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(福建专版)

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一1N一14Fe一56 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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 5 6 7 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 3.二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0.1MPa,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。 0.7 0.6 0.5 0.4 E 0.3 F 0.2 0.1H ·M 900450510570630690750 TIK 已知：①H,(g)+20(g)一H00W△H,=-286W·mol-: ②C2H4(g)+3O2(g)—2CO2(g)+2H2O(1)△H2=-1410kJ·mol1; ③H2O(g)=H2O(1)△H3=-44kJ·mo1-1。 下列说法错误的是 单元过关（八）化学第1页（共8页） 竞争不是比谁劳力，而是比谁更劳力 A.CO2与H2合成C2H4反应的热化学方程式：2CO2(g)+6H2(g)==C2H4(g)+ 班级 4H2O(g)△H=-130kJ·mol-1 B.图中b、d分别表示CO2、C2H4的变化曲线 姓名 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) 得分 4.东南大学化学化工学院张袁健教授探究FeN-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 0 H202 1.86eV 明 1.64eV MS3(O2、HO) 0.81eV MS1 MS2 -2 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.FeN-C催化：MS1(s)-MS2(s)△H=+0.22eV C.催化剂Fe-N-C比催化剂Co-N-C的产物更容易脱附 D.Co-N-C和Fe-N-C催化H2O2分解的△H相等 5.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 () +号 +Br-Br ① ③ ③ B+HBr 反应过程 A.FeBr3可作该反应的催化剂 B.总反应的△H=△H1+△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 单元过关（八）化学第2页（共8页） 5 6.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, 141 104 971 *CH,CH=CH,+H, 0 *CH,CH,CH2+*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.￥CH3CH2CH3(g)→￥CH3CHCH2(g)+H2(g)△H=+141kJ·mol-1 7.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)一NH3(g)+HI(g); 反应②：2HI(g)H2(g)+L2(g)△H=akJ·mol1。 已知：H一H键和I一I键的键能分别为bkJ·mol1、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，反应物的总能量低于生成物的总能量 B.平衡时HI的分解率为40% C断开1alHI键所瑞能量约为2十。十： D.若开始放入固体NH4I的量增大一倍，达到新平衡时总压增大一倍 8.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 2Fe2+-NH2+2H 反应物 2N0- 0.502 生成物 过程 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 5 单元过关（八）化学第3页（共8页） 9.下列热化学方程式错误的是 () A.甲烷燃烧热为890.3kJ·mol-1,则表示甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g) +202(g)C02(g)+2H2O(1)△H=-890.3kJ·mol-1 B.稀硫酸和澄清石灰水混合，其热化学方程式为H+(aq)十OH-(aq)一H2O(1) △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)+02(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 NH,(g),放出热量19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 催化剂三2NH 500℃、30MPa (g)△H<-38.6kJ·mol-1 10.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。 HH H HH HO 第①步李H 第②步H一 HO C—O 第3步2H-C-C-0H H H H HH ② ① 3 CH-CH,+H,O CH,CHOH 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60分。 11.(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。 能量个反应物 能量个 反应物的 生成物 总能量 生成物的 总能量 生成物的 生成物 反应物的 总能量 总能量 反应物 反应过程 反应过程 图a 图b 单元过关（八）化学第4页（共8页） ②表示H2燃烧热的热化学反应方程式： (2)同温同压下，H2(g)+C12(g)一2HC1(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：△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-F 键能/(k·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+5g) -562 400 Mg (s)+Cl(g) --320.5 200 -262 -182 -MgX(s) 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“<”)MgC2。 ③反应MgL2(s)+Br2(g)一MgBr2(s)+I2(g)△H= kJ·mol-1。 12.(17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)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= k· mol-1;过程b分①②两步进行，其中起决速作用E, ② E- 的是第 步。 CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g) (3)利用CO2催化加氢生产甲醇。已知在25℃、 反应过程 101kPa条件下的热化学方程式： 反应1：C02(g)+3H2(g)CH3OH(1)+H2O(1)△H1=-131kJ·mol-1; 反应2：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(1)△H2=-2.8kJ·mol-1。 单元过关（八）化学第5页（共8页） 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CH3OH(I)的燃烧热 △H= k·mol1。 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)。 hv 铜基助催化剂 高能导带 ●c 00 OH 低能 00 价带 半导体 oQ (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i:·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 100 一Y-甲醇生成甲醛的转化率 性能的影响。 ▲一S-甲醛的选择性 80 ·一X-甲醇转化率 ①从平衡角度解释550~650℃甲醇生成甲60 ● 醛的转化率随温度升高的原因： 94n 20 ②反应历程的活化能 (填“>”“<” 0 500550600650700750800 或“=”，下同)CHOH(g)=HCHO(g) 温度/℃ +H2(g)的活化能。 ③650~750℃，反应历程i的速率 反应历程的速率。 13.(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： 单元过关（八）化学第6页（共8页） CH4(g)+CO2(g)—2CO(g)+2H2(g)△H1; 副反应I:C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g)△H2=+41.5kJ·mol-1; 副反应Ⅱ：CH4(g)十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=0键)。 化学键 C-H C=0 H-H C=0 键能/(kJ·mol-1) 413 745 436 1011 则△H1= kJ·mol1,△H3= k·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)一H2O(g)△H=十44kJ·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： 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)/℃ 1 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 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·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”)。 单元过关（八）化学第7页（共8页） 14.(15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)C02(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(1)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)十3H2(g)一2NH3(g) 未使用 才、 E(正)=335 使用 催化剂 △H=一92.4k·mol-1,其反应历程与能量的关 催化剂 E.(逆) 系如图1所示。则合成氨反应中未使用催化剂时， E=126kJ-mol 1 Ea=13 kJ.molΓ 逆反应的活化能E。(逆)= k·mol-1。 使用催化剂之后，正反应的活化能为 反应历程 图1 kJ·mol-1。 (3)四种有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷（液态）的能量变化如图2 所示： 能量 △H2=-239kJ·mo △H4=-208kJ·moll △H1=-120kJ·mol △H3=-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·L-1CuSO4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·cm3,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)+CuSO4(aq)一Cu(s)+FeSO4(aq)的△H= kJ·mol-1。 单元过关（八）化学第8页（共8页）2027 单元过关 (8)根据“相似相溶”，二氧化碳是非极性分子，所 ③不合理(2分)Mg2+周围都是Ca+,同种电 以可用超临界二氧化碳萃取的是植物精油，C 荷相互排斥，不稳定(2分) 正确。 (2)①sp2、sp3(2分)碳一碳单电子。键少了一 13.(1)FeS04、Fe2(SO4)3(2分)有蓝色沉淀生 个电子，所以带正电荷(2分) 成(1分)[Fe(CN)6]3-+K++Fe2+ ②D(2分) KFe[Fe(CN)6]'(2分) 【解析】(1)①Ca位于第四周期ⅡA族，最外层 (2)①球形干燥管(1分) 电子数为2。同周期中，基态原子最外层电子数 ②增大铁粉与水蒸气的接触面积，加快反应速率 比Ca少的元素有K(最外层1个电子)、Cr(最外 (2分)3Fe十4H,0(g)商温Fe,0,十4H,(2分) 层1个电子，价电子构型为3d4s)、Cu(最外层1 (3)①12(1分) 个电子，价电子构型为3d4s),共3种。 ②由晶胞结构可知，以位于面心的Ca+为研究对 ②照×1e分y 象，Ca2+周围最近的有8个Mg2+。根据均摊法， 【解析】(1)Fe3O4中Fe有+2价和+3价，能和 1 晶胞中Ca+个数为4X2=2,Mg+个数为8× 稀硫酸反应生成FeSO4、Fe2(SO4)3;溶液中是否 含有Fe+可用K,[Fe(CN)6]检验，产生蓝色沉 +2×日-2,0个数为1+12×日-4.品跑 1 淀，离子方程式为[Fe(CN)]3-+K++Fe2+一 KFe[Fe(CN)6]'。 质量m=40X2+24×2+16X4 NA g,晶胞体积 (2)①仪器D的名称是球形千燥管。 ②装置B石棉绒的作用是增大铁粉与水蒸气的 V=(a×10-)户cm,根据p=,可得晶体容度 接触面积，加快反应速率；水蒸气和铁反应生成 40×2+24×2+16×4 FeO4和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H2O p= Na×(aX10-7)3 g·cm3= (g)高温Fe,0,十4H2。 1.92×1023 (3)①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的氧离 NA·a3g·cm3。 子与位于面心的氧离子的距离最近，则每个氧离 ③不合理，Mg2+和Ca2+半径相近，且均带2个单 子周围紧邻的氧离子的数目为12。 位正电荷，体心被Mg+占据会使同种电荷相互 ②由晶胞结构可知，晶胞中氧离子的个数为8× 排斥，结构不稳定。 (2)①图中所示物质的正离子中苯环上的碳原子 十6X号=4，由化季式可知，晶弛中含有1个 1 采用$p杂化，其余碳原子周围的价层电子对数 四氧化三铁，设晶体密度为pg·cm3,由晶胞 为4，采用sp3杂化；从化学键角度看，碳一碳单 的质量公式可得3×56+4×16 电子。键少了一个电子，从而带正电荷。 Na =(aX10-10)3p, ②对于[I一I一]，中心碘原子的价层电子对数 解得p=a2N 232 ×10°。 =成键电子对数十孤电子对数，成键电子对数为 2,孤电子对数为7+1,2X1=3,所以价层电子 14.(1)①3(2分) 2 1.92×1023 对数为2十3=5。 ②8(2分) Na·a(2分) 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 成新的化学键，属于物理变化，B错误；液氧煤油 1.C【解析】破冰过程只是水的状态发生改变（从 发动机燃烧时，发生化学反应，化学能转化为热 固态变为液态等)，没有新物质生成，属于物理变 能，为火箭提供动力，C正确；碳化硅晶体中，原子 化，A错误；天然气液化是气态变为液态，只是分 之间通过共价键结合，属于共价晶体，不是离子晶 子间距离改变，分子内的化学键没有变化，没有形 体，D错误。 ·24· ·化学· 参考答案及解析 2.B【解析】铁粉与硫粉反应为放热反应，A错误；5.D【解析】苯与液溴反应时，FeBr能降低反应的 氯化铵的水解反应为吸热反应，B正确；软脂酸在 活化能，加快反应速率，可作该反应的催化剂，A 人体内的反应为放热反应，C错误；过氧化氢溶液 正确；由能量变化示意图可知，反应物总能量高于 在二氧化锰催化下分解为放热反应，D错误。 生成物总能量，反应为放热反应，总反应 3.C【解析】由盖斯定律可知，①×6一②-③×4 的△H=△H1十△H2十△H3<0,B正确；在多步 可得2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g) 反应中，活化能最大的步骤决定总反应速率，过程 △H=-286kJ·mol-1×6+1410kJ·mol1+ ②的活化能最大，所以决定总反应速率的大小，C 44kJ·mol-1×4=-130kJ·mol1,将H2和 正确；液溴具有挥发性，反应后的气体中含 CO2按物质的量之比1：3加入VL的密闭容器 有Br2,Br2也能与AgNO3溶液反应生成浅黄色 中，发生反应2CO2(g)+6H2(g)一C2H4(g)+ 沉淀，千扰HBr的检验，不能将反应后的气体直 4H2O(g),升高温度，平衡逆向移动，H2和CO2 接通入AgNO,溶液证明该反应为取代反应，D 的物质的量增大，由系数关系可知，曲线a表示 错误。 H2的物质的量分数随温度变化，曲线b表示CO26.B【解析】从能量变化图可知，￥CH CH2 CH(g) 的物质的量分数随温度变化，曲线℃表示 →￥CHCH=CH2(g)+H2(g)△H= H2O(g)的物质的量分数随温度变化，曲线d表 十141kJ·mol-1,但整个过程需经历多步逐次断 示C2H4的物质的量分数随温度变化。由盖斯定 键、成键的过程，据此信息解答。使用催化剂可以 律可知，①×6-②一4×③可得2C02(g)+ 改变反应速率，但是催化剂不能改变反应热，A正确； 6H2(g)==C2H4(g)+4H2O(g),△H 该反应过程中，碳骨架由C一C一C变为C一C一C, =-286kJ·mol-1×6+1410kJ·mol-1 该反应过程中未发生碳碳键的断裂，只发生了 +44kJ·mol-1×4=-130kJ·mol-1,A正确；由分 C一H的断裂，所以未发生非极性键的断裂，B错 析可知，图中b、d分别表示CO2、C2H4的变化曲线，B 误；由图可知，丙烷脱氢生成丙烯的过程中生成了 正确；由A可知，2CO2(g)十6H2(g)=C2H4(g)十 氢气，所以所得丙烯为混合物，C正确；由图可知， 4H2O(g)反应是放热反应，升高温度K值减小， ￥CHCH2CH3(g)→￥CH3CH=CH2(g)+ 则K>KF,C错误；曲线d表示C2H4的物质的 H2(g)△H=+141kJ·mol-1,D正确。 量分数随温度变化，2CO2(g)十6H2(g)=C2H4(g) 7.D【解析】反应②△H=akJ·mol-1,为吸热反 +4H2O(g)是气体体积减小的反应，增大压强，平 应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，A正 衡正向移动，C2H4的物质的量分数增大，则 确；已知“平衡时，H2的分压为0.5kPa”,则I2的 570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点显示 分压为0.5kPa,反应②分解的HI分压为1kPa。 的可能是C2H4的物质的量分数，D正确。 因此，设NHI(s)分解得到NH3的分压为xkPa, 4.B【解析】在化学反应里，活化能越低，反应越容 则平衡时HI的分压为(x一1)kPa。则可得：平衡 易进行，催化效果也就越好，从图像中可以看到， 时总压5.0=x+(x一1)+0.5+0.5，解得x= 使用催化剂C。N-C时反应的活化能低于使用催 1 化剂Fe-N-C时的活化能，所以催化剂CoN-C的 2.5。所以，平衡时H1的分解率为2.5X100% 催化效果高于催化剂Fe-N-C,A正确；Fe-N-C催 =40%,B正确；反应②△H=2(H一I)一b一c= 化，图中给出了MS1到MS2放出能量为1.86eV akJ·mol-1,则断开1molH-I键所需能量约为 -1.64eV=0.22eV,则MS1(s)-MS2(s) 「¤多十k,C正确；体系恒温，反应①的平衡常数 △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 不变，所以总压保持恒定，D错误。 能量更高；物质的能量越高越不稳定，不稳定的物 8.D【解析】由图1知，氨气催化一氧化氮的反应 质更容易脱附，所以催化剂Fe-N-C比催化剂 为反应物总能量比生成物总能量高的放热反应，A CoN-C的产物更容易脱附，C正确；催化剂只 正确；由图可知，过程I中氨气与铁离子反应生成 能改变反应的活化能，不能改变反应的热效应， Fe+一NH2和氢离子，反应中氨分子断裂氨氢极 Co-N-C和FeN-C催化H2O2分解的△H相等， 性键，铁元素被还原化合价降低，铁离子是氧化 D正确。 剂，表现氧化性，B正确；由图可知，过程Ⅲ发生反 ·25· 5 2027 单元过关 应的离子方程式为4Fe++4H++O2一4Fe3+ 【解析】(I)①由题意可知，氢气在氧气中的燃烧 十2H2O,C正确；由图可知，铁离子为反应的催化 反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热 剂，D错误。 反应，则反应的能量变化可以用图a表示。 9.B【解析】甲烷的燃烧热为1ol甲烷完全燃烧 ②由2mol氢气与足量氧气充分燃烧生成液态 生成二氧化碳和液态水放出的热量，反应的热化 水时放出572kJ热量可知，氢气的燃烧热△H= 学方程式为CH4(g)+2O2(g)一CO2(g)+ 572kJ =一286kJ·mol-1,反应的热化学方程 2H2O(1)△H=-890.3k·mol-1,A正确；稀 2 mol 1 硫酸和澄清石灰水混合反应生成硫酸钙沉淀和 式为H,(g)+20,(g)—H,0) △H= 水，反应生成硫酸钙沉淀时会放出热量，则反应 / 286kJ·mol1。 的热化学方程式为2H+(aq)十2OH-(aq)十 (2)相同条件下反应的焓变△H只与反应物的总 Ca2+(aq)+SO(aq)-CaSO,(s)+2H2 O(1) 能量和生成物的总能量有关，与反应条件无关， △H<(一57.3kJ·mol-1)×2,B错误；氢气的燃 则同温同压下，氢气和氯气在光照和点燃条件下 烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热 的焓变△H相等。 量，则液态水分解的热化学方程式为2H2O(1)一 (3)△H=反应物键能总和一生成物键能总和= 2H2(g)+O2(g)△H=+571.6kJ·mol-1,C (3×154.8kJ·mol-1+941.7kJ·mol-1)-6× 正确；合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能 283.0k·mol-1=-291.9kJ·mol-1。 完全反应，则0.5mol氦气和1.5mol氢气不可 (4)①由图可知，假设MgF2相对能量为0，则 能完全反应，题给热化学方程式的焓变小于 1 一38.6kJ·mo1,D正确。 2四©1MgF2固体分解得到的之mO1周体镁和 10.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 2molF2(g)共吸收能量是562kJ,那么当有 放热反应，总反应的化学方程式为CH2一CH2十 1 nol MgF2固体分解生成1mol固体镁和1molF2 H0CHCH,0H,总反应为效热反应，括比 时，反应吸收能量是2×562k灯一0=1124k,则该温 度下MgF2(s)分解的热化学方程式为MgF2(s) 答题。总反应的△H<0、△S<0,由△G=△H一 Mg(s)+F2(g)△H=+1124kJ·mol-1。 T△S<0的反应能自发进行可知，总反应在低温 ②由图可知，等量的MgBr2和MgCl2分解得到 下能自发进行，高温下不能自发进行，A错误；图 单质镁和卤素单质，MgC2需要吸收的能量更 中第①步反应的活化能最大，反应速率最慢，总 多，说明其热稳定性更高，所以热稳定性：MgBr2 反应的速率由其决定，B正确；能量越低的物质 <MgCl2。 其稳定性越强，能量与反应进程图中，第③步反 ③由图可知1：Mg(s)+Br2(g)-MgBr2(s) 应过渡态物质能量最低，因此第③步反应过渡态 △H=-524kJ·mol-1,i:Mg(s)+I2(g) 物质最稳定，C正确；按照上述机理，乙烯可先生 MgI2(s)△H=-364kJ·mol1,结合盖斯定 成乙醇，然后乙醇和乙酸反应可生成乙酸乙酯，D 律可知1一i得到Mgl2(s)+Br2(g) 正确。 MgBr2(s)+2(g)△H=-160kJ·mol-1。 二、非选择题 12.(1)BC(1分) 11.(1)①a(1分) (2)(E2-E1)(1分)①(1分) @L(g)+号0，(g)H00△H=-286k灯 (3)①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(1)△H= -128.2kJ·mol-1(3分) mol-1(3分) ②-727(2分) (2)=(1分) ③H+(1分)条件温和，一般为常温、常压（或充 (3)-291.9(2分) 分利用太阳能，节约能源)(2分) (4)1MgF2(s)-Mg(s)+F2(g) △H= (4)①甲醇脱氢反应为吸热反应，升高温度，有利 +1124kJ·mo1-1(3分) 于脱氢反应向正反应方向进行(2分) ②<(2分) ②<(2分) ③-160(2分) ③<(2分) 5 ·26· ·化学· 参考答案及解析 【解析】(1)在自然界中可以不断再生的资源属 (1)△H1根据反应物的总键能减去生成物的总键 于可再生能源，主要包括太阳能、风能、水能、生 能计算，△H1=(4×413十2×745)kJ·mol1 物质能、地热能和海洋能等，煤和核能是不可再 (2×1011+2×436)kJ·mol-1=+248kJ· 生能源，故选B、C。 mol1;根据盖斯定律计算，△H3=△H1一△H,= (2)反应热为生成物与反应物的能量差，△H= +248kJ·mol-1- (+41.5k·mol-1)= (E2一E1)kJ·mol1;过程b中第①步活化能 +206.5kJ·mol-1。 高，反应速率慢，起决速作用。 (2)由方程N2H4(1)+2H2O2(1)一N2(g)+ (3)①根据盖斯定律，由反应1一反应2可得： 4H2O(g)和H2O(I)一H2O(g)相结合，可得液态 CO(g)+2H2(g)→CH3OH(I)△H= 肼与液态过氧化氢反应生成液态水时的热化学方 -128.2kJ·mol-1。 程式为N2H4(1)+2H2O2(1)—N2(g)+4H2O(1) ②(g)+20,(g)一H,O的燃烧热△H(H,) △H=-644.25kJ·mol-1-4X(+44kJ·mol-1)= 3 -820.25kJ·mol1,64g液态肼的物质的量为 =-286k·mol1,反应CH,0H(1)+20,(g 2mol,故放出的热量为2mol×820.25kJ· CO2(g)十2H2O(ID的燃烧热为△H(CHOH), mol-1=1640.5kJ. 根据盖斯定律，CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(1) (3)中和热测定的实验，需用玻璃搅拌器搅拌。 +H20(1)△H1=-131kJ·mol-1,该反应的 (4)放出热量的计算公式：Q=cm△t,盐酸和氢氧 反应热△H1=3△H(H2)-△H(CH3OH),计算 化钠溶液的质量都为1g·cm3×50mL=50g, 可得△H(CHOH)=-727kJ·mol-1。 Q=cm△t=4.18J·g1·℃-1×(50g+50g)× ③光照时，低能价带失去电子并产生空穴(h+,具 3.40℃=1421.2J-1.4212kJ,50mL0.5mol· 有强氧化性)，相当于电解池的阳极，结合图知， L1的盐酸的物质的量为0.025mol,此时氢氧 在低能价带上，H2O直接转化为O2的电极反应 化钠过量，所以生成水的物质的量为0.025mol, 式：2H2O十4h+O2十4H+,反应生成H+可 中和热△H为生成1mol水时放出的热量，故 参与高能带上的还原再生；光催化CO2制备甲醇 AH= 1.4212kJ 的还原条件温和，一般为常温、常压，充分利用太 0.025moi≈-56.8k·mol1。 阳能，节约能源。 (5)简易量热计如果不盖杯盖，会有热量散失到 (4)①甲醇脱氢反应为吸热反应，升高温度，有利 周围环境中，故测得的反应放出的热量Q偏小， 于脱氢反应向正反应方向进行，550一650℃甲醇 而中和热△H=一Q,Q偏小，所以△H偏大；根 生成甲醛的转化率随温度升高。 据放出热量的计算公式：Q=cm△t,可知生成水 ②由盖斯定律，i十ⅱ十iV得CHOH(g)一 的物质的量越多，放出的热量越多，此题从50mL HCHO(g)十H2(g),历程i、i吸收能量，断裂 0.5mol·L1盐酸与50mL0.55mol·L-1Na0H 两个C一H键，而历程1仅需断裂一个C一H 溶液改为80mL0.50mol·L1盐酸和80mL 键，故历程「的活化能小于总反应的活化能。 0.55mol·L-1NaOH溶液，由于生成的水的物 ③由图可知650~750℃，甲醇的转化率变大，但 质的量增大，故会放出的热量增多，所以二者所 甲醛的选择性变小，反应历程ⅱ的速率小于反应 放出的热量不相等。 历程的速率。 3 13.(1)+248(2分)+206.5(2分) 14.(1)CH,(g)+20,(g)-C0(g)+2H,0(1) (2)1640.5(2分) △H=-607k·mol-1(3分) (3)玻璃搅拌器(2分) (2)427.4(2分)126(2分) (4)-56.8kJ·mol1(2分) (3)①分子内碳碳双键的数目和位置(2分) (5)偏大(2分)不相等(2分) ②小于(2分) 【解析】此题考查△H的三种计算方法，一是反 (4)①4.18×103(2分) 应物的总键能减去生成物的总键能，二是盖斯定 ②-209(2分) #,三是△H=士号：还涉及中布袋测定的实. 【解析】(1)根据盖斯定律可知，由①一2义②十 包括实验仪器、数据处理以及误差分析。 2×③可得，1 mol CH4(g)不完全燃烧生成CO ·27· 5 2027 单元过关 (g)和H2O(I)的热化学方程式为CH4(g)+ 稳定性小于 的稳定性。 20,(gC0(g)+2H,0(W△H--802K· (4)①实验前硫酸铜的物质的量n=cV=0.200 mol-1-号×(-566kJ·mol)+2×(-44kJ. ×100×10-3mol=0.02mol,金属铁的物质的量 mol1)=-607kJ·mol-1。 956g·mo=0.03mol。因铁与硫酸铜是按 1.68g (2)反应热△H=Ea(正)-E。(逆)=335kJ· 照1：1的物质的量之比反应，可知实验前的铁 mol1一E,(逆)=一92.4kJ·mol1,解得E,（逆) 是过量的，故该反应放出的热量Q=cm△t= =427.4k灯·mol1。由图可知，使用催化剂之 4.18J·g1·℃-1×(100mL×1.0g·mL-1) 后，正反应的活化能为126k·mol1。 ×(30.1℃-20.1℃)=4.18×103J。 (3)①分析图2中的数据可以得出碳碳双键加氢 ②反应Fe(s)+CuSO4(aq)一Cu(s)+FeSO, 放出的热量与分子内碳碳双键的数目和位置 (aq)中，有0.02mol硫酸铜反应时放出4.18× 有关。 -4.18=-209k灯· ②物质的能量越低，越稳定，由图可知 103J的热量，故△H=0.02mol 的 mol1。 2026一2027学年度单元过关（九)】 化学·电化学基础 一、选择题 3.D【解析】由图可知，装置中a极NRH2与 1.C【解析】煤、石油、天然气是三大传统能源，天 HCO?转化为NR和CO2,N元素化合价升高，发 然气是不可再生能源，不属于新能源，A错误；氢 生氧化反应NRH2-2e+HCO3=NR+CO2个 氧燃料电池工作时，负极上H2失去电子，氢元素 十H2O十H+,所以a为阳极，与直流电源正极相 化合价升高，发生氧化反应，B错误：氯碱工业的原 连，b为阴极，与直流电源负极相连，NR在阴极得 理是2NaC+2H,0电解2Na0H+H,++C,+, 到电子发生还原反应生成NRH2:NR十2e+ 阴极上发生还原反应，水得电子生成氢气，C正 2H2O一NRH2+2OH。a极是阳极，应接原 确；空气中含有大量氨气，氨气比氢气便宜易得， 电池的正极，铜锌原电池中Z是负极，A错误；由 增加一种反应物的浓度提高另一种物质的转化 分析可知，b极的电极反应式为NR十2e-十2H2O 率，而本身转化率降低，所以合成氨工业中应适当 一NRH2十2OH,B错误；若使用阴离子交换 增加N2的浓度，从而提高氢气的转化率，降低成 膜，电解过程中b极区的OH会进入a极区与生 本，D错误。 成的CO2重新反应生成HCO?,无法释放被捕获 2.C【解析】由图可知，电极a为燃料电池的负极， 的CO2,且由b电极的电极反应式可知，溶液中氢 水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化 氧根浓度增大，要保持溶液中电荷守恒，需要将a 反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为 电极产生的阳离子转移到b极区，则装置中离子 S02-2e+2H20—S0?+4H+,电极b为正 交换膜为阳离子交换膜，C错误；由a电极的电极 极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反 反应式可知，反应物需要碳酸氢根，左储液罐需要 应生成水。由分析可知，电极a为燃料电池的负 极，电极b为正极，则电池工作时，质子由a极移 产生碳酸氢根供给a电极反应，则左储液罐发生 反应的离子方程式为CO2+OH一HCO3,D 向b极，A正确；由分析可知，电极b为正极，B正 确；由分析可知，电极a的电极反应式为 正确。 S02-2e十2H20-S0?+4H+,C错误；由 4.D【解析】随着反应的进行，一段时间后溶液中 得失电子数目守恒可知，理论上每吸收1mol二 的c(H+)减小，同时阴极发生反应：Cu++2e 氧化硫，标准状况下b电极消耗氧气的体积为 一Cu,生成的Cu覆盖在阴极铁制镀件表面，阻 .2 碍了H+与铁的接触，故气体减少，A错误；检 1mol× ×22.4L·mol-1=11.2L,D正确。 4 验Fe+用K,Fe(CN)6]溶液，B错误；当阴极有 ·28·