高中化学专题12 反应热 热化学方程式-2019年高考化学易错题汇总（解析版）

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1．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：[来源:学科网ZXXK]下列说法中正确的是(   )A．CO和O生成了具有共价键的CO2          B．在该过程中，CO断键形成C和OC．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程    D．CO和O生成CO2是吸热反应【答案】A2．在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应H2S(g)＋3/2O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1 ①2H2S(g)＋SO2(g)==3/2S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2 ②H2S(g)＋1/2O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3 ③2S(g)===S2(g)　ΔH4则ΔH4的正确表达式为(　　)[来源:Zxxk.Com]A．ΔH4＝2/3(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)    B．ΔH4＝2/3(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)C．ΔH4＝2/3(ΔH1＋ΔH2－2ΔH3)    D．ΔH4＝2/3(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)【答案】A【解析】根据目标方程2S(g)===S2(g)　ΔH4，把方程③反写，化学计量数乘以2；把方程②乘以，把方程①乘以；然后三者相加；即得到2S(g)===S2(g)，则其反应热ΔH4 = −ΔH3×2+ΔH2×+ΔH1×= 2/3(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)，故A项正确。3．已知： P4(g)+6Cl2(g)=4PCl3(g)    △H=a kJ/mol   P4(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g)    △H=b kJ/mol    P4具有正四面体结构，PCl5中P－Cl键的键能为c kJ/mol，PCl3中P－Cl键的键能为1.2c kJ/mol。 下列叙述正确的是 (     )A．P－P键的键能大于P－Cl键的键能B．可求Cl2(g)+ PCl3(g)=4PCl5(s)的反应热△HC．Cl－Cl键的键能为 kJ/molD．P－P键的键能为kJ/mol【答案】C4．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，两步反应分別为：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lmol电子，则消耗II.2LN2O【答案】C5．已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，△H=-198kJ/mol，在 V2O5存在时反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是A．△H= E4- E3+E2-E1B．加入V2O5后反应经过两步完成，其中第一步决定反应速率C．加入V2O5，△H不变，但反应速率改变D．向密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生上述反应达平衡时，反应放热198kJ【答案】C【解析】A.根据图示可知：反应的焓变为吸收能量与放出能量的差值，△H=E1-E2+E3-E4，A错误；B.多步反应的反应速率由慢反应决定，由图可知：加入V2O5后第二步反应发生需要的能量高，反应速率慢，所以反应速率由第二步反应决定，B错误；C.催化剂不能改变反应物、生成物的能量，所以△H不变，但催化剂能改变反应途径，所以使用催化剂后反应速率改变，C正确；D.该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以向密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生上述反应达平衡时，反应放热小于198kJ，D错误。6．“钙基固硫”是将煤中的硫元素以CaSO4的形式固定脱硫，而煤炭燃烧过程中产生的CO又会发生反应I和反应II，导致脱硫效率降低。某温度下，反应I的速率(v1)大于反应II的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是反应I：CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)       △H1=+218.4kJ·mol-1反应II：CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g)            △H2=－175.6kJ·mol-1【答案】A7．在催化条件下发生反应：N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g)可使环境污染性气体转化为无害气体。反应进程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是A．加入催化剂使反应的△H变小B．该反应的热化学方程式为：N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g)  △H﹦ - 226 kJ/molC．反应物的总能量小于生成物的总能量D．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能【答案】B【解析】A、△H只与始态和终态有关，加入催化剂降低活化能，△H不变，故A错误；B、根据图像得出热化学反应方程式为：N2O(g)＋CO(g)=CO2(g)＋N2(g)  △H=(134－360)kJ·mol－1=－226kJ·mol－1，故B正确；C、根据图像，反应物的总能量小于生成物的总能量，故C错误；D、Ea1为正反应活化能，Ea2为逆反应活化能，即正反应的活化能小于逆反应的活化能，故D错误。8．在一定条件下，N2O氧化NO生成N2和NO2的能量变化如图所示，下列说法不正确的是A．反应生成1mol N2时转移4mole-B．反应物的总能量大于生成物的总能量C．N2O(g)+NO(g)═N2(g)+NO2(g); △H=－139 kJ/molD．反应中断裂化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量【答案】A9．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：相关反应的热化学方程式为：反应I：SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l) === 2HI(aq) + H2SO4(aq)  ΔH1 =﹣213 kJ·mol-1反应II：H2SO4(aq) === SO2(g) + H2O(l) + O2(g)  ΔH2 = +327 kJ·mol-1反应III：2HI(aq) === H2(g) + I2(g)  ΔH3 = +172 kJ·mol-1下列说法不正确的是：A．该过程实现了太阳能到化学能的转化B．SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用C．总反应的热化学方程式为：2H2O(l) === 2H2 (g)+O2(g)   ΔH = +286 kJ·mol-1D．该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的ΔH不变【答案】C10．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．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率C．①→②放出能量并形成了C－C键D．CH4→CH3COOH过程中，有C－H键发生断裂【答案】B【解析】A.根据图示CO2和CH4在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为：CO2+CH4→CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，故A正确；B.催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，故B错误；C.CH4选择性活化变为CH3COOH过程中，有1个C－H键发生断裂，故C正确；D.根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量，对比①和②，①→②放形成了C－C键，故D正确。11．已知：2NO2(g) N2O4(g)　ΔH1； 2NO2(g) N2O4(l)　ΔH2 下列能量变化示意图中，正确的是(　　)A．    B．C．    D．【答案】A【解析】因为NO2转化为N2O4为放热反应，故可排除C、D；又因为气态N2O4的能量高于液态N2O4的能量，所以图像A正确；12．某科研团队研制出“TM﹣LiH（TM表示过渡金属）”双催化剂体系，显著提高了在温和条件下氮气和氢气合成NH3的效率，原理示意如下：下列分析不合理的是（　　）A．状态Ⅰ，吸收能量并有N≡N键发生断裂    B．合成NH3总反应的原子利用率是100%C．“TM﹣LiH”能降低合成氨反应的△H       D．生成NH3：2LiNH+3H2═2LiH+2NH3[来源:学科网]【答案】C13．炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，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二氧化硫。下列说法错误的是A．氧分子的活化包括O－O键的断裂与C－O键的生成B．每活化一个氧分子放出0.29eV的能量C．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVD．炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂【答案】C14．研究表明，化学反应的能量变化与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单的理解为断开1 mol 化学键时所需吸收的能量。下表是部分化学键的键能数据：化学键P—PP—OO=OP=O键能kJ/mol-1197360499X[来源:学科网] 已知白磷的燃烧方程式为：P4(s)+5O2(g)P4O10(s)，该反应放出热量2379.0 kJ，且白磷分子结构为正四面体，4个磷原子分别位于正四面体的四个顶点，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中X为A．434    B．335    C．237    D．188【答案】A【解析】反应焓变ΔH=6×197kJ/mol+5×499kJ/mol-4×XkJ/mol-360kJ/mol×12=−2379.0kJ/mol，计算得到X=434 kJ/mol；故选项A正确。15．中国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如下图所示。下列说法不正确的是A．该催化反应实现了太阳能向化学能的转化B．阶段I中，H2O2是氧化产物C．每生成1molO2，阶段II中转移电子2 molD．反应的两个阶段均为吸热过程【答案】D【解析】A. 该过程利用太阳光实现高效分解水，实现了太阳能向化学能的转化，故A正确；B. 阶段I中发生的反应为2H2O=H2O2+H2↑，生成H2O2时氧元素化合价从-2价升高到-1价，所以H2O2是氧化产物，故B正确；C. 阶段II中发生的反应为2H2O2=2H2O +O2↑，每生成1molO2，转移2 mol电子，故C正确；D. 过氧化氢不稳定，能量高，分解成的H2O和O2较稳定，所以阶段II发生的反应为放热反应，故D错误。16．当前，汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染源。研究表明，含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是A．部分光能转变为化学能B．消除总变化为NO2+O2+H2O→HNO3C．消除反应能全天候发生D．使用纳米TiO2的消除效率更高【答案】C17．Mn2+催化H2O2分解：2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g) ΔH1，其反应机理如下：若反应Ⅱ的晗变为ΔH2，反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比，则反应Ⅰ的晗变ΔH为(     )A．ΔH1+ΔH2    B．ΔH1-ΔH2    C．2ΔH1-ΔH2    D．ΔH1-2ΔH2【答案】B【解析】Mn2+催化H2O2分解：2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)  ΔH1①反应Ⅱ为MnO2(s)+ H2O2(aq)+2H+(aq)= Mn2+(aq)+O2(g) + 2H2O(l)   ΔH2 ②反应Ⅰ为Mn2+(aq)+H2O2(aq)=2H+(aq)+MnO2(s)  ΔH①-②可得反应Ⅰ，因此ΔH=ΔH1-ΔH2，即选项B正确。18．与发生反应的过程可用模型图表示（“”表示化学键）。下列说法不正确的是（    ）A．过程I是吸热过程B．过程III一定是放热过程C．该反应过程中所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键D．发生该反应时的能量转化形式只能是化学能与热能的转化【答案】D19．科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。气态时，已知断裂1mol N—N键吸收193kJ热量，断裂1mol N≡N键吸收941kJ热量，则(　　)A．N4与N2互称为同位素    B．1mol N4气体转化为N2时要吸收748kJ能量C．N4是N2的同系物        D．1mol N4气体转化为N2时要放出724kJ能量【答案】D【解析】A项、N4与N2互为同素异形体，而不是同位素，故A错误；B项、从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N-N键，根据N4（g）=2N2（g）△H，有△H=6×193 kJ•mol-1-2×941 kJ•mol-1=-724 kJ•mol-1，故B错误；C项、N4与N2由N组成，是一种单质，N4与N2互为同素异形体，不是同系物，故C错误；D项、从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N-N键，根据N4（g）=2N2（g）△H，有△H=6×193 kJ•mol-1-2×941 kJ•mol-1=-724 kJ•mol-1，故D正确。20．如图为氟利昂（如CFCl 3）破坏臭氧层的反应过程示意图，下列不正确的是 A．过程Ⅰ中断裂极性键C-Cl键B．过程Ⅱ可表示为O3 + Cl =ClO + O2C．过程Ⅲ中O + O = O2是吸热过程D．上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂【答案】C21．中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于LDH（一种固体催化剂）合成NH3的原理示意图如右。下列说法不正确的是A．该过程将太阳能转化成为化学能B．该过程中，只涉及极性键的断裂与生成C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3D．原料气N2可通过分离液态空气获得【答案】B【解析】A．该过程将太阳能转化成为化学能，A正确；B．该过程中，既有极性键（N-H、O-H）的断裂与生成，也有非极性键（N≡N、O=O）的断裂与生成，B不正确；C．该反应的化学方程式为2N2+6H2O=4NH3+3O2，氮气是氧化剂、水是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3，C正确；D．原料气N2可通过分离液态空气获得，D正确。22．由下表提供数据及相关物质结构知识，反应1：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(g)+4HCl(g)，反应2：Si(g)+O2(g)=SiO2(g)，则反应1和反应2的反应热为硅的晶体结构化学键Si-ClH-HSi-SiH-ClO=O[来源:学#科#网]Si-O键能kJ/mol）360436176431498460 A．+236kJ/mol，-990kJ/mol    B．-116kJ/mol，-990kJ/molC．-116kJ/mol，-70kJ/mol      D．+236kJ/mol，-70kJ/mol【答案】A23．2018年5月美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如下图所示：下列说法正确的是（     ）A．图中能量转化方式只有2种B．H+向a极区移动C．b极发生的电极反应为：N2+6H++6e－=2NH3D．a极上每产生22.4LO2流过电极的电子数一定为4×6.02×1023【答案】C24．当1，3-丁二烯和溴单质1：1加成时，其反应机理及能量变化如下：不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如下表：下列分析不合理的是A．产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争B．相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快C．实验1测定产物组成时，体系己达平衡状态D．实验1在t min时，若升高温度至25℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B【答案】C【解析】A. 产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争，A正确；B. 由中间体生成A的活化能较低，故相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快，B正确；C. 实验1测定产物组成时，无法判断体系己达平衡状态，C不合理；D. 由图像可知，由C生成A和B的反应皆为放热反应，由表中数据可知，在较高的温度下，C转化为B有竞争优势，故实验1在t min时，若升高温度至25℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B，D正确。25．化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一，用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图和相关热化学反应如下：2Ni(s)+O2(g)=2NiO(s) △H=-479.8 kJ·mol-1CH4(g)+NiO(s)=CO(g)+2H2(g)+Ni(s) △H=akJ·mol-1CH4(g)+2NiO(s)=CO2(g)+2H2(g)+2Ni(S) △H=b kJ·mol-1CH4(g)+4NiO(s)=CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s) △H=156.9 kJ·mol-1下列说法错误的是（    ）A．CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=(2a-b) kJ·mol-1B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.7 kJ·mol-1C．甲烷在“燃料反应器”中反应时产生淡蓝色火焰并放出热量D．含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收【答案】C【解析】已知：①2Ni(s)+O2(g)=2NiO(s) △H1=-479.8 kJ·mol-1②CH4(g)+NiO(s)=CO(g)+2H2(g)+Ni(s) △H2=akJ·mol-1③CH4(g)+2NiO(s)=CO2(g)+2H2(g)+2Ni(S) △H3=b kJ·mol-1④CH4(g)+4NiO(s)=CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s) △H4=＋156.9 kJ·mol-1A. 根据盖斯定律，由②③得反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=(2a-b) kJ·mol-1，选项A正确；B. 根据盖斯定律，由①④得反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.7 kJ·mol-1，选项B正确；C. 甲烷在“燃料反应器”中反应时不是甲烷的燃烧反应，不产生淡蓝色火焰，选项C错误；D. 含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收，选项D正确。