1、专项提能特训专项提能特训 11 化学反应过程与能量变化化学反应过程与能量变化 1(2020 辽宁五校联考)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；研究发现在以 Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图 2。下列说法正确的是 ( ) ANH3催化还原 NO 为吸热反应 B过程中 NH3断裂非极性键 C过程中 NO 为氧化剂 ，Fe2 为还原剂 D脱硝的总反应为：4NH3(g)4NO(g)O2(g) 催化剂 4N2(g)6H2O(g) 答案 D 解析 A 项，依据图 1 可知反应物能量高，生成物能量低，为放热反应；B 项，NH3没有非 极性键；C 项，过
2、程中，Fe2 的化合价未变。 2肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200 时在 Cu 表面分解的机理如图 1。已知 200 时： 反应：3N2H4(g)=N2(g)4NH3(g) H132.9 kJ mol 1 反应：N2H4(g)H2(g)=2NH3(g) H241.8 kJ mol 1 下列说法不正确的是( ) A图 1 所示过程是放热反应、是吸热反应 B反应的能量过程示意图如图 2 所示 C断开 3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量大于形成 1 mol N2(g)和 4 mol NH3(g)中的化学 键释放的能量 D200 时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为 N2H
3、4(g)=N2(g)2H2 (g) H 50.7 kJ mol 1 答案 C 解析 图 1 所示过程发生的反应是， 为放热反应， 过程是 NH3(g)的分解， 是吸热反应， A 正确；反应是放热反应，图 2 所示的能量过程示意图正确，B 正确；由于反应为放热 反应，因此断开 3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成 1 mol N2(g)和 4 mol NH3(g)中 的化学键释放的能量，C 错误；根据盖斯定律：2得 N2H4(g)=N2(g)2H2 (g) H 50.7 kJ mol 1, D 正确。 3(2019 临安市昌化中学模拟)一定条件下，在水溶液中 1 mol Cl
4、、ClO x(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 BA、B、C、D、E 五种微粒中 C 最稳定 CCBD 的反应，反应物的总键能小于生成物的总键能 DBAD 反应的热化学方程式为 3ClO (aq)=ClO 3(aq)2Cl (aq) H116 kJ mol1 答案 C 解析 酸性越弱的酸，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 最稳定， 故 B 错误； CBD，根据转移电子守恒得该反应
5、方程式为 2ClO 2=ClO 3ClO ， 反应热(64 kJ mol 160 kJ mol1)2100 kJ mol176 kJ mol1，则该反应为放热，所 以反应物的总键能小于生成物的总键能，故 C 正确；根据转移电子守恒得 BAD 的反应 方程式为 3ClO =ClO 32Cl ， 反应热(64 kJ mol120 kJ mol1)360 kJ mol1 116 kJ mol 1，所以该热化学反应方程式为 3ClO(aq)=ClO 3(aq)2Cl (aq) H116 kJ mol 1，故 D 错误。 4(2020 长春期末)下列示意图表示正确的是( ) A甲图表示 Fe2O3(s)
6、3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H26.7 kJ mol 1 反应的能量变化 B乙图表示碳的燃烧热 C丙图表示实验的环境温度 20 ，将物质的量浓度相等、体积分别为 V1、V2的 H2SO4、 NaOH 溶液混合，测量混合液温度，结果如图(已知 V1V260 mL) D丁图已知稳定性顺序：BAC，某反应由两步反应 ABC 构成，反应过程中的 能量变化曲线如图(E1、E3表示两反应的活化能) 答案 D 解析 A 项，图像表示的物质能量变化为反应物能量高于生成物能量的放热反应，反应 Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g) H26.7 kJ mol 1 为吸热反应，错误；B
7、 项，图像 表示的热化学方程式为 2C(s)O2(g)=2CO(g) H，生成的氧化物不是最稳定的氧化物， 不符合燃烧热概念，错误；C 项，如图，V2为 20 mL 时温度最高，说明此时酸碱已经反应完 毕， 又实验中始终保持V1V260 mL， 所以V1为40 mL， 由酸碱中和关系式： 2NaOHH2SO4， 硫酸和氢氧化钠溶液浓度不同，和题干将物质的量浓度相等、体积分别为 V1、V2的 H2SO4、 NaOH 溶液混合不符合，错误。 5在 25 、101 kPa 下，1 mol 白磷(化学式为 P4)完全燃烧放出的热量和 4 mol 红磷(化学式 为 P)完全燃烧放出的热量关系如图所示：
8、由此判断，下列说法正确的是( ) A由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定 B由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定 C由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定 D由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定 答案 D 解析 由图像知：白磷比红磷能量高，能量越高越不稳定，故红磷比白磷稳定，红磷转化为 白磷时需要吸收能量，属于吸热反应。 6(2020 湖北联考)下列图示与对应的叙述相符的是( ) A图甲中的 H1H2 B图乙表示可逆反应 A(s)3B(g)2C(g) H0 压强对平衡常
9、数 K 的影响 C图丙表示充满 NO2气体的试管，倒置于水槽中，向其中缓慢通入氧气直至试管中全部充 满水，假设溶质不扩散，溶质的物质的量浓度与通入氧气的体积关系 D由图丁可说明烯烃与 H2加成反应是放热反应，虚线表示在有催化剂的条件下进行 答案 C 解析 H1、H2、H3均小于零，且 H1H2H3，H1”“0) 2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g) Hb kJ mol 1(b0) 若用 CO 还原 NO2至 N2，当消耗标准状况下 3.36 L CO 时，放出的热量为 kJ(用含有 a 和 b 的代数式表示)。 答案 (1)8CO2(g)25H2(g)=C8H18(l)16H2O
10、(l) H(25ab) kJ mol 1 (2)CH4(g)2SO2(g)=2S(g)CO2(g)2H2O(g) H352 kJ mol 1 (3)5CO(g)I2O5(s)=5CO2(g)I2(s) H1 377 kJ mol 1 (4)746.5 (5)0.3a0.15b 4 或6a3b 80 解析 (1)已知：H2(g)1 2O2(g)=H2O(l) H1a kJ mol 1，C 8H18(l)25 2 O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H2b kJ mol 1；根据盖 斯定律，由25得 8CO2(g)25H2(g)=C8H18(l)16H2O(l) H25H1H2(25ab)
11、kJ mol 1。 (2)根据图像可知： CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) HEa1Ea2126 kJ mol 1928 kJ mol 1802 kJ mol1； S(g)O2(g)=SO2(g) H577 kJ mol 1；根据盖斯定律可知2 即得到 CH 4(g) 2SO2(g)=CO2(g)2S(g)2H2O(g) H352 kJ mol 1。 (3)依次设反应为、，根据盖斯定律，反应 1 2 5 2 得到 5CO(g) I2O5(s)=5CO2(g)I2(s) H1 377 kJ mol 1。 (4)将反应编号，N2(g)O2(g)=2NO(g) H180.5 kJ mol 1 2C(s)O2(g)=2CO(g) H221.0 kJ mol 1 CO2(g)=C(s)O2(g) H393.5 kJ mol 1 应用盖斯定律，由(2)得反应 2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)的 H 746.5 kJ mol 1。 (5)依次设反应为、 ， 根据盖斯定律2得 4CO(g)2NO2(g)=N2(g)4CO2(g) H (2ab) kJ mol 1，标准状况下 3.36 L CO 的物质的量是 0.15 mol，放出的热量为 2ab0.15 4 kJ。
