上海高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-55化学反应的热效应（2）

这是一份上海高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-55化学反应的热效应（2），共35页。试卷主要包含了单选题，原理综合题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。
上海高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-55化学反应的热效应（2）

一、单选题
1．（2022·上海徐汇·统考二模）氢气是一种清洁能源，下图是和反应生成的能量变化示意图，由图可知

A．
B．生成需要吸收的能量
C．和具有的总能量比所具有的总能量高
D．，断键吸收的能量小于成键释放的能量
2．（2022·上海徐汇·统考二模）下列推断合理的是
A．O的非金属性比S大，可推断比稳定
B．电子云重叠程度比的大，可推断比稳定
C．的相对分子质量比小，可推断的沸点比的低
D．具有氧化性，可推断过硫化氢()也具有氧化性
3．（2022·上海闵行·统考模拟预测）一定条件下：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H=-196kJ/mol，下列说法正确的是
A．反应物的总能量低于产物的总能量
B．2SO2(g)+O2(g)2SO3(s) ∆H=-Q    Q>196kJ/mol
C．反应中若使用催化剂，放出热量小于196kJ
D．若投入2molSO2(g)和1molO2(g)，使之反应，放出热量196kJ
4．（2022·上海·模拟预测）已知2-丁烯的两种同分异构体可以相互转化：

下列关于2-丁烯的两种异构体的说法正确的是
A．两者的沸点相同 B．低温有利于反式转化为顺式
C．反式更稳定 D．分别与等物质的量H2反应，反式放热多
5．（2022·上海崇明·统考一模）已知：2H2O(l)→2H2(g)+O2(g)-571.0kJ。在一定条件下，以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下：
过程Ⅰ：2Fe3O4(s)→6FeO(s)+O2(g)-313.2kJ
过程Ⅱ：3FeO(s)+H2O(l)→H2(g)+Fe3O4(s)+Q
下列说法不正确的是

A．过程Ⅰ中每消耗232g Fe3O4转移2mol电子
B．过程Ⅱ的热化学方程式中Q0)
D．该反应是吸热反应
17．（2022·上海·模拟预测）一定条件下氨气和氯气反应的能量与反应过程如图所示，下列说法正确的是

A．相同条件下Cl2比HCl稳定
B．过程I：断裂极性键和非极性键
C．过程Ⅱ：形成极性键和非极性键
D．热化学方程式为NH3(g)+Cl2(g)→NH2Cl(g)+HCl(g)+11.3KJ
18．（2022·上海·模拟预测）乙烯水化制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的是


A．总反应不需要加热就能进行
B．第①步反应只有O-H键发生断裂
C．是总反应的催化剂
D．第①、②、③步反应都是放热反应
19．（2022·上海·统考一模）已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键


键能/()
436
463
热化学方程式

则的Q为
A．428 B．-428 C．498 D．-498
20．（2022·上海·模拟预测）用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应a可实现氯的循环利用：
反应a：4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)+115.6kJ
已知：i.
ii.H2O(g)=H2O(l)+44kJ
下列说法不正确的是
A．反应a中反应物的总能量高于生成物的总能量
B．反应a中涉及极性键、非极性键的断裂和生成
C．4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(l)+159.6kJ
D．断开1molH-O键与断开1molH-Cl键所需能量相差约为31.9kJ
21．（2022·上海·统考一模）宏微结合是研究化学的重要思想。在一定条件下，容器中各微粒发生化学反应前后的变化如下图所示，其中●和○代表不同元素的原子。

该化学反应的类型不一定是
A．分解反应 B．氧化还原反应 C．吸热反应 D．可逆反应
22．（2022·上海·模拟预测）下列说法正确的是

A．反应1实现了氮的固定
B．反应2没有发生电子的转移
C．催化剂a表面只发生了非极性共价键的断裂和形成
D．在催化剂b表面形成氮氧键的过程是吸热过程

二、原理综合题
23．（2022·上海·统考二模）I.联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与N2O4反应能放出大量的热。
(1)在25℃时，1.00gN2H4(l)与足量N2O4(1)完全反应生成N2(g)和H2O(1)，放出19.14kJ的热量。写出该反应的热化学方程式_______。
II．NO2是氮的常见氧化物，能自发发生如下反应：2NO2(g)⇌N2O4(g)=-57.20kJ/mol
(2)写出该反应的平衡常数表达式K=_______。已知：在一定温度下的密闭容器中，该反应已达到平衡。保持其他条件不变，下列措施能提高NO2转化率的是_______。
a．减小NO2的浓度　　　b．降低温度　　　c．增大压强　　　d．升高温度
III．Na2CO3俗称纯碱，是生活中的常用物质。某化学兴趣小组的同学对Na2CO3溶液显碱性的原因进行了探究，设计了如下实验方案进行操作并记录实验现象。
实验操作
实验现象
取少量Na2CO3固体，加入无水酒精，充分振荡、静置
溶液为无色
取上层清液于试管中，滴加酚酞试剂
溶液为无色
在试管中继续加入少量水
溶液变为红色
向该红色溶液中滴加足量BaCl2溶液(中性)
红色褪去

(3)①该实验表明，Na2CO3溶液显碱性的原因是_______(请结合化学用语，简要说明)。
②从形成盐的酸和碱的强弱角度看，Na2CO3属于_______盐。
③为了使Na2CO3溶液中的比值变小，可适量加入(或通入)的物质是_______。
a．CO2气体　　　b．KOH固体　　　c．HCl气体　　　d．Na2CO3固体
24．（2022·上海·模拟预测）研究 等大气污染气体的处理方法具有重要意义。
(1) 是汽车尾气中的主要污染物之一、 能形成酸雨， 写出 转化为 的化学方程式：_______。
(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：标准状况下，3.36LCO还原至的整个过程中转移电子的数目为_______，放出的热量为_______(用含有a的代数式表示)。
(3)现将一定量 气体充入恒容密闭容器中， 控制反应温度为 ，下列可以作为反应达到平衡的判断依据是_______。
   D． 容器内气体的密度不变  E． 容器内颜色不变
(4)反应温度 时， 随 (时间) 变化曲线如图， 画出 时段， 随 变化曲线_______。保持其它条件不变， 改变反应温度为， 再次画出 时段， 随 变化趋势的曲线_______。

(5)NO氧化反应：分两步进行：
I．
II． (Q1、Q2都大于0)
在恒容的密闭容器中充入一定量的 和 气体，保持其它条件不变， 控制反应温度分别为 和 ，测得(NO)随(时间)的变化曲线如图，转化相同量的NO，在温度_______(填 “ ” 或 “ ”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图分析其原因_______。

25．（2022·上海宝山·统考一模）煤是一种常见的矿物燃料，其综合作用有煤的气化、煤的干馏和煤的液化等。煤的气化主要反应原理如下：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)-131.3kJ。请回答下列问题：
(1)在一定体积的容器内发生上述反应，假设有42克CO生成，需要吸收的热量是____kJ。
(2)该反应的平衡常数表达式是K=____。
(3)反应中H2O的浓度随时间的变化如表：
时间(分钟)/温度(℃)
1300℃
高于1300℃
0
2mol/L
2mol/L
2
amol/L
bmol/L
4
1.4mol/L
cmol/L
6
1.23mol/L
cmol/L
8
1.23mol/L
cmol/L
①根据表中数据计算1300℃时，4分钟内的反应速率____mol•L-1•min-1。
②表中a____b，c____1.23mol/L(选填“>”、“0)一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)，②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。
(1)下列示意图中能体现总反应能量变化的是___(填标号)，判断的理由是___。
A．    B．    C．
(2)在不同温度下，反应中CO2的转化率与时间的关系如图1。据图1可判断：温度T1__T2(填“>”、“、、196kJ/mol，B正确；
C．催化剂只改变反应历程，不影响始末过程，则放出热量等于196kJ，C错误；
D．该反应是可逆反应，不能完全反应，投入2molSO2(g)和1molO2(g)，使之反应，放出热量小于196kJ，D错误；
故选：B。
4．C
【详解】A．两者的结构不同，沸点不同，A错误；
B．反应是放热反应，降低温度，有利于反应正向进行，即低温有利于顺式转化为反式，B错误；
C．物质具有的能量越低越稳定，反应是放热反应，反式的能量较低，所以反式更稳定，C正确；
D．根据反应焓变的定义式：焓变=产物的总能量-反应物的总能量，二者与等物质的量H2反应，反应放的热量和二者能量大小有关，物质具有能量越高，则反应放的热量越多，顺式的能量较高，放热更多，D错误；
故选C。
5．C
【详解】A．由过程Ⅰ可知，2mol Fe3O4发生反应，会生成1mol氧气，转移4mol电子，那么每消耗232g 即1molFe3O4转移2mol电子，故A正确；
B．利用盖斯定律，由2H2O(l)→2H2(g)+O2(g)-571.0kJ和2Fe3O4(s)→6FeO(s)+O2(g)-313.2kJ可得Q=，所以过程Ⅱ的热化学方程式中Qb，c；0)是一个放热反应，故有反应物总能量高于生成物总能量，下列示意图中只有A图中反应物总能量高于生成物总能量，其余均相反，故能体现总反应能量变化的是A，故答案为：A；总反应是一个放热反应，则反应物总能量高于生成物总能量；
（2）由图1可知，T1温度下CO2的转化率先保持不变，即T1温度下先达到平衡，即反应速率比T2温度下快，温度越高反应速率越快，故据图1可判断：温度T1＞T2，故答案为：＞；由图1可知，T1温度下CO2的转化率先保持不变，即T1温度下先达到平衡，即反应速率比T2温度下快，温度越高反应速率越快；
（3）由题干信息总反应为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)是一个正反应为气体体积减小的方向，故温度相同时，增大压强，平衡正向移动，甲醇物质的量分数增大，故a为等温线，故答案为：a；总反应为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)是一个正反应为气体体积减小的方向，故温度相同时，增大压强，平衡正向移动，甲醇物质的量分数增大；
（4）当x(CH3OH)=0.10时，设生成甲醇物质的量为y，三段式列式计算：
，则有： =0.1，解得：y=mol，CO2的平衡转化率α=×100%≈33%，对应图象可找到：等温线a上分析得到，反应条件是9×105Pa、250℃，等压线b上，反应条件5×105Pa、210℃，故答案为：33%；5×105Pa、210℃；9×105Pa、250℃。
27． a CH4裂解反应为体积增大的吸热反应，减小压强或升高温度，平衡正移，即高温低压有利于反应正向进行，平衡炭量大，与a相符 CO歧化 该反应是吸热反应，可通过反应将热量储存在产物CO、H2中(生成高热值物质CO、H2)，CO、H2可通过燃烧放出大量热 温度降低，反应逆向进行，CH4转化率降低 ②③ 气体流量一定的情况下，②中CH4转化的物质的量相对较多，因此反应得到的热量较多
【详解】(1)对积炭反应进行计算，得到以下温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图，其中表示温度和压强对CH4裂解反应中平衡炭量影响的是a图，CH4裂解反应为体积增大的吸热反应，减小压强或升高温度，平衡正移，即高温低压有利于反应正向进行，平衡炭量大，与a相符；
(2)实验表明，在重整反应中，低温、高压时会有显著积炭产生，由此可推断，对于该重整反应而言，其积炭主要由CO歧化反应产生，因为CO歧化反应为放热反应，温度越低平衡正向移动，积炭会更多；
(3) CH4-CO2重整反应是吸热反应，可通过反应将热量储存在产物CO、H2中(生成高热值物质CO、H2)，CO、H2可通过燃烧放出大量热；
(4)气体流量越大，CH4转化率越低，原因是：随着流量的提高，反应物预热吸热量增多，体系温度明显降低，温度降低，反应逆向进行，CH4转化率降低；
(5)①②CH4/CO2相同，通过表格数据可知，对比实验②③可得出结论：CH4/CO2越低，CH4转化率越高；
(6)对比②、③发现，混合气中CO2占比越低，储能效率越高，原因可能是气体流量一定的情况下，②中CH4转化的物质的量相对较多，因此反应得到的热量较多。
28． 铝表面的氧化膜仍未被溶解 10+6+12+610+3 Al-Fe形成原电池能加速电子转移 ＞ 2.2kJ
【详解】(1)在时，几乎没有被脱除的原因是铝表面的氧化膜仍未被溶解，后被还原成，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平反应的离子方程式为：10+6+12+610+3；
(2)合金1~2h比3~4的脱除速率快得多的原因可能是Al- Fe形成原电池能加速电子转移；
(3)起始的总浓度为，在时，测得浓度为，则消耗的浓度为，的浓度是。反应达到平衡时，气体总浓度为，此时已完全分解，分解生成的NO2、O2的浓度分别为，设反应中NO2消耗的浓度为2xmol/L，N2O4生成的浓度为xmol/L，则有，解得x=，即可得的浓度是；
不稳定，25℃时的分解方式如下：①；②。
②反应为放热反应，若升温至35℃，平衡逆向移动，气体物质的量增多，则平衡时气体总浓度＞；
③已知反应①；反应②，根据盖斯定律可知，由①×+②可得反应
，则=，则2.2kJ。
29． C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 吸热 0.08 mol/(L·min) 逆反应方向 HCHO +235kJ
【详解】(1)由反应平衡常数表达式K=，且有炭参与可知反应物为C和H2O，生成物为H2和CO，反应的化学方程式为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)；若该反应只有在持续高温下才能自发进行，则该反应为吸热反应，故答案为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)；吸热。
(2)①实验1中，由表中数据，起始时：n(CO)=2 mol，n(H2O)=1 mol，平衡时n(CO)=1.2 mol，n(H2)=0.8 mol，可知平衡时n(CO2)=0.8 mol，则v(CO2)=＝0.08 mol/(L·min)。
②900 ℃时，由表中数据，起始时：n(CO)=1 mol，n(H2O)=0.5 mol，平衡时n(CO)=0.8 mol，n(H2)=0.2 mol，可知平衡时n(CO2)=0.2 mol，n(H2O)=0.3 mol，反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K= ＝＝；向实验2的平衡混合物中再加入0.4 mol H2O(g)和0.4 mol CO2，Qc＝ ＝＞K=，故平衡逆向移动，故答案为；逆反应方向。
(3)①由题图可知，有催化剂时生成HCHO的活化能最低，所以主要产物为HCHO；由题图可知，HCHO的能量高，CO的能量低，所以反应为放热反应，ΔH=+(676-158-238)= +235 kJ，故答案为HCHO；+235 kJ。
②由题给信息可知甲酸属于弱酸，甲酸根离子水解使甲酸钠显碱性，常温下向甲酸钠溶液中加水时水解程度变大，OH-的物质的量增大，但是体积增大的多，所以OH-的浓度减小，H+浓度增大，pH减小，但是甲酸钠pH永远大于7，所以常温下向甲酸钠溶液中加水时溶液的pH的变化为。
30．(1)第四周期ⅢA族
(2)共价
(3)2Ga(l)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g) △H=—30.9kJ/mol
(4) 三角锥形 低 NH3和AsH3均为分子晶体，NH3分子间能形成氢键，分子间作用力大于AsH3
(5)c
(6) H3AsO3


【解析】(1)
由镓的原子结构示意图可知，镓元素位于元素周期表第四周期ⅢA族，故答案为：第四周期ⅢA族；
(2)
砷化镓的熔点高且熔融状态不导电，说明砷化镓为共价化合物，故答案为：共价；
(3)
在1100℃下液态镓与氨气反应生成固态氮化镓和氢气，可逆反应的方程式为2Ga(l)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)，由每生成1mol氢气放出10.3kJ热量可知，反应的反应热△H=—30.9kJ/mol，则反应的热化学方程式为2Ga(l)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g) △H=—30.9kJ/mol，故答案为：2Ga(l)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g) △H=—30.9kJ/mol；
(4)
磷元素的原子序数为15，价电子排布式为3s23p3，则价电子排布图为；砷化氢中砷原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，空间构型为三角锥形；砷化氢和氨气是结构相似的分子晶体，氨气分子间能形成氢键，砷化氢分子间不能形成氢键，则氨气分子间的作用力大于砷化氢，沸点高于砷化氢，故答案为：；三角锥形；NH3和AsH3均为分子晶体，NH3分子间能形成氢键，分子间作用力大于AsH3；
(5)
a．同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，则镓的金属性比铝的强，故正确；
b．砷化镓与硅一样是半导体材料，具有半导体性质，故正确；
c．同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，砷与氢气在低温时不能发生化合反应生成砷化氢，故错误；
d．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，则酸性由强到弱的顺序为H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4，故正确；
故选c；
(6)
人体血液的pH在7.35—7.45之间，由图可知，患者用药后人体中含砷元素的主要微粒是亚砷酸；H2AsO的物质的量分数最大时，溶液呈碱性，说明H2AsO的电离程度小于水解程度，故答案为：H3AsO3；