1、专项提能特训9化学反应过程与能量变化 1.(2020四川攀枝花统考)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子) 催化水煤气变换反应：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)Ha kJmol1 B.过程可能使用了催化剂，使用催化剂 不可以提高SO2的平衡转化率 C.反应物断键吸收能量之和小于生成物成 键释放能量之和 D.将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出的热 量等于|a| kJ 12345678 3.(2019北京石景山区期末)已知：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.0 kJmol1。 以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁
2、氧化合物循环分解水制H2的过程如下： 过程：2Fe3O4(s)=6FeO(s)O2(g) H313.2 kJmol1 过程： 下列说法不正确的是 A.过程中每消耗232 g Fe3O4转移2 mol电子 B.过程的热化学方程式为3FeO(s)H2O(l)=H2(g)Fe3O4(s)H128.9 kJmol1 C.过程、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 12345678 解析过程中每消耗232 g Fe3O4反应生成 0.5 mol O2，转移0.54 mol2 mol电子，故 A正确； 由盖斯定律可知，总反应 过程反应 得过程反应，3
3、FeO(s)H2O(l)=H2(g)Fe3O4(s)则H571.0 kJ mol1 (313.2 kJmol1) 128.9 kJmol1，故B正确； 过程和过程都是吸热反应，过程是将光能转化为热能，热能转化 为化学能，过程中能量转化的形式还是热能转化为化学能，故C错误； 12345678 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。 12345678 4.HBr被O2氧化依次由如下()、()、()三步反应组成，1 mol HBr(g)被 氧化为Br2(g)放出12.67 kJ热量，其能量与
4、反应过程曲线如图所示。 ()HBr(g)O2(g)=HOOBr(g) ()HOOBr(g)HBr(g)=2HOBr(g) ()HOBr(g)HBr(g)=H2O(g)Br2(g) 下列说法正确的是 A.三步反应均为放热反应 B.步骤()的反应速率最慢 C.HOOBr(g)比HBr(g)和O2(g)稳定 D.热化学方程式为4HBr(g)O2(g)=2H2O(g)2Br2(g)H12.67 kJmol1 12345678 解析放热反应的反应物总能量高于生成物的 总能量，根据图像，第一步反应为吸热反应， A项错误； 步骤()为吸热反应，导致体系温度降低，反 应速率减慢，其余反应为放热反应，反应温度升
5、高，反应速率加快，B 项正确； HOOBr(g)的总能量比HBr(g)和O2(g)的总能量高，能量越高，物质越不 稳定，C项错误； 根据题意，1 mol HBr被氧化为Br2(g)放出12.67 kJ热量，则热化学方程式 为4HBr(g)O2(g)=2H2O(g)2Br2(g)H50.68 kJmol1，D项错误。 12345678 5.(2020威海市高三模拟)我国科学家实现了在铜催化剂条件下将 DMF(CH3)2NCHO转化为三甲胺N(CH3)3。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，下列说法正确的是 A.该历程中最小能垒的化学方程式为 (CH3)2NCH2OH*=(
6、CH3)2NCH2OH* B.该历程中最大能垒(活 化能)为2.16 eV C.该反应的热化学方程 式为(CH3)2NCHO(g) 2H2(g)=N(CH3)3(g)H2O(g)H1.02 eVmol1 D.增大压强或升高温度均能加快反应速率，并增大DMF平衡转化率 12345678 解析从图中可以看出，在正向进行的三个吸热反应中，其能垒分别为： 1.23(2.16)eV0.93 eV、1.55(1.77)eV0.22 eV、1.02 (2.21)eV1.19 eV。从以上分析知，该历程中最小能垒为0.22 eV， 是由(CH3)2NCH2OH*转化为(CH3)2NCH2的反应，化学方程式为
7、(CH3)2NCH2OH* =(CH3)2NCH2OH*，A正确； 该历程中最大能垒(活化能)为1.19 eV，B不正确； 12345678 该反应的总反应是由(CH3)2NCHO(g)转化为N(CH3)3(g)，但1.02 eV为单 个(CH3)2NCHO(g)反应时放出的热量，所以热化学方程式为(CH3)2NCHO(g) 2H2(g)=N(CH3)3(g)H2O(g)H1.02NA eVmol1，C不正确； 增大压强或升高温度均能加快反应速率，但升高温度平衡逆向移动，不 能增大DMF平衡转化率，D不正确。 12345678 6.如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正
8、确 的是 A.卤素单质(X2)与水反应均可生成两种酸 B.用电子式表示MgF2的形成过程： C.热稳定性：MgI2MgBr2MgCl2MgF2 D.由图可知此温度下MgI2(s)与Cl2(g)反应 的热化学方程式为MgI2(s)Cl2(g)= MgCl2(s)I2(g)H277 kJmol1 12345678 解析F2与水反应生成氢氟酸和O2，A项错误； MgF2为离子化合物，其电子式为 ，B项错误； 物质所具有的能量越低，其热稳定性越强， 故热稳定性：MgF2MgCl2MgBr2MgI2， C项错误； 根据题图可写出热化学方程式Mg(s)I2(g) =MgI2(s)H364 kJmol1和M
9、g(s) Cl2(g)=MgCl2(s)H641 kJmol1 ，根据盖斯定律，由得MgI2(s) Cl2(g)=MgCl2(s)I2(g)H277 kJmol1，D项正确。 12345678 7.(2019临安昌化中学模拟)一定条件下，在水溶液中1 mol Cl、 (x1、2、3、4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是 A.这些离子中结合H能力最强的是A B.A、B、C、D、E五种微粒中C最稳定 C.C BD的反应，反应物的总键能 小于生成物的总键能 D.B AD反应的热化学方程式为3ClO(aq) = (aq)2Cl(aq)H116 kJmol1 12345678 解析酸
10、性越弱的酸，阴离子结合氢离子能力越强，次氯酸是最弱的酸， 所以ClO结合氢离子能力最强，即B结合氢离子能力最强，故A错误； A、B、C、D、E中A能量最低，所以A最稳定，故B错误； C BD，根据转移电子守恒得该反应 的离子方程式为 ， H(64 kJmol160 kJmol1)2 100 kJmol176 kJmol1，则该反应 为放热反应，所以反应物的总键能小于生成物的总键能，故C正确； 12345678 根据转移电子守恒得B AD的反应的离子方程式为3ClO= 2Cl，H(64 kJmol120 kJmol1)360 kJmol1 116 kJmol1，所以该热化学方程式为3ClO(aq
11、)= (aq)2Cl (aq)H116 kJmol1，故D正确。 12345678 8.(1)将0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧生成固态三氧 化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，该反应的热化学方程式为_ _。又已知：H2O(g) =H2O(l)H44.0 kJmol1，则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧 生成气态水时放出的热量是_kJ。 3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2 165 kJmol1 B2H6(g) 1 016.5 12345678 解析0.3 mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼 和液态水，放出649.5 kJ的
12、热量，则1 mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中 燃烧生成固态三氧化二硼和液态水，放出2 165 kJ的热量，反应的热化学 方程式为B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2 165 kJmol1。 B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l) H2 165 kJmol1 H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1 根据盖斯定律，由3得B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(g) H2 033 kJmol1，11.2 L(标准状况)即0.5 mol乙硼烷完全燃烧生成 气态水时放出的热量是2 033 kJ0.51 016.5 kJ。 12345678
13、 (2)已知：2NO2(g)=N2O4(g)H10 2NO2(g)=N2O4(l)H20 下列能量变化示意图中，正确的是 (填字母)。A 12345678 解析由题给信息可知，H10，H20，两个反应均为放热反应，所 以反应物的总能量比生成物的总能量高；同种物质气态变成液态会放出 热量，即液态时能量比气态时能量低，则N2O4(l)具有的能量比N2O4(g)具 有的能量低，A符合。 12345678 (3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进 行推算。 已知：C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H257
14、1.6 kJmol1 2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H32 599 kJmol1 根据盖斯定律，计算298 K时由C(石墨，s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应 的焓变(列出简单的计算式)：_ _。 (393.5)4(571.6)(2 599) 12345678 解析已知：C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6 kJmol1 2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H32 599 kJmol1 根据盖斯定律，由(4) 得到反应的热化学方程式为2C(石 墨
15、，s)H2(g)=C2H2(g)H(4H1H2H3) (393.5)4 (571.6)(2 599) kJmol1226.7 kJmol1。 12345678 (4)甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合来制备 甲醇气体(结构简式为CH3OH)。 部分化学键的键能数据如下表： 化学键CCCHHHCOCOHO 键能/kJmol13484134363581 072463 已知CO中的C与O之间为三键连接，则工业制备甲醇的热化学方程式为 。 CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H116 kJmol1 12345678 解析CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)，焓变反应物总键能生成物总键 能，依据题表中提供的化学键的键能计算得H1 072 kJmol12436 kJ mol1(3413 kJmol1358 kJmol1463 kJmol1)116 kJmol1， 则热化学方程式为CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H116 kJmol1。 12345678
