湖南省2023年高考化学模拟题汇编-09化学反应的热效应

这是一份湖南省2023年高考化学模拟题汇编-09化学反应的热效应，共46页。试卷主要包含了单选题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
湖南省2023年高考化学模拟题汇编-09化学反应的热效应

一、单选题
1．（2023·湖南益阳·统考模拟预测）一定条件下，气态反应物和生成物的相对能量与反应进程如下图所示。下列说法错误的是

A．
B．为进程II的催化剂
C．相同条件下，进程I、II中的平衡转化率相同
D．两个进程中速率最快的一步反应的
2．（2023·湖南益阳·统考模拟预测）化学与生活、生产、能源领域密切相关，下列说法错误的是
A．废旧电池回收金属元素只涉及物理拆解过程
B．“玉兔二号”的太阳能电池帆板的材料含单质硅
C．降解聚乳酸酯是高分子转化为小分子的过程
D．细胞器中双分子膜是超分子，有分子识别功能
3．（2023·湖南张家界·统考二模）500℃，HCl在催化剂M的作用下被O2氧化依次有如图(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)三步反应组成，计算机模拟单个分子在催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是

A．反应Ⅱ的活化能为1.45 eV
B．反应Ⅰ的反应速率最慢
C．总反应的热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)=2H2O(g)+2Cl2(g)    ΔH=-1.98 eV•mol-1
D．HOOCl(g)比HCl(g)和O2(g)稳定
4．（2023·湖南岳阳·统考二模）掌握化学实验技能是进行科学探究的基本保证。下列有关说法正确的是

A．若将甲中注射器的活塞往右拉，能自动恢复到原位，说明甲装置气密性好
B．将甲虚线框中的装置换为乙装置，滴入稀硫酸后若注射器活塞右移，说明锌与硫酸反应为放热反应
C．用丙装置进行中和反应反应热的测定实验时，NaOH要缓慢倒入稀硫酸中
D．丁装置是排出碱式滴定管中的气泡操作
5．（2023·湖南·校联考模拟预测）在一定条件下探究二甲醚的制备反应：，，测定结果如图所示。下列判断错误的是

A．该反应的
B．加入催化剂可以提高CO的平衡转化率
C．工业选择的较适宜温度范围为280～290℃
D．该反应伴随有副反应的发生
6．（2023·湖南·校联考二模）利用γ－丁内酯(BL)制备1，4－丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1－丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如图：

已知：①反应I为快速反应，反应II、III为慢速反应；
②以5.0×10-3molBL或BD为初始原料，在493K、3.0×103kPa的高压H2氛围下，分别在恒压容器中进行反应(因反应I在高压H2氛围下进行，故H2压强近似等于总压)，x(BL)和x(BD)随时间t变化关系如图所示[x(i)表示某物种i的物质的量与除H2外其他各物种总物质的量之比]；达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热akJ；以BD为原料，体系从环境吸热bkJ。

下列说法正确的是
A．γ－丁内酯分子中σ键与π键数目之比为6∶1
B．忽略副反应热效应，反应I焓变△H(493K，3.0×103kPa)=—(a+b)kJ•mol-1
C．t1时刻x(H2O)=0.08
D．改变H2的压强不影响副产物四氢呋喃的产量
7．（2023·湖南·校联考模拟预测）超干重整的催化转化如图1所示，相关反应的能量变化如图2所示：

下列说法不正确的是
A．过程Ⅰ的热化学方程式为：
B．过程Ⅱ实现了含碳物质与含氢物质的分离
C．过程Ⅱ中为催化剂，降低了反应的
D．超干重整的总反应为：
8．（2023·湖南·校联考模拟预测）在一定温度下，以为催化剂，氯苯和在溶液中发生反应
反应①：(邻二氯苯)  
反应②：(对二氯苯)  
反应①和②存在的速率方程：和，、为速率常数，只与温度有关，反应①和②的曲线如图所示。下列说法错误的是

A．若对二氯苯比邻二氯苯稳定，则
B．保持反应体系温度恒定，体系中两种有机产物的浓度之比保持不变
C．通过改变催化剂可以提高产物中对二氯苯的比例
D．相同时间内，(对二氯苯)(邻二氯苯)
9．（2023·湖南衡阳·统考一模）某种含二价铜微粒的催化剂可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图1，反应过程中不同价态物质体系所含的能量如图2。下列说法正确的是

A．催化机理中的五步反应均为氧化还原反应
B．状态⑤到状态①的变化过程中有极性键和非极性键的形成
C．状态③到状态④过程的最小，放热最多，反应速率最快
D．脱硝过程的本质是
10．（2023·湖南益阳·益阳市第一中学校考模拟预测）我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下：

下列说法正确的是
A．该平衡体系，增大二氧化碳的浓度，正反应速率减小
B．过程I、过程Ⅱ均为放热过程
C．恒温恒容时通入1 mol CO(g)和1 mol发生此反应，当和的物质的量比值不变时，达到平衡状态
D．使用催化剂降低了水煤气变换反应的
11．（2023·湖南岳阳·统考模拟预测）一种基于光催化剂MeOx(某金属氧化物)催化氮还原制取氨的反应过程如图所示(图中h+表示空穴)，下列说法错误的是

A．H+和N2是反应物，H2O是中间体
B．导带上发生的反应为2H2O+4h+=4H++O2↑
C．光能转变为化学能
D．该过程总反应可表示为2N2+6H2O4NH3+3O2
12．（2023·湖南·校联考二模）“千锤万击出深山，烈火焚烧若等闲”是明代诗人于谦的著名诗句，下列有关该诗句中所涉及物质的说法错误的是
A．碳酸钙可作补钙剂 B．氧化钙可作干燥剂
C．氧化钙用于制作发热包 D．碳酸钙是生产陶瓷的原料
13．（2023·湖南衡阳·校联考二模）将与通入一个容积不变的密闭容器中发生反应：，其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。

700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6

下列说法错误的是A．该反应为吸热反应
B．该反应的平衡常数表达式
C．随着a的增大，的体积分数逐渐减小
D．时，往平衡体系中同时加入和，平衡不发生移动

二、原理综合题
14．（2023·湖南益阳·统考模拟预测）二氧化碳是地球上取之不尽用之不竭的碳源，捕集、利用二氧化碳始终是科学研究的热点，回答下列问题：
I.乙醇胺是重要的吸收剂，其吸收的原理可能如下：
乙醇胺
(1)的电子式为_______。
(2)已知A能够水解，且能与发生反应。反应①的化学方程式为_______。
(3)用一定浓度的乙醇胺溶液吸收模拟烟气中的，将烟气流量分别定为、、进行吸收实验，脱除率随时间变化如图1所示，相同时间内脱除率随气流增大而降低的原因是_______。

II.制取C的太阳能工艺如图2所示。

(4)“重整系统”发生反应的化学反应方程式为_______。
III.探究利用合成的相关反应有：
①  
②ΔH2
已知键能如表所示：
化学键






键能
745
351
436
414
347
460

(5)则=_______。
(6)一定条件下，向体积的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，反应①的平衡常数_______(用含a、b、V的代数式表示)。
IV.利用1-氨基吡啶硝酸盐在电化学条件下，可以实现直接从空气中捕获与再释放。原理如图3所示。



(7)通电时，阳极有机产物是_______(填结构简式)。
15．（2023·湖南·校联考二模）油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①  
②  
则反应③的________；下列叙述能说明反应③达到平衡状态的是___________(填标号)。
A．断裂2mol键的同时生成1mol键    B．恒容条件下，体系压强不再变化
C．恒容条件下，气体的密度不再变化    D．
(2)在不同温度、反应压强为100kPa，进料的摩尔分数(可看成体积分数)为0.1%~20%(其余为)的条件下，对于反应①，分解平衡转化率的结果如图1所示。则、和由大到小的顺序为_______；的摩尔分数越大，分解平衡转化率越小的原因是___________。

(3)反应①和③的随温度的影响如图2所示，已知(R为常数，为温度，为平衡常数)，则在1000℃时，反应的自发趋势①____③(填“＞”、“＜”或“＝”)。在1000℃、100kPa反应条件下，将的混合气进行反应，达到平衡时约为1:4，微乎其微，其原因是_______________。

(4)在1000℃、100kPa反应条件下，将的混合气进行反应③，达到平衡时，分压与的分压相同。则反应③的__________(不用写单位)。
16．（2023·湖南常德·统考一模）氰化氢()分子被认为是生命起源中重要的中间体之一，主要应用于电镀业、采矿业等，可制造各种树脂单体。迄今为止，它所产生的与生物相关联的化合物种类最多。
(1)的合成
氰化氢可用甲烷氨氧化法合成，其热化学反应方程式为：
相关化学键的键能数据如下表：
化学键





414
393
891
436.4

上述反应的为_________；
(2)的性质
已知时有关弱电解质的电离平衡常数如下表：
弱电解质化学式





电离平衡常数






①具有酸性，能与氨水发生反应：，此反应在常温下的平衡常数K约为_________；溶液呈_________性。
②已知可发生如下反应：，，，则的电离平衡常数的范围为：_________。
③在溶液中通入少量的二氧化碳，其离子反应方程式为：_________。
④浓度均为的与的混合溶液中，以下推断正确的是_________。
A．混合溶液约为9.3
B．
C．
(3)和的处理
①是一种无色、有毒、易溶于水的气体，易在空气中均匀弥散，并易产生爆炸。国家重点实验室对密闭空间内的气体进行了消毒研究，研究中采用气雾、气雾和水雾分别单独对进行消毒。由图可知_________ 为最佳消毒试剂。

②工业生产中含氰废水主要来源于选矿、有色金属冶炼等工业，对于含氰废水都应高度重视并妥善处理，国家关于废水中总氰浓度排放标准为。某工厂实验室针对不同浓度焦亚硫酸钠处理含氰废水情况展开研究。反应如下：

如图为氧化后的浓度变化，如果你是工厂研究人员，你认为应选择多大浓度的溶液最合理，请回答并说明理由___________________________。

17．（2023·湖南郴州·统考三模）将煤炭转化为烯烃(乙烯、丙烯等)既可以减少CO2的排放，又可以制备重要的化工原料。该过程先转化为二甲醚CH3OCH3，再转化为烯烃。
(1)制备二甲醚的主要反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
①“反应Ⅰ”能自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
②某反应X的平衡常数表达式为，则反应X的热化学方程式为_______。
(2)二甲醚制备烯烃的主要反应：
反应Ⅳ：
反应Ⅴ：
①该反应过程常用的催化剂有两种，ZSM-5以及SAPO-34，它们都是多孔笼状结构，ZSM-5笼状孔径约为0.55nm，SAPO-34约为0.4nm。相同条件下，催化剂SAPO-34反应(如图1)获得的产物中，n(C2H4):n(C3H6)更大的原因是_______。

②一定温度下，在体积为1L的密闭容器中投入2mol CH3OCH3发生“反应Ⅳ”和“反应Ⅴ”，初始总压为po，反应到达平衡时总压为1.2po，且n(C2H4):n(C3H6)=1:1。则平衡时体系CH3OCH3转化率α(CH3OCH3)=_______。“反应Ⅴ”的平衡常数Kp=_______。
(3)用下图装置电解二氧化碳可制取甲醇，控制在一定温度左右，持续通入二氧化碳，电解过程中物质的量基本不变。a是电源的_______极，阴极电极反应式为_______。

18．（2023·湖南衡阳·校联考二模）碘化铵(NH4I)是一种无色晶体，不稳定且易升华，常用于医药及照相工业等。某同学为研究碘化铵的相关性质，做了如下实验。
Ⅰ．碘化铵的不稳定性。将0.1 molNH4I和一定量的铁触媒(合成氨的催化剂，时为固态)放入已充满纯净H2(0.1 mol)的2 L恒容密闭容器中，在828 K条件下发生如下反应：
(a)
(b)
(c)
用压力传感器测得整个过程中容器内压强(p)与时间(t)的变化关系如下图所示。回答下列问题：

(1)查阅资料可知，H-H、N≡N、N-H的键能分别为436 kJ/mol、946 kJ/mol、389 kJ/mol，则△H2=_______。
(2)下列能说明密闭容器中所有反应已达平衡状态的有_______(填字母序号)。
A．容器内压强不再发生改变 B．容器内气体颜色不再发生改变
C．容器内气体密度不再发生改变 D．容器内c(N2)=c(I2)
(3)t2时刻体系中反应达到平衡，测得n(H2)=0.21 mol/L，此时n(I2)= _______mol，该温度下反应(c)的分压平衡常数Kp=_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ．碘化铵的水解。常温下，该同学将0.1 molNH4I溶于水配成1000 mL溶液。
(4)该溶液显_______性(填“酸”“碱”或“中”)，其原因是_______(用离子方程式表示)，_______0.1 mol/L(填“＞“＜”或“=”)。
(5)取20 mL该溶液，不断滴加等浓度的NaClO溶液，溶液先变棕黄色，后褪色。完成溶液褪色的离子方程式：_______。

19．（2023·湖南张家界·统考二模）将工业废气中的CO和H2进行分离提纯，然后再综合利用是减小环境污染的有效方法，工业上可用废气中的CO和H2合成CH3OH，其合成反应方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH3OH的平衡体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示。回答下列问题：

(1)已知①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.2kJ•mol-1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-75.6kJ•mol-1
则③CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=_____。
(2)在一密闭容器中按体积比1∶2充入CO和H2发生反应③，下列说法中正确的是_____。
A．当气体平均摩尔质量不再改变时，反应达到平衡状态
B．平衡后，恒温恒容下，通入H2，会提高CO的转化率
C．平衡后，恒容下降低温度，再次平衡后气体中CH3OH(g)的体积分数减小
D．平衡后，保持温度不变缩小容器体积，平衡正向移动，平衡常数增大
(3)300℃时，向2L体积不变的密闭容器中充入1molCO和2molH2发生反应③，初始压强为P0，经过10min达到平衡状态，达到平衡时φ(CH3OH)对应M点。该温度下，用分压表示的平衡常数Kp=_____。
(4)已知ah，X表示的是______(填“温度”、“压强”)，判断的理由是_____。
(5)已知反应③的反应速率表达式为v正=k正·c(CO)·c2(H2)，v逆=k逆·c(CH3OH)，其中，k正，k逆为速率常数，只与温度有关。达平衡后，在温度升高过程中_____(填“增大”、“减小”、“不变”)。
(6)如图是电解CO2制取甲醇的装置图，写出阴极发生反应的电极反应式：_____。

20．（2023·湖南·校联考模拟预测）节能减排，减少的排放，是尽快实现“碳达峰”、“碳中和”的关键因素。回答下列问题：
(1)以、为原料合成可有效降低空气中二氧化碳的含量，主要反应如下：
Ⅰ．，
Ⅱ．，
①反应的___________。
②不同条件下，按照一定投料比投料通入和，的平衡转化率如图所示：

压强、、由小到大的顺序是___________。实际生产中，压强为时，选择温度为400℃，采用此温度的原因可能是___________(填标号)。
A．升高温度，加快反应速率
B．增大的平衡转化率
C．该温度下催化剂的催化效率较高
(2)烷烃类燃料脱氢处理，达到资源的综合利用并获得洁净能源，也是减少排放的重要举措。一定温度下，向恒容密闭容器中充入，脱氢分解为和，开始压强为pkPa，的体积分数与反应时间的关系如下图所示：

此温度下该反应的平衡常数___________kPa(用含字母p的代数式表示，是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数，平衡分压总压体积分数)。
(3)近年来，有研究人员用通过电催化生成多种燃料，实现的回收利用，其工作原理如图所示。

①溶液中向___________电极移动(填“Pt”或“Cu”)。
②Pt电极上的产物为___________(填化学式)。
③Cu电极上产生的电极反应式为___________。
21．（2023·湖南邵阳·统考二模）如今的综合应用越来越成熟。回答下列问题：
(1)催化加氢合成涉及如下反应：
反应Ⅰ：  ；
反应Ⅱ：  ；
反应Ⅲ：  。
则反应Ⅰ的___________，该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图1所示：若生成的乙烯和乙烷的物质的量之比为1∶1，写出阳极的电极反应式：___________；当消耗和的物质的量之比为10∶9时，则乙烯和乙烷的体积(相同条件下)比为___________。

(3)与可合成，涉及的主要反应如下：
反应1：  
反应2：  
起始按投料，测得的平衡转化率()和的选择性()随温度、压强的变化如图2所示：

[已知]
①___________(填“>”或“”或“”“；平衡常数只与温度有关，时，N点的平衡常数与M点相同，根据M点数据
，K=。
②根据影响平衡移动的因素，减小压强、降低温度平衡正向移动，的转化率增大；根据影响反应速率的因素，增大压强、升高温度，可增大反应速率。
（4）一定温度下，向一恒容密闭容器中投入1.5molCO、发生反应：  。同温同体积，压强比等于物质的量比，反应开始时容器内压强为，10min后反应到达平衡，平衡时体系压强降低了，

3×105-2x=2×105，x=5×104MPa； ÷10min=1×104，该温度下的平衡常数。
24．(1)＞
(2)
(3)C
(4)     CO     0.2
(5)生成合成气的反应为吸热的气体分子数增大的反应，体系温度低于时，温度升高平衡正向移动，越大，则反应后甲烷的量减小，压强减小，平衡正向

【详解】（1）载氧体II和氧气反应，反应后氧元素得到电子化合价降低，根据电子守恒可知，则载氧体中的化合价升高，故模型中载氧体中Ce的价态：载氧体I＞载氧体II；
（2）已知：
①
②
由盖斯定律可知，2×①+②得：；
（3）根据，反应可以自发进行，则，，故选C；
（4）①图a中已知H2O、CO2气体的曲线，反应中投料CH4，CH4随着反应气量减少，故a为CH4；由主反应化学方程式可知，消耗1分子CH4生成CO、2分子H2，且CH4裂解反应也生成H2，故b为H2，c曲线对应的气体为CO；
②图a中忽略与c气体，其实CH4为1.0mol，平衡时，CH4、H2均为0.6mol，则生成H2需要消耗0.3mol CH4，副反应消耗CH4的物质的量为（1.0mol-0.6mol）-0.3mol=0.1mol，则生成0.2mol；
（5）生成合成气的反应为吸热的气体分子数增大的反应，体系温度低于时，温度升高平衡正向移动，越大，则反应后甲烷的量减小，压强减小，平衡正向，故越大，温度越高，越有利于合成气的生成。
25．(1)-67.7 kJ/mol
(2)     HF分子间可形成氢键    
(3)     小于     0.024
(4)AE
(5)(HF)2
(6)溶液中存在平衡HF⇌F-+H+，F-和HF的浓度均较大，当加入少量酸时，平衡左移，当加入少量碱时，平衡右移，溶液中c(H+)变化不大，故溶液pH基本不变

【详解】（1）根据盖斯定律：将两式相加得到HF(aq)+NaOH(aq)=NaF(aq)+H2O(l)的ΔH=-67.7kJ/mol；
（2）HF无论是气态还是在水溶液中均可二聚形成(HF)2，由于氟的电负性较强，HF能二聚的原因是HF分子间可形成氢键；
根据氢氟酸的电离方程程式可知HF为弱酸，故(HF)2发生第二步电离的电离方程式：；
（3）20g单分子态的HF的物质的量为==1mol，4g氦气物质的量为==1mol，因为隔板两边容器内的压强均为100kPa，可以认为1mol气体对应的压强为100kpa，初始时He压强为100kPa，松开挡板反应达到平衡后左右两端压强相等，设每隔体积为V，左侧根据PV=nRT，PHeVHe=P2V2，100kp×5V=P2×6V，P2=PHe=×100kp=83.3kpa；右边体积为4（6处），压强为P2，体积增加到5（移动到5），体积增大，平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，压强减小为 P1，故P1