甘肃高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-03化学反应的热效应

这是一份甘肃高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-03化学反应的热效应，共27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。
甘肃高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-03化学反应的热效应

一、单选题
1．（2023·甘肃武威·校联考一模）设为阿伏加德罗常数的值。接触法制备硫酸的原理：(1)；(2)；(3)。下列说法正确的是
A．的硫酸溶液中含的数目为
B．反应(2)中和反应放出热量时生成分子的数目为
C．，则
D．反应(1)中生成转移的电子数为
2．（2021·甘肃金昌·统考模拟预测）科学家已经成功地利用二氧化碳催化氢化获得甲酸，利用化合物1催化氢化二氧化碳的反应过程如图甲所示，其中化合物2与水反应变成化合物3，化合物3与的反应历程如图乙所示，其中TS表示过渡态，Ⅰ表示中间体。下列说法错误的是

A．从平衡移动的角度看，降低温度可促进化合物2与水反应变成化合物3与
B．使用更高效的催化剂可以降低反应所需的活化能，最终提高二氧化碳的转化率
C．该历程中最大能垒(活化能)E(正)=18.86Kcal/mol
D．化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成
3．（2022·甘肃平凉·统考二模）北京冬奥会火炬以氢气为燃料，主火炬首次采用“微火”方式。下列说法错误的是
A．氢气燃烧时产生的火焰呈淡蓝色
B．氢气是清洁能源，燃烧产物对环境友好
C．利用太阳能分解水制备氢气是放热反应
D．主火炬采用“微火”方式体现了低碳理念

二、原理综合题
4．（2023·甘肃·统考三模）CO、CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CO、CO2制备甲烷、甲醇、二甲醚等。
(1)CO2加氢制备甲烷：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-164.7kJ•mol-1。已知ΔH=ΔfH(生成物)- ΔfH(反应物)，298K时，几种气态物质的标准摩尔生成焓如表：
物质
CO2(g)
H2O(g)
CH4(g)
H2(g)
ΔfH/(kJ•mol-1)
-393.5
-241.8
x
0
则x= 。
(2)H2和CO合成甲烷的反应为2CO(g)+2H2(g)CH4(g)+CO2(g)。T℃时，将等物质的量的CO和H2充入恒压(200kPa)的密闭容器中。已知v逆=K逆•p(CH4)•p(CO2)，其中p为分压，该温度下K逆=5.0×10-4。反应达平衡时测得v正=kPa•s-1，则该温度下反应的Kp= (用组分的分压计算的平衡常数)。
(3)二氧化碳催化加氢制甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＜0，反应在起始物=3时，不同条件下达到平衡，体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t=250℃下的x(CH3OH)～p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)～t如图。
    
①图中对应等温过程的曲线是 。
②当x(CH3OH)=0.10时，CO2的平衡转化率约为 。
③当x(CH3OH)=0.10时，反应条件可能为 或 。
(4)甲醇脱水制得二甲醚的反应为2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，当T=500K时，反应平衡常数Kc≈9，在密闭容器中加入一定量CH3OH，反应到达平衡状态时，体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数 (填字母)。
a.＜     b.=    c.>      d.无法确定
5．（2023·甘肃·统考一模）清洁能源的综合利用可有效降低碳排放，是实现“碳中和碳达峰”的重要途径。
(1)以环己烷为原料生产苯，同时可得到氢气。下图是该反应过程中几种物质间的能量关系。

反应： ΔH= kJ/mol。
(2)已知反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＞0，利用该反应可减少CO2排放，并合成清洁能源。
①下列能说明反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A．单位时间内生成1 molCH3OH(g)的同时消耗了3 molH2(g)
B．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
C．容器内c(CO2):c(H2 ):c(CH3OH):c(H2O) =1:3:1:1
D．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化
②一定条件下，在一密闭容器中充入1 molCO2和3 molH2发生反应，下图表示压强为1. 0MPa和4.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化关系。

其中表示压强为4.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化曲线为 (填“I”或“II”)；a点对应的平衡常数Kp= MPa-2(Kp为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数。分压=总压×物质的量分数，结果精确到0.01)。
③利用制备的甲醇可以催化制取丙烯，过程中发生如下反应：3CH3OH(g)C3H6(g) +3H2O(g)，为探究M、N两种催化剂的催化效能，进行相关实验，依据实验数据获得如图所示曲线。

已知Arrhenius经验公式为Rlnk= -+C(Ea为活化能，假设受温度影响忽略不计，k为速率常数，R和C为常数)。在M催化剂作用下，该反应的活化能Ea= kJ·mol-1，从图中信息获知催化效能较低的催化剂是 ( “M”或“N”)，判断理由是 。
6．（2023·甘肃兰州·统考一模）我国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展，该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH。已知CO2催化加氢的主要反应有：
反应I： CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ΔH1 = -49.6 kJ·mol-1
反应： II．CO2(g) +H2(g)CO(g) +H2O(g) ΔH2= + 41.2 kJ·mol-1
当原料组成为n(CO2)：n(H2)=1：3时，上述反应体系在一定条件下建立平衡后，含碳产物中CH3OH的物质的量分数(Y)及CO2的转化率(Q )与反应温度的关系曲线如图所示。

(1)反应CO(g) +2H2(g)CH3OH (g)的焓变ΔH = 。
(2)据如图判断x 5(选填 “大于”“小于”或“等于”)，理由是 。
(3)下列说法正确的有 。
A．升高温度，CO2转化速率减慢
B．恒温恒容条件下，体系密度不变表明反应达到平衡状态
C．5MPa、温度高于300°C后，含碳产物以CO为主
D．5MPa、300~ 400°C范围内， H2O的平衡产量随反应体系温度升高而增大
(4)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入1 mol CO2 (g)和3molH2 (g)，起始压强为4MPa，发生反应I和II。平衡时，CO2(g) 的转化率为40%， CO (g)的物质的量为0.1 mol。反应I的分压平衡常数Kp= (气体分压 =总压 ×该组分的物质的量分数)。
(5)反应II的正反应速率方程为v正=k正·c(CO2)·c(H2)，逆反应速率方程为v逆=k逆·c (CO)·c(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数，只受温度影响。lgk(速率常数的对数)与1/T (温度的倒数)的关系符合如图中的两条线，其中表示lg k逆的是 ，理由是 。
图中A、B、C、D点的纵坐标分别为a+2、a+1、a-1、a-2，则温度为T1时，反应II的化学平衡常数K= 。

7．（2022·甘肃兰州·统考一模）我国力争2060年前实现碳中和。CH4与CO2催化重整是实现碳中和的热点研究课题。该催化重整反应体系主要涉及以下反应：
反应I：主反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1 Kp1
反应II：副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2 Kp2
反应III：积碳反应2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH3 Kp3
反应IV：积碳反应CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH4 Kp4
(1)已知H2(g)、CO(g)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0lkJ·mol-1，H2O(l)= H2O(g) ΔH5=+44kJ·mol-1，则反应II的ΔH2= kJ·mol-1。
(2)设Kp为分压平衡常数(用分压代替浓度，气体分压=总压×该组分的物质的量分数)，反应III、IV的lgKp随(T表示温度)的变化如图所示。据图判断，反应I的ΔH1 0(选填“大于”、“小于”或“等于”)，说明判断的理由 。

(3)下列关于该重整反应体系的说法正确的是 。
A．在投料时适当增大的值，有利于减少积碳
B．在一定条件下建立平衡后，移去部分积碳，反应III和反应IV平衡均向右移
C．随着投料比的增大，达到平衡时CH4的转化率增大
D．降低反应温度，反应I、II、IV的正反应速率减小，逆反应速率增大；反应III的正反应速率增大，逆反应速率减小
(4)在一定条件下的密闭容器中，按照=1加入反应物，发生反应I(反应II、III、IV可忽略)。在不同条件下达到平衡，设体系中平衡状态下甲烷的物质的量分数为x(CH4)，在T=800℃下的x(CH4)随压强P的变化曲线、在P=100kPa下的x(CH4)随温度T的变化曲线如图所示。

①图中对应T=800℃下，x(CH4)随压强P的变化曲线是 ，判断的理由是 。
②若x(CH4)=0.1.则CO2的平衡转化率为 。
8．（2022·甘肃·统考一模）研究碳、氮硫等元素化合物的性质和转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义，对这些元素形成的有毒有害4气体进行处理成为科学研究的热点。请回答下列问题：
(1)可用NH3选择性脱除氮氧化物，已知：
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H1=+180kJ·mol-1
②5O2(g)+4NH3(g)=4NO(g)+6H2O(1) ∆H2
③4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1) △H3=-2070kJ·mol-1
则△H2= kJ∙mol-1
(2)某研究小组将3molNO、3molNH3和一定量的O2充入2L密闭容器中，在T℃、Ag2O催化剂表面发生反应③，反应9min测得容器中NO的转化率为54%，则此时段内NH3的平均反应速率v(NH3)为 mol·L-1·min-1。研究表明不同氨氮比[m=]条件下测得NO的残留率与温度关系如下图所示。指出氨氮比m1、m2、m3由大到小的顺序为 ；随着温度不断升高，NO的残留率趋近相同的原因可能是

(3)已知反应NO2(g)+SO2(g)⇌NO(g)+SO3(g) ∆H”“