2024届高考化学百题精练--化学能与反应热的计算(选择题)(含解析)

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名称 2024届高考化学百题精练--化学能与反应热的计算(选择题)(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2023-12-21 16:09:56

文档简介

化学能与反应热的计算
1 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为:
CO2(g) + 4H2(g) =CH4(g) + 2H2O(g) △H=-164.7kJ mol-1
CO2(g) +H2(g) =COg) +H2O(g) △H= 41.2kJ mol-1
在密闭容器中,1.01× 105Pa、n起始(CO2) ∶n起始(H2) = 1 ∶ 4时,CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同
n
CO CH 生成
(CH4)
时间所测得的 2实际转化率随温度的变化如题图所示。 4的选择性可表示为 × 100%。
n生成(CO2)
下列说法正确的是 ( )
A. 反应 2CO(g) + 2H2(g) =CO2(g) +CH4(g)的焓变△H=-205.9kJ mol-1
B. CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加
C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为 480~530℃
n (H )
D. 450℃ 起始 2时,提高 的值或增大压强,均能使CO2平衡转化率达到X点的值
n起始(CO2)
答案:D
解析:A.由盖斯定律可知反应 2CO(g) + 2H2(g) =CO2(g) +CH4(g)的焓变△H=-2× 41.2kJ mol-1
-164.7kJ mol-1=-247.1kJ mol-1,A错误;
B.CO2(g) + 4H2(g) =CH4(g) + 2H2O(g)为放热反应,升高温度平衡逆向移动,CH4的含量降低,故CH4
的平衡选择性随着温度的升高而降低,B错误;
C.由图可知温度范围约为 450~550℃时二氧化碳实际转化率趋近于平衡转化率,此时为最适温度,温度
继续增加,催化剂活性下降,C错误;
n
D. 450℃时,提高 起始
(H2)
的值可提高二氧化碳的平衡转化率,增大压强反应 I平衡正向移动,可提高
n起始(CO2)
二氧化碳的平衡转化率,均能使CO2平衡转化率达到X点的值,D正确。
2 氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。11H、
2
1 H、
3
1 H是氢元素的 3种核素,基态H
原子 1s1的核外电子排布,使得H既可以形成H+又可以形成H-,还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2
等重要化合物;水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H2O(g)与足量C
(s)反应生成 1molH2(g)和 1molCO(g)吸收 131.3kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具
有重要应用,如HCO在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO
-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面
都取得了重大成果。下列化学反应表示正确的是 ( )
A. 水煤气法制氢:C(s) +H2O(g) =H2(g) +CO(g) △H=-131.3kJ mol-1
催化剂
B. HCO催化加氢生成HCOO-的反应:HCO+H ======= HCOO-2 +H2O
C. 电解水制氢的阳极反应:2H2O- 2e-=H2↑+2OH-
1
D. CaH2与水反应:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑
答案:B
解析:A.水煤气法制氢的反应为吸热反应,其热化学方程式为C(s) +H2O(g) =H2(g) +CO(g) △H=
+131.3kJ mol-1 ,A错误;
B.由题意可知HCO在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO
-,根据原子守恒可得离子方程式为HCO+
催化剂
H2======= HCOO-+H2O,B正确;
C.电解水制氢的阳极反应为 4OH--4e-=O2↑+2H2O,C错误;
D.CaH2与水反应化学方程式为CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,中H原子不守恒,D错误。
3 各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是 ( )
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
△H /(kJ mol-1) -1559.8 -1411 285.8
A. C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(g) △H=-1411kJ mol-1
B. C2H6(g) =C2H4(g) +H2(g) △H=-137kJ mol-1
C. H2O(l) =O2(g) +H2(g) △H=+285.8kJ mol-1
D. C 72H6(g) + O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g) △H=-1559.8kJ mol-12
答案:D
解析:1mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。
A.H2O应该为液态,A错误;
B.C2H6(g) =C2H4(g) +H2(g) △H=+137kJ mol-1,B错误;
C.氢气的燃烧热为 285.8kJ/mol,则H2O(l) = 1 O2(g) +H2(g) △H=+285.8kJ mol-1,C错误;2
D 7.C2H6(g) + O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g) △H=-1559.8kJ mol-1,D正确;2
4 逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g)
反应Ⅱ:CO2(g) + 4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g)
在恒容条件下,按V(CO2) ∶V(H2) = 1 ∶ 1投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所
示。下列说法正确的是 ( )
A. 反应Ⅰ的△H< 0,反应Ⅱ的△H> 0
B. M点反应Ⅰ的平衡常数K< 1
C. N点H2O的压强是CH4的 3倍
2
D. 若按V(CO2) ∶V(H2) = 1 ∶ 2投料,则曲线之间交点位置不变
答案:C
解析:A.随着温度的升高,甲烷含量减小、一氧化碳含量增大,则说明随着温度升高,反应Ⅱ逆向移动、反
应Ⅰ正向移动,则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零,A错误;
B.M点没有甲烷产物,且二氧化碳、一氧化碳含量相等,投料V(CO2) ∶V(H2) = 1 ∶ 1,则此时反应Ⅰ平衡
c(H O) c(CO)
时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等,反应Ⅰ的平衡常数K= 2 = 1,B错误;
c(CO2) c(H2)
C.N点一氧化碳、甲烷物质的量相等,结合反应方程式的系数可知,生成水得总的物质的量为甲烷的 3
倍,结合阿伏伽德罗定律可知,H2O的压强是CH4的 3倍,C正确;
D.反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应;若按V(CO2) ∶V(H2) = 1 ∶ 2投料,
相当于增加氢气的投料,会使得甲烷含量增大,导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变,D错误;
5 标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下 [已知O2(g)和Cl2(g)的相对
能量为 0],下列说法不正确的是 ( )
A. E6-E3=E5-E2
B. 可计算Cl-Cl键能为 2(E2-E3)kJ mol-1
C. 相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅱ>历程Ⅰ
D. 历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:ClO(g) +O(g) =O2(g) +Cl(g) △H= (E5
-E4)kJ mol-1
答案:C
解析:对比两个历程可知,历程Ⅱ中增加了催化剂,降低了反应的活化能,加快了反应速率。
A.催化剂能降低活化能,但是不能改变反应的焓变,因此E6-E3=E5-E2,A正确;
B.已知Cl2(g)的相对能量为 0,对比两个历程可知,Cl(g)的相对能量为 (E -12-E3)kJ mol ,则Cl-Cl键
能为 2(E2-E3)kJ mol-1,B正确;
C.催化剂不能改变反应的平衡转化率,因此相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅱ=历程Ⅰ,C错误;
D.活化能越低,反应速率越快,由图像可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低,所以速率最快的一步反
应的热化学方程式为:ClO(g) +O(g) =O2(g) +Cl(g) △H= (E5-E4)kJ mol-1,D正确;
6 一定条件下,1-苯基丙炔 (Ph-C≡C-CH3)可与HCl发生催化加成,反应如下:
3
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图 (已知:反应 I、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的
是 ( )
A. 反应焓变:反应 I>反应Ⅱ
B. 反应活化能:反应 I<反应Ⅱ
C. 增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物 I的比例
D. 选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物 1
答案:C
解析:A.反应 I、Ⅲ为放热反应,相同物质的量的反应物,反应 I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量,反应
放出的热量越多,其焓变越小,因此反应焓变:反应 I>反应Ⅱ,故A正确;
B.短时间里反应 I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多,说明反应 I的速率比反应Ⅱ的速率快,速率越快,
其活化能越小,则反应活化能:反应 I<反应Ⅱ,故B正确;
C.增加HCl浓度,平衡正向移动,但平衡时产物Ⅱ和产物 I的比例可能降低,故C错误;
D.根据图中信息,选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物 1,故D正确。
7 相关有机物分别与氢气发生加成反应生成 1mol环己烷 ( )的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是 ( )
A. 2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B. ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
C. 3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D. ΔH3-ΔH1< 0,ΔH4-ΔH3> 0,说明苯分子具有特殊稳定性
答案:A
解析:A. 2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比,但是不能是存在相互
作用的两个碳碳双键,A错误;
B.ΔH2<ΔH3,即单双键交替的物质能量低,更稳定,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有
利于物质稳定,B正确;
4
C.由图示可知,反应 I为: (l) +H2(g) → (l) ΔH1 反应 IV为: +3H2(g) →
(l) ΔH4 ,故反应 I是 1mol碳碳双键加成,如果苯环上有三个完全独立的碳碳三键,则 3ΔH1=
ΔH4,现 3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,C正确;
D.由图示可知,反应 I为: (l) +H2(g) → (l) ΔH1 反应 III为: (l) + 2H2(g) →
(l) ΔH3 反应 IV为: +3H2(g) → (l) ΔH4 ,ΔH3-ΔH1< 0即 (l) +H2
(g) → (l) ΔH< 0,ΔH4-ΔH3> 0即 +H2(g) → (l) ΔH> 0,则说明
具有的总能量小于 ,能量越低越稳定,则说明苯分子具有特殊稳定性,D正确;
8 AB型强电解质在水中的溶解 (可视作特殊的化学反应)表示为AB(s) =An+(aq) +Bn-(aq),其焓变
和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质,下列说法正确的是 ( )
A. ΔH和ΔS均大于零 B. ΔH和ΔS均小于零
C. ΔH可能大于零或小于零,ΔS大于零 D. ΔH和ΔS均可能大于零或小于零
答案:D
解析:强电解质溶于水有的放热,如硫酸铜等;有的吸热,如碳酸氢钠等,所以在水中溶解对应的 ΔH可能大
于零或小于零。熵表示系统混乱程度。体系越混乱,则熵越大。AB型强电解质固体溶于水,存在熵的变
化。固体转化为离子,混乱度是增加的,但离子在水中存在水合过程,这样会引发水的混乱度的变化,让水
分子会更加规则,即水的混乱度下降,所以整个溶解过程的熵变ΔS,取决于固体转化为离子的熵增与水合
过程的熵减两个作用的相对大小关系。若是前者占主导,则整个溶解过程熵增,即 ΔS> 0,反之,熵减,即
ΔS< 0。综上所述,D项符合题意。故选D。
9 标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质 (g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量 /kJ mol-1 249 218 39 10 0 0 -136 -242
可根据HO(g) +HO(g) =H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为 214kJ mol-1。下列说法不正确的是
( )
A. H2的键能为 436kJ mol-1
B. O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C. 解离氧氧单键所需能量:HOOD. H2O(g) +O(g) =H2O2(g) △H=-143kJ mol-1
5
答案:C
解析:A.根据表格中的数据可知,H2的键能为 218× 2= 436kJ mol-1,A正确;
B.由表格中的数据可知O2的键能为:249× 2= 498kJ mol-1,由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能
为 214kJ mol-1,则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍,B正确;
C.由表格中的数据可知HOO=HO+O,解离其中氧氧单键需要的能量为 249+ 39- 10= 278kJ mol-
1,H -12O2中氧氧单键的键能为 214kJ mol ,C错误;
D.由表中的数据可知H2O(g) +O(g) =H2O2(g)的△H=-136- 249- (-242) =-143kJ mol-1,D正确
10 向体积均为 1L的两恒容容器中分别充入 2molX和 1molY发生反应:2X(g) +Y(g) Z(g)
△H,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的
是 ( )
A. △H> 0 B. 气体的总物质的量:naC. a点平衡常数:K> 12 D. 反应速率:va正< vb正
答案:B
解析:A.甲容器在绝热条件下,随着反应的进行,压强先增大后减小,根据理想气体状态方程PV=nRT
可知,刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高,则说明上述反应过程放热,即△H< 0,故A错误;
B.根据A项分析可知,上述密闭溶液中的反应为放热反应,图中 a点和 c点的压强相等,因甲容器为绝热
过程,乙容器为恒温过程,若两者气体物质的量相等,则甲容器压强大于乙容器压强,则说明甲容器中气体
的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量:naC. a点为平衡点,此时容器的总压为 p,假设在恒温恒容条件下进行,则气体的压强之比等于气体的物质
的量 (物质的量浓度)之比,所以可设Y转化的物质的量浓度为 xmol L-1,则列出三段式如下:
2X(g) +Y(g) Z(g)
开始时的物质的量浓度 /mol·L-1 2 1 0
变化的物质的量浓度 /mol·L-1 2x x x
平衡时的物质的量浓度 /mol·L-1 2- 2x 1- x x
[(2- 2x) + (1- x)]mol = p = c(Z
-) 0.75
则有 ,计算得到 x 0.75,那么化学平衡常数K= ,
(2+ 1)mol 2p c2(X)·c(Y) 0.52× 0.25
= 12又甲容器为绝热条件,等效为恒温条件下升温,平衡逆向移动,则平衡常数减小即平衡常数K< 12,故
C错误;
D.根据图像可知,甲容器达到平衡的时间短,温度高,所以达到平衡的速率相对乙容器的快,即Va正>Vb
正,故D错误。
11 一定温度下,CH3CH2CH3的氯化、溴化过程中决速步反应能量图及一段时间后产物的选择性如图
所示,下列叙述不正确的是 ( )
6
A. △H1+△H4=△H2+△H3
B. 升高温度,体系中n(1-氯丙烷)与n(2-氯丙烷)的比值增大
C. 在该温度下,丙烷与体积比 1 ∶ 1的Cl2(g)和Br2(g)的混合气体反应,产物中 2-溴丙烷含量最高
D. 以丙烷为原料合成丙醇时,“先溴代再水解”有利于提高 2-丙醇的含量
答案:C
解析:A.由图可知四个反应①CH3CH2CH3+Cl =CH3CH2CH2 +HCl △H1,②CH3CH2CH3+Cl = CH
(CH3)2+HCl △H2,③CH3CH2CH3+Br =CH3CH2CH2 +HBr △H3,④CH3CH2CH3+Br = CH(CH3)2
+HBr △H2,①+④=②+③,则△H1+△H4=△H2+△H3,A正确;
B.由图可知,生成 1-氯丙烷的活化能比生成 2-氯丙烷的活化能大,通常活化能越大、反应速率受温度
影响越大,故升高温度,生成 1-氯丙烷的速率增大得更快,体系中 n(1-氯丙烷) ∶n(2-氯丙烷)的值增
大,B正确;
C.在该温度下,丙烷与体积比 1 ∶ 1的Cl2(g)和Br2(g)的混合气体反应,生成 1-氯丙烷的活化能最小,反
应速率最快,所以产物中不是 2-溴丙烷含量最高,C错误;
D.“溴化反应”时 CH(CH3)2的选择性为 97%,“氯化反应”时 CH(CH3)2的选择性为 55%,所以以丙烷为
原料合成丙醇时,“溴化反应”相比“氯化反应”更有利于提高 2-丙醇的含量,D正确;
12 利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储过程如图所示,下列说法错误的是 ( )
已知:
①反应Ⅰ:2H2SO4(l) = 2SO2(g) + 2H2O(g) +O2(g) △H1= akJ/mol
②反应Ⅲ:S(s) +O2(g) =SO2(g) △H3= bkJ/mol
A. 反应Ⅰ中反应物的总能量小于生成物的总能量
B. 反应Ⅱ的热化学方程式为 3SO2(g) + 2H2O(g) = 2H2SO4(l) +S(s) △H2= (-a- b)kJ/mol
C. 用S(g)替代反应Ⅲ中S(s),反应焓变为△H4,则△H3<△H4
D. 上述循环过程中至少涉及 4种能量转化形式
答案:C
解析:A.反应Ⅰ为在热能作用下的分解反应,反应吸热,则反应物的总能量小于生成物的总能量,A正
确;
B.由盖斯定律可知,反应- (Ⅰ+Ⅲ)得反应:3SO2(g) + 2H2O(g) = 2H2SO4(l) +S(s) △H2= (-a- b)
kJ/mol,B正确;
7
C.气态硫单质能量高于固态硫单质能量,故用 S(g)替代反应Ⅲ中S(s),反应放热更多,放热焓变为负值,
则△H3>△H4,C错误;
D.上述循环过程中涉及太阳能、热能、化学能、电能等至少 4种能量转化形式,D正确;
13 氮化硼 (BN )是重要的无机材料,可通过下面两个反应制得:
反应Ⅰ:2B(s) +N2(g) = 2BN (s)
反应Ⅱ:B2O3(s) + 2NH3(g) = 2BN (s) + 3H2O(g)
已知反应Ⅰ常温下自发,反应Ⅱ常温下不自发。下列说法错误的是 ( )
A. 常温下反应Ⅰ的△G< 0,但无法判断反应速率快慢
B. 反应Ⅰ的△S< 0,△H< 0
C. 性能优良的催化剂可使反应Ⅱ在常温下自发进行
D. 反应Ⅱ中有极性键的断裂与生成
答案:C
解析:A. 常温下反应Ⅰ的ΔG< 0,说明反应可以自发进行,但不能判断反应速率的快慢,故A正确;
B. 反应Ⅰ是化合反应所以ΔH< 0,且反应Ⅰ为 2B(s) +N2(g) = 2BN (s),是熵减的反应,故△S< 0,故B
正确;
C. 反应Ⅱ在常温下不能自发进行,催化剂不能使不能自发的反应变为自发的反应,故C错误;
D. 反应Ⅱ中有N-H键断裂及O-H键生成,故反应Ⅱ中有极性键的断裂与生成,故D正确;
14 草酸二甲酯 (CH3OOCCOOCH3)和H2在催化剂条件下发生如下反应:
反应Ⅰ:CH3OOCCOOCH3(g) + 2H2(g) CH3OOCCH2OH(g) +CH3OH(g) △H1< 0
反应Ⅱ:CH3OOCCOOCH3(g) + 4H2(g) HOCH2CH2OH(g) + 2CH3OH(g) △H2< 0
将 1mol CH3OOCCOOCH3(g)和 3molH2(g)通入含催化剂的 1 L恒容容器中,相同时间内测得草酸二甲
酯的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性与温度的关系如图所示。已知,b线表示
n(乙二醇)
HOCH CH OH × 100% 2 2 的选择性 n(总转化的草酸二甲酯)
。下列说法正确的是 ( )

A. 反应Ⅰ在高温条件下才能自发
B. 190~198℃范围内,升高温度,草酸二甲酯的平衡转化率减小
C. c线表示草酸二甲酯的转化率与温度的关系
D. 可用M点对应的转化率和选择性的数据求 194℃时反应Ⅱ的平衡常数K
答案:B
解析:A.该反应为气体体积缩小的放热反应,则△H< 0、△S< 0,自发进行时△G=△H+T·△S < 0,说
明该反应在低温下能够自发进行,A错误;
B. 2个反应均为放热反应,升温平衡左移,则 190~198℃范围内,升高温度,草酸二甲酯的平衡转化率减
小,B正确;
C.HOCH2CH2OH和CH3OOCCH2OH的选择性之和应为 100%,由选择性 50%时 b线和 c线相交,得出
8
c线表示CH3OOCCH2OH的选择性,故 a线表示草酸二甲酯的转化率,C错误;
D.反应Ⅱ为放热反应,达平衡后升高温度应逆向移动,反应物转化率应下降,但 a线却在增大,说明在测
定时间时反应未达平衡,M点数据不是平衡时的数据,不能求平衡常数,D错误;
15 工业上以CO2和NH3为原料合成尿素,下图是反应历程及相对能量变化,历程中的所有物质均为
气态。下列说法正确的是 ( )
A. 反应中氨气被氧化
B. 若ΔE1= 66kJ/mol,则△E2= 240.5kJ/mol
C. 该反应的速率控制步骤对应的反应热是△H=+36.8kJ/mol
D. 历程中,N 原子杂化方式不变
答案:B
解析:A.反应历程的所有含氮物质中,氮元素的化合价都为-3价,则氨气没有被氧化,A不正确;
B.若ΔE1= 66kJ/mol,则△E2= 66kJ/mol+[87.5- (-87.0)]kJ/mol= 240.5kJ/mol,B正确;
C.该反应的速率控制步骤对应的反应热是△H= 87.5kJ/mol- 36.8kJ/mol=+50.7kJ/mol,C不正确;
D.历程中,NH3、H2NCOOH、CO(NH2)2中,N原子都发生 sp3杂化,而HNCO中,N原子发生 sp杂化,所
以N 原子杂化方式发生改变,D不正确;
16 已知 2mol金属钾和 1molCl2反应的能量循环如下图,下列说法正确的是 ( )
A. 在相同条件下,2Na(g) = 2Na+(g) △H ′,则△H ′3 3>△H3
B. 在相同条件下,2Br(g) = 2Br-(g) △H ′5,则△H ′5<△H5
C. △H7< 0且该过程形成了分子间作用力
D. △H4+△H5+△H6+△H7=△H1
答案:A
解析:A.由Na原子原子核外有 3个电子层,其失去最外层一个电子所需的能量较大,因此 2Na(g) =
2Na+(g) △H ′3,则△H ′3>△H3,故A正确;
B.溴原子电子层数比氯原子多,非金属性弱于氯,得到电子的能力弱于氯,得到一个电子所需的能量较
大,在相同条件下,2Br(g) = 2Br-(g) △H ′5,则△H ′5>△H5,故B错误;
C.KCl(g)比KCl(s)能量高,且氯化钾固体含离子键,则△H7< 0,其原因可能是破坏了分子间作用力,却
9
形成了离子键,故C错误;
D.由盖斯定律,△H2+△H3+△H4+△H5+△H6+△H7=△H1,故D错误;
17 E(g)是一种重要的化工原料,以A(g)为原料可合成E(g),科学家研究发现该反应分 2步进行:
反应 i:A(g) +B(g) [解析失败]C(g) +D(g) △H1
反应 ii:C(g) [解析失败]E(g) +F(g) △H2
恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量A(g)和B(g),图甲为该体系中A、C、E浓度随时间变化的曲
线,图乙为反应 i和 ii的 lnk~ 1 曲线 ( Elnk=- * + c,k为速率常数,E 为反应活化能,R、c为常数)。
T RT *
下列说法正确的是 ( )
A. 根据上述信息可知△H1>△H2
B. 在 t1时刻之后,反应速率 v(A)、v(C)、v(E)的定量关系为 v(A) + v(C) = v(E)
C. 反应 i、ii的活化能大小关系为Eii>Ei
D. 在实际生产中,充入一定量惰性气体一定可以提高E的平衡产率
答案:B
解析:A.由图可知,题给图示只能判断反应中物质的能量关系,不能判断反应ⅰ、ⅱ的焓变大小,根A错
误;
B.由图可知,在 t1时刻E的浓度达到最大值,之后E的浓度减小,由方程式可知,生成E的速率等于反应
A、C的速率之和,则 t1时刻之后,反应速率的关系为 v(A) + v(C) = v(E),根B正确;
C.反应的活化能越大,反应速率越慢,由图可知,相同温度时,反应 i的反应速率小于反应 ii,则活化能大
于反应 ii,故C错误;
D.恒容容器中充入一定量不参与反应的惰性气体,反应体系各物质浓度不变,化学平衡不移动,E的平
衡产率不变,故D错误;
18 已知H2(g)、CH4(g)、CH3OH(l)可作为燃料电池的燃料,其相关热化学方程式如下。
① 2H2(g) +O -12(g) = 2H2O(l) △H1=-akJ mol
②CH -14(g) + 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(l) △H2=-bkJ mol
③ 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO (g) + 4H O(l) △H =-ckJ mol-12 2 3
④CH4(g) +H2O(l) =CH3OH(l) +H2(g) △H4
下列说法正确的是 ( )
A. △H4= a- b - c2 2
B. 反应③的△S> 0
C. 反应①中若生成H2O(g),则△H<△H1
10
D. 反应②中的△H2能表示甲烷的燃烧热
答案:D
1 1 a c
解析:A.根据盖斯定律,方程式④=②-①× -③× ,所以△H4= + - b,A错误;2 2 2 2
B.根据反应③,△S< 0,B错误;
C.反应①中若生成H2O(g),从H2O(l)变成H2O(g)要吸收能量,使放出的能量减小,△H变大,则△H>
△H1,C错误;
D. 1mol甲烷完全燃烧,生成CO2和H2O(l)放出的热量为燃烧热,则反应②中的△H2能表示甲烷的燃烧
热,D正确;
1 1
19 已知热化学方程式:H2O(g) =H2(g) + O2(g) △H=+241.8kJ/mol H2(g) + O2(g) =H2 2 2
O(1) △H=-285.8kJ/mol
当 1g水蒸气变为液态水时,其热量变化是 ( )
A. 吸收 44kJ B. 放出 44kJ C. 放出 2.44kJ D. 吸收 2.44kJ
答案:C
解析:根据盖斯定律,两式相加即可得到H2O(g) =H2O(1),则△H=+241.8kJ/mol- 285.8kJ/mol=-44kJ
/mol,故 1g水蒸气变为液态水时放出的热量为 44kJ/mol× 1 mol=-2.44kJ,答案为C。
18
20 某反应A2(g) +B2(g) = 2AB(g)的能量变化如图所示,则下列说法中正确的是 ( )
A. 该反应热△H= (x- y) kJ/mol
B. 三种物质A2(g)、B2(g)、AB(g)中,最稳定的物质一定是AB(g)
C. 该反应为放热反应,无需加热就可以发生
D. 断裂 1mol A-A键和 1mol B-B键要释放 x kJ的能量
答案:A
解析:A.由图可知反应物总能量高于生成物总能量为放热反应,从键能角度计算反应热等于反应物的总
键能和生成物总键能的差值,即该反应热△H= (x- y) kJ/mol ,故A选;
B.物质能量越低越稳定,由图知A2(g)和B2(g)的总能量高于AB(g)的能量,但不知A2(g)和B2(g)单独物
质的能量大小,所以无法确定谁最稳定,故B不选;
C.反应放热与反应是否需要加热无关,故C不选;
D.断裂 1 moL A-A 键和 1mol B-B键要吸收 x kJ的能量,故D不选;
21 单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图,下列说法正确的是 ( )
11
A. S(s,单斜) =S(s,正交) △H=+0.33kJ mol-1
B. ①式反应断裂 1mol单斜硫 (s)和 1molO2(g)中的共价键吸收的能量比形成 1molSO2(g)中的共价键所
放出的能量少 297.16kJ
C. ②式表示一个正交硫分子和 1个O2分子反应生成一个SO2分子放出 296.83kJ的能量
D. 正交硫的燃烧热为 296.83kJ
答案:B
解析:A.由能量图可知,单斜硫的能量比正交硫的能量高,因此 S(s,单斜) =S(s,正交)为放热反应,△H
=-0.33kJ mol-1,故A错误;
B.①为放热反应,反应断裂 1mol单斜硫 (s)中的共价键和 1molO2(g)中的共价键吸收的能量比形成
1molSO2(g)中的共价键所放出的能量少 297.16kJ,故B正确;
C.热化学方程式中各物质前的化学计量数不再表示粒子的数目,只表示物质的“物质的量”,②式表示
1mol正交硫和 1molO2分子反应生成 1molSO2分子放出 296.83kJ的能量,故C错误;
D.燃烧热的单位是 kJ/mol,正交硫的燃烧热为 296.83kJ/mol,故D错误;
22 中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CH3
OH。已知CO2催化加氢的主要反应有:
①CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H1=-49.4kJ mol-1
②CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g) △H2=+41.2kJ mol-1
其他条件不变,在相同时间内温度对CO2催化加氢的影响如图。下列说法不正确的是 ( )
n(生成CH OH消耗的CO
CH OH = 3 2)已知: 3 的选择性 × 100%
n(生成消耗的CO2)
n(H )
A. 2增大 有利于提高CO2的平衡转化率
n(CO2)
12
B. 使用催化剂,能降低反应的活化能,增大活化分子百分数
C. 其他条件不变,增大压强,有利于反应向生成CH3OH的方向进行
D. 220~240℃,升高温度,对反应②速率的影响比对反应①的小
答案:D
n(H )
解析:A增大 2 即增大H2的浓度,上述反应①平衡正向移动,故有利于提高CO2的平衡转化率,A
n(CO2)
正确;
B.使用催化剂能降低反应的活化能,增大活化分子的百分数,加快反应速率,B正确;
C.反应①是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,即向生成CH3OH的方向移动,C正确;
D.由题干图示信息可知,220~240℃,升高温度,二氧化碳的转化率增大,但甲醇的选择性下降,说明对反
应②速率的影响比对反应①的大,D错误;
23 750℃时,NH3和O2发生以下两个反应:
① 4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) △H1
② 4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) △H2
下列说法正确的是 ( )
c4(NO)
A. 反应①的平衡常数可表示为K1=
c4(NH3) × c5(O2)
B. 反应②的△S< 0
C. 反应①中每生成 2molNO,转移电子数约为 6.02× 1024
D. 反应②的△H2= 2E(N≡N ) + 12E(H-O) - 12E(N-H) - 3E(O=O)
答案:C
4 6
解析:A.反应①的平衡常数可表示为K1=
c (NO) × c (H2O),A错误;
c4(NH ) × c53 (O2)
B.反应②反应物生成物均为气态,系数之和反应物小于生成物,所以反应②的△S大于 0,B错误;
C.由方程式可知生成 1molNO时电子转移 5mol,所以反应①中每生成 2molNO,转移电子 10mol约为
6.02× 1024,C正确;
D.反应②的△H2=-2E(N≡N ) - 12E(H-O) + 12E(N-H) + 3E(O=O),D错误;
24 在标准状况下,1mol离子晶体完全分离成气态阳离子、阴离子所吸收的能量可以用 (U)来表示,
LiO2是离子晶体,其 (U)的实验值可通过玻恩-哈伯热力学循环图计算得到
已知O(g) →O-(g) △H3=-142kJ/mol;O-(g) →O2-(g) △H4=+845kJ/mol
下列说法不正确的是 ( )
A. U(LiO2) =+2980kJ/mol B. O=O键能为 498kJ/mol
13
C. ΔH2= 703kJ/mol D. Li第一电离能 I1= 1040kJ/mol
答案:D
解析:A.从图分析,2mol气态锂离子和 1mol气态氧离子生成氧化锂晶体放热为 2980kJ,则U(LiO2) =
+2980kJ/mol,A正确;
B.从图分析,0.5mol氧气变成氧原子吸收 249kJ的能量,故O=O键能为 498kJ/mol,B正确;
C.已知O(g) →O-(g) △H3=-142kJ/mol;O-(g) →O2-(g) △H4=+845kJ/mol,根据盖斯定律分析,ΔH2
=△H3+△H4=-142kJ/mol+ 845kJ/mol= 703kJ/mol,C错误;
D.从盖斯定律分析,有-598=-2980+ 249+ 703+ 318+ΔH1,则ΔH1= 1040kJ/mol,则锂的第一电离能
为 520kJ/mol ,D错误;
25 已知:在标准压强 (101kPa)、298K下,由最稳定的单质合成 1mol物质B的反应焓变,叫作物质B
θ θ
的标准摩尔生成焓,用△ fHm(kJ mol-1)表示。部分物质的△ fHm有如图所示关系。H2(g)、N2(g)、O2(g)的
标准摩尔生成焓为 0。下列有关判断正确的是 ( )
A. NO(g)的键能小于N2(g)与O2(g)的键能之和
B. 根据图中信息,可判断热稳定性肼大于氨
C. 0.5molN2和 1.5molH2合成氨,正反应的活化能一定大于 45.9kJ mol-1
D. NO与NH3反应的热化学方程式为:6NO(g) + 4NH3(g) = 5N2(g) + 6H2O(g) △H=-1815kJ mol-1
答案:D
解析:A.由图知,NO(g)的标准摩尔生成焓为 91.3kJ mol-1,则N2(g) +O2(g) = 2NO(g)的ΔH=反应物
键能之和-生成物键能之和> 0,即 2molNO(g)的键能小于 1mol N2(g)与 1mol O2(g)的键能之和,A错
误;
B.NH3(g)的标准摩尔生成焓为-45.9kJ mol-1,N2H4(l)的标准摩尔生成焓为 50.6kJ mol-1,N2和H2反
应生成NH3放热,而生成N2H4吸热,则NH3的能量比N2H4低,热稳定性肼小于氨,B错误;
C.合成氨反应属于放热反应,0.5molN2和 1.5molH2合成氨,ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=
-45.9kJ mol-1,由于逆反应活化能未知,正反应的活化能的值不能确定,C错误;
D.由题图数据可计算出:①N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-91.8kJ mol-1,②N2(g) +O2(g) = 2NO
(g) ΔH= 182.6kJ mol-1,③ 2H2(g) +O2(g) = 2H2O(g) ΔH=-483.6kJ mol-1,6NO(g) + 4NH3(g) = 5N2
(g) + 6H2O(g)可由-3②-2①+3③得到,则其反应热△H=-3× 182.6kJ mol-1-2× (-91.8kJ mol-1)
- 3× 4836kJ mol-1=-1815kJ mol-1 ,D正确;
26 重晶石矿 (含有较多的SiO2)。重晶石矿常见三种处理方法如下:
热分解法:BaSO4(s) =BaO(s) +SO 12(g) + O2(g) △H1=+551.76kJ mol-1 △S1= 242J mol-1 K-1;2
碳热还原法:BaSO4(s) + 4C(s) =BaS(g) + 4CO(g) △H2=+437.48kJ mol-1 △S2= 328J mol-1 K-1;;
14
沉淀转化法:BaSO4(s) + 4CO(aq) BaCO 2-3(s) +SO4 (aq),已知焓变与熵变是同一温度下的数值,下
列说法不正确的是 ( )
A. 高温有利于碳热还原法自发进行
B. 沉淀转化法的优点是节能、环保
C. 热分解法获得BaO的同时,还生成SO2,可联合生产硫酸,因此比碳热还原法更优
D. 碳热还原法所得BaS可能含BaSiO3、Si等杂质,需进一步提纯
答案:C
解析:A.ΔG=ΔH-TΔS< 0的反应可自发进行,碳热还原法对应的反应:ΔS> 0,ΔH> 0,故高温有利
于碳热还原法自发进行,A不符合题意;
B.沉淀转化法无需加热,也不产生二氧化硫等对大气有污染的气体,有节能、环保的优点,B不符合题意;
C.硫酸钡是一种相对稳定的化合物,热分解法获得BaO所需的温度比碳热还原法的要高,故热分解法能
耗高,不经济,碳热还原法更优,C符合题意;
D.由于重晶石矿中含有较多的SiO2,碳热还原法所得的BaS中可能含BaSiO3、Si等杂质,需进一步提
纯,D不符合题意;
27 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g) +H2O(g) -→CO2(g) + 3H2(g) -49.0kJ
②CH3OH(g) + 1 O2(g) -→CO2(g) + 2H2(g) +192.9kJ2
25℃,101kPa时,下列说法正确的是 ( )
A. 上述图示的反应为吸热反应
B. 图中的能量变化如图所示,则Q=E3-E1
C. H2燃烧能放出大量的热,故CH3OH转变成H2的过程必须吸收热量
D. 根据①②推知:在 25℃,101kPa时,1molCH3OH(g)完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量应
676.7kJ
答案:D
解析:A.从图上可知,反应物能量比生成物能量高,反应放热,故A错误;
B.由图知,△H=生成物总能量-反应物总能量=E1-E2,故B错误;
C.反应②为放热反应,因此CH3OH转变成H2的过程不一定需要吸收热量,故C错误;
D 3.根据盖斯定律,将②× 3-①× 2可得:CH3OH(g) + O2(g) =CO2(g) + 2H2 2O(l) △H=
-192.9kJ/mol× 3- 49kJ/mol× 2=-676.7kJ/mol,即 1molCH3OH(g)完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出
的热量应 676.7kJ,故D正确;
28 利用CO2和H2合成甲醇时主要涉及以下反应:
15
CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g);ΔH1=-58kJ·mol-1
CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g); ΔH2= 41kJ·mol-1
向含有催化剂的密闭容器中充入充入物质的量之比为 1 ∶ 3的CO2和H2混合气体,其他条件一定,反应相
n(CH OH)同时间,测得CO2的转化率和CH3OH 3的选择性 × 100%
与温度的关系如图所示。下列说法 n反应(CO2)
正确的是 ( )
A. 反应CO(g) + 2H2(g) CH OH(g)的ΔH=+99kJ·mol-13
B. 250℃时容器中CH3OH的物质的量小于 210℃时容器中
C. 平衡时CO2的转化率为 20%,CH3OH的选择性为 75%,则H2的转化率为 33.4%
D. 研发低温下催化活性强、对CH3OH的选择性高的催化剂有利于CH3OH的合成
答案:D
解析:A.设①CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g);ΔH1=-58kJ·mol-1,②CO2(g) +H2(g)
CO(g) +H2O(g);ΔH2= 41kJ·mol-1,依据盖斯定律:①-②得CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)的ΔH=
-99kJ·mol-1,A错误;
B.如图所示,250℃时二氧化碳转化率比 210℃时二氧化碳转化率高一倍还多,即 250℃时消耗二氧化碳
n(CH OH)
的量比 210℃时消耗二氧化碳的量大的多,但 250℃时和 210℃时甲醇选择性
3 × 100% 却相
n反应(CO2)
差不大,则 250℃时容器中CH3OH的物质的量多于 210℃时容器中CH3OH的物质的量,B错误;
C.设起始时二氧化碳的物质的量为 a,平衡时一氧化碳的物质的量为 b,甲醇的物质的量为 c,由甲醇的选
择性为 75% c可得 + × 100%= 75%,解得 c= 3b,由反应方程式可知,反应消耗二氧化碳和氢气的物质b c
的量分别为 (3b+ b)、(9b+ b),由二氧化碳的转化率为 20% 4b可得 × 100%= 20%,解得 a= 20b,则氢气的
a
10b
转化率为 × 100%= 10b× × 100%= 16.7%,C错误;3a 3 20b
D.依据图示可知,较低温度下CH3OH的选择性高,因此研发低温下催化活性强、对CH3OH的选择性高
的催化剂有利于CH3OH的合成,D正确;
29 在 25℃、1.01× 105 Pa下,将 22 g CO2通入 750mL 1mol/LNaOH溶液中充分反应,测得反应放
出 x kJ热量。在该条件下,1mol CO2通入 1mol/L NaOH溶液 2 L中充分反应放出 y kJ热量。则CO2
与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式是 ( )
A. CO2(g) +NaOH(aq) =NaHCO3(aq) △H=- (2y- x) kJ·mol-1
B. CO2(g) +NaOH(aq) =NaHCO3(aq) △H=- (2x- y) kJ·mol-1
C. CO2(g) +NaOH(aq) =NaHCO3(aq) △H=- (4x- y) kJ·mol-1
D. 2CO2(g) +NaOH(l) =NaHCO3(l) △H=- (8x- 2y) kJ·mol-1
答案:C
16
解析:22gCO2的物质的量为 0.5mol,750mL1.0mol L-1的NaOH溶液中NaOH的物质的量为 1mol L-1
× 0.75L= 0.75mol,22 g CO2通入 750mL 1mol/LNaOH溶液中充分反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠,
反应的方程式为 2CO2+3NaOH═NaHCO3+Na2CO3+H2O,由 0.5molCO2反应放出热量为 xkJ,则
2molCO2反应放出热量为 4xkJ,热化学反应方程式为 2CO2(g) + 3NaOH(aq) =NaHCO3(aq) +Na2CO3
(aq) +H2O(l)△H=-4xkJ/mol①,1molCO2通入到 2L1.0mol L-1的NaOH溶液中充分反应生成碳酸钠,
放出 ykJ热量,则热化学方程式为 2NaOH(aq) +CO2(g)═Na2CO3(aq) +H2O(l)△H=-ykJ/mol ②,由盖
斯定律①-②可得,NaOH(aq) +CO2(g)═NaHCO3(aq)△H=- (4x- y)kJ/mol,故选C。
30 通过反应Ⅰ:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)可以实现CO2捕获并资源化利用。密闭
n(H2)
容器中,反应物起始物质的量比 = 3时,在不同条件下 (分别在温度为 250℃下压强变化和在压强
n(CO2)
为 5× 105Pa下温度变化)达到平衡时CH3OH物质的量分数变化如图所示。主要反应有:
反应Ⅱ:CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g) △H=+42.5kJ mol-1
反应Ⅲ:CO2(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H=-90.7kJ mol-1
下列说法正确的是 ( )
A. 反应Ⅰ的△H=-1332kJ mol-1
B. 曲线①表示CH3OH的物质的量分数随温度的变化
n(H
C. 2
)
一定温度下,增大 的比值,可提高CO2平衡转化率
n(CO2)
× 5 ℃ n(HD. 5 10 Pa 250 2)在 、 、起始 = 3条件下,使用高效催化剂,能使CH3OH物质的量分数从X点达
n(CO2)
到Y点
答案:C
解析:A.根据盖斯定律分析,由反应Ⅱ:CO2(g) +H (g) CO(g) +H O(g) △H=+42.5kJ mol-12 2 ,
反应Ⅲ:CO2(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H=-90.7kJ mol-1,Ⅱ+Ⅲ得反应Ⅰ:CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g) △H=+42.5- 90.7=-48.2kJ mol-1 ,A错误;
B.该反应为放热反应,故升温平衡逆向移动,甲醇的物质的量分数应该减小,故②为甲醇的物质的量分数
随温度的变化曲线,B错误;
n(H )
C一定温度下,增大 2 的比值,可提高CO2平衡转化率,C正确;
n(CO2)
D.催化剂能改变反应速率,不影响平衡,D错误;
31 由图可知下列说法不正确的是 ( )
17
A. 该反应为放热反应
B. 断键释放能量之和小于成键吸收能量之和
C. N2O(g) +NO(g) =N2(g) +NO2(g) △H=-139kJ mol-1
D. 反应生成 1 molNO2时转移 2mol电子
答案:B
解析:A.根据图知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,故A正确;
B.断键吸收能量、成键放出能量,该反应为放热反应,则断键吸收能量之和小于成键释放能量之和,故B
错误;
C.根据图知,该反应焓变= (209- 348)kJ/mol=-139kJ/mol,所以热化学方程式为N2O(g) +NO(g) =
N2(g) +NO2(g) △H=-139 kJ mol-1,故C正确;
D.该反应中+1价N元素得电子生成 0价的N元素,+2价的N元素失电子生成+4价的N元素,则生成
1mol氮气转移电子物质的量= (1- 0) × 2× 1mol= 2mol,故D正确;
32 实验室模拟脱硝反应:2C(s) + 2NO2(g) N2(g) + 2CO2(g) △H=-64.2kJ mol-1。关于此反
应,下列说法错误的是 ( )
A. 焓变△H< 0,熵变△S> 0
B. 可以将该反应设计成原电池,实现常温下能量的转化
C. 此反应在恒容条件下比恒压条件下,更有利于提高NO2的转化率
D. 选用合适的催化剂,有可能使反应在低温下以较快的速率进行
答案:C
解析:A.正向反应气体的物质的量增大,则熵变△S> 0,焓变△H< 0 ,A正确;
B.由A项分析知,该反应△S> 0、△H< 0,则ΔG=△H-T△S< 0恒成立,该反应属于可自发进行的氧
化还原反应,因此可以将该反应设计成原电池,实现常温下能量的转化,B正确;
C.正向反应为气体体积增大的反应,在恒压条件下进行反应,达平衡时容器体积大于同温下恒容时的体
积,等效于在恒容条件下反应达平衡后再减压,平衡正向移动,NO2的转化率增大,因此恒压条件下更有利
于提高 NO2 的转化率,C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,因此选用合适的催化剂,有可能使反应在低温下以较快的
速率进行,D正确;
33 中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CH3
OH。已知CO2催化加氢的主要反应有:
① CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) ΔH1=-9.4 kJ/mol
② CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ/mol
其他条件不变时,在相同时间内温度对CO2催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是 ( )
18
= n(生成CH3OH消耗的COCH OH 2)【注】 3 的选择性 × 100%
n(反应消耗的CO2)
A. CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-90.6 kJ/mol
B. 使用催化剂,能降低反应的活化能,增大活化分子百分数
C. 其他条件不变,增大压强,有利于反应向生成CH3OH的方向进行
D. 220~240℃,升高温度,对反应②速率的影响比对反应①的小
答案:D
解析:A.根据盖斯定律,反应CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)可由反应①-反应②得到,则该反应ΔH
=△H1-△H2=-49.4kJ mol-1-41.2kJ mol-1=-90.6kJ mol-1,反应的热化学方程式:CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) ΔH=-90.6 kJ/mol,故A正确;
B.催化剂能降低反应所需活化能,同时提高活化分子百分数,从而加快反应速率,故B正确;
C.增大压强使反应①平衡正向移动,有利于反应向生成CH3OH的方向进行,故C正确;
D.反应②吸热,反应①放热,温度较高时对吸热反应的影响大于对放热反应的影响,故D错误;
34 乙烯是重要的工业原材料,中科院设计并完成了CO2催化氧化C2H6制取C2H4的新路径,
其主要反应为:反应Ⅰ:C2H6(g) +CO2(g) C2H4(g) +H2O(g) +CO(g) △H1> 0
反应Ⅱ:C2H6(g) + 2CO2(g) 4CO(g) + 3H2(g) △H2> 0
一定条件下,向容积为 1.0L的容器中通入 2mol C2H6和 3mol CO2,若仅考虑上述反应,C2H6平衡转化率
和平衡时C2H4的选择性随温度、压强的关系如图所示,L1、L2代表不同压强下乙烷的平衡转化率。
19
生成C H 消耗C H
已知:C H 的选择性= 2 4 2 6的量2 4 × 100%
C2H6的总消耗量
下列说法正确的是 ( )
A. 压强L1>L2
n(CO)
B. 压强为L1,温度为T时,反应达平衡时,混合气体中 = 2
n(C2H4)
n(C
C. 2
H6)
一定温度下,增大 可提高C H 的平衡转化率
n( 2 6CO2)
D. 反应C2H6(g) + 2CO(g) + 3H2(g) 2C2H4(g) + 2H2O(g) △H=△H2-2△H1
答案:B
解析:根据图像可知,L1和L2是乙烷转化率随温度变化的等压线,结合两个方程式的气体分子数变化可推
断L1和L2的压强大小;根据图像中温度为T时,L1等压线乙烷转化率为 50%,其中乙烯的选择性为 80%,
列出两个选择性反应的三段式可进行相关计算。
A.Ⅰ和Ⅱ反应前后气体分子数都增大,相同温度下,压强越大都有利于Ⅰ和Ⅱ反应的平衡逆移,乙烷的转
化率减小,由图像可知,L2压强大乙烷转化率低,A错误;
B.根据题意和分析,Ⅰ和Ⅱ反应的三段式为:
C2H6(g) + CO2(g) C2H4(g) + H2O(g) + CO(g)
起始量 (mol) 2 3 0 0 0
变化量 (mol) 2× 0.5× 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
平衡量 (mol) 1 1.8 0.8 0.8 0.8
C2H6(g) + 2CO2(g) 4CO(g) + 3H2(g)
起始量 (mol) 2 3 0 0
变化量 (mol) 2× 0.5× 0.2 0.4 0.8 0.6
平衡量 (mol) 1 1.8 1.6 0.6
n(CO) 1.6 2
平衡时混合气体中 = = ,B正确;
n(C2H4) 0.8 1
n(C2H6)C.一定温度下,增大 ,C H 的平衡转化率下降,C错误;
n( 2 6CO2)
D.反应C2H6(g) + 2CO(g) + 3H2(g) 2C2H4(g) + 2H2O(g) △H= 2△H1-△H2,D错误;
35 下列有关反应热的叙述中正确的是
①已知 2H2(g) +O2(g) = 2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为△H=-241.8 kJ·mol-1
②由单质A转化为单质B是一个吸热过程,由此可知单质B比单质A稳定
③X(g) +Y(g) Z(g) +W(s) ΔH> 0,恒温恒容条件下达到平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
④已知:
共价键 C-C C=C C-H H-H
键能 /(kJ·mol-1) 348 610 413 436
上表数据可以计算出 的焓变
20
⑤根据盖斯定律,推知在相同条件下,金刚石或石墨燃烧生成 1mol CO2固体时,放出的热量相等
⑥ 25℃,101 kPa时,1mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热
A. ①②③④ B. ③④⑤ C. ④⑤ D. ⑥
答案:D
解析:①氢气的燃烧热是 1mol 氢气燃烧生成液态水放出的热量,故①错误;
②由单质A转化为单质B是一个吸热过程,单质B的能量不一定比A高,故②错误;
③X(g) +Y(g) Z(g) +W(s) ΔH> 0,恒温恒容条件下达到平衡后加入X,上述反应的ΔH不变,故
③错误;
④苯环中碳碳键是介于单键和双键之间的独特键,不知道键能,不能计算出
的焓变,故④错误;
⑤相同条件下,金刚石或石墨燃烧生成 1mol CO2固体时,放出的热量不相等,故⑤错误;
⑥ 1mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热,故⑥正确;
综上所述,只有⑥正确,选D。
36 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过
程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
H-O O=O H-H O-O
化学键
键 键 键 键
键能 /
467 498 436 138
(kJ/mol)
若反应过程中分解了 2mol H2O,则下列说法错误的是 ( )
催化剂
A. 总反应为 2H2O=======2H2↑+O2↑ B. 过程 I吸收了 934KJ能量
光照
C. 过程 II放出了 574KJ能量 D. 过程 III属于放热反应
答案:D
催化剂
解析:A.用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,则总反应为 2H2O=======2H2↑+O2↑,故A正确;
光照
B.断裂化学键吸收能量,结合表中数据可知,过程Ⅰ吸收了 467kJ× 2= 934kJ能量,故B正确;
C.形成化学键释放能量,则过程Ⅱ放出了 436kJ+ 138kJ= 574kJ能量,故C正确;
D.过程 III 为 1mol 过氧化氢 生成 1mol 氧气和 1mol 氢气,吸收的能量大于放出的能量,该过程为吸
热反应,故D错误;
37 点阵能 (U)是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度,是阐明晶体化学性质的重要物理量。
为探究NaCl的离子键强弱,设计如下图所示的Born-Haber循环。
21
由此可得U/(kJ/mol)为 ( )
A. +746.9 B. -746.9 C. +749.6 D. -749.6
答案:C
解析:由题干信息可知,Na(s) →Na(g) △H1=+108.4kJ/mol,Na(g) →Na+(g) △H2=+495.0kJ/mol 1, Cl2 2
(g) →Cl(g) △H3=+119.6kJ/mol,Cl(g) →Cl-(g) △H4=-384.3kJ/mol,Na+(g) +Cl-(g) =NaCl(s) △H5=
-UkJ/mol,Na(s) + 1 Cl2(g) =NaCl(s) △H=-410.9/mol,根据盖斯定律可知,△H=△H1+△H2+△H2 3
+△H4+△H5= (+108.4kJ/mol) + (+495.0kJ/mol) + (+119.6kJ/mol) + (-384.3kJ/mol) + (-UkJ/mol) =
-410.9kJ/mol,即得U= 749.6,故答案为:749.6,故答案为:C。
38 N2、CO
+
2 与 Fe 体系中存在如图 1 所示物质转变关系,已知 Fe
+ (s)与中间产物 N2O(g) 反应过
程中的能量变化如图 2 所示。下列说法错误的是 ( )
A. H=- ( H 1+ H 2+ H 3 )
B. Fe+在反应中作催化剂,能降低反应的活化能
C. H 1和 H 2均小于 0
D. 由图 2 可知,反应 Fe+ (s) +N2O(g) =FeO+(s) +N2 (g) H 4< 0
答案:C
解析:A.根据图示可知,N2(g) +CO2(g) =N2O(g) +CO(g) ΔH,N2O(g) =O(g) +N2(g) ΔH1,O(g) +Fe+
(s) =FeO+(s) ΔH2,FeO+(s) +CO(g) = Fe+(s) +CO2(g) ΔH3,根据盖斯定律可知,第一个反应=后面三
个反应之和的逆反应, H=- ( H 1+ H 2+ H 3 ),A正确;
B.从图 1中可知,Fe+为反应的催化剂,可降低反应的活化能,B正确;
C.从图 2中可知,Fe+(s) +N2O(g) =FeO+(s) +N2(g) ΔH< 0,ΔH= (ΔH1+ΔH2),只能说明 (ΔH1+ΔH2)
< 0,不能说明 H 1 和 H 2 均小于 0,C错误;
D.ΔH=生成物总能量-反应物总能量,Fe+(s) +N2O(g) =FeO+(s) +N2(g) ΔH< 0,D正确;
39 根据以下H2和Cl2反应生成HCl的能量循环图:
22
下列说法正确的是 ( )
A. H4> 0 B. H1< 0
C. H1+ H2+ H3- H4= 0 D. H3> H4
答案:C
解析:A.H2和Cl2化合成HCl是放热反应,所以 H4< 0,故A错误;
B.断裂化学键需要吸收能量,所以Cl2中的共价键断裂转化为氯原子的 H1> 0,故B错误;
C. 1molCl2(g)和 1molH2(g)反应生成 2molHCl(g)的过程可以分解为三步:1molCl2(g)转化为 2molCl、
1molH2(g)转化为 2molH(g)、2molCl(g)和 2molH(g)生成 2molHCl(g),所以 H1+ H2+ H3= H4,即
H1+ H2+ H3- H4= 0,故C正确;
D.断裂化学键需要吸收能量,所以氯原子和氢原子直接结合成 2molHCl(g)放出的热量高于氢气和氯气
反应生成 2molHCl(g)放出的热量,放热反应的 H为负,所以 H3< H4,故D错误;
40 HBr被O2氧化依次由如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成,其能量与反应过程曲线如图所示:
(Ⅰ)HBr(g) +O2(g) =HOOBr(g) △H1=+16.8kJ mol-1
(Ⅱ)HOOBr(g) +HBr(g) = 2HOBr(g) △H2 =-5.2kJ mol-1
(Ⅲ)HOBr(g) +HBr(g) =H2O (g) +Br2 (g) △H3=-31.0kJ mol-1
下列说法正确的是 ( )
A. HOOBr比HBr和O2稳定
B. 三步反应均为放热反应
C. 步骤 (Ⅰ)的反应速率是决速步
D. 热化学方程式为 4HBr(g) +O2(g) = 2H2O(g) + 2Br2(g) △H=-19.64kJ mol-1
答案:C
解析:A.由题给信息可知,反应Ⅰ为吸热反应,能量越低越稳定,故HBr和O2比HOOBr稳定,A错误;
B.反应物总能量大于生成物总能量时,该反应为放热反应,否则为吸热反应,由信息可知HBr(g) +O2(g)
=HOOBr(g)为吸热反应,B错误;
C.决速步是活化能最大的那一步反应,由图可知,活化能最大的一步是步骤 (Ⅰ),故步骤 (Ⅰ)的反应速率
是决速步,C正确;
D.设为 4HBr(g) +O2(g) = 2H2O(g) + 2Br2(g)Ⅳ式,则由盖斯定律可知,Ⅳ=Ⅰ+2Ⅲ+Ⅱ,ΔH= 16.8
- 5.2- 2× 31=-50.4KJ/mol,D错误;
41 亚硝酰氯在有机合成中有重要应用。 2NO(g) +Cl2(g) = 2NOCl(g)的反应历程如图所示。下列说
23
法错误的是 ( )
A. 催化剂能提高反应物的相对能量
B. 相对曲线 II,曲线 I表示加入催化剂
C. 曲线 II的正反应活化能为 15.5 kJ·mol-1
D. 2NO(g) +Cl2(g) = 2NOCl(g) △H=-77.1 kJ·mol-1
答案:A
解析:催化剂降低“过渡态”物质的相对能量,使活化能降低,A错误;曲线Ⅰ表示加入催化剂,B正确;
正反应活化能等于过渡态相对能量与反应物相对能量之差,E1= (196- 180.5)kJ mol-1= 15.5kJ mol-1,
C正确;反应热等于产物总能量与反应物总能量之差= (103.4- 180.5)kJ mol-1=-77.1kJ mol-1,D正
确。
42 在一定的温度和压强下,将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已
知:
CO2(g) + 4H2(g) =CH4(g) + 2H2O(g) △H=-165kJ mol-1
CO2(g) +H2(g) =CO(g) +H2O(g) △H=+41kJ mol-1
催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间,测CO2转化率和生成
[ = 用于生成CH4的CO2物质的量CH4选择性 CH4选择性 × 100%]随温度变化的影响如图所示。下列有
发生反应的CO2物质的量
关说法正确的是 ( )
A. 在 260℃~320℃间,以Ni-CeO2为催化剂,升高温度CH4的产率不变
B. 延长W点的反应时间,一定能提高CO2的转化率
C. CO(g) + 3H2(g) =CH4(g) +H2O(g) △H=+206kJ mol-1
D. 高于 320℃后,以Ni为催化剂,随温度的升高CO2转化率上升的原因是催化剂活性增大,反应速率加快
答案:D
解析:A.在 260℃~320℃间,以Ni-CeO2为催化剂,由图可知,升高温度甲烷的选择性基本不变,但二氧
化碳的转化率升高,故甲烷的的产率上升,故A错误;
B.W点可能为平衡点,延长时间二氧化碳转化率不变,故B错误;
C.已知①CO2(g) + 4H2(g)═CH4(g) + 2H2O(g) ΔH=-165kJ mol-1,②CO2(g) +H2(g)═CO(g) +H2O
24
(g) ΔH=+41kJ mol-1,由盖斯定律①-②可得CO(g) + 3H2(g)═CH4(g) +H2O(g)ΔH=
-165kJ mol-1-41kJ mol-1=-206kJ mol-1,故C错误;
D.由图可知,对应时间内以Ni为催化剂,二氧化碳转化率明显低于相同温度下Ni-CeO2为催化剂的转
化率,320℃时,以Ni-CeO2为催化剂,二氧化碳甲烷化反应已达到平衡状态,升高温度,平衡左移,以Ni
为催化剂,二氧化碳甲烷化反应速率较慢,升高温度反应速率加快,因此高于 320℃后,以Ni为催化剂,随
温度的升高CO2转化率上升的原因是催化剂活性增大,反应速率加快,故D正确;
43 优化焦炭水蒸气重整工艺可制得CO含量较低的氢燃料。 0.1MPa下,按n(H2O):n(C) = 4向容
器中加入一定量的焦炭和水蒸气。体系中发生如下反应:
反应 I:C(s) +H2O(g) =CO(g) +H2(g) ΔH= 131.3kJ·mol-1
反应 II:CO(g) +H2O(g) =CO2(g) +H2(g) ΔH=-412kJ·mol-1
反应 III:2CO(g) + 2H2(g) =CH4(g) +CO2(g) ΔH=-205.8kJ·mol-1
达到平衡时,H2的产率和CO、CO2、CH4干态气体的物质的量体积分数
气体的物质的量 随温度变化如图所示。下列说法正确的是 ( )除水蒸气外气体产物的总物质的量
A. 曲线B表示CO2干态体积分数随温度变化
B. 制备CO含量低的氢燃料应选择 200~600℃
C. 800~1400℃,随温度升高H2的产率降低,是因为反应 III正向进行程度增大
D. 1200℃,向平衡体系中通入水蒸气,再次达到平衡时 c(CO)·c(H2)的值比原平衡的大
答案:D
解析:A.反应 I,正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,CO含量增大;反应 II,正反应放热,升高温度,平
衡逆向移动,CO2含量降低;曲线B表示CO干态体积分数随温度变化、曲线A表示CO2干态体积分数随
温度变化,故A错误;
B. 200~600℃氢气的含量低,制备CO含量低的氢燃料应选择 800℃左右的温度,故B错误;
C. 800~1400℃,甲烷的体积分数几乎不变,随温度升高H2的产率降低,是因为反应 II逆向进行程度增大,
故C错误;
c(CO)·c(H )
D. 1200℃,反应 I的平衡常数K= 2 ,平衡常数只与温度有关,向平衡体系中通入水蒸气,
c(H2O)
c(H2O)增大,再次达到平衡时 c(CO)·c(H2)的值比原平衡的大,故D正确;
44 CO2催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术,该过程发生下列反应:
25
反应 I:CO2(g) + 3H -12(g) =CH3OH(g) +H2O(g) △H=-58.6kJ·mol
反应 II:CO2(g) +H (g) =CO(g) +H O(g) △H= 41.2kJ·mol-12 2
0.5MPa下,将n(H2) ∶n(CO2) = 3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,测得CO2的转化率、
n (CH3OH)或n (CO)
CH3OH或CO
生成 生成
的选择性 × 100% 以及CH3OH的收率 (CO2的转化率×CH n总转化(CO2)
3
OH的选择性)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. CO(g) + 2H2(g) =CH3OH(g) △H= 99.8kJ·mol-1
B. 曲线 a表示CH3OH的选择性随温度的变化
C. 图中所示 270℃时,对应CO2的转化率为 21%
D. 在 210℃~250℃之间,CH3OH的收率增大是由于CH3OH的选择性增大导致
答案:C
解析:A.CO(g) + 2H2(g) =CH3OH(g) 反应的反应热:(-58.6- 41.2)kJ/mol=-99.8kJ/mol,A不符合
题意;
B.根据分析,曲线 a代表CO的选择性随温度的变化,B不符合题意;
C.图中所示 270℃时,CO的选择性为 70%,则甲醇的选择性为 30%,故CO2的转化率为:
6.3 × 100%= 21%,C符合题意;
30
D. 在 210℃~250℃之间,反应 I未达平衡,CH3OH的收率增大是由于温度升高,生成CH3OH的反应速
率增大导致,D不符合题意;
45 下列热化学方程式正确的是 ( )
A. 甲烷的燃烧热△H=-890.3kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g)
+ 2H2O(g) △H=-890.3kJ/mol
B. 500℃、30MPa下,将 0.5molN2(g)和 1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热 19.3kJ,
其热化学方程式为N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H=-38.6kJ/mol
C. 增大反应物浓度,活化分子百分数增加大,单位时间内有效碰撞次数增多
D. 已知C(s) +O 12(g) =CO2(g) △H= akJ/mol,C(s) + O2(g) =CO(g) △H= bkJ/mol,则 a< b2
答案:D
解析:对于热化学反应方程式,要注意反应物、生成物的状态,同时确定反应的吸放热关系,注意对于不完
全反应,反应热应该要小于完全反应热。
A.燃烧热与△H=-890.3kJ/mol不同,同时生成的水是液态的,故A不符合题意;
26
B.该反应为不完全反应,所放出的热量应该小于-38.6kJ/mol,故B不符合题意;
C.增大反应物浓度,活化分子的百分数不变,故C不符合题意;
D.燃烧反应为放热反应,△H< 0,且完全燃烧时放出的热量比不完全燃烧放出的热量低,故D符合题意。
46 甲烷重整制合成气,体系中主要反应如下:
I.CH4(g) +H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH1
II.CH4(g) +CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) ΔH2
各反应平衡常数与温度的关系如图所示,下列说法正确的是 ( )
A. 体系温度高于 1000K时,升温对反应 I的平衡影响更大
B. 理论上,反应 II在低温下可自发进行
C. 1000K时,反应CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g)的平衡常数K= 1
c(H ) c(H O) n(H O)
D. 1000K 2 2 2时,若平衡时 = 2,则 = 2,应控制起始投料比 = 2
c(CO) c(CO2) n(CO2)
答案:CD
解析:由图可知,升高温度 lnK均变大,说明平衡正向移动,反应均为吸热反应;
A.由图可知,体系温度高于 1000K时,升温反应 I曲线变化程度较小,故升温对反应 II的平衡影响更大,
A错误;
B.反应 II为吸热的熵增反应,故根据 H-T S< 0反应可自发进行,理论上反应 II在高温下可自发进
行,B错误;
C.根据盖斯定律可知,反应 II-反应 I得到反应CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g);1000K时,反应
II、反应 I的K值相等,则反应CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(
K
g)的平衡常数K= Ⅱ = 1,C正确;
KI
D.据C分析可知,1000K时,反应CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g)的平衡常数K=
c(H2O)c(CO) = c(H1,若平衡时 2) = c(H2,则 2O) = 2,由于反应在同一容器中进行,且反应中二氧化
c(CO2)·c(H2) c(CO) c(CO2)
n(H2O)碳、水的系数相等,则起始投料比 = 2,D正确。
n(CO2)
47 二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g) + 3H2(g) =CH3OH(g) +H2O(g),该反应一般认
为通过如下步骤来实现:
①CO2(g) +H2(g) =CO(g) +H2O(g) △H1=+41kJ mol-1
②CO(g) + 2H -12(g) =CH3OH(g) △H2=-90kJ mol
若反应①为慢反应,下图中能体现上述反应能量变化的是 ( )
27
答案:A
解析:由盖斯定律可知,反应①+反应②得总反应方程式,则总反应的△H=△H1+△H2=-49kJ mol-1,则
该总反应是放热反应,生成物的总能量比反应物的总能量低,B、D错误;反应①为慢反应,是总反应的决
速步骤,则反应①的活化能比反应②的大,A正确,C错误;
反应 1 反应 2
48 某反应由两步反应A----→B----→C构成,其反应能量曲线如图所示。下列叙述错误的是
( )
A. 反应 1为吸热反应 B. 反应 2对总反应速率起决定作用
C. 使用催化剂会改变A→C反应的反应热 D. 反应 2逆反应的活化能大于正反应的活化能
答案:C
解析:A.由图可知,对于反应 1来说,反应物能量低,产物能量高,为吸热反应,A正确;
B.由图可知,反应 2的活化能较大,决定总反应的反应速率,B正确;
C.催化剂只能改变反应速率,不能改变反应热,C错误;
D.由图可知,反应 2为放热反应,其逆反应的活化能大于正反应的活化能,D正确;
49 已知化学反应A2(g) +B2(g) = 2AB(g)的能量变化曲线如图所示,其中 a、b代表活化能,下列叙述
正确的是 ( )
28
A. 加入不同的催化剂和提高反应温度,a,b基本不变
B. 加入催化剂后,a,b同时降低相同的值,△H不变
C. 改变A2或B2的起始浓度,a,b也随之改变
D. 断裂 1molA-A键和 1molB-B键时吸收的能量小于形成 2molA-B放出的能量
答案:B
解析:A.加入催化剂能降低反应的活化能,则加入不同的催化剂,活化能 a、b都会改变,故A错误;
B.加入催化剂,正、逆反应的活化能降低相同的值,反应的焓变△H不变,故B正确;
C.改变反应物的浓度,正、逆反应的活化能均不会发生改变,故C错误;
D.由图像可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应,则断裂 1molA-A键和
1molB-B键时吸收的能量大于形成 2molA-B放出的能量,故D错误;
50 NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图 1所示;在Fe
3+催化作用下
的反应历程如图 2所示.下列说法正确的是 ( )
A. 脱硝总反应热化学方程式为 4NH3(g) + 6NO(g) = 5N2(g) + 6H2O △H= (b- a)kJ mol-1
B. 催化脱硝过程中断裂与形成的共价键类型相同
C. 反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为 2 ∶ 1
D. 反应中需要不断地补充Fe3+
答案:B
解析:由图 1可知,脱硝反应是放热反应,△H=- (b- a)kJ mol-1,A项错误;由图 2可知,反应③断裂了
“O=O”非极性键,反应②形成了N≡N非极性键、O-H极性键,反应①断裂了N-H极性键,B项正确;
由图 2可知,反应①可表示为Fe3++NH =Fe2++NH +H+3 2 ,氧化剂 (Fe3+)与还原剂 (NH3)物质的量之比为
1:1,C项错误;由图 2可知,Fe3+与Fe2+可循环转化,反应中不需要不断补充Fe3+,D项错误。
51 化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化。下列相关表述正确的是 ( )
A. 一定条件下,将 0.5moLH2和 0.5moLI2(g)置于密闭容器中充分反应生成HI放热 akJ,其热化学方程式
为:H2(g) + I2(g) 2HI(g) △H=-2akJ/mol
B. 在 101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出 285.8kJ热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式表示为:
29
H2(g) + 1 O2(g) =H2O(l) △H=-285.8kJ/mol2
C. S(g) +O2(g) =SO2(g) △H1;S(s) +O2(g) =SO2(g) △H2;△H1>△H2
D. HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则 0.5moLH2SO4和足量Ba(OH)2反应的△H=
-57.3kJ/mol
答案:B
解析:A.一定条件下,将 0.5moLH2和 0.5moLI2(g)置于密闭容器中充分反应生成HI放热 akJ,则 I2和H2
反应生成 1molHI(g)时放热大于 akJ,放热焓变为负,则其热化学方程式 I2(g ) +H2(g) 2HI(g)△H<
-2akJ mol-1,故A错误;
B.燃烧热是指在一定压强下,1 mol的可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物的时候所放出的热量;在
101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出 285.8kJ热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式表示为:H2(g)
+ 1 O2(g) =H2O(l) △H=-285.8kJ/mol,B正确;2
C.硫蒸气的能量比等质量的固态硫能量高、则等量的硫蒸汽燃烧生成二氧化硫气体比固态硫燃烧放出的
热量多,焓变为负值时,放出热量越多,焓变越小,则 S(g) +O2(g) =SO2(g) △H1;S(s) +O2(g) =SO2(g)
△H2;△H1<△H2,故C错误;
D. HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,硫酸和足量Ba(OH)2反应生成硫酸钡沉淀和水,由
于生成沉淀,也要放热,则 0.5moLH2SO4和足量Ba(OH)2反应放出的热量大于盐酸和氢氧化钠反应 1mol
液态H2O时放出的热量、即大于 57.3kJ,则 285.8kJ/mol反应的△H<-57.3kJ/mol,故D错误;
52 101kPa、298K时,HCN (g) HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。
下列说法正确的是 ( )
A. 分子稳定性:HCNB. 该转化过程中 σ键发生断裂
C. CN (g) HNC(g) △H=-59.3kJ·mol-1
D. HCN分子中的碳原子有孤对电子
答案:B
解析:A.分子具有的能量越低,分子越稳定;反之,越不稳定。由图可知HCN具有的能量低于HNC,所以
分子稳定性HCN>HNC。A错误。
B.HCN中氢原子与碳原子以单键相连,而在HNC中氢原子与氮原子以单键相连。氢原子链接不同原子
说明异构化反应过程中涉及化学键的断裂和再生,又由于涉及单键的变化,所以该转化过程中涉及 σ键断
裂。B正确。
C. 由图可知HNC具有的能量高于HCN,则反应应当是吸热反应,热化学方程的应表示为HCN (g)
HNC(g) △H=+59.3kJ·mol-1。C错误。
30
D. HCN的结构式为H-C≡N,C采用 sp杂化,形成的 2个 sp杂化轨道中分别含有 1个电子,未参与杂
化的 2个 p轨道分别含有 1个电子,碳原子没有孤对电子,D错误。
53 Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图所示:
下列关于活化历程的说法错误的是 ( )
A. 活化能最大的步骤:中间体 2→中间体 3
B. 只涉及极性键的断裂和生成
C. 在此反应过程中Ni的成键数目发生变化
D. Ni(s) +C2H6(g) →NiCH2(s) +CH4(g) △H=-6.57kJ mol-1
答案:B
解析:A.根据图示,中间体 2→中间体 3的步骤能量差值最大,活化能最大,故A正确;
B.反应过程中涉及C-C键的断裂和C-H键的形成,涉及非极性键的断裂,不涉及非极性键的形成,故
B错误;
C.根据图示,过渡态 1中Ni的成键数目为 2,过渡态 2中Ni的成键数目为 3,反应过程中Ni的成键数目
发生了变化,故C正确;
D.根据图象,总反应是Ni+C -12H6→NiCH2+CH4,反应热△H=-6.57kJ mol ,因此热化学方程式为
Ni(s) +C H (g) →NiCH (s) +CH (g) △H=-6.57kJ mol-12 6 2 4 ,故D正确;
54 过二硫酸盐在工业上用途广泛,用作强氧化剂等。用过二硫酸盐 (含Fe3+)去除溶液中 I-的反应原
理:S2O
2-
8 (aq) + 2I-(aq) = 2SO2-4 (aq) + I2(aq)。该反应的分步机理如下,反应进程中的能量变化如图所
示。
步骤①:2Fe3+(aq) + 2I-(aq) = 2Fe2+(aq) + I2(aq) Ea1
31
步骤②:S 2-2O8 (aq) + 2Fe2+(aq) = 2SO2-4 (aq) + 2Fe3+(aq) Ea2
下列关于该反应的说法错误的是 ( )
A. 相同条件下,活化能Ea1>Ea2,所以②比①反应速率慢,是决速步骤
B. 图中△H< 0,其大小与Ea1、Ea2无关
C. 步骤①为吸热反应、步骤②为放热反应
D. Fe3+是该反应的催化剂
答案:A
解析:A.由图像可知步骤①的活化能大于步骤②的,活化能越大,反应速率越小,故步骤①反应速率慢,
A错误;
B.图中反应物的总能量大于生成物的总能量,ΔH< 0,其大小与Ea1、Ea2无关,B正确;
C.步骤①中反应物的总能量小于生成物的总能量,是吸热反应,步骤②中反应物的总能量大于生成物的
总能量,是放热反应,C正确;
D.将两步反应加和,Fe3+、Fe2+都抵消掉,但Fe3+首先出现在反应物中,所以是该反应的催化剂,D正确;
55 有关CO2(g) +CH4(g) = 2CO(g) + 2H2(g) ΔH1=+247 kJ·mol-1的说法正确的是 ( )
A. 该反应在任何温度下都可自发进行
B. 反应CO2(s) +CH4(g) = 2CO(g) + 2H2(g) ΔH2<+247 kJ·mol-1
C. 选择高效催化剂可以降低反应的活化能,提高化学反应速率
D. 反应中每生成 1mol H2,转移电子的数目为 2× 6.02× 1023
答案:C
解析:A.该反应为气体体积增大的吸热反应,ΔH> 0,ΔS> 0,则高温时ΔG=ΔH-TΔS< 0,反应自发
进行,A错误;
B.CO2(g) +CH4(g) = 2CO(g) + 2H2(g) ΔH1=+247 kJ·mol-1,CO2的固态比气态的能量低,则反应CO2
(s) +CH4(g) = 2CO(g) + 2H -12(g) ΔH2>+247 kJ·mol ,B错误;
C.选择高效催化剂可以降低反应的活化能,从而提高化学反应速率,C正确;
D.根据反应方程式CO2(g) +CH4(g) = 2CO(g) + 2H2(g)可知,CO2转化为CO,C元素化合价降低 2价,
CH4转化为CO,C元素化合价升高 6价,CH4转化为H2,H元素化合价共降低 4价,所以每生成 2molH2,
转移 6mol电子,则反应中每生成 1mol H2,转移电子数目为 3× 6.02× 1023,D错误;
56 “世上无难事,九天可揽月”,我国的航空航天事业取得了举世嘱目的成就。碳酰肼类化合物
[Mn(L)3] (ClO4)2是种优良的含能材料,可作为火箭推进剂的组分,其相关反应的能量变化如图所示,已知
△H2=-299kJ/mol,则△H1/(kJ/mol)为 ( )
A. -1563 B. -1389 C. -1334 D. -1160
答案:A
解析:由盖斯定律可知,△H1= 2△H 2+△H 3-△H 4= 2× (-299kJ/mol) + (-1018kJ/mol) - (+87kJ/mol) =
-1563kJ/mol,故选A。
57 已知ROH(R=Na、K)固体溶于水放热,有关过程能量变化如图
32
下列说法正确的是 ( )
A. 反应①△H1< 0,△S< 0 B. △H4(NaOH)>△H4(KOH)
C. △H6(NaOH)>△H6(KOH) D. △H4=△H1+△H2+△H5+△H6
答案:B
解析:A.由于液体的混乱度大于固体,反应①△S> 0,A错误;
B.△H4表示ROH破坏离子键的过程,应为钠离子半径小于钾离子,破坏离子键氢氧化钾吸收的能量要
多,则△H4(NaOH)>△H4(KOH),B正确;
C.△H6表示氢氧根离子从气态离子转化为溶液中离子的热量变化,△H6(NaOH) =△H6(KOH),C错误;
D.由盖斯定律可知△H4=△H1+△H2-△H5-△H6,D错误;
58 如图分别代表溴甲烷和三级溴丁烷发生水解的反应历程。下列说法不正确的是 ( )
I.CH3Br+NaOH→CH3OH+NaBr
II. (CH3)3CBr+NaOH→ (CH3)3COH+NaBr
A. 反应 I的△H< 0
B. 反应 I有一个过渡态,反应 II有两个过渡态
C. 反应 I中C-Br键未断裂,反应 II有C-Br键的断裂和C-O键的形成
D. 增加NaOH的浓度,反应 I速率增大,反应 II速率不变
答案:C
解析:A.Ⅰ反应物的总能量大于生成物的总能量,属于放热反应△H< 0,A不符合题意;
B.由图可知,反应 I有一个过渡态,反应 II有两个过渡态,B不符合题意;
C.反应 I中有C-Br键断裂,由CH3Br转化成CH3OH,反应 II也有C-Br键的断裂和C-O键的形
成,由 (CH3)3CBr转化成 (CH3)3COH,C符合题意;
D.反应Ⅱ卤代烃先自身转变为过渡态,然后氢氧根与过渡态的烃结合,氢氧化钠不直接与卤代烃一起转
化到活化态,所以增加氢氧化钠的浓度不能使Ⅱ速率增大,D不符合题意;
59 我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢 [C2H4(g) +H2(g) =C2H6(g) △H= akJ·mol-1]的
反应历程如下图所示,下列说法正确的是 ( )
33
A. 1molC2H4(g)与 1molH2(g)具有的能量之和小于 1molC2H6(g)的能量
B. 过渡态物质的稳定性:过渡态 1>过渡态 2
C. 该反应的焓变:ΔH=-129.6kJ·mol-1
D. 相应的活化能:催化剂AuF<催化剂AuPF+3
答案:C
解析:A.由图可知,该反应为反应物总能量高于生成物的总能量的放热反应,故A错误;
B.由图可知,过渡态 1的相对能量高于过渡态 2,物质的能量越高,越不稳定,所以过渡态 1的稳定性小于
过渡态 2,故B错误;
C.由图可知,反应的焓变ΔH=-[0- (-129.6kJ·mol-1)]=-129.6kJ·mol-1,故C正确;
D.由图可知,催化剂AuF、催化剂AuPF+的活化能分别为 109.34 kJ·mol-1、26.3 kJ·mol-13 ,则催化剂
AuF的活化能大于催化剂AuPF+3 ,故D错误;
60 自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员
的关注点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是 ( )
A. 反应物的键能总和大于生成物的键能总和
B. 产物P1与P2的分子式、氧元素的化合价均相同
C. 该历程中最大正反应的活化能E正= 186.19 kJ
34
D. 相同条件下,Z转化为产物的速率:v(P1)>V(P2)
答案:D
解析:A.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,则参与反应的反应物总键能小
于生成物的总键能,故A选项错误;
B.产物P1与P2的分子式均为HNO3,但产物P1结构中存在“-O-O-”,则产物P1中部分氧元素的化合
价为-1价,而产物P2氧元素的化合价为-2价,两者氧元素的化合价不同,故B选项错误;
C.最大的正反应的活化能出现在由中间产物 Z到过渡态 IV时,即最大正反应的活化能 E正=
-18.92kJ/mol- (-205.11kJ/mol) = 186.19kJ.mol-1,故C选项错误;
D.相同条件下,反应所需的活化能越小,则反应的速率越快,由于到产物P1所需活化能更小,故反应速率
更快,故 v(P1)>V(P2),故D选项正确。
61 “接触法制硫酸”的核心反应是 2SO2+O2 2SO3,因SO2在催化剂表面与O2接触而得名,反应
过程示意图如下:
下列说法正确的是 ( )
A. SO2、SO3中心原子杂化方式不同
B. 总反应的反应速率由反应②决定
C. 图示过程中既有V-O键的断裂又有V-O键的形成
D. V2O4的作用是降低该反应的活化能
答案:C
解析:SO2、SO3均为 sp
3杂化A错误;总反应的反应速率由慢反应决定,B错误;反应①有V-O键断裂,
反应②中有有V-O键形成,C对;该反应的催化剂只有V2O5,V2O4是前面反应生成,又在后面反应中消
耗,属于“中间产物”,D错误。
62 某构建碳骨架的反应历程如图所示。下列关于该反应的说法错误的是 ( )
35
A. 总反应的原子利用率为 100% B. 过程中钴原子形成的化学键数目保持不变
C. 过程断裂了极性键和非极性键 D. 反应过程中HCo(CO3)3降低了反应的活化能
答案:B
HCo(CO)3
解析:A.由题干中反应机理图示可知:上述总反应为:CH3CH=CH2+CO+CH3OH ----→ (CH3)2
CHCOOCH3,故该转化的原子利用率为 100%,A正确;
B.由题干中反应机理图示可知:上述过程中钴原子形成的化学键数目分别有 4、5、6,转化过程发生了变
化,B错误;
C.由题干中反应机理图示可知:上述过程断裂了C-H键、CO-C键、C-O键等极性键和C-C键非
极性键,C正确;
D.由题干中反应机理图示可知:上述反应过程中HCo(CO)3是整个反应的催化剂,故HCo(CO)3能降低
反应的活化能,D正确;
63 某反应可有效降低汽车尾气污染物排放,其反应热 H=-620.9kJ·mol-1。一定条件下该反应经历
三个基元反应阶段,反应历程如图所示 (TS表示过渡态)。下列说法正确的是 ( )
A. E= 306.6kJ/mol B. 三个基元反应中只有③是放热反应
C. 该化学反应的速率主要由反应②决定 D. 该过程的总反应为 2CO+ 2NO=N2+2CO2
答案:D
36
解析:A.图中ΔE=△E= 248.3-[-620.9- (199.2) - (-513.5)]= 554.9kJ mol-1,故A错误;
B.由图可知,三个基元反应中,反应②和反应③的反应物总能量大于生成物的总能量,属于放热反应,故
B错误;
C.正反应活化能最大的是反应③,活化能越大反应速率越慢,整个反应由最慢的一步决定,则该化学反应
的速率主要由反应③决定,故C错误;
D.由始态和终态可知,该过程的总反应为 2CO+ 2NO=N2+2CO2,故D正确;
64 在工业生产中,对能够发生的化学反应,研究和选择合适的反应条件才有实际意义。恒温恒压下,
下列过程一定不能自发进行的是 ( )
A. 4HCl(g) +O2(g) = 2Cl2(g) + 2H2O(g) △H< 0
B. CaO(s) +CO2(g) =CaCO3(s) △H< 0
C. 2N2O5(g) = 4NO2(g) +O2(g) △H> 0
D. 2H2O(l) +O2(g) = 2H2O2(aq) △H> 0
答案:D
解析:根据自由能变化,由△G=△H-T△S可知,吸热的熵减反应不能自发进行,故D项正确。
65 NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g) N2O4(g) △H< 0。下列分析正确的是 ( )
A. 1mol平衡混合气体中含 1mol N原子
B. 断裂 2mol NO2中的共价键所需能量小于断裂 1mol N2O4中的共价键所需能量
C. 恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D. 恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
答案:B
解析:A. 1molNO2含有 1molN原子,1molN2O4含有 2molN原子,现为可逆反应,为NO2和N2O4的混合
气体,1mol平衡混合气体中所含原子大于 1mol N,A项错误;
B.反应 2NO2(g) N2O4(g)为放热反应,故完全断开 2molNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全
断开 1molN2O4分子中的共价键所吸收的热量少,B项正确;
C.气体体积压缩,颜色变深是因为体积减小,浓度变大引起的,C项错误;
D.放热反应,温度升高,平衡逆向移动,颜色加深,D项错误;
66 丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8 C3H6+H2。 600℃,将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8
通过含催化剂的恒容反应器,经相同时间,流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。
已知:①C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H=-2220kJ/mol
37
②C3H6(g) + 9/2O2(g) = 3CO2(g) + 3H2O(l) △H=-2058kJ/mol
③H2(g) + 1/2O2(g) =H2O(l) △H=-286kJ/mol
下列说法不正确的是 ( )
A. C3H8(g) =C3H6(g) +H2(g) △H=+124kJ/mol
B. c(H2)和 c(C3H6)变化差异的原因:CO2+H2 CO+H2O
C. 其他条件不变,投料比 c(C3H8)/c(CO2)越大,C3H8转化率越大
D. 若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成,则初始物质浓度 c0与流出物质浓度 c之间一定存在:3c0(C3H8
) + c0(CO2) = c(CO) + c(CO2) + 3c(C3H8) + 3c(C3H6)
答案:C
解析:A.根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H=-2220kJ/mol
②C3H6(g) + 9/2O2(g) = 3CO2(g) + 3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③H2(g) + 1/2O2(g) =H2O(l) △H=
-286kJ/mol 可知,可由①-②-③得到目标反应C3H8(g) =C3H6(g) +H2(g),该反应的△H=△H1-△H2
-△H3=+124kJ/mol,A正确;
B.仅按C3H8(g) =C3H6(g) +H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的,但是氢气的
变化不明显,反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的,因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2 CO
+H2O,从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异,B正确;
C.投料比增大,相当于增大C3H8浓度,浓度增大,转化率减小,C错误;
D.根据质量守恒定律,抓住碳原子守恒即可得出,如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2,那么入口各气体
的浓度 c0和出口各气体的浓度符合 3c0(C3H8) + c0(CO2) = 3c(C3H6) + c(CO) + 3c(C3H8) +
c(CO2),D正确;
67 铁的配合物离子 (用 [L-Fe-H]+表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图
所示:
下列说法错误的是 ( )
催化剂
A. 该过程的总反应为:HCOOH========CO2↑+H2↑
B. H+浓度过大或者过小,均导致反应速率降低
C. 该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化
D. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
答案:D
解析:A.由反应机理可知,HCOOH电离出氢离子后,HCOO-与催化剂结合,放出二氧化碳,然后又结合
38
催化剂
氢离子转化为氢气,所以化学方程式为HCOOH========CO2↑+H2↑,故A正确;
B.若氢离子浓度过低,则反应Ⅲ→Ⅳ的反应物浓度降低,反应速率减慢,若氢离子浓度过高,则会抑制加
酸的电离,使甲酸根浓度降低,反应Ⅰ→Ⅱ速率减慢,所以氢离子浓度过高或过低,均导致反应速率减慢,
故B正确;
C.由反应机理可知,Fe在反应过程中,化学键数目发生变化,则化合价也发生变化,故C正确;
D.由反应进程可知,反应Ⅳ→Ⅰ能垒最大,反应速率最慢,对该过程的总反应起决定作用,故D错误;
68 相同温度和压强下,关于反应的ΔH,下列判断正确的是 ( )
A. △H1> 0,△H2> 0 B. △H3=△H1+△H2
C. △H1>△H2 ,△H3>△H2 D. △H2=△H3+△H4
答案:C
解析:一般的烯烃与氢气发生的加成反应为放热反应,但是,由于苯环结构的特殊性决定了苯环结构的稳
定性,苯与氢气发生加成反应生成 1,3-环己二烯时,破坏了苯环结构的稳定性,因此该反应为吸热反应。
A.环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应,因此,△H1< 0,△H2< 0 ,A不正
确;
B.苯分子中没有碳碳双键,其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键,因此,其与氢气完全加
成的反应热不等于环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和,即△H3≠△H1
+△H2,B不正确;
C.环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放反应,△H1< 0,△H2< 0,由于 1mol 1,3-
环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的 2倍,故其放出的热量更多,其△H1>△H2;苯与氢
气发生加成反应生成 1,3-环己二烯的反应为吸热反应 (△H4> 0),根据盖斯定律可知,苯与氢气完全加成
的反应热△H3=△H4+△H2,因此△H3>△H2,C正确;
D.根据盖斯定律可知,苯与氢气完全加成的反应热△H3=△H4+△H2,因此△H2=△H3-△H4,D不正确。
69 关于下列△H的判断正确的是 ( )
CO2-3 (aq) +H+(aq) =HCO-3 (aq) △H1
CO2-3 (aq) +H2O(l)HCO-3 (aq) +OHˉ (aq) △H2
OHˉ (aq) +H+(aq) =H2O(l) △H3
OHˉ (aq) +CH3COOH(aq) =CH -3COO (aq) +H2O(l) △H4
A. △H1< 0 △H2< 0 B. △H1<△H2 C. △H3< 0 △H4> 0 D. △H3>△H4
答案:B
解析:碳酸氢根的电离属于吸热过程,则CO2- +3 (aq) +H (aq) =HCO-3 (aq)为放热反应,所以△H1< 0;CO3
2- (aq) +H2O(l)HCO-3 (aq) +OHˉ (aq)为碳酸根的水解离子方程式,CO2-3 的水解反应为吸热反应,所
以△H2> 0;OHˉ (aq) +H+(aq) =H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应,为放热反应,所以△H3< 0;醋酸与
强碱的中和反应为放热反应,所以△H4< 0;但由于醋酸是弱酸,电离过程中会吸收部分热量,所以醋酸与
强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量,则 △H4>△H3;综上所述,只有△H1<△H2正
39
确,故答案为B。
70 依据图示关系,下列说法不正确的是 ( )
A. 石墨燃烧是放热反应
B. 1molC(石墨)和 1molCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多
C. C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
D. 化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
答案:C
解析:A.所有的燃烧都是放热反应,根据图示,C(石墨) +O2(g) =CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol,
ΔH1< 0,则石墨燃烧是放热反应,故A正确;
B.根据图示,C(石墨) +O2(g) =CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol,CO(g) + 1 O2(g) =CO2(g) ΔH2=2
-283.0kJ/mol,根据反应可知都是放热反应,1molC(石墨)和 1molCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为
CO2,1molC(石墨)放热多,故B正确;
C.根据B项分析,①C(石墨) +O2(g) =CO2(g) ΔH1=-3935kJ/mol,②CO(g) + 1 O2(g) =CO2(g) ΔH2 2
=-283.0kJ/mol,根据盖斯定律①-② x2可得:C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) ΔH=ΔH1-2ΔH2,故C错
误;
D.根据盖斯定律可知,化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,故D正确;
71 理论研究表明,在 101kPa和 298K下,HCN (g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下
列说法错误的是 ( )
A. HCN比HNC稳定 B. 该异构化反应的△H=+59.3kJ mol-1
C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能 D. 使用催化剂,可以改变反应的反应热
答案:D
解析:A.根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低,再根据能量越低越稳定,因此HCN比HNC稳定,
故A正确;
40
B.根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,因此该异构化反应的△H= 59.3kJ mol-1-0=
+59.3kJ mol-1,故B正确;
C.根据图中信息得出该反应是吸热反应,因此正反应的活化能大于逆反应的活化能,故C正确;
D.使用催化剂,不能改变反应的反应热,只改变反应路径,反应热只与反应物和生成物的总能量有关,故
D错误。
72 氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是 ( )
A. 一定温度下,反应 2H2(g) +O2(g) = 2H2O(g)能自发进行,该反应的ΔH< 0
B. 氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+ 4e-= 4OH-
C. 常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗 11.2L H 232,转移电子的数目为 6.02× 10
D. 反应 2H2(g) +O2(g) = 2H2O(g)的ΔH可通过下式估算: H=反应中形成新共价键的键能之和-反应
中断裂旧共价键的键能之和
答案:A
解析:A.体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向,该反应属于混乱度减小的反应,能自
发说明该反应为放热反应,即 H< 0,故A正确;B.氢氧燃料电池,氢气作负极,失电子发生氧化反应,中
性条件的电极反应式为:2H - +2-4e = 4H ,故B错误;C.常温常压下,Vm≠ 22.4L/mol,无法根据气体体积
进行微粒数目的计算,故C错误;D.反应中,应该如下估算: H=反应中断裂旧化学键的键能之和-反
应中形成新共价键的键能之和,故D错误。
73 将 1000mL 0.1mol·L-1 BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出 a kJ热量;将 1000mL 0.5mol·L-1
HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出 b kJ热量 (不考虑醋酸钠水解);将 500mL 1mol·L-1 H2
SO4溶液与足量 (CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为 ( )
A. (5a- 2b) kJ B. (2b- 5a) kJ C. (5a+ 2b) kJ D. (10a+ 4b) kJ
答案:C
解析:根据题给信息知,BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应的热化学方程式为:① Ba
2+(aq) + SO2-4 (aq) =
BaSO4(s),ΔH=-10akJ ·mol-1,HCl溶液与足量 CH3COONa溶液充分反应的热化学方程式为:② H +
(aq) +CH -3COO (aq) =CH3COOH(l),ΔH=-2bkJ ·mol-1,根据盖斯定律,①+2×②得Ba2+(aq) + SO2-4
(aq) +2H+(aq) + 2CH -3COO (aq) =BaSO4(s) + 2CH3COOH(l),ΔH=- (10a+ 2b)kJ·mol-1,则将 500mL
1mol·L-1 H2SO4溶液与足量 (CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为 (5a+ 2b) kJ,选C。
74 MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示 (M=Ca、Mg):
ΔH
M 2+
2
(g) +CO2- 2+ 2-3 (g)--→M (g) +O (g) +CO2(g)
    ↑ΔH1 ↓ΔH3
ΔH
MCO3(s)-----→MO(s) +CO2(g)
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是 ( )
A. ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)> 0
B. ΔH2(MgCO3) =ΔH2(CaCO3)> 0
C. ΔH1(CaCO3) -ΔH1(MgCO3) =ΔH3(CaO) -ΔH3(MgO)
D. 对于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3
答案:C
解析:根据盖斯定律,得 ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,又易知Ca2+半径大于Mg2+半径,所以CaCO3的离子键强
度弱于MgCO3,CaO的离子键强度弱于MgO。A项,ΔH
2- 2+
1表示断裂CO3 和M 的离子键所吸收的能量,
41
离子键强度越大,吸收的能量越大,因而ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)> 0,正确;B项,ΔH2表示断裂CO2-3
中共价键形成O2-和CO2吸收的能量,与M
2+无关,因而ΔH2(MgCO3) =ΔH2(CaCO3) > 0,正确;C项,由
上可知ΔH1(CaCO3) -ΔH1(MgCO3)< 0,而ΔH3表示形成MO离子键所放出的能量,ΔH3为负值,CaO的
离子键强度弱于MgO,因而ΔH3(CaO) >ΔH3(MgO),ΔH3(CaO) -ΔH3(MgO) > 0,错误;D项,由以上分
析可知ΔH1+ΔH2> 0,ΔH3< 0,故ΔH1+ΔH2>ΔH3,正确。
75 根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图:
下列说法正确的是 ( )
A. H5> 0
B. H1+ H2= 0
C. H3= H4+ H2
D. H1+ H2+ H4+ H5+ H3= 0
答案:D
解析:A.H2O(g)到H2O(l)是放热过程,因此 H5< 0,故A错误;B.因为反应物和生成物温度不同,因
此 H1+ H2≠ 0,故B错误;C.根据盖斯定律 H3=- ( H1+ H2+ H4+ H5),故C错误;D.根据能量
守恒定律, H1+ H2+ H4+ H5+ H3= 0,故D正确;答案选D。
76 炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟
计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是 ( )
A. 每活化一个氧分子吸收 0.29eV能量
B. 水可使氧分子活化反应的活化能降低 0.42eV
C. 氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程
D. 炭黑化学能与反应热的计算
1 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为:
CO2(g) + 4H2(g) =CH4(g) + 2H2O(g) △H=-164.7kJ mol-1
CO2(g) +H2(g) =COg) +H2O(g) △H= 41.2kJ mol-1
在密闭容器中,1.01× 105Pa、n起始(CO2) ∶n起始(H2) = 1 ∶ 4时,CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同
n生成(CH4)
时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为 × 100%。
n生成(CO2)
下列说法正确的是 ( )
A.反应 2CO(g) + 2H2(g) =CO2(g) +CH4(g)的焓变△H=-205.9kJ mol-1
B. CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为 480~530℃
n (H2)
D. 450℃ 起始时,提高 的值或增大压强,均能使CO2平衡转化率达到X点的值
n起始(CO2)
2 氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。1 2 31H、1 H、1 H是氢元素的 3种核素,基态H
原子 1s1的核外电子排布,使得H既可以形成H+又可以形成H-,还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2
等重要化合物;水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H2O(g)与足量C
(s)反应生成 1molH2(g)和 1molCO(g)吸收 131.3kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具
有重要应用,如HCO在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO
-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面
都取得了重大成果。下列化学反应表示正确的是 ( )
A.水煤气法制氢:C(s) +H2O(g) =H2(g) +CO(g) △H=-131.3kJ mol-1
催化剂
B. HCO催化加氢生成HCOO-的反应:HCO+H2======= HCOO-+H2O
C.电解水制氢的阳极反应:2H2O- 2e-=H2↑+2OH-
D. CaH2与水反应:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑
3 各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是 ( )
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
△H /(kJ mol-1) -1559.8 -1411 285.8
A. C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(g) △H=-1411kJ mol-1
B. C2H6(g) =C2H4(g) +H2(g) △H=-137kJ mol-1
C. H2O(l) =O2(g) +H2(g) △H=+285.8kJ mol-1
1
D. C 72H6(g) + O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g) △H=-1559.8kJ mol-12
4 逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g)
反应Ⅱ:CO2(g) + 4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g)
在恒容条件下,按V(CO2) ∶V(H2) = 1 ∶ 1投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所
示。下列说法正确的是 ( )
A.反应Ⅰ的△H< 0,反应Ⅱ的△H> 0
B. M点反应Ⅰ的平衡常数K< 1
C. N点H2O的压强是CH4的 3倍
D.若按V(CO2) ∶V(H2) = 1 ∶ 2投料,则曲线之间交点位置不变
5 标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下 [已知O2(g)和Cl2(g)的相对
能量为 0],下列说法不正确的是 ( )
A. E6-E3=E5-E2
B.可计算Cl-Cl键能为 2(E2-E3)kJ mol-1
C.相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅱ>历程Ⅰ
D.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:ClO(g) +O(g) =O2(g) +Cl(g) △H= (E5
-E4)kJ mol-1
6 一定条件下,1-苯基丙炔 (Ph-C≡C-CH3)可与HCl发生催化加成,反应如下:
2
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图 (已知:反应 I、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的
是 ( )
A.反应焓变:反应 I>反应Ⅱ
B.反应活化能:反应 I<反应Ⅱ
C.增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物 I的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物 1
7 相关有机物分别与氢气发生加成反应生成 1mol环己烷 ( )的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是 ( )
A. 2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B. ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
C. 3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D. ΔH3-ΔH1< 0,ΔH4-ΔH3> 0,说明苯分子具有特殊稳定性
8 AB型强电解质在水中的溶解 (可视作特殊的化学反应)表示为AB(s) =An+(aq) +Bn-(aq),其焓变
和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质,下列说法正确的是 ( )
A. ΔH和ΔS均大于零 B. ΔH和ΔS均小于零
C. ΔH可能大于零或小于零,ΔS大于零 D. ΔH和ΔS均可能大于零或小于零
9 标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质 (g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量 /kJ mol-1 249 218 39 10 0 0 -136 -242
可根据HO(g) +HO(g) =H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为 214kJ mol-1。下列说法不正确的是
( )
A. H2的键能为 436kJ mol-1
3
B. O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:HOOD. H2O(g) +O(g) =H2O2(g) △H=-143kJ mol-1
10 向体积均为 1L的两恒容容器中分别充入 2molX和 1molY发生反应:2X(g) +Y(g) Z(g)
△H,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的
是 ( )
A. △H> 0 B.气体的总物质的量:naC. a点平衡常数:K> 12 D.反应速率:va正< vb正
11 一定温度下,CH3CH2CH3的氯化、溴化过程中决速步反应能量图及一段时间后产物的选择性如图
所示,下列叙述不正确的是 ( )
A. △H1+△H4=△H2+△H3
B.升高温度,体系中n(1-氯丙烷)与n(2-氯丙烷)的比值增大
C.在该温度下,丙烷与体积比 1 ∶ 1的Cl2(g)和Br2(g)的混合气体反应,产物中 2-溴丙烷含量最高
D.以丙烷为原料合成丙醇时,“先溴代再水解”有利于提高 2-丙醇的含量
12 利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储过程如图所示,下列说法错误的是 ( )
已知:
①反应Ⅰ:2H2SO4(l) = 2SO2(g) + 2H2O(g) +O2(g) △H1= akJ/mol
②反应Ⅲ:S(s) +O2(g) =SO2(g) △H3= bkJ/mol
A.反应Ⅰ中反应物的总能量小于生成物的总能量
B.反应Ⅱ的热化学方程式为 3SO2(g) + 2H2O(g) = 2H2SO4(l) +S(s) △H2= (-a- b)kJ/mol
4
C.用S(g)替代反应Ⅲ中S(s),反应焓变为△H4,则△H3<△H4
D.上述循环过程中至少涉及 4种能量转化形式
13 氮化硼 (BN )是重要的无机材料,可通过下面两个反应制得:
反应Ⅰ:2B(s) +N2(g) = 2BN (s)
反应Ⅱ:B2O3(s) + 2NH3(g) = 2BN (s) + 3H2O(g)
已知反应Ⅰ常温下自发,反应Ⅱ常温下不自发。下列说法错误的是 ( )
A.常温下反应Ⅰ的△G< 0,但无法判断反应速率快慢
B.反应Ⅰ的△S< 0,△H< 0
C.性能优良的催化剂可使反应Ⅱ在常温下自发进行
D.反应Ⅱ中有极性键的断裂与生成
14 草酸二甲酯 (CH3OOCCOOCH3)和H2在催化剂条件下发生如下反应:
反应Ⅰ:CH3OOCCOOCH3(g) + 2H2(g) CH3OOCCH2OH(g) +CH3OH(g) △H1< 0
反应Ⅱ:CH3OOCCOOCH3(g) + 4H2(g) HOCH2CH2OH(g) + 2CH3OH(g) △H2< 0
将 1mol CH3OOCCOOCH3(g)和 3molH2(g)通入含催化剂的 1 L恒容容器中,相同时间内测得草酸二甲
酯的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性与温度的关系如图所示。已知,b线表示
n(乙二醇)HOCH2CH2OH

的选择性 × 100% 。下列说法正确的是 ( ) n(总转化的草酸二甲酯)
A.反应Ⅰ在高温条件下才能自发
B. 190~198℃范围内,升高温度,草酸二甲酯的平衡转化率减小
C. c线表示草酸二甲酯的转化率与温度的关系
D.可用M点对应的转化率和选择性的数据求 194℃时反应Ⅱ的平衡常数K
15 工业上以CO2和NH3为原料合成尿素,下图是反应历程及相对能量变化,历程中的所有物质均为
气态。下列说法正确的是 ( )
A.反应中氨气被氧化
B.若ΔE1= 66kJ/mol,则△E2= 240.5kJ/mol
5
C.该反应的速率控制步骤对应的反应热是△H=+36.8kJ/mol
D.历程中,N 原子杂化方式不变
16 已知 2mol金属钾和 1molCl2反应的能量循环如下图,下列说法正确的是 ( )
A.在相同条件下,2Na(g) = 2Na+(g) △H ′3,则△H ′3>△H3
B.在相同条件下,2Br(g) = 2Br-(g) △H ′ ′5,则△H5<△H5
C. △H7< 0且该过程形成了分子间作用力
D. △H4+△H5+△H6+△H7=△H1
17 E(g)是一种重要的化工原料,以A(g)为原料可合成E(g),科学家研究发现该反应分 2步进行:
反应 i:A(g) +B(g) [解析失败]C(g) +D(g) △H1
反应 ii:C(g) [解析失败]E(g) +F(g) △H2
恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量A(g)和B(g),图甲为该体系中A、C、E浓度随时间变化的曲
1 E
线,图乙为反应 i和 ii的 lnk~ 曲线 (lnk=- * + c,k为速率常数,E
T RT *
为反应活化能,R、c为常数)。
下列说法正确的是 ( )
A.根据上述信息可知△H1>△H2
B.在 t1时刻之后,反应速率 v(A)、v(C)、v(E)的定量关系为 v(A) + v(C) = v(E)
C.反应 i、ii的活化能大小关系为Eii>Ei
D.在实际生产中,充入一定量惰性气体一定可以提高E的平衡产率
18 已知H2(g)、CH4(g)、CH3OH(l)可作为燃料电池的燃料,其相关热化学方程式如下。
① 2H2(g) +O2(g) = 2H2O(l) △H -11=-akJ mol
②CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(l) △H2=-bkJ mol-1
③ 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) △H3=-ckJ mol-1
④CH4(g) +H2O(l) =CH3OH(l) +H2(g) △H4
下列说法正确的是 ( )
6
A. △H = a- b - c4 2 2
B.反应③的△S> 0
C.反应①中若生成H2O(g),则△H<△H1
D.反应②中的△H2能表示甲烷的燃烧热
19 已知热化学方程式:H2O(g) =H (g) + 12 O2(g) △H=+241.8kJ/mol H2(g) + 1 O2(g) =H2 2 2
O(1) △H=-285.8kJ/mol
当 1g水蒸气变为液态水时,其热量变化是 ( )
A.吸收 44kJ B.放出 44kJ C.放出 2.44kJ D.吸收 2.44kJ
20 某反应A2(g) +B2(g) = 2AB(g)的能量变化如图所示,则下列说法中正确的是 ( )
A.该反应热△H= (x- y) kJ/mol
B.三种物质A2(g)、B2(g)、AB(g)中,最稳定的物质一定是AB(g)
C.该反应为放热反应,无需加热就可以发生
D.断裂 1mol A-A键和 1mol B-B键要释放 x kJ的能量
21 单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图,下列说法正确的是 ( )
A. S(s,单斜) =S(s,正交) △H=+0.33kJ mol-1
B.①式反应断裂 1mol单斜硫 (s)和 1molO2(g)中的共价键吸收的能量比形成 1molSO2(g)中的共价键所
放出的能量少 297.16kJ
C.②式表示一个正交硫分子和 1个O2分子反应生成一个SO2分子放出 296.83kJ的能量
D.正交硫的燃烧热为 296.83kJ
22 中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CH3
OH。已知CO2催化加氢的主要反应有:
①CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H1=-49.4kJ mol-1
7
②CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g) △H2=+41.2kJ mol-1
其他条件不变,在相同时间内温度对CO2催化加氢的影响如图。下列说法不正确的是 ( )
已知:CH3OH的选择性=
n(生成CH3OH消耗的CO2) × 100%
n(生成消耗的CO2)
n(H
A. 2
)
增大 有利于提高CO2的平衡转化率
n(CO2)
B.使用催化剂,能降低反应的活化能,增大活化分子百分数
C.其他条件不变,增大压强,有利于反应向生成CH3OH的方向进行
D. 220~240℃,升高温度,对反应②速率的影响比对反应①的小
23 750℃时,NH3和O2发生以下两个反应:
① 4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) △H1
② 4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) △H2
下列说法正确的是 ( )
c4(NO)
A.反应①的平衡常数可表示为K1=
c4(NH ) × c53 (O2)
B.反应②的△S< 0
C.反应①中每生成 2molNO,转移电子数约为 6.02× 1024
D.反应②的△H2= 2E(N≡N ) + 12E(H-O) - 12E(N-H) - 3E(O=O)
24 在标准状况下,1mol离子晶体完全分离成气态阳离子、阴离子所吸收的能量可以用 (U)来表示,
LiO2是离子晶体,其 (U)的实验值可通过玻恩-哈伯热力学循环图计算得到
8
已知O(g) →O-(g) △H3=-142kJ/mol;O-(g) →O2-(g) △H4=+845kJ/mol
下列说法不正确的是 ( )
A. U(LiO2) =+2980kJ/mol B. O=O键能为 498kJ/mol
C. ΔH2= 703kJ/mol D. Li第一电离能 I1= 1040kJ/mol
25 已知:在标准压强 (101kPa)、298K下,由最稳定的单质合成 1mol物质B的反应焓变,叫作物质B
θ θ
的标准摩尔生成焓,用△ H (kJ mol-1f m )表示。部分物质的△ fHm有如图所示关系。H2(g)、N2(g)、O2(g)的
标准摩尔生成焓为 0。下列有关判断正确的是 ( )
A. NO(g)的键能小于N2(g)与O2(g)的键能之和
B.根据图中信息,可判断热稳定性肼大于氨
C. 0.5molN2和 1.5molH2合成氨,正反应的活化能一定大于 45.9kJ mol-1
D. NO与NH3反应的热化学方程式为:6NO(g) + 4NH3(g) = 5N2(g) + 6H2O(g) △H=-1815kJ mol-1
26 重晶石矿 (含有较多的SiO2)。重晶石矿常见三种处理方法如下:
热分解法:BaSO4(s) =BaO(s) +SO2(g) + 1 O2(g) △H1=+551.76kJ mol-1 △S1= 242J mol-1 K-1;2
碳热还原法:BaSO4(s) + 4C(s) =BaS(g) + 4CO(g) △H2=+437.48kJ mol-1 △S2= 328J mol-1 K-1;;
沉淀转化法:BaSO4(s) + 4CO(aq) BaCO3(s) +SO2-4 (aq),已知焓变与熵变是同一温度下的数值,下
列说法不正确的是 ( )
A.高温有利于碳热还原法自发进行
B.沉淀转化法的优点是节能、环保
C.热分解法获得BaO的同时,还生成SO2,可联合生产硫酸,因此比碳热还原法更优
D.碳热还原法所得BaS可能含BaSiO3、Si等杂质,需进一步提纯
27 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g) +H2O(g) -→CO2(g) + 3H2(g) -49.0kJ
②CH3OH(g) + 1 O2(g) -→CO2(g) + 2H2(g) +192.9kJ2
25℃,101kPa时,下列说法正确的是 ( )
9
A.上述图示的反应为吸热反应
B.图中的能量变化如图所示,则Q=E3-E1
C. H2燃烧能放出大量的热,故CH3OH转变成H2的过程必须吸收热量
D.根据①②推知:在 25℃,101kPa时,1molCH3OH(g)完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量应
676.7kJ
28 利用CO2和H2合成甲醇时主要涉及以下反应:
CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) +H -12O(g);ΔH1=-58kJ·mol
CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g); ΔH2= 41kJ·mol-1
向含有催化剂的密闭容器中充入充入物质的量之比为 1 ∶ 3的CO2和H2混合气体,其他条件一定,反应相
n(CH OH)
同时间,测得CO 32的转化率和CH3OH的选择性 × 100% 与温度的关系如图所示。下列说法 n反应(CO2)
正确的是 ( )
A.反应CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)的ΔH=+99kJ·mol-1
B. 250℃时容器中CH3OH的物质的量小于 210℃时容器中
C.平衡时CO2的转化率为 20%,CH3OH的选择性为 75%,则H2的转化率为 33.4%
D.研发低温下催化活性强、对CH3OH的选择性高的催化剂有利于CH3OH的合成
29 在 25℃、1.01× 105 Pa下,将 22 g CO2通入 750mL 1mol/LNaOH溶液中充分反应,测得反应放
出 x kJ热量。在该条件下,1mol CO2通入 1mol/L NaOH溶液 2 L中充分反应放出 y kJ热量。则CO2
与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式是 ( )
A. CO2(g) +NaOH(aq) =NaHCO3(aq) △H=- (2y- x) kJ·mol-1
B. CO2(g) +NaOH(aq) =NaHCO -13(aq) △H=- (2x- y) kJ·mol
C. CO2(g) +NaOH(aq) =NaHCO3(aq) △H=- (4x- y) kJ·mol-1
D. 2CO2(g) +NaOH(l) =NaHCO3(l) △H=- (8x- 2y) kJ·mol-1
30 通过反应Ⅰ:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)可以实现CO2捕获并资源化利用。密闭
10
n(H2)
容器中,反应物起始物质的量比 = 3时,在不同条件下 (分别在温度为 250℃下压强变化和在压强
n(CO2)
为 5× 105Pa下温度变化)达到平衡时CH3OH物质的量分数变化如图所示。主要反应有:
反应Ⅱ:CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g) △H=+42.5kJ mol-1
反应Ⅲ:CO2(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H=-90.7kJ mol-1
下列说法正确的是 ( )
A.反应Ⅰ的△H=-1332kJ mol-1
B.曲线①表示CH3OH的物质的量分数随温度的变化
n(H )
C. 2一定温度下,增大 的比值,可提高CO2平衡转化率
n(CO2)
n(H )
D.在 5× 105Pa 250℃ 2、 、起始 = 3条件下,使用高效催化剂,能使CH3OH物质的量分数从X点达
n(CO2)
到Y点
31 由图可知下列说法不正确的是 ( )
A.该反应为放热反应
B.断键释放能量之和小于成键吸收能量之和
C. N2O(g) +NO(g) =N2(g) +NO2(g) △H=-139kJ mol-1
D.反应生成 1 molNO2时转移 2mol电子
32 实验室模拟脱硝反应:2C(s) + 2NO2(g) N2(g) + 2CO2(g) △H=-64.2kJ mol-1。关于此反
应,下列说法错误的是 ( )
A.焓变△H< 0,熵变△S> 0
B.可以将该反应设计成原电池,实现常温下能量的转化
11
C.此反应在恒容条件下比恒压条件下,更有利于提高NO2的转化率
D.选用合适的催化剂,有可能使反应在低温下以较快的速率进行
33 中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CH3
OH。已知CO2催化加氢的主要反应有:
① CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) ΔH1=-9.4 kJ/mol
② CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ/mol
其他条件不变时,在相同时间内温度对CO2催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是 ( )
【注】CH3OH的选择性=
n(生成CH3OH消耗的CO2) × 100%
n(反应消耗的CO2)
A. CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-90.6 kJ/mol
B.使用催化剂,能降低反应的活化能,增大活化分子百分数
C.其他条件不变,增大压强,有利于反应向生成CH3OH的方向进行
D. 220~240℃,升高温度,对反应②速率的影响比对反应①的小
34 乙烯是重要的工业原材料,中科院设计并完成了CO2催化氧化C2H6制取C2H4的新路径,
其主要反应为:反应Ⅰ:C2H6(g) +CO2(g) C2H4(g) +H2O(g) +CO(g) △H1> 0
反应Ⅱ:C2H6(g) + 2CO2(g) 4CO(g) + 3H2(g) △H2> 0
一定条件下,向容积为 1.0L的容器中通入 2mol C2H6和 3mol CO2,若仅考虑上述反应,C2H6平衡转化率
和平衡时C2H4的选择性随温度、压强的关系如图所示,L1、L2代表不同压强下乙烷的平衡转化率。
12
= 生成C2H4消耗C2H6的量已知:C2H4的选择性 × 100%
C2H6的总消耗量
下列说法正确的是 ( )
A.压强L1>L2
n(CO)
B.压强为L1,温度为T时,反应达平衡时,混合气体中 = 2
n(C2H4)
n(C2H6)C.一定温度下,增大 可提高C H 的平衡转化率
n(CO2)
2 6
D.反应C2H6(g) + 2CO(g) + 3H2(g) 2C2H4(g) + 2H2O(g) △H=△H2-2△H1
35 下列有关反应热的叙述中正确的是
①已知 2H2(g) +O2(g) = 2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为△H=-241.8 kJ·mol-1
②由单质A转化为单质B是一个吸热过程,由此可知单质B比单质A稳定
③X(g) +Y(g) Z(g) +W(s) ΔH> 0,恒温恒容条件下达到平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
④已知:
共价键 C-C C=C C-H H-H
键能 /(kJ·mol-1) 348 610 413 436
上表数据可以计算出 的焓变
⑤根据盖斯定律,推知在相同条件下,金刚石或石墨燃烧生成 1mol CO2固体时,放出的热量相等
⑥ 25℃,101 kPa时,1mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热
A.①②③④ B.③④⑤ C.④⑤ D.⑥
36 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过
程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
H-O O=O H-H O-O
化学键
键 键 键 键
键能 /
467 498 436 138
(kJ/mol)
若反应过程中分解了 2mol H2O,则下列说法错误的是 ( )
催化剂
A.总反应为 2H2O=======2H2↑+O2↑ B.过程 I吸收了 934KJ能量
光照
C.过程 II放出了 574KJ能量 D.过程 III属于放热反应
37 点阵能 (U)是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度,是阐明晶体化学性质的重要物理量。
13
为探究NaCl的离子键强弱,设计如下图所示的Born-Haber循环。
由此可得U/(kJ/mol)为 ( )
A. +746.9 B. -746.9 C. +749.6 D. -749.6
38 N2、CO2 与 Fe
+体系中存在如图 1 所示物质转变关系,已知 Fe+ (s)与中间产物 N2O(g) 反应过
程中的能量变化如图 2 所示。下列说法错误的是 ( )
A. H=- ( H 1+ H 2+ H 3 )
B. Fe+在反应中作催化剂,能降低反应的活化能
C. H 1和 H 2均小于 0
D.由图 2 可知,反应 Fe+ (s) +N2O(g) =FeO+(s) +N2 (g) H 4< 0
39 根据以下H2和Cl2反应生成HCl的能量循环图:
下列说法正确的是 ( )
A. H4> 0 B. H1< 0
C. H1+ H2+ H3- H4= 0 D. H3> H4
40 HBr被O2氧化依次由如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成,其能量与反应过程曲线如图所示:
(Ⅰ)HBr(g) +O -12(g) =HOOBr(g) △H1=+16.8kJ mol
(Ⅱ)HOOBr(g) +HBr(g) = 2HOBr(g) △H2 =-5.2kJ mol-1
(Ⅲ)HOBr(g) +HBr(g) =H2O (g) +Br2 (g) △H3=-31.0kJ mol-1
下列说法正确的是 ( )
14
A. HOOBr比HBr和O2稳定
B.三步反应均为放热反应
C.步骤 (Ⅰ)的反应速率是决速步
D.热化学方程式为 4HBr(g) +O2(g) = 2H2O(g) + 2Br2(g) △H=-19.64kJ mol-1
41 亚硝酰氯在有机合成中有重要应用。 2NO(g) +Cl2(g) = 2NOCl(g)的反应历程如图所示。下列说
法错误的是 ( )
A.催化剂能提高反应物的相对能量
B.相对曲线 II,曲线 I表示加入催化剂
C.曲线 II的正反应活化能为 15.5 kJ·mol-1
D. 2NO(g) +Cl2(g) = 2NOCl(g) △H=-77.1 kJ·mol-1
42 在一定的温度和压强下,将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已
知:
CO2(g) + 4H2(g) =CH4(g) + 2H2O(g) △H=-165kJ mol-1
CO2(g) +H2(g) =CO(g) +H -12O(g) △H=+41kJ mol
催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间,测CO2转化率和生成
[ = 用于生成CH4的CO2物质的量CH4选择性 CH4选择性 × 100%]随温度变化的影响如图所示。下列有
发生反应的CO2物质的量
关说法正确的是 ( )
A.在 260℃~320℃间,以Ni-CeO2为催化剂,升高温度CH4的产率不变
B.延长W点的反应时间,一定能提高CO2的转化率
15
C. CO(g) + 3H2(g) =CH4(g) +H2O(g) △H=+206kJ mol-1
D.高于 320℃后,以Ni为催化剂,随温度的升高CO2转化率上升的原因是催化剂活性增大,反应速率加快
43 优化焦炭水蒸气重整工艺可制得CO含量较低的氢燃料。 0.1MPa下,按n(H2O):n(C) = 4向容
器中加入一定量的焦炭和水蒸气。体系中发生如下反应:
反应 I:C(s) +H2O(g) =CO(g) +H2(g) ΔH= 131.3kJ·mol-1
反应 II:CO(g) +H2O(g) =CO2(g) +H2(g) ΔH=-412kJ·mol-1
反应 III:2CO(g) + 2H2(g) =CH4(g) +CO2(g) ΔH=-205.8kJ·mol-1
达到平衡时,H2的产率和CO、CO2、CH4干态气体的物质的量体积分数
气体的物质的量 随温度变化如图所示。下列说法正确的是 ( )除水蒸气外气体产物的总物质的量
A.曲线B表示CO2干态体积分数随温度变化
B.制备CO含量低的氢燃料应选择 200~600℃
C. 800~1400℃,随温度升高H2的产率降低,是因为反应 III正向进行程度增大
D. 1200℃,向平衡体系中通入水蒸气,再次达到平衡时 c(CO)·c(H2)的值比原平衡的大
44 CO2催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术,该过程发生下列反应:
反应 I:CO (g) + 3H (g) =CH OH(g) +H O(g) △H=-58.6kJ·mol-12 2 3 2
反应 II:CO2(g) +H2(g) =CO(g) +H2O(g) △H= 41.2kJ·mol-1
0.5MPa下,将n(H2) ∶n(CO2) = 3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,测得CO2的转化率、
n生成(CH3OH)或n生成(CO)CH3OH或CO的选择性 × 100%

以及CH OH的收率 (CO 的转化率×CH n总转化(CO2)
3 2 3
OH的选择性)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
16
A. CO(g) + 2H2(g) =CH3OH(g) △H= 99.8kJ·mol-1
B.曲线 a表示CH3OH的选择性随温度的变化
C.图中所示 270℃时,对应CO2的转化率为 21%
D.在 210℃~250℃之间,CH3OH的收率增大是由于CH3OH的选择性增大导致
45 下列热化学方程式正确的是 ( )
A.甲烷的燃烧热△H=-890.3kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g)
+ 2H2O(g) △H=-890.3kJ/mol
B. 500℃、30MPa下,将 0.5molN2(g)和 1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热 19.3kJ,
其热化学方程式为N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H=-38.6kJ/mol
C.增大反应物浓度,活化分子百分数增加大,单位时间内有效碰撞次数增多
D.已知C(s) +O2(g) =CO2(g) △H= akJ/mol,C(s) + 1 O2(g) =CO(g) △H= bkJ/mol,则 a< b2
46 甲烷重整制合成气,体系中主要反应如下:
I.CH4(g) +H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH1
II.CH4(g) +CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) ΔH2
各反应平衡常数与温度的关系如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.体系温度高于 1000K时,升温对反应 I的平衡影响更大
B.理论上,反应 II在低温下可自发进行
C. 1000K时,反应CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g)的平衡常数K= 1
c(H ) c(H O) n(H O)
D. 1000K 2时,若平衡时 = 2 2,则 = 2 2,应控制起始投料比 = 2
c(CO) c(CO2) n(CO2)
47 二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g) + 3H2(g) =CH3OH(g) +H2O(g),该反应一般认
17
为通过如下步骤来实现:
①CO2(g) +H2(g) =CO(g) +H2O(g) △H =+41kJ mol-11
②CO(g) + 2H2(g) =CH3OH(g) △H =-90kJ mol-12
若反应①为慢反应,下图中能体现上述反应能量变化的是 ( )
反应 1 反应 2
48 某反应由两步反应A----→B----→C构成,其反应能量曲线如图所示。下列叙述错误的是
( )
A.反应 1为吸热反应 B.反应 2对总反应速率起决定作用
C.使用催化剂会改变A→C反应的反应热 D.反应 2逆反应的活化能大于正反应的活化能
49 已知化学反应A2(g) +B2(g) = 2AB(g)的能量变化曲线如图所示,其中 a、b代表活化能,下列叙述
正确的是 ( )
18
A.加入不同的催化剂和提高反应温度,a,b基本不变
B.加入催化剂后,a,b同时降低相同的值,△H不变
C.改变A2或B2的起始浓度,a,b也随之改变
D.断裂 1molA-A键和 1molB-B键时吸收的能量小于形成 2molA-B放出的能量
50 NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图 1所示;在Fe
3+催化作用下
的反应历程如图 2所示.下列说法正确的是 ( )
A.脱硝总反应热化学方程式为 4NH3(g) + 6NO(g) = 5N2(g) + 6H2O △H= (b- a)kJ mol-1
B.催化脱硝过程中断裂与形成的共价键类型相同
C.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为 2 ∶ 1
D.反应中需要不断地补充Fe3+
51 化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化。下列相关表述正确的是 ( )
A.一定条件下,将 0.5moLH2和 0.5moLI2(g)置于密闭容器中充分反应生成HI放热 akJ,其热化学方程式
为:H2(g) + I2(g) 2HI(g) △H=-2akJ/mol
B.在 101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出 285.8kJ热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式表示为:
H2(g) + 1 O2(g) =H2O(l) △H=-285.8kJ/mol2
C. S(g) +O2(g) =SO2(g) △H1;S(s) +O2(g) =SO2(g) △H2;△H1>△H2
D. HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则 0.5moLH2SO4和足量Ba(OH)2反应的△H=
-57.3kJ/mol
52 101kPa、298K时,HCN (g) HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。
下列说法正确的是 ( )
A.分子稳定性:HCNB.该转化过程中 σ键发生断裂
C. CN (g) HNC(g) △H=-59.3kJ·mol-1
19
D. HCN分子中的碳原子有孤对电子
53 Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图所示:
下列关于活化历程的说法错误的是 ( )
A.活化能最大的步骤:中间体 2→中间体 3
B.只涉及极性键的断裂和生成
C.在此反应过程中Ni的成键数目发生变化
D. Ni(s) +C2H6(g) →NiCH2(s) +CH4(g) △H=-6.57kJ mol-1
54 过二硫酸盐在工业上用途广泛,用作强氧化剂等。用过二硫酸盐 (含Fe3+)去除溶液中 I-的反应原
理:S2O
2-
8 (aq) + 2I-(aq) = 2SO2-4 (aq) + I2(aq)。该反应的分步机理如下,反应进程中的能量变化如图所
示。
步骤①:2Fe3+(aq) + 2I-(aq) = 2Fe2+(aq) + I2(aq) Ea1
步骤②:S2O
2- 2+
8 (aq) + 2Fe (aq) = 2SO2-4 (aq) + 2Fe3+(aq) Ea2
下列关于该反应的说法错误的是 ( )
A.相同条件下,活化能Ea1>Ea2,所以②比①反应速率慢,是决速步骤
B.图中△H< 0,其大小与Ea1、Ea2无关
C.步骤①为吸热反应、步骤②为放热反应
D. Fe3+是该反应的催化剂
55 有关CO2(g) +CH4(g) = 2CO(g) + 2H2(g) ΔH1=+247 kJ·mol-1的说法正确的是 ( )
A.该反应在任何温度下都可自发进行
20
B.反应CO2(s) +CH4(g) = 2CO(g) + 2H2(g) ΔH2<+247 kJ·mol-1
C.选择高效催化剂可以降低反应的活化能,提高化学反应速率
D.反应中每生成 1mol H2,转移电子的数目为 2× 6.02× 1023
56 “世上无难事,九天可揽月”,我国的航空航天事业取得了举世嘱目的成就。碳酰肼类化合物
[Mn(L)3] (ClO4)2是种优良的含能材料,可作为火箭推进剂的组分,其相关反应的能量变化如图所示,已知
△H2=-299kJ/mol,则△H1/(kJ/mol)为 ( )
A. -1563 B. -1389 C. -1334 D. -1160
57 已知ROH(R=Na、K)固体溶于水放热,有关过程能量变化如图
下列说法正确的是 ( )
A.反应①△H1< 0,△S< 0 B. △H4(NaOH)>△H4(KOH)
C. △H6(NaOH)>△H6(KOH) D. △H4=△H1+△H2+△H5+△H6
58 如图分别代表溴甲烷和三级溴丁烷发生水解的反应历程。下列说法不正确的是 ( )
I.CH3Br+NaOH→CH3OH+NaBr
II. (CH3)3CBr+NaOH→ (CH3)3COH+NaBr
A.反应 I的△H< 0
B.反应 I有一个过渡态,反应 II有两个过渡态
C.反应 I中C-Br键未断裂,反应 II有C-Br键的断裂和C-O键的形成
D.增加NaOH的浓度,反应 I速率增大,反应 II速率不变
59 我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢 [C2H4(g) +H2(g) =C2H6(g) △H= akJ·mol-1]的
反应历程如下图所示,下列说法正确的是 ( )
21
A. 1molC2H4(g)与 1molH2(g)具有的能量之和小于 1molC2H6(g)的能量
B.过渡态物质的稳定性:过渡态 1>过渡态 2
C.该反应的焓变:ΔH=-129.6kJ·mol-1
D.相应的活化能:催化剂AuF<催化剂AuPF+3
60 自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员
的关注点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.反应物的键能总和大于生成物的键能总和
B.产物P1与P2的分子式、氧元素的化合价均相同
C.该历程中最大正反应的活化能E正= 186.19 kJ
D.相同条件下,Z转化为产物的速率:v(P1)>V(P2)
61 “接触法制硫酸”的核心反应是 2SO2+O2 2SO3,因SO2在催化剂表面与O2接触而得名,反应
过程示意图如下:
22
下列说法正确的是 ( )
A. SO2、SO3中心原子杂化方式不同
B.总反应的反应速率由反应②决定
C.图示过程中既有V-O键的断裂又有V-O键的形成
D. V2O4的作用是降低该反应的活化能
62 某构建碳骨架的反应历程如图所示。下列关于该反应的说法错误的是 ( )
A.总反应的原子利用率为 100% B.过程中钴原子形成的化学键数目保持不变
C.过程断裂了极性键和非极性键 D.反应过程中HCo(CO3)3降低了反应的活化能
63 某反应可有效降低汽车尾气污染物排放,其反应热 H=-620.9kJ·mol-1。一定条件下该反应经历
三个基元反应阶段,反应历程如图所示 (TS表示过渡态)。下列说法正确的是 ( )
A. E= 306.6kJ/mol B.三个基元反应中只有③是放热反应
23
C.该化学反应的速率主要由反应②决定 D.该过程的总反应为 2CO+ 2NO=N2+2CO2
64 在工业生产中,对能够发生的化学反应,研究和选择合适的反应条件才有实际意义。恒温恒压下,
下列过程一定不能自发进行的是 ( )
A. 4HCl(g) +O2(g) = 2Cl2(g) + 2H2O(g) △H< 0
B. CaO(s) +CO2(g) =CaCO3(s) △H< 0
C. 2N2O5(g) = 4NO2(g) +O2(g) △H> 0
D. 2H2O(l) +O2(g) = 2H2O2(aq) △H> 0
65 NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g) N2O4(g) △H< 0。下列分析正确的是 ( )
A. 1mol平衡混合气体中含 1mol N原子
B.断裂 2mol NO2中的共价键所需能量小于断裂 1mol N2O4中的共价键所需能量
C.恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D.恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
66 丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8 C3H6+H2。 600℃,将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8
通过含催化剂的恒容反应器,经相同时间,流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。
已知:①C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H=-2220kJ/mol
②C3H6(g) + 9/2O2(g) = 3CO2(g) + 3H2O(l) △H=-2058kJ/mol
③H2(g) + 1/2O2(g) =H2O(l) △H=-286kJ/mol
下列说法不正确的是 ( )
A. C3H8(g) =C3H6(g) +H2(g) △H=+124kJ/mol
B. c(H2)和 c(C3H6)变化差异的原因:CO2+H2 CO+H2O
C.其他条件不变,投料比 c(C3H8)/c(CO2)越大,C3H8转化率越大
D.若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成,则初始物质浓度 c0与流出物质浓度 c之间一定存在:3c0(C3H8
) + c0(CO2) = c(CO) + c(CO2) + 3c(C3H8) + 3c(C3H6)
67 铁的配合物离子 (用 [L-Fe-H]+表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图
所示:
24
下列说法错误的是 ( )
催化剂
A.该过程的总反应为:HCOOH========CO2↑+H2↑
B. H+浓度过大或者过小,均导致反应速率降低
C.该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化
D.该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
68 相同温度和压强下,关于反应的ΔH,下列判断正确的是 ( )
A. △H1> 0,△H2> 0 B. △H3=△H1+△H2
C. △H1>△H2 ,△H3>△H2 D. △H2=△H3+△H4
69 关于下列△H的判断正确的是 ( )
CO2-3 (aq) +H+(aq) =HCO-3 (aq) △H1
CO2-3 (aq) +H2O(l)HCO-3 (aq) +OHˉ (aq) △H2
OHˉ (aq) +H+(aq) =H2O(l) △H3
OHˉ (aq) +CH3COOH(aq) =CH3COO-(aq) +H2O(l) △H4
A. △H1< 0 △H2< 0 B. △H1<△H2 C. △H3< 0 △H4> 0 D. △H3>△H4
70 依据图示关系,下列说法不正确的是 ( )
25
A.石墨燃烧是放热反应
B. 1molC(石墨)和 1molCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多
C. C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
71 理论研究表明,在 101kPa和 298K下,HCN (g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下
列说法错误的是 ( )
A. HCN比HNC稳定 B.该异构化反应的△H=+59.3kJ mol-1
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
72 氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是 ( )
A.一定温度下,反应 2H2(g) +O2(g) = 2H2O(g)能自发进行,该反应的ΔH< 0
B.氢氧燃料电池的负极反应为O -2+2H2O+ 4e = 4OH-
C.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗 11.2L H2,转移电子的数目为 6.02× 1023
D.反应 2H2(g) +O2(g) = 2H2O(g)的ΔH可通过下式估算: H=反应中形成新共价键的键能之和-反应
中断裂旧共价键的键能之和
73 将 1000mL 0.1mol·L-1 BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出 a kJ热量;将 1000mL 0.5mol·L-1
HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出 b kJ热量 (不考虑醋酸钠水解);将 500mL 1mol·L-1 H2
SO4溶液与足量 (CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为 ( )
A. (5a- 2b) kJ B. (2b- 5a) kJ C. (5a+ 2b) kJ D. (10a+ 4b) kJ
74 MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示 (M=Ca、Mg):
ΔH2
M 2+(g) +CO2-3 (g)--→M 2+(g) +O2-(g) +CO2(g)
    ↑ΔH1 ↓ΔH3
ΔH
MCO3(s)-----→MO(s) +CO2(g)
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是 ( )
A. ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)> 0
B. ΔH2(MgCO3) =ΔH2(CaCO3)> 0
C. ΔH1(CaCO3) -ΔH1(MgCO3) =ΔH3(CaO) -ΔH3(MgO)
D.对于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3
75 根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图:
26
下列说法正确的是 ( )
A. H5> 0
B. H1+ H2= 0
C. H3= H4+ H2
D. H1+ H2+ H4+ H5+ H3= 0
76 炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟
计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是 ( )
A.每活化一个氧分子吸收 0.29eV能量
B.水可使氧分子活化反应的活化能降低 0.42eV
C.氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程
D.炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂
77 通过以下反应可获得新型能源二甲醚 (CH3OCH3)。下列说法不正确的是 ( )
①C(s) +H2O(g) ===CO(g) +H2(g)ΔH -11= a kJ·mol
②CO(g) +H O(g) ===CO (g) +H (g)ΔH = b kJ·mol-12 2 2 2
③CO2(g) + 3H2(g) ===CH3OH(g) +H2O(g)ΔH3= c kJ·mol-1
④ 2CH3OH(g) ===CH3OCH3(g) +H2O(g) ΔH4= d kJ·mol-1
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g) === 1 CH3OCH3(g) + 1 H2O(l) d的ΔH= kJ·mol-12 2 2
D.反应 2CO(g) + 4H2(g) ===CH3OCH -13(g) +H2O(g)的ΔH= (2b+ 2c+ d) kJ·mol
78 通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是 ( )
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l) === 2H2(g) + O2(g) ΔH1= 571.6 kJ·mol-1
②焦炭与水反应制氢:C(s) + H2O(g) ===CO(g) + H2(g) ΔH2= 131.3 kJ·mol-1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g) + H2O(g) ===CO(g) + 3H2(g) ΔH3= 206.1 kJ·mol-1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小
27
D.反应CH4(g) ===C(s) + 2H2(g)的ΔH= 74.8 kJ·mol-1
79 在工业生产中,对能够发生的化学反应,研究和选择合适的反应条件才有实际意义。恒温恒压下,
下列过程一定不能自发进行的是 ( )
A. 4HCl(g) +O2(g) = 2Cl2(g) + 2H2O(g) △H< 0
B. CaO(s) +CO2(g) =CaCO3(s) △H< 0
C. 2N2O5(g) = 4NO2(g) +O2(g) △H> 0
D. 2H2O(l) +O2(g) = 2H2O2(aq) △H> 0
80 科研小组发现反应 2A(g) +B(g) C(g) △H 分两步进行,反应过程中的能量变化如图所示。
下列说法正确的是 ( )
A.两步反应均为放热反应 B.第一步反应为 2A(g) +B(g) M (g)
C.第二步反应是总反应的决速步骤 D.升高温度,E1、E2均不变反应过程
81 下列说法正确的是 ( )
A.在 101 kPa时,1mol S(s)和 2mol S(s)的燃烧热相等
B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.已知H+(aq) +OH-(aq) ===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2溶液反
应的反应热ΔH> 2× (-57.3)kJ·mol-1
D.已知 2C(s) + 2O (g) === 2CO (g) ΔH= a kJ·mol-12 2 ,2C(s) +O2(g) === 2CO(g) ΔH= b
kJ·mol-1,则 b> 0> a
82 下列说法正确的是 ( )
A.锂电池在使用时,能量只存在由化学能到电能的转化
B.已知P4(白、s) === 4P(红、s) ΔH=-18.4 kJ·mol-1,故白磷比红磷稳定
C. H -1 -12在Cl2中燃烧:H2(g) +Cl2(g) = 2HCl(g)ΔH=-184.6 kJ·mol ,则H2的燃烧热为 184.6 kJ·mol
D.中和热测定时,其他不变,用醋酸代替盐酸测得的反应热ΔH偏大
83 金属锰可用铝热法制得。已知Al的燃烧热为 c kJ·mol-1,其余相关热化学方程式为:( )
3MnO2(s) ===Mn3O4(s) +O2(g) ΔH -11= a kJ·mol
3Mn3O4(s) + 8Al(s) === 9Mn(s) + 4Al2O3(s) ΔH2= b kJ·mol-1
则 3MnO2(s) + 4Al(s) === 3Mn(s) + 2Al2O3(s) ΔH为 (单位 kJ·mol-1)
A. 3a+ b- c B. a- 1 b- 4 c C. a+ 1 b- 4 c D. a+ b- c
3 3 3 3
84 十氢萘 (C10H18)是具有高储氢密度的氢能载体,经历“C10H18→C10H12→C10H8”的脱氢过程释放氢
气。
反应Ⅰ:C10H18(l) -→C10H12(l) + 3H2(g) ΔH1
28
反应Ⅱ:C10H12(l) -→C10H8(l) + 2H2(g) ΔH2
在一定温度下,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法不正确的是 ( )
A. ΔH1>ΔH2> 0
B.该脱氢过程速率的快慢由反应Ⅰ决定
C. ΔH1=Ea1-Ea2
D. C10H18脱氢过程中,不会有大量中间产物C10H12积聚
85 利用合成气 (主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) ΔH2
③CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g) ΔH3
已知:a.反应①中相关的化学键键能数据如下表。
b.ΔH =-58 kJ·mol-12 。则ΔH1和ΔH3分别为 (单位 kJ·mol-1) ( )
A. +99、-41 B. +99、+41 C. -99、-41 D. -99、+41
86 根据各物质间的能量循环图,下列说法正确的是 ( )
A. ΔH4> 0 B. ΔH1+ΔH5= 0
C. ΔH2+ΔH3+ΔH4=ΔH6 D. ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6= 0
87 2mol金属钠和 1mol氯气反应的能量关系如图所示,下列说法不正确的是 ( )
29
A.相同条件下,K(s)的 (ΔH2′ +ΔH3′)B. ΔH4的值数值上和Cl-Cl共价键的键能相等
C. ΔH5< 0,在相同条件下,2Br(g)的ΔH5′ >ΔH5
D. ΔH7< 0,且该过程形成了分子间作用力
答案 D 
88 已知某化学反应A2(g) + 2B2(g) === 2AB2(g) (AB2的分子结构为B-A-B)的能量变化如图所
示,下列有关叙述中正确的是 ( )
A.该反应是放热反应
B.该反应的ΔH=- (E -E )kJ· mol-11 2
C.该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D.由 2mol A(g)和 4mol B(g)形成 4mol A-B键吸收E2 kJ 能量
89 HBr被O2氧化依次由如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成,1mol HBr被氧化为Br2放出 12.67 kJ热量,
其能量与反应过程曲线如图所示。
(Ⅰ)HBr(g) +O2(g) ===HOOBr(g) (Ⅱ)HOOBr(g) +HBr(g) === 2HOBr(g)
(Ⅲ)HOBr(g) +HBr(g) ===H2O(g) +Br2(g)
下列说法中正确的是 ( )
A.三步反应均为放热反应
B.步骤 (Ⅰ)的反应速率最慢
C.步骤 (Ⅰ)中HOOBr比HBr和O2稳定
D.热化学方程式为 4HBr(g) +O2(g) === 2H2O(g) + 2Br2(g) ΔH=-12.67 kJ·mol-1
90 下列关于热化学反应的描述正确的是 ( )
A.已知H+(aq) +OH-(aq) ===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,用含 20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸反
应测出的中和反应的反应热为 28.65 kJ·mol-1
B. CO(g)的摩尔燃烧焓ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则反应 2CO2(g) === 2CO(g) +O2(g)的ΔH=+ (2×
283.0) kJ·mol-1
C. 1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳时的焓变是甲烷的摩尔燃烧焓
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成 1mol水,放出 57.3 kJ热量
30
91 分别向 1 L 0.5 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时
的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,下列关系正确的是 ( )
A. ΔH1>ΔH2>ΔH3 B. ΔH1<ΔH2<ΔH3
C. ΔH1>ΔH2=ΔH3 D. ΔH1=ΔH2<ΔH3
92 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图所示,我国学者发现在T ℃时,甲
醇 (CH3OH)在铜催化剂上的反应机理如下:
反应Ⅰ:CH OH(g) ===CO(g) + 2H (g) ΔH = a kJ·mol-13 2 1
反应Ⅱ:CO(g) +H2O(g) ===CO2(g) +H2(g) ΔH2=-b kJ·mol-1(b> 0)
总反应:CH OH(g) +H O(g) ===CO (g) + 3H (g) ΔH = c kJ·mol-13 2 2 2 3
下列有关说法正确的是 ( )
A.反应Ⅰ是放热反应
B. 1mol CH3OH(g)和H2O(g)的总能量大于 1mol CO2(g)和 3mol H2(g)的总能量
C. c> 0
D.优良的催化剂降低了反应的活化能,并减小了ΔH3,节约了能源
93 已知:① 2Na(s) +O2(g) ===Na2O2(s) ΔH1=-a kJ·mol-1;
②C(石墨,s) +O2(g) ===CO2(g) ΔH2=-b kJ·mol-1;
③ 2Na(s) +C(石墨,s) + 3 O2(g) ===Na2CO3(s) ΔH3=-c kJ·mol-1;2
④CO2(g) +Na2O2(s) ===Na2CO3(s) + 1 O2(g) ΔH4。2
下列说法不正确的是 ( )
A.石墨的摩尔燃烧焓ΔH=-b kJ·mol-1
B. C(石墨,s) + 1 O2(g) ===CO(g) ΔH>-b kJ·mol-12
C.反应④中,ΔH4= (c- a- b) kJ·mol-1
D.若将①设计成原电池,则 32 g O2在正极反应转移 2mol电子
94 Li/Li2O体系的能量循环如图所示。下列说法正确的是 ( )
31
A. ΔH3< 0 B. ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6
C. ΔH6>ΔH5 D. ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6= 0
95 发射运载火箭使用的是以液氢为燃料、液氧为氧化剂的高能低温推进剂,已知:
①H -1 -12(g) ===H2(l) ΔH1=-0.92 kJ·mol ②O2(g) ===O2(l) ΔH2=-6.84 kJ·mol
下列说法正确的是 ( )
A. H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热 483.6 kJ
B.氢气的摩尔燃烧焓ΔH=-241.8 kJ·mol-1
C.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为 2H2(l) +O2(l) === 2H2O(g) ΔH=-474.92 kJ·mol-1
D. H -12O(g) ===H2O(l) ΔH=-88 kJ·mol
96 下列示意图表示正确的是 ( )
A.甲图表示反应CH4(g) +H -12O(g) =CO(g) + 3H2(g) ΔH=+205.9 kJ·mo1 的能量变化
B.乙图表示碳的摩尔燃烧焓
C.丙图表示实验的环境温度为 20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混
合,混合液的最高温度随V(NaOH)的变化 (已知V1+V2= 60mL)
D.已知稳定性顺序:B97 对于反应 a:C2H4(g)??C2H2(g) +H2(g),反应 b:2CH4(g)??C2H4(g) + 2H2(g),当升高温度时
平衡都向右移动。
①C(s) + 2H2(g) =CH4(g) ΔH1;② 2C(s) +H2(g) =C2H2(g) ΔH2;③ 2C(s) + 2H2(g) =C2H4(g) ΔH3。
则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是 ( )
A. ΔH1>ΔH2>ΔH3 B. ΔH2>ΔH3> 2ΔH1
C. ΔH2> 2ΔH1>ΔH3 D. ΔH3>ΔH2>ΔH1
98 已知几种离子反应的热化学方程式如下:
①H+(aq) +OH-(aq) =H 2+2O(l) ΔH1; ②Ba (aq) +SO2-4 (aq) =BaSO4(s) ΔH2;
+
③NH +3·H2O(aq) +H (aq) ===NH4+H2O(l) ΔH3;
④Ba2+(aq) + 2OH-(aq) + 2H+(aq) +SO2-4 (aq) =BaSO4(s) + 2H2O(l) ΔH4。
32
下列有关判断正确的是 ( )
A. ΔH2> 0,ΔH3< 0 B. ΔH2<ΔH4
C. ΔH4<ΔH1+ΔH2 D. ΔH1>ΔH3
99 依据图示关系,下列说法不正确的是 ( )
A. ΔH2> 0 B. 1mol S(g)完全燃烧释放的能量小于 2 968 kJ
C. ΔH2=ΔH1-ΔH3 D. 16 g S(s)完全燃烧释放的能量为 1 484 kJ
100 甲烷分子结构具有高度对称性,且断开 1mol C-H需要吸收 440 kJ能量。无催化剂作用下,甲
烷在温度达到 1 200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下,CH4可在较低温度下发生裂解反应,甲烷
在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. 1mol甲烷催化裂解成C和H2的ΔH=+1 760 kJ·mol-1
B.步骤②③反应均为吸热反应
C.催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D.使用该催化剂,反应的焓变减小
33
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