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文檔簡介
2021年新高考化學二輪備考選擇題高頻熱點特訓特訓13化學反應中的能量變化及反應機理考向分析:化學反應與能量是化學反應原理的重要組成部分,一般重點考查通過能量變化圖、蓋斯定律、鍵能等創(chuàng)設情景,提供新信息,通過比較分析、計算等方法來求解“AH”值,從而寫出判斷或書寫熱化學方程式??疾闊狳c為熱化學方程式的正誤判斷,反應熱圖像及新能源問題。(一)必備知識和方法.關于熱化學方程式:⑴注意AH的符號和單位。若為放熱反應,AH為“一”;若為吸熱反應,AH為“+”。AH的單位為kJ?mol-i。(2)注意反應熱的測定條件。書寫熱化學方程式時應注明AH的測定條件(溫度、壓強),但絕大多數的AH是在25℃、101kPa下測定的,此時可不注明溫度和壓強。(3)注意熱化學方程式中的化學計量數。熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量,并不表示物質的分子數或原子數,因此化學計量數可以是整數,也可以是分數。(4)注意物質的聚集狀態(tài)。反應物和生成物的聚集狀態(tài)不同,反應熱AH不同。因此,必須注明物質的聚集狀態(tài)才能完整地體現出熱化學方程式的意義。氣體用“g”,液體用“1”,固體用“s”,溶液用“aq”。熱化學方程式中不用“T”和“廣。(5)注意AH的數值與符號。熱化學方程式中的AH的值應是表示反應已完成的熱量變化。由于AH與反應完成的物質的量有關,所以熱化學方程式中化學式前面的化學計量數必須與AH相對應,如果化學計量數加倍,則AH也要加倍。逆反應的反應熱與正反應的反應熱數值相等,但符號相反。(6)注意燃燒熱和中和熱。燃燒熱是指在101kPa時,1mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,如碳元素生成的是CO2,而不是CO,氫元素生成的是液態(tài)水,而不是水蒸氣。中和熱是指在稀溶液中,強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1mol液態(tài)H2O時的反應熱。強酸和強堿在稀溶液中發(fā)生中和反應生成1molH2O(1),AH=—57.3kJnol—1。弱酸和強堿,強酸和弱堿或弱酸和弱堿反應時,因電離吸熱,放出的熱量減少,中和熱數值偏小。若用濃硫酸(或NaOH固體),因溶解放熱使放出的熱量增多,中和熱數值偏大。(7)對于具有同素異形體的物質,除了要注明聚集狀態(tài)外,還要注明物質的名稱。如①S(單斜,s)+O2(g)===SO2(g)AH1=-297.16kJnol-1②S(正交,s)+O2(g)===SO2(g)AH2=—296.83kJnol-1③S(單斜,s)===S(正斜,s)AH3=—0.33kJnol-1。.關于蓋斯定律蓋斯定律指出化學反應不管是一步完成還是分幾步完成,其反應熱是相同的?;瘜W反應的反應熱只與反應的始態(tài)與終態(tài)有關,而與具體的反應途徑無關,其主要應用:計算某些難以直接測量的化學反應的反應熱。應用蓋斯定律進行簡單計算,關鍵在于設計反應途徑,同時還需要注意:①參照新的熱化學方程式(目標熱化學方程式),結合原熱化學方程式(一般2?3個)進行合理“變形”,如熱化學方程式顛倒、乘除以某一個數,然后將它們相加、減,得到目標熱化學方程式,求出目標熱化學方程式的AH與原熱化學方程式之間AH的換算關系。②當熱化學方程式乘、除以某一個數時,AH也應相應地乘、除以某一個數;方程式進行加減運算時,AH也同樣要進行加減運算,且要帶“+”“-”符號,即把AH看作一個整體進行運算。③將一個熱化學方程式顛倒書寫時,AH的符號也隨之改變,但數值不變。④在設計反應過程中,會遇到同一物質的三態(tài)(固、液、氣)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。.關于反應機理反應機理是用來描述某一化學變化所經由的全部基元反應,就是把一個復雜反應分解成若干個基元反應,然后按照一定規(guī)律組合起來,從而達到闡述復雜反應的內在聯(lián)系,以及總反應與基元反應內在聯(lián)系之目的。機理詳細描述了每一步轉化的過程,包括過渡態(tài)的形成,鍵的斷裂和生成,以及各步的相對速率大小等。完整的反應機理需要考慮到反應物、催化劑、反應的立體化學、產物以及各物質的用量。過渡狀態(tài)理論認為,反應物分子并不只是通過簡單碰撞直接形成產物,而是必須形成活性中間體,即過渡狀態(tài),過渡狀態(tài)的能量較高。從反應物達到這個過渡狀態(tài)需吸收一定的能量,叫活化能。催化劑能改變中間過渡狀態(tài),即反應的活化能,但不能改變總反應的反應熱。例1.H2與ICl的反應分①、②兩步進行,其能量曲線如圖所示,下列有關說法錯誤的是()-nn?l-r)t= 反J拒? :尸曲珍;工式吟+WH3gA.反應①、反應②均為放熱反應B.反應①、反應②均為氧化還原反應C反應①比反應②的速率慢,與相應正反應的活化能無關D.反應①、反應②的焓變之和為AH=-218kJ-mol—1[解析]根據圖象可知,反應①和反應②中反應物總能量都大于生成物,則反應①、②均為放熱反應,A正確;反應①、②中都存在元素化合價變化,所以反應①、②都是氧化還原反應,B正確;反應①比反應②的速率慢,說明反應①中正反應的活化能較大,反應②中正反應的活化能較小,C錯誤;反應①、反應②總的能量變化為218kJ,根據蓋斯定律可知,反應①、反應②的焓變之和為AH=-218kJ-mol—1,D正確。答案選C。例2.[2018北京]我國科研人員提出了由CO2和CH4轉化為高附加值產品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如下。i寸濾本下列說法不正確的是...A.生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%B.CH4-CH3COOH過程中,有C—H鍵發(fā)生斷裂C.①一②放出能量并形成了C—C鍵D.該催化劑可有效提高反應物的平衡轉化率[解析]A項,根據圖示CH4與CO2在催化劑存在時生成CH3COOH,總反應為CH4+CO2聿雷甲一一—CH3coOH,只有CH3coOH一種生成物,原子利用率為100%,A項正確;B項,CH4選擇性活化變?yōu)棰龠^程中,有1個C—H鍵發(fā)生斷裂,B項正確;C項,根據圖示,①的總能量高于②的總能量,①一②放出能量,對比①和②,①一②形成C—C鍵,C項正確;D項,催化劑只影響化學反應速率,不影響化學平衡,不能提高反應物的平衡轉化率,D項錯誤;答案選D。(二)真題演練[2020新課標I]銠的配合物離子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反應過程如圖所示。
下列敘述錯誤的是(.fi(下列敘述錯誤的是(.fi(.fi?.(;■;iA.CH3coi是反應中間體B.甲醇羰基化反應為CH3OH+CO=CH3CO2HC.反應過程中Rh的成鍵數目保持不變D.存在反應CH3OH+HI=CH3I+H2O[2020新課標H]據文獻報道:Fe(CO)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0to'180c冒、8H、錯誤的是0to'180c冒、8H、0-H、心釬它牛。OH-A.OH-參與了該催化循環(huán)B.該反應可產生清潔燃料H2C.該反應可消耗溫室氣體co2D.該催化循環(huán)中Fe的成鍵數目發(fā)生變化[2020浙江7月選考]關于下列AH的判斷正確的是()CO3-(aq)+H+(aq)=HCO-(aq)AH1CO2-(aq)+H2O(l)=HCO-(aq)+OH-(aq)AH2OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l)△&OH-(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COO-(aq)+H2O(l)AH4A. A4<0 AH2<0 B. AH1<AH2 C. AH3<0 AH4>0 D.AH>AH4[2020天津卷]理論研究表明,在101kPa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 U反府illA.HCN比HNC穩(wěn)定B.該異構化反應的AH=+59.3kJmol-iC.正反應的活化能大于逆反應的活化能口.使用催化劑,可以改變反應的反應熱5.[2019江蘇]氫氣與氧氣生成水的反應是氫能源應用的重要途徑。下列有關說法正確的是A.一定溫度下,反應2H2?+02?^=2與0值)能自發(fā)進行,該反應的B.氫氧燃料電池的負極反應為。2+2與0+4匕-^4OH-C.常溫常壓下,氫氧燃料電池放電過程中消耗11.2LH2,轉移電子的數目為6.02乂1023D.反應2H2(g)+O2(g) 2H2(D(g)的AH可通過下式估算:AH=反應中形成新共價鍵的鍵能之和-反應中斷裂舊共價鍵的鍵能之和6.[2018海南](雙選)炭黑是霧霾中的重要顆粒物,研究發(fā)現它可以活化氧分子,生成活化氧?;罨^程的能量變化模擬計算結果如圖所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列說法正確的是
A.每活化一個氧分子吸收0.29eV能量B.水可使氧分子活化反應的活化能降低0.42eVC.氧分子的活化是O—O的斷裂與C-O鍵的生成過程D.炭黑顆粒是大氣中SO2轉化為SO3的催化劑7.[2018江蘇]下列說法正確的是A.氫氧燃料電池放電時化學能全部轉化為電能B.反應4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進行,該反應為吸熱反應C.3molH2與1molN2混合反應生成NH3,轉移電子的數目小于6義6.02*1023D.在酶催化淀粉水解反應中,溫度越高淀粉水解速率越快(三)熱點強化訓練1.已知化學反應A2(g)+B2(g)=2AB(g)H=+100kJ.mol-1的能量變化如圖所示,判斷下列敘述中正確的是( )sealA.該反應正反應的活化能大于100kJ-mol-iB.每形成2molA-B鍵,將吸收bkJ能量C.加入催化劑,該反應的反應熱H將減小D.每生成2分子AB吸收(a-b)kJ熱量2.已知25℃、101kPa下,1mol水蒸發(fā)為水蒸氣需要吸熱44.01kJ2HO(l)=2H(g)+O(g) H=+571.66kJ?mol-12 22C(s)+HO(g)=CO(g)+H(g) H=+131.29kJ?mol-1221則反應C(s)+2O2(g)=CO(g)的反應熱為()A. HA. H=-396.36kJ-mol-1B.H=-198.55kJ-mol-1CAHCAH=—154.54kJ?mol-1D.AH=—110.53kJ?mol-13.用Cl2生產某些含氯有機物時會產生副產物HCl。利用反應a可實現氯的循環(huán)利用:反應a:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) AH=-115.6kJ/mol已知:i.243kJ'nici]1 /?xii.H2O(g)=H2O(l)AH2=-44kJ-mol-i下列說法不正確的是...A.反應a中反應物的總能量高于生成物的總能量B.反應a中涉及極性鍵、非極性鍵的斷裂和生成C.4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l)AH3=-159.6kJ-mol-iD.斷開1molH-O鍵與斷開1molH-Cl鍵所需能量相差約為31.9kJ1mol白磷(P4,s)和4mol紅磷(P,s)與氧氣反應過程中的能量變化如圖(E表示能量)。下列說法正確的是( )能量Nf 八反應進程反應進程A.P4(s,白磷)=4P(s,紅磷)△H>0B.以上變化中,白磷和紅磷所需活化能相等C.白磷比紅磷穩(wěn)定D.熱化學方程式4P(s,紅磷)+5O2(g)=P4O10(s) △H=-(E2-E3)kJ-mol-15.多相催化反應是在催化劑表面通過吸附、解吸過程進行的,我國學者研究發(fā)現T℃時,甲醇(CH3OH)與水在銅基催化劑上的反應機理如圖所示:上4應]應口L應【一鳥應(zz<zxzz7zz?zz /2*77?>y/// *■制基催化制 反應過程
TOC\o"1-5"\h\z下列說法中正確的是( )A.反應I的熱化學方程式為CHOH(g)+HO(g)=2H(g)+CO(g) AH>0\o"CurrentDocument"3 22’. 催化劑B.總反應為 g- AH>03 2 22C.從提高轉化率的角度考慮,應選擇高溫高壓的條件D.優(yōu)良的催化劑降低反應的活化能,并減小AH,提高了反應速率6.CO2和H2在催化劑作用下制CH3OH,主要涉及的反應有:①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.0kJ/mol②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ/mol下列說法正確的是A.①為吸熱反應.若①中水為液態(tài),則△H;>-49.0kJ/molC.②中反應物的總能量比生成物的總能量高D.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-90.2kJ/mol.下列關于熱化學反應的描述中正確的是人.已知:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)AH=—57.3kJ/mol,則H2SO4和Ba(OH)2反應H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)AH=—114.6kJ/molCO的燃燒熱是283.0kJ/mol,則:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)AH=2x(—283.0)kJ/molC.兩個體積相同的容器中充入等量的NO2發(fā)生反應:2NO2(g)^^N2O4(g)AH<0,絕熱容器中氣體的顏色比鐵制容器中顏色深D.AH>0的化學反應一定不能自發(fā)進行HI分解反應的能量變化如圖所示,下列說法錯誤的是()能及上無催化反應催化反應反應過程A.HI(g)分解為H2(g)和I2(g)的反應是吸熱反應B.斷裂和形成的共價鍵類型相同
C催化劑能降低反應的活化能D.催化劑不改變反應的焓變和平衡常數9.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(NH2c1、NHCl2和NCl3)。已知部分化學鍵的鍵能和化學反應的能量變化如下表和下圖所示。下列說法中正確的是中間狀態(tài)息能營X(g)4JH中間狀態(tài)息能營X(g)4JH⑨+2口0AF:-1416.9kJmol'INH對毗INH對毗HCH第! 1.3k13卜反應物總能量反應過程化學鍵N-HN-C1H-Cl鍵能(kJ/mol)391.3x431.8A.表中的x=191.2B.反應過程中的△H2=1405.6kJ?mol-1C.選用合適的催化劑,可降低反應過程中的H值D.NH3(g)+2C12(g)=NHC12(g)+2HC1(g)△H=-22.6kJ-mo1-i10.鹵化銨(NH4X)的能量關系如圖所示,下列說法正確的是()AH.NH值⑶——-NH刎-H/卜也 忖也g)+H期+X期HIV聞+^'(aqi**NH蜘)+H+(aq)+砥明)AH1>0,AH2<0 B.相同條件下,NH4C1的AH2比NH4I的小C.相同條件下,NH4C1的AH3比NH4I的小D.AH1+AH2+AH3+AH4+AH5=011.以太陽能為熱源,熱化學硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保的制氫方法,其流程如圖所示。
太陽能 也0 太陽能 也0 太陽能相關反應的熱化學方程式為:反應I:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)△Hr-213kJ-mol-i反應H:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+2O2(g)△H2=+327kJ-mol-i反應III:2HI(aq)=H2(g)+I2(g)△H3=+172kJ^mol-i下列說法不正確的是()A.該過程實現了太陽能到化學能的轉化SO2和I2對總反應起到了催化作用C.總反應的熱化學方程式為2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)4H=+286kJ?mol-iD.該過程降低了水分解制氫的活化能,但總反應的^H不變12.(雙選)(CH3)3C—Cl水解反應的進程與能量關系如圖所示。下列說法正確的是U口鍵由于口原一廣的予吸電廣效應發(fā)生異裂過液態(tài)]上N U口鍵由于口原一廣的予吸電廣效應發(fā)生異裂過液態(tài)]上N - '(CHAC2分子作為親核 生成物誠劑進攻讖詼離子 一反應進程A.(CH3)3C—Cl水解反應的正反應活化能大于逆反應活化能B .化學鍵發(fā)生異裂時,可以產生正、負離子H2O分子親核進攻碳正離子時需要吸收能量D.在過渡態(tài)1、中間體、過渡態(tài)2中,過渡態(tài)1最穩(wěn)定13(雙選).我國學者結合實驗與計算機模擬結果,研究了均相NO-CO的反應歷程,該反應經歷了I、II、III三個過渡態(tài)。圖中顯示的是反應路徑中每一階段內各駐點的能量相對于此階段內反應物能量的能量之差。下列說法正確的是
31?N-HCO,iihtI"1)451)NO+Nt^-350-300-、31?N-HCO,iihtI"1)451)NO+Nt^-350-300-、一-,1 0一尊|31.300;丈仇十2-設反應過程\±=NA.N2O比[J更容易與CO發(fā)生反應B.整個反應分為三個基元反應階段,其中第一個反應階段活化能最大C2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)&<0D.其他條件不變,增大壓強或使用催化劑均可以增大反應速率,提高反應物的轉化率14.下列示意圖表示正確的是..非催化反應2C+0iA.甲圖表示C(s)+CO2(g)非催化反應2C+0iA.甲圖表示C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H>0反應的能量變化反應過程甲反應過程乙濕度也丁反J泅程01020305J60B.乙圖表示碳的燃燒熱C.丙圖表示實驗的環(huán)境溫度20℃,將物質的量濃度相等、體積分別為V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,測量混合液溫度,結果如圖(已知Vl+V2=60mL)D.由丁圖可知A、B、C的穩(wěn)定性由弱到強的順序為:B<A<C15.(雙選)HCOOH在Pd催化劑表面脫氫的反應機理、反應歷程與能量的關系如圖所示:下列說法正確的是( )--OlisA.在Pd催化劑表面HCOOH下列說法正確的是( )--OlisA.在Pd催化劑表面HCOOH脫氫反應的AH<0B.在Pd催化劑表面離解O-H鍵比C-H鍵的活化能低C.D.在歷程I?V中,生成V的反應速率最快用DCOOH或HCOOD代替HCOOH,得至I」的產物都有HD和CO2參考答案真題演練.【答案】C【解析】題干中明確指出,銠配合物[Rh(CO)212]-充當催化劑的作用,用于催化甲醇羰基化。由題干中提供的反應機理圖可知,銠配合物在整個反應歷程中成鍵數目,配體種類等均發(fā)生了變化;并且也可以觀察出,甲醇羰基化反應所需的反應物除甲醇外還需要CO,最終產物是乙酸;因此,凡是出現在歷程中的,既非反應物又非產物的物種如CH3COI以及各種配離子等,都可視作中間物種。A.通過分析可知,CH3COI屬于甲醇羰基化反應的反應中間體;其可與水作用,生成最終產物乙酸的同時,也可以生成使甲醇轉化為CH3I的HI,A項正確;B.通過分析可知,甲醇羰基化反應,反應物為甲醇以及CO,產物為乙酸,方程式可寫成:CHOH+COW(co乜1>CHCOOH,B項正確;33C通過分析可知,銠配合物在整個反應歷程中,成鍵數目,配體種類等均發(fā)生了變化,C項不正確;D.通過分析可知,反應中間體CH3COI與水作用生成的HI可以使甲醇轉化為CH3I,方程式可寫成:CHOH+HI——>CHI+HO,D項正確;答案選C。3 32【點睛】對于反應機理圖的分析,最基本的是判斷反應物,產物以及催化劑;一般的,催化劑在機理圖中多是以完整的循環(huán)出現的;反應物則是通過一個箭頭進入整個歷程的物質;而產物一般多是通過一個箭頭最終脫離整個歷程的物質。.【答案】C【解析】題干中明確指出,鐵配合物Fe(CO)5充當催化劑的作用。機理圖中,凡是出現在歷程中,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)5在整個反應歷程中成鍵數目,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CO2和H2,同時參與反應的還有OH-,故OH-也可以看成是另一個催化劑或反應條件。A.從反應機理圖中可知,OH-有進入的箭頭也有出去的箭頭,說明OH-參與了該催化循環(huán),故A項正確;B.從反應機理圖中可知,該反應的反應物為CO和H2O,產物為H2和CO2,Fe(CO)5作為整個反應的催化劑,而OH-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+H2OFe(CO)5CO2+H2,故有清潔燃料H2生成,故B項正確;C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CO2,故C項不正確;D.從反應機理圖中可知,Fe的成鍵數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;答案選C?!军c睛】對于反應機理圖的分析,最重要的是判斷反應物,產物以及催化劑;一般催化劑在機理圖中多數是以完整的循環(huán)出現的;通過一個箭頭進入整個歷程的物質則是反應物;而通過一個箭頭最終脫離整個歷程的物質一般多是產物。.【答案】B【解析】碳酸氫根的電離屬于吸熱過程,則CO3-(aq)+H+(aq戶HCO3(aq)為放熱反應,所以4H1<0;CO2-(aq)+H2O(l)#HCO3(aq)+OH-(aq)為碳酸根的水解離子方程式,CO3-的水解反應為吸熱反應,所以△H2>0;OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示強酸和強堿的中和反應,為放熱反應,所以△H3<0;醋酸與強堿的中和反應為放熱反應,所以△H4<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△H,>△H3;綜上所述,只有△Hz<^H2正確,故答案為B。.【答案】D【解析】A.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.根據焓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=59.3kJ-mol-1-0=+59.3kJ-mol-1,故B正確;C.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.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。綜上所述,答案為D。.【答案】A【解析】A.體系能量降低和混亂度增大都有促使反應自發(fā)進行的傾向,該反應屬于混亂度減小的反應,能自發(fā)說明該反應為放熱反應,即AH<0,故A正確;B.氫氧燃料電池,氫氣作負極,失電子發(fā)生氧化反應,中性條件的電極反應式為:2H2-4e-=4H+,故B錯誤;C.常溫常壓下,V/22.L/mol,無法根據氣體體積進行微粒數目的計算,故C錯誤;D.反應中,應該如下估算:AH=反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和-反應中形成新共價鍵的鍵能之和,故D錯誤;故選A。.【答案】CD【解析】A.由圖可知,反應物的總能量高于生成物的總能量,因此是放出能量,故A不符合題意;B.由圖可知,水可使氧分子活化反應的活化能降低0.18eV,故B不符合題意;C.由圖可知,氧分子的活化是O—O的斷裂與C—O鍵的生成過程,故C符合題意;D.活化氧可以快速氧化SO2,而炭黑顆粒可以活化氧分子,因此炭黑顆??梢钥醋鞔髿庵蠸O2轉化為SO3的催化劑,故D符合題意;故答案為CD。7.【答案】C【解析】A項,氫氧燃料電池放電時化學能不能全部轉化為電能,理論上能量轉化率高達85%?90%,A項錯誤;B項,反應4Fe(s)+3O2(g:^=2Fe2O3(s)的AS<0,該反應常溫下可自發(fā)進行,該反應為放熱反應,B項錯誤;C項,N2與H2的反應為可逆反應,3molH2與1molN2混合反應生成NH3,轉移電子數小于6mol,轉移電子數小于6X6.02X1023,C項正確;D項,酶是一類具有催化作用的蛋白質,酶的催化作用具有的特點是:條件溫和、不需加熱,具有高度的專一性、高效催化作用,溫度越高酶會發(fā)生變性,催化活性降低,淀粉水解速率減慢,D項錯誤;答案選C。點睛:本題考查燃料電池中能量的轉化、化學反應自發(fā)性的判斷、可逆的氧化還原反應中轉移電子數的計算、蛋白質的變性和酶的催化特點。弄清化學反應中能量的轉化、化學反應自發(fā)性的判據、可逆反應的特點、蛋白質的性質和酶催化的特點是解題的關鍵。強化訓練1.A【解析】A.該反應為生成物的總能量高于反應物的總能量,為吸熱反應,圖中a表示正反應活化能,b表示逆反應活化能,顯然正反應活化能a=100+b,則a>100,A正確;B.每形成2molA-B鍵放出bkJ能量,B錯誤;C催化劑能降低反應所需的活化能,從而加快反應速率,不能改變反應熱,C錯誤;D.熱化學方程式中化學計量系數表示物質的量,則每生成2molAB吸收(a-b)kJ熱量,不是2分子,D錯誤;故答案選A。2.D【解析】已知25℃、101kPa下,1mol水蒸發(fā)為水蒸氣需要吸熱44.01kJ,則HO(l)=HO(g)AH=+44.01kJ?mol-1I、222HO(l)=2H(g)+O(g)AH=+571.66kJ?mol-1II、2 22C(s)+HO(g)=CO(g)+H(g)AH=+131.29kJ-mol-iIll,根據蓋斯定律III-3xII+I得
22 21C(s)+-O(g)=CO(g)221AH=+131.29kJ?mol-i-—義571.66kJ.mol-i+44.01kJ-mol-i=-110.53kJ.mol-i,則反應2iC(s)+O(g)=CO(g)的反應熱為AH=-110.53kJ?mol-i,故D正確;22故選Do3.C【解析】A.由反應a:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)AH=-H5.6kJ/mol,該反應為放熱反應,即反應物的總能量高于生成物的總能量,故A不選;B.由4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)可知,反應a中涉及極性鍵、非極性鍵的斷裂和生成,故B不選;C.根據蓋斯定律可知,4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l)AH3=-203.6kJ-mol-i,故選C;D.設H-O的鍵能為E,H-Cl的鍵能為E,由題意有12AH=EE-EE=(498+4E)kJ/mol-(2義243+4E)kJ/mol=-115.6kJ/mol則斷成 2 1 ,E1-E2=31.9kJ/mol,故d不選。答案選Co4.D【解析】A.由圖示可知1mol白磷的能量比4mol紅磷的能量高,因此白磷轉化為等質量的紅磷時,釋放能量,則P4(s,白磷)=4P(s,紅磷)△H<0,A錯誤;B.根據圖示可知:紅磷的活化能比白磷的活化能高,故在以上變化中,白磷和紅磷所需活化能不相等,B錯誤;C.物質含有的能量越低,物質的穩(wěn)定性就越強。由圖可知白磷的能量比等質量的紅磷能量高,因此紅磷比白磷穩(wěn)定,C錯誤;D.紅磷燃燒反應是放熱反應,則其反應的熱化學方程式為:4P(s,紅磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H=-(E2-E3)kJ^mol-i,D正確;故合理選項是D。5.B【解析】A.據圖可知反應I的實質是CH30H分解分解生成凡和CO,水沒有參與,A錯誤;B.據圖可知反應I中CH3OH分解分解生成凡和CO,反應H中H2O和CO反應生成CO2和H2,且生成物的能量高于反應物,為吸熱反應,所以總反應為催化劑 …g= H>0,B正確;C.該反應為氣體系數之和增大的反應,高壓不利于平衡正向移動,C錯誤;D.催化劑可以降低反應活化能,但不能改變焓變,D錯誤;綜上所述答案為B。.D【解析】A.反應①的^H1V0,說明該反應是放熱反應,A錯誤;B.物質由氣態(tài)轉化為液態(tài)時放出熱量,反應放出是熱量越多,反應熱就越小。由于反應①的4H1<0,若①中水為液態(tài),則△H1y-49.0kJ/mol,B錯誤;C.反應②中^H2>0,說明反應物的總能量比生成物的總能量低,C錯誤;D.根據蓋斯定律,將反應①-②,整理可得CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)△H=-90.2kJ/mol,D正確;故合理選項是D。.C【解析】硫酸和氫氧化鋇的反應中由硫酸鋇白色沉淀生成,存在溶解平衡,溶解是吸熱的,所以A不正確;CO2分解是吸熱反應,AH大于0,B不正確;C中反應是放熱反應,應用容器是絕熱的,所以溫度升高,平衡向逆反應方向移動,NO2的濃度增大,顏色加深,C正確;反應是否自發(fā)進行和熵變及焓變都是有關系的,D不正確,答案選C??键c:考查熱化學方程式的判斷、外界條件對平衡狀態(tài)的影響等點評:本題容易錯選A,這是由于沒有考慮到生成的硫酸鋇存在溶解平衡導致的,所以除了熟練掌握基礎知識外,還需要靈活運用基礎知識。.B【解析】A.由圖中可知,生成物的總能量比反應物的總能量高,所以HI(g)分解為H2(g)和I2(g)的反應是吸熱反應,A正確;.HI發(fā)生分解時,斷裂的是H-I極性共價鍵,形成的是H-H、I-I非極性共價鍵,共價鍵類型不相同,B錯誤;C催化劑能改變反應的途徑,使活化分子的能量降低,從而降低反應的活化能,C正確;D.催化劑能改變反應的活化能,但不改變反應物和生成物的總能量,也不改變反應物的轉化率,所以不改變反應的焓變和平衡常數,D正確;故選B。.A【分析】根據圖中所示可知關系,H=H1+H2,代入數值即可求H2;反應熱等于反應物斷鍵鍵能減去生成物成鍵鍵能?!鳌?△ △【解析】A.該反應方程式為NH+Cl=NHCl+HCl,反應過程中斷了一個N-H鍵,32 2一個Cl-Cl鍵,成了一個N—Cl鍵和一個H—Cl鍵,設Cl-Cl鍵鍵能為y,則H=391.3+y-x-431.8=11.3kJ?mol-1,根據NH(g)+Cl=N(g)+3H(g)+2Cl(g)可知H=3x391.3+y=1416.9kJ?mol-1,聯(lián)△321立可求x=191.2,A項正確;△H=H1+H2,代入H和H1數值可知%=-1405.6kJ?mol-1,B項錯誤;C催化劑能改變反應所需的活化能,即圖中的H,無法改變反應最終的反應熱H,C△△△△△1A項錯誤;△d.根據鍵能與反應熱的關系可知ci每取代一個h的反應熱為h=11.3k^mol-1,所以NH+2Cl=NHCl+2HCl?H=22.6kJ?mol-1,d項錯誤;3 2 2△答案為A?!?0.C【解析】A.鹵化銨的分解為吸熱反應,AH2對應的為HX化學鍵斷裂過程,斷裂化學鍵吸收熱量,焓變也為正值,則AH1>0、AH2>0,故A錯誤;B.氯原子半徑小于碘原子,所以H-Cl的鍵能大于H-I的鍵能,斷鍵吸收熱量焓變大于0,所以相同條件下,NH4C1的AH2比NH4I的大,故B錯誤;AH3為原子變?yōu)殡x子的過程,Cl(g)^Cl-(aq)ttI(g)fI-(aq)放出的熱量多,所以相同條件下,NH4C1的AH3比NH4I的小,故C正確;D.途徑5與途徑1、2、3、4之和的起點和終點相同,結合蓋斯定律可知AH1+AH2+AH33+AH4=AH5,故D錯誤;故選:C。11.C【解析】A、通過流程圖,反應II和III,實現了太陽能到化學能的轉化,故A說法正確;B、根據流程總反應為H2O=H2f+1/2O2T,SO2和I2起到催化劑的作用,故B說法正確;C、反應I+反應II+反應III,得到H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g),根據蓋斯定律,△HUH1+4H2+^H3=(—213+327+172)kJ-mol-i=+286kJ-moLi,或者2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+572kJ-moLi,故C說法錯誤;D、△H只與始態(tài)和終態(tài)有關,該過程降低了水分解制氫的活化能,^H不變,故D說法正確。i2.BC
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