【文档说明】2024年高考复习二轮专项练习化学 专题突破练八　化学反应的热效应（B） Word版含解析.docx，共(6)页，607.862 KB，由小赞的店铺上传

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专题突破练八化学反应的热效应(B)一、选择题1.(2021河南平顶山模拟)HI分解反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是()A.HI(g)分解为H2(g)和I2(g)的反应是吸热反应B.断裂和形成的共价键类型

相同C.催化剂能降低反应的活化能D.催化剂不改变反应的焓变和平衡常数2.(2021福建宁德模拟)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:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g

)ΔH<0,在低温下获得较高反应速率,反应过程如图所示,下列说法错误的是()A.双功能催化剂参与反应,在反应前后质量和化学性质不变B.图中过程Ⅰ、过程Ⅱ共断裂了2个O—HC.在该反应过程中,总共消耗了2个H2O分

子D.原料气需要净化以防止催化剂中毒3.(双选)(2021山东青岛模拟)CO和N2O是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应原理为N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如图所示。下列说法不正确的是()A.ΔH=(x-y

)kJ·mol-1B.ΔH=ΔH1-ΔH2C.该反应若使用更高效的催化剂,ΔH的值会减小D.N2和CO2分子中的原子均达到8电子稳定结构4.(2021湖南长沙雅礼中学月考)我国科学家已成功将CO2催化氢化获得甲酸,利用化合

物1催化CO2氢化的反应过程如图甲所示,其中化合物2与H2O反应变成化合物3与HCOO-的反应过程如图乙所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体,下列说法正确的是()甲乙A.该过程中最大能垒(活化能)E正=16.87kJ·mol-1B.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C.升高

温度可促进化合物2与H2O反应生成化合物3与HCOO-的程度D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能,最终提高CO2的转化率二、非选择题5.(2021山西吕梁模拟)为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的

反应热,并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定,也可进行理论推算。(1)实验测得,5g液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:。(2)今有如下两个热化学方程式:则a(选填

“>”“<”或“=”)b。H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH1=akJ·mol-1H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH2=bkJ·mol-1(3)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应

的过程就是反应物的化学键的断裂和生成物的化学键的形成过程。化学键H—HN—HN≡N键能/(kJ·mol-1)436391945已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=akJ·mol-1。试根据表中所列键能数据计算a的值:。(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反

应的反应热进行推算。已知:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-12C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599kJ·mol-1根据盖斯定律

,计算298K时由C(s)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的反应热ΔH=。6.氮的化合物在生产、生活中有着重要作用。如何增加氨的产量,减少机动车尾气中NOx和CO的排放是科学家一直关注研究的课题。(1)工业合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=akJ·mol-1

的反应过程和能量变化如图所示,标注“*”表示在催化剂表面吸附的物质。①a=;用化学方程式表示出对总反应速率影响较大的步骤:。②控制压强为p0、温度在700K,将N2(g)和H2(g)按照体积比1∶3充入密闭容器合成NH3(g)。反应达到平衡状态时体系中NH3的体

积分数为60%,则化学平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体分压=气体总压×气体体积分数)。(2)汽车排气管装有三元催化剂装置,在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。反应机理如下[Pt(s)表示催化剂,右上角带“*”表示吸附状态]:Ⅰ.N

O+Pt(s)NO*Ⅱ.CO+Pt(s)CO*Ⅲ.NO*N*+O*Ⅳ.CO*+O*CO2+Pt(s)Ⅴ.N*+N*N2+Pt(s)Ⅵ.NO*+N*N2O+Pt(s)经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度T变化关系如图1和图2所示。图1图2①图1中温度从Ta升至Tb的过程中,反应物浓

度急剧减小的主要原因是。②图2中温度为T2时反应Ⅴ的活化能(填“<”“>”或“=”)反应Ⅵ的活化能;温度为T3时发生的主要反应为(填“Ⅳ”“Ⅴ”或“Ⅵ”)。③模拟汽车的“催化转化器”,将2molNO(g)和2molCO(g)充入1L的密闭容器中,发生反应2NO(g)+2CO(g)N

2(g)+2CO2(g),测得CO的平衡转化率α随温度T变化的曲线如图所示。图像中A点逆反应速率(填“>”“=”或“<”)C点正反应速率;实验测得:v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2),k正、k逆分别是正、逆反应速率常数。则T1

时A点处对应的v正∶v逆=。参考答案专题突破练八化学反应的热效应(B)1.B解析由图可知,生成物的总能量比反应物的总能量高,所以HI(g)分解为H2(g)和I2(g)的反应是吸热反应,A正确;HI发生分解时,断裂的是H—I极性共价键,形成的是H—H、I—I非极

性共价键,共价键类型不相同,B错误;催化剂能改变反应的途径,使活化分子的能量降低,从而降低反应的活化能,C正确;催化剂能改变反应的活化能,但不改变反应物和生成物的总能量,也不改变反应物的平衡转化率,所

以不改变反应的焓变和平衡常数,D正确。2.C解析催化剂参与化学反应,在反应前后质量和化学性质不变,A正确;根据图示,图中过程Ⅰ、过程Ⅱ共断裂了2个O—H,B正确;根据图示,在该反应过程中,总共消耗了1

个H2O分子,C错误;某些杂质可能使催化剂失去活性,所以原料气需要净化以防止催化剂中毒,D正确。3.BC解析焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,所以N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH=(x-y)kJ·mol-

1,A正确;根据盖斯定律,N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH=ΔH1+ΔH2,B错误;催化剂只能降低反应活化能,使用更高效的催化剂,ΔH的值不变,C错误;N2分子中存在氮氮三键,CO2分子中存在碳氧双键,原子均达到8电子稳定结

构,D正确。4.B解析根据图示,该过程中最大能垒(活化能)E正=16.87kJ·mol-1-(-1.99kJ·mol-1)=18.86kJ·mol-1,A错误;化合物1和二氧化碳反应生成化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成,B正确;化

合物2与H2O反应生成化合物3与HCOO-的反应放热,升高温度,平衡逆向移动,降低化合物2与H2O反应生成化合物3与HCOO-的转化率,C错误;使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能,加快反应速率,催化剂不能使平衡移动,所以CO2

的转化率不变,D错误。5.答案(1)2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1452.8kJ·mol-1(2)>(3)-93(4)+226.7kJ·mol-1解析(1)5g液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ

的热量,则1mol甲醇(即32g甲醇)充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ×32g5g=726.4kJ的热量,2mol甲醇充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出726.4kJ×2=1452.8kJ的热量,所以甲醇燃烧的热化学方程式为2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)

+4H2O(l)ΔH=-1452.8kJ·mol-1。(2)气态水转化为液态水要放出热量,由于放热反应的反应热为负值,则a>b。(3)ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=945kJ·mol-1+436kJ·mol-1×3-391kJ·mol-1×

6=-93kJ·mol-1=akJ·mol-1,因此a=-93。(4)已知:①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-1,③2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)Δ

H3=-2599kJ·mol-1,根据盖斯定律,[①×4+②-③]÷2得到反应的热化学方程式为2C(s)+H2(g)C2H2(g)ΔH=[-393.5kJ·mol-1×4-571.6kJ·mol-1-(-

2599kJ·mol-1)]÷2=+226.7kJ·mol-1。6.答案(1)①-922N*+6H*2NH3*(或N*+3H*NH3*)②4003𝑝02(2)①温度升高,催化剂活性增强,反应速率增大,所以反应物浓度快速减小②>Ⅳ③<40.5解析(1)①由图可知,

合成氨反应为放热反应,反应的反应热ΔH=-(500-308-100)kJ·mol-1=-92kJ·mol-1,则a=-92;反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应速率取决于最慢的一步,由图可知,2N*、6H*转为2NH3*时,反应的活化能最大,反应速率最

慢,则对总反应速率影响较大的步骤的方程式为2N*+6H*2NH3*(或N*+3H*NH3*)。②由化学方程式可知,氮气和氢气按照体积比1∶3充入密闭容器合成氨气时,容器中氮气和氢气的体积比恒定为1∶3,反应达到平衡状态时体系中氨气的体积分数为60%,

则氮气的体积分数为(1-60%)×14=10%,氢气的体积分数为(1-60%)×34=30%,化学平衡常数Kp=(60%𝑝0)210%𝑝0×(30%𝑝0)3=4003𝑝02。(2)①由图1可知,温度

升高,反应物的消耗量增大,说明催化剂的活性增强,反应速率增大,则温度从Ta升至Tb的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是:温度升高后催化剂活性增强,反应速率增大,所以反应物浓度快速减小。②反应的活化能越小,反应速率越大,反应物的消耗量

越大,其浓度越小,产物的浓度越大。由图2可知,温度为T2时,氮气的浓度小于一氧化二氮的浓度,说明反应Ⅴ的反应速率小于反应Ⅵ,反应Ⅴ的活化能大于反应Ⅵ;温度为T3时,生成物二氧化碳的浓度最大,说明发生的主要反应为反应Ⅳ。③T1时B点一氧化碳

转化率为50%,由化学方程式可知,一氧化碳和一氧化氮的浓度均为(2mol·L-1-2mol·L-1×50%)=1mol·L-1,氮气的浓度为2mol·L-1×50%×12=0.5mol·L-1,二氧化碳的浓度为2mol·L-1×50%=1mol·L-1,由v

正=v逆可得,𝑘正𝑘逆=𝑐(N2)𝑐2(𝐶O2)𝑐2(NO)𝑐2(CO)=0.5mol·L-1×(1mol·L-1)2(1mol·L-1)2×(1mol·L-1)2=0.5,A点一氧化碳转化率为25%,则由化学方程式可知,一氧化

碳和一氧化氮的浓度均为(2mol·L-1-2mol·L-1×25%)=1.5mol·L-1,氮气的浓度为2mol·L-1×25%×12=0.25mol·L-1,二氧化碳的浓度为2mol·L-1×25%=0.5mol·L-1,𝑣正𝑣逆=𝑘正𝑐2(NO)𝑐

2(CO)𝑘逆𝑐(N2)𝑐2(𝐶O2)=0.5×(1.5mol·L-1)2×(1.5mol·L-1)20.25mol·L-1×(0.5mol·L-1)2=40.5。