2022版高考化学选考山东专用一轮总复习集训：专题十化学能与热能 —应用集训

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应用篇
【应用集训】
1.(2020胶州一中高三月考,11)
利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是 ( )
A.该反应的ΔH=+91 kJ·ml-1
B.加入催化剂,该反应的ΔH变小
C.反应物的总能量小于生成物的总能量
D.如果该反应生成液态CH3OH,则ΔH减小
答案 D
2.(2020五莲、安丘等6月联考,12)已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·ml-1,在催化剂存在时反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.反应的ΔH=E4-E3+E2-E1
B.加入催化剂,ΔH不变,活化能降低,反应速率加快
C.加入催化剂后反应经过两步完成,其中第一步决定反应速率
D.向密闭容器中充入1 ml N2和3 ml H2发生反应,达平衡时放出92.4 kJ热量
答案 B
3.(2021届历城第二中学月考,8)以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
相关反应的热化学方程式为
反应Ⅰ:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213 kJ·ml-1
反应Ⅱ:H2SO4(aq) SO2(g)+H2O(l)+12O2(g) ΔH2=+327 kJ·ml-1
反应Ⅲ:2HI(aq)H2(g)+I2(g) ΔH3=+172 kJ·ml-1
下列说法不正确的是( )
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C.总反应的热化学方程式为2H2O(l)2H2 (g)+O2(g) ΔH=+286 kJ·ml-1
D.该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的ΔH不变
答案 C
4.(2020省实验中学高三2月月考,10)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程①中钛氧键断裂会释放能量
B.该反应中,光能和热能转化为化学能
C.使用TiO2作催化剂可以降低反应的焓变,从而提高化学反应速率
D.CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)2CO(g)+O2(g) ΔH=+30 kJ/ml
答案 B
5.(2021届济南大学城实验高中一诊,10)已知反应S2O82-(aq)+2I-(aq)2SO42-(aq)+I2(aq),若往该溶液中加入含Fe3+的某溶液,反应机理:
①2Fe3+(aq)+2I-(aq) I2(aq)+2Fe2+(aq)
②2Fe2+(aq)+S2O82-(aq)2Fe3+(aq)+2SO42-(aq)
下列有关说法不正确的是( )
A.增大S2O82-浓度或I-浓度,反应①、反应②的反应速率均加快
B.Fe3+是该反应的催化剂
C.因为正反应的活化能比逆反应的活化能小,所以该反应是放热反应
D.往该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝,适当升温,蓝色加深
答案 D
6.(2021届青岛通济实验学校月考,11)如图(Ea表示活化能)是CH4与Cl2生成CH3Cl的部分反应过程中各物质的能量变化关系图,下列说法正确的是( )
A.Cl·可由Cl2在高温条件下生成,是CH4与Cl2反应的催化剂
B.升高温度,Ea1、Ea2均减小,反应速率加快
C.增大Cl2的浓度,可提高反应速率,但不影响ΔH的大小
D.第一步反应的速率大于第二步反应
答案 C
7.(2020青岛三模)反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)使用不同催化剂的调控中,研究人员发现,一定条件下,Pt 单原子催化剂有着高达 90.3%的甲醇选择性。反应历程如图,其中吸附在催化剂表面上的物种用*表示,TS 表示过渡态。
下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.经历 TS1,CO2共价键发生断裂,且生成羧基
C.能垒(活化能)为 1.48 eV 的反应为 HCOOH*(g)+2H2(g)H2COOH*(g)+32H2(g)
D.如果换用铜系催化剂,所得反应历程与上图相同
答案 C
创新篇
【创新集训】
1.(2021届山东师范大学附中高三期中,2)理论研究表明,在101 kPa和298 K下,HCNHNC异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.HCN比HNC稳定
B.该异构化反应的ΔH=59.3 kJ·ml-1
C.使用催化剂,不能改变反应的反应热
D.升高温度,该反应正反应速率增大的程度大于逆反应速率增大的程度
答案 B
2.(2020威海一模,15)已知丙烯与HCl发生加成反应有两种可能,如图1所示;其中丙烯加H+的位能曲线如图2所示。下列说法错误的是( )
图2
A.过渡态(Ⅰ)比过渡态(Ⅱ)稳定
B.生成①的过程所需活化能较低,速率快
C.①②③④中碳原子的杂化方式相同
D.丙烯与HCl发生加成反应,主要生成产物③
答案 C
3.(2021届德州高三期中,20,节选)脱除燃气中的H2S既可防止大气污染还可回收硫资源等。回答下列问题:
(2)脱除H2S最早的方法是可再生吸附法。其吸附原理如图:
①下列说法不正确的是 。
a.脱除H2S总反应的热效应ΔH=ΔH1+ΔH2
b.Fe2O3·H2O是该反应的吸附剂,降低了反应的活化能
c.Fe2S3·H2O可使反应的焓变减小
d.为了实现转化需要不断补充Fe2O3·H2O和Fe2S3·H2O
②脱硫过程中反应的化学方程式为 ;再生过程中,氧化剂与氧化产物的质量比为 。
答案 (2)① bcd ②3H2S+Fe2O3·H2O3H2O+Fe2S3·H2O 1∶2
[教师专用题组]

创新篇
【创新集训】
1.下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( )
A.由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=+117 kJ·ml-1
B.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C.工业上可电解MgCl2溶液冶炼金属镁,该过程需吸收热量
D.金属镁和卤素单质(X2)的反应能自发进行是因为ΔH均小于零
答案 D 由图中数据可知①Mg(s)+Br2(g)MgBr2(s)
ΔH=-524 kJ·ml-1;②Mg(s)+Cl2(g)MgCl2(s) ΔH=-641 kJ·ml-1,运用盖斯定律②-①可得MgBr2(s)+Cl2(g)Br2(g)+MgCl2(s) ΔH=[(-641)-(-524)] kJ·ml-1=-117 kJ·ml-1,A不正确;物质能量越高越不稳定,故热稳定性:MgI2