上海高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-54化学反应的热效应（1）

这是一份上海高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-54化学反应的热效应（1），共29页。试卷主要包含了单选题，原理综合题，元素或物质推断题，填空题等内容，欢迎下载使用。
上海高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-54化学反应的热效应（1）

一、单选题
1．（2022·上海浦东新·统考模拟预测）反应过程Ⅰ、Ⅱ都能将反应物(M)转化为产物(N)。其能量与反应进程的关系如下：

下列有关说法正确的是
A．进程Ⅰ是吸热反应 B．X是催化剂
C．M·X比N·X稳定 D．反应热：Ⅰ>Ⅱ
2．（2022·上海·模拟预测）反应A+B→C(放热反应)分两步进行：①A+B→X(吸热反应)，②X→C(放热反应)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是
A． B．
C． D．
3．（2022·上海奉贤·一模）亚硝酰氯(NOCl)在有机合成中有重要应用。2NO(g)+Cl2(g)→2NOCl(g)的反应历程如图。下列说法错误的是

A．相对于曲线Ⅱ，曲线Ⅰ表示加入催化剂
B．催化剂能提高反应物的相对能量
C．反应物总能量高于生成物的总能量
D．2NO(g)+Cl2(g)→2NOCl(g)+77.1kJ
4．（2022·上海金山·统考一模）下列有热量放出的过程是
A．浓硫酸稀释 B．冰融化
C．石灰石高温分解 D．断开中的H-H键
5．（2022·上海闵行·统考一模）由和反应生成和的能量变化如图所示。下列说法正确的是

A．反应消耗吸热
B．反应物的总键能小于生成物的总键能
C．加入催化剂，可以减少反应热，加快反应速率
D．相同条件下，反应物、生成物和过渡态中的物质，过渡态中的物质最稳定
6．（2022·上海长宁·统考一模）已知。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1mol与1mol，下列说法正确的是
A．充分反应后，放出热量为akJ
B．若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡
D．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1：2
7．（2022·上海·统考一模）化学反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是

A．该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的
B．气态氢原子的能量低于氢气的能量
C．与形成时释放能量
D．该反应的热化学反应方程式：
8．（2022·上海松江·统考一模）一定条件下合成乙烯：。已知其它条件不变时，温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法一定正确的是

A．平衡常数 B．反应速率：
C．所含总能量： D．经过相同时间后得到乙烯的量：X＞Y
9．（2022·上海崇明·统考二模）有关反应热效应的说法正确的是
A．大多数分解反应都是吸热反应 B．氧化还原反应都属于放热反应
C．有催化剂参与的反应是放热反应 D．有化学键断裂的反应是吸热反应
10．（2022·上海徐汇·统考三模）ICl与发生的总反应为。该反应分两步完成，第一步：。下列说法正确的是
A．为总反应的氧化产物
B．ICl水解产物是HI和HClO
C．已知键能：H-H>I-I，可推知键能：1-Cl>H-Cl
D．第二步反应为
11．（2022·上海崇明·统考二模）研究表明I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，3SO2(g)+2H2O(l)→2H2SO4(aq)+S(s)，该过程一般通过如下步骤来实现：
①SO2(g)+4I-(aq)+4H+(aq)→S(s)+2I2(g)+2H2O(l)+Q1(Q10)
上述反应过程中能量变化不可能是下列示意图中的
A． B．
C． D．
12．（2022·上海普陀·统考二模）肼(H2N-NH2)燃烧涉及的共价键的键能与热化学方程式信息见下表：
共价键
N-H
N-N
O=O
O-H
键能/(kJ·mol-1)
391
161
498
463
热化学方程式
N2H4(g)＋O2(g)→N2(g)＋2H2O(g)＋570kJ
则2N(g)→N2(g)＋Q，Q为
A．1882kJ B．941kJ C．483kJ D．241.5kJ
13．（2022·上海松江·统考二模）将溶质物质的量相同的酸溶液与碱溶液相混合，a：盐酸和氢氧化钠，b：醋酸和氢氧化钠，c：醋酸和氨水。其所放出热量比较，正确的是
A．a＞b＞c B．c＞b＞a C．b＞c＞a D．a=b=c
14．（2022·上海崇明·统考二模）有关反应热效应的说法正确的是
A．常温下自发进行的反应也可以是吸热反应
B．氧化还原反应都属于放热反应
C．有催化剂参与的反应是放热反应
D．有化学键断裂的反应是吸热反应
15．（2022·上海奉贤·统考二模）在25℃、下，氢气燃烧生成气态水的能量变化如下图所示，已知：2H2(g) + O2(g)→2H2O(g)　，下列有关说法正确的是

A．O—H键的键能为930kJ·mol-1
B．a= 249
C．物质所具有的总能量大小关系为：甲>乙>丙
D．1molH2O(l)分解为2molH与1molO时吸收930kJ热量
16．（2022·上海崇明·统考二模）二氧化碳是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是
A．雷电作用下降雨 B．风力发电
C．化石燃料的燃烧 D．碳酸盐的沉积
17．（2022·上海黄浦·统考二模）中科院科学家发现，在水滑石表面可发生：。关于该过程的说法正确的是
A．属于固氮过程 B．化学能一部分转化成了热能
C．反应物的总能量高于生成物的总能量 D．证明氮的非金属性大于氧
18．（2022·上海黄浦·统考二模）下列过程吸收热量的是
A．大理石受热分解 B．食物腐败 C．铝热反应 D．浓硫酸稀释
19．（2022·上海·统考模拟预测）N2(g)与H2(g)化合生成NH3(g)的能量变化如图，下列说法正确的是

A．N2与H2的键能数值总和为1080
B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)＋46 kJ
C．1 mol H2(g)的能量比2 mol H(g)的能量低
D．若使用催化剂会改变反应的热效应
20．（2022·上海金山·统考二模）由X、Y转化为M的反应历程如图所示，下列说法错误的是

A．①→②的总过程放热
B．M是CH3COOH
C．反应过程中形成C-H键
D．反应X＋Y→M的原子利用率为100%
21．（2022·上海·统考二模）如图装置进行实验，向小试管中加入稀盐酸。观察到U形管内两边红墨水液面逐渐变为左低右高，与此现象有关的推论是

A．反应物总能量低于生成物
B．发生了析氢腐蚀，产生较多气体
C．生成物中化学键形成会放出能量
D．锥形瓶内气体分子间平均距离变大
22．（2022·上海青浦·统考二模）下列变化一定为放热反应的是
A．碳酸钙分解 B．水蒸气液化 C．双氧水分解 D．氯化铵溶于水
23．（2022·上海·统考三模）已知在25℃、下，分解生成和需能量。反应过程中能量变化如下图所示，下列说法正确的是

A．甲为气态水，乙液态水
B．丙→丁的变化都属于吸热反应
C．甲乙丙中物质所具有的总能量大小关系为：丙＞丁＞乙＞甲
D．由甲→丁的热化学方程式为：

二、原理综合题
24．（2022·上海金山·统考一模）丙烯()是石油化工的基础有机原料之一，主要用于生产聚丙烯、二氯丙烷、异丙醇等。制备方法如下：
方法一  丙烷氧化脱氢法制备丙烯：(正反应放热)
在催化剂的作用下、相同的反应时间，的转化率和的产率随温度变化关系如图。

完成下列填空：
(1)的转化率随温度升高而上升的原因是_______，写出一条提高产率的措施。_______
方法二  丙烷脱氢制备丙烯：。
(2)已知：；
用含a、b的代数式表示Q=_______。
(3)某温度下，在一恒容容器中充入，发生脱氢制丙烯反应，起始压强为10kPa，平衡时总压强为14kPa，的平衡转化率为_______。该反应的平衡常数_______kPa(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)
(4)将一定浓度的与固定浓度的通过含催化剂的恒容反应器发生脱氢反应：，经相同时间，流出的、和随初始的变化关系如图。结合化学方程式解释和变化差异的原因。_______

(5)一定条件下，与HCl发生反应有①、②两种可能，反应进程中的能量变化如图。保持其他条件不变，若要提高产物中能量的比例，可采用的措施是_______。

a.适当提高反应温度    b.改变催化剂
c.适当降低反应温度    d.改变反应物浓度
25．（2022·上海长宁·统考一模）硫及其化合物在生产、生活中有广泛应用。
(1)硫原子最外层有______种不同运动状态的电子，其中能量最高的电子所占电子亚层符号为______。
(2)硫与同主族的氧元素相比，两者各自形成气态氢化物稳定性______（选填“>”、“ >
(3) 同素异形体 正交硫 S+O2=SO2(g) =-296
(4) 溶液 酸 ②>④>③>①
(5)加入Ba(NO3)2溶液至不再产生白色沉淀时，取上层清液，向其中加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明混合溶液中含有Cl-

【详解】（1）硫原子最外层有6个电子，每个电子的运动状态都不同，故硫原子最外层有6种不同运动状态的电子；S的价电子排布式为3s23p4，其中能量最高的电子所占电子亚层符号为3p；
（2）非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性：O>S，故气态氢化物稳定性：H2O>H2S；O原子半径小于S原子半径，且O元素的电负性大于S元素，故H-O键长较短，键能H-O>H-S；
（3）正交硫和单斜硫是硫常见的两种单质，两者互为同素异形体；根据已知(正交)=(单斜)-2.64kJ，可知(正交)能量低与(单斜)，能量越低越稳定，故正交硫与单斜硫相比，相对比较稳定的是正交硫；通常状况下4g硫粉完全燃烧放出37kJ的热量，则1mol硫粉(32g)放出的热量为37×8=296，则该反应的热化学方程式为S+O2=SO2(g) =-296；
（4）同温同浓度的、、三种溶液中，溶液中NH促进SO的水解，导致SO浓度变小，溶液中HSO只有部分电离出SO，因此溶液中最大；溶液中HSO既电离也水解，分别为HSO+H2OH2SO3、HSOH++SO，因为溶液中，说明SO以电离为主，溶液显酸性；等物质的量浓度的下列四种溶液：①②③④，其中②溶液中NH和CO都促进水的电离，④溶液中HCO水解为主，促进水的电离，③溶液中HSO以电离为主使溶液显酸性，抑制水的电离，①属于强碱，在溶液中全部电离，抑制水电离，因此溶液中水的电离程度由大到小排列顺序为②>④>③>①；
（5）和NaCl混合溶液中检验，需要先用Ba2+除去SO，然后再用AgNO3溶液检验Cl-，故检验方法为：加入Ba(NO3)2溶液至不再产生白色沉淀时，取上层清液，向其中加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明混合溶液中含有Cl-。
26．(1)C(s)    
(2)多
(3)
(4) 乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量

【分析】这题主要考热化学方程式及盖斯定律的运用，将煤转化为水煤气再燃烧和直接燃烧煤根据盖斯定律可知，放出的热量其实相同，熟练掌握盖斯定律和热化学方程式的书写即可解答这题。
【详解】（1）将反应①-反应②-反应③得到C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式，   ΔH=+131.5kJ/mol
（2）由反应②③可知，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和为525kJ，1molC(s)完全燃烧放出的热量为393.5kJ，故1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和多于1molC(s)完全燃烧放出的热量。
（3）由图中可知，C(s)+H2O(g)+O2(g)→CO2(g)+H2O(g)，焓变为ΔH1，此为一步反应，如果C(s)+H2O(g)+O2(g)→CO(g)+O2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g)+O2(g)→CO2(g)+H2O(g)，焓变分别为ΔH2、ΔH3、ΔH4，此为三步反应，但是最终反应物和产物及其状态与之前的一步反应相同，根据盖斯定律可得ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4
（4）煤直接燃烧产生二氧化碳，C(s)+O2 (g)=CO2 (g)，将煤转化成水煤气，生成的一氧化碳和氢气再燃烧生成水和二氧化碳，H2(g)+O2(g)=H2O(g)；CO(g)+O2(g)=CO2(g)，观察以上几个方程可知，将煤转化成水煤气最终的反应物和产物及其状态与直接燃烧煤相同，故乙同学的观点正确。甲同学忽略了煤转化成水煤气需要吸收热量。
27．(1) ＞ ac
(2) 否 T1之前反应①②未达平衡，温度升高，反应加速正向移动，SO2转化率增大，T1之后反应①②均达平衡，反应①②均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，SO2转化率减小
(3) 0.125 mol·L－1·h－1 增加n(CH4)或减压（合理即可）
(4) 1∶1 减小

【分析】可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等且保持不变，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些物理量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明到达平衡，以此来解析；
【详解】（1）①2SO2(g)+CH4(g)⇌S8(g)+CO2(g)+2H2O(g)+Q1(Q1＞0) ②2SO2(g)+CH4(g) ⇌S2(g)+CO2(g)+2H2O(g)+Q2(Q2＞0)由①-②，可得S8(g)+ Q1=S2(g)+Q2，可得S8(g) =S2(g)+Q2-Q1，由S8在300℃左右会分解成S2，过程中吸收热量，可知Q2-Q1Q2；
A．CO2物质的量浓度不变，说明反应已达到平衡状态，A符合题意；
B．反应均为气体的反应，气体总质量反应前后质量守恒，保持不变，恒容容器体积不发生改变，则整个反应混合气体密度为p= ，达到化学平衡前后，混合气体的密度都不变，不能说明化学反应已达到平衡，B不符合题意；
C．随着反应进行，气体分子数增加，气体压强增大，当容器内压强不再变化时，可以说明化学反应已达到平衡，C符合题意；
D．反应起始量SO2与CH4的物质的量为2：1，反应过程中SO2与CH4的反应物质的量之比始终为2：1，不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意；
故选AC。
（2）反应①和反应②均为放热反应，温度升高，a点的转化率还未达到SO2的平衡转化率；
T1之前反应①②未达平衡，温度升高，反应加速正向移动，SO2转化率增大，T1之后反应①②均达平衡，反应①②均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，SO2转化率减小；
（3）120min=2h，根据图中信息，可知v(CH4)== =0.125 mol·L－1·h－1，根据影响平衡移动的因素，可知可以适当的增加n(CH4)或减小压强；
（4）由图象可知，pH=7时，纵坐标为0.5，故n (SO) ：n (HSO) =1：1；随着氧化反应进行2 HSO+O2=2H++2SO溶液中H+的浓度逐渐增大，所以溶液中的pH逐渐减小；
28．(1)
(2)
(3) p1＞p2＞p3 T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响 a

【详解】（1）对于反应I．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+49.5 kJ，反应物是CO2(g)+3H2(g)，生成物是CH3OH(g)+H2O(g)，该反应发生会放出热量49.5 kJ，因此用图示表示物质变化与能量变化为；
（2）对于反应II．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+90.4 kJ，在反应中C元素化合价由反应前CO中的+2价变为反应后CH3OH(g)中的-2价，化合价降低4价，得到4个电子，H元素化合价由反应前H2中的0价反应反应后CH3OH(g)中的+1价，化合价升高1×4=4价，用单线桥法表示电子转移为；
（3）①一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生反应I．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+49.5 kJ
II．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+90.4 kJ
III．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)-40.9kJ，
达到平衡时，容器中CH3OH(g)为a mol，CO为b mol，由题给三个反应可知：平衡时H2O(g)的浓度等于CH3OH(g)、CO(g)的浓度的和，则c(H2O)=；
②反应I为放热反应，故低温阶段，温度越高，CO2的平衡转化率越低，而反应III为吸热反应，温度较高时，主要发生反应III，则温度越高，CO2的平衡转化率越高，即图乙的纵坐标表示的是CO2的平衡转化率。反应I为气体分子数减少的反应，反应III为气体分子数不变的反应，因此压强越大，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，CO2的平衡转化率提高，故压强由大到小的顺序是：p1＞p2＞p3；
反应III为吸热反应，温度较高时，主要发生反应III，且反应III的反应前后气体分子数相等，故CO2的平衡转化率几乎不再受压强影响；
③由上述分析知：图甲、图乙的纵坐标分别表示CH3OH的平衡产率、CO2的平衡转化率，且压强p1＞p2＞p3，分析图象可知：为同时提高CH3OH的平衡产率和CO2平衡转化率，应选择的反应条件为低温、高压，a选项符合题意，故合理选项是a。
29．(1)
(2) 或
(3)2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
(4)
(5)CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑
(6) 和

【分析】II．X既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应，都生成气体，应为弱酸铵盐，则C为NH3，气体A能与过氧化钠反应，故A为CO2，则A应为碳酸铵或碳酸氢铵，B为H2O，结合转化关系可知，D为O2，E为NO，F为NO2，G为HNO3，结合物质的性质进行解答。
【详解】（1）由反应热与键能的关系可得，1076+2436-3413-343-465=-99；依据盖斯定律知，反应③=反应②-反应①，则=-58-(-99)=+41，故答案为：-99；+41；
（2）由分析可知，为NH4HCO3或(NH4)2CO3，F为NO2，故答案为：NH4HCO3或(NH4)2CO3；F为NO2；
（3）为CO2和Na2O2的反应，反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，故答案为：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2；
（4）由分析可知，C为NH3，实验室用加热氯化铵和氢氧化钙混合物制备氨气，反应的化学方程式为，故答案为：；
（5）在土壤中尿素发生水解，生成两种气体，由元素守恒可判断生成的产物为NH3和CO2，水解的化学方程式是CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑，故答案为：CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑；
（6）当生成CO2气体时，发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；
①假设二氧化碳与NaOH反应后溶液中只有Na2CO3，开始发生反应Na2CO3+HCl=NaCl+ NaHCO3，而后发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，前后两阶段消耗盐酸的体积相等，而实际前后两阶段消耗盐酸体积分别为25mL、50mL，前阶段消耗盐酸小于后阶段，故溶质是NaHCO3、Na2CO3，由反应Na2CO3+HCl=NaCl+ NaHCO3可知，n(Na2CO3)=n(HCl)=0.025L0.1mol/L=0.0025mol，生成的NaHCO3为0.0025mol，由反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，可以知道总的NaHCO3为0.05L0.1mol/L=0.05mol，故原溶液中NaHCO3为0.05mol-0.0025mol=0.0025mol，其物质的量之比是：，故答案为：和；；
②加入75mL盐酸时，溶液中的溶质恰好完全反应，此时溶液为氯化钠溶液，根据Na、Cl守恒可知10mL溶液中n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075L0.1mol/L=0.0075mol，故原溶液的物质的量浓度是==0.75；甲中生成CO2气体至最大，消耗盐酸为25mL，若二氧化碳与NaOH反应后溶液中不含NaHCO3，由Na2CO3+HCl=NaCl+ NaHCO3可知，将CO 转化为HCO 应消耗盐酸为25mL，而图像中开始生成CO2气体时消耗盐酸体积为50mL，说明该阶段还发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O，溶液中溶质为NaOH、Na2CO3，中和NaOH消耗盐酸的体积为50mL-25mL=25mL，n(Na2CO3)=n(HCl)=0.025L0.1mol/L=0.0025mol，根据方程式Na2CO3+ CO2+H2O=2NaHCO3、NaOH+CO2=NaHCO3，溶液最多还能吸收CO2的物质的量为0.0025mol+0.0025mol=0.005mol，在标准状况下的体积为0.005mol22.4L/mol=0.112L=112mL，故答案为：；。
30．(1)N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  
(2) 2NaOH +Al2O3=2NaAlO2 + H2O B 冰晶石
(3) Na2CO3 11.2
(4)Al3+水解呈酸性，碳酸氢钠水解呈碱性，相互反应，相互促进水解平衡正向移动，从而降低Al3+浓度

【解析】(1)
1g N2H4(g)燃烧生成N2(g)和H2O(g)，放出热量16.7kJ，1mol N2H4(g)燃烧生成N2(g)和H2O(g)，放出热量32×16.7kJ=534.4kJ，该反应的热化学方程式为：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ；
(2)
铝表面会形成致密的氧化膜Al2O3，故碱腐蚀过程中一个主要反应的化学方程式为：2NaOH +Al2O3=2NaAlO2 + H2O；工业上制铝，采用电解熔融氧化铝的方法，故选B；根据工业制铝反应：，需添加冰晶石以降低氧化铝的熔融温度减少能量损耗；
(3)
根据反应物化合价变化，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，氧化产物为O2，还原产物为Na2CO3；2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ~2e-，转移电子与氧气之比为2：1，故转移1mol电子时，生成标准状况下O2的体积为；
(4)
Al3+水解使溶液呈酸性，碳酸氢钠水解使溶液呈碱性，两者发生双水解反应，相互促进水解平衡正向移动，从而降低Al3+浓度。