内容正文:
2025一2026学年度高三二轮复习专题卷(六)
化学·化学反应与能量变化
(考试时间90分钟,满分100分)
可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16Na23
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.于谦《石灰吟》中的诗句“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”涉及吸热反应
B.将煤气化,有利于提供更多的能量,提高燃烧效率
C.洁厕灵和食醋是家庭中常见的两种生活用品,食醋中的酸比洁厕灵中的酸酸性弱
D.利用反应CO+H2O=CO2十H2制氢,平衡时,使用纳米CaO(催化剂)比微米CaO(催
化剂)产率更高
2.下列说法或表示正确的是
A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.C(金刚石,s)C(石墨,s)△H=-1.19kJ·mol-1,所以石墨比金刚石稳定
C.已知:2H2(g)+O2(g)一2H2O(g)△H=一483.6kJ·mol-1,则H2的燃烧热为
241.8kJ·mol-1
D.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的反
应热△H=2×(-57.3)kJ·mol-1
3.现代研究技术表明化学反应历程复杂,通常伴随副反应的发能量
过渡态】
生,如图是利用计算机测量技术获得的某种反应的能量变化和
过渡态2
反应1
反应历程的关系。下列说法错误的是
E
A.反应1为吸热反应,反应2为放热反应
B.升高温度,两个反应的速率都加快
中间产物
土产物1
反应物
反应2
C.物质的稳定性:过渡态1<过渡态2
产物2
D.相同条件下的反应速率:反应1>反应2
反应过程
4.软脂酸燃烧的热化学方程式为CH3(CH2)14COOH(s)十23O2(g)一16CO2(g)十16H2O(1)
△H=一9977kJ·mol-1。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.软脂酸分子中含有π键的数目为NA
B.2.24L(标准状况)CO2所含质子数为4.4NA
C.每生成352gC02转移电子数为46NA
D.生成1.6NA个气态H2O,放出的热量高于997.7kJ
5.我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换的反应为CO(g)十H2O(g)
CO2(g)十H2(g)△H<0。在低温下获得较高反应速率,反应过程如图所示。下列说法
错误的是
00c过程!及0过程肌8o过程Ⅲ20em
口■双功能催化剂oHOC●O
化学A·专题卷(六)第1页(共8页)
鱼跃龙
A.双功能催化剂参与反应,在反应前后质量和化学性质不变
B.图中过程I、过程Ⅱ共断裂了2个O一H
C.在该反应过程中,总共消耗了2个H2O分子
D.原料气需要净化以防止催化剂中毒
6.CO和N2O是环境污染性气体,可在Pt2O表面转化为无害气体,其反应原理为N2O(g)+
CO(g)CO2(g)十N2(g)△H,有关化学反应的物质变化及能量变化过程如图所示。下
列说法错误的是
PtO'K
CO,
Ea=xkJ·mol
N,O、
E=ykJ·mol
△HI
ⅡAH
goo°.
N24
Pt051
CO
反应过程
●表示Co表示OO表示N
A.△H=(x-y)kJ·mol-1
B.△H=△H1-△H2
C.该反应若使用更高效的催化剂,△H的值不变
D.N2和CO2分子中的原子均达到8电子稳定结构
7.H2O2被称为“绿色氧化剂”。一种用H2制备H2O2的原理如
H2O2
[PdCL-、H,
图所示。下列说法错误的是
A.HC1和CI是中间产物
2HCI
2HCI+2CI
B.反应I涉及非极性键的断裂和极性键的形成
[PdClO212
Pd
C.整个过程总反应的原子利用率是100%
02+2CI
D.使用催化剂可以改变反应历程,从而改变总反应的反应热
8.无氧条件下甲醇脱氢生产无水甲醛,可有效改善甲醛生产过程,提高无水甲醛产率并减少副
产物的产生。华东理工大学研究了铜催化甲醇脱氢制甲醛的反应机理,利用密度泛函理论计
算研究了生成甲醛的两种路径,如图(*表示吸附在催化剂表面)。
TSI
106.
路径1、
TS2
HCHO(g)+H2(g)
76.2
589
.]21.2
62.8
HCHO*+2H*
0
路径2
CH;OH(g)
-25.1
-37.6
CHO*+H*
CH.OH*
反应进程
下列说法错误的是
A.路径1和路径2的决速步骤均为吸热反应
B.路径2可能是甲醇脱氢制甲醛的主要反应路径
C.由图可知H一H键的键能为21.2kJ·mol-1
D.CH3OH(g)→HCHO(g)+H2(g)△H=+84.0kJ·mol-1
门卷
化学A·专题卷(六)第2页(共8页)
9.工业上利用天然气和二氧化碳催化重整可以制备合成气:CH4(g)十CO2(g)一2CO(g)十
2H2(g)△H。已知几种热化学方程式如下:
①CH4(g)+2O2(g)C02(g)+2H2O(1)△H1=-890kJ·mol-
②C0(g)+202(g)C02(g)△H2=-283kJ·mol
③H,(g+20.(g)一H0cD△H:=-286h·mol
④C-H、C=0、H一H键能依次为413kJ·mol-1、799kJ·mol-1、436kJ·mol1。
根据上述数据计算,△H、CO中碳氧键的键能分别为
A.-248kJ·mol-1、1011kJ·mol-
B.+248kJ·mol-1、1065kJ·mol-
C.-248kJ·mol-1、1065kJ·mol1
D.+248kJ·mol-1、1011k·mol-1
10.在一定条件下,苯与浓HNO3和浓H2SO4混合物的反应机理和能量变化如图所示:
反应②
反应④
HO SO
反应①
H+H,0
HSO:+H2O
NO2
]+NO+
反应③
NO
HNO+
HSO方+HO
+H2SO,+H2O
H2SO
反应历程
下列说法错误的是
A.反应②为决速步骤
B.反应①的化学方程式为HNO3十H2SO4一NO+HS0O4+H2O
C.反应过程中碳原子的杂化方式保持不变
NO2
D.该条件下,
为主产物
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部
选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。带¥题目为能力提升题,分值不计入
总分。
11.HX(g)溶于大量H2O时的热效应(△H)可由有关数据根据热化学循环得到:
HX(g)+H2O(D)
△H→H(aq)+X(aq
△H
△H4
△H
△H3
H(g)+X(g)
→H(g)+X(g)
相关判断错误的是
A.△H2<0
B.△H3(HCI)<△H3(HBr)
C.△H4(HCI)=△H4(HI)
D.△H1=△H2+△H3+△H4+△H
化学A·专题卷(六)第3页(共8页)
鱼跃龙门
12.
标准状态下,下列微粒气态时的相对能量如表所示:
物质(g)
O
H
HO
H2
02
CH
H2O
C02
能量/(kJ·mol-1)
249
218
39
0
0
-75
-242
-393
依据表中数据,下列说法正确的是
A.H2的燃烧热△H=一242kJ·mol-1
B.反应CO2(g)十4H2(g)CH4(g)十2H2O(g),正反应的活化能小于逆反应的活化能
C.O一H的键能为428kJ·mol-1
D.常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象,则反应2H2(g)十O2(g)—2H2O(1)在该
条件下不自发
13.甲烷水蒸气重整过程反应体系复杂,主要发生的反应如下:
甲烷水蒸气重整反应:反应LCH4(g)+HO(g)—3H2(g)+CO(g)△H1=+206.29k·mol-1
水汽反应:反应Ⅱ.CO(g)+H2O(g)—H2(g)十CO2(g)△H2
甲烷水蒸气直接重整反应:反应Ⅲ.CH4(g)+2H2O(g)一4H2(g)+CO2(g)△H3=
+164.9kJ·mol-1
甲烷水蒸气重整过程中△G随温度变化趋势如图所示。下
100↑
■反应
列说法错误的是
50
·反应川
▲反应Π
A.反应Ⅱ为CO(g)+H2O(g)—H2(g)+CO2(g)
0
△H2=-41.39kJ·mol
-50
B.在500℃时,水汽反应能自发进行,甲烷水蒸气重整反
-150
应和甲烷水蒸气直接重整反应不能自发进行
20040060080010001200
C.甲烷水蒸气重整反应和甲烷水蒸气直接重整反应的△S
反应温度/℃
均大于0
D.加压和升温均有利于提高甲烷水蒸气重整反应的速率和提高甲烷的平衡转化率
14.HI分解反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.HI(g)分解为H2(g)和I2(g)的反应是吸热反应
无催化反应
B.断裂和形成的共价键类型相同
C.催化剂能降低反应的活化能
催化反应
D.催化剂可改变反应的焓变和平衡常数
H,(g+2I·(g)H,(g)+l,(g)
15.已知在25℃、1.01×105Pa下,1molH20(1)分解生成
2HI(g)
H2(g)和O2(g)需能量285.8kJ。反应过程中能量变化如
反应过程
图所示,下列说法正确的是
2H
1436kJ,
H2(g)
H,09,放热H,03930日
249kJ
甲
乙
20(g
丙
A.甲为气态水,乙液态水
B.丙→丁的变化都属于吸热反应
C.甲、乙、丙、丁所具有的总能量大小关系为丙>丁>乙>甲
D.由甲→丁的热化学方程式为2H2O(1)—2H2(g)+O2(g)△H=-571.6kJ·mol-1
卷
化学A·专题卷(六)第4页(共8页)
班级
我国科学家已成功通过C02的催化氢化获得甲酸,利用化合物1催化CO2氢化的反应过程如
图甲所示,其中化合物2与H2O反应变成化合物3与HCOO-的反应过程如图乙所示,TS表
示过渡态,I表示中间体,下列说法正确的是
姓名
PtBuz
0
,0
CO
-CO H
TS2(16.87)
得分
H
性HCOO
、
PtBu2
TS3(11.53)
④
H
OH
③
、
⑤
Fe-CO
H
TS1(2.34)
I2(5.31)
PtBuz
-PtBu,
①,
PtBuz
3
、②
H,O
OH
OH
2+H,0(0.00
11(-1.99)
Fe-CO
3+HC00-2.38),
选择题
H
反应过程
答题栏
-PtBu2
4
之
1日
甲
2
A.该过程中最大能垒(活化能)E正=16.87kJ·mol-1
3
B.化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成
C.升高温度可促进化合物2与H2O反应生成化合物3与HCOOˉ的程度
5
D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能,最终提高CO2的转化率
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)I.已知下列热化学方程式:
8
①H,0()H,(g)+20,(g)△H1=+285.8k·mol
10
11
②c(s)+20.(g〉C0cg)△H,=-1la.5·ol
12
13
③H,0cg)一H,g+0.(g)△H,=+241.8N·m0
14
(1)若反应③使用催化剂,那么△H3将
(填“增大”“减小”或“不变”)。
15
(2)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的△H=
kJ·mol-1。
Ⅱ.以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的反应历程与能量变化如图所示:
第一步反应
第二步反应
ow.
2NH:(g)+CO(g)
CONH2)(s)+H2O(g)
NH,COONH(s)
反应进程
(3)根据反应历程与能量变化示意图,过程
(填“第一步反应”或“第二步反
应”)为决速步。
(4)根据图像写出以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式:
(反应热用Ea1、E2、Ea3或Ea4表示)。
化学A·专题卷(六)第5页(共8页)
鱼跃龙门
Ⅲ.生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化,回答下列问题:
(5)“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下列
(填字母)反应释放的热量加热
食物。
A.生石灰和水
B.浓硫酸和水
C.氯化铵和水
(6)用如图所示的装置测定中和反应反应热。
温度计
①从实验装置上看,还缺少
内筒
杯盖
②通过图示实验测得中和热数值略小于57.3kJ·mol-1,分析可能
隔热层
的原因是
(填字母)。
外壳
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的内筒中
C.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
17.(12分)I.研究化学反应过程与能量变化的关系具有重要意义。回答下列问题:
(1)C6H(1)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以测量,原因是
。
已知CO的燃烧热,若想计算△H,还需要知道
(写出热化学方程式,焓变用△H'表示)。
(2)如图表示MA族的O、S、Se、Te在生成1mol气态氢化物
个△H/kJ·mol)
时的焓变数据,根据数据可确定c代表
(填元素符
+154
号)的氢化物,写出H2Te发生分解反应的热化学方程式:
+81
a
b c
d
0
-20
氢化物
(3)已知:Sg(s)+8O2(g)—8SO2(g)△H=-8akJ·
mol-1;1个Sg分子中有8个硫硫键,1个S02分子中有-242
2个硫氧键;破坏1mol硫氧键、1mol氧氧键所需能量分别为bkJ、ckJ,则生成1mol硫
硫键释放的能量为
Ⅱ.研究化学反应中的能量变化对生产、生活有重要的意义。
(4)某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O形式存在,处理过程中NH在
微生物的作用下经过两步反应被氧化为NO?,这两步反应过程中的能量变化如图所示:
能↑NH(aq+0,(g)
能
量
量
N05(aq)+O,(g)
△H=-273kJmo
△=-73 kJmol-
NOz(aq)+2H*(aq)+H2O(1)
NO:(aq)
反应过程
反应过程
(第一步反应)
(第二步反应)
1 mol NH(aq)全部被氧化成NO3(aq)
(填“吸收”或“放出”)的热量是
kJ。
卷
化学A·专题卷(六)第6页(共8页)
(5)已知H2(g)+Br2(1)-2HBr(g)△H1=-72kJ·mol-1,蒸发1 mol Br2(I)吸收的能
量为30kJ,其他相关数据如表:
化学键
H一H
Br一Br(气态)
H-Br
键能/(kJ·mol-1)
436
200
a
则表中a=
18.(12分)根据所学知识,回答下列问题。
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.4kJ·mol1
②4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(1)△H2=-905.8kJ·mol-1
NH3能将NO转化成无毒物质。写出该反应的热化学方程式:
(2)亚硝酰氯(NOC)是有机合成中的重要试剂,氨氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互
作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应:
I.4NO2 (g)+2NaCl(s)=2NaNO3 (s)+2NO(g)+Cl2(g)AH K
Ⅱ.2NO2(g)+NaCl(s)=NaNO3(s)+NOCl(g)△H2K2
Ⅲ.2NO(g)+Cl2(g)-=2NOCl(g)△H3K3
则有△H3=
(用△H1和△H2表示),K3=
(用K1和K?表示)。
(3)通过反应2CO(g)+2NO(g)==2CO2(g)+N2(g)△H=-620.9kJ·mol-1可有效降
低汽车尾气污染物的排放。一定条件下该反应经历三个基元反应,反应过程如图所示
(TS表示过渡态、IM表示中间产物)。
N-N
300
TS3
00
NO+
298.400
TS2
100 NO IMI,
199.21M2130.0
1M3,248.3
-100
2.6
021.6
0
22.2
△E
-200
反应①
N-N+CO
CO,+NO+CO
300
反应③
-4
00
CO2+N2O
-500
反应②
2C02+N2
-53.5
600
反应过程
三个基元反应中,属于放热反应的是
(填标号);图中△E=
kJ·mol-1。
19.(12分)水丰富而独特的性质与其结构密切相关。回答下列问题:
(1)由气态基态原子形成1ol化学键释放的最低能量叫键能,已知表中所列键能数据,则
CH(g)+202(g)=CO2(g)+2H2O(g)AH=
kJ·mol-1(用
小写字母表示)。
化学键
C-H
0=0
C=0
O-H
键能/(kJ·mol-1)
a
b
d
化学A·专题卷(六)第7页(共8页)
鱼跃龙门
(2)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广
阔。如图为“镁一次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金E
和铂合金。E为该燃料电池的
(填“正”或“负”)极。F电
--Cl-K-
极上的电极反应为
0
(3)发射“嫦娥”五号的火箭第一、二级发动机所用的燃料为偏二甲肼
Mg(Oi2CI1O之
镁合金
铂合金
和四氧化二氨,偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料,四
C1O、H,O
氧化二氮作氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)△H=+10.7kJ·mol1
②N2H4(g)+O2(g)—N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ·mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式:
(4)酸溶于水可形成H3O+,HO+的电子式为
:由于成键电子对和孤电子
对之间的斥力不同,会对微粒的空间结构产生影响,如NH3中H一N一H的键角大于
H2O中H一O一H的键角,据此判断H3O+和H2O的键角大小:H3O
H2O(填
“>”或“<”)。
(5)已知在酸性介质中FeSO4能将+6价铬还原成+3价铬。写出Cr2O?与FeSO4溶液在
酸性条件下反应的离子方程式:
20.(12分)规定稳定单质的相对能量为0,几种钠的化合物的相对能量如表所示。回答下列
问题:
物质
NaO,(s)
Na,O(s)
Na2 O2 (s)
NaH(s)
NaF(s)
NaCl(s)
NaI(s)
E/(k·mol-1)
-260.2
-414.2
-510.9
-56.3
-573.6
-411.2
-287.8
(1)NaO2中O的化合价为
F
、C1、I厂半径由大到小的排序为
(用离子符号表示)。
(2)根据表格数据,NaX(s)中最稳定的是
(填化学式),其原因是
(3)写出Na(s)和H2(g)反应的热化学方程式:
(4)根据上述递变规律,预测NaBr(s)的相对能量范围
(5)Na2O2 (s)+02 (g)-2NaO2(s)AH=
kJ·mol-1。
(6)在如图所示坐标系中画Na(s)和O2(g)反应生成Na2O2(s)的反应历程与能量变化图像。
(-ign,e教名
反应历程
卷
化学A·专题卷(六)第8页(共8页)·化学A·
化学(六)
表水合氢离子H+(aq)形成H+(g)的过程,这一过程与X无
关,因此对于HCI和HI,△H,(HCI)=△H,(HI):根据盖其定
一、选择题
律,观察能量循环图,反应HX(g)一H+(aq)十X(ag)
1.D【解析】催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但化学
△H1=△H2+△H3-△H4-△H,。
平衡不移动,生成物的产率不变。
12.
BC【解析】根据表格中微粒气态时的相对能量,H2燃烧生成
2,B【解析】硫固体转化为硫蒸气需要吸热,故硫蒸气的能量高
气态水时△H=-242kJ·mo1-1一0kJ·mol1-0kJ·
于硫固体,等质量时硫蒸气燃烧释放更多热量;金刚石转化为
mol1=一242kJ·mol1,而燃烧热需要生成液态水,故H
石墨的过程放热,石墨能量更低更稳定;表示氢气的燃烧热的
的燃烧热不是△H=-242kJ·mol1;反应CO2(g)十4H2(g)
热化学方程式中应为液态水:H2SO4和Ca(OH),反应还生成
-CH4(g)+2H2O(g)的△H=-242kJ·mol1×2
CaSO4沉淀,还会伴随能量变化,反应热不等于中和热的2倍。
75kJ·mol1-0kJ·mol-1-(-393kJ·mol1)
3.D【解析】反应的活化能越大,反应速率越慢,反应1的活化能
大于反应2的活化能,所以相同条件下的反应速率:反应1<反
一166kJ·mol1,是放热反应,正反应的活化能小于逆反应的
活化能;O一H断裂得到气态氧、氢原子,键能为(249十218
应2。
39)kJ·mol1=428kJ·mol1;反应2H2(g)+02(g)
4.C【解析】1个软脂酸分子中含有1个羧基,含有1个π键,但
2H2O(I)为放热、熵减的反应,根据△G=△H一T△S<0反应
选项未给出软脂酸物质的量,无法确定π键数目;标准状况下
自发进行,可知该反应在较低温度下可自发进行。
2.24LC02为0.1mol,每个C02分子含22个质子,总质子数
13.
D【解析】根据盖斯定律可知,反应Ⅱ=反应Ⅲ一反应I,则
为0.1×2NA=2.2N5352gC02的物质的量为44g·mol
352g
反应Ⅱ为CO(g)十H2O(g)一H2(g)十CO2(g)△H2=
一41.39kJ·mol1;由图可知500℃时,水汽反应的△G<0
8mol,根据反应,生成8molC02的同时消耗11.5molO2,O
反应可自发进行,甲烷水蒸气重整反应和甲烷水蒸气直接重
元素由0价下降到一2价,转移11.5mol×4=46mol电子,数
整反应的△G>0,反应不能自发进行;甲烷水蒸气重整反应和
目为46Na;根据反应,生成1.6NA个液态H2O时放出
甲烷水蒸气直接重整反应均为气体体积增大的反应,△$均大
997.7kJ热量,若生成气态H2O,水汽化吸热,实际放热少于
于0;加压和升温均能提高甲烷水蒸气重整反应的速率,加压
997.7kJ.
会使平衡逆向移动,使甲烷的平衡转化率降低。
5.C【解析】根据图示,在该反应过程中,总共消耗了1个H2○
14.BD【解析】由图可知,生成物的总能量比反应物的总能量
分子。
高,所以HI(g)分解为H2(g)和I2(g)的反应是吸热反应;HI
6.B【解析】根据盖斯定律,△H=△H1十△H2。
发生分解时,断裂的是H一I极性共价键,形成的是H一H、
7.D【思路分析】第一步为H2还原[PdCl,]2生成Pd,第二步为
I一I非极性共价键,共价键类型不相同;催化剂能改变反应的
Pd吸收并携带O2,将之转化为过氧根,第三步为H2O2的生
活化能,但不改变反应物和生成物的总能量,也不改变反应物
成,据此解答。
的平衡转化率,所以不改变反应的焓变和平衡常数。
【解析】催化剂可改变反应历程、降低活化能,但不影响反应物
15.C【解析】由乙到甲为放热反应,可知甲为液态、乙为气态;由
和产物的总能量,总反应的反应热不变。
丙→丁的变化为2molH结合生成1molH2,1molO结合生
8.C【解析】HCHO+2H
→HCHO(g)+H2(g)△H=
成0.5olO2,有化学键的生成,则为放热反应;乙→甲为放
+21.2kJ·mol-1,这个步骤中的能量变化是两个过程[氢原子
热反应、乙→丙为吸热反应、丙→丁为放热反应、乙→丁为吸热
结合为H2(g)形成化学键释放能量;HCHO和H2从催化剂表
反应,则甲、乙、丙、丁所具有的总能量大小关系为丙>丁>
面脱附吸收能量]总的结果,无法判断H一H键的键能。
乙>甲;25℃、1.01×105Pa下H2O为液体,1molH2O(1)分
9.B【解析】目标反应为CH4(g)十CO2(g)一2CO(g)十2H
解生成1molH2(g)和0.5molO2(g)吸热285.8kJ,即甲→
(g),根据盖斯定律,①一②×2一③X2得目标反应,故△H
丁的热化学方程式为2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H=
(一890+566+572)kJ·mol-1=+248kJ·mol-1;反应物键能
+571.6kJ·mol-1
总和为(4×413+2×799)kJ·mol1=3250kJ·mol1;产物
米B【解析】根据图示,该过程中最大能垒(活化能)E正=
键能总和为[2E(CO)+2×436]kJ·mol1=(2E+872)k·
16.87kJ·mol-1-(-1.99kJ·mol1)=18.86kJ·mol1;化
mol1。由△H=反应物总键能一产物总键能,得3250
合物2与H2O反应生成化合物3与HCOO的反应放热,升高
(2E+872)=248,解得E=1065kJ·mol1
温度,平衡逆向移动,降低化合物2与H2O反应生成化合物3与
10.C【解析】A项,由反应机理图可知,反应②的活化能最大,反
HCOOˉ的程度;使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化
应速率最慢,为决速步骤;B项,由元素守恒和电荷守恒可知
能,加快反应速率,催化剂不能使平衡移动,所以CO2的转化率
反应①的化学方程式为HNO3+H2SO4一=NO+HSO十
不变。
H2O;C项,由图可知,苯环中碳原子为sp2杂化,中间产物
三、非选择题
HO SO
”与硝基相连的碳原子为p杂化
16.
(1)不变
一H
一H中饱和碳
(2)+131.3
NO,
(3)第二步反应
原子为sp3杂化;D项,由反应历程可知,反应③的话化能低于
(4)2NH(g)+CO,(g)-CO(NH2),(s)+H2 O(g)AH=
NO
(Ea一E2十Ea-E4)kJ·mol-1
HO SO
(5)A
反应④,且
的稳定性大于
H
,故反应③为主反应,
(6)①环形玻璃搅拌器②ABC
【解析】(1)催化剂不能改变反应焓变,因此反应③使用催化剂
NO.
NO
后,△H3不变
(2)根据盖斯定律,反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可
◇
由②+③所得,则有△H=△H2+△H,=(-110.5k·
为主产物。
mol1)+(+241.8kJ·mol-1)=+131.3kJ。mol-1
二、选择题
(3)在多步基元反应中,活化能越大反应速率慢,慢反应决定了
11.AD【解析】△H2是HX(g)断裂化学键生成H(g)和X(g)的
总反应速率,根据图中曲线可知第二步反应的活化能大于第
过程,化学键断裂需要吸收能量,所以△H,>0;△H3涉及H
一步反应的活化能,则第二步反应为决速步。
(g)失去电子到H+(g)、X(g)得电子到X-(g)的能量变化,CI
(4)根据图中数据,总反应的△H=每一步断键吸收总能量
的非金属性比Br强,CI(g)得到电子放出的能量比Br(g)强,
每一步成键放出总能量=(E1一Ee十E8一E4)kJ·mol
释放的能量更多,即CI(g)+e=Cl(g)△H3更小;△H4代
最后得到以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化
。7
参考答案及解析
学方程式为2NH(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)
(g)+C0(g)—C02(g)+N2O(g)△H=-513.5kJ·
△H=(E,-E2+E3-E4)kJ·mol厂1
mol1,由于总反应为2C0(g)+2NO(g)一2C02(g)+N2(g)
(5)生石灰为固体,和水都属于简单易获取物质,且能和水剧烈
△H=-620.9kJ·mol-1,则反应③CO2(g)+N2O(g)+C0
反应放热,符合“即热饭盒”的加热原理,A符合题意;浓硫酸溶
(g)=2C02(g)+N2(g)的△H=-620.9kJ·mol-1-
于水虽然也是放热过程,但浓硫酸为液体,不易获取且具有强
(+199.2kJ·mol1)-(-513.5kJ·mol1)=-306.6kJ·
腐蚀性,不适宜加热食物,B不符合题意;氯化铵溶于水是吸热
过程,不符合“即热饭盒”的加热原理,C不符合题意。
mol1。反应③正反应活化能为248.3kJ·mol-1,则反应③
(6)①由图可知,装置缺少仪器是环形玻璃搅拌器。
的逆反应活化能△E=248.3kJ·mol1-(-306.6kJ·
②通过题图实验测得中和热数值略小于57.3kJ·mol-1,实
mol-1)=554.9kJ·mol1。
验装置保温、隔热效果差,热量散失较多,计算结果数值偏小;
19.(1)4a+2b-2c-4d
分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的内筒中,热量散失多,计
(2)C1O+H20+2e-20H+CI
算结果数值偏小;用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接
(3)2N2H4(g)+N2O4(g)—3N2(g)+4H2O(g)△H=
测定盐酸的温度,造成盐酸初始温度偏高,且有热量损失,计算
-1096.7kJ·mol-1
结果数值偏小。
H
7.
(1)难以控制只生成C02C,H(1)+15O2(g)一12C02(g)
(4)H:O:H>
+6H2O(g)△H
(2)SH2Te(g)=H2(g)+Te(s)△H=-154kJ·mol
(5)Cr20号+6Fe2++14H+—2Cr3++6Fe3++7H20
(3)(2b-a-c)kJ
【解析】(1)CH4(g)+2O2(g)一CO2(g)+2H2O(g)的
(4)放出346
△H=反应物总键能一生成物的总键能=(4a十2b一2c
(5)369
4d)kJ·mol-1
【解析】(1)C:Hs(1)在O2(g)中燃烧的产物可能为CO2和
(2)E电极上Mg→Mg(OH)2,发生氧化反应,E为该燃料电池
H2O,也可能为CO和H2O,很难控制只生成CO,所以CsH
的负极;F是正极,F电极上的电极反应为C1O+H2O十2e
(1)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以测量;
-2OH-+CI。
已知CO的燃烧热,再知道C,H。(1)在O2(g)中燃烧的热化学
(3)根据盖斯定律②×2-①得2N2H,(g)+N2O,(g)
方程式2C6H6(1)+1502(g)一12C02(g)+6H20(g)
3N2(g)+4H,O(g)△H=-543k·mol1×2-10.7kJ·
△H',可以通过盖斯定律计算△H。
mol1=-1096.7k·mol1。
(2)非金属性越强越容易与氢气化合生成相应氢化物,O、S、
Se、Te非金属性依次减弱,则题图中a、b、c、d分别代表Te、Se、
十
S、O的氢化物,故c代表S的氢化物;题图中形成H2Te时为
(4)HO+的电子式为H:O:H;HO+和H2O中心原子
吸热反应,所以H2T分解为放热反应,其反应的热化学方程
0的价层电子对数都为4,H0+中0有1个孤电子对,H20
式为H2Te(g)—H2(g)+Te(s)△H=-154kJ·mol1
中O有2个孤电子对,孤电子对之间的排斥力大于孤电子对
(3)△H=反应物断键吸收的总能量一生成物成键释放的总能
与成键电子对之间的排斥力,水中键角被压缩程度更大,故
量,设断开1mol硫硫键需要的能量为xkJ,即△H=(8x十
H3O+和H2O的键角大小:H3O+>H2O。
8c-2X8b)kJ·mol-1=-8akJ·mol-1,解得x=2b-a-c,
(5)该反应中,铬元素的化合价从十6降低为十3,被还原,铁元
则生成1mol硫硫键释放的能量为(2b一a-c)kJ。
素的化合价从十2升高为十3,被氧化,1 mol Cr2O得到
(4)NHt(aq)+号0,(g)—N02(ag)+2H+(aq)+H,0(D
6mol电子,1 mol Fe2+失去1mol电子,根据得失电子守恒可
确定Cr2O?与Fe2+的化学计量数分别是1和6,再根据电荷
△H=-273W·olr,N0(ag)+20,(g)N0,(ag)
守恒和原子守恒确定其他粒子的化学计量数,所以C2O号与
△H=-73k·mol1,两式相加得到NH(aq)十2O2(g)
FSO,溶液在酸性条件下反应的离子方程式为Cr2O?+
—NO:(aq)+2H+(aq)+H2O(1)△H=-346kJ·
6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
mol1,则1 mol NH(aq)全部被氧化成NO;(aq)放出的热
1
20.(1)-2
I>CI>F
量是346kJ。
(5)H2(g)+Br2(1)=2HBr(g)AH=-72 kJ.mol,Br2
(2)NaFF-半径最小,NaF中离子键最强
(I)—Br2(g)△H2=+30kJ·mol1,则H2(g)+Br2(g)
(3)2Na(s)+H2(g)=2NaH(s)△H=-112.6kJ·mol-1
—2HBr(g)△H=△H1-△H2=-102kJ·mol1,△H=
(4)-411.2kJ·mol-1<E(NaBr)<-287.8kJ·mol1
反应物的键能之和一生成物的键能之和=(436+200
(5)-9.5
2a)kJ·mol-1=-102kJ·mol1,解得a=369。
0
(1)4NH3(g)+6NO(g)—5N2(g)+6H2O(1)
△H=
2Na(s)+O:(g)
-1807.8kJ·mol-1
K
(2)2△H,-△H!K
-510.9
(3)②③554.9
Na,O.(s)
【解析】(1)根据盖斯定律,由②一①×5可得反应4NH(g)+
反应历程
6NO(g)—5N2(g)+6H2O(1),该反应的△H=(-905.8kJ·
【解析】(3)单质的相对能量为0,根据氢化钠的相对能量书写
mol-1)-(+180.4kJ·mol1)×5=-1807.8kJ·mol-1.
热化学方程式。
(2)根据盖斯定律,由Ⅱ×2一I可得反应Ⅲ,则有△H3=
(4)由表可知,随着卤素离子半径增大,卤化钠的相对能量
K
2△H2一△H1。由于反应Ⅲ=Ⅱ×2-1,从而推知K,=式
升高。
(5)根据热化学方程式,反应热等于产物能量与反应物能量
(3)整个反应分为三个基元反应,①NO(g)+NO(g)
之差。
N=N(g)△H=+199.2kJ·mol1,②N=N
(6)反应历程与能量变化图像中,反应物相对能量为0,标出产
0
物相对能量,并标明反应物和产物的化学式及状态。