2021届高三化学一轮复习重点专题4——化学反应过程与能量变化（练习）学生版
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一、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
1．研究表明CO与N2O在Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步反应分别为：①N2O＋Fe＋===N2＋FeO＋(慢)；②FeO＋＋CO===CO2＋Fe＋(快)。下列说法正确的是
( )
A．反应①是氧化还原反应，反应②是非氧化还原反应
B．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应②决定
C．Fe＋使反应的活化能减小，FeO＋是中间产物
D．若转移1 mol电子，则消耗11.2 L N2O
2．(2019·北京月考)N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应原理为N2O(g)＋CO(g)===CO2(g)＋N2(g) ΔH，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是( )
A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2
B．ΔH＝－226 kJ·mol－1
C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O＋和Pt2O
3．(2020·辽宁五校联考)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1；研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图2。下列说法正确的是( )
A．NH3催化还原NO为放热反应
B．过程Ⅰ中NH3断裂非极性键
C．过程Ⅱ中NO为氧化剂 ，Fe2＋为还原剂
D．脱硝的总反应为：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)
4．肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200 ℃时在Cu表面分解的机理如图1。已知200 ℃时：
反应Ⅰ：3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g) ΔH1＝－32.9 kJ·mol－1
反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g) ΔH2＝－41.8 kJ·mol－1
下列说法不正确的是( )
A．图1所示过程①是放热反应、②是吸热反应
B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图2所示
C．断开3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量大于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)中的化学键释放的能量
D．200 ℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)===N2(g)＋2H2 (g) ΔH＝＋50.7 kJ·mol－1
5．(2019·临安市昌化中学模拟)一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．这些离子中结合H＋能力最强的是A
B．A、B、C、D、E五种微粒中A最稳定
C．C→B＋D的反应，反应物的总键能小于生成物的总键能
D．B→A＋D反应的热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq) ΔH＝116 kJ·mol－1
6．(2020·长春期末)下列示意图表示正确的是( )
A．甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝＋26.7 kJ·mol－1反应的能量变化
B．乙图表示碳的燃烧热
C．丙图表示实验的环境温度20 ℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，测量混合液温度，结果如图(已知V1＋V2＝60 mL)
D．丁图已知稳定性顺序：B＜A＜C，某反应由两步反应ABC构成，反应过程中的能量变化曲线如图(E1、E3表示两反应的活化能)
7．在25 ℃、101 kPa下，1 mol白磷(化学式为P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量关系如图所示：
由此判断，下列说法正确的是( )
A．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定
B．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定
C．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定
D．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定
8．(2020·湖北联考)下列图示与对应的叙述相符的是( )
A．图甲中的ΔH1>ΔH2
B．图乙表示可逆反应A(s)＋3B(g)2C(g) ΔH>0温度对平衡常数K的影响
C．图丙表示充满NO2气体的试管，倒置于水槽中，向其中缓慢通入氧气直至试管中全部充满水，假设溶质不扩散，溶质的物质的量浓度与通入氧气的体积关系
D．由图丁可说明烯烃与H2加成反应是放热反应，虚线表示在有催化剂的条件下进行
9．炭黑是雾霾中的重要颗粒物，它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法错误的是( )
A．每活化一个氧分子放出0.29 eV能量
B．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eV
C．氧分子的活化是O—O的断裂与C—O键的生成过程
D．炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂
10．(2019·宁波市北仑中学模拟)R为第ⅠA 族金属，RCl的能量关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6
B．一定条件下ΔH5＝a kJ·mol－1，则Cl—Cl键的键能是a kJ·mol－1
C．相同条件下，Na的ΔH6比Li的小
D．相同条件下，Na的(ΔH2＋ΔH4)比K的大
二、非选择题
11．CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1；
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；
③C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。
(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活。甲烷细菌使
1 mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量 (填“>”“<”或“＝”)890.3 kJ。
(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4＋CO2===2CO＋2H2,1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量，能表示该反应过程中能量变化的是 (填字母)。
(3)C(s)与H2(g)不反应，所以C(s)＋2H2(g)===CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出其反应热ΔH＝ 。
12、我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正＝________eV，写出该步骤的化学方程式____________________。
13．解答下列问题
(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na—Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH1＝－a kJ·mol－1
C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH2＝－b kJ·mol－1
试写出25 ℃、101 kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式：
。
(2)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。1 mol CH4完全燃烧生成气态水和1 mol S(g)燃烧的能量变化如下图所示：
在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式：
。
(3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测定CO的含量。已知2I2(s)＋5O2(g)===2I2O5(s) ΔH＝－76 kJ·mol－1；2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1。则该测定反应的热化学方程式为
。
(4)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。
汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
CO2(g)===C(s)＋O2(g) ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝ kJ·mol－1。
(5)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知：CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)
2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol－1(b>0)
若用CO还原NO2至N2，当消耗标准状况下3.36 L CO时，放出的热量为 kJ(用含有a和b的代数式表示)。
