1、课练17化学反应中的能量变化狂刷小题夯基础1.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（）A.生成物总能量一定低于反应物总能量B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C.应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D.同温同压下，H2（g）Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的H不同2.下列四幅图示所表示的信息与对应的叙述相符的是（）A.图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，则H2的燃烧热为241.8 kJmol1B.图2表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化C.图3表示一定条件下H2和Cl2生成HCl的反应热与途径无关，则H1H2H3D.图4表
2、示压强对可逆反应2A（g）2B（g）3C（g）D（s）的影响，乙的压强大3.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。如图为N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）过程中的能量变化：下列说法正确的是（）A.1 mol N2（g）和1 mol O2（g）反应放出的能量为180 kJB.1 mol N2（g）和1 mol O2（g）具有的总能量小于2 mol NO（g）具有的总能量C.通常情况下，N2（g）和O2（g）混合能直接生成NO（g）D.NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水4.我国科学家使用双功能催化剂（能吸附不同粒子）
3、催化水煤气变换反应：CO（g）H2O（g）=CO2（g）H2（g）H0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下：下列说法正确的是（）A.图示显示：起始时的2个H2O都参与了反应过程B.过程、过程均为放热过程C.过程只生成了极性共价键 D.使用催化剂降低了水煤气变换反应的H5.化学键的键能是指气态基态原子形成1 mol化学键时所释放的能量，常用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是（）共价键HHFFHFCFCClCIE/（kJmol1）436157568427330218A.CBr键键能的可能范围是218 kJmol1E（CBr）330 kJmol1B.表中最稳定的共价键是HF
4、键 C.H2（g）=2H（g）H436 kJmol1D.H2（g）F2（g）=2HF（g）H25 kJmol16.已知：S（g）O2（g）=SO2（g）H1；S（s）O2（g）=SO2（g）H2；2H2S（g）O2（g）=2S（s）2H2O（l）H32H2S（g）3O2（g）=2SO2（g）2H2O（l）H4；SO2（g）2H2S（g）=3S（s）2H2O（l）H5。下列关于上述反应焓变的判断不正确的是（）A.H1H2B.H3途径D.其他条件相同时，产生相同体积氧气所需的时间：途径途径15.2022上海崇明区一模已知：H2（g）F2（g）=2HF（g）H270 kJmol1，下列说法正确的是（
5、）A.氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应B.1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJC.在相同条件下，1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量D.该反应中的能量变化可用下图来表示综合测评提能力一、选择题1.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（）天然气煤核能石油太阳能生物质能风能氢能A.BC. D2.已知2H2（g）CO（g）=CH3OH（g）为放热反应，对该反应的下列说法正确的是（）A.因该反应为放热反应，故不加热就可发生B.相同条件下，2
6、mol H2（g）的能量或1 mol CO（g）的能量一定高于1 mol CH3OH（g）的能量C.相同条件下，反应物2 mol H2（g）和1 mol CO（g）的总能量一定高于生成物1 mol CH3OH（g）的总能量D.达到平衡时，CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等3.“钙基固硫”是将煤中的硫元素以CaSO4的形式固定脱硫，而煤炭燃烧过程中产生的CO又会发生反应和反应，导致脱硫效率降低。某温度下，反应的速率（v1）大于反应的速率（v2），则下列反应过程能量变化示意图正确的是（）反应：CaSO4（s）CO（g）CaO（s）SO2（g）CO2（g）H1218.4 kJmol1反应：CaSO
7、4（s）4CO（g）CaS（s）4CO2（g）H2175.6 kJmol14.通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是（）太阳光催化分解水制氢：2H2O（l）=2H2（g）O2（g）H1571.6 kJmol1焦炭与水反应制氢：C（s）H2O（g）=CO（g）H2（g）H2131.3 kJmol1甲烷与水反应制氢：CH4（g）H2O（g）=CO（g）3H2（g）H3206.1 kJmol1A.反应中电能转化为化学能B.反应为放热反应C.反应使用催化剂，H3减小D.反应CH4（g）=C（s）2H2（g）的H74.8 kJmol15.已知：1 g C（s）燃烧生成一氧化碳放出9.2 kJ的热
8、量；氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是（）A.碳C（s）的燃烧热H为 110.4 kJmol1B.1 mol CuO分解生成Cu2O放出73 kJ的热量C.反应2Cu2O（s）O2（g）=4CuO（s）的活化能为292 kJmol1D.足量炭粉与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式为C（s）2CuO（s）=Cu2O（s）CO（g）H35.6 kJmol16.已知在25 时：HF（aq）OH（aq）=F（aq）H2O（l）H167.7 kJmol1H（aq）OH（aq）=H2O（l）H257.3 kJmol1Ba2（aq）SO（aq）=BaSO4（s）H30B.在氢氧化钠溶液
9、与盐酸的反应中，盐酸量一定，氢氧化钠溶液量越多，中和热越大C.H257.3 kJmol1是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1 mol H2O和可溶盐的中和热D.稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为H2SO4（aq）Ba（OH）2（aq）=BaSO4（s）2H2O（l）H114.6 kJmol17.中国学者在水煤气变换CO（g）H2O（g）CO2（g）H2（g）H中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂（能吸附不同粒子）催化实现的。反应过程示意图如下：下列说法正确的是（）A.过程、过程均为放热过程B.过程生成了具有极性共价键的H2、CO2C.使用催化剂降低了水
10、煤气变换反应的HD.图示过程中的H2O均参与了反应过程8.2021吉林通化重点高中四检甲醇羰基化反应制备乙酸的转化关系如图所示。下列说法错误的是（）A.总反应方程式为CH3OHCO=CH3COOHB.HI、HCo（CO4）是该转化过程中的催化剂C.物质间转化过程中需要不断补充水D.若总反应放出热量，则断裂化学键吸收总能量小于形成化学键放出总能量二、非选择题9.氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。（1）反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为41，甲烷和水蒸气反应的方程式是。（2）已知反应器中还存在如下反应：.CH
11、4（g）H2O（g）=CO（g）3H2（g）H1.CO（g）H2O（g）=CO2（g）H2（g）H2.CH4（g）=C（s）2H2（g）H3为积炭反应，利用H1和H2计算H3时，还需要利用反应的H。（3）反应物投料比采用n（H2O）n（CH4）41，大于初始反应的化学计量数之比，目的是（填序号）。a.促进CH4转化b.促进CO转化为CO2c.减少积炭生成（4）用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率（填“升高”“降低”或“不变”）。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：。10.将C
12、O2应用于生产清洁燃料甲醇，既能缓解温室效应的影响，又能为能源的制备开辟新的渠道，其合成反应为CO2（g）3H2（g）CH3OH（g）H2O（g）。回答下列问题：（1）如图为CO2平衡转化率和温度、压强的关系，其中压强分别为3.0 MPa、4.0 MPa和5.0 MPa。据图可知，该反应为反应（填“放热”或“吸热”）。设CO2的初始浓度为c0 molL1，根据5.0 MPa时的数据计算该反应的平衡常数K（240 K）（列出计算式即可）。若在4.0 MPa时减小投料比，则CO2的平衡转化率曲线可能位于线的（填“上方”或“下方”）。（2）利用二氧化碳制得的甲醇还可以制取甲胺，其反应原理为CH3OH
13、（g）NH3（g）CH3NH2（g）H2O（g）H。已知该反应中相关化学键的键能数据如下：共价键COHONHCN键能/kJmol1351463393293则该反应的HkJmol1 。（3）已知：CO（g）NO2（g）CO2（g）NO（g）H1226 kJmol1N2（g）2O2（g）2NO2（g） H268 kJmol1N2（g）O2（g）2NO（g） H3183 kJmol1则：2CO（g）2NO（g）2CO2（g）N2（g）HkJmol1。（4）一定温度下，下列措施一定能加快反应CO2（g）3H2（g）CH3OH（g）H2O（g）的速率的是（填选项字母）。A.及时移去甲醇 B改进催化剂C.
14、提高反应物浓度 D增大容器压强（5）甲烷重整可选氧化物NiOAl2O3作为催化剂，工业上常用Ni（NO3）2、Al（NO3）3混合液加入氨水调节pH12（常温），然后将浊液高压恒温放置及煅烧等操作制备该催化剂。加入氨水调节pH12时，c（Ni2）为。已知：KspNi（OH）25101611.CO2加氢可转化为高附加值的CO、CH4、CH3OH等C1产物。该过程可缓解CO2带来的环境压力，同时可变废为宝，带来巨大的经济效益。CO2加氢过程，主要发生的三个竞争反应为：反应：CO2（g）3H2（g）CH3OH（g）H2O（g）H49.01 kJmol1反应：CO2（g）4H2（g）CH4（g）2H2
15、O（g）H165.0 kJmol1反应：CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g）H41.17 kJmol1回答下列问题：（1）由CO、H2合成甲醇的热化学方程式为_。（2）反应为逆水煤气变换反应，简称RWGS。以金属催化剂为例，该反应历程的微观示意和相对能量（eV）变化图如图所示（为催化剂，为C原子，为O原子，o为H原子）历程：历程：历程：历程方框内反应的方程式为CO*=CO*O*（*为催化剂活性位点）。根据图示，其反应热H0（填“”或“”）。反应历程方框内的方程式是_。反应历程中（填“历程”“历程”或“历程”）是RWGS的控速步骤。（3）我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。
16、在反应器中按31通入H2和CO2，分别在0.1 MPa和1 MPa下进行反应。实验中温度对平衡组成C1（CO2、CO、CH4）中的CO和CH4的影响如图所示（该反应条件下甲醇产量极低，因此忽略“反应”）：1MPa时，表示CH4和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是、。M点平衡组成含量高于N点的原因是。当CH4和CO平衡组成为40%时，该温度下反应的平衡常数Kp为。第七单元化学反应与能量课练17化学反应中的能量变化狂刷小题夯基础练基础1C反应物总能量和生成物总能量没有必然的大小关系，A项错误；反应速率的大小与反应热无关，B项错误；反应热与反应的途径无关，所以可利用盖斯定律计算某些难以直接测量的
17、反应焓变，C项正确；反应热与反应的条件无关，只与反应体系的始态和终态有关，则同温同压下，H2（g）Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的H相同，D项错误。2C图1所示反应生成的水呈气态，燃烧热要求可燃物为1 mol，生成的水为液态，A项错误；图2所示反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，所给反应为放热反应，B项错误；依据盖斯定律，反应热与途径无关，只与反应的始态和终态有关，C项正确；注意物质D为固体，所以该反应的正向是气体分子数减小的反应，压强改变时平衡要发生移动，A的体积分数最终一定不相等，D项错误。3B焓变反应物断裂化学键吸收的能量生成物形成化学键放出的能量，反应N2（g）O
18、2（g）=2NO（g）的H946 kJmol1498 kJmol12632 kJmol1180 kJmol1，反应是吸热反应，A项错误；因为H0，所以反应物的总能量小于生成物的总能量，即1 mol N2（g）和1 mol O2（g）具有的总能量小于2 mol NO（g）具有的总能量，B项正确；通常情况下，N2（g）和O2（g）混合不能直接生成NO，C项错误；一氧化氮不能和氢氧化钠溶液反应，不是酸性氧化物，D项错误。4A根据反应过程示意图，起始时的2个H2O分别在过程、过程中发生化学键的断裂，因此起始时的2个H2O都参与了反应过程，A项正确；根据反应过程示意图，过程、都发生了水分子中HO键的断裂
19、，化学键断裂为吸热过程，B项错误；过程中生成了H2，H2中的化学键为非极性共价键，C项错误；催化剂能改变反应的活化能，不能改变反应的H，D项错误。5D由表中键能数据可知，CF键、CCl键、CI键的键能依次减小，则E（CBr）介于E（CCl）和E（CI）之间，其可能范围是218 kJmol1E（CBr）S（s），则等量的S（g）完全燃烧生成SO2（g）放出的热量多，故有H1H4，B错误。根据盖斯定律，由可得，则有H5H3H2，C正确。根据盖斯定律，由32可得，则有2H53H3H4，D正确。7C1 mol C（s）、1 mol H2O（g）变成1 mol C（g）、2 mol H（g）和1 mol
20、 O（g）吸收b kJ热量，1 mol C（g）、2 mol H（g）和1 mol O（g）变成1 mol CO（g）和1 mol H2（g）放出a kJ热量，则有C（s）H2O（g）=CO（g）H2（g）H（ba） kJmol1，A正确；该反应生成物的总能量大于反应物的总能量，是吸热反应，则反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B正确；n mol C（s）和n mol H2O（g）反应生成n mol CO（g）和n mol H2（g）吸收的热量为131.3n kJ，若反应物和生成物的状态改变，则吸收热量的数值不同，C错误；由题图可知，1 mol C（g）、2 mol H（g）、1 m
21、ol O（g）转变成1 mol CO（g）和1 mol H2（g）放出的热量为a kJ，D正确。练高考8B根据热化学方程式可知，该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，C、D错误；升高温度，N2（g）、H2（g）和NH3（g）的能量都升高，升高的能量可以根据比热容计算，反应物N2（g）3H2（g）能量升高值为（29.1328.9）T、生成物2NH3（g）的能量升高值为（235.6）T，则升高温度后，反应物的总能量与生成物的总能量的差值（焓变的绝对值）更大了，A错误，B正确。9B由图像中反应进程可知正反应中活化能大是决速步；逆反应中活化能大，是决速步，A项错误；已知为快速反应，结合反
22、应可知溶液中存在18OH，B项正确；结合反应历程、和可知，18O只存在于乙酸甲酯、乙酸、氢氧根离子、水分子中，不会在甲醇分子中存在，C项错误；图示总反应的焓变反应物的总焓生成物的总焓（反应的活化能反应的活化能）（反应的活化能反应的活化能）反应的活化能反应的活化能，D项错误。10D观察题给能量变化图知，Ea为正反应活化能，Ea为逆反应活化能，A错误；该反应为放热反应，HEaEa ，B错误；所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，C错误；温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应速率加快幅度，使平衡逆向移动，D正确。11DHNC的能量比HCN高，则稳定性较好的是HCN，A项正确；该异构化反应的H
23、59.3 kJmol1，为吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能，B、C项正确；使用催化剂只能改变反应的历程，但是不影响反应的反应热，D项错误。练模拟12BA项，由题图可知Ni和La2O3是该反应的催化剂，正确；B项，H22H为断键的过程，该过程吸热，错误；C项，催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变该反应的总体热效应，正确；D项，根据题图中信息得到该反应的总反应方程式为4H2CO2CH42H2O，正确。13D题述反应式中，H615 kJmol1413 kJmol14463 kJmol12348 kJmol1413 kJmol15463 kJmol1351 kJmol134 kJmol1
24、，D项错误。14C本题考查反应中能量变化、活化能对反应速率的影响等。该反应是放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量；反应是使用了催化剂；由题意可知，反应的速率（v1）小于反应的速率（v2），则反应的活化能大于反应的活化能，A、B、D正确。15C由热化学方程式可知H0，为吸热反应，B错误；催化剂只降低反应的活化能，不影响反应的焓变，C错误；根据盖斯定律，目标反应可由反应获得，H206.1 kJmol1131.3 kJmol174.8 kJmol1，D正确。5D1 g C（s）燃烧生成CO放出9.2 kJ的热量，则1 mol C（s）燃烧生成CO（g）放出的热量为9.2 kJ12110
25、.4 kJ，根据燃烧热的概念可知，碳C（s）的燃烧热H不等于110.4 kJmol1，A错误。由图可得2Cu2O（s）O2（g）=4CuO（s）H292 kJmol1，故1 mol CuO分解生成Cu2O吸收73 kJ热量，B错误。由B项分析可知反应2Cu2O（s）O2（g）=4CuO（s）的反应热为292 kJmol1，无法判断活化能的值，C错误。C（s）燃烧生成CO（g）的热化学方程式为2C（s）O2（g）=2CO（g）H220.8 kJmol1，根据盖斯定律，由可得C（s）2CuO（s）=Cu2O（s）CO（g）的H（220.8 kJmol1）（292 kJmol1）35.6 kJmol
26、1，D正确。6C根据盖斯定律，由可得HF（aq）=H（aq）F（aq），则有H（67.7 kJmol1）（57.3 kJmol1）10.4 kJmol10，A错误。中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，与NaOH、HCl的量无关，B错误。H257.3 kJmol1是强酸和强碱在稀溶液中反应生成可溶性盐和1 mol H2O的中和热，C正确。根据盖斯定律，由2可得H2SO4（aq）Ba（OH）2（aq）=BaSO4（s）2H2O（l），则有H2H2H3114.6 kJmol1H3，D错误。7DA项，过程发生了化学键的断裂，是吸热过程；B项，过程生成的H2中
27、只含有非极性共价键；C项，使用催化剂可以降低化学反应的活化能，不能改变反应的H；D项，分析反应过程示意图知，图示过程中的H2O均参与了反应过程。8C由转化关系图可知整个反应过程中消耗的是CH3OH和CO，生成的是CH3COOH，总反应方程式为CH3OHCO=CH3COOH，A正确。转化过程中CH3OHHI=CH3IH2O，HCo（CO）4CH3I=CH3Co（CO）4HI，HI为催化剂；HCo（CO）4CH3I=CH3Co（CO）4HICH3COCo（CO）4H2O=CH3COOHHCo（CO）4，HCo（CO）4为催化剂，B正确。整个转化过程中消耗H2O的量与生成H2O的量相等，不需要不断补
28、充水，C不正确。断裂化学键吸收的总能量小于形成化学键放出的总能量时反应为放热反应，D正确。9答案：（1）CH42H2O4H2CO2（2）C（s）2H2O（g）=CO2（g）2H2（g）或C（s）CO2（g）=2CO（g）（3）abc（4）降低CaOCO2=CaCO3，CaCO3覆盖在CaO表面，减少了CO2与CaO的接触面积解析：（1）甲烷与水蒸气反应，初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为41，结合得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式：CH42H2O4H2CO2。（2）分析反应、中涉及的物质，根据盖斯定律，由可得：C（s）2H2O（g）=CO2（g）2H2（g）H，则H3可由H1H
29、2H得到，也可由得：C（s）CO2（g）=2CO（g）H，则H3可由H1H2H得到。（3）反应物投料比采用n（H2O）n（CH4）41，大于初始反应的化学计量数之比，使H2O（g）过量，促使反应和正向进行，促进CH4和CO的转化，同时使体系中H2增多，减小反应正向进行程度，从而减少积炭生成，a、b、c正确。（4）由图可知，从t1时开始，CaO消耗率的变化曲线斜率减小，说明单位时间内CaO消耗率降低。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，因为反应CaOCO2=CaCO3生成的CaCO3覆盖在CaO表面，减少了CaO与CO2的接触面积，阻碍CaO与CO2反应。10答案：（1）放热上方（2）12（3
30、）750（4）BC（5）51012 molL1解析：（1）根据图像，随着温度的升高，CO2的转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，推出该反应的正反应是放热反应：反应为气体体积减小的反应，作等温线，增大压强，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，为5.0 MPa下进行的曲线，240 K时CO2的转化率为0.8，则可列三段式为CO2（g）3H2（g）CH3OH（g）H2O（g） c0 3c0 0 0 0.8c0 2.4c0 0.8c0 0.8c0 0.2c0 0.6c0 0.8c0 0.8c0根据化学平衡常数的表达式K；根据上述分析，曲线代表4.0 MPa下进行的曲线
31、，减小投料比，相当于增大H2的量，CO2的量不变，平衡向正反应方向进行，CO2的转化率增大，即CO2的平衡转化曲线可能位于曲线的上方；（2）反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，故H351 kJmol1463 kJmol1393 kJmol13293 kJmol1 393 kJmol12463 kJmol1212 kJmol1；（3）由盖斯定律：22可得：2CO（g）2NO（g）2CO2（g）N2（g）H750 kJmol1，故答案为：750；（4）及时移去甲醇，则生成物的浓度减小，反应速率减慢，故A错误；改进催化剂能加快反应速率，故B正确；提高反应物浓度，反应物浓度增大，则反应速率加快，故
32、C正确；若缩小体积而使容器压强增大，则反应速率加快，若通入惰性气体使容器压强增大，则反应速率不变，故D错误；综上所述，答案为：BC；（5）pH12，c（OH）0.01 molL1，KspNi（OH）251016，c（Ni2） mol/L51012 mol/L。11答案：（1）CO（g）2H2（g）CH3OH（g）H90.18 kJmol1（2）O*H*=OH*历程（3）ad相同温度下，增大压强反应向正方向移动，c（H2O）增大，使得反应向逆反应方向移动，使得CO平衡组分降低2.4解析： （1）反应反应即可得CO、H2合成甲醇的热化学方程式：CO（g）2H2（g）CH3OH（g），计算焓变：H4
33、9.01 kJmol141.17 kJmol190.18 kJmol1。（2）根据图示H0.75 eV0.37 eV0.38 eV0，故答案为：；根据图示，反应历程方框内的方程式是：O*H*=OH*；根据图示，历程的过渡态相对能量最大，即活化能最大，所以历程是RWGS的控速步骤，故答案为：历程；（3）对于反应，升高温度，平衡逆移，CH4、H2O的百分含量减少；对于反应，升高温度，则平衡正移，CO的百分含量增加；增大压强，反应，平衡正移，H2O的百分含量增大，使反应逆移，CO百分含量降低，综上：CH4、CO的变化幅度相对较小，则表示CH4和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是a、d；设起始时n（CO2）5 mol，则n（H2）15 mol，根据图像，当CH4和CO平衡组成为40%时，则CO2平衡组成为20%，所以n（CO）5 mol40%2 mol，n（CH4）5 mol40%2 mol，则反应：CO2（g）4H2（g）CH4（g）2H2O（g）H165.0 kJmol1变化量 2 8 2 4反应：CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g）H41.17 kJmol1变化量 2 2 2 2平衡时：n（CO2）（522） mol1 mol，n（H2）（1582） mol5 mol，n（CO）2 mol，n（H2O）（42）mol6mol，平衡常数K2.4。