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(山东专版)

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90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10小题，每小题2分，共20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 4 5 6 8 9 10 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解 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 能量个 N2,H- 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 CB e NH -0.092 法错误的是 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 1.23 ---------- C.生成氨气的总反应：2N2十6H,0光催化4NH,十30， VB h H,0 D.VB上产生3molh+,CB上产生11.2L(标准状况)NH 02,H 4.化学反应H2(g)+C2(g)一2HC1(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 C.1molH2(g)变成2mol气态氢原子是吸热过程 mol H2(g)+1 mol Cl2(g) D.2molH(g)与2 mol Cl(g)形成2 mol HCI(g)时释放 2 mol HCI(g) 862kJ能量 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 加入密闭容器中，压强为0.1MP,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。 0.7 0.6 0.5 0.3 0.2 0.1 ·M 90450510570630690750 TIK 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 1 已知：①H,(g)+202(g)-H,0(1D△H1=-286kJ·mol1； 班级 ②C2H4(g)+3O2(g)—2CO2(g)+2H2O(1)△H2=-1410kJ·mol-1; ③H2O(g)=H2O(1)△H3=-44kJ·mol-1。 下列说法错误的是 ( 姓名 A.CO2与H2合成C2H4反应的热化学方程式：2CO2(g)十6H2(g)=C2H4(g)十 4H2O(g)△H=-130kJ·mol-1 ------------- B.图中b、d分别表示CO2、C2H4的变化曲线 得分 C.CO2与H2合成C2H4反应的KE<KE D.570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点可能表示x(C2H4) 6.已知：CH(g)十02(g)C0(g)+2H,0①)△H=-607.3·mol,C0的燃烧 热为283kJ·mol1。下列说法正确的是 ( ACH,(g+0,(g)一C0(g)+2H,0(g）△H<-607.3k灯·molr B.C0燃烧热的热化学方程式为2CO(g)十O2(g)—2CO2(g)△H=-283kJ·mol-1 C.表示CH4(g)燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)—CO2(g)+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FeNC -Fe-N-C 和CoN-C分别催化H2O2分解的反应机理，部分 -Co-N-C 反应历程如图所示(MS表示吸附在催化剂表面物 HO, 入 种；TS表示过渡态)。 0 1.86eV 下列说法错误的是 ( 1.64eT ! MS3(O2、H,O) A.催化效果：催化剂Co-N-C高于催化剂Fe-N-C 0.81eV B.Fe-N-C催化：MS1(s)—MS2(s)△H= 1 +0.22eV MS1 C.催化剂Fe-N-C比催化剂Co-N-C的产物更容 MS2 易脱附 反应历程 D.Co-N-C和Fe-N-C催化H2O2分解的△H 相等 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 ( BrBr +Br-Br ① ② BF+HBr 反应过程 A.FeBr3可作该反应的催化剂 B.总反应的△H=△H1十△H2十△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 单元过关（八）化学第2页（共8页） 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)→ △H= 117.5kJ·mol-1 B. (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+H, 141 原火 104 97 *CH,CH-CH2+H2 0 *CH,CH,CH,+*H *CH,CH,CH. 反应历程 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.米CH3CH2CH3(g)→*CH3CHCH2(g)+H2(g)△H=+141kJ·mol-1 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或者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。 题号 11 12 13 14 15 答案 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)十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。下列说法错误的是() A.反应②，反应物的总能量高于生成物的总能量 B.平衡时H1的分解率为40% C.断开1molH-I键所需能量约为a+6+c kJ 2 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 2Fe3+ 过程I HO 过程Ⅲ 2Fe2+-NH2+2H* 反应物 2N0 -0.50 生成物 过程Ⅱ) 反应过程 2N2+2i,0 2Fe2*+2H 图1 图2 3 单元过关（八） 化学第3页（共8页） 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—4Fe3++2H2O D.反应过程中，NH3、O2、NO为反应物，F3+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)。下列说法正确的是 () 「0H7 -. HOCH]" 过渡态了 Fe d过渡态 CH,+FeO HO CH Fe CHOH+Fe* 0 反应历程 A.FeO+是该反应的催化剂 B.该反应的△H=(a一e)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 14.下列热化学方程式错误的是 () A.甲烷燃烧热为890.3kJ·mo-1,则表示甲烷燃烧的热化学方程式为CH4（g) +2O2(g)CO2(g)+2H2O1)△H=-890.3kJ·mol1 B.稀硫酸和澄清石灰水混合，其热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)一H2O(I) △H=-57.3kJ·mol-1 C.H2燃烧热为285.8kJ·mol-1,则液态水分解的热化学方程式为2H2O(1) =2H2(g)+O2(g)△H=+571.6kJ·mol-1 D.500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成 催化剂 NH3(g),放出热量19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3 500℃、30MPa (g)△H=-38.6kJ·mol-1 15.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 H H HH H HH H,O H,O HO C=C 第①步H 第②步之H 第3步H一C —C—OH H ① ③ CH-CH,+H,O CH,CH,OH 反应进程 下列说法错误的是 A.总反应只有低温下能自发进行 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①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 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16.(12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。 单元过关（八）化学第4页（共8页） 能量个反应物 能量小 反应物的 生成物 总能量 生成物的 总能量 生成物的 总能量 生成物 反应物的 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)—2HC1(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：△H1 △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-F 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 LMg(s)+E(g) -------562 400 。Mg(S)+。Cl2(g) ---320.5 200F -262 g回+6园 ---182 _MgX(s) 2Mg间+2，g 0 反应进程 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MgL2(s)+Br2(g)MgBr2(s)+I2(g)△H= kJ·mol-1。 17.（12分)乙炔(C2H2)、乙烷和甲醇是重要的基础化工原料，在生产、生活中有广泛应用。 回答下列问题： (1)已知几种共价键的键能如表所示： 共价键 C=C H-C C-C H-H 键能/(kJ·mol-1) 812 413 347.7 436 根据上述键能计算：CH=CH(g)+2H2(g) -CHCH3(g) △H1= kJ·mol-1。 (2)科学家用计算机模拟了乙炔在钯表面催化加氢的 -3.0 反应机理，单个乙炔分子在催化剂表面的反应历 -2.5 cr费 CH+2H _216 程如图所示，吸附在钯表面的物质用￥标注，T$ -2.0 -1.77 代表过渡态。已知：1eV=1.6×10-19J。 -1.5 ①总反应分多步基元反应，其中，分子有效碰撞概 -1.55 率最大的基元反应的化学方程式是 -1.0 TSI -1.23 TS2 -1.02 ;引入Pt催化剂，总反应的焓变 -0.5 C.Ha(g) (填“增大”“减小”或“不变”)。 C2H-(g)+H2(g) ②结合(1)信息，C2H4(g)+H2(g)—CH,CH(g) 反应历程 △H2=akJ·mol-1,a≈ (保留1位 小数)。 (3)已知：①CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ·mol-1; 单元过关（八）化学第5页（共8页） ②CH,0H(g)+202(g)C02(g)+2H2(g)△H=-192.9kW·mol1。 由上述方程式可知，CH3OH(g)的燃烧热 (填“大于”“等于”或“小 于”)192.9kJ·mol-1。已知水的汽化热为44kJ·mol-1,则表示氢气燃烧热的热 化学方程式为 (4)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该 反应合成甲醇。已知：25℃、101kPa时部分反应如下： ①H2(g)+202(g)-H20(g)△H1=-242k·mo11； @CH,0H(g)+302(g)C02(g)+2H20(g)△H2=-676k·mol 写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式： 18.(12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)+H2O(g) 一CO(g)十H(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= kJ· (1-fow mol-1;过程b分①②两步进行，其中起决速作用 的是第 步。 b (3)利用C02催化加氢生产甲醇。已知在25℃、 器E E 101kPa条件下的热化学方程式： CO(g)+H2(g) 反应1：C02(g)+3H2(g)=CH3OH(1)+H2O C(s)+H2O(g) (1)△H1=-131kJ·mol-1; 反应过程 反应2：C02(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(1)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(h+,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)。 hv 铜基助催化剂 高能导带 ●C 00 OH h' 低能 e 0-0 价带 半导体 oQ 单元过关（八）化学第6页（共8页） 3 (4)N2CO3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i:·CH2OH→3·H+CO; 历程V:·H十·H→H2。 100 ■一Y-甲醇生成甲醛的转化率 80 一▲一S-甲醛的选择性 ●一X-甲醇转化率 40 20 500550 600650700750 800 温度/℃ 如图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响。 ①从平衡角度解释550~650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因： ②反应历程的活化能 (填“>”“<”或“=”，下同)CHOH(g)一HCHO (g)+H2(g)的活化能。 ③650~750℃，反应历程i的速率 反应历程的速率。 19.(12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:CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g)△H2=+41.5kJ·mol-1; 副反应Ⅱ：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H3。 (1)已知：部分化学键键能数据如表(1molC0中含有1molC=O键)。 化学键 C-H C-0 H一H C=0 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=-644.25kJ·mol-1。 又已知H2O(1)—H2O(g)△H=+44kJ·mol-1,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·L1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： 单元过关（八）化学第7页（共8页） 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值 盐酸 NaOH溶液 (t2-t1)/℃ 1 20.2 20.3 23.7 20.3 20.5 23.8 3.40℃ 3 21.5 21.6 24.9 4 21.2 21.4 26.3 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·cm3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·L1盐酸和80mL 0.55mol·L-1NaOH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”)。 20.(12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(I)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) 才、 △H=-92.4k·mol-1,其反应历程与能量的关 E.(正)=335 未使用 使用 催化剂 系如图1所示。则合成氨反应中未使用催化剂时， 催化剂 E.(逆) 逆反应的活化能E。(逆)= kJ·mol-l。 使用催化剂之后，正反应的活化能为 Ea=126kJ-mol1 =13kJmol- kJ·mol-1 (3)四种有机物分别与氢气发生加成反应生 反应历程 成1mol环己烷（液态）的能量变化如图2 图1 所示： 能量 △H=-239kJ·mo △H4=-208kJ·mo △H=-120kJ·mol 4H3=-229kJ·mo 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= ②反应Fe(s)+CuSO4(ag)—Cu(s)+FeSO4(aq)的△H= kJ·mol-1. 单元过关（八）化学第8页（共8页）·化学· 参考答案及解析 ②甘氨酸是分子构成的晶体属于分子晶体，从其 4M 该晶胞的密度为p= 结构简式可以看出存在sp,Sp3两种杂化的C。 NAX(dX10-10)38· (3)氨气分子中有一对孤对电子，成为配体后没 4M cm3,则Na= 有孤对电子，因此没有成为配体之前氨气分子的 pX(dX10-10)3 mol-1= 键角更小。 4M×1030 pd3 mol-1。 (4)根据均摊法，Li:8,NH:8× 8+6 2=4,则 2026一2027学年度单元过关（八) 化学·化学反应中的能量变化 一、选择题 5.C【解析】由盖斯定律可知，①×6一②-③×4 1.C【解析】破冰过程只是水的状态发生改变（从 可得2CO2(g)+6H2(g)-C2H4(g)+4H2O(g) 固态变为液态等)，没有新物质生成，属于物理变 △H=-286k·mol-1×6+1410kJ·mol-1+ 化，A错误；天然气液化是气态变为液态，只是分 44kJ·mol-1×4=-130kJ·mol-1,将H2和 子间距离改变，分子内的化学键没有变化，没有形 CO2按物质的量之比1：3加入VL的密闭容器 成新的化学键，属于物理变化，B错误；液氧煤油 中，发生反应2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+ 发动机燃烧时，发生化学反应，化学能转化为热 4H2O(g),升高温度，平衡逆向移动，H2和CO2 能，为火箭提供动力，C正确；碳化硅晶体中，原子 的物质的量增大，由系数关系可知，曲线a表示 之间通过共价键结合，属于共价晶体，不是离子晶 H2的物质的量分数随温度变化，曲线b表示CO2 体，D错误。 的物质的量分数随温度变化，曲线℃表示 2.B【解析】铁粉与硫粉反应为放热反应，A错误； H,O(g)的物质的量分数随温度变化，曲线d表 氯化铵的水解反应为吸热反应，B正确；软脂酸在 示C2H4的物质的量分数随温度变化。由盖斯定 人体内的反应为放热反应，C错误：过氧化氢溶液 律可知，①×6-②-4×③可得2C02(g)十 在二氧化锰催化下分解为放热反应，D错误。 6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g),△H 3.D【解析】以太阳能为驱动力，在室温条件下可 =-286kJ·mol-1×6+1410kJ·mol1-1 将氨气转化为氨气，能量变化是光能转化为化学 十44k灯·mol-1×4=-130k灯·mol1,A正确；由分 能，A正确；图中氢离子可能得到电子发生还原反 析可知，图中b、d分别表示CO2、C2H的变化曲线，B 应生成副产物氢气，B正确；总反应为氨气和水在 正确；由A可知，2CO2(g)十6H2(g)一C2H4(g)+ 光催化作用下生成氨气和氧气，C正确；氮化合价 4H2O(g)反应是放热反应，升高温度K值减小， 由0变为一3得到氨气，则VB上产生3molh+, 则KE>Ke,C错误；曲线d表示C2H4的物质的 CB上产生1mol氨气，为22.4L(标准状况)，D 量分数随温度变化，2CO2(g)十6H2(g)一C2H(g) 十4H2O(g)是气体体积减小的反应，增大压强，平 错误。 衡正向移动，C2H4的物质的量分数增大，则 4.B【解析】在一定条件下，化学反应的反应热只 570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点显示 与反应体系的始态和终态有关，所以该反应在光 的可能是C2H4的物质的量分数，D正确。 照和点燃条件下的反应热效应是相同的，A正确； H,(g)的燃烧热是指1molH,(g)在氧气中完全燃 6.C【解析】H20(1)一H20(g)△H>0,故 3 烧生成液态水放出的热量，B错误；1molH2(g)变 CH,(g)+202(g)—C0(g)+2H,0(g)△H 成2mol气态氢原子是旧化学键断裂的过程，需 >一607.3kJ·mol-1,A错误；C0的燃烧热为 要吸收能量，C正确；由图可知，2molH(g)与2mol 283kJ·mol1,则C0燃烧热的热化学方程式为 CI(g)形成2 mol HCI(g)时释放862kJ能量，D 1 正确。 C0(g)+20.(g)-C0,(g)△H=-283k· ·33· 3 2027 单元过关 mor,B错误：由B可知，C0(g)+20,(g 反应的热化学方程式为 (g)+2H2(g)→ CO2(g)△H=-283kJ·mol-1,根据盖斯定律 、(g)AH=△H3-△H1=-208.4kJ· 可得：CH4(g)+2O2(g)C02(g)+2H20(1) mol-1-(-119.6kJ·mol1)=-88.8kJ· △H=-890.3kJ·mol-1,C正确；△H=反应物 mol-1,则该反应为放热反应，B正确；1,3-环己二 的总键能一生成物的总键能，则CH4燃烧生成 烯分子中sp杂化的碳原子个数为4，sp3杂化的 CO的反应中反应物的总键能小于生成物的总键 碳原子个数为2，二者之比为2：1，C正确；根据 能，D错误。 7.B【解析】在化学反应里，活化能越低，反应越容 题中信息无法判断1mol (g)和1mol 易进行，催化效果也就越好，从图像中可以看到， (g)的能量大小关系，D错误。 使用催化剂C。N-C时反应的活化能低于使用催 10.B【解析】从能量变化图可知，*CHCH2CH(g) 化剂FeN-C时的活化能，所以催化剂CoN-C的 →￥CH3CH=CH2(g)+H2(g)△H= 催化效果高于催化剂Fe-N-C,A正确；Fe-N-C催 十141kJ·mol1,但整个过程需经历多步逐次 化，图中给出了MS1到MS2放出能量为1.86eV 断键、成键的过程，据此信息解答。使用催化剂 -1.64eV=0.22eV,则MS1(s)-MS2(s) 可以改变反应速率，但是催化剂不能改变反应 △H=-0.22eV,B错误；由图像可知，Fe-N-C催 热，A正确；该反应过程中，碳骨架由C一C一C 化时MS3(O2、H2O)的能量比C0N-C催化时的 变为C一C一C,该反应过程中未发生碳碳键的断 能量更高；物质的能量越高越不稳定，不稳定的物 裂，只发生了C一H的断裂，所以未发生非极性 质更容易脱附，所以催化剂FeN-C比催化剂 键的断裂，B错误；由图可知，丙烷脱氢生成丙烯 C0-N-C的产物更容易脱附，C正确；催化剂只 的过程中生成了氢气，所以所得丙烯为混合物，C 能改变反应的活化能，不能改变反应的热效应， 正确；由图可知，CHCH2CH3(g)→ Co-N-C和Fe-N-C催化H2O2分解的△H相等， *CH,CH-CH2(g)+H2(g)△H=+141kJ· D正确。 mol-1,D正确。 8.D【解析】苯与液溴反应时，FeBr3能降低反应的 二、选择题 活化能，加快反应速率，可作该反应的催化剂，A 11.AD【解析】反应②△H=akJ·mol1,为吸热 正确；由能量变化示意图可知，反应物总能量高于 反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，A 生成物总能量，反应为放热反应，总反应 错误；已知“平衡时，H2的分压为0.5kPa”,则I2 的△H=△H1十△H2十△H3<0,B正确；在多步 的分压为0.5kPa,反应②分解的HI分压为 反应中，活化能最大的步骤决定总反应速率，过程 1kPa。因此，设NH4I(s)分解得到NH3的分压 ②的活化能最大，所以决定总反应速率的大小，C 为xkPa,则平衡时HI的分压为(x一l)kPa。则 正确；液溴具有挥发性，反应后的气体中含 可得：平衡时总压5.0=x+(x-1)+0.5+0.5, 有Br2,Br2也能与AgNO3溶液反应生成浅黄色 解得x=2.5。所以，平衡时H1的分解率为 沉淀，干扰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 2.5×100%-40%,B正确；反应②△H= 错误。 2(H-I)-b-c=akJ·mol-1,则断开1mol 9.D【解析】根据盖斯定律可知，②一①可得， H-I键所需能量约为2+6+Sk,C正确体系 (g)转化为○(g)的热化学方程式为 2 恒温，反应①的平衡常数不变，所以总压保持恒 (g)+H,(g)一○(g)△H- 定，D错误。 一117.5kJ·mo1,A正确；根据盖斯定律可知， 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， ③-①可得 (g)催化加氢生成〔)(g)的 A正确；由图可知，过程I中氨气与铁离子反应 3 ·34· ·化学· 参考答案及解析 生成Fe2+一NH2和氢离子，反应中氨分子断裂 应过渡态物质能量最低，因此第③步反应过渡态 氨氢极性键，铁元素被还原化合价降低，铁离子 物质最稳定，C错误；按照上述机理，乙烯可先生 是氧化剂，表现氧化性，B正确；由图可知，过程 成乙醇，然后乙醇和乙酸反应可生成乙酸乙酯，D Ⅲ发生反应的离子方程式为4Fe2++4H++O, 正确。 —4Fe3+十2H2O,C正确；由图可知，铁离子为 三、非选择题 反应的催化剂，D错误。 16.(1)①a(1分) 13.CD【解析】根据图知，FeO+是该反应的反应 ②L(g)十20(g)H0D△H=-286k 物，不是催化剂，A错误；该反应的△H=(e a)kJ·mol-,即生成物的总能量减去反应物的 mol-1(2分) 总能量，B错误；已知其他条件不变时，反应物中 (2)=(1分) 的元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率 (3)-291.9(2分) 会变慢，所以相同条件下，CD4与FO+发生上述 (4)1MgF2(s)-Mg(s)+F2(g) △H= 反应，反应速率会变慢，则其过渡态I的能量比b +1124k·mol-1(2分) 高，C正确；根据图可知，CH3D与FeO+发生上 ②<(2分) 述反应，可以获得CHOD、CH2DOH两种相对 ③-160(2分) 分子质量相等的有机产物，D正确。 【解析】(1)①由题意可知，氢气在氧气中的燃烧 14.BD【解析】甲烷的燃烧热为1mol甲烷完全燃 反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热 烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，反应的热 反应，则反应的能量变化可以用图a表示。 化学方程式为CH4(g)十2O2(g)—CO2(g)十 ②由2mol氢气与足量氧气充分燃烧生成液态 2H2O(1)△H=-890.3kJ·mol-1,A正确； 水时放出572kJ热量可知，氢气的燃烧热△H= 稀硫酸和澄清石灰水混合反应生成硫酸钙沉淀 572kJ =一286kJ·mol-1,反应的热化学方程 和水，反应生成硫酸钙沉淀时会放出热量，则反 2 mol 应的热化学方程式为2H+(aq)十2OH(aq)+ 式为H(g)+20,g)—H,0(I)△H= Ca2+(aq)+SO￥(aq)—CaSO4(s)+2H2O(l) △H<(-57.3kJ·mol1)×2,B错误；氢气的燃 -286kJ·mol-1。 烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热 (2)相同条件下反应的焓变△H只与反应物的总 量，则液态水分解的热化学方程式为2H2OI) 能量和生成物的总能量有关，与反应条件无关， 2H2(g)+O2(g)△H=+571.6kJ·mol-1,C 则同温同压下，氢气和氯气在光照和，点燃条件下 正确；合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能 的焓变△H相等。 完全反应，则0.5mol氨气和1.5mol氢气不可 (3)△H=反应物键能总和一生成物键能总和= 能完全反应，题给热反应方程式的焓变小于 (3×154.8kJ·mol1+941.7k·mol-1)-6× 一38.6kJ·mol1,D错误。 283.0kJ·mol1=-291.9kJ·mol1。 15.C【解析】根据能量与反应进程图，第①步是吸热 (4)①由图可知，假设MgF2相对能量为0，则 反应，且活化能最大，第②步是放热反应，第③步是 子mol MgF,.国体分解得到的号mol回体镁和 放热反应，总反应的化学方程式为CH2一CH2十 H,0硫敢CH,CH,OH,总反应为放热反应，据此 2molF2共吸收相对能量是562k,那么当有 答题。总反应的△H<0、△S<0,由△G=△H- 1 mol MgF2固体分解生成1mol固体镁和1molF2 T△S<0的反应能自发进行可知，总反应在低温 时，反应吸收能量是2×562k一0=1124kJ,则该 下能自发进行，高温下不能自发进行，A正确；图 温度下MgF2分解的热化学方程式为MgF2(s) 中第①步反应的活化能最大，反应速率最慢，总 Mg(s)+F2(g)△H=+1124k·mol-1。 反应的速率由其决定，B正确；能量越低的物质 ②由图可知，等量的MgBr2和MgCl2分解得到 其稳定性越强，能量与反应进程图中，第③步反 单质镁和卤素单质，MgC2需要吸收的能量更 ·35· 3 2027 单元过关 多，说明其热稳定性更高，所以热稳定性：MgBr2 知得③H2O(g)=H2O(1)△H=一44kJ· <MgCl2。 mol1,根据盖斯定律，将②一①十③得，H2(g) ③由图可知i:Mg(s)+Br2(g)一MgBr2(s) △H=-524kJ·mol-1,i:Mg(s)+12(g) +20,(g)—H0W△H=(-192.9· Mgl2(s)△H=-364kJ·mol1,结合盖斯定 mol-1)-(+49.0kJ·mol-1)+(-44kJ· 律可知1一iⅱ得到Mgl2(s)十Br2(g) mol-1)=-285.9kJ·mol-1,则表示氢气燃烧热 MgBr2(s)+I2(g)△H=-160kJ·mol-1. 1 的热化学方程式为H,(g)+20,(g)一H,0(D 17.(1)-315.7(1分) △H=-285.9kJ·mol-1。 (2)①C2H2+2H*一C2H+H*(2分) (4)根据盖斯定律，将①×3一②得：C02(g)+ 不变(2分) 3H2(g)—CH3OH(g)+H2O(g)△H= ②-217.5(2分) (-242kJ·mol-1)×3-(-676kJ·mol-1)= 1 (3)大于(1分)H,(g)+20,(g)一H,0D -50kJ·mol-1。 △H=-285.9kJ·mol-1(2分) 18.(1)BC(1分) (4)CO2(g)+3H2 (g)-CH3 OH(g)+H2 O(g) (2)(E2一E1)(1分)①(1分) △H=-50kJ·mo1-1(2分) (3)①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(1)△H= 【解析】(1)反应热等于反应物的化学键总键能 -128.2kJ·mol-1(2分) 与生成物化学键的总键能的差，则反应CH=CH ②-727(1分) (g)+2H2(g)=CH3CH(g)的△H1=(812+ ③H+(1分)条件温和，一般为常温、常压（或充 413×2+436×2-347.7-413×6)kJ·mol-1 分利用太阳能，节约能源)(1分) (4)①甲醇脱氢反应为吸热反应，升高温度，有利 =-315.7kJ·mol-1。 (2)①活化能越低，反应速率越快，分子的有效碰 于脱氢反应向正反应方向进行(2分) 撞概率就越大。观察图示，总反应包括2个过渡 ②<(1分) ③<(1分) 态，即含有2个基元反应。两个基元反应的能垒 分别为E1=-1.55eV-(-1.77eV)= 【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 0.22eV,E2=-1.23eV-(-2.16eV)= 物质能、地热能和海洋能等，煤和核能是不可再 0.93eV,能垒大，活化分子百分率低，有效碰撞 生能源，故选B、C。 概率低。故分子有效碰撞概率最高的反应是 (2)反应热为生成物与反应物的能量差，△H= C2H2*十2H*C2H3十H;催化剂只改变 (E2一E1)kJ·mol-1;过程b中第①步活化能 反应历程，降低能垒，但不改变反应物与生成物 高，反应速率慢，起决速作用。 的总能量，因此不能改变反应热（焓变）。 (3)①根据盖斯定律，由反应1一反应2可得： ②根据图像可知，总反应的热化学方程式为 CO(g)+2H2(g)=CH;OH (1)AH= C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)△H3=(-1.02 -128.2kJ·mol-1。 ×6.02X1023×1.6×10-19×10-3)kJ·mol-1≈ -98.2kJ·mol-1,根据盖斯定律，C2H4(g)十 ②H,(g)+2O2(g)—H,OD的燃烧热△H(H2) H2(g)=C2H6(g)△H2=△H1-△H3= -315.7kJ·mol-1-(-98.2kJ·mol-1)= =-286内·mr,反度CHOH(D+0g -217.5kJ·mol-1。 一CO2(g)+2H2O(I)的燃烧热为△H(CHOH), (3)在25℃，101kPa时，1mol可燃物完全燃烧 根据盖斯定律，CO2(g)+3H2(g)CH3OH(1) 生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质 +H2O(1)△H1=-131kJ·mol1,该反应的 的燃烧热，又因为H2燃烧放热，根据②可知， 反应热△H1=3△H(H2)-△H(CH3OH),计算 CHOH的燃烧热大于192.9kJ·mol-1;由已 可得△H(CHOH)=-727kJ·mol-。 ·36· ·化学· 参考答案及解析 ③光照时，低能价带失去电子并产生空穴(h+,具 (4)放出热量的计算公式：Q=cm△t,盐酸和氢氧 有强氧化性)，相当于电解池的阳极，结合图知， 化钠溶液的质量都为1g·cm3×50mL=50g, 在低能价带上，H20直接转化为O2的电极反应 Q=cm△t=4.18J·g1·℃-1×(50g+50g)× 式：2H2O十4h+—O2十4H+,反应生成H+可 3.40℃=1421.2J=1.4212kJ,50mL0.5mol· 参与高能带上的还原再生；光催化CO2制备甲醇 L1的盐酸的物质的量为0.025mol,此时氢氧 的还原条件温和，一般为常温、常压，充分利用太 化钠过量，所以生成水的物质的量为0.025m0l, 阳能，节约能源。 中和热△H为生成1mol水时放出的热量，故 (4)①甲醇脱氢反应为吸热反应，升高温度，有利 AH=- 1.4212kJ 0.025mol ≈-56.8kJ·mol-1. 于脱氢反应向正反应方向进行，550一650℃甲醇 生成甲醛的转化率随温度升高。 (5)简易量热计如果不盖杯盖，会有热量散失到 ②由盖斯定律，i+i十iV得CHOH(g) 周围环境中，故测得的反应放出的热量Q偏小， HCHO(g)+H2(g),历程i、iⅱ吸收能量，断裂 而中和热△H=一Q,Q偏小，所以△H偏大；根 两个C一H键，而历程ⅰ仅需断裂一个C一H 据放出热量的计算公式：Q=cm△t,可知生成水 键，故历程「的活化能小于总反应的活化能。 的物质的量越多，放出的热量越多，此题从50mL ③由图可知650750℃，甲醇的转化率变大，但 0.5mol.L1盐酸与50mL0.55mol·L1Na0H 甲醛的选择性变小，反应历程ⅱ的速率小于反应 溶液改为80mL0.50mol·L1盐酸和80mL 历程川的速率。 0.55mol·L-1NaO溶液，由于生成的水的物 19.(1)+248(2分) +206.5(2分) 质的量增大，故会放出的热量增多，所以二者所 (2)1640.5(2分) 放出的热量不相等。 (3)玻璃搅拌器(1分) 3 20.(1)CH4(g)+20(g)-C0(g)+2H,0() (4)-56.8kJ·mol1(2分) △H=-607kJ·mol-1(2分) (5)偏大(2分)不相等(1分) (2)427.4(1分)126(1分) 【解析】此题考查△H的三种计算方法，一是反 (3)①分子内碳碳双键的数目和位置(2分) 应物的总键能减去生成物的总键能，二是盖斯定 律，三是△H=士丹；还涉及中和热测定的实脸， ②小于(2分) (4)①4.18×103(2分) 包括实验仪器、数据处理以及误差分析。 ②-209(2分) (1)△H1根据反应物的总键能减去生成物的总键 2×②+ 【解析】(1)根据盖斯定律可知，由① 能计算，△H1=(4×413+2×745)kJ·mol-1 2×③可得，1 mol CH4(g)不完全燃烧生成CO (2×1011+2×436)kJ·mol-1=+248kJ· (g)和H2O(I)的热化学方程式为CH4(g)十 mol-1;根据盖斯定律计算，△H3=△H1一△H2= +248kJ·mol-1-(+41.5kJ·mol-1)= 20,(g)-C0(g)+2H,0(D△H=-802k· +206.5kJ·mol-1。 (2)由方程N2H4(1)+2H2O2(1)—N2(g)+ mol1、1 2×(-566kJ·mol-1)+2X(-44k. 4H2O(g)和H2O(1)一H2O(g)相结合，可得液态 mol1)=-607kJ·mol-1。 肼与液态过氧化氢反应生成液态水时的热化学方 (2)反应热△H=E.(正)-E。(逆)=335kJ· 程式为N2H4(I)+2H2O2(I)—N2(g)+4H2O(I) mol-1-Ea(逆)=-92.4kJ·mol-1,解得E.(逆) △H=-644.25kJ·mol-1-4×(+44k·mol-1)= =427.4kJ·mol-1。由图可知，使用催化剂之 一820.25kJ·mol-1,64g液态肼的物质的量为 后，正反应的活化能为126k·mo-1。 2mol,故放出的热量为2mol×820.25kJ· (3)①分析图2中的数据可以得出碳碳双键加氢 mol1=1640.5kJ. 放出的热量与分子内碳碳双键的数目和位置 (3)中和热测定的实验，需用玻璃搅拌器搅拌。 有关。 ·37· 3 2027 单元过关 ②物质的能量越低，越稳定，由图可知， 的 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) 稳定性小于 的稳定性。 ×(30.1℃-20.1℃)=4.18×103J. (4)①实验前硫酸铜的物质的量n=cV=0.200 ②反应Fe(s)+CuSO4(aq)=Cu(s)+FeSO4 ×100×10-3mol=0.02mol,金属铁的物质的量 (aq)中，有0.02mol硫酸铜反应时放出4.18× 1.68g 56g·m0=0.03mol。因铁与硫酸钥是按 为 103J的热量，故△H= -4.18k=-209k· 0.02 mol 照1：1的物质的量之比反应，可知实验前的铁 mol-1. 2026一2027学年度单元过关（九）】 化学·电化学基础 一、选择题 到电子发生还原反应生成NRH2:NR+2e+ 1.C【解析】煤、石油、天然气是三大传统能源，天 2H2O一NRH2十2OH。a极是阳极，应接原 然气是不可再生能源，不属于新能源，A错误；氢 电池的正极，铜锌原电池中Zn是负极，A错误；由 氧燃料电池工作时，负极上H2失去电子，氢元素 分析可知，b极的电极反应式为NR十2e+2H2O 化合价升高，发生氧化反应，B错误；氯碱工业的原 一NRH2十2OH,B错误；若使用阴离子交换 理是2NaC1+2H,0电解2NaOH+H,↑+C2↑， 膜，电解过程中b极区的OH会进入a极区与生 阴极上发生还原反应，水得电子生成氢气，C正 成的CO2重新反应生成HCO?,无法释放被捕获 确；空气中含有大量氨气，氨气比氢气便宜易得， 的CO2,且由b电极的电极反应式可知，溶液中氢 增加一种反应物的浓度提高另一种物质的转化 氧根浓度增大，要保持溶液中电荷守恒，需要将a 率，而本身转化率降低，所以合成氨工业中应适当 电极产生的阳离子转移到b极区，则装置中离子 增加N2的浓度，从而提高氢气的转化率，降低成 交换膜为阳离子交换膜，C错误；由a电极的电极 本，D错误。 反应式可知，反应物需要碳酸氢根，左储液罐需要 2.C【解析】由图可知，电极a为燃料电池的负极， 产生碳酸氢根供给a电极反应，则左储液罐发生 水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化 反应的离子方程式为CO2十OH一HCO3,D 反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为 正确。 SO2-2e+2H20—S0?十4H+,电极b为正 4.B【解析】该电池通过L计在两个电极上的嵌入 极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反 与脱嵌实现充放电，放电时L计嵌入正极，正极反 应生成水。由分析可知，电极a为燃料电池的负 应式为Li-EuTiO4十xe+xLi计 极，电极b为正极，则电池工作时，质子由a极移 LiEuTiO4,A正确；放电时，Li计从负极脱嵌，负极 向b极，A正确；由分析可知，电极b为正极，B正 反应式为Li,C,一xe一xLi计十Cy,结合正极反 确；由分析可知，电极a的电极反应式为 应式可知放电过程中从负极脱嵌的L计与嵌入正 S02-2e+2H20-SO?+4H+,C错误；由 极的L计的物质的量相等，且放电过程中电解质溶 得失电子数目守恒可知，理论上每吸收1mol二 液体积不变，则放电过程中溶液中L+的浓度不 氧化硫，标准状况下b电极消耗氧气的体积为 变，B错误；根据放电时的正极反应可得充电时的 2 1mol×4×22.4L·mol1=11.2L,D正确。 阳极反应：LiEuTiO4一xe一Li1-:EuTiO4十 xLi计，因为铕不参与电子的转移，且Li与O元素 3.D【解析】由图可知，装置中a极NRH2与 的化合价也不变，则充电时化合价升高的元素是 HCO?转化为NR和CO2,N元素化合价升高，发 Ti,C正确；根据放电时的负极反应可得充电时的 生氧化反应NRH2-2e+HCO3-NR+CO2个 阴极反应：Cy十xe十xLi计一LiCy,每转移 十H2O十H+,所以a为阳极，与直流电源正极相 1mol电子，有1 mol Li计嵌入阴极，使阴极的质量 连，b为阴极，与直流电源负极相连，NR在阴极得增加7g,D正确。 3 ·38·