课时数智作业(二十九) 化学反应的热效应
(建议用时：30分钟 总分：40分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共18分)
1．(2024·唐山模拟)我国首创光伏发电——固态储氢技术，解决了“绿电”与“绿氢”灵活转换的难题。下列说法不正确的是 ( )
A．该技术直接将光能转换成化学能储存起来
B．规模化使用氢能有助于实现“碳达峰”
C．“绿电”电解水制氢成本比煤炭等化石燃料制氢成本低
D．固态储氢技术使新能源汽车电池加氢更加便捷
2．(2024·安徽卷，T10)某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应：X(g) Y(g)(ΔH1<0)，Y(g) Z(g)(ΔH2<0)，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( )
A B
C D
3．丙烷与溴原子能发生以下两种反应：
①CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3CH2CH2·(g)＋HBr(g)
②CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3HCH3(g)＋HBr(g)
反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．反应①与②均为吸热反应
B．反应②使用了催化剂
C．产物中CH3CH2CH2·(g)的含量比CH3HCH3(g)低
D．CH3CH2CH2·(g)转变为CH3HCH3(g)放出热量
4．(2025·邵阳模拟)反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示：
下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是( )
A．进程Ⅰ是放热反应
B．平衡时P的产率：Ⅱ＝Ⅰ
C．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ
D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用
5．下列说法正确的是( )
A．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)要在光照或点燃条件下才反应，所以ΔH>0
B．由C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.19 kJ·mol-1可知，金刚石比石墨稳定
C．在稀溶液中：H+(aq)＋OH-(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，若将0.5 mol·L-1的H2SO4溶液与1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合，则放出的热量等于57.3 kJ
D．已知乙醇的燃烧热ΔH＝－1 366.8 kJ·mol-1，在25 ℃、101 kPa条件下，92 g乙醇充分燃烧后放出2 733.6 kJ热量
6．(2025·合肥模拟)乙烯和氧气在Ag催化下生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)的机理如图所示。吸附在催化剂表面的粒子用 标注，TS表示过渡态(TS2和TS3的能量相差不大)。
注：表示Ag催化剂表面
下列说法不正确的是( )
A．C2H4(g)吸附在催化剂表面的过程需要吸收能量
B．OM→EO(g)和OM→AA(g)的过程中均形成了碳氧σ键
C．测得平衡产率：AA>EO，其主要原因是AA比EO更稳定
D．EO(g) AA(g)的平衡常数随温度升高而减小
7．(10分)(2024·南昌模拟)(1)以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2]，涉及反应的反应过程中能量变化示意图如图1所示。
写出第一步反应的热化学方程式：________________________________。
已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤，可判断Ea1________(填“>”“<”或“＝”)Ea3。(4分)
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了丙烷在六方氮化硼催化剂表面氧化脱氢制丙烯的反应历程，部分历程如图2所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
该历程中决速步骤的能垒(活化能)为________eV。
该历程中最低能垒对应步骤的化学方程式为_____________________________。
该历程之后可能发生反应的化学方程式为_________________________。(6分)
8．(12分)二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：
ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4；
ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图，请回答：
(1)ⅰ、ⅱ的焓变ΔHⅰ________(填“>”或“<”，下同)0，ΔHⅱ________0。(4分)
(2)活化能：反应ⅰ________反应ⅱ，决速步骤是________(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)
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1．A [光伏发电将光能转化为电能，利用光伏发电产生的电能电解水将电能转化为化学能，而不是将光能直接转化为化学能储存起来，A错误。]
2．B [由题图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大，后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大，说明X(g) Y(g)的反应速率大于Y(g) Z(g)的反应速率，则反应X(g) Y(g)的活化能小于反应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项符合题意。]
3．B [反应①、②的原理不同，产物不同，无法确定反应②是否使用了催化剂，B错误。]
4．C [由图中信息可知，进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程Ⅰ是放热反应，A说法正确；进程Ⅱ中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相同，B说法正确；进程Ⅲ中由S·Y转化为P·Y的活化能高于进程Ⅱ中由S·X转化为P·X的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率为Ⅲ<Ⅱ，C说法不正确；由图中信息可知，进程Ⅳ中S与Z生成S·Z，然后S·Z转化为产物P·Z，由于P·Z没有转化为P＋Z，因此，Z没有表现出催化作用，D说法正确。]
5．D [ΔH与反应条件无关，题中反应的ΔH<0，A项错误；ΔH>0，说明石墨能量低，则石墨更稳定，B项错误；溶液体积未知，不能计算放出的热量，C项错误；92 g(即2 mol)乙醇充分燃烧放出的热量为2 mol×1 366.8 kJ·mol-1＝2 733.6 kJ，D项正确。 ]
6．B [C2H4 (g)吸附在催化剂表面能量升高，该过程需要吸收能量，A正确；从环氧乙烷和乙醛的结构可知，OMC→EO (g)的过程中形成了碳氧σ键，而OMC→AA (g)的过程中形成了碳氧π键，B错误；EO (g)能量高于AA(g)，所以AA比EO更稳定，平衡产率：AA>EO，C正确； EO(g)能量高于AA(g)，则EO(g) AA(g)为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，D正确。]
7．解析：(1)由第一步反应的能量变化示意图可知，第一步反应的热化学方程式为 2NH3(g)＋CO2(g)===H2NCOONH4(s) ΔH＝Ea1－Ea2。两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤，说明第二步反应是慢反应，故第二步反应的活化能比第一步反应的活化能大。(2)该反应历程中的决速步骤为慢反应，活化能越大，反应速率越小，根据图2，活化能最大的为生成过渡态Ⅰ的反应，能垒(活化能)为1.73 eV。该历程中最低能垒对应步骤的化学方程式为H*＋===H或C3＋H*＋===H＋C3。该历程的产物之一为过氧化氢，其不稳定易分解，故可能发生的反应为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，反应速率越慢，慢反应决定速率。
答案：(1)< > (2)< ⅱ (3)E1＋E3－E2－E4
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