2024江蘇化學高考復習九 化學反應的熱效應

專題九化學反應的熱效應

1.1868年狄青和洪特發(fā)現(xiàn)了用空氣中的氧氣來氧化氯化氫氣體制取氯氣的方法:4HCl(g)+0z(g)—

2CL(g)+2H20(g)?該反應的能量變化如圖所示,下列說法正確的是()

4HCI(g)+()2(g)的總能量高

■:二

2c12(@+2%0(8)的總能量低

A.該反應為吸熱反應

B.若HQ為液態(tài),則生成物總能量將變大

C.該反應發(fā)生時向環(huán)境釋放能量

D.斷開舊化學鍵吸收的總能量大于形成新化學鍵所釋放的總能量

答案C

2.氮的氧化物轉(zhuǎn)化是環(huán)境化學熱點問題之一。研究發(fā)現(xiàn),H?還原NO的反應2N0(g)+2Hz(g)——

用他)+2上0(1)分兩步進行:①2NO(g)+Hz(g)===N2(g)+H202(1);@H202(1)+H2(g)===2H2O(1)?其能量

變化如圖所示(Ts代表過渡態(tài))。下列敘述正確的是()

A.②是放熱反應,①是吸熱反應

B.H◎是該反應的催化劑

C.反應①的活化能大于反應②

D.加入催化劑的目的是降低Ts2的能量

答案C

3.為實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”的目標，科學家提出以TiOz為催化劑，用光熱化學循環(huán)分解法，達到減少

大氣中C0?的量的目的，反應的機理如圖所示：

已知完全斷開1molCOMg)、CO(g)、OMg)中化學鍵吸收的能量分別為1598kj/mol,1072

kj/mol>496kj/mol?

下列說法不正確的是()

A.過程①中光能轉(zhuǎn)化為化學能

B.過程④為放熱過程

C.該反應中Ti的化合價發(fā)生了變化

D.全過程熱化學方程式為2cCUg)一2C0(g)+O2(g)△H=+556kj/mol

答案B

4.合成氨工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位,對人類生存具有重大意義。合成氨反應的歷程和能量變化

如下圖所示：

能量/(kj/mcl),

'過渡態(tài)I

N2(g)+3H2(g)

1]48過渡態(tài)口2NH,口

-1-I-"加「—

2-N+3-H2

I5(X)

308

2-X+6-H

反應歷程

已知:①2?NH：2NH3(g)AH=+100kj/mol,②2NHKg)^~N2(g)+3H2(g)AH,則反應②的AH為

()

A.+92kj/molB.-92kj/molC.+192kj/molD.+148kj/mol

的能量與反應歷程的關系如下圖所示。下列說法錯誤的

0Vz?HIh

A.第1步?jīng)Q定整個反應的快慢

B.第2步為放熱過程

C.該反應的焰變大小取決于第1、2、3步正、逆反應的活化能大小

D.該反應適宜在堿性條件下進行

答案C

6.不同含金化合物催化乙烯加氫的反應歷程如下圖所示：

1'-

C催化劑:AuFU催化劑:AuPF；

EE

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2-3.46工_

0.1.OS?

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-201.7

反應歷程

下列說法正確的是()

A.從圖中可得1molC2H4(g)具有的能量比1molC2HJg)的能量高

B.過渡態(tài)1比過渡態(tài)2物質(zhì)的穩(wěn)定性弱

C.在催化劑AuP片催化下,該反應的AH=-233.7kJ-mol

D.相比催化劑AuPF^,AuF催化乙烯加氫的效果更好

答案B

7.已知復雜反應的速率由反應歷程中活化能最大的一步基元反應決定。鹵代燃的取代反應有以下兩種

反應歷程,其反應過程中的能量變化如圖所示:

下列說法中錯誤的是()

A.鹵代煌的取代為放熱反應

B.S、1反應速率與c(Nu)和c(R3CX)相關

C.S、2反應速率與c(RX)和c(Nu)相關

D.Sd機理為兩步反應,SN2機理為一步反應

答案B

8.苯的親電取代反應分兩步進行,可表示為E'++H；生成中間體的一步是

加成過程，中間體失去H'的一步是消除過程,其機理亦稱加成一消除機理。苯的親電取代反應進程和能

量的關系如圖，下列說法錯誤的是()

A.第一步反應為苯親電取代的決速步驟

B.Ei與E2的差值為總反應的熔變

C.中間體的能量比苯的高,穩(wěn)定性比苯的差

D.反應過程中，環(huán)上碳原子的雜化類型發(fā)生了變化

答案B

9.在Fe催化下乙烷氧化的反應機理如圖所示(圖中一一.為副反應)。下列說法正確的是()

CH.CHO

J

JI,C—(>J

'EgHJFe]*gHJFUOH)]*

A.FeO\N?均為反應中間體

B.X既含極性共價鍵也含非極性共價鍵

C.該機理涉及的反應均為氧化還原反應

D.每生成1molCHJCHO,消耗的N20大于2mol

答案D

10.據(jù)報道,我國科學家研制出以石墨烯為載體的催化劑,在25℃下用出。2直接將C乩轉(zhuǎn)化為含氧有機

物，其主要原理如圖所示。下列說法不正確的是()

”慮。

也一段一

E7催化劑OHOC0()

A.石墨烯為載體的催化劑的作用是破壞C-H鍵

催化劑

B.步驟v、vi的總反應方程式是H2O2+HCHOHCOOH+H2O

C.步驟ii得到的產(chǎn)物所有原子可能共面

D.上述反應過程中，用虛線圓框住的部分表示不穩(wěn)定的自由基狀態(tài)

答案C

11.甲醺水蒸氣催化重整是獲取出的重要方法，反應CH30H(gHlWXg)-C02(g)+3H2(g)AH>0,能量

變化如圖1所示。830℃時，相同時間內(nèi)向反應體系中投入一定量CaO做對比實驗，結(jié)果如圖2所示，

下列說法中正確的是()

送

罪()(

代5(

W1

.

二

T

反應過程XCaO微米CaO納米CaO

圖1圖2

A.該反應的AH=(a-b-c)kJ,mol1

B.CaO表面積越大,吸收CO?效果越好

C.該反應在低溫下能自發(fā)進行

D.選擇適當催化劑降低△也可顯著提高催化重整反應速率

答案B

12.下圖是用釘(Ru)基催化劑催化CO2(g)和H2(g)的反應示意圖,當反應生成46g液態(tài)HCOOH時放出

31.2kJ的熱量。下列說法錯誤的是()

A.反應歷程中存在極性鍵、非極性鍵的斷裂與形成

B.圖示中物質(zhì)I為該反應的催化劑,物質(zhì)II、HI為中間產(chǎn)物

C.將反應I、II、山相加可得總反應

D.由題意知：HCOOH⑴—C02(g)+H2(g)AH=+31.2kJ-mol'

答案A

13.丙烯(CIL,rHCHj在一定條件下與HX發(fā)生加成反應生成兩種鹵代燃的能量變化如圖所示,下列說法

錯誤的是()

芳CH,(：H,C、H,+X

XCH.CH.CH,

CH.CHXCH

第I階皎第U階段—―<2-面內(nèi)燒I

f5tSfK?

A.反應后生成物中2-鹵丙烷含量較多

B.兩個反應的正反應的活化能都比逆反應的高

C.平衡后降低溫度，1-鹵丙烷和2-鹵丙烷的產(chǎn)量都增加

D.第I階段的速率決定著生成1-鹵丙烷反應的速率快慢

答案B

14.以Pd納米粒子為核、空心多孔碳球為殼的封裝型催化劑將上和(X直接合成壓。2的機理如圖(a)所

示。電催化還原Oz時的兩種可能轉(zhuǎn)化路徑如圖⑹所示(其中吸附在催化劑表面的物種用*標注)o下列

說法錯誤的是()

(a)直接合成法(b)電催化還原法

A.直接合成法中，步驟②吸收能量,步驟④釋放能量

B.電催化還原法制備HzO2的優(yōu)點之一是避免了乩和02共存的易爆環(huán)境

C.電催化還原時,2e路徑的步驟少,反應速率快

D.若催化劑表面對*00H吸附過強,則易生成0*,導致叢。2的產(chǎn)率降低

答案C

15.利用CH」可制備合成氣(C0、壓)。制備合成氣反應歷程分兩步。

:;=±

步驟I:CHi(g)C(ads)+2H2(g)?

步驟H:C(ads)+CO2(g)=2C0(g)。

上述反應中C(ads)為吸附性活性炭,反應歷程的能量變化如圖。下列說法正確的是()

步驟I步驟11反應歷程

A.制備合成氣反應可在高溫下自發(fā)進行

B.決定制備合成氣反應速率的是步驟n

1

C.步驟I反應的焙變△H=(E1+E2)kJ?mor

D.使用更高效的催化劑可以減小該反應的焰變

答案A

16.甲烷可在銬/飾氧化物的催化下與過氧化氫反應,轉(zhuǎn)化為甲醇和甲基過氧化氫(CILOOH),實現(xiàn)了天然

氣的高效利用，其原理如圖所示。下列說法錯誤的是()

CH,OOH

A.反應③有極性鍵的斷裂與形成

B.反應⑤中,Ce的化合價升高

C.銘/鈉氧化物改變了CH」和11A的反應歷程,降低了反應的活化能

D.若用電】8。2作反應物，一段時間后只有CH：QH、CH3OOH中含有,80

答案D

17.一定條件下,丙烯與HC1反應生成CH3cHeICFL和CUCHEHEl的反應歷程如圖所示。下列說法正確的

是()

CH.CHCH+C1-

CH,CH=CII

,CHC1CH

反應歷程

A.丙烯與HC1的反應是吸熱反應

B.合成CH3cHe1CL的反應中，第II步為反應的決速步

C.其他條件不變,適當升高溫度可以提高加成產(chǎn)物中CH3cH2cH2cl的比例

D.CH?=CH—C%(g)+HCl(g)一CFhCH2cHzc1(g)的焰變等于第一步與第二步正反應活化能的差值

答案C

18.西湖大學科研團隊正在研究“聚酮合成酶(由鏈霉菌產(chǎn)生)”在有空氣存在下“組裝”物質(zhì)的機

理。物質(zhì)A的“組裝”過程如圖所示,下列有關說法錯誤的是()

EE]

聚麗合成酹”組裝,

的“組裝線”

注：KS.AT等代表不同的牖

A.溫度會影響“組裝線”的“組裝”效率

B“組裝”過程中可能有CO2和1L0生成

C.將四種“聚酮合成酶”交換順序,也可以組裝出該物質(zhì)

D.上述流程如能大規(guī)模應用，可實現(xiàn)化工生產(chǎn)的“綠色化”

答案C

19.配合物［Co?(CO)J催化烯燒氫甲酰化反應的催化反應歷程如圖所示。

下列有關敘述錯誤的是()

A.整個催化反應歷程中Co的成鍵數(shù)發(fā)生了變化

B.生成A的過程中有極性鍵、非極性鍵的斷裂和形成

C.中間體物質(zhì)D的結(jié)構(gòu)簡式為℃

D.該催化反應總反應式為_/+C0+H『催化劑》\/\/

答案B

20.25℃、101kPaT,@H20(l)=一=H2(g)+io2(g)

△HF+285.8kj/mol

②乩0(1)II20(g)AH2=+44.0kj/mol

下列說法不氐硯的是()

A.液態(tài)水變?yōu)樗魵馄茐牡氖欠肿娱g作用力

B.水分解為氫氣和氧氣,斷鍵吸收的總能量大于成鍵放出的總能量

C.標準狀況下，n.2L水中含共用電子對總數(shù)約6.02X1023

D.25℃、101kPaT,1W(g)H2(g)+1o2(g)AH=+241.8kj/mol

答案C

21.碘在不同狀態(tài)下(固態(tài)或氣態(tài))與氫氣反應的熱化學方程式如下所示。

①Hz(g)+L(?)=2HI(g)

AH=-9.48kJ?moK1

②Hz(g)+L(?)=2HI(g)

AH=+26.48kJ?mol'1

下列判斷正確的是()

A.HI(g)比HI(s)熱穩(wěn)定性更好

B.1mol固態(tài)碘升華時將吸熱17kJ

C.①中的L為固態(tài)，②中的L為氣態(tài)

D.①的反應物總能量比②的反應物總能量高

答案D

22.地下水中的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題。在金屬Pt、Cu和鉞(Ir)的催化作用下，密閉容

器中的壓可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中典5睦氫(NO我由Ef遇理妲下啊示。

?)單原子知

、N.0@單原子銅

?H。、

氣體中"I。Pl顆粒

液體中\(zhòng)

II-邛)ZNONC-NII；

啦渝?啦4NO:

1導電其JJJ

有關該過程的敘述錯誤的是()

A.液體中存在極性鍵與非極性鍵的斷裂過程,吸收能量

B.若導電基體上的Pt顆粒增多,有利于降低溶液中含氮量

C.上述過程的還原劑只有上

D.N20既是還原產(chǎn)物，也是氧化劑

答案B

23.運用化學反應原理研究合成氨反應有重要意義,請完成下列探究。

(1)生成氫氣:將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣。C(s)+H20(g)-H2(g)+C0(g)AH=+131.3

kJ-mol1,AS=+133.7J-mof?K1,該反應在低溫下(“能”或“不能”)自發(fā)進行。

(2)已知在400℃Bt,N2(g)+3H2(g)-2NHKg)的M=0.5。相關化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學鍵N=NH-HN-H

鍵能E/(kJ-mor1)946436390.8

回答下列問題:①在400℃時,2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)的K產(chǎn)(填數(shù)值)，△H=。

②400℃時，在1L的反應容器中進行合成氨反應，一段時間后，測得甌限的物質(zhì)的量分別為4

mol、2moh4mol,則此時反應v止(岫)v逆(N。(填“〉”“心“=”或“不能確定”)。

③若在恒溫、恒壓