浙江省高考化学三年（2021-2023）模拟题分类汇编37化学反应的热效应（1）

这是一份浙江省高考化学三年（2021-2023）模拟题分类汇编37化学反应的热效应（1），共41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。
浙江省高考化学三年（2021-2023）模拟题分类汇编37化学反应的热效应（1）

一、单选题
1．（2023·浙江·统考模拟预测）叔丁基溴在乙醇中反应的能量变化如图所示：
反应1：(CH3)3CBr→(CH3)2C=CH2+HBr
反应2：C2H5OH+(CH3)3CBr→(CH3)3COC2H5+HBr

下列说法不正确的是
A．过渡态能量：①＞②＞③
B．(CH3)3COC2H5可以逆向转化为(CH3)3CBr，但不会转化为(CH3)2C=CH2
C．若将上述反应体系中的叔丁基溴改为叔丁基氯，则E4—E3的值增大
D．向(CH3)3CBr的乙醇溶液中加入NaOH并适当升温，可以得到较多的(CH3)2C=CH2
2．（2023·浙江绍兴·统考模拟预测）甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应：
反应Ⅰ：    ，
反应Ⅱ：    
根据能量变化示意图，下列说法正确的是
  
A．
B．反应Ⅱ决定整个反应的速率
C．催化剂可以降低总反应的焓变
D．    
3．（2023·浙江·二模）工业上利用和制备，相关化学键的键能如下表所示：
键





键能
745
436
462.8
413.4
351
已知：①温度为时，；
②实验测得：，为速率常数。
下列说法不正确的是
A．反应的
B．时，密闭容器充入浓度均为的，反应至平衡，则体积分数为
C．时，
D．若温度为时，，则
4．（2023·浙江嘉兴·统考二模）甲基叔丁基醚(MTBE)是一种高辛烷值汽油添加剂，可由甲醇和异丁烯(以IB表示)在催化剂作用下合成，其反应过程中各物质相对能量与反应历程的关系如图所示(其中表示甲醇和异丁烯同时被吸附，表示甲醇先被吸附，表示异丁烯先被吸附)，下列说法不正确的是

A．三种反应历程中，反应速率最快
B．该条件下反应的热化学方程式为：  
C．甲醇比IB更易被催化剂吸附，所以若甲醇过多会占据催化剂表面从而减慢合成速率
D．同温同压下，只要起始投料相同，相同时间三种途径MTBE的产率一定相同
5．（2023·浙江·模拟预测）反应  分三步进行，各步的相对能量变化如图I、II、III所示：

下列说法不正确的是
A．三步分反应中决定总反应速率的是反应I
B．I、II两步的总反应为  
C．根据图像无法判断过渡状态a、b、c的稳定性相对高低
D．反应III逆反应的活化能(逆)
6．（2023·浙江台州·统考二模）下列实验的基本操作正确的是
A．中和热测定时，盐酸与溶液混合后匀速旋转玻璃搅拌棒搅拌
B．润洗滴定管时，待装液润湿内壁后从上口倒出
C．配制溶液时，用蒸馏水溶解固体
D．用作萃取剂，分液时有机层从分液漏斗下端流出
7．（2023·浙江·模拟预测）乙烯氢化的热化学方程式为C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g) △H= akJ·mol-1，使用不同含Au催化剂的反应历程如图所示，下列说法正确的是

A．1 mol C2H6(g)的能量大于 1 mol C2H4(g)与1 mol H2(g)具有的能量之和
B．该反应的焓变：△H = -129.6 kJ·mol-1
C．过渡态物质的稳定性：过渡态1大于过渡态2
D．相应的活化能：催化剂AuF小于催化剂AuPF
8．（2023·浙江·模拟预测）常温常压下，甲醇在催化剂的作用下可以合成2-甲基丙酸甲酯，计算机模拟单个甲醇分子在催化剂表面的反应过程和能量变化示意图如图，下列说法错误的是

A．总反应的热化学方程式为：  
B．第一步反应决定了总反应的化学反应速率
C．化合物8和化合物9互为同分异构体
D．上述反应过程中未改变反应的，降低了反应的活化能
9．（2022·浙江·模拟预测）已知离子键的强弱与离子电荷高低和离子半径大小等有关；当离子电荷相同时，离子半径越小，离子键相对越强。(，Na)体系的能量循环如图，下列判断正确的是

A．，
B．
C．
D．
10．（2022·浙江·模拟预测）利用和制备的过程中，各物质的能量关系如图所示(表示活化能)，下列说法正确的是

A．反应1的正反应活化能大于逆反应的活化能
B．反应2的反应速率决定了整个转化过程的反应速率
C．若该过程中使用合适的催化剂，则图中的高度将减小
D．在转化过程中，只存在C-H键的断裂和C-Cl键的形成
11．（2022·浙江·模拟预测）晶格能(U)是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量。是离子晶体，其晶格能的实验值可通过玻恩-哈伯热力学循环图计算得到。

已知：  ，  
下列说法不正确的是
A． B．O—O键键能为
C． D．

二、原理综合题
12．（2023·浙江绍兴·统考模拟预测）对苯二甲酸(TPA)是生产聚酯的主要原料。实验中，将初始浓度为0.08mol/L对甲基苯甲酸(p-TA)放入反应器中(用醋酸作为溶剂)，在Co-Mn-Br的复合催化剂作用下进行反应，反应温度为186℃，反应过程中有充足的氧气供应，对甲基苯甲酸(p-TA)按照如下的路径发生反应：
  且有
已知对甲基苯甲酸(p-TA)氧化的活化能比对醛基苯甲酸(4-CBA)氧化的活化能大得多。反应10min后，取样分析，对甲基苯甲酸(p-TA)和对醛基苯甲酸(4-CBA)含量基本为零。请回答：
(1)下列说法正确的是___________
A．反应Ⅰ  的平衡常数表达式
B．CO-Mn-Br催化剂能改变反应历程
C．相同条件下温度升高，反应Ⅰ的速率减慢，反应Ⅱ的速率加快
D．升高温度，副产物的含量会增大
(2)画出上述过程中p-TA制备TPA的物质相对能量-反应过程的示意图_________
  
(3)某研究小组进行了186℃下p-TA液相氧化反应并绘制了各物质浓度随时间的变化图像。
  
Ⅰ.已知图像中4-CBA的曲线有误，请说明错误的理由：___________。
Ⅱ.已知有两种溶剂a与b，p-TA、4-CBA和TPA在其中的溶解情况如下表所示，现欲收集反应的中间产物，选择溶剂___________(填“a”或“b”)
溶解度
反应物质
p-TA
4-CBA
TPA
溶剂
a
可溶
易溶
可溶
b
易溶
难溶
可溶
(4)已知原料对甲基苯甲酸(p-TA)可通过对二甲苯(PX)制取，PX液相氧化遵循自由基机理，部分反应历程如下所示，下列说法正确的是___________
  
A．Co(Ⅲ)使苯环上甲基的C-H键断裂生成PX自由基和
B．该反应中Co(Ⅲ)作为催化剂
C．PX自由基在反应ⅱ中发生还原反应
D．该历程中原料的原子利用率达到100%
13．（2023·浙江·统考模拟预测）我国要在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标。CO2还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。CO2催化加氢主要反应有：
反应I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1
反应II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ•mol-1
(1)已知CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的摩尔生成焓分别为-393.5kJ•mol-1、-200.6kJ•mol-1、-241.8(一定温度和压强下，由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓，单质的摩尔生成焓为0)。则反应I的△H1=______kJ•mol-1。
(2)当压强分别p1、p2时，将=1：3的混合气体置于闭容器中反应，不同温度下平衡体系中CO2的转化率、CH3OH和CO的选择性如图1所示。在p1压强下，曲线______代表CH3OH的选择性，原因是______。
  
(3)向VL密闭容器中通入3molH2、1molCO2，在催化剂作用下发生反应。相同时间内，温度对CO2转化率及CH3OH和CO产率的影响如图2所示。在某温度下，体系在tmin时达到平衡状态。此时CO2的转化率为30%，CO2对CH3OH的选择性为40%。
已知：CH3OH(或CO)的选择性=
  
下列说法正确的是______。
A．CO2的转化率随温度升高而增大的原因可能是温度升高，CO2的反应速率加快，反应II为吸热反应，温度升高有利于反应正向进行且以反应II为主，CO2转化率增大
B．反应II的平衡常数为0.031
C．则0～tmin内H2的反应速率为mol•L-1•min-1
D．曲线b表示CH3OH的产率
(4)Cu/ZnO纳米片可以提高对CH3OH的选择性，图3为合成CH3OH在无催化剂时，CH3OH的物质的量与时间的关系，请在图3中画出CH3OH在Cu/ZnO纳米片存在下，CH3OH物质的量的变化曲线______。
  
14．（2023·浙江·模拟预测）甲醇是一种理想的可再生清洁能源，近年来随着环保督查、碳双控等政策的实施，我国甲醇产能利用率不断提升。
I.和在一定条件下合成甲醇：  
(1)根据如图相关物质的能量，计算_______。

(2)向容积均为0.5L的恒容密闭容器中分别充入0.1mol和0.3mol，在两种催化剂(I和II)、不同温度下发生上述反应，经过相同时间，测得的转化率与温度的关系曲线如图所示(已知此实验条件下催化剂均未失活)。下列说法正确的是_______。

A．催化效率较高的是催化剂II
B．A点一定小于C点的
C．C点的正反应速率：
D．温度区，的转化率随温度升高均增大的原因是：反应未达平衡，随温度升高反应速率加快，相同时间内转化率增大
(3)将和分别充入甲、乙两个恒容密闭容器中发生反应，相关数据如下表所示，测得不同温度下甲容器内的平衡转化率曲线甲如图所示。


容积


甲容器
VL
1mol
amol
乙容器
VL
2mol
2amol
①请在图中画出乙容器中的平衡转化率曲线乙_______。
②当乙容器中的平衡转化率与甲容器M点相同时，该反应的平衡常数之比_______。
II.已知反应是目前大规模制取氢气的方法之一。
(4)实验发现，其他条件不变时向上述体系中投入一定量的CaO，反应相同时间测得的体积分数增大，其可能的原因是_______。
15．（2023·浙江绍兴·统考二模）二甲醚()是一种重要的化工原料，可以通过制备得到。制备方法和涉及反应如下：
方法a：“二步法”制二甲醚
I：
Ⅱ：
方法b：“一步法”制二甲醚
Ⅲ：
两种方法都伴随副反应：
Ⅳ：
请回答：
(1)反应I自发进行的条件是___________；___________。
(2)在一定温度下，向的恒容密闭容器中通入和和利用方法a制备二甲醚。测得的平衡转化率为30%，为，为，反应I的平衡常数为___________(用含a、b的式子表示，只需列出计算式)。
(3)恒压条件下，在密闭容器中利用方法b制备二甲醚。按照投料，的平衡转化率和、的选择性随温度变化如图1所示。

(的选择性，的选择性)
①下列说法正确的是___________
A．当反应达到平衡时，
B．曲线①表示二甲醚的选择性
C．温度越低越有利于工业生产二甲醚
D．工业上引入双功能催化剂是为了降低反应Ⅲ的
②在的范围内，的平衡转化率先降低后升高的原因：___________。
(4)有学者研究反应Ⅱ机理，利用磷酸硅铝分子筛催化甲醇制二甲醚，其中简化的分子筛模型与反应过渡态结构模型如图所示，下列说法正确的是___________。(已知：磷酸硅铝分子筛中有酸性位点可以将甲醇质子化，题中的分子筛用“”符号表示)

A．制得的磷酸硅铝分子筛的孔径越大催化效率越高
B．该反应机理：[]
C．改变分子筛组分比例适当提高其酸性，有利加快反应速率
D．温度越高，有利于水蒸气脱离分子筛，反应速率越快
16．（2023·浙江台州·统考二模）催化加氢合成二甲醚是资源化利用的有效途径之一，合成二甲醚的总反应可表示为：
总反应：  
该反应可通过如下步骤来实现：
反应I：  
反应Ⅱ：  
请回答：
(1)_______(用，表示)。
(2)、的条件下，平衡时转化率和的选择性随温度变化如图1所示。其中：的选择性％。

①下列说法正确的是_______。
A．、、均大于0
B．若反应在恒容密闭容器中进行，当体系压强不再变化，则反应I、Ⅱ均达到平衡状态
C．提高氢碳比，平衡时的转化率增大，的选择性减小
D．工业上应选择在200～220℃下具有较高催化活性及选择性的催化剂
②360℃时，的平衡选择性可视为0，不考虑其他副反应，反应I的平衡常数_______。
③、的条件下，催化加氢反应一段时间，不同温度下实际转化率和实际选择性数据如表：
温度/℃
220
240
260
280
300
实际转化率％
7.6
12.4
14.8
18.6
22.9
二甲醚实际选择性％
68.7
77.2
61.0
41.5
27.5
该体系合成二甲醚的最佳反应温度为_______。
④由上表数据可知，240～300℃二甲醚的实际选择性逐渐减小，从化学反应速率角度分析原因_______。
(3)250℃、、，平衡时转化率和收率与进料气中体积分数(/％)有关，其变化如图2所示，其中：

的收率％；
的收率％。
请在图2中画出在0～14％之间平衡收率的变化趋势_____。
17．（2023·浙江·二模）甲醇和二甲醚是可再生能源，具有广泛的发展前景。相关的主要反应有：
制备合成气：I.        
制备甲醇和二甲醚：Ⅱ.                    
Ⅲ.        
请回答：
(1)有利于制备合成气(反应I)的条件是___________。
A．低温低压    B．低温高压    C． 高温低压    D．高温高压
(2)一定条件下，相关物质的相对能量与反应过程如下图：

①___________。
②在某温度下，在体积为1L的恒容容器中，投料为1molCO和2molH2，仅发生反应Ⅱ和Ⅲ，在时达到平衡状态，请画出之间的变化趋势___________。

(3)甲醇生成二甲醚的转化率可以根据冷凝液中的与的相对百分含量来计算(忽略副反应和各物质的挥发)。冷凝液中的质量分数为，的质量分数为，则甲醇的转化率___________。(用含和的式子表示)
(4)制备合成气(反应I)时，还存在反应，该过程可用于热化学能的储存。已知：储能效率(是通过化学反应吸收的热量，是设备的加热功率)。反应物气体流速、对转化率、储能效率()的影响，部分数据如下表：
序号
加热温度/℃
反应物气体流速/



1
800
4
1：1
79.6
52.2
2
800
6
1：1
64.2
61.9
3
800
6
1：2
81.1
41.6
①下列说法不正确的是___________。
A．反应I可以储能的原因是该反应是吸热反应，将热量储存在高热值物质CO、H2中
B．其他条件不变，反应物气体流速越小，CH4转化率越大，有利于热化学能储存
C．其他条件不变，越小，CH4转化率越大
D．反应物气体流速越大，CH4转化率越低的可能原因是反应物与催化剂未充分接触
②在实验2和3中，经过相同的时间，混合气中CO2占比越低，储能效率越高，说明其可能的原因___________。(该条件下设备的加热功率视为不变)
18．（2023·浙江·模拟预测）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)在C和的反应体系中：
反应1：   
反应2：   
反应3：     。
设，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是____。

(2)雨水中含有来自大气的，溶于水中的进一步和水反应，发生电离：
①
②  25℃时，反应②的平衡常数为。
溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为，当大气压强为，大气中的物质的量分数为时，溶液中浓度为_______(写出表达式，考虑水的电离，忽略的电离)
(3)在某催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应有：
I.    
II.     
III.    
时，往某密闭容器中按投料比充入和。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

①图中Y代表_______(填化学式)。
②体系中的物质的量分数受温度的影响不大，原因是_______。
③在下图中画出随温度变化趋势图_______。

19．（2022·浙江·模拟预测）亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，工业上可用NO与合成，请分析并回答：
(1)一定条件下，氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，热化学方程式和平衡常数如下：
序号
热化学方程式
平衡常数
①
，

②
，

③
，

则___________(用、表示)。
(2)25°C时，向体积为2L且带气压计的恒容密闭容器中通入0.08molNO和0.04mol，发生反应：，。
①下列描述能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填序号)。
A．
B．容器内混合气体的密度保持不变
C．容器内气体压强保持不变
D．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
②若反应起始和平衡时温度相同，测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图Ⅰ曲线a所示，则___________0(填“>”、“