1、一 化学反应的焓变(40分钟 70分)一、选择题(本题包括6小题，每小题6分，共36分)1(2021北京海淀区高二检测)下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是()AAl与盐酸的反应属于放热反应B化学反应总是伴随着能量的变化C当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应向环境放出能量DCO2与C的反应属于放热反应【解析】选D。Al与盐酸反应放出热量，因此反应属于放热反应，A正确；化学反应过程中有化学键的断裂和形成，断键吸热，成键放热，因此化学反应过程中总是伴随着能量的变化，B正确；当反应物的总能量高于生成物的总能量时，多余的能量就会以光和热的形式释放给周围环境，C正确；CO2与C的反应吸收热量
2、，该反应属于吸热反应，D错误。2(2021合肥高二检测)太阳能是理想的能源，通过Zn和ZnO的热化学循环可以利用太阳能，其转化关系如图所示。下列说法中，不正确的是()AZn与H2O或者CO2反应时作还原剂B利用该过程可以降低环境中CO2的含量C利用该过程可以生产氢能源，实现太阳能向化学能的转化D该过程需要不断补充Zn才能持续进行【解析】选D。Zn与H2O或者CO2反应时Zn反应生成ZnO，化合价升高，作还原剂，故A正确；Zn与CO2反应消耗CO2，因此利用该过程可以降低环境中CO2的含量，故B正确；根据图中信息，反应生成氢气，因此利用该过程可以生产氢能源，实现太阳能向化学能的转化，故C正确；根
3、据图中信息，该过程不需要不断补充Zn就能持续进行，故D错误。3下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是()A锌与盐酸的反应属于放热反应B断裂化学键释放能量，形成化学键需要吸收能量C化学反应不仅有新物质生成而且伴随着能量变化D反应物的总能量高于生成物的总能量，反应时向环境释放能量【解析】选B。锌与盐酸的反应为金属与酸的反应，属于放热反应，A正确；断裂化学键吸收能量，形成化学键需要释放能量，B错误；化学反应从微观上分析存在旧键的断裂和新键的形成，故不仅有新物质生成而且伴随着能量变化，C正确；反应物的总能量高于生成物的总能量，反应时高出的能量，以光或热的形式向环境释放能量，D正确。4(2021石家
4、庄二中高二检测)在400 和480 下KClO3热分解会发生不同的变化，1 mol KClO3(s)在400 和480 下热分解的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()A480 时KClO3热分解的产物是KCl和O2B曲线的活化能大于曲线，所以KClO3比KClO4更稳定C若用MnO2作催化剂，KClO3的热分解温度会低于480 D2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H78 kJmol1【解析】选B。温度高时，提供的能量多，则过程是480 时KClO3受热分解的曲线，产物是KCl和O2，故A正确；据图知：氯酸钾的能量高于高氯酸钾的能量，物质能量越低越稳定，与活化能大小无关，故B错误
5、；催化剂降低反应的活化能，若用MnO2作催化剂，KClO3热分解温度低于480，故C正确；根据图示，1 mol KClO3(s)生成1 mol KCl(s)和1.5 mol O2(g)放热(363)kJ39 kJ，所以2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H78 kJmol1，故D正确。5H2和I2在一定条件下能发生反应H2(g)I2(g)2HI(g)Ha kJmol1。已知(a、b、c 均大于零)，下列说法不正确的是()A反应物的总焓高于生成物的总焓B断开1 mol HH键和1 mol II键所需能量小于断开2 mol HI键所需能量C断开2 mol HI键所需能量约为(cba)kJ
6、D向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放出的热量等于2a kJ【解析】选 D。焓变为负，为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量，A 正确；H2(g)I2(g)2HI(g)Ha kJmol10，则断开 1 mol HH键和 1 mol II 键所需能量小于断开 2 mol HI 键所需能量，B 正确；焓变断裂化学键吸收的能量成键释放的能量，若断开 2 mol HI 键所需能量为 x，则bcxa，得到 x(cba)kJ，C 正确；该反应为可逆反应，不能完全转化，所以密闭容器中加入 2 mol H2 和 2 mol I2，充分反应后放出的热量小于 2a kJ，D 错
7、误。6反应N2(g)O2(g)=2NO(g)的能量变化如图所示。已知：断开1mol N2(g)中化学键需吸收946 kJ能量，断开1 mol O2(g)中化学键需吸收498 kJ能量。下列说法正确的是()A上述反应中产物比反应物更稳定B断开1 mol NO(g)中化学键需要吸收812 kJ能量CNO(g)=12 N2(g)12 O2(g)H90 kJmol1D上述反应中反应物化学键中储存的总能量比反应产物化学键中储存的总能量高【解析】选D。A.由图可知，该反应是吸热反应，则2 mol NO的内能大于1 mol N2和1 mol O2，则NO的稳定性小于反应物，故A错误；B.设断开1 mol N
8、O(g)中化学键需要吸收能量为x，由图可知，反应的热化学方程式为N2(g)O2(g)=2NO(g)H180 kJmol1，H180 kJmol1946 kJmol1498 kJmol12x，x632 kJmol1，即断开1 mol NO(g)中化学键需要吸收632 kJ能量，故B错误；C.由图可知，反应的热化学方程式为N2(g)O2(g)=2NO(g)H180 kJmol1，则2NO(g)=N2(g)O2(g)H180 kJmol1，即NO(g)=12 N2(g)12 O2(g)H90 kJmol1，故C错误；D.上述反应为吸热反应，焓变H0，即焓变H反应物的总键能生成物的总键能0，所以该反应
9、中反应物化学键中储存的总能量比反应产物化学键中储存的总能量高，故D正确。二、非选择题(本题包括2小题，共34分)7(14分)(2021东营高二检测)现有两个氢气燃烧生成水的热化学方程式：H2(g)12 O2(g)=H2O(g)Ha kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hb kJmol1请回答下列问题：(1)若2 mol H2完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量_(填“”“”“”或“”)b。(3)已知H2(g)12 O2(g)=H2O(g)H242 kJmol1，且氧气中1 mol化学键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 m
10、ol HH键断裂时吸收的热量为_。【解析】(1)水蒸气转化为液态水是放热过程，故2 mol H2完全燃烧生成水蒸气，放出的热量小于|b|kJ；(2)由于a和b均小于0，且生成液态水时放出的热量大于生成气态水时放出的热量，即2ab；(3)H断裂旧化学键吸收的总能量形成新化学键放出的总能量，设断裂1 mol HH键时吸收的热量为x，即242 kJmol1x kJmol1496 kJmol112 463 kJmol12，解得x436，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收的热量为436 kJ。答案：(1)(3)436 kJ8(20分)(2021广州高二检测)已知下列一组热化学方程式：CH4(g)2O2
11、(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.0 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H482.0 kJmol112 CH3COOH(l)O2(g)=CO2(g)H2O(l)H435.1 kJmol1NH4NO3(s)=NH3(g)HNO3(g)H170.7 kJmol1CH3CH2CH3(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220.0 kJmol1ZnC2O4(s)=2CO2(g)Zn(s)H20.0 kJmol1回答下列问题：(1)上述反应中属于吸热反应的是_(填序号)。(2)上述放热反应中，相同物质的量的非氧气物质参加反应，放出的热量从大到小的顺序是_(用序号
12、表示)。(3)3 mol甲烷与1 mol丙烷的混合气体，在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量是_kJ，该热量用于分解ZnC2O4(s)制备Zn(s)，同时生成CO2气体时，从理论上可制得Zn_g。【解析】(1)吸热反应的焓变为正值，所以和为吸热反应；(2)热化学方程式可分别改写为H2(g)12 O2(g)=H2O(g)H241.0 kJmol1、CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H870.2 kJmol1，所以相同物质的量的可燃物参加反应放出的热量从大到小的顺序为；(3)根据热化学方程式和热化学方程式可知，3 mol甲烷与1 mol丙烷的混合气体完全
13、燃烧放出的热量为3 mol890 kJmol11 mol2 220.0 kJmol14 890.0 kJ；该热量用于分解ZnC2O4(s)制备Zn(s)时生成Zn的物质的量为4 890.0 kJ20.0 kJmol1 244.5 mol，质量为244.5 mol65 gmol115 892.5 g。答案：(1)(2)(3)4 890 15 892.5(20分钟 30分)一、选择题(本题包括2小题，每小题5分，共10分)9(2021南京高二检测)氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是()A已知HF气体溶于水放热，则HF的H10B相同条件下，HCl的H2比HBr的小C相同条件下，HCl的(H3
14、H4)比HI的大D一定条件下，气态原子生成1 mol HX键放出a kJ能量，则该条件下H2a kJmol1【解析】选D。H1代表的是HX气体从溶液中逸出过程的焓变，因为HF气体溶于水放热，则HF气体溶于水的逆过程吸热，即HF的H10，A错误；由于HCl比HBr稳定，所以相同条件下HCl的H2比HBr的大，B错误；(H3H4)代表H(g)H(aq)的焓变，与是HCl的还是HI的H原子无关，C错误；一定条件下，气态原子生成1 mol HX键放出a kJ能量，则断开1 mol HX键形成气态原子吸收a kJ的能量，即H2a kJmol1，D正确。10科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面
15、形成化学键的过程。反应过程的示意图如图所示，下列分析正确的是()ACO和O生成CO2的过程是吸热反应B在该过程中，CO断键形成C和OC状态状态表示CO与O2反应的过程D该过程中所有化合物均为共价化合物【解析】选D。由图可知反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，CO与O在催化剂表面形成CO2，不存在CO的断键过程，以此解答该题。A.由反应过程中的能量变化图可知，CO和O的总能量高于CO2的总能量，因此CO和O生成CO2为放热反应，故A错误；B.由图可知，CO中化学键没有断裂，故B错误；C.状态状态表示CO与O在催化作用下反应生成CO2的过程，故C错误；D.该过程中CO、CO2均为共价化合物，
16、故D正确。二、非选择题(本题包括 1 小题，共 20 分)11(2021西安高二检测)近年来，全国大部分地区被雾霾笼罩，机动车尾气排放是引发雾霾的原因之一。提高空气质量，减少机动车尾气排放成为当务之急。汽车内燃机工作时引发反应：N2(g)O2(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO 的原因之一。已知断裂某些共价键需要的能量如下表：断裂的共价键O=ONNNO 能量/kJmol1495945630(1)机动车内燃机工作时会引发N2和O2的反应，该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应，1 mol O2与1 mol N2的总能量比2 mol NO的总能量_(填“高”或“低”)。(2)N2与O2合成
17、NO的热化学方程式可以表示为12 N2(g)12 O2(g)NO(g)，则H_。(3)NO与CO反应的热化学方程式可以表示2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)Ha kJmol1，但该反应的速率很小，若使用机动车尾气催化转化器，尾气中的NO与CO可以转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后，a将_(填“增大”“减小”或“不变”)。【解析】(1)焓变H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，根据题给数据可知，N2(g)O2(g)2NO(g)的H945 kJmol1495 kJmol12630 kJmol1180 kJmol10，是吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，即1 mol O2与1 mol N2的总能量比2 mol NO的总能量低。(2)根据反应热的大小与物质的量成正比，即与反应的化学计量系数成正比，故12 N2(g)12 O2(g)NO(g)的H12(180 kJmol1)90 kJmol1。(3)催化剂只改变反应速率，不改变反应的反应热，所以2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)Ha kJmol1，使用机动车尾气催化转化器，a不变。答案：(1)吸热 低(2)90 kJmol1(3)不变