1、课练16 化学反应中的能量变化练 1为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想,原理如图所示。下列说法不正确的是()A过程中太阳能转化为化学能B过程中化学能转化为电能C2 mol H2与1 mol O2的能量之和小于2 mol H2O的能量DH2O的分解反应是吸热反应2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
2、断不正确的是()AH1H2BH30,H2 0BH3H1H2CH1H2,H3H2DH2H3H462021浙江卷1月,20已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:共价键HHHO键能/(kJmol1)436463热化学方程式2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H482 kJmol1则2O(g)=O2(g)的H为 ()A428 kJmol1 B428 kJmol1C498 kJmol1 D498 kJmol172021全国甲卷,28(1)二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题:二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)该反应
3、一般认为通过如下步骤来实现:CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)H141 kJmol1CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H290 kJmol1总反应的H_ kJmol1;若反应为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_(填标号),判断的理由是_。82021广东卷,19(节选)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:aCH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H1bCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2cCH4(g)C(s)2H2(g)H3d2CO(g)CO2(
4、g)C(s)H4eCO(g)H2(g)H2O(g)C(s)H5(1)根据盖斯定律,反应a的H1_(写出一个代数式即可)。(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有_。A增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加B移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动C加入反应a的催化剂,可提高CH4的平衡转化率D降低反应温度,反应ae的正、逆反应速率都减小(3)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图1所示。该历程分_步进行,其中,第_步的正反应活化能最大。92021湖南卷,16(1)(2)氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过下面两种方
5、法由氨气得到氢气。方法.氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据化学键NNHHNH键能E/(kJmol1)946436.0390.8在一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题:(1)反应2NH3(g)N2(g)3H2(g)H_kJmol1;(2)已知该反应的S198.9 Jmol1K1,在下列哪些温度下反应能自发进行?_(填标号);A25 B125 C225 D325 练 102022南通一轮关于中和热,下列说法正确的是()A在稀溶液中,任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量均为57.3 kJB测定中和热过程中,实验前用温度计测量NaOH溶液的温度后,立
6、刻测定盐酸的温度CH2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)H2O(l),该反应H57.3 kJ mol1D中和热的测定实验中,可选择50 mL 0.5 molL1稀盐酸和50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液进行实验112022大连质检化学工作者通过密度泛函数理论研究CF3O2(一种自由基,结构可表示为)与NO的反应机理,其三个反应路径与相对能量的关系如图所示,其中TS为过渡态物质,IM为中间体。下列说法正确的是()ACF3O2中每个原子均满足8电子稳定结构B.稳定性:NO2NOOC制约反应路径反应速率的步骤是IM3TS5D反应路径的产物能量最低,反应最易进行1220
7、22连云港一轮CO和H2在一定条件下可合成甲醇,发生反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g),两种反应过程中能量的变化曲线如图中a、b所示,下列说法正确的是()A该反应的活化能为510 kJmol1B题述反应的H91 kJmol1C曲线b对应的反应过程的反应速率:第阶段第阶段D曲线b对应的反应过程使用催化剂后降低了反应的活化能和H132021开封质检氨的催化氧化是工业制硝酸的基础。已知下列热化学方程式:N2(g)3H2(g)2NH3(g)H1;N2(g)O2(g)2NO(g)H2180.5 kJmol1;4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H3a kJmol1。某条件下,合成
8、氨反应的能量变化曲线如图所示,部分化学键的键能数据如表所示。化学键HHO=OHO键能/(kJmol1)436.0497.3462.8下列说法正确的是()A升高温度有利于提高合成氨反应的产率和反应速率B氢气的燃烧热为240.95 kJmol1Ca900.7D向密闭容器中充入4 mol NH3和5 mol O2,充分反应,放出的热量为|a| kJ一、选择题:本题共7小题,每小题只有一个选项符合题意。12021重庆育才中学月考已知中和热的数值是57.3 kJmol1。下列反应物混合时,产生的热量等于57.3 kJ的是()A1 molL1稀盐酸和1 molL1稀NaOH(aq)B.500 mL 2.0
9、 molL1的HCl(aq)和500 mL 2.0 molL1的NaOH(aq)C1 L 1 molL1 HF(aq)和1 L 1 molL1稀氨水D500 mL 2.0 molL1的HCN(aq)和500 mL 2.0 molL1的NaOH(aq)2合成氨原料中的H2可用甲烷在高温条件下与水蒸气反应制得。部分1 mol 物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的H数据如下表:物质H/(kJ mol1)H2(g)285.8CO(g)283.0CH4(g)890.3已知1 mol H2O(g)转化生成1 mol H2O(l)时放出热量44.0 kJ。下列CH4和水蒸气在高温下反应得到H2和CO的热化学方
10、程式正确的是()ACH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H1206.1 kJ mol1BCH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H2206.1 kJ mol1CCH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H3365.5 kJ mol1DCH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H4365.5 kJ mol13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 kJ mol1焦炭与水反应制氢:C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H2131.3 kJ mol1甲烷与水反应制氢:CH4(g)H
11、2O(g)=CO(g)3H2(g)H3206.1 kJ mol1A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 kJ mol14化学反应放出或吸收的能量称为反应热。反应热(H)又因化学反应的分类给予不同的名称。如我们学过的燃烧热(Hc),又如由稳定单质化合生成1 mol 纯物质的热效应称为生成热(Hf),断裂化学键时,所吸收的能量称为键能(Hb)。下面两个图中的数据分别表示水与二氧化碳各1 mol 分解时能量变化的示意图,图中的各数据均以kJ为单位,下列说法正确的是()AH2O(g)的生成热:Hf243 kJ mol1BC
12、O(g)的燃烧热:Hc570 kJ mol1COH键的键能:Hb436 kJ mol1DCO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H42 kJ mol15335 时,在恒容密闭反应器中1.00 mol C10H18(l)催化脱氢的反应过程如下:反应1:C10H18(l)C10H12(l)3H2(g)H1反应2:C10H12(l)C10H8(l)2H2(g)H2测得C10H12和C10H8的产率x1和x2(以物质的量分数计)随时间的变化关系及反应过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是()A.使用催化剂能改变反应历程B更换催化剂后H1、H2也会随之改变C8 h时,反应1、2都未处于平衡状态
13、Dx1显著低于x2,是由于反应2的活化能比反应1的小,反应1生成的C10H12很快转变成C10H86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DCO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)O2(g)H30 kJ mol17工业制氢气的一个重要反应是:CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)。已知在25 时:C(s)O2(g)=CO(g)H1
14、111 kJ mol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H2242 kJ mol1C(s)O2(g)=CO2(g)H3394 kJ mol1下列说法不正确的是()A25 时,CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ mol1B.增大压强,反应的平衡向逆反应方向移动,平衡常数K减小C反应达到平衡时,每生成1 mol CO的同时生成0.5 mol O2D反应断开2 mol H2和1 mol O2中的化学键所吸收的能量比形成4 mol OH键所放出的能量少484 kJ二、选择题:本题共3小题,每小题有一个或两个选项符合题意。8挥发性有机物(VOCs)对环境易造成污染,VOCs催化燃
15、烧处理技术具有净化率高、燃烧温度低、无明火、不会有NOx等二次污染物产生等优点。图甲是VOCs处理过程中固体催化剂的催化原理,图乙是反应过程中的能量变化图。下列叙述不正确的是()A图甲中固体催化剂表面既有化学键断裂,也有化学键形成B图甲中固体催化剂不能提高VOCs的平衡转化率C图乙中曲线使用了固体催化剂,反应活化能降低DVOCs催化氧化过程中所有反应均为放热反应9.氮及其化合物的转化过程如图1所示,其中图2为反应过程中能量变化的曲线图。下列分析合理的是()AN2和H2被吸附在催化剂a表面发生反应B反应的热化学方程式为N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92 kJ mol1C反应中,转移1.
16、25 mol 电子时消耗NH3的体积为5.6 LD催化剂a、b能提高反应速率和平衡转化率10已知:1 mol C(s)燃烧生成CO(g)放出110.4 kJ 热量,Cu2O与O2反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是()AC(s)的燃烧热为110.4 kJ mol1B1 mol CuO分解生成Cu2O吸收73 kJ热量C.反应2Cu2O(s)O2(g)=4CuO(s)的活化能为640 kJ mol1D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 kJ mol1三、非选择题:本题共3小题。11氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。(1
17、)已知:Cl2(g)2NaOH(aq)=NaCl(aq)NaClO(aq)H2O(l)H1101.1 kJ mol13NaClO(aq)=NaClO3(aq)2NaCl(aq)H2112.2 kJ mol1则反应3Cl2(g)6NaOH(aq)=5NaCl(aq)NaClO3(aq)3H2O(l)的H_kJ mol1。(2)几种含氯离子的相对能量如表所示:离子Cl(aq)ClO(aq)ClO(aq)ClO(aq)ClO(aq)相对能量/ (kJmol1)0601016338在上述五种离子中,最稳定的离子是_(填离子符号,下同),最不稳定的离子是_。写出ClO反应生成ClO和Cl的热化学方程式:
18、_。(3)以HCl为原料,用O2氧化制取Cl2,可提高效益,减少污染。反应如下:4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.4 kJ mol1上述反应在同一反应器中,通过控制合适条件,分两步循环进行,可使HCl转化率接近100%。其基本原理如图所示:已知过程的反应为2HCl(g)CuO(s)CuCl2(s)H2O(g)H1120.4 kJ mol1过程反应的热化学方程式为_。过程流出的气体通过稀NaOH溶液(含少量酚酞)进行检测,氯化初期主要为不含HCl的气体,判断氯化结束时溶液的现象为_。12(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反
19、应可表示如下:反应:2NH3(g)CO2(g)NH2COONH4(s)H1反应 :NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)H2O(g) H272.49 kJ mol1总反应:2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)H386.98 kJ mol1则反应的H1_kJ mol1。(2)氢气可将CO2还原为甲烷,反应为CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)。ShyamKattel等结合实验与计算机模拟结果,研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程,前三步历程如图所示,其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面用“”标注,Ts表示过渡态。物质吸附在催化剂表面
20、,形成过渡态的过程会_(填“放出热量”或“吸收热量”);反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为_。(3)已知CO(g)、CH4(g)、CH3CHO(l)的燃烧热分别为283.0 kJ mol1、890.31 kJ mol1、1 167.9 kJ mol1,则乙醛的分解反应CH3CHO(l)CH4(g)CO(g)的H_。13(1)中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应,反应过程如图。催化剂中添加助剂Na、K、Cu(也起催化作用)后可改变反应的选择性。下列说法正确的是_。a第步所发生的反应为CO2H2COH2Ob第步反应的活化能低于第步反应的活
21、化能cFe3(CO)12/ZSM5使CO2加氢合成低碳烯烃的H减小d添加不同助剂后,各反应的平衡常数不变加入助剂K能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是_。(2)复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解制氢气,原理如下:MnFe2O4(s)=MnFe2O(4x)(s)O2(g)H1MnFe2O(4x)(s)xH2O(g)=MnFe2O4(s)xH2(g)H22H2O(g)=2H2(g)O2(g)H3则:H3与H1、H2的关系:H3_。(3)利用H2S代替H2O通过热化学循环可高效制取H2,原理如图所示。 “Bunsen反应”的离子方程式为_。已知键能E(II)152.7 kJ mo
22、l1,E(HH)436.0 kJ mol1,E(HI)298.7 kJ mol1,HI气体分解为碘蒸气和氢气的热化学方程式为_。上述循环过程的总反应方程式为_。课练16化学反应中的能量变化狂刷小题夯基础练基础1C过程在太阳能的作用下水分解为氢气和氧气,太阳能转化为化学能,A项不符合题意;过程为氢氧燃料电池放电过程,化学能转化为电能,B项不符合题意;2H2O2=2H2O为放热反应,因此2 mol H2与1 mol O2的能量之和大于2 mol H2O的能量,C项符合题意;2H2O2=2H2O为放热反应,故H2O的分解反应为吸热反应,D项不符合题意。2B等量的S具有的能量:S(g)S(s),则等量
23、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。3D反应过程中除了H和OH反应放热,BaSO4沉淀的生成也伴随有反应热的变化,即H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热H2(57.3)kJ mol1,故A错误;CH3OH(g)的燃烧热为1 mol 甲醇蒸气燃烧转化为二氧化碳和液态水放出的热量,不能生成氢气,故B错误;H2(g)的燃烧热是285.8 kJ mol1,则2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1,2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H5
24、71.6 kJ mol1,故C错误;由葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ mol1可知,0.5 mol 葡萄糖完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为1 400 kJ,即C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJ mol1,故D正确。4D等质量的红磷能量比白磷低,A中变化应为放热反应,H0。B中,由图可知,红磷和白磷转变成的活化分子的能量相等,则红磷的活化能更高。C中红磷应比白磷稳定。练高考5C比稳定,即(g)H2(g)(g)H10,比稳定,即 (g)2H2(g) (g)H20,即H1H2;比稳定,得 (g) (g)H2(g),H2H3H2,C正确。6D2O(g
25、)=O2(g)的过程形成O=O共价键,是放热过程,其H等于负的O=O共价键的键能,A、C错误;对于热化学方程式2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H482 kJmol1,根据键能与焓变的关系H2E(HH)E(O=O)4E(OH),可计算得E(O=O)482 kJmol14463 kJmol12436 kJmol1498 kJmol1,B错误,D正确。7答案:49AH1为正值,H2和H为负值,反应活化能大于反应的解析:根据盖斯定律可知总反应反应反应,则总反应的HH1H241 kJmol1(90 kJmol1)49 kJmol1。总反应是放热反应,即生成物的总能量比反应物的总能量低,则B项、D项
26、错误;反应为慢反应,则反应的活化能较大,故A项正确。8答案:(1)H3H4(或H2H3H5)(2)AD(3)44解析:(1)由题给反应方程式可知,反应a可由反应cd或反应bce得到,故根据盖斯定律,H1H3H4或H1H2H3H5。(2)增大CO2的浓度,反应a、b的正反应速率增加;增大CH4的浓度,反应a、c的正反应速率增加,A正确。由于C(s)是固体,移去部分C(s),平衡不移动,B错误。催化剂只能改变反应速率,不影响化学平衡移动,则不能提高CH4的平衡转化率,C错误。降低反应温度,正、逆反应速率均减小,D正确。故选AD。(3)由题图1可知,反应分为CH4CH3HCH22HCH3HC4H 4
27、个步骤,其中第4步的正反应活化能最大。9答案:(1)90.8(2)CD解析:(1)H反应物键能总和生成物键能总和,根据热化学方程式以及表格中数据可得H390.8 kJmol132(946 kJmol1436.0 kJmol13)90.8 kJmol1。(2)若反应能自发进行,则GHTS0,代入数据,GHTS90.8103 Jmol1T198.9 Jmol1K1456.5 K,转化成摄氏温度,则t183.5 ,故选C、D。练模拟10D在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成可溶性盐及1 mol H2O(l)时放出的热量均为57.3 kJ,A错误;测定中和热过程中,实验前用温度计测量NaOH溶液的温
28、度后,水洗后擦干,再测定盐酸的温度,B错误;强酸与强碱发生中和反应生成可溶性盐及1 mol H2O(l)时放出的热量为57.3 kJ,而生成硫酸钡沉淀也要放出热量,故0.5 mol H2SO4(aq) 和0.5 mol Ba(OH)2(aq)反应放出的热量大于57.3 kJ,C错误;为了保证盐酸完全被中和,氢氧化钠溶液浓度可略大于盐酸,故中和热的测定实验中,可选择50 mL 0.5 molL1稀盐酸和50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液进行实验,D正确。11CCF3O2是一种自由基,则其中1个氧原子含单电子,则该氧原子周围为7个电子,且不稳定,A项错误。对比反应路径和可知,两个路径均
29、生成CF3O,且路径的产物CF3ONO2比路径的产物CF3ONOO的能量低,故NO2的能量比NOO的低,则稳定性:NO2NOO,B项错误。反应路径中IM3生成TS5的活化能最大,而活化能越大,反应速率越小,反应速率小的反应步骤制约总反应过程的反应速率,C项正确。对比题图中的3个反应路径,反应路径的活化能最低,则反应最容易进行,反应进行的难易程度与产物的能量没有关系,D项错误。12BA项,反应物分子与活化分子的能量差即为该反应的活化能,为419 kJmol1,其逆反应的活化能为510 kJmol1,错误。B项,不了解焓变与活化能的关系而错解。焓变正反应的活化能逆反应的活化能,即H419 kJmo
30、l1510 kJmol191 kJmol1,正确。C项,混淆活化能和反应速率之间的关系而出错。活化能越小反应速率越快,由题图知第阶段的活化能小于第阶段,所以反应速率:第阶段第阶段,错误。D项,催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的H,错误。13C根据题图可知,H1正反应的活化能逆反应的活化能508 kJmol1600 kJmol192 kJmol1,故合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,产率下降,但升高温度能够提高反应速率,A错误。根据题表中的键能数据可得2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H4,H4反应物的总键能生成物的总键能2436.0 kJmol1497.3 kJmol1
31、22462.8 kJmol1481.9 kJmol1,氢气的燃烧热是1 mol氢气完全燃烧生成液态水所释放的热量,气态水变为液态水会释放热量,故氢气的燃烧热应大于240.95 kJmol1,B错误。结合盖斯定律可知322,故H33H42H12H23(481.9 kJmol1)2(92 kJmol1)2180.5 kJmol1900.7 kJmol1,则a900.7,C正确。向密闭容器中充入4 mol NH3和5 mol O2,充分反应,因该反应为可逆反应,反应不能完全进行,故放出的热量应小于|a| kJ,D错误。综合测评提能力1B中和热是指在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1 mol液态水时所
32、放出的热量。A项中未给定溶液体积,无法计算生成水的物质的量,A项错误;500 mL 2.0 molL1的HCl(aq)中溶质的物质的量为1 mol,500 mL 2.0 molL1的NaOH(aq)中溶质的物质的量为1 mol,两者反应生成1 mol液态水,放出的热量为57.3 kJ,B项正确;氟化氢、一水合氨、HCN都是弱电解质,电离时要吸收热量,因此C、D项中物质反应生成1 mol H2O(aq)时,放出的热量少于57.3 kJ,C、D项错误。2A根据已知信息可以写出下列热化学方程式:H2(g)O2(g)=H2O(l)H1285.8 kJ mol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H228
33、3.0 kJ mol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H3890.3 kJ mol1H2O(g)=H2O(l)H444.0 kJ mol1根据盖斯定律,由3可得CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)HH3H4H2H13890.3 kJ mol144.0 kJ mol1283.0 kJ mol1285.8 kJ mol13206.1 kJ mol1。3D反应中是光能转化为化学能,A错误;反应中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 kJ mol1131.3 kJ mol174.8
34、 kJ mol1,D正确。4D表示H2O(g)的生成热的热化学方程式为H2(g)O2(g)=H2O(g)Hf243 kJ mol1,A错误。表示CO(g)的燃烧热的热化学方程式为CO(g)O2(g)=CO2(g)Hc285 kJ mol1,B错误。由图1知OH键的键能Hb(243436247)kJ mol1463 kJ mol1,C错误。由图1得H2(g)O2(g)=H2O(g)H243 kJ mol1,由图2得CO(g)O2(g)=CO2(g)H285 kJ mol1,根据盖斯定律,得CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H42 kJ mol1,D正确。5B使用催化剂,降低了反应的活
35、化能,改变了反应历程,A项正确;使用催化剂,不能改变反应物和生成物的总能量,即不能改变反应的焓变(H),B项错误;8 h之后,C10H8的产率还在增加,说明反应2未达平衡,而C10H8是由C10H12转化而来的,且C10H12的产率几乎保持不变,说明反应1也未达平衡,C项正确;由图像可以看出反应2的活化能低于反应1的活化能,故反应1生成的C10H12快速转化为C10H8,从而使x1显著低于x2,D项正确。6B化学键断裂需要吸收能量,过程中钛氧键断裂会吸收能量,A错误;根据图示,该反应中,光能和热能转化为化学能,B正确;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,C错误
36、;反应物总键能生成物总键能焓变,CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)O2(g)H1 59821 0722496556 (kJ mol1),D错误。7B根据盖斯定律由得CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ mol1,故A正确;平衡常数只与温度有关,增大压强K不变,故B错误;反应每生成1 mol CO的同时生成0.5 mol O2,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故C正确;焓变反应物的键能之和生成物的键能之和,因此反应断开2 mol H2和1 mol O2中的化学键所吸收的能量比形成4 mol OH键所放出的能量少484 kJ,故D正确。8D催化剂表
37、面发生化学反应,反应过程中,既有化学键的断裂,也有化学键的形成,A项正确;催化剂只能改变化学反应速率,不影响化学平衡,故催化剂不能提高反应物的平衡转化率,B项正确;图乙中曲线的活化能比曲线的活化能高,故曲线为使用催化剂的能量变化曲线,C项正确;由图乙可知,使用催化剂后的反应过程中有中间产物生成,其中反应物转化为中间产物的反应中,反应物的总能量比中间产物的总能量低,故该反应为吸热反应,D项错误。9AB由图1可知,N2和H2都被吸附在催化剂a的表面上发生反应,A正确;由图2知反应的热化学方程式中,H(508600)kJ mol192 kJ mol1,B正确;由图1知,反应是NH3被O2氧化为NO的
38、过程,发生反应4NH35O24NO6H2O,计算知,转移1.25 mol 电子时,消耗标准状况下NH3的体积为5.6 L,C错误;催化剂只能改变化学反应速率,不能提高反应的平衡转化率,D错误。10BDC(s)的燃烧热是指1 mol C(s)完全燃烧生成稳定氧化物CO2(g)放出的热量,故C(s)的燃烧热不是110.4 kJ mol1,A错误。2 mol Cu2O(s)和1 mol O2(g)反应生成4 mol CuO(s)放出的热量为(640348)kJ292 kJ,则1 mol CuO分解生成Cu2O吸收73 kJ热量,B正确。由图可知,反应2Cu2O(s)O2(g)=4CuO(s)的活化能
39、为348 kJ mol1,C错误。1 mol C(s)燃烧生成CO(g)放出110.4 kJ热量,则有C(s)O2(g)=CO(g)H110.4 kJ mol1;由图可得Cu2O(s)O2(g)=2CuO(s)H146 kJ mol1;根据盖斯定律,由可得:C(s)2CuO(s)=Cu2O(s)CO(g),则有H(110.4 kJ mol1)(146 kJ mol1)35.6 kJ mol1,D正确。11答案:(1)415.5(2)ClClO4ClO(aq)=3ClO(aq)Cl(aq)H138 kJ mol1(3)2CuCl2(s)O2(g)=2CuO(s)2Cl2(g)H2125.4 kJ
40、 mol1溶液由红色变为无色(或溶液红色变浅)解析:(1)分析题给热化学方程式,根据盖斯定律,由3可得3Cl2(g)6NaOH(aq)=5NaCl(aq)NaClO3(aq)3H2O(l),则有H3H1H2(101.1 kJ mol1)3(112.2 kJ mol1)415.5 kJ mol1。(2)物质具有的能量越高,其稳定性越弱,故最稳定的离子是Cl,最不稳定的离子是ClO。由ClO生成ClO和Cl的反应为4ClO(aq)=3ClO(aq)Cl(aq),该反应的H338 kJ mol1463 kJ mol1138 kJ mol1。(3)由图可知,过程(氧化)发生的反应为2CuCl2(s)O
41、2(g)=2CuO(s)2Cl2(g)。将题给O2氧化HCl的热化学方程式编号为,将过程反应的热化学方程式编号为,其H记为H2,根据盖斯定律,由2可得2CuCl2(s)O2(g)=2CuO(s)2Cl2(g),则有H2(115.4 kJ mol1)(120.4 kJ mol1)2125.4 kJ mol1。氯化初期主要为不含HCl的气体,则初期溶液呈红色,氯化结束时,HCl与NaOH溶液发生中和反应,溶液褪色。12答案:(1)159.47(2)吸收热量OHH=H2O(g)(3)5.41 kJ mol1解析:(1)根据盖斯定律,得总反应:2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(s)H2O(g
42、)H386.98 kJ mol1,所以H186.98 kJ mol172.49 kJ mol1159.47 kJ mol1。(2)根据图像可知,吸附态的能量小于过渡态,所以物质吸附在催化剂表面,形成过渡态的过程会吸收热量;活化能最小的过程是COOHH3H2(g)生成CO3H2(g)H2O(g),反应方程式是OHH=H2O(g)。(3)已知CO(g)、CH4(g)、CH3CHO(l)的燃烧热分别为283.0 kJ mol1、890.31 kJ mol1、1 167.9 kJ mol1,分别写出燃烧热的热化学方程式,再用第3个的热化学方程式减去第1个和第2个的热化学方程式,则乙醛的分解反应CH3C
43、HO(l)CH4(g)CO(g)的H1 167.9 kJ mol1(283.0 kJ mol1)(890.31 kJ mol1)5.41 kJ mol1。13答案:(1)ad加入助剂K也起催化作用,降低反应活化能,加快生成乙烯的速率,提高了乙烯的产量(2) (3)SO2I22H2O=4H2ISO2HI(g)I2(g)H2(g)H8.7 kJ mol18H2S8H2S8解析:(1)由题干信息“催化CO2加氢合成低碳烯烃反应”结合图示可知第步反应为CO2被H2还原为CO,a项正确;第步为慢反应,其活化能比作为快反应的第步反应的活化能大,b项错误;Fe3(CO)12/ZSM5是CO2加氢合成低碳烯烃
44、反应的催化剂,催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应的焓变,c项错误;添加的助剂也起催化作用,催化作用不能改变化学平衡常数,d项正确。加入助剂K的作用是降低生成乙烯反应的活化能,加快化学反应速率。(2)根据盖斯定律,可得化学方程式,故H3。(3)由图可知,“Bunsen反应”的反应物为SO2、I2、H2O,生成物为HI和H2SO4,离子方程式为SO2I22H2O=4HSO2I。H反应物总键能生成物总键能,故该反应的热化学方程式为2HI(g)I2(g)H2(g)H(298.72152.7436.0)kJ mol18.7 kJ mol1。由图可知,反应物H2S最终转化成了H2和S8,则循环过程的总反应为8H2S8H2S8。