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化學專題七化學反應(yīng)的熱效應(yīng)新高考、新教材適用目錄五年高考三年模擬考點1化學反應(yīng)中的能量變化考點2熱化學方程式的書寫蓋斯定律的應(yīng)用題型強化練/題型

反應(yīng)歷程圖像分析綜合拔高練五年高考考點1化學反應(yīng)中的能量變化1.(2024廣東,15,4分)對反應(yīng)S(g)

T(g)(I為中間產(chǎn)物),相同條件下:①加入催化劑,反應(yīng)達到平衡所需時間大幅縮短;②提高反應(yīng)溫度,c平(S)/c平(T)增大,c平(S)/c平(I)減小。基

于以上事實,可能的反應(yīng)歷程示意圖(—為無催化劑,

為有催化劑)為

(

)

A2.(2024安徽,10,3分)某溫度下,在密閉容器中充入一定量的X(g),發(fā)生下列反應(yīng):X(g)

Y(g)(ΔH1<0),Y(g)

Z(g)(ΔH2<0),測得各氣體濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。下列反應(yīng)進程示意圖符合題意的是

(

)

B3.(2023北京,13,3分)一種分解氯化銨實現(xiàn)產(chǎn)物分離的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下,其中b、d代

表MgO或Mg(OH)Cl中的一種。下列說法正確的是

(

)

A.a、c分別是HCl、NH3B.d既可以是MgO,也可以是Mg(OH)ClC.已知MgCl2為副產(chǎn)物,則通入水蒸氣可減少MgCl2的產(chǎn)生D.等壓條件下,反應(yīng)①、②的反應(yīng)熱之和,小于氯化銨直接分解的反應(yīng)熱C4.(2023廣東,15,4分)催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應(yīng)R(g)

P(g)。反應(yīng)歷程(如圖)中,M為中間產(chǎn)物。其他條件相同時,下列說法不正確的是

(

)A.使用Ⅰ和Ⅱ,反應(yīng)歷程都分4步進行CB.反應(yīng)達平衡時,升高溫度,R的濃度增大C.使用Ⅱ時,反應(yīng)體系更快達到平衡D.使用Ⅰ時,反應(yīng)過程中M所能達到的最高濃度更大5.(2023浙江6月選考,14,3分)一定條件下,1-苯基丙炔(

)可與HCl發(fā)生催化加成,反應(yīng)如下:

反應(yīng)過程中該炔烴及反應(yīng)產(chǎn)物的占比隨時間的變化如圖(已知:反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ為放熱反應(yīng)),下列說法不正確的是

(

)A.反應(yīng)焓變:反應(yīng)Ⅰ>反應(yīng)ⅡB.反應(yīng)活化能:反應(yīng)Ⅰ<反應(yīng)ⅡC.增加HCl濃度可增加平衡時產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物Ⅰ的比例D.選擇相對較短的反應(yīng)時間,及時分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物ⅠC6.(2023浙江1月選考,14,3分)標準狀態(tài)下,氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的相對能量與反應(yīng)歷程

示意圖如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相對能量為0],下列說法不正確的是

(

)CA.E6-E3=E5-E2B.可計算Cl—Cl鍵能為2(E2-E3)kJ·mol-1C.相同條件下,O3的平衡轉(zhuǎn)化率:歷程Ⅱ>歷程ⅠD.歷程Ⅰ、歷程Ⅱ中速率最快的一步反應(yīng)的熱化學方程式為:ClO(g)+O(g)

O2(g)+Cl(g)

ΔH=(E5-E4)kJ·mol-1

7.(2021山東,14,4分)18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解,部分反應(yīng)歷程

可表示為:

+OH-

+CH3O-能量變化如圖所示。已知

為快速平衡,下列說法正確的是

(

)BA.反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ為決速步B.反應(yīng)結(jié)束后,溶液中存在18OH-C.反應(yīng)結(jié)束后,溶液中存在C

OHD.反應(yīng)Ⅰ與反應(yīng)Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應(yīng)的焓變考點2熱化學方程式的書寫蓋斯定律的應(yīng)用8.(2023海南,7,2分)各相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表。下列熱化學方程式正確的是

(

)物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)ΔH/(kJ·mol-1)-1559.8-1411-285.8DA.C2H4(g)+3O2(g)

2CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1411kJ·mol-1B.C2H6(g)

C2H4(g)+H2(g)ΔH=-137kJ·mol-1C.H2O(l)

O2(g)+H2(g)ΔH=+285.8kJ·mol-1D.C2H6(g)+

O2(g)

2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1559.8kJ·mol-1

9.(2022重慶,13,3分)“千畦細浪舞晴空”,氮肥保障了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的豐收。為探究(NH4)2

SO4的離子鍵強弱,設(shè)計如圖所示的循環(huán)過程,可得ΔH4/(kJ·mol-1)為

(

)

A.+533B.+686C.+838D.+1143C10.(2021浙江1月選考,20,2分)已知共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表:共價鍵H—HH—O鍵能/(kJ·mol-1)436463熱化學方程式2H2(g)+O2(g)

2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1

則2O(g)

O2(g)的ΔH為

(

)A.428kJ·mol-1B.-428kJ·mol-1

C.498kJ·mol-1D.-498kJ·mol-1

D11.(2021北京,14,3分)丙烷經(jīng)催化脫氫可制丙烯:C3H8

C3H6+H2。600℃,將一定濃度的CO2與固定濃度的C3H8通過含催化劑的恒容反應(yīng)器,經(jīng)相同時間,流出的C3H6、CO

和H2濃度隨初始CO2濃度的變化關(guān)系如圖。

已知:①C3H8(g)+5O2(g)

3CO2(g)+4H2O(l)

ΔH=-2220kJ·mol-1②C3H6(g)+

O2(g)

3CO2(g)+3H2O(l)

ΔH=-2058kJ·mol-1③H2(g)+

O2(g)

H2O(l)

ΔH=-286kJ·mol-1下列說法不正確的是

(

)A.C3H8(g)

C3H6(g)+H2(g)ΔH=+124kJ·mol-1B.c(H2)和c(C3H6)變化差異的原因:CO2+H2

CO+H2OC.其他條件不變,投料比c(C3H8)/c(CO2)越大,C3H8轉(zhuǎn)化率越大D.若體系只有C3H6、CO、H2和H2O生成,則初始物質(zhì)濃度c0與流出物質(zhì)濃度c之間一C定存在:3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)12.(2023新課標,29,節(jié)選)氨是最重要的化學品之一,我國目前氨的生產(chǎn)能力位居世界

首位?；卮鹣铝袉栴}:(1)根據(jù)圖1數(shù)據(jù)計算反應(yīng)

N2(g)+

H2(g)

NH3(g)的ΔH=

-45

kJ·mol-1。

(2)研究表明,合成氨反應(yīng)在Fe催化劑上可能通過圖2機理進行(*表示催化劑表面吸附

位,

表示被吸附于催化劑表面的N2)。判斷上述反應(yīng)機理中,速率控制步驟(即速率最慢步驟)為

(ⅱ)

(填步驟前的標號),理由是

N2分子中

鍵能很高,解離為N原子所需能量最多

。

(3)合成氨催化劑前驅(qū)體(主要成分為Fe3O4)使用前經(jīng)H2還原,生成α-Fe包裹的Fe3O4。已

知α-Fe屬于立方晶系,晶胞參數(shù)a=287pm,密度為7.8g·cm-3。則α-Fe晶胞中含有Fe的原

子數(shù)為

(列出計算式,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。13.(2023廣東,17,14分)化學反應(yīng)常伴隨熱效應(yīng)。某些反應(yīng)(如中和反應(yīng))的熱量變化,其

數(shù)值Q可通過量熱裝置測量反應(yīng)前后體系溫度變化,用公式Q=cρV總·ΔT計算獲得。(1)鹽酸濃度的測定:移取20.00mL待測液,加入指示劑,用0.5000mol·L-1NaOH溶液滴

定至終點,消耗NaOH溶液22.00mL。①上述滴定操作用到的儀器有

AD

。

②該鹽酸濃度為

0.5500

mol·L-1。(2)熱量的測定:取上述NaOH溶液和鹽酸各50mL進行反應(yīng),測得反應(yīng)前后體系的溫度

值(℃)分別為T0、T1,則該過程放出的熱量為

418(T1-T0)

J(c和ρ分別取4.18

J·g-1·℃-1和1.0g·mL-1,忽略水以外各物質(zhì)吸收的熱量,下同)。(3)借鑒(2)的方法,甲同學測量放熱反應(yīng)Fe(s)+CuSO4(aq)

FeSO4(aq)+Cu(s)的焓變ΔH(忽略溫度對焓變的影響,下同)。實驗結(jié)果見下表。序號反應(yīng)試劑

體系溫度/℃

反應(yīng)前反應(yīng)后ⅰ0.20mol·L-1CuSO4

溶液100mL1.20gFe粉abⅱ0.56gFe粉ac①溫度:b

>

c(填“>”“<”或“=”)。②ΔH=

-20.9(b-a)kJ·mol-1[或-41.8(c-a)kJ·mol-1]

(選擇表中一組數(shù)據(jù)計

算)。結(jié)果表明,該方法可行。(4)乙同學也借鑒(2)的方法,測量反應(yīng)A:Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)

3FeSO4(aq)的焓變。查閱資料配制Fe2(SO4)3溶液時需加入酸。加酸的目的是

抑制Fe3+的水解

。提出猜想Fe粉與Fe2(SO4)3溶液混合,在反應(yīng)A進行的過程中,可能存在Fe粉和酸的反

應(yīng)。驗證猜想用pH試紙測得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1;向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉,溶液顏色變淺的同時有氣泡冒出,說明存在反應(yīng)A和

Fe+2H+

Fe2++H2↑

(用離子方程式表示)。實驗小結(jié)猜想成立,不能直接測反應(yīng)A的焓變。教師指導鑒于以上問題,特別是氣體生成帶來的干擾,需要設(shè)計出實驗過程中無氣

體生成的實驗方案。優(yōu)化設(shè)計乙同學根據(jù)相關(guān)原理,重新設(shè)計了優(yōu)化的實驗方案,獲得了反應(yīng)A的焓變。

該方案為

將一定量的Cu粉加入一定濃度的Fe2(SO4)3溶液中反應(yīng),測量反應(yīng)

的熱量變化,計算得到反應(yīng)Cu(s)+Fe2(SO4)3(aq)

CuSO4(aq)+2FeSO4(aq)的焓變ΔH1;

根據(jù)(3)中實驗計算得到反應(yīng)Fe(s)+CuSO4(aq)

FeSO4(aq)+Cu(s)的焓變ΔH2;根據(jù)蓋斯定律計算得到反應(yīng)Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)

3FeSO4(aq)的焓變?yōu)棣1+ΔH2

。(5)化學能可轉(zhuǎn)化為熱能,寫出其在生產(chǎn)或生活中的一種應(yīng)用

燃料燃燒、鋁

熱反應(yīng)焊接鐵軌等

。三年模擬題型反應(yīng)歷程圖像分析1.(2024甘肅蘭州一模,11)乙烯在酸催化下水合制乙醇的反應(yīng)機理、能量與反應(yīng)進程

的關(guān)系如下圖所示。下列敘述正確的是

(

)A.第①、②、③步反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B.第①步反應(yīng)只斷裂了化學鍵C.總反應(yīng)速率由第①步反應(yīng)決定D.中間體CH3CH2

H2比CH3

H2更穩(wěn)定C2.(2024湖南懷化二模,9)一種利用H2和O2直接合成H2O2的反應(yīng)歷程如下圖所示(NA為阿

伏加德羅常數(shù)的值)。下列說法中錯誤的是(

)A.總反應(yīng)的原子利用率理論上可達100%DB.步驟2中,若1molO2完全反應(yīng),則理論上轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2NAC.

降低了反應(yīng)的活化能,加快了反應(yīng)速率D.

和

中Pd的化合價不相同3.(2024山東德州三模,11)在濃硫酸作用下,苯與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)歷程如圖所

示。下列說法錯誤的是

(

)A.生成中間體時碳的雜化方式未發(fā)生改變AB.生成中間體的反應(yīng)為決速步驟C.產(chǎn)物1為加成反應(yīng)的產(chǎn)物D.動力學和熱力學優(yōu)勢產(chǎn)物均為產(chǎn)物24.(2024江西贛州一模,11)在催化劑CuMn2O4表面進行的NH3選擇性催化還原NO的反

應(yīng)機理如下圖所示(NH3吸附在催化劑表面可表示為*NH3,Ea表示活化能)。

下列有關(guān)說法正確的是

(

)A.溫度越高,反應(yīng)速率越快B.NH3比NO更易被催化劑CuMn2O4吸附C.反應(yīng)過程中有非極性鍵的斷裂與極性鍵的形成D.決定總反應(yīng)速率的基元反應(yīng)可表示為*NH3

*NH2+HD1.(2024湖北武漢4月調(diào)研,8)晶格能是反映離子晶體穩(wěn)定性的物理量,其定義為氣態(tài)離

子形成1mol離子晶體釋放的能量。TlF(s)生成TlF3(s)的Born-Haber循環(huán)如下圖所示。

下列說法錯誤的是

(

)A.離子晶體穩(wěn)定性:TlF<TlF3B.Tl的第三電離能為4849kJ·mol-1C.斷裂1molF—F鍵消耗158kJ的能量D.TlF(s)+F2(g)

TlF3(s)

ΔH=-297kJ·mol-1

B2.(2024江西九江十校第二次聯(lián)考,14)已知反應(yīng)2N2O(g)

2N2(g)+O2(g)的勢能曲線示意圖如下(…表示吸附作用,A表示催化劑,TS表示過渡態(tài))。

下列有關(guān)說法正確的是

(

)A.過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成B.若在任意溫度下均能自發(fā)進行,則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.該反應(yīng)中只有兩種物質(zhì)能夠吸附N2O分子D.過程Ⅲ中最大勢能能壘為37.49kcal·mol-1

A3.(2024福建廈門二模,10)CH4干法重整中鎳基催化劑活性會因積炭反應(yīng)而降低,同時

存在的消炭反應(yīng)則使積炭量減少,其中涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)如表。催化劑表面發(fā)生的不同

積炭反應(yīng)在不同溫度下的質(zhì)量增量如圖。下列說法錯誤的是

(

)D基元反應(yīng)RhNi

Rh6Ni

Ea正/Kj·mol-1Ea逆/kJ·mol-1Ea正/kJ·mol-1Ea逆/kJ·mol-1積炭:C*+C*

65.5136.8103.1109.8消炭:C*+O*

CO*

139.7326.6117.551.0吸附在催化劑表面上的物種用*標注A.一氧化碳歧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.甲烷裂解是鎳基催化劑表面積碳的主要來源C.C*+C*

的焓變?yōu)?71.3kJ·mol-1D.由上表判斷,催化劑Rh6Ni劣于RhNi4.(2024陜西西安一模,11)丙烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)的機理及反應(yīng)體系中的能量變化如

圖所示,下列說法錯誤的是

(

)

D

A.反應(yīng)2放出熱量更多B.相同條件下反應(yīng)2的速率比反應(yīng)1大C.對于反應(yīng)1和反應(yīng)2,第Ⅰ步都是反應(yīng)的決速步驟D.曲線a表示的是反應(yīng)2的能量變化圖5.(2024福建福州4月末質(zhì)檢,7)實驗室以苯甲醛為原料合成苯甲酸苯甲酯的反應(yīng)機理

如圖(已知RO-極易結(jié)合H+轉(zhuǎn)化為ROH)。下列說法正確的是

(

)A.該反應(yīng)的催化劑為苯甲醇,能降低反應(yīng)的焓變DB.久置的苯甲醛中含有少量苯甲酸,