2022屆高考化學 圖表題專項突破 專題10 化學反應及其能量變化圖表題典題特訓

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1、2022屆高考化學 圖表題專項突破 專題10 化學反應及其能量變化圖表題典題特訓 【高考真題訓練】 1、【2018北京卷】A和B轉(zhuǎn)化為C的催化反應歷程示意圖如下。下列說法不正確的是 A．催化劑在反應前后保持化學性質(zhì)不變 B．生成C總反應的原子利用率為100% C．①→②的過程吸收能量 D．C的水溶液呈弱酸性 【答案】C 【解析】A.催化劑能加快化學反應速率，而自身在反應前后的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變，故A正確；B.由圖可知與反應只生成，原子利用率為，故B正確；C.由圖可已看出①的能量高于②，故①→②放出能量，故C錯誤；D.生成物為CH3COOH，CH3COOH的水溶液顯弱酸性，故

2、D正確；本題答案為C。 2、【2016海南卷】由反應物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說法正確的是 A．由反應的ΔH=E5?E2 B．由反應的ΔH<0 C．降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率 D．升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率 【答案】BC 3、【2018北京卷】近年來，研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如下： （1）反應Ⅰ：2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol－1 反應Ⅲ：S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=－297 kJ·mol－1 反應Ⅱ的熱化學方程式：_______

3、_________。 【答案】3SO2(g)+2H2O (g)2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2=?254 kJ·mol?1 【解析】（1）根據(jù)過程，反應II為SO2催化歧化生成H2SO4和S，反應為3SO2+2H2O=2H2SO4+S。應用蓋斯定律，反應I+反應III得，2H2SO4（l）+S（s）=3SO2（g）+2H2O（g）ΔH=ΔH1+ΔH3=（+551kJ/mol）+（-297kJ/mol）=+254kJ/mol，反應II的熱化學方程式為3SO2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）+S（s）ΔH=-254kJ/mol。 4、【2018天津卷】CO2是一種廉價

4、的碳資源，其綜合利用具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}： （2）CO2與CH4經(jīng)催化重整，制得合成氣：CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g) ①已知上述反應中相關(guān)的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下： 化學鍵 C—H C=O H—H CO(CO) 鍵能/kJ·mol?1 413 745 436 1075 則該反應的ΔH=_________。 【答案】+120 kJ·mol-1 【解析】（2）①根據(jù)△H=反應物鍵能總和－生成物鍵能總和=(4×413＋2×745－2×1075－2×436)kJ·mol－1=＋120kJ·mol－1； 5、【2017新課標1卷】近期

5、發(fā)現(xiàn)，H2S是繼NO、CO之后的第三個生命體系氣體信號分子，它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能?；卮鹣铝袉栴}： （2）下圖是通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統(tǒng)原理。 通過計算，可知系統(tǒng)（Ⅰ）和系統(tǒng)（Ⅱ）制氫的熱化學方程式分別為________________、______________，制得等量H2所需能量較少的是_____________。 【答案】（2）H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ/mol H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol 系統(tǒng)（II） 【解析】根據(jù)蓋斯定律，把

6、系統(tǒng)(Ⅰ)的三個熱化學方程式相加可得：H2O(l)＝H2(g)+O2(g) ΔH＝286 kJ?mol-1；把系統(tǒng)(Ⅱ)的三個熱化學方程式相加可得：H2S(g)＝H2(g)+S(s) ΔH＝20 kJ?mol-1；由上述兩個熱化學方程式可得，制得1mol H2，系統(tǒng)(Ⅰ)需要吸收286kJ能量，系統(tǒng)(Ⅱ) 需要吸收20kJ能量，所以制得等量H2所需能量較少的是系統(tǒng)(Ⅱ)。 【變式訓練】 1．（山東省泰安市第一中學2019屆高三上學期第一次聯(lián)考）工業(yè)上，在一定條件下利用乙烯和水蒸氣反應制備乙醇。反應原CH2=CH2(g)+H2O(g)=CH3CH2OH(g )△H。已知幾種共價鍵的鍵能如下

7、： 化學鍵 C-H C=C H-O C-C C-O 鍵能/kJ·mol-1 413 615 463 348 351 下列說法錯誤的是 A．上述合成乙醇的反應原子利用率為100％ B．相同時間段內(nèi),用該反應中三種物質(zhì)表示的該反應的化學反應速率相等 C．碳碳雙鍵的鍵能大于碳碳單鍵鍵能，但碳碳單鍵更穩(wěn)定 D．上述反應式中,△H=+34kJ·mol-1 【答案】D 2.（2019年1月浙江省學業(yè)水平考試）反應N2(g)+O2(g)=2NO(g)的能量變化如圖所示。已知：斷開1mol N2(g)中化學鍵需吸收946kJ能量，斷開1mol O2(g)中化學鍵需吸收49

8、8kJ能量。 下列說法正確的是 A．N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝-180 B．NO(g)=1/2N2(g)+1/2O2(g) △H＝+90 C．斷開1mol NO(g)中化學鍵需要吸收632kJ能量 D．形成1 mol NO(g)中化學鍵可釋放90kJ能量 【答案】C 【解析】A項、該反應為吸熱反應，N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝+180kJ/mol，故A錯誤； B項、正反應為吸熱反應，逆反應應該為放熱反應，則NO(g)=1/2N2(g)+1/2O2(g) △H＝-90，故B錯誤；C項、反應熱等于反應物鍵能之和減去生成物的鍵能之和，△H

9、＝[（946kJ/mol+498kJ/mol）)- 2×E(N—O）]= +180kJ/mol，E(N—O)=632 kJ/mol，則斷開1mol NO(g)中化學鍵需要吸收632kJ能量，故C正確；D項、反應熱等于反應物鍵能之和減去生成物的鍵能之和，△H＝[（946kJ/mol+498kJ/mol）)- 2×E(N—O）]= +180kJ/mol，E(N—O)=632 kJ/mol，則形成1 mol NO(g)中化學鍵可釋放632kJ能量，故D錯誤。 7.（安徽省宣城市2019屆高三上學期期末考試理科綜合）氮氧化物(NOx)是電廠主要排放污染物之一。工業(yè)上采用氨脫硝處理后排放，原理如下：

10、 ①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H1=－1632.4kJ·mol－1 ②4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H2=akJ·mol－1 當反應溫度過高時，NH3會發(fā)生氧化反應：③NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H3=－902.0kJ·mol－1 回答下列問題： (2)反應②中的a=___________。 (3)反應③中，常用的催化劑有Cr2O3和Fe2O3，Cr2O3的催化效率更好一些。下列表示兩種催化劑在反應③催化過程中的能量變化示意圖合理的是___________

11、(填字母序號)。 【答案】(2) -1815.0(3)B 【解析】(2)①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) △H1=－1632.4kJ·mol－1 ②4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H2=akJ·mol－1 ③NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H3=－902.0kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，①②得 NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H3=－902.0kJ·mol－1，即(－1632.4kJ·mol－1)4a=－902.0kJ·mol

12、－1，a=-1815 kJ·mol－1； (3)已知反應③中，Cr2O3的催化效率更好一些，所以使用Cr2O3活化能更低。反應③放熱，故生成物的總能量小于反應物的，B圖符合題意，選B； 8.（四川省成都外國語學校2019屆高三上學期期中考試）氮及其化合物如NH3及銨鹽、N2H4、N2O4等在中學化學、化工工業(yè)、國防等領(lǐng)域占有重要地位。 （1）已知反應NO2(g)+CO(g) = NO(g) +CO2(g)的能量變化如圖所示，下列說法正確的是________。 A．圖中A→B的過程為放熱過程 B．1molNO2和1molCO的鍵能總和大于1molNO和1mol?CO2?的鍵能總和

13、 C．該反應為氧化還原反應 D．1molNO2(g)和1molCO(g)的總能量低于1mol?NO(g)?和1mol?CO2(g)的總能量 【答案】C 【解析】（1）A、A→B能量升高，屬于吸熱過程，故A錯誤；B、反應物的能量高于生成物的能量，此反應為放熱反應，則1molNO2和1molCO的鍵能總和小于1molNO和1molCO2的鍵能總和，故B錯誤；C、反應中C和N的化合價發(fā)生變化，則反應屬于氧化還原反應，故C正確；D、根據(jù)圖像，反應物總能量高于生成物總能量，則1molNO2和1molCO的總能量高于1molNO和1molCO2的總能量，故D錯誤； 9.（北京市第十中學2019

14、屆高三第一學期10月月考）研究大氣中含硫化合物（主要是SO2和H2S）的轉(zhuǎn)化具有重要意義。 （2）土壤中的微生物可將大氣中H2S經(jīng)兩步反應氧化成SO42-，兩步反應的能量變化示意圖如圖： 1mol H2S（g）全部氧化成SO42-的熱化學方程式為___________________________。 10.（貴州省遵義航天高級中學2019屆高三上學期第二次模擬考試）化學反應原理在工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的意義。 （1）工業(yè)生產(chǎn)可以用NH3(g)與CO2(g)經(jīng)兩步反應生成尿素，兩步反應的能量變化示意圖如下： 則NH3(g)與CO2(g)反應生成尿素的熱化學方程式為___________________________。 【答案】2NH3（g）+CO2（g）?H2O（l）+H2NCONH2（s）△H=-134kJ?mol-1 【解析】(1)由圖示可以知道，兩步反應的完成的熱效應與一步完成的熱效應是相同的，將兩個反應相加可得2NH3（g）+CO2（g）?H2O（l）+H2NCONH2（s）△H=-134kJ?mol-1，因此，本題正確答案是：2NH3（g）+CO2（g）?H2O（l）+H2NCONH2（s）△H=-134kJ?mol-1；