天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-23化学反应的热效应（1）

这是一份天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-23化学反应的热效应（1），共60页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，原理综合题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。
天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-23化学反应的热效应（1）

一、单选题
1．（2022·天津·统考一模）和存在平衡：。下列分析正确的是
A．平衡混合气体中含N原子大于
B．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的
C．恒容时，充入少量，平衡正向移动导致气体颜色变浅
D．断裂中的共价键所需能量大于断裂中的共价键所需能量
2．（2022·天津·统考二模）对于反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，下列说法正确的是
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．反应达平衡后再通入O2，SO3的体积分数一定增加
C．反应在高温、催化剂条件下进行可提高SO2的平衡转化率
D．2mol SO2(g)和1mol O2(g)所含键能总和比2mol SO3(g)所含键能小
3．（2022·天津·一模）碲化镉(CdTe)发电玻璃的发电原理是在玻璃表面涂抹一层碲化镉，使其具有光电转换功能。下列说法正确的是
A．碲元素在元素周期表中位于d区
B．原子核内中子数为128
C．与互为同位素
D．发电玻璃的发电过程是化学能转化为电能
4．（2022·天津·模拟预测）“天问一号”探测器成功着陆火星，“祝融号”火星车执行探测任务。下列说法不正确的是
A．火星陨石中的20Ne质子数为20
B．火星大气中的40Ar和36Ar互为同位素
C．“天问一号”使用的新型镁锂合金是金属材料
D．“祝融号”使用的太阳能电池能将光能转化为电能
5．（2022·天津·模拟预测）已知几种离子反应的热化学方程式如下
①    
②    
③    
④    
下列有关判断正确的是
A．， B．
C． D．
6．（2022·天津·模拟预测）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，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(1)=2HI(aq)＋H2SO4(aq) △H1=-213kJ•mol-1
反应Ⅱ：H2SO4(aq)=SO2(g)＋H2O(1)＋O2(g) △H2=＋327kJ•mol-1
反应Ⅲ：2HI(aq)=H2(g)＋I2(g) △H3=＋172kJ•mol-1
下列说法正确的是
A．该过程实现了化学能到太阳能的转化
B．SO2和I2在反应过程中是中间产物
C．该过程降低了水分解制氢反应的活化能和△H
D．总反应的热化学方程式为：2H2O(1)=2H2(g)＋O2(g) △H=＋572kJ•mol-1
7．（2022·天津·模拟预测）已知：(1)Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)，△H=﹣348.3 kJ/mol
(2)2Ag(s)+O2(g)=Ag2O(s)，△H=﹣31.0 kJ/mol
则Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H等于
A．﹣317.3 kJ/mol B．﹣379.3 kJ/mol
C．﹣332.8 kJ/mol D．+317.3 kJ/mol
8．（2022·天津·统考一模）下列操作规范且能达到实验目的的是

A．图甲测定醋酸浓度 B．图乙测定中和热
C．图丙稀释浓硫酸 D．图丁萃取分离碘水中的碘

二、多选题
9．（2022·天津和平·统考二模）甲烷和二氧化碳催化合成乙酸，其中一步为甲烷在催化剂表面脱氢，其方式有两种：甲烷分子单独脱氢，甲烷分子与二氧化碳共吸附脱氢，反应历程如下(由乙酸分子构型可知以二氧化碳结合甲基和氢原子是最简单的合成过程)，下列说法正确的是

A．甲烷脱去首个氢原子的焓变，单独脱氢小于共吸附脱氢
B．甲烷脱去首个氢原子的能垒，共吸附脱氢比单独脱氢下降0.15eV
C．单独脱氢的决速步为第一步
D．共吸附脱氢更有利于乙酸的合成

三、填空题
10．（2022·天津和平·统考二模）氮氧化物的有效去除和资源的充分利用是当今社会的重要研究课题。
(1)已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g) +6H2O(g)   ΔH1 = -907.0 kJ•mol-1
4NH3(g) +3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)     ΔH2= -1269.0 kJ•mol-1
若4NH3(g) +6NO(g)5N2(g) +6H2O(g)的逆反应活化能为 E逆 kJ•mol-1，则其正反应活化能为_______kJ•mol-1 (用含E逆的代数式表示)。
(2)已知：①2NO(g)+2ICl(g)2NOCl (g)+I2(g)
②2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)
③I2(g)+Cl2(g)2ICl(g)
若向VL恒容密闭容器中加 2mol NO和 2mol ICl发生上述反应，达到平衡时，容器中 NOCl (g)为amol，Cl2(g)为b mol，此时 I2(g)的浓度为_______mol•L-1(用含 a、b、V 的代数式表示，下同)，反应③的平衡常数为_______。
(3)某化工厂排出的尾气(含 CO、N2O)治理的方法为在密闭容器中发生如下反应：CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)，CO、N2O在Pt2O+表面进行反应转化为无毒气体，其相对能量与反应历程的关系如下图所示：

用方程式表示 N2O在Pt2O+ 表面上的反应_______。
(4)已知4CO(g) +2NO2(g)4CO2(g)+N2 (g)   ΔH1 = -1200kJ•mol-1 ，该反应在_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行，为探究温度及不同催化剂对该反应的影响，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得 N2产率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中 M 点对应的速率(对应温度400℃)v正_______(填“＞”、“＜” 或“=”) v逆，温度高于400℃，N2产率降低的原因可能是_______。


四、原理综合题
11．（2022·天津·一模）氮元素在工业应用上具有重要地位。
请回答：
(1)某实验兴趣小组对F.Daniels的N2O4气体分解实验学习后，探究相关类似实验。在T1℃下，将N2O4气体通入1 L容器内，容器内存在如下反应：
反应Ⅰ    主反应：  K1
反应Ⅱ    副反应：  K2
①向该容器内通入4 mol N2O5和2 mol NO2，等到反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡后，测得c(NO2)=5 mol/L，c(N2O4)=0.5 mol/L，，则此温度下N2O5的转化率=_______。
②通过控制条件，使该容器内只进行反应Ⅰ，下列说法正确的是_______。
A．当4v ( N2O5消耗)=2v(NO2消耗)时，该化学反应达到平衡
B．反应达到平衡时，缩小容器体积，平衡常数K1变小，N2O5的转化率下降
C．恒压状态下，反应达到平衡时，通入大量稀有气体，N2O5的转化率将提高
D．恒容状态下，通入N2O5、NO2、O2各5 mol，反应达到平衡后，c(O2)＜5 mol/L
(2)已知：反应Ⅲ      
反应Ⅳ      
①写出NO与H2反应生成NH3和O2的热化学方程式，判断该反应自发进行的条件并说明理由：_______。
②反应Ⅲ为工业制氨的化学方程式。如图1为工业制氨反应中逆反应速率与时间(t)的关系图。已知t1时，该反应恰好达到化学平衡。t1时，将该化学反应体系升温到T℃(t2时恰好达到化学平衡)。t2时，向该化学反应体系加入正催化剂，用曲线画出t1 ~t3时间段中逆反应速率。_______。

③关于反应Ⅳ，恒容状态下N2进气速度对O2的转化率影响如图2。请解释曲线中A点到B点变化的原因：_______。

12．（2022·天津南开·统考二模）NOX(主要指NO和)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的是环境保护的重要课题。回答下列问题：
(1)用水吸收NOX的相关热化学方程式如下。
    
    
①反应的_______。
②中心原子上的价层电子对数为_______。
(2)用稀硝酸吸收，得到和的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：_______。
(3)用酸性水溶液吸收，吸收过程中存在与生成和的反应，写出该反应的化学方程式：_______。
(4)在催化剂的作用下能与反应生成。
①与生成的反应的化学方程式为________________，当1mol 完全反应时，转移的电子数为_______。
②在有氧条件下，新型催化剂M能催化与反应生成。将一定比例的、和的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中，反应相同时间的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。

当反应温度高于380℃时，的去除率迅速下降的原因可能是_______。
13．（2022·天津南开·统考三模）甲醇是基本有机原料之一，用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品，甲醇可由CO与H2反应制得。回答下列问题：
(1)已知在25℃，101kPa下：甲醇(l)的燃烧热为727，CO(g)的燃烧热为283，H2O(g)=H2O(l) 。则甲醇(l)不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程式为_______。
(2)恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中加入一定量的CO和H2发生反应制备甲醇，测得平衡时CO的转化率(α)随温度、压强的变化如图所示。

则T1_______T2(填“>”、“”“”或“＜”)。
(4)在100～140℃之间，随着温度升高，甲醇转化率增大的原因是_______。
(5)在图b中绘制出压强和甲醇转化率之间的关系(作出趋势即可)。_______
Ⅲ．利用Al-CO2电池(工作原理如下图所示)能有效地将CO2转化成化工原料草酸铝。

(6)电池的总反应式为_______。
(7)电池的正极反应式：2CO2+2e-=C2O(草酸根)正极反应过程中，O2是催化剂，催化过程可表示为：
①6O2+6e-=6O
②……
写出反应②的离子方程式：_______
19．（2022·天津·模拟预测）火箭使用液态偏：二甲肼(C2H8N2)和N2O4作推进剂，反应为：C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+4H2O↑+3N2↑。请回答下列问题：
(1)一定条件下，已知：
①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)+N2(g) △H1=-akJ/mol
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=+bkJ/mol
③2NO(g)+O2(g)=N2O4(l) △H2=-ckJ/mol
则C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g)△H=_______kJ/mol。
(2)废气中的CO2工业上可以和H2反应制取气态甲醇和水蒸气[CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49kJ·mol-1]，一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ，测得5min时CO2的转化率随温度变化如图1所示：

①活化能最大的是反应_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②T4温度下，反应Ⅱ在0~5min内平均反应速率v(H2)=_______。
③同一物质b点对应的正反应速率v(正)_______(填“>”“”“”、“”或“0(或由盖斯定律可知，反应IV—反应III得到反应I，则反应I分压平衡常数为Kp1=，由图可知，温度升高，反应III分压平衡常数减小，反应IV分压平衡常数增大，Kp1增大，则该反应为吸热反应)，故答案为：温度T升高，Kp3减小，Kp4增大，Kp1=，则Kp1增大，故反应I正反应吸热(或温度T升高，Kp3减小，Kp4增大，说明反应△H30，则△H1=△H4-△H3>0)；
（3）A．在投料时适当增大相当于增大二氧化碳的浓度，反应I平衡向正反应方向移动，一氧化碳和氢气的浓度增大，反应III、IV的平衡向逆反应方向移动，碳的物质的量减小，所以在投料时适当增大的值，有利于减少积碳，故正确；
B．在一定条件下建立平衡后，移去浓度为定值的碳固体，化学反应速率不变，反应III和反应IV的平衡均不移动，故错误；
C．投料比增大相当于增大二氧化碳的浓度，反应I平衡向正反应方向移动，甲烷的转化率增大，故正确；
D．降低反应温度，反应I、II、III、IV的正、逆反应速率均减小，故错误；
故选AC；
（4）①反应I为气体体积增大的反应，温度一定时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲烷的物质的量分数增大，则800℃下，甲烷的物质的量分数随压强的变化曲线是b，故答案为：b；反应I正反应方向气体分子数增大，其他条件不变时，增大压强，平衡逆移，x(CH4)增大；
②设起始甲烷和二氧化碳的物质的都为1mol，二氧化碳的转化率为a，由题意可建立如下三段式：

由甲烷的物质的量分数为0.1可得：=0.1，解得a=，故答案为：。
21．(1)
(2) > C
(3) 当催化剂为纳米Au55时，反应的活化能较小，反应速率更快 Ⅲ
(4)

【解析】（1）
已知①，②，③，④，根据盖斯定律，将④×2-③=②，则，故答案为：；
（2）
①由图可知，随着温度升高，平衡时CO的物质的量分数增大，说明升高温度，反应ⅰ的平衡正向移动，则；由图可知，当温度为300~350℃  或400~450℃时，CO2的转化率较低，且CH4的含量较高，说明此时发生了副反应，而当温度为700~750℃时，CO2的转化率已经达到较高水平，CH4的含量也接近于0，说明几乎没有副反应发生，再升高温度，CO2的转化率略有提高，但能耗增大，因此RWGS反应最佳温度为700~750℃，故选C，故答案为：>；C；
②反应ⅰ的平衡常数表达式为，故答案为：；
（3）
由图可知，当催化剂为纳米Au55时，反应的活化能较小，反应速率更快，因此催化剂选择纳米Au55；由图可知，过程Ⅰ为催化剂吸附过程，过程Ⅲ为物种与催化剂分离的过程，故答案为：当催化剂为纳米Au55时，反应的活化能较小，反应速率更快；Ⅲ；
（4）
由图可知，甲醇发生氧化反应生成甲酸，因此甲醇所在电极为阳极，阳极的电极反应式为；阴极为CO2得电子生成甲酸，阴极的电极反应式为，则总反应为，故答案为：；。
22．(1)B
(2) 反应III 降低温度
(3) 0.12mol/(L·min) 1.69 CD
(4)

【分析】(1)根据△G=△H1-T△S进行判断；
(2)根据盖斯定律和温度对化学平衡移动的影响进行解答；
(3)根据速率公式计算反应速率，根据化学平衡特征判断反应是否达到平衡；
(4)根据化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数进行解答。
(1)
（根据反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)可知，△H1 =8032+4363-(4143+326+4633)=-43 kJ/mol.>0，△S