专题08 化学反应与能量变化
一、基础练习
1.煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH1＝218．4 kJ·mol－1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g) ΔH2＝－175．6 kJ·mol－1(反应Ⅱ)
假设某温度下，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( )
2.NO催化O3分解的反应机理与总反应为：
第一步：O3(g)+NO(g)→O2(g)+NO2(g) H1
第二步：NO2(g)→NO(g)+O(g) H2
第三步：O(g)+O3(g)→2O2(g) H3
总反应：2O3(g) →3Q2(g) H4
其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )
A． H1＞0， H2＞0 B． H2= H3 H1
C． H2＞ H1， H1＞ H3 D． H3= H4 H2 H1
3.25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH为－57．3 kJ·mol－1，辛烷的标准燃烧热ΔH为－5 518 kJ·mol－1。下列热化学方程式书写正确的是( )
A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋2Na＋(aq)＋2OH－(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－57．3 kJ·mol－1
B．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57．3 kJ·mol－1
C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
4.标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示：
物质 O2(g) N2(g) NO2g) C(s，石墨) CH4(g) CO2(g)
相对能量/ kJ·mol 1 0 0 x 0 -75 -393.5
解离总耗能/kJ 498 946 632 717 1656 y
下列说法正确的是( )
A．x =180
B．逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJ
C．解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJ
D．根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能
5.某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。(已知Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液呈蓝色)。
下列说法不合理的是( )
A．①区Cu电极上产生气泡，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液后出现蓝色，Fe被腐蚀
B．②区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀
C．③区Zn电极的电极反应式为Zn－2e－==Zn2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液未出现蓝色，Fe被保护
D．④区Zn电极的电极反应式为2H2O＋2e－==H2↑＋2OH－，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀
6.水系锌离子电池是二次电池，科学家把锌离子电池形象地比喻成“摇椅电池”，锌离子在摇椅的两端，即电池的正负极来回奔跑，其电化学原理如图所示，下列说法不正确的是( )
A．锌离子从MnO2隧道结构中脱出，此时ZnMn2O4为阳极
B．锌失去电子变为锌离子，嵌入MnO2的隧道中，能量转化形式：电能→化学能
C．Zn发生氧化反应过程中，溶液中浓度不变
D．水系锌离子二次电池的总反应式：Zn+2MnO2ZnMn2O4
7.金属的腐蚀除化学腐蚀和普通的电化学腐蚀外，还有“氧浓差腐蚀”，如在管道或缝隙等处的不同部位氧的浓度不同，在氧浓度低的部位是原电池的负极。下列说法正确的是( )
A．纯铁的腐蚀属于电化学腐蚀
B．钢铁吸氧腐蚀时，负极的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋
C．海轮在浸水部位镶一些铜锭可起到抗腐蚀作用
D．在图示氧浓差腐蚀中，M极处发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
8.在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是( )
A.按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可采用酒精灯加热具支试管的方法
B.图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ的正极材料是铁
C.铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl－由活性炭区向铝箔表面迁移，并发生电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑
D.图Ⅲ装置的总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑
9.铁及其化合物与生产、生产关系密切。下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
(1)该电化学腐蚀称为______________。
(2)图中A、B、C、D 4个区域，生成铁锈最多的是_________(填字母)。
二、真题练习
10.(2023·江西省九江市十校高三联考)有机物a、b、c、d分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示，下列推理正确的是( )
A．由ΔH1的值可知，a分子中碳碳双键的键能为120kJ/mol
B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，不利于物质稳定
C．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性
11.(2023·广东省百校高三联考)全固体薄膜锂离子可充电电池的工作原理是：Li2Mn2O4+V2O5Li2-xMn2O4+LixV2O5，下图分别表示全固体薄膜锂离子电池的充放电工作原理。下列说法不正确的是( )
A．锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等优点
B．图II为电池放电时的原理图，b处可连接灯泡
C．充电时Li+从Li2Mn2O4材料中脱嵌，经由电解质嵌入到V2O5负极中
D．放电时的正极反应式：Li2-xMn2O4+xLi++xe- =Li2Mn2O4
12.(2023届·浙江省部分校高三开学摸底考试)物质、与的相对能量关如下，下列有关说法错误的是( )
A．三种物质中最稳定
B．过程③的ΔH＝+211kJ·mol 1
C．由图可推知，发生消去反应①或②时，环戊烷断键吸收的能量高于环戊烯断键吸收的能量
D．物质变化过程中所放出或吸收的热量的多少与路径无关
13.(2022·浙江高三选考模拟预测)已知A转化为C和D分步进行：①A(g) B(g)+2D(g)；②B(g) C(g)+D(g)，其反应过程能量如图所示，下列说法正确的是( )
A．1molA(g)的能量低于1molB(g)的能量
B．B(g) C(g)+D(g) ΔH=(Ea4-Ea3)kJ/mol
C．断裂1molA(g)化学键吸收的热量小于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量
D．反应过程中，由于Ea3＜Ea1，反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累
14.(2022·黑龙江省龙东地区四校高三联考)煤的液化可以合成甲醇。下列有关说法正确的是( )
①“气化”： C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH1=+90.1kJ·mol-1；
②催化液化Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2= -49.0kJ mol-1；
③催化液化Ⅱ：CO2(g)+2H2(g)=CH3OH(g)+O2(g) ΔH3= akJ mol-1；
A．催化液化Ⅰ中使用催化剂，反应的活化能Ea、ΔH2都减小
B．反应C(s)+H2O(g) +H2(g)=CH3OH(g) ΔH= 41.1 kJ mol-1
C．ΔH2>ΔH3
D．KOH为电解质溶液的甲醇燃料电池中负极的电极反应为：CH3OH-6e-+6OH-= CO2+5H2O
15.(2022 全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH) 42-存在)。电池放电时，下列叙述错误的是( )
A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO42-通过隔膜向Ⅱ区迁移
C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH) 42-+Mn2++2H2O
16.(2021 全国乙卷)我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是
A．将重质油裂解为轻质油作为燃料
B．大规模开采可燃冰作为新能源
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D．研发催化剂将CO2还原为甲醇
17.(2021 北京卷)已知C3H8脱H2制烯烃的反应为C3H8 = C3H6+H2。固定C3H8浓度不变，提高CO2浓度，测定出口处C3H6、H2、CO浓度。实验结果如下图。
已知：
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H=-2043.9kJ/mol
C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H=-1926.1kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
下列说法不正确的是( )
A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol
B．C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势的差异是因为发生了CO2+H2CO+H2O
C．相同条件下，提高C3H8对CO2的比例，可以提高C3H8的转化率
D．如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)
18.(2020·天津化学卷)理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．HCN比HNC稳定 B．该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
19.(2020 浙江7月选考)关于下列的判断正确的是( )
CO(aq)＋H+(aq)HCO(aq) ΔH1
CO(aq)＋H2O(l)HCO(aq)＋OH (aq) ΔH2
OH (aq)＋H+(aq)H2O(l) ΔH3
OH (aq)＋CH3COOH(aq)CH3COO (aq)＋H2O(l) ΔH4
A．ΔH1＜0 ΔH2＜0 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH3＜0 ΔH4＞0 D．ΔH3＞ΔH4
20.(2019 天津卷)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。回答下列问题：
Ⅰ．硅粉与HCl在300℃时反应生成1molSiHCl3气体和H2，放出225kJ热量，该反应的热化学方程式为________________________。
Ⅱ．将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：
①SiCl4 (g)+ H2(g) SiHCl3 (g)+ HCl (g) ΔH1>0
②3SiCl4(g)+2H2(g)+ Si(s) 4SiHCl3 (g) ΔH2<0
③2SiCl4(g)+H2(g)+ Si(s) + HCl (g) 3SiHCl3 (g) ΔH3
(4)反应③的ΔH3=______(用ΔH1，ΔH2表示)。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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专题08 化学反应与能量变化
一、基础练习
1.煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH1＝218．4 kJ·mol－1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g) ΔH2＝－175．6 kJ·mol－1(反应Ⅱ)
假设某温度下，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( )
【答案】C
【解析】相同温度下，因两个反应的反应物完全相同，反应速率越大，则反应的活化能越小，因此反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能；反应Ⅰ的ΔH>0，生成物的能量高于反应物的能量，反应Ⅱ的ΔH<0，生成物的能量低于反应物的能量，故C项正确。
2.NO催化O3分解的反应机理与总反应为：
第一步：O3(g)+NO(g)→O2(g)+NO2(g) H1
第二步：NO2(g)→NO(g)+O(g) H2
第三步：O(g)+O3(g)→2O2(g) H3
总反应：2O3(g) →3Q2(g) H4
其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )
A． H1＞0， H2＞0 B． H2= H3 H1
C． H2＞ H1， H1＞ H3 D． H3= H4 H2 H1
【答案】B
【解析】A项，根据图中信息，第一步、第二步都是吸热反应即 H1＞0， H2＞0，故A正确；B项，第二步不等于第三步减去第一步，因此不能得到 H2= H3 H1，故B错误；C项，根据图像，第二步吸收的热量大于第一步吸收的热量即 H2＞ H1，第三步是放热反应，焓变小于零，所以有 H1＞ H3，故C正确；D项，第三步反应等于总反应减去第一步反应，再减去第二步反应，得到 H3= H4 H2 H1，故D正确。故选B。
3.25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH为－57．3 kJ·mol－1，辛烷的标准燃烧热ΔH为－5 518 kJ·mol－1。下列热化学方程式书写正确的是( )
A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋2Na＋(aq)＋2OH－(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－57．3 kJ·mol－1
B．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57．3 kJ·mol－1
C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
【答案】B
【解析】A项，所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成1 mol H2O(l)时的反应热，二是当有BaSO4沉淀生成时，反应的热效应会有所变化，生成1 mol H2O(l)时产生的热量不再是57．3 kJ，错误；C项，燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的物质时所产生的热量，这时产物中的水应为液态水，错误；D项，当2 mol液态辛烷完全燃烧时，产生的热量为11 036 kJ，错误。
4.标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示：
物质 O2(g) N2(g) NO2g) C(s，石墨) CH4(g) CO2(g)
相对能量/ kJ·mol 1 0 0 x 0 -75 -393.5
解离总耗能/kJ 498 946 632 717 1656 y
下列说法正确的是( )
A．x =180
B．逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJ
C．解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJ
D．根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能
【答案】D
【解析】A项，焓变=生成物总能量-反应物总能量，则N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH=2x kJ·mol 1，焓变=反应物总键能-生成物总键能，即498+946-632×2=2x，x =90，故A错误；B项，逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量不相等，故B错误；C项，石墨晶体中每个碳原子形成3条共价键，两个碳原子形成1条键，则1mol石墨含有1.5molC-C键，解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为478kJ，故C错误；D项，焓变=反应物总键能-生成物总键能，C(s，石墨)+O2(g)CO2(g)的ΔH可计算出y值，再根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能，故D正确；故选D。
5.某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。(已知Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液呈蓝色)。
下列说法不合理的是( )
A．①区Cu电极上产生气泡，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液后出现蓝色，Fe被腐蚀
B．②区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀
C．③区Zn电极的电极反应式为Zn－2e－==Zn2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液未出现蓝色，Fe被保护
D．④区Zn电极的电极反应式为2H2O＋2e－==H2↑＋2OH－，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀
【答案】A
【解析】①区发生吸氧腐蚀，Cu为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，Cu电极上不产生气泡，A项错误；②区Cu为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，Cu电极附近溶液碱性增强，滴加酚酞后变成红色，Fe为阳极，被腐蚀，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，B项正确；③区Zn为负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Fe为正极，得到保护，C项正确；④区Zn为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，Fe做阳极，被腐蚀，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，D项正确。
6.水系锌离子电池是二次电池，科学家把锌离子电池形象地比喻成“摇椅电池”，锌离子在摇椅的两端，即电池的正负极来回奔跑，其电化学原理如图所示，下列说法不正确的是( )
A．锌离子从MnO2隧道结构中脱出，此时ZnMn2O4为阳极
B．锌失去电子变为锌离子，嵌入MnO2的隧道中，能量转化形式：电能→化学能
C．Zn发生氧化反应过程中，溶液中浓度不变
D．水系锌离子二次电池的总反应式：Zn+2MnO2ZnMn2O4
【答案】B
【解析】水系锌离子电池是二次电池，活泼金属Zn为负极，MnO2为正极，锌离子在电池的正负极来回奔跑，放电时，负极上Zn失电子变为Zn2+，正极上MnO2得电子并结合Zn2+生成ZnMn2O4；当锌离子从MnO2隧道结构中脱出时，此时为充电过程，发生的反应与放电时相反，ZnMn2O4为阳极，Zn为阴极。A项，当锌离子从MnO2隧道结构中脱出时，为电解装置，此时ZnMn2O4为阳极，故A正确；B项，锌失去电子变为锌离子，嵌入MnO2的隧道中，为原电池反应，能量转化形式：化学能→电能，故B错误；C项，放电时，负极上Zn失电子变为Zn2+，正极上MnO2得电子并结合Zn2+生成ZnMn2O4，Zn2+移向正极补充，溶液中Zn2+浓度不变，故C正确；D项，将放电时两电极反应式相加可得，水系锌离子二次电池的总反应式：Zn+2MnO2ZnMn2O4，故D正确；故选B。
7.金属的腐蚀除化学腐蚀和普通的电化学腐蚀外，还有“氧浓差腐蚀”，如在管道或缝隙等处的不同部位氧的浓度不同，在氧浓度低的部位是原电池的负极。下列说法正确的是( )
A．纯铁的腐蚀属于电化学腐蚀
B．钢铁吸氧腐蚀时，负极的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋
C．海轮在浸水部位镶一些铜锭可起到抗腐蚀作用
D．在图示氧浓差腐蚀中，M极处发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
【答案】D
【解析】纯铁发生腐蚀时，没有正极材料，不能构成原电池，所以发生化学腐蚀，A错误；钢铁发生吸氧腐蚀时，负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，B错误；铜不如铁活泼，铜、铁在海水中形成原电池，Fe作负极，加快了海轮的腐蚀，C错误；因氧浓度低的部位是原电池的负极，由图示可知，M处O2浓度高，该处O2得到电子，其电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D正确。
8.在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是( )
A.按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可采用酒精灯加热具支试管的方法
B.图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ的正极材料是铁
C.铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl－由活性炭区向铝箔表面迁移，并发生电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑
D.图Ⅲ装置的总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑
【答案】D
【解析】具支试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，A项错误；在铁腐蚀的原电池反应中，铁作负极，B项错误；负极电极反应式为Al－3e－===Al3＋，正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，总反应方程式为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑，C项错误，D项正确。
9.铁及其化合物与生产、生产关系密切。下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
(1)该电化学腐蚀称为______________。
(2)图中A、B、C、D 4个区域，生成铁锈最多的是_________(填字母)。
【答案】吸氧腐蚀 (2)B
【解析】(1)金属在中性和较弱的酸性条件下发生的是吸氧腐蚀。(2)发生吸氧腐蚀，越靠近液面接触到的O2越多，腐蚀得越严重。
二、真题练习
10.(2023·江西省九江市十校高三联考)有机物a、b、c、d分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示，下列推理正确的是( )
A．由ΔH1的值可知，a分子中碳碳双键的键能为120kJ/mol
B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，不利于物质稳定
C．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性
【答案】D
【解析】A项， 由ΔH1的值可知，2摩尔碳氢键和1摩尔碳碳单键的键能和比1摩尔氢氢键的键能和1摩尔碳碳双键之和多120千焦，A错误；B项，ΔH2＜ΔH3，即单双键交替的物质能量低，更稳定，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定，B错误；C项，虽然2ΔH1≈ΔH2，但两者并不相等，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目、双键的位置有关，不能简单的说碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比，C错误；D项，由图示可知，反应I为：(l)+H2(g)→(l) ΔH1，反应III为：(l)+2H2(g) →(l) ΔH3，反应IV为：+3H2(g)→(l) ΔH4，ΔH3-ΔH1＜0即(l)+H2(g) →(l) ΔH＜0，ΔH4-ΔH3＞0即+H2(g)→(l) ΔH＞0，则说明具有的总能量小于，能量越低越稳定，则说明苯分子具有特殊稳定性，D正确；故选D。
11.(2023·广东省百校高三联考)全固体薄膜锂离子可充电电池的工作原理是：Li2Mn2O4+V2O5Li2-xMn2O4+LixV2O5，下图分别表示全固体薄膜锂离子电池的充放电工作原理。下列说法不正确的是( )
A．锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等优点
B．图II为电池放电时的原理图，b处可连接灯泡
C．充电时Li+从Li2Mn2O4材料中脱嵌，经由电解质嵌入到V2O5负极中
D．放电时的正极反应式：Li2-xMn2O4+xLi++xe- =Li2Mn2O4
【答案】B
【解析】由题干图示信息结合电池反应Li2Mn2O4+V2O5Li2-xMn2O4+LixV2O5，并根据锂离子的移动方向可知，图I是锂离子电池的放电过程，图II是锂离子电池的充电过程。A项，单位质量的锂放出的电子最多即锂的比能量高，决定了锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等优点，A正确；B项，图II为电池充电时的原理图，b处应该接直流电源，不可连接灯泡，B错误；C项，由电池反应Li2Mn2O4+V2O5Li2-xMn2O4+LixV2O5可知，充电时即图II所示Li+从Li2Mn2O4材料中脱嵌，经由电解质嵌入到V2O5负极中，C正确；D项，由电池反应Li2Mn2O4+V2O5Li2-xMn2O4+LixV2O5可知，放电时的正极发生还原反应，其反应式：Li2-xMn2O4+xLi++xe- =Li2Mn2O4，D正确；故选B。
12.(2023届·浙江省部分校高三开学摸底考试)物质、与的相对能量关如下，下列有关说法错误的是( )
A．三种物质中最稳定
B．过程③的ΔH＝+211kJ·mol 1
C．由图可推知，发生消去反应①或②时，环戊烷断键吸收的能量高于环戊烯断键吸收的能量
D．物质变化过程中所放出或吸收的热量的多少与路径无关
【答案】D
【解析】A项，物质的能量越低越稳定，由图可知，能量最低，所以最稳定，A错误；B项，过程③为与氢气加成反应生成，为放热反应，结合盖斯定律得ΔH＝-211kJ·mol 1，B错误；C项，过程①对应环戊烯消去反应，生成一个碳碳双键和氢气，吸收的能量为101kJ/mol，过程②对应环戊烷消去反应生成一个碳碳双键和氢气，吸收的能量为110 kJ/mol，当物质的量相同时，环戊烷吸收的能量高，但题干并没有明确环戊烷和环戊烯的物质的量，C错误；D项，物质变化过程中所放出或吸收的热量的多少与路径无关，只与反应物的状态和反应时的温度压强有关，D正确；故选D。
13.(2022·浙江高三选考模拟预测)已知A转化为C和D分步进行：①A(g) B(g)+2D(g)；②B(g) C(g)+D(g)，其反应过程能量如图所示，下列说法正确的是( )
A．1molA(g)的能量低于1molB(g)的能量
B．B(g) C(g)+D(g) ΔH=(Ea4-Ea3)kJ/mol
C．断裂1molA(g)化学键吸收的热量小于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量
D．反应过程中，由于Ea3＜Ea1，反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累
【答案】D
【解析】A项，从图中可知1molA(g)的能量低于1molB(g)和2molD(g)的总能量，不能比较1molA(g)的能量和1molB(g)的能量大小，A错误；B项，从图中反应前后能量变化可知，反应物总能量低于生成物总能量，B(g) C(g)+D(g)为吸热反应，ΔH＞0，故ΔH=(Ea3-Ea4)kJ/mol，B错误；C项，从图中可知，A转化为C和D为吸热反应，断裂1molA(g)化学键吸收的热量应大于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量，C错误；D项，从反应过程的图像中可知，Ea3＜Ea1，活化能越低，反应速率越快，故反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累， D正确。故选D。
14.(2022·黑龙江省龙东地区四校高三联考)煤的液化可以合成甲醇。下列有关说法正确的是( )
①“气化”： C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH1=+90.1kJ·mol-1；
②催化液化Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2= -49.0kJ mol-1；
③催化液化Ⅱ：CO2(g)+2H2(g)=CH3OH(g)+O2(g) ΔH3= akJ mol-1；
A．催化液化Ⅰ中使用催化剂，反应的活化能Ea、ΔH2都减小
B．反应C(s)+H2O(g) +H2(g)=CH3OH(g) ΔH= 41.1 kJ mol-1
C．ΔH2>ΔH3
D．KOH为电解质溶液的甲醇燃料电池中负极的电极反应为：CH3OH-6e-+6OH-= CO2+5H2O
【答案】B
【解析】A项，使用催化剂，降低活化能，但对ΔH无影响，A错误；B项，根据盖斯定律①+②得，C(s)+H2O(g)+H2(g)=CH3OH(g)ΔH=+41.1kJ mol-1，B正确；C项，根据盖斯定律，②-③可得热化学方程式为：H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH=ΔH2-ΔH3=(-49.0-a) kJ·mol—1，该反应为放热反应，即ΔH<0，则有ΔH2-ΔH3<0，即ΔH2<ΔH3，C错误；D项，甲醇燃料电池中负极上甲醇被氧化，电解质溶液为KOH溶液，所以被氧化为碳酸根而不是二氧化碳，D错误；故选B。
15.(2022 全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH) 42-存在)。电池放电时，下列叙述错误的是( )
A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO42-通过隔膜向Ⅱ区迁移
C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH) 42-+Mn2++2H2O
【答案】A
【解析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn为电池的负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH) 42-，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；电池在工作过程中，由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，因此可以得到Ⅰ区消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO42-向Ⅱ区移动，Ⅲ区消耗OH-，生成Zn(OH) 42-，Ⅱ区的SO42-向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动。A项，Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动，A错误；B项，Ⅰ区的SO42-向Ⅱ区移动，B正确；C项，MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C正确；D项，电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH) 42-+Mn2++2H2O，D正确；故选A。
16.(2021 全国乙卷)我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是
A．将重质油裂解为轻质油作为燃料
B．大规模开采可燃冰作为新能源
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D．研发催化剂将CO2还原为甲醇
【答案】D
【解析】A项，将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故A不符合题意； B项，大规模开采可燃冰做为新能源，会增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求，故B不符合题意；C项，通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故C不符合题意；D项，研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇，可以减少二氧化碳的排放量，达到碳中和的目的，故D符合题意；故选D。
17.(2021 北京卷)已知C3H8脱H2制烯烃的反应为C3H8 = C3H6+H2。固定C3H8浓度不变，提高CO2浓度，测定出口处C3H6、H2、CO浓度。实验结果如下图。
已知：
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H=-2043.9kJ/mol
C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H=-1926.1kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
下列说法不正确的是( )
A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol
B．C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势的差异是因为发生了CO2+H2CO+H2O
C．相同条件下，提高C3H8对CO2的比例，可以提高C3H8的转化率
D．如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)
【答案】C
【解析】A项，根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H1=-2043.9kJ/mol ②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H2=-1926.1kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H3=-241.8kJ/mol 可知，可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，该反应的△H=△H1-△H2-△H3==(-2043.9kJ/mol)-( -1926.1kJ/mol)-( -241.8kJ/mol)=+124kJ/mol，A正确；B项，仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的，但是氢气的变化不明显，反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的，因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2CO+H2O，从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异，B正确；C项，从图中可知，相同条件下，C3H6的百分含量随着CO2的浓度增大，C3H6的百分含量增大，即表示C3H8的转化率增大，而增大CO2的浓度，相当于减小C3H8对CO2的比例，C错误；D项，根据质量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D正确；故选C。
18.(2020·天津化学卷)理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．HCN比HNC稳定 B．该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
【答案】D
【解析】A项，根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN比HNC稳定，故A正确；B项，根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的ΔH=+59．3 kJ·mol-1-0=+59．3 kJ·mol-1，故B正确；C项，根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，故C正确；D项，使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，故D错误。故选D。
19.(2020 浙江7月选考)关于下列的判断正确的是( )
CO(aq)＋H+(aq)HCO(aq) ΔH1
CO(aq)＋H2O(l)HCO(aq)＋OH (aq) ΔH2
OH (aq)＋H+(aq)H2O(l) ΔH3
OH (aq)＋CH3COOH(aq)CH3COO (aq)＋H2O(l) ΔH4
A．ΔH1＜0 ΔH2＜0 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH3＜0 ΔH4＞0 D．ΔH3＞ΔH4
【答案】B
【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程，则CO(aq)+H+(aq)=HCO3- (aq)为放热反应，所以△H1<0；CO(aq)+H2O(l)HCO3- (aq)+OHˉ(aq)为碳酸根的水解离子方程式，CO的水解反应为吸热反应，所以△H2>0；OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以△H3<0；醋酸与强碱的中和反应为放热反应，所以△H4<0；但由于醋酸是弱酸，电离过程中会吸收部分热量，所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量，则△H4>△H3；综上所述，只有△H1<△H2正确，故选B。
20.(2019 天津卷)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。回答下列问题：
Ⅰ．硅粉与HCl在300℃时反应生成1molSiHCl3气体和H2，放出225kJ热量，该反应的热化学方程式为________________________。
Ⅱ．将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：
①SiCl4 (g)+ H2(g) SiHCl3 (g)+ HCl (g) ΔH1>0
②3SiCl4(g)+2H2(g)+ Si(s) 4SiHCl3 (g) ΔH2<0
③2SiCl4(g)+H2(g)+ Si(s) + HCl (g) 3SiHCl3 (g) ΔH3
(4)反应③的ΔH3=______(用ΔH1，ΔH2表示)。
【答案】Ⅰ． Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g) H=-225kJ·mol-1
Ⅱ．(4)ΔH2-ΔH1
【解析】I.参加反应的物质是固态的Si、气态的HCl，生成的是气态的SiHCl3和氢气，反应条件是300℃，配平后发现SiHCl3的化学计量数恰好是1mol，由此可顺利写出该条件下的热化学方程式：Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g) H=-225kJ·mol-1；
II.(4)将反应①反向，并与反应②直接相加可得反应③，所以 H3= H2- H1，因 H2<0、 H1>0，所以 H3必小于0，即反应③正反应为放热反应；
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