2024届高考化学一轮复习真题汇编：专题九 化学反应与能量（含解析）

专题九 化学反应与能量
题组一
一、选择题
1. [2022湖北，3分]硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：
下列说法正确的是( B )
A. 不能被氧化 B. 溶液显碱性
C. 该制备反应是熵减过程 D. 的热稳定性比 的高
[解析] 中的 为 价，能被氧化， 项错误；由 溶液为碱性可以推测 溶液也为碱性， 项正确；该反应由固体和液体生成固体和气体，是熵增过程， 项错误； 原子半径比 原子大， 键比 键的键能小，故 的热稳定性比 的低， 项错误。
2. [2022北京，3分]由键能数据大小，不能解释下列事实的是( C )
化学键
键能/ 411 318 799 358 452 346 222
A. 稳定性： B. 键长：
C. 熔点： D. 硬度：金刚石 晶体硅
[解析]键能越大越稳定， 项不符合题意；键长越短键能越大， 项不符合题意； 为共价晶体，熔点由共价键决定， 为分子晶体，熔点由范德华力决定， 项符合题意；金刚石、晶体硅均为共价晶体，键能 ，故硬度金刚石 晶体硅， 项不符合题意。
【易错警示】 共价键的强弱决定分子晶体的稳定性（化学性质），决定共价晶体的化学性质和熔沸点、硬度等物理性质。
3. [2022浙江6月选考，2分]标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质
能量/ 249 218 39 10 0 0
可根据 计算出 中氧氧单键的键能为 。下列说法不正确的是( C )
A. 的键能为
B. 的键能大于 中氧氧单键的键能的两倍
C. 解离氧氧单键所需能量：
D.
[解析]由气态时 、 的相对能量可知， 的键能为 ， 项正确；由表格中数据可知 的键能为 ，而 中氧氧单键的键能为 ， ， 项正确； 中解离 键所需能量为 ， 中解离 键所需能量为 ， 项错误； ， 项正确。
4. [2022浙江1月选考，2分]相关有机物分别与氢气发生加成反应生成 环己烷（）的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是( A )
A. ,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
B. ,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
C. ,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D. , ,说明苯分子具有特殊稳定性
[解析]也含有两个碳碳双键,而 ,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目不一定成正比, 项错误;与加氢分别生成时, ,说明稳定性较强,对比二者结构知,单双键交替的两个碳碳双键之间存在有利于物质稳定的相互作用, 项正确; ,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键, 项正确; , ,说明苯分子较单双键交替的结构稳定,具有特殊的稳定性, 项正确。
5. [2021江苏，3分]对于反应 ,下列说法正确的是( A )
A. 该反应的 ,
B. 反应的平衡常数可表示为
C. 使用高效催化剂能降低反应的焓变
D. 其他条件相同,增大 , 的转化率下降
[解析] 项，该反应的气体总物质的量减小，所以 ，正确； 项，反应的平衡常数可表示为 ，错误； 项，催化剂不可改变反应的焓变，错误； 项，增大 ， 的转化率增大，错误。
【易错警示】添加催化剂能降低反应的活化能，改变反应的路径，增大化学反应速率，但不改变平衡转化率和焓变。
6. [2021浙江6月选考，2分]相同温度和压强下，关于反应的 ，下列判断正确的是( C )
A. , B.
C. , D.
[解析]、分别与 发生加成反应，生成更稳定的环己烷，为放热反应，即 、 均小于0， 项错误；由盖斯定律知，前两个热化学方程式相加得不到第三个热化学方程式，即 ， 项错误；中含2个碳碳双键，反应放出的热量更多，故 ，苯生成环己烷为吸热反应，则 ， 项正确；根据盖斯定律得 ， 项错误。
【技巧点拨】 烯烃中含有碳碳双键，易与氢气发生加成反应生成更稳定的烷烃，物质能量越低越稳定，因此烯烃与氢气的加成反应是放热反应。苯环结构的特殊性决定了苯环结构的稳定性，苯与氢气加成时，破坏了苯环结构的稳定性，因此苯与氢气的反应是吸热反应。
7. [2021浙江1月选考，2分]已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键
键能/ 436 463
热化学方程式
则 的 为( D )
A. B. C. D.
[解析]根据题表所给热化学方程式得， ，故 ，故 ，故选 。
8. [2020北京，3分]依据图示关系，下列说法不正确的是( C )
A. 石墨燃烧是放热反应
B. （石墨）和 分别在足量 中燃烧,全部转化为 ,前者放热多
C.
D. 化学反应的 ,只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
[解析]由题图知，石墨燃烧的 ，为放热反应， 项正确；根据题图知， 石墨完全燃烧转化为 ，放出 热量， 完全燃烧转化为 ，放出 热量，故石墨放热多， 项正确；由题图知， 、 ，根据盖斯定律，由第一个反应-第二个反应 ，可得 ， 项错误；根据盖斯定律，化学反应的 取决于反应物和生成物的总能量的相对大小，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关， 项正确。
9. [2020浙江7月选考，2分]关于下列 的判断正确的是( B )
A. B.
C. D.
[解析]形成化学键要放出热量， ，第二个反应是盐类的水解反应，是吸热反应， ， 项错误； 是负值， 是正值， ， 项正确；酸碱中和反应是放热反应， ， ， 项错误；第四个反应（醋酸是弱酸，电离吸热）放出的热量小于第三个反应，但 和 都是负值，则 ， 项错误。
10. [2019海南，2分]根据图中的能量关系，可求得 的键能为( A )
A. B. C. D.
[解析]根据题图可知 分解变为 原子 和 原子 共吸收的能量是 ，则 键的键能为 ，故选 。
11. [2019浙江4月选考，2分] 和 的能量关系如图所示 、
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是( C )
A.
B.
C.
D. 对于 和 ,
[解析]根据已知信息，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。由于 ，所以 的离子键强于 ，由于化学键断裂需要吸热，故 ， 项正确；由于 只与 相关，故 ， 项正确；根据能量关系图可知 ，由于 ，故 ，而 ，故 ， ， 项错误；由于 ，而 ，故 ， 项正确。
二、非选择题
12. [2020浙江7月选考，4分] 溶液与 锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为 ，反应后最高温度为 。
已知：反应前后，溶液的比热容均近似为 、溶液的密度均近似为 ,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：
（1） 反应放出的热量 。
[解析]根据 ，反应放出的热量 。
（2） 反应 的 （列式计算）。
[解析] ， ，显然 过量，即 和 反应放出的热量为 ，故反应 的 。
题组二
1. [2023浙江1月选考，3分]标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下［已知 和 的相对能量为 ，下列说法不正确的是( C )
A.
B. 可计算 键能为
C. 相同条件下， 的平衡转化率：历程Ⅱ 历程Ⅰ
D. 历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：
[解析]
根据历程Ⅰ， 的 ，根据历程Ⅱ， 的反应热 ，则 ， 项正确；根据图示， 的相对能量为 ，由于 的相对能量为0，故 的 ，即 键能为 ， 项正确；历程Ⅱ使用了催化剂 ，催化剂不能使平衡发生移动，则 的平衡转化率：历程Ⅱ 历程Ⅰ， 项错误；历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应为活化能最小的反应，即 ， 项正确。
2. [2022重庆，3分]“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究 的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得 为( C )
A. B. C. D.
[解析]根据图示，可得： 、 、 、 、 、 。根据盖斯定律，由 ，可得 ，同理，由 ，可得 ，则 ， ， 项正确。
3. [2022广东，4分]在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应 的影响，各物质浓度 随反应时间 的部分变化曲线如图，则( D )
A. 无催化剂时，反应不能进行
B. 与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C. 曲线表示使用催化剂Ⅱ时 的浓度随 的变化
D. 使用催化剂Ⅰ时， 内，
[解析]催化剂只能决定化学反应快慢，不能决定反应是否发生， 项错误；由图像曲线变化规律可知，相同时间内，催化剂Ⅰ导致的浓度变化更大，则催化剂Ⅰ使反应活化能更低， 项错误； 时， 曲线和催化剂Ⅱ曲线浓度变化的量相等，与反应中 、 的化学计量数矛盾， 曲线表示使用催化剂Ⅰ时 的浓度随 的变化， 项错误；使用催化剂Ⅰ时， 内， ， 项正确。
4. [2022浙江1月选考，2分]某课题组设计一种固定 的方法,原理如图。下列说法不正确的是( C )
A. 反应原料中的原子 转化为产物
B. 该过程在化合物 和 催化下完成
C. 该过程仅涉及加成反应
D. 若原料用,则产物为
[解析]
图中总反应为 ,故反应原料中原子利用率是 , 项正确;化合物 、 在反应前后无变化,均为催化剂, 项正确; 脱离的反应不是加成反应, 项错误;类比 的反应特征,知, 项正确。
【技巧点拨】 对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，“入环”的物质是反应物，“出环”的物质是生成物，可快速得出总反应。
5. [2021山东，4分] 标记的乙酸甲酯在足量 溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：
能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是( B )
A. 反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B. 反应结束后，溶液中存在
C. 反应结束后，溶液中存在
D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
[解析]根据图示，正向反应中反应Ⅰ的活化能最大，为决速步，逆向反应中反应Ⅳ的活化能最大，为决速步， 项错误；根据题意，反应过程中存在快速平衡，发生反应Ⅱ，可得到 ，因此反应结束后，溶液中存在 ， 项正确；根据反应Ⅲ知，不可能得到 ， 项错误；根据图示，反应Ⅰ的活化能-反应Ⅱ的活化能 反应Ⅲ的活化能-反应Ⅳ的活化能等于图示总反应的焓变， 项错误。
6. [2021浙江6月选考，2分]制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图（其中 代表苯基）。下列说法不正确的是( D )
A. 可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯
B. 反应过程涉及氧化反应
C. 化合物3和4互为同分异构体
D. 化合物1直接催化反应的进行
[解析]由图中信息知，苯甲醛和甲醇、 在化合物2的催化作用下反应生成苯甲酸甲酯， 项正确；结合图示可知化合物4在 作用下生成化合物5，醇转化为酮，发生氧化反应， 项正确；化合物3和化合物4的结构不同，但分子式相同 ，二者互为同分异构体， 项正确；据图可知，化合物1在 作用下生成化合物2，化合物2再参与循环，故直接催化反应进行的是化合物2， 项错误。
7. [2021浙江1月选考，2分]在 、 条件下,
, 、 和 的比热容分别为 、 和 。一定压强下, 反应中,反应物 、生成物 的能量随温度 的变化示意图合理的是( B )
A.
B.
C.
D.
[解析]该反应为放热反应，故反应物的能量较高，排除C、D项；根据题给数据，可求出反应物 的比热容为 ，生成物 的比热容为 ，升高相同温度比热容大的物质吸收能量多，所以温度升高，反应物能量变化程度较大，故选 。
8. [2020天津，3分]理论研究表明，在 和 下, 异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( D )
A. 比 稳定
B. 该异构化反应的
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
[解析] 的能量比 高，则稳定性较好的是 ， 项正确；该异构化反应的 ,为吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能， 、 项正确；使用催化剂能改变反应的历程，但是不影响反应的反应热， 项错误。
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