高中化学复习知识点焓变产生原因及表示.docx

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高中化学复习知识点焓变产生原因及表示

高中化学复习知识点：

焓变产生原因及表示

一、单选题

1．已知反应

的能量变化如图所示，下列说法正确的是（）

A．该反应为放热反应

B．该反应吸收的能量为

C．反应物的总能量高于生成物的总能量

D．该反应只有在加热条件下才能进行

2．某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石（HAP）表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如下（图中只画出了HAP的部分结构）。

下列说法不正确的是

A．HAP能提高HCHO与O2的反应速率

B．根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2

C．HCHO在反应过程中，有C-H键发生断裂

D．该反应可表示为：

HCHO＋O2

CO2＋H2O

3．我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。

该历程示意图如下。

下列说法不正确的是

A．转化过程中发生了氧化还原反应

B．①→②放出能量并形成了C—C键

C．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100％

D．该催化剂降低了反应活化能，反应物平衡转化率得到提高

4．反应A+B→C△H＜0，分两步进行①A+B→X△H＞0②X→C△H＜0。

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．

5．下列说法正确的是

A．反应A（g）⇋2B（g）△H，若正反应的活化能为EakJ/mol，逆反应的活化能为EbkJ/mol，则△H=-（Ea-Eb）kJ/mol

B．常温下，pH相同的NaOH溶液和Ba（OH）2溶液中，水的电离程度相同

C．某温度氯化钠在水中的溶解度是20g，该温度饱和氯化钠溶液的质量分数为20%

D．将浓度为0.1mol/LHF溶液加水不断稀释过程中，电离平衡常数Ka（HF）保持不变，

始终保持增大

6．下列图示与对应的叙述相符的是（）

A．甲图表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化

B．乙图表示0.1000mol •L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol  •L-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线

C．丙图表示KNO3的溶解度曲线，图中a点所示的溶液是80 ℃时KNO3的不饱和溶液

D．丁图表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率最大

7．某反应在反应过程中的能量变化如图所示（图中E1表示反应物总能量,E2表示生成物总能量）。

下列有关叙述正确的是（）

A．该反应为吸热反应

B．使用催化剂没有改变反应的反应热

C．反应热等于E3-E2

D．催化剂只对正反应有催化作用,对逆反应无催化作用

8．某化工生产反应历程的能量变化如图，过程I没有使用催化剂，过程Ⅱ使用了催化剂，则可判断催化剂除了能改变反应速率外，还可以改变的是

A．反应物的熔沸点B．反应的完成程度

C．生产能耗D．反应热效应

9．水煤气变换反应的能量变化如图。

下列叙述错误的是

A．反应为：

CO（g）＋H2O（g）＝CO2（g）＋H2（g）B．反应物总能量高于生成物总能量

C．H2的燃烧热为41kJ·mol－1D．使用催化剂可以降低反应所需活化能

二、多选题

10．化学反应过程中总是伴随着能量的变化，下列有关能量的说法正确的是（）

A．相同条件下，2mol氢原子所具有的能量大于1mol氢分子所具有的能量

B．常温下，反应Fe+S→FeS不能自发进行，则该反应是吸热反应

C．常温常压下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3（g），放热QkJ，其热化学方程式为：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）+2QkJ

D．在化学反应中，新键形成所放出的总能量与旧键断裂所吸收的总能量的差值，是化学反应的热效应。

三、综合题

11．能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。

（1）下列做法有助于能源“开源节流”的是________（填序号）。

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，增加资源的重复使用、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，氧气充足时燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。

①在通常状况下，________（填“金刚石”或“石墨”）更稳定，石墨的燃烧热为ΔH=____________。

②12g石墨在24g氧气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量为________。

（3）已知：

N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ·mol－1、497kJ·mol－1。

N2（g）+O2（g）=2NO（g）ΔH=+180.0kJ·mol－1。

NO分子中化学键的键能为________kJ·mol－1。

（4）综合上述有关信息，请写出CO和NO反应的热化学方程式：

_________________________。

12．按要求回答问题：

（1）已知E1＝134kJ/mol、E2＝368kJ/mol，请参考题中图表，按要求填空：

①图Ⅰ是1molNO2（g）和1molCO（g）反应生成CO2（g）和NO（g）过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率加快，E1的变化是_______（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），ΔH的变化是_______。

NO2和CO反应的热化学方程式为：

______________________________________________________________。

②下表所示是部分化学键的键能参数：

化学键

P—P

P—O

O=O

P=O

键能/（kJ/mol）

a

b

c

x

已知P4（g）＋5O2（g）=P4O10（g）ΔH＝－dkJ/mol，P4及P4O10的结构如图Ⅱ所示。

表中x＝___kJ/mol。

（用含a、b、c、d的代数式表示）

（2）肼（N2H4）是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。

燃烧时释放大量的热并快速产生大量气体。

已知在101kPa，298K时，1mol液态N2H4在O2中完全燃烧生成N2和水蒸气，放出热量624kJ，该反应的热化学方程式是_______________________。

又知：

H2O（g）＝H2O（l）△H＝－44kJ/mol，若1mol液态N2H4在O2中完全燃烧生成N2和液态水，则放出的热量为__________kJ。

参考答案

1．B

【解析】

【分析】

【详解】

A.由图象可知反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，故A错误；

B.由图象可知：

该反应吸收的总能量=断键吸收的总能量-成键放出的总能量

，故B正确；

C.由图象可知反应物的总能量低于生成物的总能量，故C错误；

D.某些吸热反应不需要加热也可以发生，如

和

的反应是吸热反应，，故D错误；

故答案：

B。

2．B

【解析】

【分析】

【详解】

A．HAP为反应的催化剂，能提高HCHO与O2的反应速率，A正确；

B．根据图示信息，CO2分子中的氧原子有1个来自O2，B不正确；

C．图中显示，HCHO在反应过程中，2个C-H键都发生断裂，C正确；

D．在HAP的催化作用下，HCHO与O2反应生成CO2和H2O，D正确；

故选B。

3．D

【解析】

【分析】

【详解】

A.该过程中反应物为CO2和CH4最终产物为CH3COOH，碳元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故A不符合题意；

B.据图可知①→②的焓值降低，过程为放热过程，有C-C键形成，故B不符合题意；

C.图中分析，1mol甲烷和1mol二氧化碳反应生成1mol乙酸，生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%，故C不符合题意；

D.催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡，不影响转化率，故D符合题意；

故答案为D。

4．D

【解析】

【分析】

根据物质具有的能量进行计算：

△H=E（生成物的总能量）-E（反应物的总能量），当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，当反应物的总能量小于生成物的总能量时，反应吸热，以此解答该题．

【详解】

由反应A+B→C（△H＜0）分两步进行①A+B→X（△H＞0），②X→C（△H＜0）可以看出，A+B→C（△H＜0）是放热反应，A和B的能量之和大于C，由①A+B→X（△H＞0）可知这步反应是吸热反应，X→C（△H＜0）是放热反应，故X的能量大于A+B；A+B的能量大于C；X的能量大于C，图象D符合，

故选D。

【点睛】

本题为图象题，主要考查了物质的能量分析应用，化学反应的能量变化、分析，题目难度不大，注意反应热与物质总能量大小的关系判断

5．B

【解析】

试题分析：

A．逆反应的活化能=正反应的活化能+反应的焓变，所以△H=逆反应的活化能-正反应的活化能=（Ea-Eb）kJ•mol-1，故A错误；B．常温下，同浓度的氢离子和氢氧根离子对水的电离抑制程度相等，而pH相同的NaOH溶液和Ba（OH）2溶液说明氢氧根离子浓度相等，所以水的电离程度相同，故B正确；C．饱和溶液的质量分数和溶解度之间的关系S/（100+S）="20/（100+20）,"该温度下的饱和氯化钠溶液的溶质质量分数小于20%，故C错误；D．将浓度为0.1mol•L-1HF溶液加水不断稀释过程中，电离度增大，Ka（HF）保持不变，氟离子浓度和氢离子浓度比值基本不变，故D错误。

考点：

反应热和焓变，溶液中溶质的质量分数及其相关计算，弱电解质在水溶液中的电离平衡，水的电离

6．C

【解析】

【分析】

【详解】

A．图中反应物的能量高于生成物的能量，反应是放热反应，故A错误；

B．醋酸为弱酸，0.1000mol•L-1CH3COOH溶液pH应该大于1，故B错误；

C．硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大，溶解度曲线下方的点是不饱和溶液的点，故C正确；

D．可逆反应达到平衡状态时，反应物的转化率最高，由图知反应物转化率最大在t时刻以后的平衡状态，故D错误；

故选C。

7．B

【解析】

【分析】

【详解】

A.由图像可知:

E1＞E2，故该反应是放热反应，A项错误；

B.催化剂可降低活化能，不能改变给定反应的反应热，B项正确；

C.反应热为E1-E2，C项错误；

D.催化剂同等程度的改变正逆反应，降低活化能，D项错误。

答案选B。

8．C

【解析】

【分析】

【详解】

A．催化剂不能改变物质的熔沸点，故A错误；

B．催化剂不能使平衡移动，故不能改变反应的完成程度，故B错误；

C．催化剂参能参与反应，从而降低反应的活化能，故能减低生产耗能，故C正确；

D．反应的热效应取决于反应物总能量和生成物总能量的差值，不受催化剂的影响，故D错误；

答案选C。

9．C

【解析】

【详解】

A项、由图可知，反应物为CO（g）和H2O（g），生成物为CO2（g）和H2（g），反应的化学方程式为CO（g）＋H2O（g）＝CO2（g）＋H2（g），故A正确；

B项、由图可知，该反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，故B正确；

C项、由图可知，该反应为CO（g）＋H2O（g）＝CO2（g）＋H2（g），△H=—41kJ·mol－1，因此不能确定H2的燃烧热，故C错误；

D项、使用合适的催化剂可以降低反应所需的活化能，故D正确；

故选C。

10．AD

【解析】

【分析】

【详解】

A．形成化学键需要释放能量，2molH原子形成1molH2时需要释放能量，可知2mol氢原子所具有的能量大于1mol氢分子所具有的能量，A正确；

B．Fe和S反应是放热反应，而在常温下不能自放进行，是由于需要加热，分子才具有足够的能量发生反应，B错误；

C．热化学方程式中的能量，表示1molN2和3molH2完全反应时释放的能量，而在常温常压下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中的反应时可逆反应，不可能完全反应，因此热化学方程式中能量要大于2Q，C错误；

D．在化学反应中，旧的键断开需要吸收能量，而形成键释放能量，两者的相对大小决定了该反应的反应热大小，D正确。

答案选AD。

11．ACD石墨－393.5kJ·mol－1252.0kJ631.52NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）　　ΔH=－746.0kJ·mol－1

【解析】

【详解】

（1）开源节流指的是开发新的能源，节约现有的化石能源；

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，开发了新的能源，能够节约化石燃料，A符合题意；

B、化石能源的使用会增加温室效应气体的排放，不利于环保和节约能源，B不符合题意；

C、开放新能源，减少化石能源的使用，C符合题意；

D、资源的重复使用，可以节约能源，D符合题意；

ACD符合题意；

（2）①根据图示，石墨（s）＋O2（g）的能量比金刚石（s）＋O2（g）的能量低，则石墨的能量低于金刚石的能量；能量越低，越稳定，则石墨更稳定；根据图示，石墨的燃烧热为△H3＋△H4=－110.5kJ·mol－1＋（－283.0kJ·mol－1）=－393.5kJ·mol－1；

②12g石墨完全燃烧生成CO2，需要32gO2，现只有24gO2，因此36g气体为CO和CO2的混合气体，设CO的物质的量为x，根据C守恒，CO2的物质的量为（1－x）mol，则根据质量守恒，有28x＋44（1－x）=36，得x=0.5mol，则该石墨燃烧，生成了0.5molCO和0.5molCO2，生成0.5molCO，放出的热量为0.5×110.5kJ=55.25kJ；生成0.5molCO2，放出的热量为0.5×393.5kJ=196.75kJ；则总热量为55.25kJ+196.75kJ=252kJ；

（3）化学反应中，断开键需要吸热，形成键需要放热，假设NO分子中化学键的键能为E（NO）,则有ΔH=946kJ·mol－1+497kJ·mol－1-2E（NO）=+180.0kJ·mol－1，可得E（NO）=631.5kJ·mol－1；

（4）根据图示CO（g）+

O2（g）=CO2（g）ΔH=-283.0kJ·mol－1（为反应①）

N2（g）+O2（g）=2NO（g）ΔH=+180.0kJ·mol－1（为反应②）；

将（反应①×2-反应②）可得NO和CO的反应方程式，则ΔH=-283.0kJ·mol－1×2-

（+180.0kJ·mol－1）=－746.0kJ·mol－1,，则CO和NO反应的热化学方程式为2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）　　ΔH=－746.0kJ·mol－1。

12．减小不变NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=−234kJ/mol（6a+5c+d-12b）/4N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=−624kJ/mol712

【解析】

【详解】

（1）.①.加入催化剂能降低反应的活化能，则E1减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不变，所以催化剂对反应热无影响，由图可知，1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO时放出热量368kJ-134kJ=234kJ，热化学方程式为NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-234kJ/mol，故答案为：

减小；不变；NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-234kJ/mol；

②.白磷燃烧的热化学方程式为P4（g）＋5O2（g）=P4O10（g）ΔH＝－dkJ/mol，1mol白磷完全燃烧需拆开6molP−P、5molO=O，形成12molP−O、4molP=O，所以12mol×bkJ/mol+4mol×xkJ/mol−（6mol×akJ/mol+5mol×ckJ/mol）=dkJ/mol，x=（6a+5c+d−12b）/4kJ/mol，故答案为：

（6a+5c+d−12b）/4；

（2）.在101kPa，298K时，1mol液态肼与足量氧气反应生成氮气和水蒸气，放出624kJ的热量，则该反应的热化学方程式为：

N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=−624kJ/mol，如果生成液态水，1mol肼完全反应放出的热量为：

624kJ+44×2kJ=712kJ，故答案为：

N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=−624kJ/mol；712。