1、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AHAP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O2CHCHO在反应过程中,有C-H键发生断裂D该反应可表示为: HCHOO2 CO2H2O3我国科研人员提出了由CO2
2、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放出能量并形成了CC键C生成CH3COOH总反应的原子利用率为100D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+BC H 0,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 BC D5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/molB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
3、C某温度氯化钠在水中的溶解度是20 g,该温度饱和氯化钠溶液的质量分数为20%D将浓度为0.1 mol/L HF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0.1000molL-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000molL-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
4、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-E2D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CH2的燃烧热为41 kJmol1 D使用催化剂可以降低反应所需活化能二、多选题1
5、0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+SFeS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)+2QkJD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
6、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。在通常状况下,_(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为H= _。12 g石墨在24 g氧气中燃烧,生成气体36 g,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946 kJmol1、497 kJmol1。N2(g)+O2(g
7、)=2NO(g) H=+180.0 kJmol1。NO分子中化学键的键能为_kJmol1。(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E1134 kJ/mol、E2368 kJ/mol,请参考题中图表,按要求填空:图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(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),H的变化是_。NO2和CO反应的热化学方程式为:_。下表所示是部分化学键的键能参数:化学键PPPOO=OP=O键能/(kJ/mol)
8、abcx已知P4(g)5O2(g)= P4O10(g) Hd kJ/mol,P4及P4O10的结构如图所示。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)H44 kJ/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1B【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
9、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。2B【解析】【分析】【详解】AHAP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。3D【解析】【分析】【详解】A. 该过程中反应物
10、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。4D【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
11、】由反应 A+BC(H0)分两步进行 A+BX(H0),XC(H0)可以看出,A+BC(H0)是放热反应,A和B的能量之和大于C,由A+BX(H0)可知这步反应是吸热反应,XC(H0)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5B【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)kJmol-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
12、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0.1 molL-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6C【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,0.1000
13、molL-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。7B【解析】【分析】【详解】A. 由图像可知:E1E2,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。8C【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
14、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。9C【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=41 kJmol1,因此不能确定H2的燃烧热,故C错误;D项、使用合适的催化
15、剂可以降低反应所需的活化能,故D正确;故选C。10AD【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;BFe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
16、,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。11ACD 石墨 393.5 kJmol1 252.0 kJ 631.5 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)H=746.0 kJmol1 【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) 根据图示,
17、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 H3H4=110.5kJmol1(283. 0kJmol1)=393.5 kJmol1;12g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(1x)mol,则根据质量守恒,有28x44(1x)=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0.5110.5kJ=55.25kJ
18、;生成0.5molCO2,放出的热量为0.5393.5kJ=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H=946 kJmol1+497 kJmol1-2E(NO)= +180.0 kJmol1,可得E(NO)= 631.5 kJmol1;(4)根据图示CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=-283.0 kJmol1(为反应)N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180.0 kJmol1(为反应);将(反应2-反应)可得NO和CO的反应方程式,则H =-283.
19、0 kJmol12-(+180.0 kJmol1)= 746.0 kJmol1,,则CO和NO反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)H=746.0 kJmol1。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). .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1mol
20、CO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;. 白磷燃烧的热化学方程式为P4(g)5O2(g)= P4O10(g) Hd kJ/mol,1mol白磷完全燃烧需拆开6molPP、5molO=O,形成12molPO、4molP=O,所以12molbkJ/mol+4molxkJ/mol(6molakJ/mol+5molckJ/mol)=dkJ/mol,x=(6a+5c+d12b)/4kJ/mol,故答案为:(6a+5c+d12b)/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+442kJ=712kJ,故答案为:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=624kJ/mol;712。
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