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高中化学化学反应与能量(解析版)

模块07 化学反应与能量

1.下列过程一定..

释放出能量的是( ) A .所有化合反应 B .所有分解反应 C .分子拆成原子 D .原子组成分子

【答案】D

【解析】A 项,化合反应不一定释放能量,如碳和二氧化碳化合生成一氧化碳的反应为吸热反应,故A 错误;B 项,多数分解反应吸收能量,但也有分解反应是放热的,如双氧水的分解反应,故B 错误;C 项,分子拆成原子时,化学键断裂,吸收能量,故C 错误;D 项,原子组成分子时,形成新的化学键,一定释放能量,故D 正确;故选D 。

2.在下列化学变化中,反应物的总能量低于生成物的总能量的是( )

A .2H 2+O 2=====点燃2H 2O

B .CaCO 3=====高温CaO +CO 2↑

C .CaO +CO 2===CaCO 3

D .C 2H 5OH +3O 2=====点燃2CO 2+3H 2O

【答案】B

【解析】当反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应为吸热反应,H 2、C 2H 5OH 的燃烧均为放热反应;CaO 与CO 2的化合反应属于放热反应;CaCO 3的分解反应属于吸热反应。

3.关于热化学方程式:S(s)+O 2(g) SO 2(g) ΔH = -297.23 kJ·mol -1,下列分析正确的是( )

A .1mol S(s)与1mol O 2(g)的总能量比1mol SO 2(g)的总能量低297.23 kJ

B .1mol S(g)与1mol O 2(g)反应生成1mol SO 2(g)放出297.23 kJ 的热量

C .S(g) + O 2(g) SO 2(g) 该反应的ΔH 小于 -297.23 kJ·mol -1

D .反应物的总键能大于生成物的总键能

【答案】C

【解析】因为该反应为放热反应,说明1mol S(s)与1mol O 2(g)的总能量比1mol SO 2(g)的总能量高297.23 kJ ,A 项错误;据题意知1mol S(s)不是S(g)与1mol O 2(g)反应生成1mol SO 2(g)放出297.23 kJ 的热量,B 项

错误;S(g) + O 2(g) SO 2(g),放出的热量大于297.23 kJ ,故该反应的ΔH 小于 -297.23 kJ·mol -1,C 项正确;反应物的总键能小于生成物的总键能,D 项错误。

4.已知反应X +Y===M +N 为吸热反应,下列说法中正确的是( )

A .X 的能量一定低于M 的能量,Y 的能量一定低于N 的能量

B .因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行

C .破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量

D .X 和Y 的总能量一定低于M 和N 的总能量

【解析】已知X+Y===M+NΔH>0,说明X与Y的总能量低于M与N的总能量,A错误,D正确;破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量,C错误;吸热反应有的不需要加热也可反应,如氢氧化钡晶体与氯化铵混合搅拌即可发生反应,B错误。

5.下列热化学方程式书写正确的是( )

A.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=+241.8kJ·mol-1

B.CH4+2O2=CO2+2H2O ΔH=-802.3 kJ·mol-1

C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1

D.CO(g)+1/2O2(g)=CO2 ΔH=-283 kJ·mol-1

【答案】C

【解析】氢气燃烧是放热反应,A错误;B项没有标明物质的状态,B错误;C项方程式正确,C正确;D项CO2没有注明状态,D错误。

6.热化学方程式C(s)+H2O(g)== CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1表示()

A.碳和水反应吸收131.3 kJ能量

B.1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气并吸收131.3 kJ热量

C.1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气,吸收热量131.3 kJ

D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ

【答案】C

【解析】依据反应热的概念,反应热表示按照热化学方程式中化学计量数的物质的量反应时,吸收或放出的热量,单位是kJ·mol-1,该热化学方程式表示:1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气,并吸收131.3 kJ的热量。特别要指明各物质的状态。

7.H2与ICl的反应分①、②两步进行,其能量曲线如下图所示,下列有关说法错误的是()

A.反应①、反应②均为放热反应

B.反应①、反应②均为氧化还原反应

C.反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能无关

D.反应①、反应②的焓变之和为ΔH=-218kJ·mol-1

【解析】由图示知,两步反应的反应物的能量均比产物的能量大,所以均为放热反应,A正确;第一步有单质H2参加,第二步有单质I2生成,故均为氧化还原反应,B正确;反应的活化能越小,反应越容易进行,且反应速率也快,C错误;由盖斯定律知,两步反应的总焓变与一步总反应的反应物和生成物的能量有关,由图知,反应物的能量比生成物的能量大,故为放热反应,ΔH=-218 kJ·mol-1,D正确。

8.水氢发动机一经报道,立刻在网络上引发轩然大波,质疑声此起彼伏。中国研究人员研制一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示:

下列说法不.正确的是( )

A.整个过程实现了光能向化学能的转化B.过程Ⅱ放出能量并生成了O-O键

C.总反应2H2O→2H2+O2 D.过程Ⅱ属于分解反应也是吸热反应

【答案】D

【解析】A项,由图可知,利用太阳光在催化剂表面实现水分解为氢气和氧气,光能转化为化学能,故A正确;B项,过程Ⅱ生成了O-O键,释放能量,故B正确;C项,该过程的总反应是水分解为氢气和氧气,故C正确;D项,由图可知,过程Ⅱ中双氧水转化为氢气和氧气,属于放热反应,故D错误。故选D。

9.下列对于能源的利用说法不正确的是( )

A.杂草、枯枝等垃圾的焚烧属于生物质能的热化学转化

B.可以采用加热绿矾的方法制取硫酸

C.钠钾合金在常温下是液体,可用于快中子反应堆作热交换剂

D.用高压氢气、氧气制作燃料电池也是氢能源利用的一种重要方式

【答案】A

【解析】A项,垃圾不是生物质能,故垃圾焚烧发电不属于生物质能的生物化学转化,故A错误;B 项,加热绿矾会分解生成三氧化硫,与水反应生成硫酸,故B正确;C项,合金的熔点低,钠钾合金可用于快中子反应堆作热交换剂,故C正确;D项,用高压氢气、氧气制作燃料电池产物为水,无任何污染,

所以是氢能源利用的一种重要方式,故D 正确;故选A 。

10.已知1gH 2完全燃烧生成水蒸气放出热量121kJ ,且O 2中1molO=O 键完全断裂时吸收热量496kJ ,水蒸气中形成1molH—O 键时放出热量463kJ ,则H 2中1molH—H 键断裂时吸收的热量为( )

A .920kJ

B .557kJ

C .436kJ

D .188kJ

【答案】C

【解析】由题意可写出热化学方程式:2 H 2(g) + O 2(g) = H 2O(l);DH =-484kJ/ mol 。其中反应物2mol H 2有2 mol H—H 键,1 mol O 2有1 mol O=O 键,生成物中有4 mol H—O 键,则1 mol H—H 键断裂时吸收热量为。

11.通过以下反应可获得甲醇。下列说法不正确的是( )

①C(s)+ H 2O(g)===CO(g)+H 2(g) ΔH 1=a kJ·mol -1

②CO(g)+ H 2O(g)===CO 2(g)+ H 2(g) ΔH 2=b kJ·mol -1

③CO 2(g)+3H 2(g)===CH 3OH(g)+ H 2O(g) ΔH 3=c kJ·mol -1

A.反应①、②为反应③提供原料气

B.反应②使用催化剂,能降低该反应的活化能和ΔH

C.反应12H 2O(g) +12CH 3OH(g)===12CO 2(g)+32H 2(g)的ΔH =-c 2

kJ·mol -1 D.反应C(s)+ H 2O(g)+H 2(g)===CH 3OH(g)的ΔH =(a +b +c )kJ·mol -1

【答案】B

【解析】A 项,反应①、②提供CO 2和H 2,正确;B 项,催化剂的使用,降低活化能,但不影响焓变,错误;C 项,由反应③可知正确;D 项,由ΔH 可知将上述3个反应叠加可得,正确。

12.下列热化学方程式正确的是( )

【答案】D

【解析】A项,HCl不是氧化物,不符合燃烧热的概念要求,故A错误;B项,2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1表示1molSO 2(g)与0.5molO 2 (g)完全反应生成1molSO 3(g)时,放出放出热量98.3kJ,该反应为可逆反应,反应物不能完全转化,1molSO 2与0.5molO 2反应不能完全反应,放出的热量小于98.3kJ,故B错误;C项,反应过程中除了氢离子和氢氧根离子反应放热,硫酸钡沉淀的生成也伴随

=0.25mol,比31 g红磷能量多b kJ,则有沉淀热的变化,故C错误;D项,31g白磷的物质的量为31g

124g/mol

1mol白磷(P4)生成4mol红磷(P),放出4b kJ热量,所以热化学方程式为:P4(s)===4P(s)ΔH=-4b kJ·mol -1。故选D。

13.反应A→C分两步进行:①A→B,②B→C。反应过程能量变化曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列说法正确的是( )

A.三种物质中B最不稳定,A最稳定

B.B→A反应的活化能为E1,反应B→C反应的ΔH=E4-E3

C.B→A反应与铝热反应一样都属于生成物的总能量高于反应物的总能量的放热反应

D.反应B→C是放热反应, 反应A→C是放热反应

【答案】D

【解析】A项,物质的总能量越低,越稳定,由图象可知C能量最低最稳定,B能量高最不稳定,故A 错误;B项,B→A的反应为放热反应,活化能为E2,B→C的反应为放热反应,反应的ΔH=E3-E4,故B 错误;C项,由图像可知B→A的反应,为生成物的总能量低于反应物的总能量的放热反应,与铝热反应一样,都为放热反应,故C错误;D项,由图象可知A→C的反应,反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,B→C的反应,反应物的总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,故D正确。故选D。

14.已知下列热化学方程式:

①Fe2O3(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-26.7 kJ·mol-1

②3Fe2O3(s)+CO(g)= 2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-50.75 kJ·mol-1

③Fe3O4(s)+CO(g)= 3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=-36.5 kJ·mol-1

则试通过计算判断,下列有关反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)的能量变化示意图正确的是( )

【答案】B

【解析】已知:①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-26.7 kJ·mol-1

②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-50.75 kJ·mol-1

③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=-36.5 kJ·mol-1

依据盖斯定律①×3-(③×2+②)得到:6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(g)+6CO2(g)△H=+70.35kJ/mol,即该反应是吸热反应,说明生成物总能量高于反应物总能量,催化剂降低活化能,则图像B正确,故选B。

15.Li2O是离子晶体,从下图的Born−Haber循环可得出Li2O晶格能为( )

A.598kJ·mol−1B.-598KJ·mol−1C.1168kJ·mol−1D.2908kJ·mol−1

【答案】D

【解析】图中:2Li(晶体)+1/2O2(g)=Li2O(晶体)的△H=-598KJ·mol−1,Li原子的第一电离能为Li原子失去1个电子所需要的能量,所以其第一电离能为1040/2kJ·mol-1=520kJ·mol-1;O=O键键能为氧气分子变为氧原子所需能量,其键能=2×249kJ·mol-1=498kJ·mol-1;晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量,所以其晶格能为2908kJ·mol-1,故选D。

16.H2.和I2在一定条件下能发生反应H 2 (g)+I2(g) 2HI(g)。已知:

下列说法正确的是

A.HI分子分解所吸收的热量主要用于克服分子间作用力

B.断开2mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a)kJ

C.相同条件下,1mol H2(g)和1mol I2 (g)总能量小于2 mol HI (g)的总能量

D.向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2 (g),充分反应后放出的热量为2akJ

【答案】B

【解析】A项,化学反应需要断裂旧键,断键需要吸收能量,HI分子分解所吸收的热量主要用于断裂H-I键,故A错误;B项,△H=反应物断裂化学键需要的能量-生成物形成化学键放出的能量=b kJ/mol+c kJ/mol-2E(H-I)=-akJ/mol,得到断开2molH-I键所需能量E(H-I)约为(a+b+c) kJ,故B正确;C项,反应是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,即相同条件下,1molH2(g)和1molI2(g)总能量大于2molHI(g)的总能量,故C错误;D项,反应是可逆反应不能进行彻底,向密闭容器中加入2mol H2(g)和2mol I2(g),不能反应完全,充分反应后放出的热量小于2akJ,故D错误;故选B。

17.甲烷分子结构具有高对称性且断开1molC-H需要吸收440 kJ能量,无催化剂作用下甲烷在温度达到12000C以上才可裂解。在催化剂及一定条件下,CH4可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。

下列说法不正确的是( )

A.甲烷催化裂解成C和H2需要吸收1760 kJ能量

B.步骤②、③反应均为放热反应

C.催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积

D.使用该催化剂反应吸收的能量不变

【答案】A

【解析】A项,1molCH4(g)含有4molC-H,断裂1molCH4(g)吸收的热量为4×440kJ=1760kJ,但是形成氢气分子的过程中还会放出热量,故整个甲烷的裂解反应吸收的能量小于1760kJ,故A错误;B项,由图可知,步骤①中反应物总能量小于生成物总能量,该步骤为吸热反应;步骤②、③中反应物的总能量都大于生成物的总能量,则两个步骤均为放热反应,故B正确;C项,碳在催化剂表面沉积,能够阻碍反应物与催化剂接触,催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积,故C正确;D项,催化剂只能改变反应的历程,不能改变反应的热效应,因此使用该催化剂反应吸收的能量不变,故D正确;故选A。

18.某研究团队实现人工光合成“太阳燃料”的工作原理如下图(注:图中标有[ ]ad的物质表示吸附在催化剂表面的微粒),下列说法正确的是( )

A.H2O转化为O2、[H+]ad时,只发生断键过程

B.该过程的总反应为CO2+2H2O CH4+2O2

C.反应①~④中,含碳物质均发生氧化反应

D.上述过程中太阳能全部转化为化学能

【答案】B

【解析】A 项,H 2O 转化为O 2、[H +]ad 时,除了有水分子中氢氧原子之间的断键过程以外,还有氧原子与氧原子重新组合成氧气分子的成键过程,A 错误;B 项,根据图示循环体系可得知总反应为二氧化碳和

水在催化剂作用下转化为甲烷和氧气的过程,其化学方程式为:CO 2+2H 2O CH 4+2O 2,B 正确;C 项,

反应①~④中,C 元素发生“CO 2→HCOOH→HCHO→CH 3OH”的转化,C 元素的化合价持续降低,均发生还

原反应,C 错误;D 项,上述过程中太阳能转化为化学能,但不是全部转化,部分以热能形式散失,

D 错误;故选B 。

19.如图为反应2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g)的能量变化示意图,下列说法不正确...

的是( )

A .拆开2molH 2(g)和1molO 2(g)中的化学键共吸收1368kJ 能量

B .由H 、O 原子形成2molH 2O(g),共放出1852kJ 能量

C .1molH 2(g)和1/2molO 2(g)反应生成1molH 2O(l),放出热量小于242kJ

D .2molH 2(g)和1molO 2(g)反应生成2molH 2O(g),共放出484kJ 热量

【答案】C

【解析】根据图示,4molH 和2molO 的能量比2molH 2(g)和1molO 2(g)的能量高1368kJ ,所以拆开2molH 2(g)和1molO 2(g)中的化学键共吸收1368kJ 能量,故A 正确;由H 、O 原子形成2molH 2O(g),共放出1852kJ 能量,故B 正确;1molH 2(g)和1/2molO 2(g)反应生成1molH 2O(l),放出热量大于242kJ ,故C 错误;2molH 2(g)和1molO 2(g)反应生成2molH 2O(g),共放出484kJ 热量,故D 正确。

20.2N 和2H 在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下,用●-●、

、分别表示N 2、H 2、NH 3,已知:N 2(g)+ 3H 2(g) 2NH 3 (g),该反应属于放热反应。下列说法不正确...

的是( )

A .②→③过程,是吸热过程

B.③→④过程,N原子和H原子形成了含有极性键的NH3

C.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量

D.合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量

【答案】C

【解析】A项,②→③为N≡N键、H-H键的断裂过程,是吸热过程,故A正确;B项,③→④为化学键的形成过程,生成氨气,即N原子和H原子形成了含有极性键的NH3,故B正确;C项,该反应为放热反应,因此合成氨反应中,反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量,故C错误;D项,为放热反应,则合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量,故D正确。故选C。

21.已知:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.0kJ/mol。以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:

过程Ⅱ:2Fe3O4(s) === 6FeO(s)+O2(g) ΔH=+313.2kJ/mol

过程Ⅱ:……

下列说法不正确

...的是( )

A.过程Ⅱ中每消耗232g Fe3O4转移2mol电子

B.过程Ⅱ热化学方程式为:3FeO(s)+H2O(l) ===H2(g)+Fe3O4(s) ΔH=+128.9 kJ/mol

C.过程Ⅱ、Ⅱ中能量转化的形式依次是:太阳能→化学能→热能

D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点

【答案】C

【解析】A项,过程Ⅱ中每消耗232g Fe3O4反应生成,0.5mol O2,反应转移0.5mol×4 mol电子,故A正确;B项,由盖斯定律可知,(总反应×1/2—过程Ⅱ×1/2)反应得过程Ⅱ反应,3FeO(s)+H2O(l) =H2(g)+Fe3O4(s) 则ΔH=[+571.0kJ/mol×1/2—(+313.2kJ/mol)×1/2]=+128.9 kJ/mol,故B正确;C项,过程Ⅱ和过程Ⅱ都是吸热反应,过程Ⅱ是将光能转化为热能,热能转化为化学能,过程Ⅱ中能量转化的形式不是化学能转化为热能,应该还是热能转化为化学能,故C错误;D项,铁氧化合物循环制H2以太阳能为热源分解Fe3O4,以水和Fe3O4为原料,具有成本低的特点,氢气和氧气分步生成,具有产物易分离的优点,故D正确。故选C。

22.以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。

下列说法正确的是( )

A.过程①中钛氧键断裂会释放能量

B.该反应中,光能和热能转化为化学能

C.使用TiO2作催化剂可以降低反应的焓变,从而提高化学反应速率

D.CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g) =2CO(g) + O2(g) ΔH= + 30 kJ/mol

【答案】B

【解析】A项,化学键断裂需要吸收能量,过程①中钛氧键断裂会吸收能量,故A错误;B项,根据图示,该反应中,光能和热能转化为化学能,故B正确;C项,催化剂通过降低反应的活化能提高化学反应速率,催化剂不能降低反应的焓变,故C错误;D项,反应物总能量-生成物总键能=焓变,CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g) =2CO(g) + O2(g) ΔH=1598×2- 1072×2-496=+ 556 kJ/mol,故D错误。

23.氯胺是由氯气遇到氨气反应生成的一类化合物,是常用的饮用水二级消毒剂,主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2Cl、NHCl2和NCl3)。已知部分化学键的键能和化学反应的能量变化如下表和下图所示。下列说法中正确的是( )

A.表中的x=191.2

B.反应过程中的△H2=1405.6 kJ·mol-1

C.选用合适的催化剂,可降低反应过程中的H值

D.NH3(g)+2Cl2(g)=NHCl2(g)+2HCl(g) △H=-22.6 kJ·mol-1

【答案】A

【解析】根据图中所示可知关系,△H=△H1+△H2,代入数值即可求△H2;反应热等于反应物断键键能减去生成物成键键能。A项,该反应方程式为NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g),反应过程中断了一个N-H 键,一个Cl -Cl键,成了一个N- Cl键和一个H-Cl键,设Cl - Cl键键能为y,则△H=391.3+y- x-431.8=11.3 kJ·mol -1,根据NH3(g)+Cl2(g)=N2 (g)+H(g) +2Cl(g)可知△H1=3×391.3+y=1416.9kJ·mol-1,联立可求x=191.2,A 项正确;B项,△H=△H1+△H2,代入△H和△H1数值可知△H2= -1405.6 kJ·mol-1,B项错误;C项,催化剂

能改变反应所需的活化能,即图中的△H1,无法改变反应最终的反应热△H,C项错误;D项,根据键能与

反应热的关系可知Cl每取代一个H的反应热为△H=11.3 kJ·mol-1,所以NH3(g)+2Cl2(g)=NHCl2(g)+

2HCl(g) △H=22.6 kJ·mol-1,D项错误;故选A。

24.反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2,在催化剂表面CO、H2O的反应历程如图所示。其中吸附在催化剂表面上的物种用“•”标注,1ev=1.6×10-19J。下列说法正确的是( )

A.△H2>0

B.反应H2O•=OH•+H•能量变化为1.56ev

C.正反应历程中的最大活化能为2.24ev

D.反应C(s)+CO

(g) 2CO(g)的△H=△H2-△H1

【答案】B

【解析】A项,根据图示知,CO(g)+2H2O(g)的相对能量为0ev,CO2(g)+H2(g) +H2O的相对能量为-0.72ev,则CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,△H2<0,故A错误;B项,COOH•+H•+H2O•的相对能量为-0.16ev,COOH•+2H•+OH•的相对能量为1.41ev,则H2O•=OH•+H•过程中能量变化为1.41ev-(-0.16ev)=1.56ev,故B正确;C项,根据图示知,正反应历程中最大的活化能在生

O(g)CO(g)+H2(g) △H1;

成过渡态II处,为1.86ev-(-0.16ev)=2.02ev,故C错误;D项,已知:I C(s)+H

O(g)CO2(g)+H2(g) △H2,根据盖斯定律,I-II得C(s)+CO2(g)2CO(g),则

II CO(g)+H

△H=△H1-△H2,故D错误;故选B。

25.我国科学家实现了在铜催化剂条件下DMF[(CH3)2NCHO]向三甲胺[N(CH3)3]的转化。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示,其中吸附在铜催化剂表面上的物质用*标注。

下列有关说法正确的是( )

A.步骤③中形成了N—H键

B.每生成一个三甲胺分子要吸收1.02eV的能量

C.(CH3)2NCH2OH* = (CH3)2NCH2+OH*是上述历程中的决速步骤

D.由步骤①可知,DMF分子和H原子吸附在铜催化剂表面上为放出能量的过程

【答案】D

【解析】A项,由图所示观察步骤③中形成了C-H键,故A错误;B项,由反应物和生成物的相对能量可知,反应放热为0eV- (-1.02eV) =1.02eV,故B错误;C项,步骤(CH3)2NCH2OH* = (CH3)2NCH2+OH*的能垒(正反应活化能)为0.22 eV〈正反应活化能最高的步骤⑥的能垒1.19eV,故步骤⑥是上述历程中的决定反应速率步骤,故C错误;D项,步骤①为放热过程,该过程包括H-H键的断裂和DMF分子及H原子吸附的过程,而H-H键的断裂为吸热过程,由能量守恒可知,DMF分子和H原子吸附在铜催化剂表面上为放岀能量的过程,故D正确;故选D。

高中化学化学反应与能量(解析版)

模块07 化学反应与能量 1.下列过程一定.. 释放出能量的是( ) A .所有化合反应 B .所有分解反应 C .分子拆成原子 D .原子组成分子 【答案】D 【解析】A 项,化合反应不一定释放能量,如碳和二氧化碳化合生成一氧化碳的反应为吸热反应,故A 错误;B 项,多数分解反应吸收能量,但也有分解反应是放热的,如双氧水的分解反应,故B 错误;C 项,分子拆成原子时,化学键断裂,吸收能量,故C 错误;D 项,原子组成分子时,形成新的化学键,一定释放能量,故D 正确;故选D 。 2.在下列化学变化中,反应物的总能量低于生成物的总能量的是( ) A .2H 2+O 2=====点燃2H 2O B .CaCO 3=====高温CaO +CO 2↑ C .CaO +CO 2===CaCO 3 D .C 2H 5OH +3O 2=====点燃2CO 2+3H 2O 【答案】B 【解析】当反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应为吸热反应,H 2、C 2H 5OH 的燃烧均为放热反应;CaO 与CO 2的化合反应属于放热反应;CaCO 3的分解反应属于吸热反应。 3.关于热化学方程式:S(s)+O 2(g) SO 2(g) ΔH = -297.23 kJ·mol -1,下列分析正确的是( ) A .1mol S(s)与1mol O 2(g)的总能量比1mol SO 2(g)的总能量低297.23 kJ B .1mol S(g)与1mol O 2(g)反应生成1mol SO 2(g)放出297.23 kJ 的热量 C .S(g) + O 2(g) SO 2(g) 该反应的ΔH 小于 -297.23 kJ·mol -1 D .反应物的总键能大于生成物的总键能 【答案】C 【解析】因为该反应为放热反应,说明1mol S(s)与1mol O 2(g)的总能量比1mol SO 2(g)的总能量高297.23 kJ ,A 项错误;据题意知1mol S(s)不是S(g)与1mol O 2(g)反应生成1mol SO 2(g)放出297.23 kJ 的热量,B 项 错误;S(g) + O 2(g) SO 2(g),放出的热量大于297.23 kJ ,故该反应的ΔH 小于 -297.23 kJ·mol -1,C 项正确;反应物的总键能小于生成物的总键能,D 项错误。 4.已知反应X +Y===M +N 为吸热反应,下列说法中正确的是( ) A .X 的能量一定低于M 的能量,Y 的能量一定低于N 的能量 B .因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行 C .破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 D .X 和Y 的总能量一定低于M 和N 的总能量

2021年高中化学必修二第六章《化学反应与能量》知识点(答案解析)

一、选择题 1.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理如图所示。下列有关氢氧燃料电池的说法中不正确的是 A.该电池中电极a是正极 B.外电路中电子由电极a通过导线流向电极b C.该电池的正极反应为:O2+4H++4e-=2H2O D.该电池的总反应为:2H2+O2=2H2O 2.将过量的等质量的两份锌粉a、b,分别加入相同质量、相同浓度的稀硫酸,同时向a 中加少量CuSO4溶液,图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系,其中正确的是 A.B. C.D. 3.5.6 g铁粉与100 mL 1mol/L的稀盐酸反应时,为了使反应平缓进行且不改变H2的产量,可以使用如下方法中的 ①NaOH溶液②改用200mL 0.5mol/L的盐酸③加NaCl溶液 ④CuSO4固体⑤加CH3COONa固体⑥加NH4Cl固体 A.②③⑤B.②⑤⑥C.①②⑥D.①②⑤ 4.一定温度下,将纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)置于真空密闭恒容容器中(固体试样体积忽略不计)达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。下列可以判断该反应达到化学平衡状态的是 A.气体的总质量保持不变B.NH3与CO2的质量比保持不变 C.2v(NH3)=v(CO2)D.混合气体的平均相对分子质量不变 5.根据一定条件下NH4Cl有关转化过程的能量变化,判断下列说法不正确的是 NH4Cl(s)=N(g)+4H(g)+Cl(g) △H1 NH4Cl(s)=NH3(g)+H(g)+Cl(g) △H2 NH (g)+Cl-(g)=NH4Cl(s) △H3 Cl(g)+e-=Cl- (g) △H4 4

2021年高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典习题(答案解析)

一、选择题 1.下列说法正确的是 A.镁与稀盐酸反应时,加入适量的氯化钾溶液,生成氢气的反应速率不变 B.在密闭容器中发生反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),保持恒温恒容,充入气体He增大压强,化学反应速率加快 C.恒温恒容条件下,发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),达到平衡的标志可以是混合气体的平均摩尔质量不再发生变化 D.任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度,化学反应的限度决定了生成物在该条件下的最大产率 2.用A、B、C、D四块金属片进行如下实验: ①A、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,A极为负极; ②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,电流由D→导线→C; ③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,C极产生大量气泡; ④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,D极发生氧化反应。 据此,判断四种金属的活动性顺序是( ) A.A>B>C>D B.C>A>B>D C.A>C>D>B D.B>D>C>A 3.某同学用下图所示装置探究原电池的工作原理,并推出下列结论,正确的是 A.Cu质量减少B.Zn用作负极 C.电子由Cu并经导线流向Zn D.该装置将电能转换为化学能 4.下列实验操作能达到实验目的且现象描述正确的是 选 项 实验操作及现象实验目的 A 向无色溶液中滴加FeCl3溶液和CCl4,振荡、静置,下层显紫 红色 证明溶液中含有I- B 向某溶液中先加入少量氯水,然后加入KSCN溶液,溶液变为 血红色 证明溶液中含有 Fe2+ C在盛有漂白粉的试管中滴入70%的硫酸,立刻产生黄绿色气体证明硫酸具有还原性 D 将3 LSO2和1 LO2混合通过灼热的V2O5充分反应,产物先通 入BaCl2溶液,有白色沉淀,再通入品红溶液,溶液褪色 验证SO2与O2的 反应为可逆反应.

高一化学化学反应与能量试题答案及解析

高一化学化学反应与能量试题答案及解析1.根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化,其中一定正确的是() A.H 2O分解为H 2 与O 2 时放出热量 B.生成1mol H 2 O时吸收热量245kJ C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙D.氢气和氧气的总能量小于水的能量 【答案】C 【解析】根据能量变化可知,1mol H 2与mol O 2 断键时吸收685kJ能量,而生成1mol H 2 O放出 930kJ能量,所以H 2燃烧生成H 2 O的反应是放热反应,则H 2 O的分解是吸热反应。 2.关于化学能与热能的叙述,正确的是() A.1mol酸与碱恰好中和时所放出的热量叫中和热 B.化学反应中的能量变化,主要是由化学键的变化引起的 C.燃料电池反应时,化学能降低 D.反应物的总能量高于生成物总能量的反应,不需要加热就可自行反应 【答案】BC 【解析】常温下,稀强酸溶液和稀强碱溶液中和生成1molH 2 O时所放出的热量,称为中和热,△H=—57.3kJ•mol-1,故A错;化学反应中的能量变化的多少,主要由断开反应物中化学键所吸收的总能量与形成生成物中化学键所放出的能量的相对大小决定,故B正确;燃料电池工作时,所含化学能转化为电能,根据能量守恒原理可知,其化学能降低,故C正确;反应物总能量高于生成物总能量,该反应是放热反应,但放热反应一般也需要断开反应物中化学键,可能需要加热才能引发该反应,反应条件与放热反应和吸热反应无关,故D错。 【考点】考查化学能与热能,涉及中和热的概念、化学反应中能量变化的原因、燃料电池工作时的能量转化、放热反应与反应条件的关系等。 3.已知:H+(aq)+OH-(aq)= H 2 O(l) ΔH="-57.3" kJ/ mol,计算下列中和反应中放出的热量:(1)用20 g NaOH配成的稀溶液跟足量的稀盐酸反应,能放出 kJ的热量。 (2)用0.1 mol Ba(OH) 2 配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反应,能放出 kJ的热量。 (3)用1 mol醋酸稀溶液和足量NaOH稀溶液反应,放出的热量(填“大于”、“小于”或“等于”)57.3 kJ,理由是。 (4)1 L 0.1 mol/L NaOH溶液分别与①醋酸溶液、②浓硫酸、③稀硝酸恰好反应时,放出的热 量分别为Q 1、Q 2 、Q 3 (单位:kJ)。则它们由大至小的顺序为。 【答案】(每空2分,共10分)(1)28.7 (2)11.5 (3)小于醋酸电离需要吸热(4)Q2>Q3>Q1 【解析】(1)20g氢氧化钠的物质的量是20g÷40/mol=0.5mol,所以根据中和热的热化学方程式可知,该反应中放出的热量是57.3 kJ/ mol×0.5mol=28.7kJ。 (2)0.1 mol Ba(OH) 2 配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反应生成0.2mol水,则反应中放出的热量是

2021年高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典题(答案解析)

一、选择题 1.探究酸性KMnO 4溶液与H2C2O4溶液反应速率的影响因素,有关实验数据如表所示: 实验编号温度/℃催化剂用 量/g 酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶 液褪色平 均时间 /min 体积/mL 浓度 /mol·L-1 体积/mL 浓度 /mol·L-1 1250.540.180.212.7 2800.540.180.2a 3250.540.0180.2 6.7 425040.0180.2b 下列说法不正确的是 A.用KMnO4表示溶液褪色时间段反应速率,v(实验3)≈1.5×10-3 mol·L-1·min-1 B.a<12.7,b>6.7 C.用H2C2O4表示该反应速率,v(实验1)大于v(实验3) D.通常升高温度、增大反应物浓度、使用催化剂均会加快反应速率 2.在密闭容器中进行反应:N2 + 3H2 (g) 高温、高压 催化剂 2NH3 (g),当反应达到限度 时,下列说法正确的是 ( ) A.N2、H2完全转化为NH3B.此时反应已停止 C.生成2mol 氨气的同时,同时生成3mol H2D.氮气、氢气、氨气的浓度相等 3.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理如图所示。下列有关氢氧燃料电池的 说法中不正确的是 A.该电池中电极a是正极 B.外电路中电子由电极a通过导线流向电极b C.该电池的正极反应为:O2+4H++4e-=2H2O D.该电池的总反应为:2H2+O2=2H2O 4.已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解分两步基元反 应:H2O2+I- →H2O+IO- 慢 H2O2+IO- → H2O+O2+I- 快;下列有关该反应的说法正确的是 A.v (H2O2)=v (H2O)=v (O2) B.IO-是该反应的中间产物

高中化学(新人教版)必修第二册课后习题:化学反应与热能(课后习题)【含答案及解析】

第六章化学反应与能量 第一节化学反应与能量变化 第1课时化学反应与热能 合格考达标练 1.下列关于化学反应中能量变化的说法正确的是() A.形成化学键的过程是放热过程 B.可逆反应进行的过程中没有热量变化 C.在常温下可以发生的反应一定是放热反应 D.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关 ,故任何化学反应中都有热量的变化,B错误;常温下发生的反应不一定是放热反应,如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应,C错误;化学反应中能量变化的大小与反应物的质量有关,物质变化越多,能量变化越多,D错误。 2.下列变化中属于吸热反应的是() ①液态水汽化②将胆矾加热变成白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟 水反应生成熟石灰 A.只有①④ B.②③ C.①④⑤ D.②④ ⑤,吸热反应为②④,液态水汽化是吸热过程,浓硫酸稀释是放热过程,二者均为物理变化。 3.下列说法正确的是() A.任何化学反应都伴随着能量的变化 B.H2O(g)H2O(l)该过程放出大量的热,所以该过程是化学变化 C.化学反应中能量的变化都表现为热量的变化 D.对于如图所示的过程,是吸收能量的过程 ,但有能量变化的过程不一定是化学变化,如物质的三态变化,虽然存在能量变化,但不是化学变化,A正确,B错误;化学反应中能量变化的形式有多种,除热能外,还有光

能、电能等,C错误;由图像知,该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量,故该过程中放出了能量,D错误。 4.中国新一代运载火箭“长征七号”,已于2016年6月25日首飞。火箭所需要的巨大能量由特制的燃料来提供,有关燃料燃烧过程中的变化,下列说法不正确的是() A.所有的燃烧过程均是放热的 B.需要点燃才能发生的燃烧过程是吸热的 C.所有燃料在燃烧过程中均会发生化学键的断裂 D.燃烧后产物的总能量一定小于反应物的总能量 ,与是否需要点燃无关。对于放热反应,产物的总能量一定小于反应物的总能量;燃烧是化学变化,一定会发生旧化学键的断裂和新化学键的形成。 5.下列说法正确的是() A.铁与硫在加热条件下才能发生反应,所以该反应属于吸热反应 B.含等物质的量溶质的HNO3、H2SO4稀溶液分别与少量NaOH溶液反应释放的热量相等 C.分解反应都是吸热反应,化合反应都是放热反应 D.合成氨的反应是放热反应,所以N 2 与其他物质的反应也是放热反应 项,Fe与S虽然需在加热条件下才能反应,但该反应是放热反应。B项,虽然HNO3、H2SO4的物质的量相等时,H2SO4溶液中H+的物质的量大于HNO3溶液,但由于NaOH是少量的,所以两种酸溶液中H+均未完全反应,所以两个反应放出的热量相等。C项,分解反应不一定是吸热反应,如H2O2的分解反应就是放热反应,化合反应也不一定是放热反应,如CO2与C(碳)的反应就是吸热反应。D项,与N2反应的物质不同,反应的能量变化也不同,所以不能根据合成氨的反应来类推其他与N2相关的反应。 6.(2021湖南师大附中高一期中)下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是() 反应开始后 动 反应物总能量大于生成物总能 量

高二化学化学反应与能量试题答案及解析

高二化学化学反应与能量试题答案及解析 1. 50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通 过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题: (1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是。 (2)烧杯间填满碎纸条的作用是。 (3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (4)实验中60 mL0.50 mol/L盐酸与50 mL0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),所求中和热 (填“相等”或“不相等”),简述理由: ___________。 【答案】(1)环形玻璃搅拌棒(2)减少实验过程中的热量损失(3)偏小 (4)不相等相等 O所放出的热量,与酸碱的用量无关。 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H 2 【解析】(1)据中和热测定中简易量热计构造可知,还缺少环形玻璃搅拌棒。 (2)碎纸条的作用是减少实验过程中热量损失,使实验测定的中和热误差更小。 (3)大烧杯上无硬纸板,在实验过程中就会有热量损失,从而使温度计测得的温度偏低,使中 和热数值偏小。 O所放出的热量,与酸碱的用量无关。 (4)中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H 2 2.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列符合未 来新能源标准的是 ①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能 A.①②③④B.⑤⑥⑦⑧C.③⑤⑥⑦⑧D.③④⑤⑥⑦⑧ 【答案】B 【解析】①天然气、②煤、③核能、④石油不可再生;⑤太阳能、⑥生物质能、⑦风能、⑧氢能 可以再生,在使用时对环境无污染或污染很小。 3.已知1 mol燃料完全燃烧的数据分别为: A.一氧化碳 B.甲烷 C.异辛烷 D.乙醇 【答案】B 放出的热量分别为:283.0 kJ、891.0 kJ,【解析】通过所给的数据计算出题给物质生成1 mol CO 2 682.6 kJ、683.4 kJ,所以要得到相同的热量,甲烷释放出CO 最少,最能体现“低碳经济”理念。 2

备战2023年高考化学母题题源解密专题08 化学反应与能量(解析版)

专题08 化学反应与能量 【母题来源】2022年浙江卷 【母题题文】相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示: 下列推理不正确 ...的 是 A.2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比 B.ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定 C.3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键 D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性 【答案】A 【试题解析】 A.2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比,但是不能是存在相互作用的两个碳碳双键,A错误; B.ΔH2<ΔH3,即单双键交替的物质能量低,更稳定,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定,B正确; C.由图示可知,反应I为:(l)+H2(g)→(l) ΔH1反应IV为:+3H2(g)→(l) ΔH4,故反应I是1mol碳碳双键加成,如果苯环上有三个完全独立的碳碳三键,则3ΔH1=ΔH4,现3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,C正确; D.由图示可知,反应I为:(l)+H2(g)→(l) ΔH1反应III为:(l)+2H2(g) →(l) ΔH3 反应IV为:+3H2(g)→(l) ΔH4,ΔH3-ΔH1<0即(l)+H2(g) →(l) ΔH<0,ΔH4-ΔH3

>0即+H 2(g)→(l) ΔH >0,则说明具有的总能量小于,能量越低越稳定,则 说明苯分子具有特殊稳定性,D 正确; 故答案为:A 。 【母题来源】2022年全国乙卷 【母题题文】油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题: (1)已知下列反应的热化学方程式: ①22222H S(g)+3O (g)=2SO (g)+2H O(g) -1 1ΔH =-1036kJ mol ⋅ ②22224H S(g)+2SO (g)=3S (g)+4H O(g) -1 2ΔH =94kJ mol ⋅ ③2222H (g)+O (g)=2H O(g) -1 3ΔH =-484kJ mol ⋅ 计算2H S 热分解反应④2222H S(g)=S (g)+2H (g)的4ΔH =________-1kJ mol ⋅。 (2)较普遍采用的2H S 处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是:利用反应④高温热分解2H S 。相比克劳斯工艺,高温热分解方法的优点是________,缺点是________。 【答案】(1)170 (2) 副产物氢气可作燃料 耗能高 【试题解析】 (1)已知: ①2H 2S(g)+3O 2(g)=2SO 2(g)+2H 2O(g) ΔH 1=-1036kJ/mol ②4H 2S(g)+2SO 2(g)=3S 2(g)+4H 2O(g) ΔH 2=94kJ/mol ③2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g) ΔH 3=-484kJ/mol 根据盖斯定律(①+②)×13-③即得到2H 2S(g)=S 2(g)+2H 2(g)的ΔH 4=(-1036+94)kJ/mol×1 3 +484kJ/mol = 170 kJ/mol ; (2)根据盖斯定律(①+②)×13可得2H 2S(g)+O 2(g)=S 2(g)+2H 2O(g) ΔH =(-1036+94)kJ/mol×1 3 =-314kJ/mol , 因此,克劳斯工艺的总反应是放热反应;根据硫化氢分解的化学方程式可知,高温热分解方法在生成单质硫的同时还有氢气生成。因此,高温热分解方法的优点是:可以获得氢气作燃料;但由于高温分解H 2S 会消耗大量能量,所以其缺点是耗能高。 【命题意图】 以盖斯定律的应用立题,考查热化学方程式反应热的计算、能量变化与ΔH 、活化能的图像问题。要求考生

2022年高考化学模拟题:化学反应中的能量变化及反应机理(详解版)

2022年高考化学模拟题: 化学反应中的能量变化及反应机理(详解版) 1.(2022·重庆市育才中学模拟预测)“世上无难事,九天可揽月”,我国的航空航天事业取得了举世嘱目的成就。碳酰肼类化合物[]()342Mn(L)ClO 是种优良的含能材料,可作为火箭推进剂的组分,其相关反应的能量变化如图所示,已知2ΔH =-299KJ /mol ,则l H /(KJ /mol)∆为 A .1563- B .1389- C .1334- D .1160- 【答案】A 【解析】由盖斯定律可知,△H 1=2△H 2+△H 3—△H 4=2×(—299kJ/mol)+(—1018kJ/mol)—(+87kJ/mol)= —1563kJ/mol ,故选A 。 2.(2022·浙江·温州中学模拟预测)已知)(ROH R Na K =、固体溶于水放热,有关过程能量变化如图 下列说法正确的是 A .反应①1ΔH <0,ΔS<0 B .)()(44ΔH NaOH >ΔH KOH C .)()(66ΔH NaOH >ΔH KOH D .41256ΔH =ΔH +ΔH +ΔH +ΔH 【答案】B 【解析】A .由于液体的混乱度大于固体,反应①ΔS 0>,A 错误; B .4ΔH 表示ROH 破坏离子键的过程,应为钠离子半径小于钾离子,破坏离子键氢氧化钾吸收的能量要多,则)()(44ΔH NaOH >ΔH KOH ,B 正确; C .6ΔH 表示氢氧根离子从气态离子转化为溶液中离子的热量变化,)()(66ΔH NaOH =ΔH KOH ,C 错误; D .由盖斯定律可知41256ΔH =ΔH +ΔH -ΔH -ΔH ,D 错误;

高中化学第六章 化学反应与能量(讲义及答案)含答案解析

高中化学第六章化学反应与能量(讲义及答案)含答案解析 一、选择题 1.一定温度下的恒容密闭容器中,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是A.速率之比ν(A2) :ν(B2) :ν(AB)=1:1:2 B.浓度之比c(A2): c(B2): c(AB)=1:1:2 C.单位时间内生成2n mol AB,同时消耗n mol A2 D.各物质的浓度不再改变 【答案】D 【详解】 A.它们的速率之比虽然等于化学计量数之比,但并不能表示正反应速率和逆反应速率相等,所以A不正确; B.平衡状态下的各组分的浓度之比通常不等于化学计量数之比,只有它们的浓度不持不变状态才是平衡状态,所以B不正确; C. 单位时间内生成2n mol AB,同时消耗n mol A2,只描述了正反应速率,不能表示正反应速率与逆反应速率相等,所以C不正确; D. 各物质的浓度不再改变,说明各组分的百分含量保持不变了,所以是平衡状态。 【点睛】 一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断;一是看正反应速率是否等于逆反应速率,两个速率必须能代表正、逆两个方向,然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比,具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率;二是判断物理量是否为变量,变量不变达平衡。 2.下列反应属于放热反应的是 A.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应 B.能量变化如图所示的反应 C.化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应 D.燃烧反应和中和反应 【答案】D 【分析】 反应物总能量大于生成物总能量,或反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的热量,该反应为放热反应,据此进行分析。 【详解】 A项,氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应,故A不选; B项,生成物的总能量比反应物的总能量大,为吸热反应,故B不选; C项,化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应为吸热反应,故C不选;

专题04 化学反应与能量变化(解析版)

专题04 化学反应与能量变化 重难点索引: 1.放热反应与吸热反应 2.原电池原理及正负极判断 3.电极反应式的书写 1.放热反应: (1)定义:释放热量的化学反应; (2)形成原因:反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量; (3)与化学键的关系:生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量。 2.吸热反应: (1)吸收热量的化学反应; (2)反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量; (3)生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量。 3.常见的放热反应 (1)所有的燃烧反应; (2)活泼金属与酸、与水的反应; (3)酸与碱的和中和反应; (4)铝热反应; (5)绝大多数化合反应。 4.常见的吸热反应: (1)绝大多数分解反应; (2)含弱电解质离子的盐的水解。 例1.(2022·重庆·高一)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图表示()2N g 与()2O g 反应生成()NO g 过程中的能量变化:

下列说法中正确的是( ) A .1mol ()2N g 与1mol ()2O g 反应放出的能量为180kJ B .NO 、2NO 都不属于大气污染物 C .1mol ()2N g 和1mol ()2O g 具有的总能量小于2mol ()NO g 具有的总能量 D .NO 是一种酸性氧化物,能与NaOH 溶液反应生成盐和水 【答案】C 【解析】A .1mol ()2N g 与1mol ()2O g 反应生成2molNO ,断键吸收的能量为(946+498)=1444 kJ ,成键放出的能量为2×632 kJ=1264 kJ ,吸收的能量为180kJ ,故A 错误;B .NO 、2NO 都属于大气污染物,故B 错误;C .氮气和氧气反应吸热,1mol ()2N g 和1mol ()2O g 具有的总能量小于2mol ()NO g 具有的总能量,故C 正确;D .NO 不能与碱反应,NO 不是酸性氧化物,故D 错误;选C 。 例2.(2022·江西赣州·高一期中)已知反应()() ()22H g I g 2HI g +中,每生成2mol HI 时会有akJ 的能量 放出,又知有关化学键键能如下,下列说法正确的是( ) A .21mol H 的能量比2mol HI 的能量高 B .将20.5mol H 与()21mol I g 混合,充分反应后放出的热量为0.5akJ C .H+I HI −−→是吸热变化 D .H -I 键的键能为()-1 0.5a+b+c kJ mol ⋅ 【答案】D 【解析】A .已知反应每生成2mol HI 时会有akJ 的能量放出,说明反应是放热反应,即1molH 2和1molI 2的总能量比2molHI 的能量高,但无法判断21mol H 的能量和2mol HI 的能量大小关系,故A 错误;B .根据

人教版初中高中化学必修二第六章《化学反应与能量》知识点总结(含答案解析)

一、选择题 1.Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为: 2AgCl+ Mg =Mg2++ 2Ag+2Cl-。有关该电池的说法正确的是 A.Mg为电池的正极B.负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl- C.Cl-移向负极D.电流由镁电极经外电路流向正极 2.将过量的等质量的两份锌粉a、b,分别加入相同质量、相同浓度的稀硫酸,同时向a 中加少量CuSO4溶液,图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系,其中正确的是 A.B. C.D. 3.在一定温度下的刚性密闭容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明下述反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态 ①混合气体的压强②混合气体的密度③各气体物质的物质的量浓度④气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量 A.②③⑤B.①②③C.②③④⑤D.①③④⑤ 4.N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应为:N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH,有关化学反应的物质变化过程如图1所示,能量变化过程如图2所示,下列说法正确的是() A.由图1、2可知ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE2-ΔE1 B.反应中加入Pt2O+可使反应的焓变减小 C.由图2可知正反应的活化能小于逆反应的活化能 D.1molN2O和1molCO的总能量小于1molCO2和1molN2的总能量 5.可以将反应Zn+Br2=ZnBr2设计成原电池,下列4个电极反应中,分别表示正极反应和

负极反应的是 ①Br2+2e-=2Br-②2Br--2e-=Br2 ③Zn-2e-=Zn2+④Zn2++2e-=Zn A.②和③B.①和④C.②和④D.①和③6.下列实验方案不能达到相应实验目的的是 实验目的实验方案 A制备CuSO4用稀硫酸、过氧化氢和铜粉反应 B 加快酸性KMnO4与 H2C2O4溶液的反应速率 加入一粒黄豆大的MnSO4固体 C 除去NaC1固体表面的少 量KC1杂质 用饱和NaC1溶液洗涤 D 探究浓度对反应速率的影 响 向盛有同体积、不同浓度NaHSO3溶液的试管中 同时加入同体积、同浓度NaC1O溶液,观察现象 A.A B.B C.C D.D 7.H2S燃料电池应用前景非常广阔,该电池示意图如下。下列说法正确的是 A.电极a是正极 B.O2-由电极a移向电极b C.电极 a 的反应式为:2H2S+2O2--4e-=S2+2H2O D.当通入11.2 L O2,转移电子数2N A 8.下列实验操作能达到实验目的的是 选项实验操作实验目的 A用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,观察现象证明其中含有K+ B 将等浓度等体积的KI溶液和FeCl3溶液混合,充分反 应后滴入KSCN溶液 溶液中存在平衡: 3+-2+ 2 2Fe+2I2Fe+I C用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液CuSO4作反应的催化剂D蒸发铝与稀盐酸反应的溶液制备无水AlCl3

高一化学化学反应与能量变化试题答案及解析

高一化学化学反应与能量变化试题答案及解析 1.已知A、B、C、D均是气体,反应A+B C+D的能量变化如图所示,下列说法正确的是A.当A的正反应速率与C的逆反应速率相同时处于平衡状态 B.当A、B、C、D的浓度相同时,反应处于平衡状态 C.反应物的总键能量低于生成物的总键能 D.该反应是放热反应 【答案】A 【解析】对于一个可逆反应,达到平衡状态,说明正反应速率与逆反应速率相等,各物质的浓度 保持不变。反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应是吸热反应,故答案选A 【考点】考查化学平衡的相关知识点。 2.已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示,下列说法正确的是() A.该反应为放热反应 B.该反应为吸热反应 C.反应物的总能量高于生成物的总能量 D.该反应只有在加热条件下才能进行 【答案】B 【解析】A、根据题给图像知,反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,错误; B、根据题给图像知,反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,正确; C、根 据题给图像知,反应物的总能量低于生成物的总能量,错误;D、某些吸热反应不需要加热也可 以发生,如氢氧化钡晶体和铵盐发生的吸热反应,错误。 【考点】考查化学反应与能量变化。 3.已知化学反应2C(s)+O 2(g) ="==" 2CO(g)、2CO(g)+O 2 (g) ===2CO 2 (g)都是放热反应。据此 判断,下列说法不正确的是(其他条件相同)()。A.12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量 B.56 g CO和32 g O 2所具有的总能量大于88 g CO 2 所具有的总能量 C.12 g C和32 g O 2所具有的总能量大于44 g CO 2 所具有的总能量 D.将一定质量的C燃烧,生成CO 2 比生成CO时放出的热量多 【答案】A 【解析】A.C燃烧产生CO 2 气体是放热反应,:C燃烧产生的产物CO气体放出热量,CO燃烧也是是放热反应,可见物质的燃烧程度不同,放出的热量就不同,不能说12 g C所具有的能量一 定高于28 g CO所具有的能量,错误;B.由于2CO(g)+O 2(g) ===2CO 2 (g)是放热反应,故56 g CO和32 g O 2所具有的总能量大于88 g CO 2 所具有的总能量,正确;C. 2C(s)+O 2 (g) ="==" 2CO(g) 是放热反应, 则12 g C和32 g O 2所具有的总能量大于44 g CO 2 所具有的总能量,正确; D.由于化学反应2C(s)+O 2(g) ="==" 2CO(g)、2CO(g)+O 2 (g) ===2CO 2 (g)都是放热反应,可见,

人教高一化学必修二第六章 化学反应与能量 (讲义及答案)含答案解析

人教高一化学必修二第六章化学反应与能量 (讲义及答案)含答案解析 一、选择题 1.将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积V L。则下列说法正确的是 A.OH-由A端移向B端 B.0<V≤22.4 L时,电池总反应的化学方程式为CH4 +2O2 +KOH=KHCO3 +2H2O C.22.4 L<V≤44.8 L时,负极电极反应为:CH4 +9CO32-+3H2O-8e-=10HCO3- D.V=33.6 L时,溶液中阴离子浓度大小关系为c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-) 【答案】C 【解析】 【分析】 n(KOH)=2mol/L×1L=2mol,可能先后发生反应①CH4+2O2=CO2+2H2O、 ②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3。 【详解】 A、燃料电池中,通入CH4的一端为原电池的负极,通入空气的一端为原电池的正极,在原电池中阴离子向负极移动,OH-由B端移向A端,故A错误; B、当0<V≤22.4L时,0<n(CH4)≤1mol,则0<n(CO2)≤1mol,只发生反应①②,且KOH过量,则电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,故B错误; C、当22.4 L<V≤44.8L,1mol<n(CH4)≤2mol,则1mol<n(CO2)≤2mol,发生反应 ①②③,得到K2CO3和KHCO3溶液,则负极反应式为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-,故C 正确; D、当V=33.6L时,n(CH4)=1.5mol,n(CO2)=1.5mol,则电池总反应式为 3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O,则得到0.5molK2CO3和1molKHCO3的溶液,则c (HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-),故D错误; 故选C。 【点晴】 本题考查了燃料电池的工作原理重要考点,计算要求的综合性较强,本题难度较大。解答本题,要理清思路:燃料电池中,通入燃料的一端为原电池的负极,通入空气的一端为原电池的正极,n(KOH)=2mol/L×1L=2mol,可能先后发生反应①CH4+2O2→CO2+2H2O、 ②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3;根据甲烷的量计算生成的二氧化碳的量,结合反应方程式判断反应产物及发生的反应。 2.下列反应属于放热反应的是

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