过程与能量变化图像分析（重难点训练）化学沪科版2020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 基础图像分析 1．甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中不正确的是 A．参加反应的CH4和O2的总能量比生成的CO2和H2O总能量高 B．断裂化学键吸收的总能量比形成化学键释放的总能量少 C．生成2mol H2O(g)比生成2mol H2O(l)放出的热量多 D．甲烷与氧气的燃烧反应可设计成原电池装置 【答案】C 【详解】A．由图示信息可知，参加反应的CH4和O2的总能量比生成的CO2和H2O总能量高，为放热反应，A正确； B．反应为放热反应，故断裂化学键吸收的总能量比形成化学键释放的总能量少，B正确； C．反应为放热反应，H2O(g)转化成H2O(l)放热，故生成2mol H2O(g)比生成2mol H2O(l)放出的热量少，C错误； D．甲烷与氧气的燃烧为氧化还原反应，可设计成原电池中的燃料电池，D正确； 故选C。 2．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．和如图中完全反应放出139kJ能量 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．反应生成时有4mole-转移 D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 【答案】C 【详解】A．根据能量变化图，N2O(g)＋NO(g) =N2(g)＋NO2(g)ΔH=(209－348)kJ·mol−1=－139kJ·mol−1，A正确； B．根据能量变化图，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应属于放热反应，B正确； C．化学方程式：N2O＋NO=N2＋NO2，生成1molN2时转移电子2mol，C错误； D．断键吸收能量，成键释放能量，此反应是放热反应，因此断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，D正确； 故选C。 突破二 多步反应及能垒图分析 3.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 【详解】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。 4.催化剂GaN可催化直接加氢制二甲醚。在界面上的部分反应历程如图，其反应为；下列说法正确的是 A．中σ键和π键数目之比为 B．反应过程中碳原子的杂化方式未发生改变 C．的 D．图中的反应历程中，决速步骤为 【答案】D 【详解】A．存在碳氧双键、碳氧单键、碳氢单键，σ键和π键数目之比为，故A错误； B．CO2为sp杂化，为sp2杂化，所以反应过程中碳原子的杂化方式发生改变，故B错误； C．结合图像可知，的，故C错误； D．图中的反应历程中，的活化能最大，所以为决速步骤，故D正确； 答案选D。 突破三 图像综合考查 5．下列说法正确的是 A．1mol(g)和1mol(g)完全反应放出的能量为 B．图可表示固体与固体混合并搅拌的能量变化 C．由图可得出石墨比金刚石稳定 D．反应中断裂化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量 【答案】C 【详解】A．图1中，1mol(g)和1mol(g)完全反应生成，断键吸收能量，成键释放能量，则吸收的能量为，A错误； B．图表示反应放出能量，而固体与固体混合反应吸热，B错误； C．由图可知，石墨总能量比金刚石低，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，C正确； D．图为放热反应，反应中断裂化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量，D错误； 故选C。 6．已知转化为和分两步进行： ①  ； ②  。 上述反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．比稳定 B． C．生成吸收能量 D．断裂中化学键吸收的能量大于形成中化学键所放出的能量 【答案】D 【详解】A．根据图示，总能量大于，可知能量比大，能量越低越稳定，比稳定，A错误； B．根据图像，，则，B错误； C．方程式①+②可得：，生成吸收能量，C错误； D．根据图示，断裂可知中化学键吸收的能量大于形成和中化学键所放出的能量，D正确； 故选D。 7．化学反应过程中伴随着能量变化，回答下列问题： (1)汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示： ①叠氮化钠的爆炸属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②是由一种单原子离子和一种多原子离子以1：1的比例构成的化合物。中存在的化学键类型是 。 ③若爆炸过程能量变化为，则生成的物质的量为 。 (2)利用简易量热计测定中和反应的反应热，下列操作错误的是 (填标号)。 ①向量热计内筒中加入的盐酸，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度。 ②向烧杯中加入的溶液，调节其温度，使之与量热汁中盐酸的温度相同。 ③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，记录体系达到的最高温度。 ④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。 (3)已知：  的热量，则断开键与断开键所需能量相差约为 。 (4)在标准压强、下，由最稳定的单质生成物质的反应焓变，叫做物质的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图所示，已知：、、的标准摩尔生成焓为0。 ①热稳定性： (填“>”“<”“=”)。 ②反应的 。 【答案】(1) 放热 离子键、共价键 6 (2)③ (3)31.9 (4) 【详解】（1）①由题图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应； ②NaN3是由一种单原子离子和一种多原子离子以1：1的比例构成的化合物，其中含有的离子有Na+和，阴阳离子间为离子键，N与N之间为非极性共价键； ③NaN3分解的化学方程式为，氮气中键为非极性键，由反应及题图可知生成3molN2(g)时放热(a-b)kJ，当能量变化为2(a-b)kJ时，生成6molN2； （2）①向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T1，该操作为测量反应前盐酸的温度，盖上杯盖保温且搅拌均匀，操作正确，①不符合题意； ②向250mL烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，调节其温度，使之与量热汁中盐酸的温度相同，该操作为测量反应前NaOH溶液的温度，将温度调至与盐酸相同，减少实验误差，操作正确，②不符合题意； ③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，应该用玻璃搅拌器搅拌，使液体充分混合，再记录体系达到的最高温度，操作错误，③符合题意； ④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热，温度的最高数值能体现出放出的热量，操作正确，④不符合题意； 故选③； （3）4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6kJ·mol-1；依据ΔH=反应物的总键能之和减去生成物的总键能计算：4×H-Cl+498-[243×2+4×E(H-O)]=-115.6，得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498-486+115.6=127.6，E(H-O)-E(H-Cl)=31.9kJ； （4）由图像可知，表示一氧化氮的标准摩尔生成焓的热化学方程式为①，表示H2O(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为②，表示NH3(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为③，表示N2H4(l)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为④。 ①NH3(g)的标准摩尔生成焓为-45.9kJ/mol，N2H4(l)的标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol，N2和H2反应生成NH3放热，而生成N2H4吸热，则NH3的能量比N2H4低，NH3较稳定，稳定性N2H4(l)＜NH3(g)； ②据盖斯定律，6×②-4×③-6×①得NO与NH3反应的热化学方程式： 。 建议时间：15分钟 8．为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．固体溶解是吸热过程 B．根据盖斯定律可知： C．根据各微粒的状态，可判断， D．溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 【答案】C 【分析】由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程。 【详解】A．由图可知，固体溶解过程的焓变为，为吸热过程，A正确； B．由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知，即，B正确； C．由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜0，C错误； D．由分析可知，溶解过程的能量变化，却决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关，即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确； 故选C。 9．汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示.下列说法不正确的是 A．总反应式为 B．反应①为决速步骤 C．转化过程中发生极性键的断裂和非极性键的形成 D．采用对反应③选择性高的催化剂可以减少尾气中出现 【答案】A 【详解】A．如图可知，三个反应步骤得热化学方程式为、、，则根据盖斯定律，总反应的热化学方程式为 A错误； B．如图可知三个反应步骤得活化能分别为255.8kJ/mol、108.4kJ/mol、226.1kJ/mol，反应①活化能最大，为决速步骤，B正确； C．第一步形成N=N键为非极性键，第二步断裂N-O键、形成C=O键，均为极性键，第三步断裂N-O键、形成C=O键，均为极性键，C正确； D．采用对反应③选择性高的催化剂可以提高N2O的转化率，减少尾气中出现N2O，D正确； 故选A。 10.两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法正确的是 A．已知，则 B．若，则2 molH2O2(aq)的能量小于2 molH2O(l)和1 mol O2(g)的总能量 C．若△H2＜0，则1 mol SO2和0.5 mol O2的键能之和大于1 mol SO3的键能 D．工业制硫酸时用98.3%的浓硫酸吸收SO3目的是提高SO3的吸收率 【答案】D 【详解】A．气态二氧化硫的能量大于液态二氧化硫，生成液态二氧化硫放热更多，则△Ha＜△Hb，A错误﹔ B．①，②，①+②整理可得。若，说明H2O2(aq)分解生成H2O(l)和O2(g)是放热反应，则2molH2O2(aq)的能量大于2 molH2O(l)和1molO2(g)的总能量，B错误； C．若△H2＜0，根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，则1molSO2和0.5molO2的键能之和小于1molSO3的键能，C错误； D．工业制硫酸时用98.3%的浓硫酸吸收SO3目的是避免用水吸收时形成酸雾，故可以防止酸雾的形成，便于更充分吸收SO3，从而可提高SO3的吸收率，D正确； 故合理选项是是D。 11．过氧化氢在一定条件下可发生分解：，其能量变化如下图所示，下列说法错误是 A．KI在反应中起催化剂的作用 B．其他条件不变时，越大，其分解速率越慢 C．反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量 D．反应涉及极性共价键和非极性共价键的断裂和形成 【答案】B 【详解】A．有无KI，反应物与生成物相同，则KI起到催化剂作用，A正确； B．参与反应的物质浓度越大，反应速率越快，B错误； C．该反应为放热反应，反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，C正确； D．H2O2中存在极性键和非极性键，H2O中存在极性键，O2中存在非极性键，D正确； 故答案为：B。 12．下列说法正确的是 A．为了充分利用热能，可在燃烧时通入大量的空气以确保燃料完全燃烧 B．H2S的标准燃烧热为562.2kJ/mol，则H2S燃烧的热化学方程式为：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)  △H=-1124.4kJ/mol C．侯氏制碱法比氨碱法更好的主要原因是前者更有利于保护环境 D．若如图的转化可以实现，根据盖斯定律， 【答案】D 【详解】A．通入大量的空气会带走大量的热能，反而不能充分利用热能，通入的空气应适量，A错误； B．H2S的标准燃烧热是指1molH2S燃烧生成二氧化硫和液态水放出的能量，则H2S燃烧的热化学方程式应为：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H=-1124.4kJ/mol，B错误； C．氨碱法通过“制氨盐水→通CO2产生沉淀→煅烧得纯碱→回收氨”的循环流程实现碳酸钠的制备，流程复杂、产生废液较多，且煅烧石灰石生成二氧化碳时的能耗较高(侯氏制碱法利用合成氨工厂的副产品二氧化碳)，侯氏制碱法对其不足进行了改进，侯氏制碱法比氨碱法更好的主要原因是提高了食盐利用率，缩短了生产流程，降低了生产纯碱的成本，C错误； D．根据盖斯定律，不管化学反应是一步完成还是分多步完成，只要反应物和生成物的状态确定，反应热都是相同的，则图中存在：-=，即=0成立，D正确； 故选D。 13．铜催化下，由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是 A．Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B．Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成 C．Ⅳ的示意图为 D．催化剂Cu可降低反应热 【答案】C 【详解】A．由图可知，Ⅰ到Ⅱ的过程中消耗了氢离子和电子，属于还原反应，A错误； B．Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键，如图，有极性键生成，不是非极性键，B错误； C．Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键，由Ⅲ结合氢离子和电子可知，Ⅲ到Ⅳ也生成了一根C-H键，Ⅳ到Ⅴ才结合CO，可知Ⅳ的示意图为，C正确； D．催化剂可改变活化能，加快反应速率，不能改变反应热，D错误； 故选C。 14．催化还原是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示，催化还原的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是 A．图甲反应中既有极性共价键的断裂和形成，又有非极性共价键的断裂和形成 B．和的总能量要大于和的总能量 C．图甲所示热化学方程式为 D．图乙中总反应为 【答案】B 【详解】A．NH3和NO反应生成氮气和水，没有非极性共价键的断裂，故A错误； B．根据图甲，NH3和NO反应生成氮气和水为放热反应，和的总能量要大于和的总能量，故B正确； C．根据图甲，NH3和NO反应生成氮气和水为放热反应，图甲所示热化学方程式为，故C错误； D．根据图示，图乙中总反应为，故D错误； 选B。 15．汽车发动机工作时会引发和反应生成，其能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．三种分子中最稳定的是NO B．氧原子(O)结合生成氧气时释放498能量 C．该反应的热化学方程式为   D．反应物氮气和氧气的能量和高于产物一氧化氮的能量和 【答案】C 【分析】该反应的反应热=反应物总键能-生成物总键能=，为吸热反应，据此分析； 【详解】A．键的键能最大，N2最稳定，A错误； B．2molO原子结合生成1molO2(g)时需要放出498kJ能量，氧原子(O)结合生成氧气时释放249能量，B错误； C．根据分析可知，，，C正确； D．该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，D错误； 故选C。 16．还原NO，其反应过程与能量关系如图1所示；有氧条件下，催化还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是 A．图1所示热化学方程式：   B．图1所示反应产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为 C．加入催化剂，可以减小反应的热效应 D．图2所示过程生成1mol氮气，转移电子的为2.4mol 【答案】B 【详解】A．图1所示为放热反应，热化学方程式为  ，故A错误； B．反应，NH3中N元素化合价升高发生氧化反应，NO中N元素化合价降低发生还原反应，产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为，故B正确； C．加入催化剂，可以降低反应活化能，不能改变反应的热效应，故C错误； D．根据图2所，反应方程式为4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O，生成4个N2分子转移12个电子，生成1mol氮气，转移电子为3mol，故D错误； 选B。 17．CO2催化转化有利于资源化利用。反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A．等物质的量CH3OH(l)比CH3OH(g)能量更低 B．反应中每转化1molCO2，转移6mol电子 C．若水的状态为液态，则能量变化曲线可能为① D．反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键形成释放的总能量 【答案】C 【详解】A．等物质的量液体比气体能量更低，A正确； B．反应中C元素由+4价降低到-2价，所以转化1molCO2转移6mol电子，B正确； C．物质由气态转化为液态时会放热，所以反应生成液态水时放出更多热量，C错误； D．由图可知反应是放热反应，反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键形成释放的总能量，D正确； 故选C。 18．化学反应中在物质变化的同时还有能量变化，如甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是 A．HCl和NaOH反应的中和热，则和反应的反应热 ΔH>2×(-57.3) kJ/mol B．若破坏中的化学键需吸收热量493kJ，则形成键需释放热量415kJ C．该反应可以设计成燃料电池，正极的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH- D．CH4燃烧热的热化学方程式CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=800 kJ/mol 【答案】B 【详解】A．和反应除了生成水，还生成硫酸钡沉淀，放热更多，ΔH﹤2×(-57.3) kJ/mol，A错误； B．根据图示，破坏和1molCH4中的化学键共吸收2646kJ能量，则形成键需释放热量=415kJ，B正确； C．该反应是自发进行的氧化还原反应，可以设计成燃料电池，产物是二氧化碳，正极的电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，C错误； D．表示CH4燃烧热的热化学方程式应生成液态水，D错误； 故选B。 19．如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法不正确的是 A．途径①和途径②的反应热是相等的 B．含1 mol H2SO4的浓溶液和含1 mol H2SO4的稀溶液，分别与足量的NaOH溶液反应，二者放出的热量是相等的 C．1 mol S在空气中燃烧放出的热量等于在纯氧中燃烧放出的热量 D．若ΔH1<ΔH2＋ΔH3，则2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)为放热反应 【答案】B 【详解】A．根据盖斯定律，反应热只与始态和终态有关，则途径①和途径②的反应热是相等的，A正确； B．浓硫酸稀释放热，则含1mol H2SO4的浓溶液、含1mol H2SO4的稀溶液，分别与足量的NaOH溶液反应，前者放出的热量多，B错误； C．相同温度下，相同质量的单质硫分别在足量空气中和足量纯氧中燃烧，生成相同质量的二氧化硫，理论上讲，放出的能量应该一样多，C正确； D．由图示可得三个反应：  H1   ①     H2    ②    H3    ③ ①-(②+③)，即得反应H2O2(aq)=H2O(l)＋O2(g)  △H，所以△H=ΔH1-（ΔH2+ΔH3），若ΔH1<ΔH2＋ΔH3，则△H <0，则该反应为放热反应，D正确； 故选B。 20．化学在减少排放、增加吸收的科学技术创新方面发挥着重要作用。 (1)国际空间站中处理的一个重要方法是将还原，原理为：。已知下列反应： 反应：   反应：   反应：   ①的燃烧热 。(用字母a、b、c表示，下同) ②则的 。 (2)逆水煤气变换反应对于实现资源化利用具有重要意义。 ①已知部分化学键键能数据如下，则的 (CO分子结构为)。 化学键 H-H C=O O-H 键能/() 436 803 1076 465 ②在催化剂作用下，以上反应分为两步，第一步为吸热的慢反应，第二步为放热的快反应。能正确表示催化反应过程的能量变化示意图为 (填字母)。 A．        B．        C．        D． 【答案】(1) a/2 2a-b-2c (2) ＋36 B 【详解】（1）①燃烧热是指1mol物质完全燃烧时的热效应，所以答案为kJ·mol−1； ②根据盖斯定律可知，反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)可由2×反应Ⅰ-反应Ⅱ-2×反应Ⅲ得到，所以； （2）由图标中的数据，可知H5=2×803+436-(1076+2×465)=+36kJ·mol−1；催化反应第一步为吸热的慢反应，所以活化能高，第二步为放热的快反应，活化能低，结合吸热和放热情况，应该选B； 21．实现“碳中和、碳达峰”是中国对国际社会的庄严承诺。二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。结合下列有关图示和所学知识回答： (1)用催化加氢可以制取乙烯： ①若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ΔH= (用含a、b的式子表示)。 ②又知：相关化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的 =-152则表中的 x= 化学键 C=0 H—H C=C C—H H-O 键能 kJ/mol 803 436 x 414 464 (2)完全燃烧生成和液态水时，放出 705kJ的热量。表示其摩尔燃烧焓的热化学方程式为 。 【答案】(1) -(b-a)kJ/mol 764 (2) 【详解】（1）①由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故反应放出热量，该反应的ΔH=-(b-a)kJ/mol； ②ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，即803×2+436×3-(x+4×414)-4×464=-152，解得x=764； （2）物质的量为0.5mol，完全燃烧生成和液态水时，放出 705kJ的热量，则1mol放出的热量为705kJ×2=1410kJ，表示其摩尔燃烧焓的热化学方程式为 。 22．为探究(NH4)2SO4的离子键强弱，设计如下图所示的循环过程。计算ΔH4为 kJ·mol−1。 【答案】838 【详解】由循环过程可得， NH4Cl(s)=(g)+Cl-(g) △H1= +698kJ·mol-1； ②NH4Cl(s)=(aq)+Cl-(aq) △H2= +15kJ·mol-1； ③Cl-(g)= Cl-(aq) △H3=-378kJ·mol-1； ④ △H4； ⑤ △H5= +3kJ·mol-1； ⑥ △H6=-530kJ·mol-1； 根据盖斯定律，反应④=⑤+①+③-②-⑥，则△H4=△H5+△H1+△H3-△H2-△H6=+838 kJ·mol-1。 23．化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题： (1)2g (g)燃烧生成(g)放热242kJ，1mol (l)蒸发吸热44kJ，燃烧热的热化学方程式为 。 (2)已知：           则反应     kJ/mol。 (3)下图是(g)和(g)反应生成1mol过程中能量变化示意图，合成氨反应的热化学方程式为 。 (4)已知：键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量，部分键能数据如上表所示。则    △H= 。 化学键 N≡N F—F N—F 键能/() 941.7 154.8 283.0 (5)卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。 ①写出该温度下(s)分解的热化学方程式： 。 ②比较热稳定性： (填“>”或“<”)。 ③反应    △H= 。 【答案】(1) (2)＋53.1 (3) (4)-291.9 (5) < -160 【详解】（1）燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量；2g(g)（为1mol）燃烧生成1mol(g)放热242kJ，1mol(l)蒸发吸热44kJ，则1mol (g)液化变为1mol(l)放热44kJ，故1mol(g)燃烧生成1mol(l)放热242kJ+44kJ=286kJ，故燃烧热的热化学方程式为：； （2）已知： ①     ②     由盖斯定律，①-②得反应，故； （3）由图，生成物能量低于反应物，生成1mol放热300kJ-254kJ=46kJ，放热焓变为负值，则合成氨反应的热化学方程式为； （4）反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和；该反应ΔH=3×154.8+941.7-6×283.0=-291.9； （5）①根据化合反应生成卤化镁的相对能量变化图，0.5mol氟化镁固体的能量为0 kJ，0.5mol固态镁单质和0.5mol气态F2能量和为562kJ，故该温度下MgF2 (s)分解生成Mg和F2能量升高，是吸热反应，热化学方程式为； ②能量越低越稳定，故热稳定性：MgBr2(s)<MgCl2(s)； ③由图，a： b： 由盖斯定律，a-b得反应，。 建议时间：15分钟 24．（2025·广东一模）计算机模拟单个乙炔(HC≡CH)分子在催化作用下生成的反应历程及相对能量变化如图所示(已知；)。 下列说法错误的是 A．该反应历程中决速步骤能垒为0.9eV B．历程①中有键生成，历程③中有键断裂 C．历程⑤中，体系能量下降，是因为断开C-键放出能量 D．该反应的热化学方程式为 【答案】C 【详解】A．反应历程中，活化能最大的为决速步，其中历程④的活化能最高（0.9eV），A正确； B．历程①中有Hg2+与H2O之间形成了配位键，即有键生成，历程③中碳碳三键变成碳碳双键，断裂了键，B正确； C．断键吸热，会使体系能量升高，成键放热，使体系能量下降，历程⑤中，体系能量下降，是因为生成C=O等化学键释放的能量大于断开C-等键放出能量，C错误； D．反应的焓变只与始态、终态有关，故反应的热化学方程式为，D正确； 故答案选C。 25．（2025·贵州一模）卤化铵（）的能量关系如图所示，下列说法正确的是 A．， B．相同条件下，的比的大 C．相同条件下，的比的小 D． 【答案】B 【详解】A．卤化铵的分解为吸热反应，则，对应的为化学键断裂过程，断裂化学键吸收热量，则，A错误； B．的键能大于，故的大于的，B正确； C．为与反应，与无关，C错误； D．途径6与途径1、2、3、4、5之和的起点和终点相同，结合盖斯定律可知，D错误； 故选B。 / 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 基础图像分析 1．甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中不正确的是 A．参加反应的CH4和O2的总能量比生成的CO2和H2O总能量高 B．断裂化学键吸收的总能量比形成化学键释放的总能量少 C．生成2mol H2O(g)比生成2mol H2O(l)放出的热量多 D．甲烷与氧气的燃烧反应可设计成原电池装置 2．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．和如图中完全反应放出139kJ能量 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．反应生成时有4mole-转移 D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 突破二 多步反应及能垒图分析 3.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：   4.催化剂GaN可催化直接加氢制二甲醚。在界面上的部分反应历程如图，其反应为；下列说法正确的是 A．中σ键和π键数目之比为 B．反应过程中碳原子的杂化方式未发生改变 C．的 D．图中的反应历程中，决速步骤为 突破三 图像综合考查 5．下列说法正确的是 A．1mol(g)和1mol(g)完全反应放出的能量为 B．图可表示固体与固体混合并搅拌的能量变化 C．由图可得出石墨比金刚石稳定 D．反应中断裂化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量 6．已知转化为和分两步进行： ①  ； ②  。 上述反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．比稳定 B． C．生成吸收能量 D．断裂中化学键吸收的能量大于形成中化学键所放出的能量 7．化学反应过程中伴随着能量变化，回答下列问题： (1)汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示： ①叠氮化钠的爆炸属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②是由一种单原子离子和一种多原子离子以1：1的比例构成的化合物。中存在的化学键类型是 。 ③若爆炸过程能量变化为，则生成的物质的量为 。 (2)利用简易量热计测定中和反应的反应热，下列操作错误的是 (填标号)。 ①向量热计内筒中加入的盐酸，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度。 ②向烧杯中加入的溶液，调节其温度，使之与量热汁中盐酸的温度相同。 ③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，记录体系达到的最高温度。 ④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。 (3)已知：  的热量，则断开键与断开键所需能量相差约为 。 (4)在标准压强、下，由最稳定的单质生成物质的反应焓变，叫做物质的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图所示，已知：、、的标准摩尔生成焓为0。 ①热稳定性： (填“>”“<”“=”)。 ②反应的 。 建议时间：15分钟 8．为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．固体溶解是吸热过程 B．根据盖斯定律可知： C．根据各微粒的状态，可判断， D．溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 9．汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示.下列说法不正确的是 A．总反应式为 B．反应①为决速步骤 C．转化过程中发生极性键的断裂和非极性键的形成 D．采用对反应③选择性高的催化剂可以减少尾气中出现 10.两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法正确的是 A．已知，则 B．若，则2 molH2O2(aq)的能量小于2 molH2O(l)和1 mol O2(g)的总能量 C．若△H2＜0，则1 mol SO2和0.5 mol O2的键能之和大于1 mol SO3的键能 D．工业制硫酸时用98.3%的浓硫酸吸收SO3目的是提高SO3的吸收率 11．过氧化氢在一定条件下可发生分解：，其能量变化如下图所示，下列说法错误是 A．KI在反应中起催化剂的作用 B．其他条件不变时，越大，其分解速率越慢 C．反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量 D．反应涉及极性共价键和非极性共价键的断裂和形成12．下列说法正确的是 A．为了充分利用热能，可在燃烧时通入大量的空气以确保燃料完全燃烧 B．H2S的标准燃烧热为562.2kJ/mol，则H2S燃烧的热化学方程式为：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)  △H=-1124.4kJ/mol C．侯氏制碱法比氨碱法更好的主要原因是前者更有利于保护环境 D．若如图的转化可以实现，根据盖斯定律， 13．铜催化下，由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是 A．Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B．Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成 C．Ⅳ的示意图为 D．催化剂Cu可降低反应热 14．催化还原是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示，催化还原的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是 A．图甲反应中既有极性共价键的断裂和形成，又有非极性共价键的断裂和形成 B．和的总能量要大于和的总能量 C．图甲所示热化学方程式为 D．图乙中总反应为 15．汽车发动机工作时会引发和反应生成，其能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．三种分子中最稳定的是NO B．氧原子(O)结合生成氧气时释放498能量 C．该反应的热化学方程式为   D．反应物氮气和氧气的能量和高于产物一氧化氮的能量和 16．还原NO，其反应过程与能量关系如图1所示；有氧条件下，催化还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是 A．图1所示热化学方程式：   B．图1所示反应产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为 C．加入催化剂，可以减小反应的热效应 D．图2所示过程生成1mol氮气，转移电子的为2.4mol 17．CO2催化转化有利于资源化利用。反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A．等物质的量CH3OH(l)比CH3OH(g)能量更低 B．反应中每转化1molCO2，转移6mol电子 C．若水的状态为液态，则能量变化曲线可能为① D．反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键形成释放的总能量 18．化学反应中在物质变化的同时还有能量变化，如甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是 A．HCl和NaOH反应的中和热，则和反应的反应热 ΔH>2×(-57.3) kJ/mol B．若破坏中的化学键需吸收热量493kJ，则形成键需释放热量415kJ C．该反应可以设计成燃料电池，正极的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH- D．CH4燃烧热的热化学方程式CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=800 kJ/mol 【 19．如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法不正确的是 A．途径①和途径②的反应热是相等的 B．含1 mol H2SO4的浓溶液和含1 mol H2SO4的稀溶液，分别与足量的NaOH溶液反应，二者放出的热量是相等的 C．1 mol S在空气中燃烧放出的热量等于在纯氧中燃烧放出的热量 D．若ΔH1<ΔH2＋ΔH3，则2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)为放热反应 20．化学在减少排放、增加吸收的科学技术创新方面发挥着重要作用。 (1)国际空间站中处理的一个重要方法是将还原，原理为：。已知下列反应： 反应：   反应：   反应：   ①的燃烧热 。(用字母a、b、c表示，下同) ②则的 。 (2)逆水煤气变换反应对于实现资源化利用具有重要意义。 ①已知部分化学键键能数据如下，则的 (CO分子结构为)。 化学键 H-H C=O O-H 键能/() 436 803 1076 465 ②在催化剂作用下，以上反应分为两步，第一步为吸热的慢反应，第二步为放热的快反应。能正确表示催化反应过程的能量变化示意图为 (填字母)。 A．        B．        C．        D． 21．实现“碳中和、碳达峰”是中国对国际社会的庄严承诺。二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。结合下列有关图示和所学知识回答： (1)用催化加氢可以制取乙烯： ①若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ΔH= (用含a、b的式子表示)。 ②又知：相关化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的 =-152则表中的 x= 化学键 C=0 H—H C=C C—H H-O 键能 kJ/mol 803 436 x 414 464 (2)完全燃烧生成和液态水时，放出 705kJ的热量。表示其摩尔燃烧焓的热化学方程式为 。 22．为探究(NH4)2SO4的离子键强弱，设计如下图所示的循环过程。计算ΔH4为 kJ·mol−1。 23．化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题： (1)2g (g)燃烧生成(g)放热242kJ，1mol (l)蒸发吸热44kJ，燃烧热的热化学方程式为 。 (2)已知：           则反应     kJ/mol。 (3)下图是(g)和(g)反应生成1mol过程中能量变化示意图，合成氨反应的热化学方程式为 。 (4)已知：键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量，部分键能数据如上表所示。则    △H= 。 化学键 N≡N F—F N—F 键能/() 941.7 154.8 283.0 (5)卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。 ①写出该温度下(s)分解的热化学方程式： 。 ②比较热稳定性： (填“>”或“<”)。 ③反应    △H= 。 建议时间：15分钟 24．（2025·广东一模）计算机模拟单个乙炔(HC≡CH)分子在催化作用下生成的反应历程及相对能量变化如图所示(已知；)。 下列说法错误的是 A．该反应历程中决速步骤能垒为0.9eV B．历程①中有键生成，历程③中有键断裂 C．历程⑤中，体系能量下降，是因为断开C-键放出能量 D．该反应的热化学方程式为 25．（2025·贵州一模）卤化铵（）的能量关系如图所示，下列说法正确的是 A．， B．相同条件下，的比的大 C．相同条件下，的比的小 D． / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$