考点17 化学反应的热效应 真题过关 2023年高考化学一轮复习
展开下列推理不正确的是( )
A.2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B.ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
C.3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
2.【2022•湖南选择性考试】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下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是( )
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>ⅡD.进程Ⅳ中,Z没有催化作用
3.【2022·浙江省6月选考】尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4 (含SiO2杂质)。已知:MgAl2O4(s)+4Cl2(g)= MgCl2(s)+2AlCl3(g)+2O2(g) ΔH>0。该反应难以发生,但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl2和AlCl3,同时还可得到副产物SiCl4 (SiCl4沸点为58℃,AlCl3在180℃升华):MgAl2O4(s)+4C(s)+4CO(g)MgCl2(s)+2 AlCl3(g)+4CO(g)。下列说法不正确的是( )
A.制备时要保持无水环境
B.输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上
C.氯化时加炭,既增大了反应的趋势,又为氯化提供了能量
D.为避免产生大量CO2,反应过程中需保持炭过量
4.【2021·浙江省1月选考】在298.15 K、100 kPa条件下,N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·ml-1,N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·ml-1。一定压强下,1 ml反应中,反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是( )
A.B.
C.D.
5.【2021•广东选择性考试】“天问一号”着陆火星,“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学,长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是
A.煤油是可再生能源
B.H2燃烧过程中热能转化为化学能
C.火星陨石中的20Ne质量数为20
D.月壤中的3He与地球上的3H互为同位素
6.【2021•全国乙卷】我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是( )
A.将重质油裂解为轻质油作为燃料
B.大规模开采可燃冰作为新能源
C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D.研发催化剂将CO2还原为甲醇
7.【2020•浙江1月选考】下列说法不正确的是( )
A.天然气的主要成分甲烷是高效,较洁净的燃料
B.石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化
C.石油的裂化主要是为了得到更多的轻质油
D.厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能
8.【2021•浙江1月选考】已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
则2O(g)=O2(g)的ΔH为( )
A.428 kJ·ml-1B.-428 kJ·ml-1C.498 kJ·ml-1D.-498 kJ·ml-1
9.【2020•天津卷】理论研究表明,在101kPa和298K下,HCN(g)HNC(g)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.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
10.【2020•北京卷】依据图示关系,下列说法不正确的是( )
A.石墨燃烧是放热反应
B.1mlC(石墨)和1mlCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多
C.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
11.【2020•浙江1月选考】在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是( )
A.Ea为逆反应活化能,E为正反应活化能
B.该反应为放热反应,ΔH=Ea’-Ea
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡逆移
12.【2020•新课标Ⅱ卷】据文献报道:Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.OH-参与了该催化循环B.该反应可产生清洁燃料H2
C.该反应可消耗温室气体CO2D.该催化循环中Fe的成键数目发生变化
13.【2019•上海卷】根据图示下列说法正确的是( )
A.断开非极性键和生成极性键的能量相同
B.反应Ⅱ比反应Ⅲ生成的OH键更牢固
C.O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)-Q(Q>0)
D.H2O(g)→O2(g)+H2(g)+Q(Q>0)
14.【2019•浙江4月选考】MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=CA项,Mg):
M2+(g)+CO32-(g) M2+(g)+O2−(g)+CO2(g)
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是( )
A.ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0
B.ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0
C.ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)
D.对于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3
15.【2019•江苏卷】氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是( )
A.一定温度下,反应2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)能自发进行,该反应的ΔH<0
B.氢氧燃料电池负极反应为O2+2H2O+4e−=4OH−
C.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2,转移电子的数目为6.02×1023
D.反应2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)的ΔH可通过下式估算:
ΔH=反应中形成新共价键的键能之和−反应中断裂旧共价键的键能之和
16.【2018·北京理综】我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。
下列说法不正确的是( )
A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂
C.①→②放出能量并形成了C—C键
D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
17.【2018•江苏卷】下列说法正确的是( )
A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B.反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应
C.3 ml H2与1 ml N2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023
D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快
18.【2017•江苏卷】通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3 )。下列说法不正确的是 ( )
①C(s) + H2O(g)=CO(g) + H2 (g) ΔH1 = a kJ·ml−1
②CO(g) + H2O(g)=CO2 (g) + H2 (g) ΔH 2 = b kJ·ml−1
③CO2 (g) + 3H2 (g)=CH3OH(g) + H2O(g) ΔH 3 = c kJ·ml−1
④2CH3OH(g)=CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH 4 = d kJ·ml−1
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)=CH3OCH3 (g) +H2O(l)的ΔH =kJ·ml−1
D.反应 2CO(g) + 4H2 (g) =CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·ml−1
19.【2019•新课标Ⅰ卷】水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:
(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒(活化能)E正=_________eV,写出该步骤的化学方程式_______________________。
20.【2019•新课标Ⅱ卷】环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:
(1)已知:(g)= (g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·ml −1 ①
H2(g)+ I2(g)=2HI(g) ΔH2=﹣11.0 kJ·ml −1 ②
对于反应:(g)+ I2(g)=(g)+2HI(g) ③ ΔH3=___________kJ·ml −1。
21.【2019•新课标Ⅲ卷】近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:
(2)Deacn直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=83 kJ·ml-1
CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·ml-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·ml-1
则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________ kJ·ml-1。
22.【2019• 北京卷】氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4∶1,甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。
②已知反应器中还存在如下反应:
i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1
ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2
iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH3 ……
iii为积炭反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用__________反应的ΔH。
23.【2019•天津卷】多晶硅是制作光伏电池的关键材料。回答下列问题:
Ⅰ.硅粉与HCl在300℃时反应生成1mlSiHCl3气体和H2,放出225kJ热量,该反应的热化学方程式为________________________。
Ⅱ.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:
①SiCl4 (g)+ H2(g) SiHCl3 (g)+ HCl (g) ΔH1>0
②3SiCl4(g)+2H2(g)+ Si(s) 4SiHCl3 (g) ΔH2<0
③2SiCl4(g)+H2(g)+ Si(s) + HCl (g) 3SiHCl3 (g) ΔH3
(4)反应③的ΔH3=______(用ΔH1,ΔH2表示)。
24.【2018•新课标Ⅰ卷】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题
①已知:2N2O5(g)=2N2O5(g)+O2(g) ΔH1=−4.4 kJ·ml−1
2NO2(g)=N2O4(g) ΔH 2=−55.3 kJ·ml−1
则反应N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)的ΔH =_______ kJ·ml−1。
25.【2018•新课标Ⅱ卷】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·ml−1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·ml−1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·ml−1
该催化重整反应的ΔH==______ kJ·ml−1。
26.【2018•新课标Ⅲ卷】三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:
(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1=48 kJ·ml−1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=−30 kJ·ml−1
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH=__________kJ·ml−1。
27.【2018•北京卷】近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·ml-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ·ml-1
反应Ⅱ的热化学方程式:________________。
28.【2018•天津卷】CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+ CO2(g)2CO (g)+ 2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
则该反应的ΔH=_________。
29.【2018•江苏卷】NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=−116.1 kJ·ml−1
3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·ml−1
反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·ml−1。
30.【2017•新课标Ⅰ卷】下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为 、 ,制得等量H2所需能量较少的是 。
共价键
H- H
H-O
键能/(kJ·ml-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·ml-1
化学键
C—H
C=O
H—H
CO(CO)
键能/kJ·ml−1
413
745
436
1075
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