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考点三十五 化学反应与能量的图象考查1几种物质的能量关系如下图所示。下列说法正确的是 A C(s)+O2(g)=CO2(g) H =965.1 kJmol-1B 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H =-221.2 kJmol-1C 由图可知，甲烷的燃烧热为779.7 kJmol-1D 通常由元素最稳定的单质生成生成1mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准生成焓，由图可知，CH4(g)的标准生成焓为+74.8 kJmol-1【答案】B2已知 X + Y M + N 反应中的能量变化过程如图，则下列推断一定正确的是（ ） A X 的能量低于 M 的能量B Y 的能量低于 N 的能量C X 和 Y 总能量低于 M 和 N 总能量D 该反应是吸热反应，反应条件是加热【答案】C【解析】A由图可知，M和N的总能量大于X和Y的总能量，不能说明X的能量一定低于M的能量，故A错误；B同A，由图可知，M和N的总能量大于X和Y的总能量，Y的能量一定低于N的能量，故B错误；C由图可知，X和Y总能量低于M和N总能量，故C正确；D反应物的总能量低于生成物的总能量是吸热反应，但是反应放热还是吸热与条件没有关系，故D错误。3某反应使用催化剂后,其反应过程中能量变化如图所示。下列说法错误的是( ) A 该反应的总反应为放热反应B 使用催化剂，不可以改变反应进行的方向C 反应是吸热反应，反应是放热反应D H2H1+H【答案】D4肼(N2H4)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是( ) A 194 B 391 C 516 D 658【答案】B【解析】根据图像可知：N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g) H3=2752kJ/mol-534kJ/mol=+2218kJ/mol，化学反应中，旧键断裂吸收能量，设断裂1molN-H键所需的能量为x，则旧键断裂吸收的能量=154+4x+500=2218，解得：x=391，故选B。5反应A+BC(H0)分两步进行A+BX(H0)，XC(H0)，下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A B C D 【答案】A6已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566 kJmol1Na2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)1/2O2(g) H266 kJmol1根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是( )A CO的燃烧热为283 kJB 下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系 C CO(g)与Na2O2(s)反应放出549 kJ热量时，电子转移数为6.021023D 2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g) H532 kJmol1【答案】D【解析】A。燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，由2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566 kJmol1可知，一氧化碳的燃烧热为H283 kJmol1，故错误；B.热化学方程式中为2mol一氧化碳反应，但图上为1mol一氧化碳，故错误；C. 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566 kJmol1，Na2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)1/2O2(g) H266 kJmol1，结合盖斯定律2+可知，得到Na2O2(s)CO (s)= Na2CO3(s) H=-566/2-266=-549 kJmol1，所以当反应放出549kJ的热量时，有2mol电子转移，故错误；D。Na2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)1/2O2(g) H266 kJmol1，二氧化碳气体的能量比固体高，所以2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g) H532 kJmol1，故正确。7臭氧在烟气脱硝中的反应为2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g)。若此反应在恒容密闭容器中进行，下列选项中有关图象对应的分析正确的是( )ABCD平衡后升温，NO2含量降低02 s内，v(O3)0.2 molL1s1v正：b点a点b点：v逆v正恒温，t1时再充入O3 【答案】C8高温条件下，Al和Fe2O3反应生成Fe和Al2O3。下列说法正确的是A 该反应过程中的能量变化如图所示B 该反应条件下，Al的还原性强于FeC 反应中每生成1 mol Fe转移66.021023个电子D 实验室进行该反应时常加入KClO3作催化剂【答案】B9已知一定温度下：N2(g)O2(g)=2NO(g) H1180 kJmol1 N2(g)3H2(g)2NH3(g) H292.4 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H3483.6 kJmol1下列说法正确的是( ) A 反应中的能量变化如上图所示，则HE1E3B 2 mol H2(g)完全燃烧生成液态水时放出的热量小于483.6 kJC 由反应知在温度一定的条件下，在一恒容密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2，反应后放出的热量为Q1 kJ，若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ，则184.8Q22Q1D 氨催化氧化反应为4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g) H906 kJmol1【答案】C【解析】A.反应热等于生成物的总能量-反应物的总能量，因此H2=E1E2，A错误；B.已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H3483.6 kJmol1；H2O(g)= H2O(l) H MgBr2 MgCl2 MgF2C 工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程需吸收热量D 金属镁和卤素单质(X2)的反应能自发进行是因为H均小于零【答案】D18已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示(E1、E2均为正值)，下列说法正确的是 A 破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量B 该反应只有在加热条件下才能进行C A和B的总能量一定高于C和D的总能量D 该反应吸收的能量为(E1-E2)【答案】D19反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)过程中的能量变化如图所示，下列有关说法中正确的是 A H1”或“”)。(2)发射“天宫”一号的火箭使用的推进剂是液氢和液氧,这种推进剂的优点是_。(请写两条)(3)已知:H2(g)+O2(g)H2O(l) H=-285.8 kJmol-1H2(g)H2(l) H=-0.92 kJmol-1O2(g)O2(l) H=-6.84 kJmol-1H2O(l)H2O(g) H=+44.0 kJmol-1请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:_【答案】1 mol H2分裂为H、0.5 mol O2分裂为O时吸收的热量H、O结合生成1 mol H2O(g)放出的热量1 mol H2和0.5 mol O2生成1 mol H2O(g)时,反应放出的热量放热相同质量时,氢气放出的热量多,产物为水,无污染H2(l)+O2(l)H2O(g) H=-237.46 kJmol-1【解析】（1）图象中可以分析判断，a代表旧键断裂吸收的能量；c为反应生成化学键放出的热量减去反应断裂化学键吸收的热量，即c代表反应热；故答案为：a1 mol H2分裂为H、0.5 mol O2分裂为O时吸收的热量；H、O结合生成1 mol H2O（g）放出的热量；1 mol H2和0.5 mol O2生成1 mol H2O（g）时，反应放出的热量；反应物的能量高于生成物的能量，依据化学反应的能量守恒，反应是放热反应，焓变小于0，故答案为：放热；（2）氢气在氧气中可以燃烧可以放出大量的热，氢气的燃烧产物是水，不污染环境，故答案为：放热量高；无污染；（3）已知：2H2（g）+O2（g）2H2O（l）H=-285.8kJmol-1H2（g）H2（l）H=-0.92kJmol-1O2（g）O2（l）H=-6.84kJmol-1H2O（l）H2O（g）H=+44.0kJmol-1据盖斯定律，-2-+2得：2H2（l）+O2（l）=2H2O（g）H=-191.12kJ/mol。23氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是2H2(g)O2(g)=2H2O(1) H572 kJmol1。请回答下列问题：(1)生成物能量总和_(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。(2)若2 mol氢气燃烧生成水蒸气，则放出的热量_(填“大于”“小于”或“等于”)572 kJ。(3)H2的标准燃烧热H_。(4)反应2H2O22H2O的能量变化如图所示。已知拆开1 mol H2、1 molO2和1 mol HO中的化学键分别需要消耗436 kJ、496 kJ和463 kJ的能量。则反应过程()_(填“吸收”或“放出”)_kJ。 【答案】小于小于286 kJmol1放出185224反应A（g）+B（g）C（g）+D（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。 （1）该反应是_反应（填“吸热”、“放热”）。（2）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？_（填“有”、“无”），原因是_。（3）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1 _， E2 _（填“增大”、“减小”、“不变”）。【答案】放热无催化剂不改变反应物总能量与生成物总能量之差即反应热不变减小减小252SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的 H=99kJmol-1。请回答下列问题： （1）图中A、C分别表示_、_，E的大小对该反应的反应热有无影响？_。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_，理由是_。（2）图中H=_kJmol-1。（3）如果反应速率（SO2）为0.05 molL-1min-1，则（O2）=_(SO3)=_。（4）已知单质硫的燃烧热为296 kJmol-1，计算由S(s)生成3 molSO3(g)的H（要求写出计算过程）_。【答案】反应物总能量生成物总能量无影响降低催化剂改变反应历程,降低活化能E1980.025 molL-1min-10.05 molL-1min-1H=1185kJ/mol【解析】（1）根据图示，图中A表示反应物能量，C表示生成物能量。E表示反应的活化能，反应热只与反应物能量和生成物能量的相对大小有关，与活化能无关，E的大小对反应热无影响。V2O5作催化剂，改变反应历程，降低反应的活化能E，从而使图中B点降低。（2）1 mol SO2（g）氧化为1 mol SO3（g）的H99 kJ/mol，则反应2SO2（g）O2（g）2SO3（g）H=198kJ/mol，即图中H=198kJ/mol。（3）根据同一反应中不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，（O2）=0.5（SO2）=0.025mol/（Lmin），（SO3）=（SO2）=0.05mol/（Lmin）。（4）单质硫的燃烧热为296 kJ/mol，则表示S燃烧热的热化学方程式为：S（s）+O2（g）=SO2（g）H=296kJ/mol；又因为：2SO2（g）O2（g）2SO3（g）H=198kJ/mol，应用盖斯定律可知+0.5得，S（s）+3/2O2（g）=SO3（g）H=（296kJ/mol）+0.5（198kJ/mol）=395kJ/mol；因此生成3molSO3（g）的H=（395kJ/mol）3=1185kJ/mol。26（I）2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。 已知1molSO2（g）氧化为1molSO3（g）的H=-99kJmol-1请回答下列问题：（1）E的大小对该反应的反应热_（填“有”或“无”）影响。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点_（填“升高”还是“降低”）。（2）完成SO2氧化为SO3的热化学方程式_。（II）用 50mL0.50mol/L 盐酸与 50mL0.55mol/LNaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是_。实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替该用品_(填“能”或“否”)（2）向盐酸溶液中加入NaOH溶液的正确操作是_(从下列选出)。A沿玻璃棒缓慢倒入 B 次迅速倒入 C分三次少量倒入（3）用相同浓度和体积的氨水(NH3H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。（4）小明利用上述装置做实验，测得中和热的数值偏低，请你分析可能的原因是_。A测量完盐酸的温度再次测最NaOH溶液温度时，温度计上残留的酸液未用水冲洗干净。B做本实验的当天室温较高 C大小烧杯口不平齐，小烧杯口未接触硬纸板。D在量取盐酸时仰视读数 E.大烧杯的盖板中间小孔太大【答案】无降低2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g) H=-198kJmol-1环形玻璃搅拌棒否B偏小ACE27化学反应都有能量变化，吸热或放热是化学反应中能量变化的主要形式之一。（1）反应A(g)B(g)C(g)D(g)，反应过程中能量变化如下图所示，回答下列问题： 化学反应中产生能量变化的本质原因是_；该反应是_反应(填“吸热或放热”)，H_ (用E1、E2表示)；加入催化剂对该反应的H是否有影响？_。（2）已知：2CH3OH(l)2O2(g)2CO(g)4H2O(g) H1a kJmol1，2CO(g)O2(g)2CO2(g) H2b kJmol1；H2O(g)H2O(l) H3c kJmol1。则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为_。【答案】破坏反应物中化学键吸收的能量与形成生成物中化学键放出的能量存在差异 放热E1E2或(E2E1)无影响CH3OH(l)O2(g)CO2(g)2H2O(l) H1(+2c) kJmol128） （1）实验中能观察到的现象是_。（选填代号）A试管中镁片逐渐溶解 B试管中产生无色气泡C烧杯外壁变冷 D烧杯底部析出少量白色固体（2）由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量_（填“大于”“小于”“等于”）镁片和盐酸的总能量。）用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是_，除此之外还有一处错误的是_。（2）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（绝对值）_（填“偏大、偏小、无影响”）。）（1）煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：aC（s）O2（g）=CO2（g） HE1 bC（s）H2O（g）=CO（g）H2（g）HE2 H2（g）1/2O2（g）=H2O（g）HE3 CO（g）1/2O2（g）=CO2（g）HE4 请表达E1、E2、E3、E4之间的关系为E2_。（2）如图所示在常温常压下，1摩尔NO2 和1摩尔CO完全反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。 （3）化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。已知某些化学键的键能如下表所示：共价键HHClClHCl键能/（kJmol1）436247434 则反应：H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的焓变H _。【答案】A B D小于环形玻璃搅拌棒小烧杯口和大烧杯口没有平齐（其它合适答案给分）偏小E2E1E3E4NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g） H234 kJmol1H 185 kJmol129(1)许多运动会使用的火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“”或“”。 写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：_。(2)2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2（g）氧化为1 mol SO3（g）的H=99 kJmol-1。请回答下列问题： 图中H=_kJmol-1。已知单质硫的燃烧热为296 kJmol-1，计算由S（s）生成1 mol SO3（g）的H=_ kJmol-1。【答案】C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l) H2215.0 kJmol1 -198-39530依据事实，书写下列热化学方程式：（1）在25、101kPa时，1molC与1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2，吸热131.5kJ：_。（2）根据下图写出热化学方程式_。 （3）已知稀溶液中，1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6 kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应中和热的热化学方程式_。（4）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H196.6 kJmol12NO(g)+O2(g)2NO2(g) H113.0 kJmol1请写出NO2与SO2反应生成SO3和NO的热化学方程式_。【答案】C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) H+131.5kJmolN2(g)+3H2(g)2NH3(g) H92kJmol1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) H57.3kJmolNO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) H41.8kJmol31（1）根据如图所示情况，判断下列说法中正确的是_。 A其热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H41 kJmol1B该反应为吸热反应 C该反应为放热反应D若当H2O为液态时反应热为H2，则H2H（2）25、101 kPa下，已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式是_。（3）已知反应：N2(g) O2 (g) 2NO(g) H1 2H2(g) O2(g) 2H2O(g) H2 N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) H3 利用上述三个反应，计算4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) H4 的反应焓变为_(用含H1、H2、H3的式子表示)。（4）在25 、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。【答案】BH2(g) +1/2O2(g) = H2O(1) H2=-285.8kJmol12H1+3H22H3C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H2Q kJmol1【解析】 (1).根据图分析，一氧化碳和水反应生成二氧化碳和氢气为放热反应，故A错误；B.图显示二氧化碳和氢气反应生成一氧化碳和水为吸热反应，故正确；C.该反应为吸热反应，故错误；D.从气态水变成液态水需要放热，所以该反应吸收的热量减少，数值变小，故错误。故选B。 (2) 25、101 kPa下，已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量，即1mol氢气完全反应生成液态水放出的热量为285.8kJ，热化学方程式为：H2(g) +1/2O2(g) = H2O(1) H2=-285.8kJmol1；(3) N2(g) O2 (g) 2NO(g) H1 ；2H2(g) O2(g) 2H2O(g) H2 ；N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) H3 ，根据盖斯定律分析，2+3-2即可得热化学方程式4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) H4=2H1+3H22H3 。 (4)100克碳酸钙的物质的量为1mol，则说明有0.5mol乙醇反应，则乙醇燃烧的热化学方程式为： C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H2Q kJmol1。32金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧时，若氧气不足生成一氧化碳，若充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。 （1）等质量的金刚石和石墨完全燃烧，_(填“金刚石”或“石墨”)放出的热量更多，写出表示石墨燃烧热的热化学方程式：_。（2）在通常状况下，_(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式：_。（3）12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36 g，该过程中放出的热量为_。【答案】金刚石C(石墨，s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJmol1石墨C(石墨，s)=C(金刚石，s) H1.9 kJmol1252.0 kJ33当前能源危机是一个全球性问题，开源节流是应对能源危机的重要举措。（1）下列做法有利于能源“开源节流”的是_(填字母)。A大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源B大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求C开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料D减少资源消耗，加大资源的重复使用、资源的循环再生（2）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。则在通常状况下，金刚石和石墨相比较，_(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热H_。 （3）已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ/mol、497kJ/mol。N2(g)O2(g)=2NO(g) H180kJ/mol。NO分子中化学键的键能为_kJ/mol。（4）综合上述有关信息，请写出用CO除去NO生成无污染气体的热化学方程式：_。（5）已知Na2SO410H2ONa2SO4nH2O(10n)H2O。将装有芒硝(Na2SO410H2O)的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内就能达到白天蓄热，使室内保持较低温度，晚上把白天所蓄的热量放出，使室内保持温暖的目的。则白天和晚上的能量转化方式是白天将_能转化为_能，晚上将_能转化为_能。【答案】ACD石墨393.5 kJmol-1631.52NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g) H746 kJmol-1热化学化学热【解析】 (1)只要能减少化石燃料等资源的使用都属于开源节流，ACD能减少化石燃料的使用，B大力开采煤、石油和天然气，不能减少化石燃料的使用，故选 ACD。(2)图像分析金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以说明石墨稳定，图像分析1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为110.5+283.0=393.5kJ。 (3)根据氮气和氧气分子中化学键的键能分别是946 kJ/mol、497kJ/mol和N2(g)O2(g)=2NO(g) H180kJ/mol，可设一氧化氮分子中化学键的键能为x，则有946+497-2x=180，x= 631.5； (4). C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H-393.5 kJmol-1C(石墨，s)+O2(g)=CO(g) H+-11.05kJmol-1 N2(g)+O2(g)=2NO(g)H+180 kJmol-1，由盖斯定律分析，方程式2-2-得2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g) H746 kJmol-1 。 (5)白天吸收热量，将热能转化为化学能，晚上再把白天所蓄的热量放出，即释放热量，将化学能变为热能。34反应A（g）+B（g）C（g）+D（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题（1）该反应是_反应（填“吸热”或“放热”），（2）E1表示_，E2表示_， H=_，（3）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？_（填“有影响”“无影响”），（4）在反应体系中加入催化剂，E1和E2的变化是：E1_，E2_（填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】放热反应为断键吸收的总能量生成物成键释放的总能量E1-E2无影响减小减小
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