反应热和焓变知识点题库

已知：（1）H₂（g）+ $\text{[math]}$ O₂（g）═H₂O（g）；△H=a kJ/mol

2）2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）；△H=b kJ/mol

3）H₂（g）+ $\text{[math]}$ O₂（g）═H₂O（l）；△H=c kJ/mol

4）2H₂ （g）+O₂（g）═2H₂O（l）；△H=d kJ/mol

下列关系式中正确的是（）

A . a＜c＜0 B . b＞d＞0 C . 2a=b＜0 D . 2c=d＞0

已知拆开1mol H﹣H键，1mol N≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ；形成1mol N﹣H键，会放出能量391kJ，在反应N₂+3H₂⇌2NH₃中，每生成2mol NH₃ ，（）

A . 放出92 kJ热量 B . 吸收92 kJ热量 C . 放出209kJ热量 D . 吸收209kJ热量

如图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是（）

A . 曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示两个化学反应的能量变化 B . 曲线Ⅱ可表示反应2NH₃ $\text{[math]}$ N₂+3H₂的能量变化 C . 该反应不需要加热就能发生 D . 该反应的△H=E₂﹣E₁

下列说法正确的是（）

A . 分子式为C₂H₄O的有机化合物性质相同 B . 同温同压下，同体积的任何气体均含有相同的原子数 C . 密闭容器中1molN₂与3molH₂充分反应，产物的分子数为 2×6.02×10²³ D . 依据上图能量曲线可确定反应：CH₂=CH₂（g）+HBr（g）→CH₃CH₂Br（l）的△H=（E₁+E₃﹣E₂﹣E₄）kJ•mol^﹣¹

下列图象表达正确的是（）

A . 浓硫酸的稀释 B . 过量的盐酸与等量的锌粉反应 C . 氢气与氧气反应中的能量变化 D . 微粒电子数

2013年7月23日人民网报道，河南省柘城县科技创新“创”出金刚石产业新天地.1mol石墨在一定条件下完全转化为金刚石，其能量变化如图所示，△E₁=393.5kJ，△E₂=395.4kJ，下列说法正确的是（）

A . 1 mol石墨完全转化为金刚石需吸收1.9 kJ的能量 B . 石墨转化为金刚石属于物理变化 C . 金刚石的稳定性强于石墨的 D . 1 mol金刚石的能量大于1mol CO₂的能量

已知：N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) △H=-92kJ/mol，相关数据如下：

	H₂(g)	N₂(g)	NH₃(g)
1mol分子中的化学键形成时要释放出的能量/kJ	436	946	a

一定条件下，在体积为1L的密闭容器中加入1 mol N₂和3 mol H₂充分反应，放出热量Q₁kJ ，下列说法正确的是（）

A . 如图可表示合成氨过程中的能量变化

B . a的数值为391 C . Q₁的数值为92 D . 相同条件下，反应物若为2molN₂和6molH₂ ，放出热量Q₂＞2Q₁

工业生产水煤气的反应为： C(s) + H₂O(g) ® CO(g) + H₂ (g) -131.4kJ ，下列表述正确的是（）

A . 反应物能量总和大于生成物能量总和 B . CO(g) + H2 (g) ® C(s) + H2O(l) +131.4kJ C . 水煤气反应中生成 1 体积 CO(g) 吸收 131.4kJ 热量 D . 水煤气反应中生成 1mol H₂ (g) 吸收131.4kJ 热量

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。

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 . S(g)＋O₂(g)=SO₂(g)　ΔH₁S(s)＋O₂(g)=SO₂(g)　ΔH₂　则ΔH₁>ΔH₂ D . CO(g)＋H₂O(g)=CO₂(g)＋H₂(g)　ΔH>0

2SO₂(g)+O₂(g)

2SO₃(g)反应过程中的能量变化如图所示（图中E₁表示无催化剂时正反应的活化能，E₂表示无催化剂时逆反应的活化能）。下列有关叙述错误的是（）

A . 该反应的逆反应为吸热反应，升高温度可提高活化分子的百分数 B . 500℃、101kPa下，将1molSO₂(g)和0.5molO₂(g)置于密闭容器中充分反应生成SO₃(g)放热akJ，其热化学方程式为2SO₂(g)+O₂(g)

2SO₃(g) ΔH=-2akJ·mol^-1 C . 该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能 D . ΔH=E₁-E₂ ，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热

101kPa、25℃时，已知：S(s)+O₂(g)=SO₂(g) DH=-297.2kJ×mol^-1。下列说法中正确的是（）

A . S(s)具有的能量大于SO₂(g)具有的能量 B . S(g)+O₂(g)=SO₂(g)的DH>-297.2kJmol^-1 C . S(s)的燃烧热为297.2kJmol^-1 D . S(s)和O₂(g)所具有的总能量小于SO₂(g)所具有的总能量

已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 键的键能约为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 键的键能约为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 键的键能约为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 键的键能约为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

由反应物X 转化为 Y 或 Z 的能量变化如图所示。下列说法正确的是（）

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A . 由X→Z反应的ΔH=E₂-E₁ B . 反应2X(g) = 3Y(g)的活化能=E₃-E₂ C . 2X(g) = Z(s) ΔH＜E₁-E₂ D . 由图可知，X(g)、Y(g)、Z(g)的稳定性情况为：Z(g)＞X(g)＞Y(g)

$\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 的储存和还原在不同时段交替进行)技术时有效降低稀燃柴油和汽油发动机尾气中 $\text{[math]}$ 的排放，其工作原理如图。

（1）已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
$\text{[math]}$ $\text{[math]}$

则 $\text{[math]}$ 技术工作原理的热化学方程式： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
（2） ①存储阶段： $\text{[math]}$ 存储 $\text{[math]}$ 后转化为 $\text{[math]}$ 的化学方程式是。
②还原阶段： $\text{[math]}$ 从 $\text{[math]}$ 中释放，然后在 $\text{[math]}$ 的表面被 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 还原为 $\text{[math]}$ 。若参加反应的 $\text{[math]}$ ，则反应的 $\text{[math]}$ 。
（3）某实验小组模拟 $\text{[math]}$ 系统中的一个存储、还原过程，让尾气通过 $\text{[math]}$ 反应器，测得过程中出口 $\text{[math]}$ 浓度变化如图。

① $\text{[math]}$ 时刻前， $\text{[math]}$ 的浓度接近0，原因是。

② $\text{[math]}$ 时刻，切换至贫氧条件。 $\text{[math]}$ 的浓度急剧上升又快速下降的原因是。

2020年9月，

主席在第75届联合国大会提出我国要实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。因此CO₂的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。

（1） I.研究表明CO₂与CH₄在催化剂存在下可发生反应制得合成气：CO₂(g)+CH₄(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)+2H₂(g) ∆H
一定压强下，由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。已知CO₂(g)、CH₄(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ·mol^-1、-74.9kJ·mol^-1、-110.4kJ·mol^-1.则上述反应的∆H=kJ·mol^-1^。
（2）此反应的活化能Ea₍_正)Ea₍_逆)(填“>”、“=”或“<”)，利于反应自发进行的条件是(填“高温”或“低温”)。
（3）一定温度下，向一恒容密闭容器中充入CO₂和CH₄发生上述反应，初始时CO₂和CH₄的分压分别为14kPa、16kPa，一段时间达到平衡后，测得体系压强是起始时的1.4倍，则该反应的平衡常数K_p=(kPa)²(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
（4） II.CO₂和H₂合成甲烷也是CO₂资源化利用的重要方法。对于反应CO₂(g)＋4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)＋2H₂O(g) ∆H=-165kJ·mol^-1 ，催化剂的选择是CO₂甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO₂转化率和生成CH₄选择性随温度变化的影响如下图所示。

高于320℃后，以Ni-CeO₂为催化剂，CO₂转化率略有下降，而以Ni为催化剂，CO₂转化率却仍在上升，其原因是。
（5）对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是，使用的合适温度为。
（6） III.以铅蓄电池为电源可将CO₂转化为乙烯，其原理如下图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。

阴极上的电极反应式为；每生成0.5mol乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中mol硫酸。

（1）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热242kJ，写出该反应的热化学方程式：。
已知断裂1molH₂、1molO₂的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ的能量，则断裂1molH-O所需的能量为kJ。
（2）已知：①CH₄(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g)+3H₂(g)△H₁=+205.9kJ•mol^-1
②CO(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+H₂(g)△H₂=-41.2kJ•mol^-1

则反应③：CH₄(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)+2H₂(g)△H₃=kJ•mol^-1。

写出反应③的平衡常数表达式K=。
（3）若将反应Cu＋2Fe³^＋=Cu²^＋＋2Fe²^＋设计成原电池，则该电池正极的电极反应式为：。
（4）如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察，发现试管内液面上升，铁钉表面出现铁锈。该铁钉发生的电化学腐蚀类型为腐蚀，其正极电极反应式为。

下列有关反应热和能量的说法正确的是（）

A . 热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示的反应热是在标况下测得的 B . 化学能：2mol H原子>1mol H₂分子 C . 根据能量守恒定律，反应物总能量之和等于生成物总能量之和 D . 运用盖斯定律也无法计算碳不完全燃烧时的反应热

研究化学反应中的能量变化，有助于人们更好地利用化学反应为生产和生活服务。

（1）用Cl₂生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl，利用下列反应可实现氯的循环利用： $\text{[math]}$
已知：a．上述反应中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量；
b． $\text{[math]}$
$\text{[math]}$
①H₂O的电子式为。
②断开1 mol $\text{[math]}$ 键与断开1 mol $\text{[math]}$ 键所需能量相差约为kJ，H₂O中 $\text{[math]}$ 键比HCl中 $\text{[math]}$ 键(填“强”或“弱”)。
（2）我国“神舟”系列飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将能转化为能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。
（3）科学家已研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO₂)表面作用使海水分解得到氢气的新技术： $\text{[math]}$ 。制得的氢气可用于燃料电池。
①太阳光分解海水过程中的能量变化如图所示，则该反应属于(填“放热”或“吸热”)反应。反应过程
②某种氢氧燃料电池可用20% KOH溶液作电解质，正极反应式为 $\text{[math]}$ ，则电池的负极反应式为。供电过程中，当消耗氢气11.2L(标准状况下)时，假设电池的能量转化效率为80%，则导线中转移电子的物质的量为mol。

“氢能”将是未来最理想的新能源。

（1）实验测得， $\text{[math]}$ 氢气燃烧生成液态水时放出 $\text{[math]}$ 热量，则氢气燃烧的热化学方程式为。
（2）已知： $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 键的键能分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
（3）某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备 $\text{[math]}$ 的反应步骤：
① $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ +

④ $\text{[math]}$

请根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：；根据“绿色化学”的思想评估该方法制 $\text{[math]}$ 的主要缺点：。
（4）在固态金属氧化物电解池中，高温电解 $\text{[math]}$ 混合气体是制备 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的一种新能源利用方式，基本原理如图所示。

①X是电源的极。

②阴极的反应式有： $\text{[math]}$ 和。

③阴、阳两极产生的气体的物质的量之比为。