資源簡介

課時數(shù)智作業(yè)(二十九)　化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
(建議用時：30分鐘　總分：40分)
(每小題只有一個選項正確，每小題3分，共18分)
1．(2024·唐山模擬)我國首創(chuàng)光伏發(fā)電——固態(tài)儲氫技術(shù)，解決了“綠電”與“綠氫”靈活轉(zhuǎn)換的難題。下列說法不正確的是 (　　)
A．該技術(shù)直接將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來
B．規(guī)模化使用氫能有助于實現(xiàn)“碳達峰”
C．“綠電”電解水制氫成本比煤炭等化石燃料制氫成本低
D．固態(tài)儲氫技術(shù)使新能源汽車電池加氫更加便捷
2．(2024·安徽卷，T10)某溫度下，在密閉容器中充入一定量的X(g)，發(fā)生下列反應(yīng)：X(g) Y(g)(ΔH1<0)，Y(g) Z(g)(ΔH2<0)，測得各氣體濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。下列反應(yīng)進程示意圖符合題意的是(　　)
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
3．丙烷與溴原子能發(fā)生以下兩種反應(yīng)：
①CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3CH2CH2·(g)＋HBr(g)
②CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3HCH3(g)＋HBr(g)
反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．反應(yīng)①與②均為吸熱反應(yīng)
B．反應(yīng)②使用了催化劑
C．產(chǎn)物中CH3CH2CH2·(g)的含量比CH3HCH3(g)低
D．CH3CH2CH2·(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镃H3HCH3(g)放出熱量
4．(2025·邵陽模擬)反應(yīng)物(S)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物(P或P·Z)的能量與反應(yīng)進程的關(guān)系如圖所示：
下列有關(guān)四種不同反應(yīng)進程的說法不正確的是(　　)
A．進程Ⅰ是放熱反應(yīng)
B．平衡時P的產(chǎn)率：Ⅱ＝Ⅰ
C．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ
D．進程Ⅳ中，Z沒有催化作用
5．下列說法正確的是(　　)
A．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)要在光照或點燃條件下才反應(yīng)，所以ΔH>0
B．由C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH＝＋1.19 kJ·mol-1可知，金剛石比石墨穩(wěn)定
C．在稀溶液中：H+(aq)＋OH-(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，若將0.5 mol·L-1的H2SO4溶液與1 mol·L-1的NaOH溶液等體積混合，則放出的熱量等于57.3 kJ
D．已知乙醇的燃燒熱ΔH＝－1 366.8 kJ·mol-1，在25 ℃、101 kPa條件下，92 g乙醇充分燃燒后放出2 733.6 kJ熱量
6．(2025·合肥模擬)乙烯和氧氣在Ag催化下生成環(huán)氧乙烷(EO)和乙醛(AA)的機理如圖所示。吸附在催化劑表面的粒子用 標注，TS表示過渡態(tài)(TS2和TS3的能量相差不大)。
注：表示Ag催化劑表面
下列說法不正確的是(　　)
A．C2H4(g)吸附在催化劑表面的過程需要吸收能量
B．OM→EO(g)和OM→AA(g)的過程中均形成了碳氧σ鍵
C．測得平衡產(chǎn)率：AA>EO，其主要原因是AA比EO更穩(wěn)定
D．EO(g) AA(g)的平衡常數(shù)隨溫度升高而減小
7．(10分)(2024·南昌模擬)(1)以NH3、CO2為原料生產(chǎn)重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2]，涉及反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量變化示意圖如圖1所示。
寫出第一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________。
已知兩步反應(yīng)中第二步反應(yīng)是生產(chǎn)尿素的決速步驟，可判斷Ea1________(填“>”“<”或“＝”)Ea3。(4分)
(2)我國學(xué)者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了丙烷在六方氮化硼催化劑表面氧化脫氫制丙烯的反應(yīng)歷程，部分歷程如圖2所示，其中吸附在催化劑表面的物種用*標注。
該歷程中決速步驟的能壘(活化能)為________eV。
該歷程中最低能壘對應(yīng)步驟的化學(xué)方程式為_____________________________。
該歷程之后可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。(6分)
8．(12分)二十世紀初，工業(yè)上以CO2和NH3為原料在一定溫度和壓強下合成尿素。反應(yīng)分兩步：
ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4；
ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。
結(jié)合反應(yīng)過程中能量變化示意圖，請回答：
(1)ⅰ、ⅱ的焓變ΔHⅰ________(填“>”或“<”，下同)0，ΔHⅱ________0。(4分)
(2)活化能：反應(yīng)ⅰ________反應(yīng)ⅱ，決速步驟是________(填“ⅰ”或“ⅱ”)。(4分)
(3)CO2(l)＋2NH3(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l)　ΔH＝________________(用E1、E2、E3、E4表示)。(4分)
1/1課時數(shù)智作業(yè)(二十九)
1．A　[光伏發(fā)電將光能轉(zhuǎn)化為電能，利用光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能電解水將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而不是將光能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來，A錯誤。]
2．B　[由題圖可知，反應(yīng)初期隨著時間的推移X的濃度逐漸減小、Y和Z的濃度逐漸增大，后來隨著時間的推移X和Y的濃度逐漸減小、Z的濃度繼續(xù)逐漸增大，說明X(g) Y(g)的反應(yīng)速率大于Y(g) Z(g)的反應(yīng)速率，則反應(yīng)X(g) Y(g)的活化能小于反應(yīng)Y(g) Z(g)的活化能，排除C、D。X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的ΔH都小于0，再排除A，B項符合題意。]
3．B　[反應(yīng)①、②的原理不同，產(chǎn)物不同，無法確定反應(yīng)②是否使用了催化劑，B錯誤。]
4．C　[由圖中信息可知，進程Ⅰ中S的總能量大于產(chǎn)物P的總能量，因此進程Ⅰ是放熱反應(yīng)，A說法正確；進程Ⅱ中使用了催化劑X，但是催化劑不能改變平衡產(chǎn)率，因此在兩個進程中平衡時P的產(chǎn)率相同，B說法正確；進程Ⅲ中由S·Y轉(zhuǎn)化為P·Y的活化能高于進程Ⅱ中由S·X轉(zhuǎn)化為P·X的活化能，由于這兩步反應(yīng)分別是兩個進程的決速步驟，因此生成P的速率為Ⅲ<Ⅱ，C說法不正確；由圖中信息可知，進程Ⅳ中S與Z生成S·Z，然后S·Z轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物P·Z，由于P·Z沒有轉(zhuǎn)化為P＋Z，因此，Z沒有表現(xiàn)出催化作用，D說法正確。]
5．D　[ΔH與反應(yīng)條件無關(guān)，題中反應(yīng)的ΔH<0，A項錯誤；ΔH>0，說明石墨能量低，則石墨更穩(wěn)定，B項錯誤；溶液體積未知，不能計算放出的熱量，C項錯誤；92 g(即2 mol)乙醇充分燃燒放出的熱量為2 mol×1 366.8 kJ·mol-1＝2 733.6 kJ，D項正確。 ]
6．B　[C2H4 (g)吸附在催化劑表面能量升高，該過程需要吸收能量，A正確；從環(huán)氧乙烷和乙醛的結(jié)構(gòu)可知，OMC→EO (g)的過程中形成了碳氧σ鍵，而OMC→AA (g)的過程中形成了碳氧π鍵，B錯誤；EO (g)能量高于AA(g)，所以AA比EO更穩(wěn)定，平衡產(chǎn)率：AA>EO，C正確； EO(g)能量高于AA(g)，則EO(g) AA(g)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，D正確。]
7．解析：(1)由第一步反應(yīng)的能量變化示意圖可知，第一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 2NH3(g)＋CO2(g)===H2NCOONH4(s)　ΔH＝Ea1－Ea2。兩步反應(yīng)中第二步反應(yīng)是生產(chǎn)尿素的決速步驟，說明第二步反應(yīng)是慢反應(yīng)，故第二步反應(yīng)的活化能比第一步反應(yīng)的活化能大。(2)該反應(yīng)歷程中的決速步驟為慢反應(yīng)，活化能越大，反應(yīng)速率越小，根據(jù)圖2，活化能最大的為生成過渡態(tài)Ⅰ的反應(yīng)，能壘(活化能)為1.73 eV。該歷程中最低能壘對應(yīng)步驟的化學(xué)方程式為H*＋===H或C3＋H*＋===H＋C3。該歷程的產(chǎn)物之一為過氧化氫，其不穩(wěn)定易分解，故可能發(fā)生的反應(yīng)為2H2O2===2H2O＋O2↑。
答案：(1)2NH3(g)＋CO2(g)===H2NCOONH4(s)　ΔH＝Ea1－Ea2　<　(2)1.73　H*＋===H(或C3＋H*＋===H＋C3)　2H2O2===2H2O＋O2↑
8．解析：(2)活化能越大，反應(yīng)速率越慢，慢反應(yīng)決定速率。
答案：(1)<　>　(2)<　ⅱ　(3)E1＋E3－E2－E4
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