2024江苏化学高考复习九 化学反应的热效应

专题九化学反应的热效应

1.1868年狄青和洪特发现了用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法:4HCl(g)+0z(g)—

2CL(g)+2H20(g)»该反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是()

4HCI(g)+()2(g)的总能量高

■:二

2c12(@+2%0(8)的总能量低

A.该反应为吸热反应

B.若HQ为液态,则生成物总能量将变大

C.该反应发生时向环境释放能量

D.断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量

答案C

2.氮的氧化物转化是环境化学热点问题之一。研究发现,H?还原NO的反应2N0(g)+2Hz(g)——

用他)+2上0(1)分两步进行:①2NO(g)+Hz(g)===N2(g)+H202(1);@H202(1)+H2(g)===2H2O(1)„其能量

变化如图所示(Ts代表过渡态)。下列叙述正确的是()

A.②是放热反应,①是吸热反应

B.H◎是该反应的催化剂

C.反应①的活化能大于反应②

D.加入催化剂的目的是降低Ts2的能量

答案C

3.为实现“碳达峰、碳中和”的目标，科学家提出以TiOz为催化剂，用光热化学循环分解法，达到减少

大气中C0?的量的目的，反应的机理如图所示：

已知完全断开1molCOMg)、CO(g)、OMg)中化学键吸收的能量分别为1598kj/mol,1072

kj/mol>496kj/mol»

下列说法不正确的是()

A.过程①中光能转化为化学能

B.过程④为放热过程

C.该反应中Ti的化合价发生了变化

D.全过程热化学方程式为2cCUg)一2C0(g)+O2(g)△H=+556kj/mol

答案B

4.合成氨工业在国民经济中占有重要地位,对人类生存具有重大意义。合成氨反应的历程和能量变化

如下图所示：

能量/(kj/mcl),

'过渡态I

N2(g)+3H2(g)

1]48过渡态口2NH,口

-1-I-"加「—

2-N+3-H2

I5(X)

308

2-X+6-H

反应历程

已知:①2•NH：2NH3(g)AH=+100kj/mol,②2NHKg)^~N2(g)+3H2(g)AH,则反应②的AH为

()

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

的能量与反应历程的关系如下图所示。下列说法错误的

0Vz♦HIh

A.第1步决定整个反应的快慢

B.第2步为放热过程

C.该反应的焰变大小取决于第1、2、3步正、逆反应的活化能大小

D.该反应适宜在碱性条件下进行

答案C

6.不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如下图所示：

1'-

C催化剂:AuFU催化剂:AuPF；

EE

-・

2-3.46工_

0.1.OS•

加

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；:/»-129.6.

妾

车H

“2.8\J

::=

>_IJ

-201.7

反应历程

下列说法正确的是()

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

B.过渡态1比过渡态2物质的稳定性弱

C.在催化剂AuP片催化下,该反应的AH=-233.7kJ-mol

D.相比催化剂AuPF^,AuF催化乙烯加氢的效果更好

答案B

7.已知复杂反应的速率由反应历程中活化能最大的一步基元反应决定。卤代燃的取代反应有以下两种

反应历程,其反应过程中的能量变化如图所示:

下列说法中错误的是()

A.卤代煌的取代为放热反应

B.S、1反应速率与c(Nu)和c(R3CX)相关

C.S、2反应速率与c(RX)和c(Nu)相关

D.Sd机理为两步反应,SN2机理为一步反应

答案B

8.苯的亲电取代反应分两步进行,可表示为E'++H；生成中间体的一步是

加成过程，中间体失去H'的一步是消除过程,其机理亦称加成一消除机理。苯的亲电取代反应进程和能

量的关系如图，下列说法错误的是()

A.第一步反应为苯亲电取代的决速步骤

B.Ei与E2的差值为总反应的熔变

C.中间体的能量比苯的高,稳定性比苯的差

D.反应过程中，环上碳原子的杂化类型发生了变化

答案B

9.在Fe催化下乙烷氧化的反应机理如图所示(图中一一.为副反应)。下列说法正确的是()

CH.CHO

J

JI,C—(>J

'EgHJFe]*gHJFUOH)]*

A.FeO\N?均为反应中间体

B.X既含极性共价键也含非极性共价键

C.该机理涉及的反应均为氧化还原反应

D.每生成1molCHJCHO,消耗的N20大于2mol

答案D

10.据报道,我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂,在25℃下用出。2直接将C乩转化为含氧有机

物，其主要原理如图所示。下列说法不正确的是()

”虑。

也一段一

E7催化剂OHOC0()

A.石墨烯为载体的催化剂的作用是破坏C-H键

催化剂

B.步骤v、vi的总反应方程式是H2O2+HCHOHCOOH+H2O

C.步骤ii得到的产物所有原子可能共面

D.上述反应过程中，用虚线圆框住的部分表示不稳定的自由基状态

答案C

11.甲醺水蒸气催化重整是获取出的重要方法，反应CH30H(gHlWXg)-C02(g)+3H2(g)AH>0,能量

变化如图1所示。830℃时，相同时间内向反应体系中投入一定量CaO做对比实验，结果如图2所示，

下列说法中正确的是()

送

罪()(

代5(

W1

.

二

T

反应过程XCaO微米CaO纳米CaO

图1图2

A.该反应的AH=(a-b-c)kJ,mol1

B.CaO表面积越大,吸收CO?效果越好

C.该反应在低温下能自发进行

D.选择适当催化剂降低△也可显著提高催化重整反应速率

答案B

12.下图是用钉(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应示意图,当反应生成46g液态HCOOH时放出

31.2kJ的热量。下列说法错误的是()

A.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成

B.图示中物质I为该反应的催化剂,物质II、HI为中间产物

C.将反应I、II、山相加可得总反应

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

答案A

13.丙烯(CIL,rHCHj在一定条件下与HX发生加成反应生成两种卤代燃的能量变化如图所示,下列说法

错误的是()

芳CH,(：H,C、H,+X

XCH.CH.CH,

CH.CHXCH

第I阶皎第U阶段—―<2-面内烧I

f5tSfK»

A.反应后生成物中2-卤丙烷含量较多

B.两个反应的正反应的活化能都比逆反应的高

C.平衡后降低温度，1-卤丙烷和2-卤丙烷的产量都增加

D.第I阶段的速率决定着生成1-卤丙烷反应的速率快慢

答案B

14.以Pd纳米粒子为核、空心多孔碳球为壳的封装型催化剂将上和(X直接合成压。2的机理如图(a)所

示。电催化还原Oz时的两种可能转化路径如图⑹所示(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)o下列

说法错误的是()

(a)直接合成法(b)电催化还原法

A.直接合成法中，步骤②吸收能量,步骤④释放能量

B.电催化还原法制备HzO2的优点之一是避免了乩和02共存的易爆环境

C.电催化还原时,2e路径的步骤少,反应速率快

D.若催化剂表面对*00H吸附过强,则易生成0*,导致丛。2的产率降低

答案C

15.利用CH」可制备合成气(C0、压)。制备合成气反应历程分两步。

:;=±

步骤I:CHi(g)C(ads)+2H2(g)«

步骤H:C(ads)+CO2(g)=2C0(g)。

上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图。下列说法正确的是()

步骤I步骤11反应历程

A.制备合成气反应可在高温下自发进行

B.决定制备合成气反应速率的是步骤n

1

C.步骤I反应的焙变△H=(E1+E2)kJ•mor

D.使用更高效的催化剂可以减小该反应的焰变

答案A

16.甲烷可在铐/饰氧化物的催化下与过氧化氢反应,转化为甲醇和甲基过氧化氢(CILOOH),实现了天然

气的高效利用，其原理如图所示。下列说法错误的是()

CH,OOH

A.反应③有极性键的断裂与形成

B.反应⑤中,Ce的化合价升高

C.铭/钠氧化物改变了CH」和11A的反应历程,降低了反应的活化能

D.若用电】8。2作反应物，一段时间后只有CH：QH、CH3OOH中含有,80

答案D

17.一定条件下,丙烯与HC1反应生成CH3cHeICFL和CUCHEHEl的反应历程如图所示。下列说法正确的

是()

CH.CHCH+C1-

CH,CH=CII

,CHC1CH

反应历程

A.丙烯与HC1的反应是吸热反应

B.合成CH3cHe1CL的反应中，第II步为反应的决速步

C.其他条件不变,适当升高温度可以提高加成产物中CH3cH2cH2cl的比例

D.CH?=CH—C%(g)+HCl(g)一CFhCH2cHzc1(g)的焰变等于第一步与第二步正反应活化能的差值

答案C

18.西湖大学科研团队正在研究“聚酮合成酶(由链霉菌产生)”在有空气存在下“组装”物质的机

理。物质A的“组装”过程如图所示,下列有关说法错误的是()

EE]

聚丽合成酹”组装,

的“组装线”

注：KS.AT等代表不同的牖

A.温度会影响“组装线”的“组装”效率

B“组装”过程中可能有CO2和1L0生成

C.将四种“聚酮合成酶”交换顺序,也可以组装出该物质

D.上述流程如能大规模应用，可实现化工生产的“绿色化”

答案C

19.配合物［Co?(CO)J催化烯烧氢甲酰化反应的催化反应历程如图所示。

下列有关叙述错误的是()

A.整个催化反应历程中Co的成键数发生了变化

B.生成A的过程中有极性键、非极性键的断裂和形成

C.中间体物质D的结构简式为℃

D.该催化反应总反应式为_/+C0+H『催化剂》\/\/

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

下列说法不氐砚的是()

A.液态水变为水蒸气破坏的是分子间作用力

B.水分解为氢气和氧气,断键吸收的总能量大于成键放出的总能量

C.标准状况下，n.2L水中含共用电子对总数约6.02X1023

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

答案C

21.碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示。

①Hz(g)+L(?)=2HI(g)

AH=-9.48kJ•moK1

②Hz(g)+L(?)=2HI(g)

AH=+26.48kJ•mol'1

下列判断正确的是()

A.HI(g)比HI(s)热稳定性更好

B.1mol固态碘升华时将吸热17kJ

C.①中的L为固态，②中的L为气态

D.①的反应物总能量比②的反应物总能量高

答案D

22.地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和钺(Ir)的催化作用下，密闭容

器中的压可高效转化酸性溶液中典5睦氢(NO我由Ef遇理妲下啊示。

®)单原子知

、N.0@单原子铜

•H。、

气体中"I。Pl颗粒

液体中\

II-邛)ZNONC-NII；

啦渝⑪啦4NO:

1导电其JJJ

有关该过程的叙述错误的是()

A.液体中存在极性键与非极性键的断裂过程,吸收能量

B.若导电基体上的Pt颗粒增多,有利于降低溶液中含氮量

C.上述过程的还原剂只有上

D.N20既是还原产物，也是氧化剂

答案B

23.运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义,请完成下列探究。

(1)生成氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)+H20(g)-H2(g)+C0(g)AH=+131.3

kJ-mol1,AS=+133.7J-mof•K1,该反应在低温下(“能”或“不能”)自发进行。

(2)已知在400℃Bt,N2(g)+3H2(g)-2NHKg)的M=0.5。相关化学键键能数据如下:

化学键N=NH-HN-H

键能E/(kJ-mor1)946436390.8

回答下列问题:①在400℃时,2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)的K产(填数值)，△H=。

②400℃时，在1L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得瓯限的物质的量分别为4

mol、2moh4mol,则此时反应v止(岫)v逆(N。(填“〉”“心“=”或“不能确定”)。

③若在恒温、恒压