单元过关(八) 化学反应中的能量变化-【衡水真题密卷】2027年高考化学单元过关检测(冀湘渝甘赣皖桂贵晋豫陕青宁新藏滇专版)

2026一2027学年度单元过关（八） 化学·化学反应中的能量变化 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量：H一1C一12N一14O一16Na一23Fe一56 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合题目要求的。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 910 1112 13 14 答案 1.化学与科学、技术、环境密切相关，“极地破冰”“太空养鱼”等彰显了我国科技发展的巨 大成就。下列说法正确的是 ( ) A.“雪龙2”号破冰船极地科考：破冰过程中水发生了化学变化 B.大型液化天然气运输船成功建造：天然气液化过程中形成了新的化学键 C.嫦娥六号的运载火箭助推器采用液氧煤油发动机：燃烧时化学能转化为热能 D.“祝融号”火星车上采用了新型碳化硅材料：碳化硅晶体为离子晶体 2.下列反应的△H>0的是 () A.铁粉与硫粉反应 B.氯化铵的水解反应 C.软脂酸在人体内的反应 D.过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分獬 3.以太阳能为驱动力，在介导上产生空穴h+(空穴是指共价键上流失一个电子，最后在共 价键上留下空位的现象)，在室温条件下可将氮气转化为氨气，其工作原理如图所示。 下列说法错误的是 () 能量个 N2.H" CB NH -0.092 0 1.23 VB .H,0 02,H A.该过程中能量变化是光能转化为化学能 B.该工艺可能生成副产物氢气 C.生成氨气的总反应：2N,十6H,0光候化4NH十3O, D.VB上产生3molh+,CB上产生11.2L(标准状况)NH 4.化学反应H2(g)+CL2(g)一2HCI(g)的能量变化如图所能 2 mol H(g)+2 mol Cl(g) 示，下列说法错误的是 ( A.该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的 Q=679 kJ Q2=862kJ B.H2(g)的燃烧热△H=一183kJ·mol-1 1 mol H2(g)+1 mol Cl2(g) C.1molH2(g)变成2mol气态氢原子是吸热过程 2 mol HCI(g) D.2molH(g)与2 mol Cl(g)形成2 mol HCI(g)时释放862kJ能量 单元过关（八）化学第1页（共8页） 竞争不是此谁劳力，而是比谁更学力 5.二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将CO2和H2按物质的量之比1：3 班级 加入密闭容器中，压强为0.1MPa,反应达到平衡状态时，各组分的物质的量分数(x)随 温度(T)的变化如图所示。 姓名 已知：DH,(g)+20,(g)-H20(D△H1=-286k·mol1; ②C2H4(g)+302(g)—2C02(g)+2H20(1)△H2=-1410kJ·mol-1； ------------- ③H20(g)=H2O(1)△H3=-44kJ·mol-1. 得分 下列说法错误的是 A.CO2与H2合成C2H4反应的热化学方程式：2CO2(g)+6H20.7 0.6 (g)=C2H4(g)+4H2O(g)△H=-130k·mol-1 0.5 E B.图中b、d分别表示CO2、C2H4的变化曲线 0.3 C.CO2与H2合成C2H4反应的KE<KF 0.2 D.570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点可能表示 0.1 ·M -d 390450510570630690750 x(C2 H) 3 6.已知：CH(g)+202(g)C0(g)+2H,0(I)△H=-607.3k·mol1,C0的燃烧 热为283kJ·mol-1。下列说法正确的是 ( A.CH4(g)+20,(g)C0(g)+2H,0(g)△H<-607.3k·mo1 B.CO燃烧热的热化学方程式为2CO(g)十O2(g)—2CO2(g)△H=-283kJ·mol- C.表示CH4(g)燃烧热的热化学方程式为CH4(g)十2O2(g)=CO2(g)十2H2O(1) △H=-890.3kJ·mol-1 D.CH4燃烧生成CO的反应中反应物的总键能高于生成物的总键能 7.东南大学化学化工学院张袁健教授探究FεN-C和CoN-C分别催化H2O2分解的反应机 理，部分反应历程如图所示(MS表示吸附在催化剂表面物种；TS表示过渡态)。 _Fe-N-C -Co-N-C TSI H02 1.86eV : 1.64eT MS3(O2、H,O) 0.81eV MSI MS2 反应历程 下列说法错误的是 A.催化效果：催化剂Co-N-C高于催化剂Fe-N-C B.Fe-N-C催化：MS1(s)-MS2(s)△H=+0.22eV C.催化剂FeN-C比催化剂Co-N-C的产物更容易脱附 D.Co-N-C和FeN-C催化H2O2分解的△H相等 单元过关（八）化学第2页（共8页） 1 8.苯与液溴反应生成溴苯，反应过程中能量变化示意如图所示。下列说法错误的是 子B -Br +Br-Br ① ② Br-HBr 反应过程 A.FeBr3可作该反应的催化剂 B.总反应的△H=△H1+△H2+△H3<0 C.过程②的活化能最大，决定总反应速率的大小 D.为证明该反应为取代反应，可将反应后的气体直接通入AgNO3溶液 9.已知环己烯、1,3-环己二烯、苯均能与H2在一定条件下发生加成反应制得环己烷，反应 的热化学方程式如下。下列说法错误的是 () ① (g)+H2(g)→ (g) △H1=-119.6kJ·mol-1 ② (g)+2H2(g)→ (g) △H2=-237.1kJ·mol-1 ③ (g)+3H2(g) (g) △H3=-208.4kJ·mol-1 A (g)转化为 (g)的热化学方程式为 (g)+H2(g) (g) △H -117.5kJ·mol-1 (g)催化加氢生成 (g)的反应为放热反应 C.1,3-环己二烯分子中sp2杂化和sp3杂化的碳原子个数比为2：1 D.1mol物质具有的能量： (g)> (g) 10.丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法，如图是某催化剂催化该过程的能量变化图，* 表示吸附在催化剂表面的物种，下列有关说法错误的是 () 254 236 196 *CH,CH-CH+*H+H2 、141 104 *CH:CH=CH,+H, 97 0 *CH,CH,CH,+*H *CH,CH,CH 反应历程 1 单元过关（八）化学第3页（共8页） A.使用催化剂可以改变反应速率，不能改变反应热 B.该过程中发生了非极性键的断裂与形成 C.在该条件下，所得丙烯为混合物 D.*CH3CH2CH3(g)→*CH3CH-CH2(g)+H2(g)△H=+141kJ·mol-1 11.固体NH4I放入真空恒容密闭容器中，加热至一定温度后恒温，发生下列反应： 反应①：NH4I(s)=NH3(g)+HI(g); 反应②：2HI(g)==H2(g)+I2(g)△H=akJ·mol-1。 已知：H一H键和I一I键的键能分别为bkJ·mol-1、ckJ·mol-1(a、b、c均大于零)。 平衡时，测得总压为5.0kPa,其中H2的分压为0.5kPa。下列说法正确的是（) A.反应②，反应物的总能量高于生成物的总能量 B.平衡时HI的分解率为40% C.断开1molH一I键所需能量约为a+b+ckJ D.若开始放人固体NH4I的量增大一倍，达到新平衡时总压增大一倍 12.NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1所示；研究 发现在催化剂上可能发生的反应过程如图2所示。下列说法错误的是 () 2NH 2Fe3+ 过程I H2O 过程Ⅲ 反应物 2Fe2+-NH2+2H 2N0 0.502 生成物 过程Ⅱ 反应过程 2N2+2i,0 2Fe2*+2H 图1 图2 A.NH3催化还原NO为放热反应 B.过程I中NH3断裂极性键，需要吸收能量，Fe3+体现了氧化性 C.过程Ⅲ的离子方程式：4Fe2++4H++O2一4Fe3++2H2O D.反应过程中，NH3、O2、NO为反应物，Fe3+为中间产物 13.一定条件下，CH4合成CH3OH的反应历程如图所示。已知相同条件下，反应物中的 元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢（说明：过渡态中“…”表示化学键 未完全断裂或形成)。下列说法错误的是 () 0H7 HOCH 过渡态了 Fe d过渡态的 CH+FeO HO CH Fe CHOH+Fe* 反应历程 A.FeO+是该反应的催化剂 B.该反应的△H=(e-a)kJ·mol-1 C.D为氘原子，在相同条件下CD4发生上述反应，则其过渡态I的能量比b高 D.CH3D发生上述反应，可获得不止1种有机产物 单元过关（八）化学第4页（共8页） 14.乙烯在硫酸催化下与水加成反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。 H H HH H HH H.O 第②步H-C-C-0 H H.O 第3步H一C -OH 第①步 H H HH H H ② 碧 ③ CH=CH,+H,O为 CH.CH.OH 反应进程 下列说法错误的是 A.总反应任意温度都能自发进行 B.总反应速率由第①步反应决定 C.过渡态物质中最稳定的是第③步反应过渡态物质 D.乙烯和乙酸反应按照上述机理可生成乙酸乙酯 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15.(14分)化学反应过程中的能量变化具有广泛的应用。回答下列问题： (1)已知2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。 ①该反应的能量变化可用图 (填“a”或“b”)表示。 能量反应物 能量+ 反应物的 生成物 总能量 生成物的 总能量 生成物的 反应物的 总能量 生成物 总能量 反应物 反应过程 反应过程 图a 图b ②表示H2燃烧热的热化学反应方程式： (2)同温同压下，H2(g)+C2(g)—2HCI(g),在光照和点燃条件下的△H(化学计量 数相同)分别为△H1、△H2,比较：△H △H2(填“<”“>”或“=”)。 (3)化学清洗剂NF3是一种温室气体。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，部分键能数据如表所示： 化学键 N=N F-F N-E 键能/(kJ·mol-1) 941.7 154.8 283.0 则3F2(g)+N2(g)—2NF3(g) △H= kJ·mol-1。 (4)卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。 600 Mg(S)+。E(g) ------562 400 ---320.5 2Mg(s)+Cl() 200 ---262 2Mg(s)+Br(g) --182 -MgX(s) 2Mg问+2g 反应进程 单元过关（八）化学第5页（共8页） ①该温度下1 mol MgF2(s)分解的热化学方程式： ②比较热稳定性：MgBr2(填“>”或“<”)MgCl2。 ③反应MgI2(s)+Br2(g)—MgBr2(s)+I2(g)△H= kJ·mol-1。 16.(16分)2025年10月20日至22日在北京举办的“国际风能大会暨展览会”的主题是氢 能、海上工程及制备、新型储能等；“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源产生电力 电解水生产“绿色”氢能，再与从空气中捕获的二氧化碳通过催化过程转化为甲醇等液 体燃料。回答下列问题： (1)下列属于可再生能源的是 (填标号)。 A.煤 B.水能 C.风能 D.核能 (2)将煤转化为水煤气的反应为C(s)十H2O(g) ==CO(g)+H2(g)△H,在不同条件下反应过程的 能量变化如图所示。该反应的△H= k灯· 过程b分0@两步进行，其中起决速作用 a 的是第 步。 (3)利用C02催化加氢生产甲醇。已知在25℃、 E CO(g)+H2(g) 101kPa条件下的热化学方程式： E C(s)+H2O(g) 反应1：C02(g)+3H2(g)=CH3OH(1)+H2O 反应过程 (1)△H1=-131kJ·mol-1; 反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(1)△H2=-2.8kJ·mol-1。 ①该条件下，CO(g)与H2(g)反应转化为CHOH(I)的热化学方程式为 ②已知该条件下，H2(g)的燃烧热△H=一286kJ·mol-1,则CHOH(I)的燃烧热 △H= kJ·mol-1。 ③光催化CO2制甲醇技术也是研究热点。铜基纳米光催化材料还原CO2的机理 如图所示。太阳光激发下，低能价带失去电子并产生空穴(+，具有强氧化性)，在 导带和价带中除了产生电子和空穴外，还会生成 (填写微粒符号)参与 CO2的还原再生；光催化CO2制备甲醇相对于原方法的优点是 (任写一点)。 铜基助催化剂 高能导带 ●c 00 OH 低能 0-0 价带 半导体 O (4)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂，有研究指出，催化反应的部分机理如下： 历程i:CH3OH→·H+·CH2OH; 历程i:·CH2OH→·H+HCHO; 历程：·CH2OH→3·H+CO; 历程iV:·H+·H→H2。 如图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响。 单元过关（八）化学第6页（共8页） ①从平衡角度解释550~650℃甲醇生成甲醛的 100 ■一Y-甲醇生成甲醛的转化率 转化率随温度升高的原因： 80 ▲S-甲醛的选择性 ●一X-甲醇转化率 860 ②反应历程的活化能 (填“>”“<”或 40 “=”,下同)CHOH(g)=HCHO(g)+H2(g) 30 的活化能。 ③650~750℃，反应历程i的速率 反应 0 500550600650700750800 历程的速率。 温度1℃ 17.（14分)2030年前实现碳达峰的承诺，体现了中国的大国风范。天然气的综合利用是 各国科学家研究的重要课题。 I.甲烷和二氧化碳重整制合成气的研究是实现碳达峰的手段之一、甲烷和二氧化碳 重整制合成气的反应： CH4(g)+CO2(g)—2CO(g)+2H2(g)△H1; 副反应I:C02(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.5k·mol-1; 副反应Ⅱ：CH4(g)十H2O(g)CO(g)十3H2(g)△H3。 (1)已知：部分化学键键能数据如表(1molC0中含有1molC=0键)。 化学键 C-H C—O H-H C三O 键能/(kJ·mol1) 413 745 436 1011 则△H1= kJ·mol-1,△H3= kJ·mol-1。 (2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态过氧化氢。热化学方程 式为N2H4(1)+2H2O2(1)N2(g)+4H2O(g)△H=-644.25k·mol-1 又已知H2O(1)一H2O(g)△H=十44kJ·mol1,则64g液态肼与液态过氧化 氢反应生成液态水时放出的热量是 kJ。 Ⅱ.某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将50mL 0.5mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L1NaOH溶液在如图所示的装置中进行 中和反应（在稀溶液中，可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等）。 温度计 内筒 杯盖 隔热层 外壳 简易量热计示意图 (3)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是 (4)实验数据如表所示： 起始温度t1/℃ 温度差平均值 实验次数 终止温度t2/℃ 盐酸 NaOH溶液 (t2-t1)/℃ 20.2 20.3 23.7 2 20.3 20.5 23.8 3.40℃ 3 21.5 21.6 24.9 4 21.2 21.4 26.3 单元过关（八）化学第7页（共8页） 根据上表中所测数据进行计算，则该实验测得的中和热△H [计 算结果保留三位有效数字，所用盐酸和NaOH溶液的密度按1g·cm-3计算，反应 后混合溶液的比热容(c)按4.18J·g1·℃-1计算]。 (5)简易量热计如果不盖杯盖，生成1molH2O(1)时所测得中和热△H将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)，实验中改用80mL0.50mol·L-1盐酸和80mL 0.55mol·L1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所放出的热 量 (填“相等”或“不相等”)。 18.(14分)化学反应既包含物质的转化又包含能量的转变。 回答下列问题： (1)甲烷是优质的清洁能源。 已知：①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJ·mol-1; ②2C0(g)+O2(g)=2C02(g)△H=-566kJ·mol-1; ③H2O(g)—H2O(1)△H=-44kJ·mol-1。 则1 mol CH4(g)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为 (2)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其 反应原理为N2(g)+3H2(g)一2NH3(g) E.(正)=335 未使用 △H=一92.4k·mol1,其反应历程与能量的关 使用 催化剂 催化剂 系如图1所示。则合成氨反应中未使用催化剂时， E(逆) ① 逆反应的活化能E(逆)= k·mol-1。 Ea=126kJ-mol1 =13kJmol 使用催化剂之后，正反应的活化能为 kJ·mol-1。 反应历程 (3)四种有机物分别与氢气发生加成反应生 图1 成1mol环己烷（液态）的能量变化如图2所示： 4能量 △H=-239kJ·mol △H4=-208kJ·mol △H1=-120kJ·mol H3=-229kJ·mol 图2 ①分析图2中的数据可以得出碳碳双键加氢放出的热量与 有关。 ②稳定性： (填“大于”或“小于”)。 (4)100mL0.200mol·L1CuS04溶液与1.68g铁粉在量热计中充分反应。测得反 应前温度为20.1℃，反应后最高温度为30.1℃。已知：反应前后溶液的比热容均 近似为4.18J·g1·℃-1，溶液的密度均近似为1.00g·cm-3,忽略溶液体积、质 量变化和金属吸收的热量。 ①该反应放出的热量Q J。 ②反应Fe(s)十CuSO4(aq)—Cu(s)+FeSO4(aq)的△H= kJ·mol-1。 单元过关（八）化学第8页（共8页）·化学· 2026一2027学年 化学·化学反应 一、选择题 1.C【解析】破冰过程只是水的状态发生改变（从 固态变为液态等)，没有新物质生成，属于物理变 化，A错误；天然气液化是气态变为液态，只是分 子间距离改变，分子内的化学键没有变化，没有形 成新的化学键，属于物理变化，B错误；液氧煤油 发动机燃烧时，发生化学反应，化学能转化为热 能，为火箭提供动力，C正确；碳化硅晶体中，原子 之间通过共价键结合，属于共价晶体，不是离子晶 体，D错误。 2.B【解析】铁粉与硫粉反应为放热反应，A错误； 氯化铵的水解反应为吸热反应，B正确；软脂酸在 人体内的反应为放热反应，C错误；过氧化氢溶液 在二氧化锰催化下分解为放热反应，D错误。 3.D【解析】以太阳能为驱动力，在室温条件下可 将氨气转化为氨气，能量变化是光能转化为化学 能，A正确；图中氢离子可能得到电子发生还原反 应生成副产物氢气，B正确；总反应为氨气和水在 光催化作用下生成氨气和氧气，C正确；氨化合价 由0变为一3得到氨气，则VB上产生3molh+, CB上产生1mol氨气，为22.4L(标准状况)，D 错误。 4.B【解析】在一定条件下，化学反应的反应热只 与反应体系的始态和终态有关，所以该反应在光 照和点燃条件下的反应热效应是相同的，A正确； H2(g)的燃烧热是指1molH2(g)在氧气中完全燃 烧生成液态水放出的热量，B错误；1molH2(g)变 成2mol气态氢原子是旧化学键断裂的过程，需 要吸收能量，C正确；由图可知，2molH(g)与2mol Cl(g)形成2 mol HCI(g)时释放862kJ能量，D 正确。 5.C【解析】由盖斯定律可知，①×6一②一③×4 可得2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H=-286kJ·mol-1×6+1410kJ·mol1+ 44kJ·mo1-1X4=一130kJ·mol1,将H2和 CO2按物质的量之比1：3加入VL的密闭容器 中，发生反应2CO2(g)+6H2(g)一C2H4(g)+ 4H2O(g),升高温度，平衡逆向移动，H2和CO2 的物质的量增大，由系数关系可知，曲线a表示 H2的物质的量分数随温度变化，曲线b表示CO2 的物质的量分数随温度变化，曲线℃表示 H2O(g)的物质的量分数随温度变化，曲线d表 ·29 参考答案及解析 度单元过关（八） 中的能量变化 示C,H4的物质的量分数随温度变化。由盖斯定 律可知，①×6-②-4×③可得2C02(g)十 6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g),△H =-286kJ·mol-16+1410kJ·mol-1 +44k·mol1×4=-130k·mol-1,A正确；由分 析可知，图中b、d分别表示CO2、C2H的变化曲线，B 正确；由A可知，2CO2(g)十6H2(g)一C2H4(g)十 4H2O(g)反应是放热反应，升高温度K值减小， 则KE>KF,C错误；曲线d表示C2H4的物质的 量分数随温度变化，2CO2(g)十6H2(g)三C2H4(g) 十4H2O(g)是气体体积减小的反应，增大压强，平 衡正向移动，C2H4的物质的量分数增大，则 570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点显示 的可能是C2H4的物质的量分数，D正确。 6.C【解析】H2O(1)一H2O(g)△H>0,故 CH(g+0.(g)一C0(g+2H0(g）△H >一607.3kJ·mol-1,A错误；C0的燃烧热为 283kJ·mol1,则C0燃烧热的热化学方程式为 C0(g)+20,(g)-C02(g)△H=-283k· molr,B错误；由B可知，C0(g)+0,(g)一 CO2(g)△H=-283kJ·mol-1,根据盖斯定律 可得：CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.3kJ·mol1,C正确；△H=反应物 的总键能一生成物的总键能，则CH4燃烧生成 CO的反应中反应物的总键能小于生成物的总键 能，D错误。 7.B【解析】在化学反应里，活化能越低，反应越容 易进行，催化效果也就越好，从图像中可以看到， 使用催化剂C0N-C时反应的活化能低于使用催 化剂Fe-N-C时的活化能，所以催化剂CoN-C的 催化效果高于催化剂Fe-N-C,A正确；Fe-N-C催 化，图中给出了MS1到MS2放出能量为1.86eV -1.64eV=0.22eV,则MS1(s)-MS2(s) △H=一0.22eV,B错误；由图像可知，Fe-N-C催 化时MS3(O2、H2O)的能量比CoN-C催化时的 能量更高；物质的能量越高越不稳定，不稳定的物 质更容易脱附，所以催化剂FeN-C比催化剂 C0N-C的产物更容易脱附，C正确；催化剂只能 改变反应的活化能，不能改变反应的热效应， 1 2027 Co-N-C和FeN-C催化H2O2分解的△H相等，D 正确。 8.D【解析】苯与液溴反应时，FeBr3能降低反应的 活化能，加快反应速率，可作该反应的催化剂，A 正确；由能量变化示意图可知，反应物总能量高于 生成物总能量，反应为放热反应，总反应 的△H=△H1十△H2十△H3<0,B正确；在多步 反应中，活化能最大的步骤决定总反应速率，过程 ②的活化能最大，所以决定总反应速率的大小，C 正确；液溴具有挥发性，反应后的气体中含 有Br2,Br2也能与AgNO3溶液反应生成浅黄色 沉淀，千扰HBr的检验，不能将反应后的气体直 接通入AgNO3溶液证明该反应为取代反应，D 错误。 9.D【解析】根据盖斯定律可知，②一①可得， (g)转化为 〔](g)的热化学方程式为 (g)+H(g)一(g)△H- -117.5kJ·mol-1,A正确；根据盖斯定律可知， ③-①可得 ○(g)催化加氢生成○(g)的 反应的热化学方程式为 ○(g)+2H(g)一 (g)△H=△H,-△H1=-208.4kJ· mol-1-(-119.6kJ·mol-1)=-88.8kJ· mol-1,则该反应为放热反应，B正确；1,3-环己二 烯分子中sp2杂化的碳原子个数为4，sp3杂化的 碳原子个数为2，二者之比为2：1，C正确；根据 题中信息无法判断1mol ◇(g)和1mol ○(g)的能量大小关系，D错误。 10.B【解析】从能量变化图可知，CHCH2CH3(g) →*CHCH=CH2(g)+H2(g)△H= +141kJ·mol-1,但整个过程需经历多步逐次 断键、成键的过程，据此信息解答。使用催化剂 可以改变反应速率，但是催化剂不能改变反应 热，A正确；该反应过程中，碳骨架由C一C一C 变为C一C一C,该反应过程中未发生碳碳键的断 裂，只发生了C一H的断裂，所以未发生非极性 键的断裂，B错误；由图可知，丙烷脱氢生成丙烯 的过程中生成了氢气，所以所得丙烯为混合物，C 正确；由图可知，*CHCH2CH3(g)→ ￥CH3CH-CH2(g)+H2(g)△H=+141kJ· mol-1,D正确。 1 ·3 单元过关 11.B【解析】反应②△H=akJ·mol-1,为吸热反 应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，A 错误；已知“平衡时，H2的分压为0.5kPa”,则2 的分压为0.5kPa,反应②分解的HI分压为 1kPa。因此，设NHI(s)分解得到NH3的分压 为xkPa,则平衡时HI的分压为(x一l)kPa。则 可得：平衡时总压5.0=x+（x一1)十0.5+0.5， 解得x=2.5。所以，平衡时HI的分解率为 ,。X100%=40%,B正确；反应②△H= 2(H-I)-b-c=akJ·mol-1,则断开1mol H-I健所需能量约为0十b十CkJ,C错误；体系 2 恒温，反应①的平衡常数不变，所以总压保持恒 定，D错误。 12.D【解析】由图1知，氨气催化一氧化氨的反应 为反应物总能量比生成物总能量高的放热反应， A正确；由图可知，过程I中氨气与铁离子反应 生成Fe2+一NH2和氢离子，反应中氨分子断裂 氮氢极性键，铁元素被还原化合价降低，铁离子 是氧化剂，表现氧化性，B正确；由图可知，过程 Ⅲ发生反应的离子方程式为4Fe2+十4H+十O2 —4Fe3+十2H20,C正确；由图可知，铁离子为 反应的催化剂，D错误。 13.A【解析】根据图知，FeO+是该反应的反应物， 不是催化剂，A错误；该反应的△H=（e a)kJ·mol-1,即生成物的总能量减去反应物的 总能量，B正确；已知其他条件不变时，反应物中 的元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率 会变慢，所以相同条件下，CD4与FeO+发生上述 反应，反应速率会变慢，则其过渡态I的能量比b 高，C正确；根据图可知，CHD与FeO+发生上 述反应，可以获得CH3OD、CH2DOH两种相对 分子质量相等的有机产物，D正确。 14.A【解析】根据能量与反应进程图，第①步是吸热 反应，且活化能最大，第②步是放热反应，第③步是 放热反应，总反应的化学方程式为CH2一CH2十 CH.CH,OH,总反应为放热反应，据 答题。总反应的△H<0、△S<0,由△G=△H一 T△S<0的反应能自发进行可知，总反应在低温 下能自发进行，高温下不能自发进行，A错误；图 中第①步反应的活化能最大，反应速率最慢，总 反应的速率由其决定，B正确；能量越低的物质 其稳定性越强，能量与反应进程图中，第③步反 ·化学· 应过渡态物质能量最低，因此第③步反应过渡态 物质最稳定，C正确；按照上述机理，乙烯可先生 成乙醇，然后乙醇和乙酸反应可生成乙酸乙酯，D 正确。 二、非选择题 15.(1)①a(2分) @,(g)+20,(gH,0①△H=-286k mo1-1(2分) (2)=(2分) (3)-291.9(2分) (4)①MgF2(s)—Mg(s)+F2(g)△H= +1124kJ·mol-1(2分) ②<(2分) ③-160(2分) 【解析】(1)①由题意可知，氢气在氧气中的燃烧 反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热 反应，则反应的能量变化可以用图a表示。 ②由2mol氢气与足量氧气充分燃烧生成液态 水时放出572kJ热量可知，氢气的燃烧热△H 572kJ =一286kJ·mol-1,反应的热化学方程 2 mol 1 式为H:(g)+2O:(g)一H,0D△H= -286kJ·mol-1。 (2)相同条件下反应的焓变△H只与反应物的总 能量和生成物的总能量有关，与反应条件无关， 则同温同压下，氢气和氯气在光照和点燃条件下 的焓变△H相等。 (3)△H=反应物键能总和一生成物键能总和 (3×154.8kJ·mol-1+941.7kJ·mol-1)-6× 283.0kJ·mol-1=-291.9kJ·mol-1。 (4)①由图可知，假设MgF,相对能量为0，则2mol MgF2固体分解得到的2mol固体镁和mo F2(g)共吸收能量是562kJ,那么当有1mo MgF2固体分解生成1mol固体镁和1molF2时，反 应吸收能量是2×562kJ一0=1124kJ,则该温度下 MgF2(s)分解的热化学方程式为MgF2(s) Mg(s)+F2(g)△H=+1124kJ·mol-1。 ②由图可知，等量的MgBr2和MgCl2分解得到 单质镁和卤素单质，MgCl2需要吸收的能量更 多，说明其热稳定性更高，所以热稳定性：MgB <MgCl2. 3 参考答案及解析 ③由图可知i:Mg(s)+Br2(g)—MgBr2(s) △H=-524kJ·mol-1,i:Mg(s)+L2(g) Mgl2(s)△H=-364kJ·mol-1,结合盖斯定 律可知i一i得到Mgl2(s)十Br2(g)— MgBr2(s)+I2(g)△H=-160kJ·mol-1。 16.(1)BC(2分) (2)(E2-E1)(2分)①(1分) (3)①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(I)△H= -128.2kJ·mo-1(2分) ②-727(2分) ③H+(1分)条件温和，一般为常温、常压（或充 分利用太阳能，节约能源)(2分) (4)①甲醇脱氢反应为吸热反应，升高温度，有利 于脱氢反应向正反应方向进行(2分) ②<(1分) ③<(1分) 【解析】(1)在自然界中可以不断再生的资源属 于可再生能源，主要包括太阳能、风能、水能、生 物质能、地热能和海洋能等，煤和核能是不可再 生能源，故选B、C。 (2)反应热为生成物与反应物的能量差，△H= (E2一E1)kJ·mol1;过程b中第①步活化能 高，反应速率慢，起决速作用。 (3)①根据盖斯定律，由反应1一反应2可得： CO(g)+2H2 (g)CH,OH(1)AH -128.2kJ·mol-1。 ②H,(g)+2O,(g)一H,OD的燃烧热△H(H2) =-28日·mmr,反应C0H+含0.g 一CO2(g)十2H2O(I)的燃烧热为△H(CHOH), 根据盖斯定律，CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(1) +H20(1)△H1=-131kJ·mol1,该反应的 反应热△H1=3△H(H2)-△H(CH3OH),计算 可得△H(CH3OH)=-727kJ·mol-1。 ③光照时，低能价带失去电子并产生空穴(h+,具 有强氧化性)，相当于电解池的阳极，结合图知， 在低能价带上，H2○直接转化为○2的电极反应 式：2H2O十4h+—O2十4H+,反应生成H+可 参与高能带上的还原再生；光催化CO2制备甲醇 的还原条件温和，一般为常温、常压，充分利用太 阳能，节约能源。 (4)①甲醇脱氢反应为吸热反应，升高温度，有利 于脱氢反应向正反应方向进行，550~650℃甲醇 生成甲醛的转化率随温度升高。 1 2027 ②由盖斯定律，1+i十iV得CHOH(g)一 HCHO(g)+H2(g),历程i、iⅱ吸收能量，断裂 两个C一H键，而历程1仅需断裂一个C一H 键，故历程1的活化能小于总反应的活化能。 ③由图可知650750℃，甲醇的转化率变大，但 甲醛的选择性变小，反应历程ⅱ的速率小于反应 历程川的速率。 17.(1)+248(2分)+206.5(2分) (2)1640.5(2分) (3)玻璃搅拌器(2分) (4)-56.8kJ·mol-1(2分) (5)偏大(2分)不相等(2分) 【解析】此题考查△H的三种计算方法，一是反 应物的总键能减去生成物的总键能，二是盖斯定 律，三是△H三士名；还涉及中和热测定的实验 包括实验仪器、数据处理以及误差分析。 (1)△H,根据反应物的总键能减去生成物的总键 能计算，△H1=(4×413+2×745)kJ·mol1 (2X1011+2×436)kJ·mol-1=+248k· mol1;根据盖斯定律计算，△H3=△H1一△H2= +248kJ·mol-1-(+41.5kJ·mo1-1)= +206.5kJ·mol-1。 (2)由方程N2H4(1)+2H2O2(1)—N2(g)+ 4H2O(g)和H2O(1)—H2O(g)相结合，可得液态 肼与液态过氧化氢反应生成液态水时的热化学方 程式为N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(1) △H=-644.25kJ·mol-1-4×(+44k·mol-1)= 一820.25kJ·mol1,64g液态肼的物质的量为 2mol,故放出的热量为2mol×820.25kJ· mol-1=1640.5kJ. (3)中和热测定的实验，需用玻璃搅拌器 搅拌。 (4)放出热量的计算公式：Q=cm△t,盐酸和氢氧 化钠溶液的质量都为1g·cm3×50mL=50g, Q=cm△t=4.18J·g1·℃-1×(50g十50g)× 3.40℃=1421.2J=1.4212kJ,50mL0.5mol· L1的盐酸的物质的量为0.025mol,此时氢氧 化钠过量，所以生成水的物质的量为0.025mol, 中和热△H为生成1mol水时放出的热量，故 △H=-1.4212k ≈-56.8kJ·mol-1。 0.025mol (5)简易量热计如果不盖杯盖，会有热量散失到 周围环境中，故测得的反应放出的热量Q偏小， 而中和热△H=一Q,Q偏小，所以△H偏大；根 据放出热量的计算公式：Q=cm△t,可知生成水 ·3 单元过关 的物质的量越多，放出的热量越多，此题从50mL 0.5mol·L1盐酸与50mL0.55mol·L-1Na0H 溶液改为80mL0.50mol·L1盐酸和80mL 0.55mol·L1NaOH溶液，由于生成的水的物 质的量增大，故会放出的热量增多，所以二者所 放出的热量不相等。 3 18.(1)CH,(g)+202(g)-C0(g)+2H,0() △H=-607kJ·mol-1(2分) (2)427.4(2分)126(2分) (3)①分子内碳碳双键的数目和位置(2分) ②小于(2分) (4)①4.18×103(2分) ②-209(2分) 【解析】（1)根据盖斯定律可知，由①-2×@十 2X③可得，1 mol CH4(g)不完全燃烧生成CO (g)和H2O(I)的热化学方程式为CH4(g)+ 3 0,(g)-C0(g)+2H,0()△H=-802K· mor1-号×(-566灯·molr)+2X(-4N· mol1)=-607kJ·mol-1。 (2)反应热△H=Ea(正)-E.(逆)=335kJ· mol1-E(逆)=-92.4kJ·mol1,解得Ea(逆) =427.4kJ·mol-1。由图可知，使用催化剂之 后，正反应的活化能为126k·mol1。 (3)①分析图2中的数据可以得出碳碳双键加氢 放出的热量与分子内碳碳双键的数目和位置 有关。 ②物质的能量越低，越稳定，由图可知， 的 稳定性小于 的稳定性。 (4)①实验前硫酸铜的物质的量n=cV=0.200 ×100×10-3mol=0.02mol,金属铁的物质的量 56g·molF=0.03mol。因铁与硫酸铜是按 1.68g 照1：1的物质的量之比反应，可知实验前的铁 是过量的，故该反应放出的热量Q=cm△t= 4.18J·g1·℃-1×(100mL×1.0g·mL-1) ×(30.1℃-20.1℃)=4.18×103J。 ②反应Fe(s)+CuSO,(aq)-Cu(s)+FeSO4 (aq)中，有0.02mol硫酸铜反应时放出4.18× 01的热，故△H=云8图-209因： mol-1。