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高考化学考前冲刺押题预测 化学反应的热效应
一.选择题(共20小题)
1.(2025 九江模拟)我国科学家使用双功能催化剂催化水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH<0,在低温下获得高转化率与高反应速率,反应过程示意图如图,下列说法不正确的是( )
A.过程Ⅰ、过程Ⅱ均为吸热过程
B.图中显示:起始时的2个H2O都参与了反应过程
C.过程Ⅲ生成了极性分子和非极性分子
D.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH
2.(2025 陕西一模)甲烷和二氧化氮的反应在大气污染和温室效应控制中起着重要作用。向某恒温恒容密闭容器中按一定比例投入CH4和NO2,在Fe2O3的催化作用下发生反应,反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.由图可知,该反应的ΔH<0,基元反应ⅰ和反应ⅱ,都是ΔH<0
B.该反应的总方程式为:CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)
C.其他条件不变,仅将恒温密闭容器改为绝热密闭容器,CH4和NO2的转化率减小
D.该反应过程中,既有非极性键的断裂和生成,又有极性键的断裂和生成
3.(2024秋 海口期末)含S2、Fe3+、I﹣的溶液中发生的反应历程如图所示,下列说法正确的是( )
A.第二步反应为决速步
B.总反应为吸热反应
C.若不加Fe3+,正反应的活化能比逆反应的大
D.总反应可表示为:S2(aq)+2I﹣(aq)=2(aq)+I2(aq)
4.(2024秋 重庆期末)“天朗气清,惠风和畅。”研究表明,利用Ir+可催化消除大气污染物N2O和CO,简化中间反应进程后,相对能量变化如图甲所示。已知,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4 D.
5.(2024秋 九龙坡区期末)已知反应2X(g)+2Y(g) 2W(g)+Z(g),使用催化剂和未使用催化剂时的能量变化与反应历程如图。下列说法正确的是( )
A.该反应ΔH=E2﹣E1<0
B.使用催化剂可以降低反应的ΔH
C.曲线a表示的反应:正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.曲线b表示的反应:该反应分两步进行,决速步骤是②
6.(2024秋 重庆期末)298K、101kPa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.升高温度,异构化反应平衡逆向移动
B.增大压强,异构化反应平衡正向移动
C.使用催化剂,可以改变反应活化能
D.HNC比HCN稳定
7.(2024秋 九龙坡区期末)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应a可实现氯的循环利用:
反应a:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH1=﹣115.6kJ/mol
已知:ⅰ.
ⅱ.H2O(g)=H2O(l)ΔH2=﹣44kJ/mol
下列说法正确的是( )
A.反应4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l)的ΔH=﹣159.6kJ/mol
B.反应a中生成物的总能量高于反应物的总能量
C.反应a中涉及离子键、非极性键的断裂
D.断开1mol H—Cl键比断开1mol H—O键所需吸收的能量少31.9kJ
8.(2025 湖南模拟)氮氧化物(NOx)为燃油汽车尾气中主要受管制的成分之一,其控制技术的研发十分重要。燃油汽车排气管内部安装三元催化剂处理NO的反应为2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH。该反应相对能量变化如图所示(N2O2结构式为O—N=N—O):
下列叙述正确的是( )
A.三个基元反应的ΔH都小于0
B.处理NO反应ΔH=﹣674.9kJ mol﹣1
C.反应3控制总反应的速率
D.选择催化剂主要降低反应2的能垒
9.(2024秋 和平区期末)下列说法中正确的是( )
A.能够自发进行的反应一定是熵增的过程
B.能够自发进行的反应一定是焓减的过程
C.ΔH<0,ΔS>0的反就在任何温度下都可自发进行
D.水凝结成冰的过程中,ΔH<0,ΔS>0
10.(2025 湖南校级一模)三氟甲苯()与浓硝酸反应可生成和,该反应历程中生成两种中间体的能量变化示意图如图,下列说法正确的是( )
A.与生成中间体的反应为取代反应
B.反应历程中,苯环的大π键未发生变化
C.从反应速率和中间体稳定性看都更利于生成中间体2
D.三氟甲苯与生成中间体1和中间体2的过程均放热
11.(2024秋 房山区期末)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图,其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法不正确的是( )
A.a、c分别是NH3HCl
B.反应制得1mol HCl,须投入1mol MgO
C.已知MgCl2为副产物,则通入水蒸气可减少MgCl2的产生
D.等压条件下,反应①、②的反应热之和与氯化铵直接分解的反应热相等
12.(2024秋 顺义区期末)NaCl的Born—Haber循环如图所示:
已知:元素的基态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能。
下列有关说法不正确的是( )
A.Cl的第一电子亲和能为348.3kJ mol﹣1
B.Na(s)→Na(g)是物理变化不需要破坏化学键
C.Na(g)Cl2(g)=NaCl(s)ΔH=﹣519.3kJ mol﹣1
D.可通过原电池将Na和Cl2反应的化学能转化为电能
13.(2024秋 石家庄期末)已知A2(g)+2B2(s)═2AB2(g)反应过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.该反应的发生需要加热或点燃
B.该反应为吸热反应
C.1mol A2(g)和2mol B2(s)的总能量比2mol AB2(g)的总能量少(E1﹣E2)kJ
D.2AB2(g)=A2(g)+2B2(s)ΔH=﹣(E1﹣E2)kJ mol﹣1
14.(2024秋 房山区期末)土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成,两步反应的能量变化如图。
下列说法不正确的是( )
A.第一步反应中涉及极性共价键的断裂与形成
B.第二步反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C.总反应的热化学方程式为:H2S(g)+2O2(g)(aq)+2H+(aq)ΔH=﹣364.01kJ mol﹣1
D.结合S(s)的燃烧热,可求算2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)的ΔH
15.(2024秋 吉林期末)已知C(石墨)=C(金刚石),在该反应进程中其能量变化如图所示,有关该反应的描述正确的是( )
A.该反应为放热反应
B.金刚石比石墨稳定
C.石墨比金刚石稳定
D.该反应为氧化还原反应
16.(2024秋 吉林校级期末)已知:2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H=﹣98kJ mol﹣1.在含少量I﹣的溶液中,H2O2分解反应过程为:
i.H2O2(l)+I﹣(aq)═H2O(l)+IO﹣(aq)△H1
ii.H2O2(l)+IO﹣(aq)═H2O(l)+O2(g)+I﹣(aq)△H2
下列说法不正确的是( )
A.△H1+△H2=△H
B.I﹣是H2O2分解反应的催化剂
C.欲分解2 mol H2O2(l),至少需要提供98 kJ的热量
D.若生成1 mol O2,则反应ii转移电子的物质的量为2 mol
17.(2024秋 西安期末)H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)ΔH=﹣akJ/mol,已知:(a、b、c均大于零)下列说法正确的是( )
A.反应物的总能量低于生成物的总能量
B.断开1molH﹣H键和1molI﹣I键所需能量大于断开2molH﹣I键所需能量
C.在该条件下,向密闭容器中加入2molH2(g)和2molI2(g),充分反应后放出的热量小于2akJ
D.断开1molH﹣I键所需能量为(c+b+a)kJ
18.(2024秋 西安期末)已知:CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣akJ mol﹣1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣bkJ mol﹣1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H3=﹣ckJ mol﹣1
则下列叙述正确的是( )
A.由上述热化学方程式可知△H2<△H3
B.甲烷的燃烧热为bkJ mol﹣1
C.2CH3OH(g)=2CH4(g)+O2(g)△H=2(b﹣a)kJ mol﹣1
D.当甲醇和甲烷物质的量之比为1:2时,其完全燃烧生成CO2和H2O(1)时,放出的热量为QkJ,则该混合物中甲醇的物质的量为mol
19.(2024秋 奉化区期末)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
下列说法正确的是( )
A.反应Ⅱ的热化学方程式为:
B.反应Ⅰ既有极性键的断裂与形成,又有非极性键的断裂与形成
C.选择优良的催化剂可以降低反应的活化能,减少过程中的能耗和反应的焓变
D.总反应的速率取决于反应Ⅰ
20.(2024秋 天津期末)CH4可用作烟气中的脱硝剂。200℃时,某恒容密闭容器中存在反应:CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)。其反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
=
A.从反应过程看,Fe2O3是催化剂
B.决定总反应速率的是反应Ⅱ
C.反应Ⅱ的化学方程式为:2Fe3O4+2NO2=3Fe2O3+N2
D.若反应是在恒温恒容密闭容器中进行,当容器内混合气体的密度恒定时反应达到平衡状态
高考化学考前冲刺押题预测 化学反应的热效应
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.(2025 九江模拟)我国科学家使用双功能催化剂催化水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH<0,在低温下获得高转化率与高反应速率,反应过程示意图如图,下列说法不正确的是( )
A.过程Ⅰ、过程Ⅱ均为吸热过程
B.图中显示:起始时的2个H2O都参与了反应过程
C.过程Ⅲ生成了极性分子和非极性分子
D.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH
【答案】D
【分析】A.断键过程为吸热过程;
B.在过程Ⅰ、过程Ⅱ中,2个H2O都断裂部分O—H 键;
C.过程Ⅲ中生成的二氧化碳和氢气为非极性分子,水是极性分子;
D.使用催化剂不改变反应的ΔH。
【解答】解:A.从图中可以看出,过程Ⅰ、过程Ⅱ都断裂 O—H 共价键,所以均为吸热过程,故A正确;
B.图示显示:在过程Ⅰ、过程Ⅱ中,2个H2O都断裂部分O—H 键,所以起始时的2个H2O都参与了反应,故B正确;
C.过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气,二氧化碳和氢气为非极性分子,水是极性分子,故C正确;
D.使用催化剂只能降低反应的活化能,但不能改变反应物和生成物的总能量,所以不能降低水煤气变换反应的ΔH,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查反应热与焓变的相关知识,同时考查分子的极性,属于基本知识的考查,难度不大。
2.(2025 陕西一模)甲烷和二氧化氮的反应在大气污染和温室效应控制中起着重要作用。向某恒温恒容密闭容器中按一定比例投入CH4和NO2,在Fe2O3的催化作用下发生反应,反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.由图可知,该反应的ΔH<0,基元反应ⅰ和反应ⅱ,都是ΔH<0
B.该反应的总方程式为:CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)
C.其他条件不变,仅将恒温密闭容器改为绝热密闭容器,CH4和NO2的转化率减小
D.该反应过程中,既有非极性键的断裂和生成,又有极性键的断裂和生成
【答案】C
【分析】A.吸热反应中反应中的总能量小于生成物的总能量,放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量;
B.该反应反应物是CH4和NO2,生成物是CO2、N2和H2O;
C.该反应是放热反应,将恒温密闭容器改为绝热密闭容器,体系温度升高,平衡逆向移动;
D.该反应中存在C—H极性键的断裂;存在H—O极性键的形成,存在N≡N非极性键的形成。
【解答】解:A.吸热反应中反应中的总能量小于生成物的总能量,放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量;由能量图可知,该反应为放热反应,ΔH<0,基元反应ⅰ吸热,反应ⅱ放热,故ΔH1>0、ΔH2<0,故A错误;
B.该反应反应物是CH4和NO2,生成物是CO2、N2和H2O,总方程式为:CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(g),故B错误;
C.该反应是放热反应,将恒温密闭容器改为绝热密闭容器,体系温度升高,平衡逆向移动,故CH4和NO2的转化率减小,故C正确;
D.该反应中存在C—H极性键的断裂;存在H—O极性键的形成,存在N≡N非极性键的形成,没有非极性键的断裂,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查反应中的能量变化,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题比较简单。
3.(2024秋 海口期末)含S2、Fe3+、I﹣的溶液中发生的反应历程如图所示,下列说法正确的是( )
A.第二步反应为决速步
B.总反应为吸热反应
C.若不加Fe3+,正反应的活化能比逆反应的大
D.总反应可表示为:S2(aq)+2I﹣(aq)=2(aq)+I2(aq)
【答案】D
【分析】A.分步反应活化能更大,反应速率越慢;
B.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量;
C.放热反应中,正反应的活化能比逆反应的小;
D.由图可知,Fe3+是整个反应的催化剂。
【解答】解:A.由图可知,第一步反应活化能更大,为决速步,故A错误;
B.由图可知,总反应为放热反应,故B错误;
C.不加Fe3+,正反应的活化能比逆反应的小,故C错误;
D.由图可知,总反应可表示为:S2(aq)+2I﹣(aq)=2(aq)+I2(aq),Fe3+是整个反应的催化剂,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查反应热与焓变的相关知识,属于基本知识的考查,难度不大。
4.(2024秋 重庆期末)“天朗气清,惠风和畅。”研究表明,利用Ir+可催化消除大气污染物N2O和CO,简化中间反应进程后,相对能量变化如图甲所示。已知,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4 D.
【答案】D
【分析】A.由图可知,Ir++N2O=N2+IrO+ ΔH1;
B.由图可知,IrO++CO=CO2+Ir+,ΔH2;
C.根据盖斯定律可知,ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4,故C错误;
D.ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4,ΔH4=ΔH1+ΔH2﹣ΔH3。
【解答】解:A.由图可知,Ir++N2O=N2+IrO+ ΔH1=﹣207kJ/mol,故A错误;
B.由图可知,IrO++CO=CO2+Ir+,ΔH2=﹣(229﹣77)kJ/mol=﹣152kJ/mol,故B错误;
C.根据盖斯定律可知,ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4,故C错误;
D.ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4,ΔH4=ΔH1+ΔH2﹣ΔH3=(﹣207kJ/mol﹣152kJ/mol)﹣(﹣283kJ/mol)=﹣76kJ/mol,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查反应热与焓变的计算,同时考查学生的看图理解能力,属于基本知识的考查,难度中等。
5.(2024秋 九龙坡区期末)已知反应2X(g)+2Y(g) 2W(g)+Z(g),使用催化剂和未使用催化剂时的能量变化与反应历程如图。下列说法正确的是( )
A.该反应ΔH=E2﹣E1<0
B.使用催化剂可以降低反应的ΔH
C.曲线a表示的反应:正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.曲线b表示的反应:该反应分两步进行,决速步骤是②
【答案】C
【分析】A.由图可知,ΔH与E2、E1无关;
B.使用催化剂,ΔH不变;
C.放热反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能;
D.基元反应的活化能越大,反应速率越慢,为决速步骤。
【解答】解:A.由图可知,无法确定该反应的ΔH,故A错误;
B.使用催化剂可以降低反应的活化能,但ΔH不变,故B错误;
C.曲线a表示的反应为放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能,故C正确;
D.曲线b表示的反应:该反应分两步进行,决速步骤是①,故D错误;
故选:C。
【点评】本题主要考查反应热与焓变的相关知识,属于基本知识的考查,难度不大。
6.(2024秋 重庆期末)298K、101kPa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.升高温度,异构化反应平衡逆向移动
B.增大压强,异构化反应平衡正向移动
C.使用催化剂,可以改变反应活化能
D.HNC比HCN稳定
【答案】C
【分析】A.升高温度,平衡向吸热反应方向移动;
B.HCN(g) HNC(g)是分子数不变的可能反应;
C.使用催化剂,可以降低反应活化能;
D.能量越低越稳定。
【解答】解:A.由图可知,异构化反应:HCN(g) HNC(g)ΔH>0,升高温度,异构化反应平衡正向移动,故A错误;
B.HCN(g) HNC(g)是分子数不变的可能反应,增大压强,异构化反应平衡不移动,故B错误;
C.使用催化剂,可以降低反应活化能,但不改变焓变,故C正确;
D.能量越低越稳定,HCN比HNC稳定,故D错误;
故选:C。
【点评】本题主要考查反应热与焓变,同时考查学生的看图理解能力,属于基本知识的考查,难度中等。
7.(2024秋 九龙坡区期末)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应a可实现氯的循环利用:
反应a:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH1=﹣115.6kJ/mol
已知:ⅰ.
ⅱ.H2O(g)=H2O(l)ΔH2=﹣44kJ/mol
下列说法正确的是( )
A.反应4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l)的ΔH=﹣159.6kJ/mol
B.反应a中生成物的总能量高于反应物的总能量
C.反应a中涉及离子键、非极性键的断裂
D.断开1mol H—Cl键比断开1mol H—O键所需吸收的能量少31.9kJ
【答案】D
【分析】A.根据盖斯定律计算ΔH;
B.反应a为放热反应;
C.反应a中涉及H—Cl、O=O的断裂;
D.根据反应a可知,ΔH1=4E(H—Cl)+E(O=O)﹣2E(Cl—Cl)﹣4E(H—O)=﹣115.6kJ/mol,据此计算E(H—Cl)﹣E(H—O)的差值。
【解答】解:A.已知反应a:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH1=﹣115.6kJ/mol,ⅱ.H2O(g)=H2O(l)ΔH2=﹣44kJ/mol,根据盖斯定律可知,a+ii×2,可得反应:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l)的ΔH,则ΔH=﹣115.6kJ/mol+2(﹣44kJ/mol)=﹣203.6kJ/mol,故A错误;
B.反应a为放热反应,生成物的总能量低于反应物的总能量,故B错误;
C.反应a中涉及H—Cl极性共价键、O=O非极性键的断裂,故C错误;
D.根据反应a可知,ΔH1=4E(H—Cl)+E(O=O)﹣2E(Cl—Cl)﹣4E(H—O)=﹣115.6kJ/mol,解得:4E(H—Cl)﹣4E(H—O)=﹣115.6kJ/mol﹣498kJ/mol+2×243kJ/mol,则E(H—Cl)﹣E(H—O)=﹣31.9kJ/mol,即断开1mol H—Cl键比断开1mol H—O键所需吸收的能量少31.9kJ,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查反应热与焓变的相关知识,同时考查盖斯定律的应用,属于基本知识的考查,难度不大。
8.(2025 湖南模拟)氮氧化物(NOx)为燃油汽车尾气中主要受管制的成分之一,其控制技术的研发十分重要。燃油汽车排气管内部安装三元催化剂处理NO的反应为2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH。该反应相对能量变化如图所示(N2O2结构式为O—N=N—O):
下列叙述正确的是( )
A.三个基元反应的ΔH都小于0
B.处理NO反应ΔH=﹣674.9kJ mol﹣1
C.反应3控制总反应的速率
D.选择催化剂主要降低反应2的能垒
【答案】B
【分析】据题图写出三个基元反应的热化学方程式:反应1:2NO(g) N2O2(g),反应2:N2O2(g)+CO(g) CO2(g)+N2O(g) ,反应3:N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g) ,据此解答。
【解答】解:A.反应1为吸热反应,ΔH1>0,反应2、3均为放热反应,其ΔH都小于0,故A错误;
B.据题图写出三个基元反应的热化学方程式:反应1:2NO(g) N2O2(g),反应2:N2O2(g)+CO(g) CO2(g)+N2O(g) ,反应3:N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g) ,由3个反应相加可得题给反应:2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g),则由盖斯定律得:处理NO反应ΔH=(199.2﹣513.5﹣360.6)kJ mol﹣1=﹣674.9kJ mol﹣1,故B正确;
C.反应1、2、3的正反应活化能分别为298.4kJ mol﹣1、130.0kJ mol﹣1、248.3kJ mol﹣1,活化能越大,反应速率越小,在多步反应中,反应速率最慢的一步是控速步骤,则反应1控制总反应的速率,故C错误;
D.反应1的活化能最大,即反应1控制总反应的速率,选择催化剂主要是降低控速步骤的能垒,即降低反应1的能垒,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查反应中的能量变化,侧重考查学生焓变的掌握情况,试题难度中等。
9.(2024秋 和平区期末)下列说法中正确的是( )
A.能够自发进行的反应一定是熵增的过程
B.能够自发进行的反应一定是焓减的过程
C.ΔH<0,ΔS>0的反就在任何温度下都可自发进行
D.水凝结成冰的过程中,ΔH<0,ΔS>0
【答案】C
【分析】A.ΔH﹣TΔS<0即可自发;
B.ΔH﹣TΔS<0即可自发;
C.ΔH<0,ΔS>0,故ΔH﹣TΔS<0;
D.水凝结成冰的过程是放热、熵减的过程。
【解答】解:A.ΔH﹣TΔS<0即可自发,例如氨气和氯化氢化合为氯化铵晶体的反应是熵减的放热反应,在室温下即可自发,故能够自发进行的反应不一定是熵增的过程,故A错误;
B.焓减ΔH<0,若△S<0,高温下反应不能自发进行,故B错误;
C.ΔH<0,ΔS>0,故ΔH﹣TΔS<0,与温度无关,故该反应在任何温度下都可自发进行,故C正确;
D.水凝结成冰的过程中放热、熵减,即ΔH<0,ΔS<0,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了化学反应自发进行大判断依据和条件分析,反应是否自发进行需要焓变、熵变、温度共同决定,题目难度不大。
10.(2025 湖南校级一模)三氟甲苯()与浓硝酸反应可生成和,该反应历程中生成两种中间体的能量变化示意图如图,下列说法正确的是( )
A.与生成中间体的反应为取代反应
B.反应历程中,苯环的大π键未发生变化
C.从反应速率和中间体稳定性看都更利于生成中间体2
D.三氟甲苯与生成中间体1和中间体2的过程均放热
【答案】C
【分析】A.根据加成反应是有机物分子中的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应,进行分析;
B.根据反应历程中苯环变成,中间体带正电荷说明苯环的大π键被破坏进行分析;
C.根据中间体2的能量低于中间体1,且生成中间体1反应的活化能大于生成中间体2,进行分析;
D.根据反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应进行分析。
【解答】解:A.加成反应是有机物分子中的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应,由图可知,与生成中间体的反应为加成反应,故A错误;
B.由图可知,反应历程中苯环变成,中间体带正电荷说明苯环的大π键被破坏,故B错误;
C.由图可知,中间体2的能量低于中间体1,且生成中间体1反应的活化能大于生成中间体2,所以从反应速率和中间体稳定性看都更利于生成中间体2,故C正确;
D.三氟甲苯与生成中间体1和中间体2的过程均为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,故D错误;
故选:C。
【点评】本题主要考查反应热和焓变等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
11.(2024秋 房山区期末)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图,其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法不正确的是( )
A.a、c分别是NH3HCl
B.反应制得1mol HCl,须投入1mol MgO
C.已知MgCl2为副产物,则通入水蒸气可减少MgCl2的产生
D.等压条件下,反应①、②的反应热之和与氯化铵直接分解的反应热相等
【答案】B
【分析】由图可知,a、c分别是NH3、HCl,b、d分别为Mg(OH)Cl、MgO,据此分析作答。
【解答】解:A.由图可知,a、c分别是NH3、HCl,故A正确;
B.由图可知,MgO是整个反应的催化剂,在反应前后质量和性质不变,催化剂的量不作一定要求,故B错误;
C.已知MgCl2为副产物,则通入水蒸气可抑制MgCl2的产生,故C正确;
D.等压条件下,反应①、②的反应热之和与氯化铵直接分解的反应热相等,即焓变与始态和终态有关,与过程无关,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查反应热与焓变,同时考查学生的看图理解能力,属于基本知识的考查,难度中等。
12.(2024秋 顺义区期末)NaCl的Born—Haber循环如图所示:
已知:元素的基态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能。
下列有关说法不正确的是( )
A.Cl的第一电子亲和能为348.3kJ mol﹣1
B.Na(s)→Na(g)是物理变化不需要破坏化学键
C.Na(g)Cl2(g)=NaCl(s)ΔH=﹣519.3kJ mol﹣1
D.可通过原电池将Na和Cl2反应的化学能转化为电能
【答案】B
【分析】A.由图可知,Cl得到1个电子,转化为Cl﹣,放热348.3kJ mol﹣1;
B.Na(s)→Na(g),金属键被破坏;
C.由图可知,Na(g)Cl2(g)=NaCl(s)ΔH=(﹣410.9﹣108.4)kJ mol﹣1;
D.放热的氧化还原反应都可以设计成原电池。
【解答】解:A.由图可知,Cl的第一电子亲和能为348.3kJ mol﹣1,故A正确;
B.Na(s)→Na(g)是物理变化,但需要破坏金属键,故B错误;
C.由图可知,Na(g)Cl2(g)=NaCl(s)ΔH=(﹣410.9﹣108.4)kJ mol﹣1=﹣519.3kJ mol﹣1,故C正确;
D.可通过原电池将Na和Cl2反应的化学能转化为电能,且能量利用率更高,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查反应热与焓变,同时考查学生的看图理解能力,属于基本知识的考查,难度中等。
13.(2024秋 石家庄期末)已知A2(g)+2B2(s)═2AB2(g)反应过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.该反应的发生需要加热或点燃
B.该反应为吸热反应
C.1mol A2(g)和2mol B2(s)的总能量比2mol AB2(g)的总能量少(E1﹣E2)kJ
D.2AB2(g)=A2(g)+2B2(s)ΔH=﹣(E1﹣E2)kJ mol﹣1
【答案】A
【分析】A.反应条件与反应的吸、放热无关;
B.反应物的总能量低于生成物的总能量;
C.吸热反应中反应物的总能量比生成物的总能量低;
D.2B2(g)转化为A2(g)和B2(s)属于放热反应。
【解答】解:A.由图可知,该反应属于吸热反应,但反应条件未知,无法确定,故A错误;
B.由图可知,该反应为吸热反应,故B正确;
C.由图可知,1mol A2(g)和2mol B2(s)的总能量比2mol AB2(g)的总能量少(E1﹣E2)kJ,故C正确;
D.2B2(g)转化为A2(g)和B2(s)属于放热反应,热化学方程式为:2AB2(g)=A2(g)+2B2(s)ΔH=﹣(E1﹣E2)kJ mol﹣1,故D正确;
故选:A。
【点评】本题主要考查反应热与焓变的相关知识,同时考查学生的看图理解能力,属于基本知识的考查,难度不大。
14.(2024秋 房山区期末)土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成,两步反应的能量变化如图。
下列说法不正确的是( )
A.第一步反应中涉及极性共价键的断裂与形成
B.第二步反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C.总反应的热化学方程式为:H2S(g)+2O2(g)(aq)+2H+(aq)ΔH=﹣364.01kJ mol﹣1
D.结合S(s)的燃烧热,可求算2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)的ΔH
【答案】C
【分析】A.由图可知,第一步反应中涉及H—S的断裂与H—O的形成;
B.由图可知,第二步反应为放热反应;
C.第一步反应,生成气态水,第二步反应消耗液态水;
D.结合S(s)的燃烧热,可得:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH,根据盖斯定律可求算2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)的ΔH。
【解答】解:A.由图可知,第一步反应中涉及H—S极性共价键的断裂与H—O极性共价键的形成,故A正确;
B.由图可知,第二步反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,故B正确;
C.第一步反应,生成气态水,第二步反应消耗液态水,无法根据盖斯定律计算反应H2S(g)+2O2(g)(aq)+2H+(aq)的ΔH,故C错误;
D.结合S(s)的燃烧热,可得:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH,根据盖斯定律可求算2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)的ΔH,故D正确;
故选:C。
【点评】本题主要考查反应热与焓变的相关知识,同时考查盖斯定律的应用,属于基本知识的考查,难度不大。
15.(2024秋 吉林期末)已知C(石墨)=C(金刚石),在该反应进程中其能量变化如图所示,有关该反应的描述正确的是( )
A.该反应为放热反应
B.金刚石比石墨稳定
C.石墨比金刚石稳定
D.该反应为氧化还原反应
【答案】C
【分析】由图可知,石墨转化为金刚石需要吸热,能量低的物质稳定,并利用化合价来分析氧化还原反应.
【解答】解:A、由图可知,C(石墨)═C(金刚石)ΔH>0,该反应为吸热反应,故A错误;
B、由图可知,石墨的能量低,石墨稳定,故B错误;
C、由图可知,石墨的能量低,石墨稳定,故C正确;
D、C(石墨)═C(金刚石),碳元素的化合价在反应前后都是0,没有化合价的变化,则不属于氧化还原反应,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学反应中的能量变化及能量变化图,明确物质的稳定性与能量的关系、化合价与氧化还原反应的关系即可解答,难度不大。
16.(2024秋 吉林校级期末)已知:2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H=﹣98kJ mol﹣1.在含少量I﹣的溶液中,H2O2分解反应过程为:
i.H2O2(l)+I﹣(aq)═H2O(l)+IO﹣(aq)△H1
ii.H2O2(l)+IO﹣(aq)═H2O(l)+O2(g)+I﹣(aq)△H2
下列说法不正确的是( )
A.△H1+△H2=△H
B.I﹣是H2O2分解反应的催化剂
C.欲分解2 mol H2O2(l),至少需要提供98 kJ的热量
D.若生成1 mol O2,则反应ii转移电子的物质的量为2 mol
【答案】C
【分析】A.根据盖斯定律及已知热化学方程式分析;
B.根据碘离子在双氧水分解中的变化及催化剂特点分析;
C.双氧水的分解为放热反应,则分解双氧水会放出热量;
D.双氧水中氧元素的化合价为﹣1价,结合化合价变化分析转移电子的物质的量.
【解答】解:A.根据盖斯定律可知,i+ii可得,2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H=△H1+△H2,故A正确;
B.已知①H2O2+I﹣→H2O+IO﹣②H2O2+IO﹣→H2O+O2+I﹣,该反应过程中I﹣H2O2分解反应的催化剂,故B正确;
C.双氧水的分解为放热反应,则分解2 mol H2O2(l)至少放出98 kJ的热量,故C错误;
D.反应H2O2(l)+IO﹣(aq)═H2O(l)+O2(g)+I﹣(aq)中,双氧水中﹣1价O原子被氧化成氧气,则生成1mol氧气转移的电子的物质的量为:1mol×2×[0﹣(﹣1]=2mol,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查较为综合,涉及氧化还原反应的计算、盖斯定律的应用、反应热计算等知识,题目难度中等,明确盖斯定律的内容为解答关键,注意掌握氧化还原反应的实质与特征,试题培养了学生的灵活应用能力.
17.(2024秋 西安期末)H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)ΔH=﹣akJ/mol,已知:(a、b、c均大于零)下列说法正确的是( )
A.反应物的总能量低于生成物的总能量
B.断开1molH﹣H键和1molI﹣I键所需能量大于断开2molH﹣I键所需能量
C.在该条件下,向密闭容器中加入2molH2(g)和2molI2(g),充分反应后放出的热量小于2akJ
D.断开1molH﹣I键所需能量为(c+b+a)kJ
【答案】C
【分析】A.焓变为负,为放热反应;
B.焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量;
C.为可逆反应,不能完全转化;
D.焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量。
【解答】解:A.焓变为负,为放热反应,则反应物的总能量高于生成物的总能量,故A错误;
B.焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,则断开1 mol H﹣H键和1 mol I﹣I键所需能量小于断开2 mol H﹣I键所需能量,故B错误;
C.为可逆反应,不能完全转化,则密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反应后放出的热量小于2a kJ,故C正确;
D.焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,设断开2 mol H﹣I键所需能量为x,则b+c﹣x=﹣a,可知x=(c+b+a) kJ,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、焓变计算为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点,题目难度不大。
18.(2024秋 西安期末)已知:CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣akJ mol﹣1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣bkJ mol﹣1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H3=﹣ckJ mol﹣1
则下列叙述正确的是( )
A.由上述热化学方程式可知△H2<△H3
B.甲烷的燃烧热为bkJ mol﹣1
C.2CH3OH(g)=2CH4(g)+O2(g)△H=2(b﹣a)kJ mol﹣1
D.当甲醇和甲烷物质的量之比为1:2时,其完全燃烧生成CO2和H2O(1)时,放出的热量为QkJ,则该混合物中甲醇的物质的量为mol
【答案】C
【分析】A.气态水到液态水继续放热,所以b<c;
B.燃烧热应生成稳定氧化物;
C.根据盖斯定律来计算焓变;
D.根据热化学方程式的系数和焓变的关系利用方程式进行计算。
【解答】解:A.气态水到液态水继续放热,所以b<c,△H2>△H3,故A错误;
B.燃烧热应生成稳定氧化物,不能使水蒸气,应该是液态水,故B错误;
C.根据盖斯定律,将前两个反应都乘以2,再相减,得到:2CH3OH(g)=2CH4(g)+O2(g)△H=2(b﹣a) kJ mol﹣1,故C正确;
D.设:甲醇和甲烷物质的量分别为n、2n,则甲醇燃烧生成气态水放出的热量是na,甲烷燃烧生成气态水放出的热量是2nb,即na+2nb=Q,解得n,当混合物完全燃烧生成H2O(1)时,不能进行计算,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了化学反应与能量,难度不大,涉及了一定量盖斯定律计算。
19.(2024秋 奉化区期末)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
下列说法正确的是( )
A.反应Ⅱ的热化学方程式为:
B.反应Ⅰ既有极性键的断裂与形成,又有非极性键的断裂与形成
C.选择优良的催化剂可以降低反应的活化能,减少过程中的能耗和反应的焓变
D.总反应的速率取决于反应Ⅰ
【答案】D
【分析】A.根据反应Ⅱ反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,进行分析;
B.根据反应Ⅰ无极性键的形成,无非极性键的断裂,进行分析;
C.根据催化剂不能改变反应的焓变进行分析;
D.根据反应Ⅰ活化能比反应Ⅱ高进行分析。
【解答】解:A.反应Ⅱ反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,则反应Ⅱ的热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=﹣akJ/mol(a>0),故A错误;
B.反应Ⅰ存在H—H非极性键的形成,无非极性键的断裂,有C—H、O—H极性键的断裂,无极性键的形成,故B错误;
C.催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能,减少过程中的能耗,但催化剂不能改变反应的焓变,故C错误;
D.反应Ⅰ活化能比反应Ⅱ高,因此反应Ⅰ为慢反应,总反应的反应速率由慢反应决定,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查反应热和焓变等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
20.(2024秋 天津期末)CH4可用作烟气中的脱硝剂。200℃时,某恒容密闭容器中存在反应:CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)。其反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
=
A.从反应过程看,Fe2O3是催化剂
B.决定总反应速率的是反应Ⅱ
C.反应Ⅱ的化学方程式为:2Fe3O4+2NO2=3Fe2O3+N2
D.若反应是在恒温恒容密闭容器中进行,当容器内混合气体的密度恒定时反应达到平衡状态
【答案】A
【分析】A.催化剂在反应中先消耗,后生成;
B.决定总反应速率的是活化能大的步骤;
C.由图可知,Fe3O4与NO2反应生成Fe2O3和N2,根据得失电子守恒配平方程式;
D.可逆反应达到反应平衡时正逆反应速率相等且变化的物理量不再变化。
【解答】解:A.Fe2O3在反应Ⅰ中消耗,在反应Ⅱ中生成,则从反应过程看,Fe2O3为催化剂,故A正确;
B.由反应过程的能量变化图可知,反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的活化能大,活化能越大,反应越困难,故反应Ⅰ是决定总反应速率的步骤,故B错误;
C.反应Ⅱ的化学方程式为:8Fe3O4+2NO2=12Fe2O3+N2,故C错误;
D.若反应是在恒温恒容密闭容器中进行,气体总质量为定值,体积为定值,混合气体的密度也为定值,与反应进行的程度无关,不能作为平衡的标志,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查化学反应的过程,掌握催化剂的判断、决速步骤、平衡的标志等是关键,考查学生分析推理能力,试题难度中等。
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