化学反应中能量的转化知识点题库

下列各图能正确表示NH₄Cl与Ba（OH）₂•8H₂O反应的能量变化关系的是（　　）

A .

B .

C .

D .

氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=﹣572kJ/mol请回答下列问题：

（1）生成物能量总和（填“大于”、“小于”或“等于”）反应物能量总和．

（2）若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量（填“＞”、“＜”或“=”）572kJ．

航天飞船可用肼(N₂H₄)作动力源。已知1g液态肼和足量的液态过氧化氢反应生成N₂和水蒸气时放出20.05kJ热量，化学方程式如下：N₂H₄+2H₂O₂═N₂↑+4H₂O。下列说法中错误的是（）

A . 该反应中肼作还原剂 B . 肼（N₂H₄）分子中只存在极性共价键 C . 此情况下，液态肼燃烧生成1molN₂时放出的热量为641.6kJ D . 该反应的反应物总能量高于生成物的总能量

某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是（）

A . 反应过程a有催化剂参与 B . 该反应为放热反应，热效应等于-ΔH C . 改变催化剂，可改变该反应的活化能 D . 有催化剂条件下，反应的活化能等于E₁＋E₂

在25℃和101kPa的条件下：

化学键	H-H	Cl-Cl	H-Cl
键能(kJ/mol)	436	243	431

对于反应H₂(g)+Cl₂(g)=2HCl(g)的能量变化描述正确的是（）

A . 断开1molH₂中的H-H键需要放出436kJ的能量 B . 生成2molHCl中的H-Cl键需要放出431kJ的能量 C . 由键能数据分析,该反应属于吸热反应 D . 2molHCl(g)的能量比1molH₂(g)和1molCl₂(g)的总能量低

由反应物 X 分别转化为 Y 和 Z 的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )

A . 由 X→Z 反应的 ΔH<0 B . 由 X→Y 反应的 ΔH=E₅-E₂ C . 增大压强有利于提高 Y 的产率 D . 升高温度有利于提高 Z 的产率

一定条件下，在水溶液中1 mol Cl^－、ClO_x^－(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 . a、b、c、d、e中，c最稳定 B . b→a＋c反应的活化能为反应物能量减生成物能量 C . b→a＋d反应的热化学方程式为：3ClO(aq)＝ClO₃^－(aq)＋2Cl^－(aq);ΔH＝＋116 kJ·mol^－¹ D . 一定温度下，Cl₂与NaOH溶液反应生成的产物有a、b、d，溶液中a、b、d的浓度之比可能为11∶1∶2

某种半水煤气中主要含 $\text{[math]}$ 、CO、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和少量 $\text{[math]}$ ，经“脱硫”、转换反应可制得合成氨原料气。

（1）这种半水煤气跟空气按一定比例混合后通入 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的混合溶液中完成“脱硫”，其转化过程如图所示，该过程中发生多个反应，总反应为 $\text{[math]}$ ，该转化过程中起催化作用的离子为，写出该过程中属于非氧化还原反应的离子方程式。
（2）脱硫后的半水煤气与水蒸气以1:15比例混合后通入转换塔中，变换反应为： $\text{[math]}$ 。该反应用氧化铁作催化剂，其活性组分是四氧化三铁。研究发现，变换反应经下列两步完成：
第一步： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （慢反应）

第二步： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （快反应）

①在下图中绘制变换反应（经上述催化反应过程）的“能量～反应过程”示意图。

②由于 $\text{[math]}$ 和CO还原性较强，能够将氧化铁直接还原成铁而使催化剂失活，但实际生产中一般不会发生这种情况，请从反应速率，化学平衡角度解释可能的反应过程原因是。
（3）半水煤气处理后得到的混合气中，可通过在熔融碳酸盐中经电化学还原消除其中的二氧化碳，并得到高纯度的碳，写出生成碳的电极反应式为。

下列说法正确的是（）

A . 化学反应中的能量变化都表现为热量的变化 B . 吸热反应在不加热的条件下一定不能发生 C . 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应，放热反应在常温下一定很容易发生 D . 反应是吸热还是放热必须看旧键断裂时吸收的能量和新键形成时释放的能量的大小

铝及其合金可用作材料、铝热剂等，在环境修复等方面也有着巨大的应用潜力。

（1）铝的冶炼、提纯的方法很多。
①高温碳热歧化氯化法冶铝包含的反应之一为：Al₂O₃(s)+AlCl₃(g)+3C(s) $\text{[math]}$ 3CO(g)+3AlCl(g)，其平衡常数表达式为K=。

②碳热还原Al₂O₃冶铝的部分反应如下：

Ⅰ.2Al₂O₃(s)+9C(s)=Al₄C₃(s)+6CO(g)   △H₁=akJ/mol

Ⅱ. 4Al₂O₃(s)+Al₄C₃(s)=3Al₄O₄C(s)   △H₂=bkJ/mol

Ⅲ. Al₄O₄C(s)+Al₄C₃(s)=8Al(g)+4CO(g)    △H₃=ckJ/mol

反应Al₂O₃(s)+3C(s)=2Al(g)+3CO(g)的△H=kJ/mol

③用离子液体AICb-BMIC(阳离子为EMIM⁺、阴离子为AlCl₄^－、Al₂Cl₇^－)作电解质，可实现电解精炼铝。粗铝与外电源的极(填“正”或“负")相连；工作时，阴极的电极反应式为。
（2）真空条件及1173K时，可用铝热还原Li₅AlO₄制备金属锂(气态)，写出该反应的化学方程式：。
（3）用Al、Fe或Al-Fe合金还原脱除水体中的硝态氮(NO₃^--N)，在45℃，起始c(KNO₃-N)为50mg·L^-1、维持溶液呈中性并通入Ar等条件下进行脱除实验。结果如图所示(c₀为起始浓度、c为剩余浓度)：

①纯Al在0~3h时，NO₃^-几乎没有被脱除，其原因是；写出3h后NO₃^-被还原为N₂的离子方程式：。

②Al-Fe合金1~2h比纯Al 3~4h的脱除速率快得多的可能原因是。

请回答下列问题：

（1）已知： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分子中化学键的键能分别是 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
则相同条件下破坏1molNO中化学键需要吸收的能量为kJ。
（2）如图所示,U形管内盛有100mL的溶液,

①断开 $\text{[math]}$ ,闭合 $\text{[math]}$ ,若所盛溶液为 $\text{[math]}$ 溶液：则A为极。若所盛溶液为KCl溶液： $\text{[math]}$ 移向极 $\text{[math]}$ 填“A”、“B” $\text{[math]}$

②断开 $\text{[math]}$ ,闭合 $\text{[math]}$ ,若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液,则：A电极附近可观察到的现象是。反应一段时间后打开 $\text{[math]}$ ,若要使电解质溶液恢复到原状态,需向U形管内加入或通入一定量的。

③若是电解精炼粗铜,断开 $\text{[math]}$ ,闭合 $\text{[math]}$ ,电解液选用 $\text{[math]}$ 溶液,则A电极的材料应换成,反应一段时间后电解质溶液中 $\text{[math]}$ 浓度 $\text{[math]}$ 填“增大”、“减小”或“不变” $\text{[math]}$

下列关于各图的叙述正确的是（）

A . 甲表示H₂与O₂发生反应过程中的能量变化，则H₂的燃烧热为241.8kJ•mol^-1 B . 乙表示向碳酸钠溶液中逐滴滴加稀盐酸，生成CO₂与所加盐酸的物质的量的关系 C . 丙表示在稀硝酸溶液中加入铁粉，溶液中Fe³⁺的变化曲线 D . 丁表示t₁℃时质量分数均为20%的甲、乙两种溶液，升温到t₂℃时，两种溶液中溶质的质量分数仍然相等

已知反应 $\text{[math]}$ 为放热反应，对该反应的下列说法中正确的（）

A . X的能量一定高于M B . 因该反应为放热反应，故不必加热就可发生 C . Y的能量一定高于N D . X和Y的总能量一定高于M和N的总能量

如图为氟利昂（如CFCl₃）破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法错误的是（）

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A . 过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl键 B . 过程Ⅲ中O+O = O₂是吸热过程 C . 过程Ⅱ可表示为O₃+Cl• = ClO+O₂ D . 上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O₃的催化剂

下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系

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据此判断下列说法中正确的是（）

A . 石墨转变为金刚石是吸热反应 B . 白磷比红磷稳定 C . ①S(g)+O₂(g)＝SO₂(g)；②S(s)+O₂(g)＝SO₂(g)；放出热量：①˂② D . CO(g)+H₂O(g)＝CO₂(g)+ H₂ (g)；该反应为吸热反应

5月15日，天问一号着陆巡视器在火星着陆，中国首次火星探测任务取得圆满成功。下列说法正确的是（）

A . 长征五号遥四运载火箭燃料使用的液氢是高能清洁燃料 B . “祝融号”火星车使用的太阳能电池板可以将电能转化为化学能 C . “祝融号”火星车的太阳能电池板表面涂层须有很好的反光性 D . 火星表面呈红色，是由于火星土壤中含有SiO₂

中国科学院化学研究所报道了化合物1催化CO₂氢化机理。其机理中化合物1(催化剂，固态)→化合物2(中间产物，固态)的过程和其相对能量曲线如下图所示。下列说法错误的是（）

A . 化合物1与CO₂反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS1_1-2、TS2_1-2 ，说明这一过程包含两个基元反应 B . 图中Ⅰ_1-2与化合物2互为同分异构体 C . 过程①的活化能高于过程②的活化能 D . 过程①的热化学方程式为：I(s)+CO₂(g)=I_1-2 (s) △H=2.08 kJ·mol^-1

2019年9月我国科研人员研制出Ti—H—Fe双温区催化剂，其中Ti—H区域和Fe区域的温度差可超过100℃。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用标注。下列说法正确的是( )

A . 能量变化最大的过程中发生了N≡N断裂 B . 过程②③处于高温区域；过程⑤处于低温区域 C . 过程④表示N原子由Fe区域向Ti—H区域传递 D . 使用双温区催化合成氨，使合成氨反应转化为吸热反应

纳米级Fe₃O₄可用于以太阳能为热源分解水制H₂ ，过程如图所示。下列说法中，错误的是（）

A . 过程I的反应：2Fe₃O₄=6FeO+O₂↑ B . Fe₃O₄、FeO以太阳能为热源分解水制H₂过程中的催化剂 C . 过程I、Ⅱ的总反应：2H₂O=2H₂↑+O₂↑ D . 整个过程实现了太阳能向化学能的转化

文献报道：在45 ℃、0.1 MPa时，科学家以铁粉为催化剂，通过球磨法合成氨。部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，下列说法正确的是（）

A . 由此历程可知：N*＋3H*＝NH*＋2H* ΔH>0 B . 铁粉改变了合成氨的反应历程和反应热 C . 图示过程中有极性共价键的生成 D . 用不同催化剂合成氨，反应历程均与上图相同

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