2.选修4化学反应与能量图像专题

（二）能量图像专题训练1．化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如下图所示，则下列说法中正确的是( )A．该反应是吸热反应B．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键时能放出x kJ的能量C．断裂2 mol A—B键时需要吸收y kJ的能量D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量2．已知：①N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH1＝＋180 kJ·mol－1②N2(g)＋3H2(g)?22NH3(g) ΔH2＝－kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－kJ·mol－1下列说法正确的是( )A．反应②中的能量变化如图所示，则ΔH2＝E1－E3 B．H2的燃烧热为kJ·mol－1C．由反应②知在温度一定的条件下，在恒容密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2，反应后放出的热量为Q1 kJ，若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ，则>Q2>2Q1D．氨的催化氧化反应为4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝＋906 kJ·mol－13．单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化图如下图所示。

下列说法正确的是( )A．S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH＝＋kJ·mol－1B．正交硫比单斜硫稳定C．相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高D．①表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少 kJ4．如图所示，下列说法不正确的是( )A．反应过程(1)的热化学方程式为 A2(g)＋B 2(g)===C(g) ΔH 1＝－Q kJ·mol －1B ．反应过程(2)的热化学方程式为C(g)===A 2(g)＋B 2(g) ΔH 2＝＋Q 1 kJ·mol －1C ．Q 与Q 1的关系：Q >Q 1D ．ΔH 2>ΔH 15．图像法是研究化学反应的焓变的一种常用方法。

已知化学反应A 2(g)＋B 2(g)===2AB(g)的能量变化曲线如图所示，则下列叙述中正确的是( )A ．每生成2 mol AB 时吸收b kJ 能量 B ．该反应热ΔH ＝＋(a －b ) kJ·mol －1C ．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D ．断裂1 mol A —A 和1 mol B —B 键时放出a kJ 能量 6．臭氧层中氧分解历程如图所示，下列说法正确的是( )A ．催化反应①②均为放热反应B ．催化剂不能改变该反应的焓变C ．ClO 是该反应的催化剂D ．在该反应过程中没有化学键的断裂与生成7.肼(H 2NNH 2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。

已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ)：NN 为942、O===O 为500、N —N 为154，则断裂1 mol N —H 键所需的能量(kJ)是( )8.根据图示回答问题：(1)化学反应N 2＋3H 2===2NH 3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是 (填字母)。

(g)＋3H 2(g)===2NH 3(l) ΔH ＝2(a －b －c )kJ·mol －1 (g)＋3H 2(g)===2NH 3(g) ΔH ＝2(b －a )kJ·mol －1 N 2(g)＋32H 2(g)===NH 3(l) ΔH ＝(b ＋c －a )kJ·mol －1N 2(g)＋32H 2(g)===NH 3(g) ΔH ＝(a ＋b )kJ·mol －1(2)如图是N2和H2反应生成2 mol NH3过程中能量变化的示意图，请计算每生成1 mol NH3放出的热量为。

(3)2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。

已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1。

①图中A、C分别表示、，E的大小对该反应的反应热有无影响。

②图中ΔH＝kJ·mol－1。

9.(1)已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态时，含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体，其中S4、S6和S8具有相似的结构特点，其结构如图所示：若已知硫氧键的键能为d kJ·mol－1，氧氧键的键能为e kJ·mol－1，S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH ＝－a kJ·mol－1，则S8分子硫硫键的键能为。

(2)下表是部分化学键的键能数据：化学键P—P P—O O==O P==O键能/kJ·mol－1198360498x①已知白磷的燃烧热为2 982 kJ·mol－1，白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示，则上表中x＝。

② mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6，放出的热量为 kJ。

10.．金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。

(1)在通常状况下，金刚石和石墨相比较，____________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热为________________。

(2)12 g石墨在一定量的空气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量为____________。

经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3，如下图所示。

Ⅲ中，降低温度，将NO2(g)转化为N2O4(l)，再制备浓硝酸。

(1)已知：2NO2(g)?N2O4(g) ΔH12NO2(g)?N2O4(l) ΔH2下列能量变化示意图中，正确的是________(填字母)。

(2)N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是_________________________________________答案解析1．C 2．C [反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量，因此ΔH2＝E1－E2，A错误；氢气的燃烧热为101 kPa条件下，1 mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，B错误；合成氨的反应为可逆反应，压强增大平衡向正反应方向移动，因此Q2>2Q1,kJ·mol－1为生成2 mol 氨气时放出的热量，可逆反应不能进行到底，因此×2>Q2，C正确；由盖斯定律可知，①×2－②×2＋③×3得：4NH3(g)＋5O2(g) ===4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－906 kJ·mol－1，D错误。

]3．B [根据盖斯定律，得：S(s，单斜) ===S(s，正交) ΔH＝－kJ·mol－1，可知单斜硫转化为正交硫时要放出热量，正交硫的能量要低，较稳定，故A项错误、B项正确；相同物质的量的正交硫应该比单斜硫所含有的能量低，C项错误；①表示断裂1 mol S(s，单斜)和1 molO 2(g)中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2(g)中的共价键所放出的能量少 kJ，D项错误。

]4．C [Q与Q1的关系应为Q＝Q1。

]5．B [依据图像分析判断1 mol A2和1 mol B2反应生成2 mol AB，吸收(a－b) kJ能量，A错误；ΔH＝反应物能量总和－生成物能量总和，反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1，B正确；反应物的总能量低于生成物的总能量，C错误；断裂键时要吸收能量，D错误。

]6．B [反应①是对应活化能为E1的反应，由图知该反应的反应物总能量低于生成物总能量，即①为吸热反应，同理知②为放热反应，A错误；催化剂只能改变化学反应速率，B正确；ClO 是中间产物，Cl是催化剂，C错误；任何化学反应都是旧键断裂与新键形成的过程，D错误。

] 7.答案BΔH1表示1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)完全反应生成1 mol N2(g)和2 mol H2O(g)的焓变，该反应为放热反应；ΔH2表示2 mol N(g)、4 mol H(g)和2 mol O(g)形成1 molNN 和4 mol H—O键的焓变，该过程放出能量；ΔH3表示断开4 mol N—H键、1 mol N—N键和1 mol O===O 键得到2 mol N(g)、4 mol H(g)和2 mol O(g)的焓变，该过程吸收能量。

因此ΔH1＝ΔH3－(－ΔH2)，ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－534 kJ·mol－1－(－2 752 kJ·mol－1)＝＋2 218 kJ·mol－1，断裂1 mol N—H键所需8.答案(1)A (2) kJ (3)①反应物总能量生成物总能量无影响②－198解析(1)由图可以看出，12mol N2(g)和32mol H2(g)的化学键断裂吸收的能量为a kJ，形成1mol NH3(g)放出的能量为b kJ，所以12N2(g)＋32H2(g)===NH3(g) ΔH＝(a－b)kJ·mol－1，而1 mol的NH3(g)转化为1 mol 的NH3(l)放出的热量为c kJ，所以有：12N2(g)＋32H2(g)===NH3(l) ΔH＝(a－b－c)kJ·mol－1，即：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1。

(2)由题图可知生成2 mol NH3放出热量为 kJ－335 kJ＝ kJ，则生成1 mol NH3放出热量为 kJ。

(3)①由图示可知，A表示反应物总能量，C表示生成物总能量，E值不影响A、C的能量值。

故能量E的大小对该反应的反应热无影响。

②ΔH对应2 mol SO2(g)转化为2 mol SO3(g)的焓变，其值为2×(－99 kJ·mol－1)＝－198 kJ·mol－1。

9.答案(1)(2d－a－e) kJ·mol－1(2)①585②819(1)设硫硫键的键能为x kJ·mol－1，则：－a kJ·mol－1＝18×8×x kJ·mol－1＋e kJ·mol－1－2d kJ·mol－1，x＝(2d－a－e) kJ·mol－1。

(2)①由题意可知P4＋5O2===P4O10ΔH＝－2 982 kJ·mol－1。

根据图示知，1 mol P4含有6 molP—P键，1 mol P4O10含12 mol P—O键和4 mol P===O键，根据键能与反应热关系，反应热等于反应物总键能与生成物总键能之差，断裂1 mol共价键吸收的能量与生成1 mol该共价键放出的能量数值相等。