預測09 化學反應中的能量變化專題(解析版)-2021年高考化學三輪沖刺過關

預測09化學反應中的能量變化專題

高考預測

概率預測☆☆☆☆☆

題型預測選擇題☆☆簡答題☆☆☆☆☆

①考查反應中的能量變化①熱化學方程式的書寫

②反應熱的比較②運用蓋斯定律進行有關反應熠變

考向預測

③蓋斯定律的運用的簡單計算

④與圖像相結合，分析反應的能量變化

應試必備

新課標明確了焙變與反應熱的關系，運用蓋斯定律進行有關反應焰變的簡單計算，此類試題是

高考的必出題型。從近兒年高考題來看，在基本理論的大題中，必有一小題考查焙變計算或通過熱

化學方程式書寫的形式考查蓋斯定律，重點考查學生靈活運用知識、接受新知識的能力。學習中應

以“熱化學方程式''為突破口，通過對熱化學方程式的書寫及正誤判斷充分理解其含義，同時觸類旁

通，不斷掌握反應熱的計算技巧，學會應用蓋斯定律。

，知識必備

1.對吸、放熱反應的理解

類型'比較放熱反應吸熱反應

定義放出熱量的化學反應吸收熱量的化學反應

比

反應物的總能量高于生成物的總能量反應物的總能量低于生成物的總能量

較

宏觀能量t反應物能叫_____制物

慨為“‘

角度圖

)i焉>0

示

0顏過程。反應過程

微觀比反應物中化學鍵斷裂所吸收的總能量小于生反應物中化學鍵斷裂所吸收的總能量大

角度較成物中化學鍵形成所釋放的總能量于生成物中化學鍵形成所釋放的總能量

2.標準燃燒熱

(1)概念：在101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時的反應熱。標準燃燒熱的單

位一般用kJmol1表示。

標準燃燒熱的限定詞有恒壓(101kPa時)、可燃物的物質的量(1mol)、完全燃燒、穩(wěn)定的氧化物

等，其中的“完全燃燒”，是指物質中下列元素完全轉變成對應的氧化物：C^CO2(g),HTHZO⑴，

S—S02(g)等。

(2)表示的意義：例如：C的標準燃燒熱為393.5kJ-moL,表示在101kPa時;1molC完全燃燒

生成CO2氣體時放出393.5kJ的熱量。

(3)書寫熱化學方程式：標準燃燒熱是以1mol物質完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書

寫它的熱化學方程式時，應以燃燒1mol物質為標準來配平其余物質的化學計量數(shù)。例如：C8H似1)

25

1

+yO2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)AH=-5518kJ-mol,BPC8H第的標準燃燒熱AH為一5518kJmol

-1

(4)標準燃燒熱的計算：可燃物完全燃燒放出的熱量的計算方法為。放=〃(可燃物式中:

。族為可燃物燃燒反應放出的熱量；〃為可燃物的物質的量；為可燃物的標準燃燒熱。

3.中和熱

(1)概念：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成Imol液態(tài)H?。時的反應熱。

(2)注意兒個限定詞：①稀溶液；②產物是1mol液態(tài)HzO;③用熱化學方程式可表示為OH(aq)

+

+H(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ-moL。

(3)中和熱的測定

+-C-（伏-f始）

①測定原理：NH

n

c=4.18J-gT「CT=4.18xlO-3kJ-gTJCT；〃為生成H2O的物質的量。

②裝置如圖

4.熱化學方程式

(1)概念：表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式。

(2)意義：表明了化學反應中的物質變化和能量變化。

1

例如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△”=一571.6kJ-rnol：表示在25°C、101kPa條件下，2mol

4篦)和1molO2(g)完全反應生成2molH2O(1),放出571.6kJ的熱量。

(3)熱化學方程式的書寫

:二高為耗美:一i號的虹牛的正事為模與'：

廠三^親去：而二m焉棕麗楊版的泰集萩君)

0,

標兩反應的前度和壓強'(")[；<--'；

三標條祥一kPa-25tN

可不標注)；

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茬芳程式后寫出NH.'笄展?癡信總注明XH

面標A力-j

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—6

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5.蓋斯定律

(1)內容：對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的。即：化學

反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。

(2)計算模式

甲—————?乙

丙

AH=AH,+AH,

(3)主要應用：計算某些難以直接測量的反應熱。

(4)注意事項：應用蓋斯定律進行簡單計算，關鍵在于設計反應途徑。

①當反應式乘以或除以某數(shù)時，△”也應乘以或除以某數(shù)。

②熱化學方程式加減運算以及比較反應熱的大小時，都要帶“十”“一”號計算、比較，即把

看作一個整體進行分析判斷。

③在設計的反應途徑中常會遇到同一物質固、液、氣三態(tài)的相互轉化，狀態(tài)由固一液一氣變化

時，會吸熱；反之會放熱。

④當設計的反應逆向進行時，其△”與正反應的△，數(shù)值相等，符號相反。

一技法必備

“五步”解決有關蓋斯定律的計算問題

II—根據待求解的熱化學方程式中的反應物和生成

手」一物找;11可川的已知熱化學方程式。

二L」一①根據待求解的熱化學方程式調整可JII熱化學方

號蝴二程式的方向.同時調整△II的符號。

匚②根據待求解的熱化學方程式將調整好的熱

I化學方程式進行化簡或擴大相應的倍數(shù)

|加和|一將調整好的熱化學方程式和△FI進行加和

ri△H隨熱化學方程式的調整而相應進行加、減、

求焙一工…-公

|乘、除運算。

而］一檢查得出的熱化學方程式是否正確

可概括為：找目標一＞看來源一＞變方向一＞調系數(shù)一＞相疊加一＞得答案。

真題回顧

1.（2020?浙江1月選考）下列說法不正確的是（）

A.天然氣的主要成分甲烷是高效，較潔凈的燃料

B.石油的分儲、煤的氣化和液化都是物理變化

C.石油的裂化主要是為了得到更多的輕質油

D.廚余垃圾中蘊藏著豐富的生物質能

【答案】B

【解析】A項，天然氣的主要成分為甲烷，燃燒生成二氧化碳和水，是較清潔的燃料，故A正

確；B項，煤的氣化和液化均為化學變化，故B錯誤；C項，石油裂化使大分子轉化為小分子，提

高輕質燃料的產量，則石油裂化的主要目的是為了得到輕質油，故C正確：D項，廚余垃圾中蘊藏

著以生物質為載體的能量，故D正確；故選B。

2.（2020?浙江1月選考）在一定溫度下，某反應達到了化學平衡，其反應過程對應的能量變化如

圖。下列說法正確的是（）

A.Ea為逆反應活化能，E：為正反應活化能

B.該反應為放熱反應，AH=Ea-Ea

C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量

D.溫度升高，逆反應速率加快幅度大于正反應加快幅度，使平衡逆移

【答案】D

【解析】A項，由圖可知，Ea為正反應活化能，E；為逆反應活化能，故A錯誤；B項，由圖可

知，反應物的總能量大于生成物的總能量，該反應為放熱反應，反應熱故B錯誤；

C項，在相同溫度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，稱為活化

分子，則所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，故C錯誤；D項，該反應為放熱反應，

逆反應速率加快幅度大于正反應加快幅度，使平衡向吸熱的逆反應方向移動，故D正確；故選D。

3.（2020?浙江7月選考）關于下列△”的判斷正確的是（）

+

CO3"(aq)+H(aq)=HCO3(aq)A/7t

COhaq)+H2O(l)HCOKaq)+OJT(aq)\H2

+

OH-(aq)+H(aq)=H2O(l)

OH-(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COO"(aq)+H2O(1)AW4

A.A//1<02VoB.C.△43coAH4>0D.AH3>A//4

【答案】B

【解析】碳酸氫根的電離屬于吸熱過程，則COCaq）+H+（aq尸HC（X（aq）為放熱反應，所以△〃<（）;

COr（aq）+H2O（l）HCO3（aq）+OIT（aq）為碳酸根的水解離子方程式,CO^的水解反應為吸熱反應,

所以△”2>0；0田的）+1網）=比0⑴表示強酸和強堿的中和反應，為放熱反應，所以△〃3<0；醋酸與

強堿的中和反應為放熱反應，所以△”4<0;但由于醋酸是弱酸，電離過程中會吸收部分熱量，所以

醋酸與強堿反應過程放出的熱量小于強酸和強堿反應放出的熱量，則△">△/綜上所述，只有

△“卜△為正確，故選B。

4.（2021?浙江1月選考）已知共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表：

共價鍵H-HH-0

鍵能/(kJmo『)436463

熱化學方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)\H=-482kJ-mor'

則2O(g)=O2(g)的△”為()

A.428kJ-mof1B.-428kJ-mol_1C.498kJ-mol'1D.-498kJ-mol-1

【答案】D

【解析】反應的△，=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2x436kJ/mol+(O-O)-4x463kJ/moL解得

0-0鍵的鍵能為498kJ/mol,2個氯原子結合生成氧氣的過程需要釋放能量，因此20(g)=0?(g)的

△4=-498kJ/mol。

5.(2020?天津卷)理論研究表明，在lOlkPa和298K下，HCN(g)HNC(g)異構化反應過程

的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()

O

U

-

3

、

曲

瑞

X.」

五

A.HCN比HNC穩(wěn)定

B.該異構化反應的AH=+59.3kJ-mol'1

C.正反應的活化能大于逆反應的活化能

D.使用催化劑，可以改變反應的反應熱

【答案】D

【解析】A項，根據圖中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根據能量越低越穩(wěn)定，因此HCN

比HNC穩(wěn)定，故A正確；B項，根據焙變等于生成物總能量減去反應物總能量，因此該異構化反

應的AH=+59.3kJmo『-0=+59.3kJ-mo「，故B正確；C項，根據圖中信息得出該反應是吸熱反應,

因此正反應的活化能大于逆反應的活化能，故C正確；D項，使用催化劑，不能改變反應的反應熱，

只改變反應路徑，反應熱只與反應物和生成物的總能量有關，故D錯誤。故選D。

6.(2020?北京卷)依據圖示關系，下列說法不正確的是()

A//|--393.5U/mol

A.石墨燃燒是放熱反應

B.ImolC（石墨）和ImolCO分別在足量。2中燃燒，全部轉化為CO?，前者放熱多

C.C（石墨）+CO2（g尸2co（g）AH=AH「AH2

D.化學反應的△〃，只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，與反應途徑無關

【答案】C

【詳解】A.所有的燃燒都是放熱反應，根據圖示，C（石墨）+O2（g）=CO2（g）AM=-393.5kJ/moL

AHi<0,則石墨燃燒是放熱反應，故A正確；B.根據圖示,C（石墨）+O2（g）=CO2（g）AHi=-393.5kJ/mol,

CO（g）+O2（g）=CO2（g）A/72=-283.0kJ/mol,根據反應可知都是放熱反應，ImolC（石墨）和ImolCO分

別在足量。2中燃燒，全部轉化為CO2，ImolC（石墨）放熱多，故B正確；C.根據B項分析，①C（石

墨）+O2（g）=CO2（g）AW,=-393.5kJ/mol,?CO（g）+102（g）=CO2（g）AA/2=-283.0kJ/mol,根據蓋斯定律①-

②x2可得：C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）AH=A%2A”2,故C錯誤；D.根據蓋斯定律可知，化學反應

的焰變只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，與反應途徑無關，故D正確；故選C。

7.（2020?新課標II卷）據文獻報道：Fe（C0）5催化某反應的一種反應機理如下圖所示。下列敘述

錯誤的是（）

OH-

A.OH參與了該催化循環(huán)B.該反應可產生清潔燃料H2

C.該反應可消耗溫室氣體CO?D.該催化循環(huán)中Fe的成鍵數(shù)目發(fā)生變化

【答案】c

【解析】題干中明確指出，鐵配合物Fe（C0）5充當催化劑的作用。機理圖中，凡是出現(xiàn)在歷程

中，進去的箭頭表示反應物，出來的箭頭表示生成物，既有進去又有出來的箭頭表示為催化劑或反

應條件，其余可以看成為中間物種。由題干中提供的反應機理圖可知，鐵配合物Fe（CO?在整個反

應歷程中成鍵數(shù)目，配體種類等均發(fā)生了變化：并且也可以觀察出，反應過程中所需的反應物除CO

外還需要H2O,最終產物是CO?和H?,同時參與反應的還有OH,故OH一也可以看成是另一個催化

劑或反應條件。A項，從反應機理圖中可知，0H■有進入的箭頭也有出去的箭頭，說明0H參與了該

催化循環(huán)，故A項正確；B項，從反應機理圖中可知，該反應的反應物為CO和HzO,產物為H?

和CO2,Fe（CO）5作為整個反應的催化劑，而0H.僅僅在個別步驟中輔助催化劑完成反應，說明該反

應方程式為CO+HQFeCCO）5cO,+H,,故有清潔燃料H2生成，故B項正確；C項，由B項分析可

知，該反應不是消耗溫室氣體CO2,反而是生成了溫室氣體C02,故C項不正確；D項，從反應機

理圖中可知，F(xiàn)e的成鍵數(shù)目和成鍵微粒在該循環(huán)過程中均發(fā)生了變化，故D項正確；故選C。

1

8.（2021?浙江1月選考）在298.15KJ00kPa條件下，N?（g）+3氏（g）=2NH3（g）AH=-92.4kJ-mol-,

N2（g）、比值）和NEWg）的比熱容分別為29.1、28.9和35.6JKLmo『。一定壓強下，1mol反應中，

反應物［N2（g）+3H2（g）］、生成物［2NH3（g）］的能量隨溫度T的變化示意圖合理的是（）

【答案】B

【解析】該反應為放熱反應，反應物的總能量大于生成物的總能量，根據題目中給出的反應物

與生成物的比熱容可知，升高溫度反應物能量升高較快，反應結束后反應放出的熱量也會增大，比

較4個圖像B符合題意，故選B。

名校預測

1.(2021.浙江寧波市.高三其他模擬)已知在25℃、l.Olxlkpa下，Imol氫氣在氧氣中燃燒生成

氣態(tài)水的能量變化如下圖所示，已知：2H2(g)+C＞2(g)=2H2O(g)△//=-490kJmor',下列有關說法正

確的是()

%(g)

1/2O2(g)

JJ

甲

A.比0分解為H2與。2時放出熱量

B.乙一丙的過程中若生成液態(tài)水，釋放的能量將小于930kJ

C.甲、乙、丙中物質所具有的總能量大小關系為甲＞乙＞丙

l

D.O2(g)=2O(g)△H=+498kJmor

【答案】D

【解析】A項，氫氣和氧氣反應生成氣態(tài)水的△H=-490kJ-mol“，反應放熱，所以水分解吸熱,

選項A錯誤；B項，水蒸氣變成液態(tài)水會放熱，乙一丙的過程中若生成液態(tài)水，釋放的能量將大于

930kJ,選項B錯誤；C項，斷鍵吸收能量，成鍵釋放能量，甲、乙、丙中物質所具有的總能量大

小關系為乙＞甲＞丙，C錯誤；D項，已知：①2H2(g)+C)2(g)=2H2O(g)AW=-490kJ-mor',②

l

2H(g)+O(g)=H2O(g)△/7=-930kJmor,③H?(g)=2H(g)△H=+436kJ-mo-，根據蓋斯定律，反

應O2(g)=2O(g)△H=+2akJ-moU,436+a-930=-490xl,解得a=249,故O?(g)=2O(g)

△”=+498kJ-mol”,D正確；故選D。

2.(2021?福建福州市高三畢業(yè)班質量檢測)反應2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ-mol-1過

程中的能量變化關系如圖。下列說法錯誤的是()

能，,4H+2O

量

2H2(g)+O2?、，

2H2O?(

2H2O(1)

反應過3

A.AW,>A/72

B.△M+A42+A，3=A44=-571.6kJ-mol-1

C.2mol水蒸氣轉化為液態(tài)水能夠釋放出的能量為|A“3lkJ

D.若將上述反應設計成原電池，則當氫失4moi電子時能夠產生571.6kJ的電能

【答案】D

【解析】A項，由題中圖示可知，|A//2|>|A//il，由于該反應為放熱反應，△，為負值，則AH

>△”2,故A正確;B項，由題中圖示可知，圖中為各個中間反應的能量變化，由2H2(g)+C)2(g)=2H2O(l)

△H=-571.6kJ-mo『可知，根據蓋斯定律,kJ-mol-1,故B正確；C項，由

題中圖示可知，比0(短轉化為H2O⑴的過程中，能量降低，即2moi水蒸氣轉化為液態(tài)水能夠釋放

出的能量為公外同，故C正確；D項，該反應放出的熱量不會被全部利用，會有一部分損失，故D

錯誤；故選D。

3.(2021?浙江省高三聯(lián)考)已知完全分解ImolHzCh放出熱量為98kJ,在含有少量「的溶液中H2O2

分解的機理為

反應I:402網)+1一(叫)IO(aq)+H2O(l)出

反應】I：H2O2(aq)+IO(aq)O2(g)+r(aq)+H2O(l)△為

在一定溫度下，其反應過程能量變化如圖所示，下列有關該反應的說法不正確的是()

A.反應n高溫下能自發(fā)進行

B.代。2分解產生氧氣的速率是由反應決定的

c.r、10.都是催化劑

l

D.△/71+A//2=-196kJ?mor

【答案】C

【解析】A項，根據能量變化圖可知反應n為吸熱反應，即△”2>o,又因為該反應的△$>(),

故反應n高溫下能自發(fā)進行，A正確；B項，反應1的活化能高，反應速率慢，故H2O2分解產生氧

氣的速率由反應I決定，B正確；C項，根據反應過程可知，「是反應的催化劑，而10一是中間產物，

C錯誤；D項，1molH2C)2完全分解放出熱量98kJ,反應I、II相加即得△“^△H2=-196kJ?mo『，D

正確；故選C。

4.(2021.衡水中學高三質檢)煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2,嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一

定的脫硫技術可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產生

的CO又會與CaSCU發(fā)生化學反應，降低了脫硫效率。相關反應的熱化學方程式如下：

CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)AHi=218.4kJ-mol」(反應I)

CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)AH2=-175.6kJ?mol"(反應H)

假設某溫度下，反應1的速率(vi)大于反應H的速率(V2),則下列反應過程能量變化示意圖正確

的是()

【答案】C

【解析】相同溫度下，因兩個反應的反應物完全相同，反應速率越大，則反應的活化能越小，

因此反應I的活化能小于反應II的活化能；反應I的AH>0,生成物的能量高于反應物的能量，反

應H的AHV0,生成物的能量低于反應物的能量，C項正確；故選C。

5.(2021?浙江高三專題練習)1,3-丁二烯在環(huán)己烷溶液中與浪發(fā)生加成反應時，會生成兩種產

物M和N(不考慮立體異構)，其反應機理如圖1所示；室溫下，M可以緩慢轉化為N,能量變化如

圖2所示。下列關于該過程的敘述正確的是()

能量/kJ?mo「

A.室溫下，M的穩(wěn)定性強于N

Br

AH=(E2-Ei)kJ*mol-1

Br

C.N存在順反異構體

D.有機物M的核磁共振氫譜中有四組峰，峰面積之比為2：1：2：2

【答案】C

【解析】A項，能量越低，物質越穩(wěn)定，由圖2可看出，N的能量低丁-M的，故穩(wěn)定性N強于

M,A錯誤；B項，該反應為放熱反應，AH二生成物的總能量-反應物的總能量，即AH=(E「

BrBr

???「:該反應的熱化學方程式為：一

E?)kJmol"=-(E2Ei)kJmo(aq)(aq)

BrBr

AH:-(E2E)kJ?mo「，B錯誤；C項，N中碳碳雙鍵連接兩種不同基團，存在順反異構，順式:

，反式:，C正確；D項，有機物M結構簡式:

CcC

H—I

^B核磁共振氫譜中有四組峰，峰面積之比為2：I：1：2,D錯誤；故選C。

6.(2021?全國高三專題練習)氯胺是由氯氣遇到氨氣反應生成的一類化合物，是常用的飲用水二

級消毒劑，主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2CI、NHCk和NCb)。已知部分化學鍵的鍵能和化

學反應的能量變化如表和圖所示。下列說法中正確的是()

化學鍵N—HN—ClH—Cl

鍵能(kJ/mol)391.3X431.8

能量，

巾間狀杳N(g)+3H(g)+2Cl(g)

?'

!；AH2

1zlffi=1416.9kJmol1；

生成物I▼

總能量?iNH2Ci(g)-HCl(g)

反應物

總能量NH3(g)+Cl2(g)

反應過程

A.表中的x=19L2

B.反應過程中的"1405.6kJ-mol'1

C.選用合適的催化劑，可降低反應過程中的H值

D.NH3(g)+2Cl2(g)=NHCl2(g)+2HCl(g)△”=-22.6kJ-mol"

【答案】A

【解析】本題用到的焰變(△切計算關系：(1)△，=反應物鍵能和-生成物鍵能和；(2)△小

△”2。表示的是ImolNFh與ImolCb斷鍵形成原子吸收的能量，數(shù)值上與ImoINFh與ImolCl2

鍵能和等值。表示的是中間狀態(tài)的原子成鍵形成ImolNH2cl和ImolHC1放出的能量，數(shù)值上

與ImolNH2cl和ImolHC1鍵能和等值。A項，根據圖中物質轉化關系，化學反應方程式為

NH3(g)+2CI2(g)=NHC12(g)+2HCI(g)?題中Cl—C1鍵鍵能未知，故用絕對值代入代替反應物鍵能

和，生成物鍵能和=(2x391.3+x+43l.8)kJmo「\那么由焰變計算式(1)代入數(shù)據得，H.3kJmor1=l4l6.9

kJ-mol-1-(2x391.3+x+431.8)kJ-mof1,解之,得x=19L2。A項符合題意；B項,根據焰變計算式(2),

代入已知數(shù)據,可得1.3kJ,mor'=1416.9klmoF+A%，解之得,△H?=-1405.6kJ?mo「；這也符合實

情，畢竟△出表示成鍵放熱，數(shù)值前應用負號表示。故B項不符題意；C項，催化劑通過改變反應

進程而改變反應活化能，進而影響化學反應速率。但反應物總能量，生成物總能量沒有改變，物質

H值未發(fā)生變化，所以反應的△”也不變。C項不符題意；D項，數(shù)值上與ImolN%與ImolCb

鍵能和同值，設C1—CI鍵鍵能為ykbmolL則有1416.9kJ?mol"=(3x391.3+y)kJ-mo『，解之，得y=243。

再根據D項方程式計算相應焰變值，△H=3x391.3+2x243-(391.3+2xl91.2+2x431.8)kJ-mo「=22.6kJ-mo「，

D項不符題意：故選A。

7.(2021?渝中區(qū)重慶巴蜀中學高三適應性檢測)如圖是金屬鎂和鹵素單質(X2)反應的相對能量變

化的示意圖。下列說法正確的是(

A.由MgCL制Mg是放熱過程

B.穩(wěn)定性：Mgl2>MgBr2>MgCb>MgF2

C.1mol不同的鹵素單質(X2)的能量是相同的

D.此溫度下Cb(g)置換Bn(g)的熱化學方程式為MgBr2(s)+C12(g)=MgC12(s)+Br2(g)AH=-117

kJ/mol

【答案】D

【解析】A項，Mg(s)與Cb(g)的能量高于MgCb(s),由MgCb(s)制取Mg(s)是吸熱反應，故A

錯誤；B項，物質的能量越低越穩(wěn)定，根據圖象數(shù)據分析，化合物的熱穩(wěn)定性順序為MgEVMgB"

<MgCl2<MgF2,故B錯誤；C項，Imol不同的鹵素單質(X2)的能量是不相同的，故C錯誤；D項，

1

依據圖象Mg(s)+C12(g)=MgC12(s)AH=-641kJmor,Mg(s)+Br2(g)=MgBr2(s)AH=-524kJ-mo「,

根據蓋斯定律，將第一個方程式減去第二個方程式得MgBr2(s)+Cb(g尸MgCL(s)+Br2(g)AH

=T17kJmo「,故D正確；故選D?

8.(2021.山西呂梁市.高三一模)NH3和NO是有毒氣體，在一定條件下它們可通過反應轉化為

無害的N2和H2O?已知：斷開1molN三N、1molN-H、1molN=O、1molH-O的鍵能分別為：946

kJ/mol391kJ/mol>607kJ/mol>464kJ/mol?則該反應4NH3(g)+6NO(g)-5N2(g)+6H2O(g)

的反應熱AH為()

A.-1964kJ-mol-1B.+430kJmor1C.-1780kJ-mol_1D.-450kJ-mol-1

【答案】A

【解析】根據反應的反應熱與物質鍵能之間的關系，可進行如下計算：該反應4NHKg)+6NO(g)

5用&)+6比0但)的反應熱兇=ZE(反應物的鍵能)(生成物的鍵能)

=12E(N-H)+6E(N=O)-5E(N=N)-12E(H-O)=12x391kJ/mol+6x607kJ/mol-5x946kJ/mol-12x464kJ/

mol=-1964kJ/mol,故選A。

9.(2021?遼寧沈陽市?高三一模)常溫常壓下，1molCH3OH與。2發(fā)生反應時，生成CO或HCHO

的能量變化圖(反應物和生成物水略去)，下列說法正確的是()

無催化劑

疔催化劑

58

HCHO(g)

A.加入催化劑后，生成CO的熱效應變大，生成HCHO的熱效應變小

B.加入催化劑后，生成HCHO的速率變大，單位時間內生成HCHO量變多

C.CH30H的燃燒熱為393kJ-mol-1

D.生成HCHO的熱化學方程式為2cH3OH+C)2=2HCHO+2H2OAH=-3l6kJmol

【答案】B

【解析】A項，催化劑改變反應的歷程，活化能降低，化學反應熱效應不變，故A錯誤；B項，

催化劑能加快反應速率，單位時間內產量增大，故B正確；C項，燃燒熱是指hnol可燃物完全燃燒

生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，甲醇的燃燒熱應是燃燒生成二氧化碳和水，而不是甲醛，故C錯誤；

D項，熱化學方程式應該標明物質的聚集狀態(tài)，故D錯誤：故選B。

10.(2021.安徽馬鞍山市.高三一模)我國科研人員通過控制光沉積的方法構建CgO-Pt/SiC/IrOx

型復合材料光催化劑，其中Fe?+和Fe3+離子滲透Nafion膜可協(xié)同CO?、H?O分別反應，構建了一個

人工光合作用體系，其反應機理如圖：

下列說法塔誤的是()

A.該反應為2CO2+2H2OJ=^^2HCOOH+O2

B.該反應能量轉化形式為光能一化學能

C.圖中a、b分別代表Fe?+、Fe3+

D.反應過程中涉及到非極性鍵、極性鍵的斷裂和形成

【答案】D

【解析】A項，根據圖示可知，反應物為二氧化碳和水，生成物為甲酸和氧氣，因此該反應方

程式為2co2+2比0叁鯉2HCOOH+O2，故A正確；B項，由“人工光合作用體系“可知，該反應

能量轉化形式為光能一化學能，故B正確；C項，觀察圖中物質轉化關系可知，b代表Fe3+,用于

氧化H2O,a代表Fe?+,用于還原CO2,故C正確；D項，根據A項總反應可知，反應過程中不涉

及到非極性共價鍵的斷裂，故D錯誤；故選D。

11.(2021.北京昌平區(qū)?高三期末)中科院大連化物所研發(fā)的甲醇制乙烯技術能有效解決化工生產

依賴進口石油的問題。該技術涉及如下反應：

甲醇制乙烯：2cH30H(g)C2H4(g)+2H2O(g)AH|

1

甲醇脫水：2cH3OH(g)CH30cH3(g)+H2O(g)AH2=-24.0kJ-mor

己知：C2H50H(g)CH3OCH3?AH3=+50.8kJ-mor1

C2H4(g)+H2O(g)C2H50H(g)AH4=-45.8kJmor'

下列說法不無碰的是()

A.AH,>0

B.甲醇脫水是放熱反應

C.減小壓強，利于提高甲醇的平衡轉化率

D.加入選擇性催化劑可抑制甲醇脫水反應的發(fā)生

【答案】A

【解析】A項，設甲醇制乙烯的反應2cH30H(g)C2H4(g)+2H2O(g)AHl為反應1,甲醇脫

l

水的反應為2cH30H(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)AH2=-24.0kJmor反應2,C2H50H(g)=

CH30cH3(g)AH3=+50.8kJ-moP為反應3,C2H4(g)+H2O(g)C2H50H(g)AH4=-45.8kJ-mo「'為反應

4,則有：反應2-(反應3+反應4)=反應1,根據蓋斯定律

錯誤;項,甲醇脫水

AH!=AH2-(AH3+AH4)—24.0-(50.8-45.8)=-29kJ/mol,ABAH2=-24.0kJmor'

小于零，是放熱反應，B正確；C項，甲醇制乙烯的反應是氣體分子數(shù)增加的反應，減小壓強利于

平衡向右移動，提高甲醇的平衡轉化率，C正確；D項，因為甲醇的脫水反應和制備乙烯的反應是

平行反應，加入選擇性催化劑可加快制乙烯的反應，從而抑制甲醉脫水反應的發(fā)生，D正確；故選

A?

12.(2021?北京市高三綜合能力測試)二氧化碳捕獲技術可用于去除氣流中的二氧化碳或者分離

出二氧化碳作為氣體產物，其中CO2催化合成甲酸是一種很有前景的方法，且生成的甲是重要化工

原料，該反應在無催化劑及有催化劑時的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是()

A.由圖可知，過程I是有催化劑的能量變化曲線

B.C02催化合成液態(tài)甲酸的熱化學方程式為CO2(g)+H2(g)=HCOOH(l)△"=—31.2kJ/mol

C.該反應的原子利用率為100%,符合綠色化學的理念

D.該反應可用于CO?的吸收和轉化，有助于緩解溫室效應

【答案】A

【解析】A項，催化劑能降低反應的活化能，則過程H是有催化劑的能量變化曲線，故A錯誤;

B項，由圖可知，二氧化碳催化合成液態(tài)甲酸的反應為Imol二氧化碳和Imol氫氣反應生成Imol

液態(tài)甲酸放出31.2kJ熱量，反應的熱化學方程式為CO2(g)+H2(g)=HCOOH(l)△，=—31.2kJ/mol,故

B正確；C項，二氧化碳催化合成液態(tài)甲酸的反應為加成反應，加成反應的原子利用率為100%,符

合綠色化學的理念，故C正確；D項，二氧化碳催化合成液態(tài)甲酸的反應能夠吸收和轉化二氧化碳，

減小二氧化碳的排放，有助于緩解溫室效應，故D正確；故選A。

13.(2021.北京市高三綜合能力測試)用可以與02化合生成NO,是自然界固氮的重要方式之一、

下圖所示是以ImolN?和ImolOz，作為反應物的相應能量變化。判斷下列說法不正確的是()

A.上圖所示的反應中轉移電子的物質的量為4moi

B.完全斷開ImolNO中的化學鍵需吸收1264kJ能量

C.該反應中產物所具有的總能量高于反應物所具有的總能量

D.NO分解的熱化學方程式為2NO(g)=N2(g)+O2(g)AH-lSOkJ.mol

【答案】B

【解析】A項，Imol氮氣和Imol氧氣反應生成2molNO,反應中轉移電子的物質的量為4mol,

故A正確；B項，根據圖示，完全斷開2moiNO中的化學鍵需吸收I264kj能量，故B錯誤；C項,

根據圖示，該反應斷鍵吸收的能量是946+498=1444kJ,成鍵放出的能量是1264kJ,總反應吸熱，所

以產物所具有的總能量高于反應物所具有的總能量，故C正確;D項，根據圖示,N2(g)+Ch(g)=2N0(g)

AH=946kJ-mol1+498kJ-mol'1-1264kJ-mol-'=+180kJ-mol-1,所以NO分解的熱化學方程式為

2NO(g)=N2(g)+O2(g)AH=-ISOkJ-mol',故D正確;故選B?

14.(2021?江蘇蘇州市高三調研)侯氏制堿法以氯化鈉、二氧化碳、氨和水為原料，發(fā)生反應

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3j,+NH4Clo將析出的固體灼燒獲取純堿，向析出固體后的母液中加入

食鹽可獲得副產品氯化錢，通過以下兩步反應可實現(xiàn)NH4cl分解產物的分離：

NH4Cl(s)+MgO(s)NH3(g)+Mg(OH)Cl(s)AH=+61.34kJmor1

Mg(OH)Cl(s)^'C:CHCl(g)+MgO(s)AH=+97.50kJmor1

下列說法不正確的是()

A.反應NH4cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的AH=+158.84kJmol"

B.兩步反應的AS均大于0

C.MgO是NH4cl分解反應的催化劑

D.5.35gNH4cl理論上可獲得標準狀況下的HC1約2.24L

【答案】c

【解析】A項，由蓋斯定律，兩式相加可得：NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)AH=+158.84kJmor1,A

正確；B項，氣體混亂度越大，S越大，則兩步反應的AS均大于0,B正確；C項，MgO參與了

NHQ分解，不是催化劑，C錯誤；D項，5.35gNH￡l的物質的量也三=上舉一1=01mol,

M53.5g/mol

由反應NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g),可生成O.lmolHCL標準狀況下體積為V=nVm=2.24L,D正確；

故選C。

15.(2020?浙江臺州市選考科目教學質量評估)電解飽和食鹽水的能量關系如圖所示(所有數(shù)據均

在室溫下測得)：

A//,

2CI(aq)---------------------------------------2Cl(g)

-2e-|A7/2|A//4

4

2Na*(aq)+2CI(aq)+2U2O(l)———2Na(aq)+Cl2(g)+2OII(aq)+2H2(g)

|AHS|AH7

I

2OH(#q)+2ir(aq)-------------------------------2OH(aq)+2H(aq)

下列說法不正確的是()

A.△H2<AH6

B.△”3>0△〃4<0

C.2H+(aq)+2C「(aq尸H2(g)+Cl2(g)WAH=AH2+AH3+AH4+AH6+AH7

D.中和熱可表示為-0.5A45

【答案】A

【解析】A項，由題給示意圖可知，過程2為溶液中氯離子失去電子轉化為氯原子的吸熱過程，

△20,過程6為溶液中氫離子得到電子生成氫原子的放熱過程，△”6<0,則△，2>A“6,故A錯

誤；B項，由題給示意圖可知，過程2為溶液中氯原子轉化為氣態(tài)氯原子的吸熱過程，△”3>0,過

程4為氯原子形成氯氣分子的放熱過程，△乩<0,故B正確；C項，由蓋斯定律可知，過程2+過程

3+過程4+過程6+過程7得到反應2H\aq)+2Cr(aq)=H2(g)+Cb(g)，則反應的焰變

AH=AH2+