重庆市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-14化学反应的热效应（2）

重庆市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-14化学反应的热效应（2）

一、单选题

1．（2022·重庆·模拟预测）我国科学家合成了Y、单原子催化剂，用于电化学催化氢气还原氮气的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。下列说法中错误的是

A．相同条件下，比催化剂更利于吸附氮气

B．实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒可提高氨气的平衡转化率

C．使用单原子催化剂，反应的快慢由生成的速率决定

D．工业合成氨与电化学催化还原氮气均涉及到共价键的断裂与形成

2．（2022·重庆·统考模拟预测）研究CO还原NOx对环境的治理有重要意义，相关的主要化学反应有：

Ⅰ.NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)    ΔH1

Ⅱ.2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)    ΔH2<0

已知：1mol下列物质分解为气态基态原子吸收的能量分别为

下列描述正确的是

A．ΔH1=+227kJ·mol-1

B．若在绝热恒容密闭容器中只进行反应Ⅰ，压强不变时能说明反应Ⅰ达到了平衡

C．恒温条件下，增大CO的浓度能使反应Ⅱ正向移动，且提高了CO的平衡转化率

D．上述两个反应达到平衡后，再升高温度，逆反应速率均一直增大直至达到新的平衡

3．（2021·重庆·统考一模）定量实验是学习化学的重要途径。下列所示装置或操作能达到实验目的的是

A．A B．B C．C D．D

4．（2021·重庆·统考一模）CO与在铁催化剂表面进行如下两步反应：

第一步：(慢)    

第二步：(快)

其相对能量与反应历程如下图所示，下列说法错误的是

A．在整个反应历程中，有极性键的断裂和生成

B．总反应的反应速率由第一步反应决定

C．两步反应均为放热反应

D． FeO*和Fe *均为反应的催化剂

5．（2021·重庆·统考三模）硫是一种重要的非金属元素，正交硫(Orthogonal sulfur)是硫稳定存在的唯一形式，单斜硫是硫的同素异形体之一。下列说法不正确的是

已知：①S(正交，s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-296.83kJ•mol-1

②S(单斜，s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2=-297.16kJ•mol-1

③S(单斜，s)=S(正交，s)ΔH3

A．硫黄是一种黄色晶体，不溶于水

B．正交硫比单斜硫稳定

C．ΔH3=-0.66kJ•mol -1，

D．1mol S(单斜，s)和1mol O2(g)的总能量高于1mol SO2(g)的能量

6．（2021·重庆·统考二模）为了节能减排，提高资源的利用率，可以用和与反应合成乙醇。已知：

①

②

③液态水变为气态水的焓变为

则由和反应生成和的为

A． B． C． D．

7．（2021·重庆·统考模拟预测）已知(g)+H2(g)→CH3CH2CH3(g) △H=-157 kJ/mol。已知环丙烷(g)的燃烧热△H=-2092 kI/mol，丙烷(g)的燃烧热△H=-2220 kJ/mol，1 mol液态水蒸发为气态水的焓变为△H=+44 kJ/mol。则 2 mol氢气完全燃烧生成气态水的△H(kJ/mol)为

A．-658 B．-482 C．-329 D．-285

8．（2021·重庆·统考一模）已知转化为和分步进行：①，②，其反应过程能量变化如图所示，下列说法不正确的是

A．Ea1是反应①的活化能

B．的能量一定低于的能量

C．

D．反应②更容易发生，气体很难大量累积

二、原理综合题

9．（2021·重庆·统考一模）尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。

(1)已知：①  

②    

则氨气与二氧化碳气体合成固态尿素和气态水的热化学反应方程式为___________。

(2)一定条件下，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10mol和0.40mol，发生反应，60mnin开始达到平衡。反应中的物质的量随时间变化如下表所示：

①60min时，上述反应的平均反应速率___________。

②的平衡转化率为___________。

(3)一定条件下，恒容容器中，若原料气中的和的物质的量之比，发生反应，x与的平衡转化率()的关系如图所示：

①α随着x增大而增大的原因是___________。

②A点平衡时容器内总压强为kPa，则上述反应的平衡常数___________。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)

(4)以惰性电极电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液可制取氢气，装置如图所示。该装置阳极的电极反应方程式为___________，若两极共收集到气体22.4L(标准状况)，则消耗的尿素的质量为___________(忽略气体的溶解)。

10．（2021·重庆·统考一模）丙烯是三大合成材料的基本原料之一，可用于生产多种重要有机化工原料。由丙烷制丙烯的两种方法如下：

Ⅰ． 丙烷氧化脱氢法：

Ⅱ． 丙烷无氧脱氢法：

请回答下列问题：

(1)已知 ，由此计算_______。

(2)在催化剂作用下，氧化脱氢除生成外，还生成CO、等物质。的转化率和的产率随温度变化关系如图所示。

①图中的转化率随温度升高而上升的原因是_______。

②在550℃时，的选择性为_______。(保留1位小数)(的选择性)。

③的选择性：550℃_______575℃(填“大于”或“小于”)。

(3)某温度下，在刚性密闭容器中充入发生无氧脱氢制备丙烯。

①下列能说明该反应达到平衡状态的是_______。

a．

b．容器内气体的密度不再发生变化

c．容器内气体平均相对分子质量不再变化

d．容器内的压强不再发生变化

②若起始时容器内压强为，反应达平衡后总压为，则的平衡转化率为_______，该反应的压强平衡常数_______(保留1位小数)。

参考答案：

1．B

【详解】A．由图可知，使用Sc1/NC的反应活化能小于使用Y1/NC的反应活化能，说明Sc1/NC比Y1/NC更有利于吸附N2，A正确；

B．催化剂只能改变反应的途径，不影响平衡移动，实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒可加快反应速率，但氨气的平衡转化率不变，B错误；

C．由图可知，使用Sc1/NC单原子催化剂时，*N2与H结合生成*NNH的活化能最大，则历程中最大能垒的反应为：*N2+H→*NNH，C正确；

D．氮气和氢气合成氨和用于电化学催化氢气还原氮气的反应氨，都涉及氢氢键和氮氮键的和氮氢键的形成，D正确；

故选B。

2．B

【详解】A．焓变=反应物吸收能量-生成物释放能量，所以ΔH1=(1076kJ/mol-819kJ/mol)-(1490kJ/mol+632kJ/mol) =−227kJ·mol−1，A错误；

B．虽然该反应前后气体系数之和相等，但容器绝热，反应未平衡时，容器内温度会发生变化，温度的变化会引起压强的改变，所以当压强不变时说明反应达到平衡，B正确；

C．增大CO的浓度能使反应Ⅱ正向移动，但其转化率会降低，C错误；

D．两个反应焓变均小于0，为放热反应，再升高温度，平衡都会逆向移动，而逆反应速率均瞬间增大，之后逐渐减小至达到新的平衡，D错误；

综上所述答案为B。

3．A

【详解】A．盛装在酸式滴定管中的酸性高锰酸钾溶液能测定未知浓度的草酸钠的浓度，故A正确；

B．测定硫酸铜晶体中结晶水的含量应选用坩埚，不能选用蒸发皿，故B错误；

C．容量瓶是量器，不能用来溶解氢氧化钠固体，故C错误；

D．中和热的测定时需要用到环形玻璃搅拌棒，故D错误；

故选A。

4．D

【详解】A．反应物CO的极性键的断裂，生成物CO2有极性键的形成，故A正确；

B．根据反应历程图，第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，活化能越大，反应速率越慢，则总反应速率主要由第一步反应决定，故B正确；

C．根据反应历程图，可知两步反应的生成物的总能量均低于对应反应反应物的总能量，则两步反应均为放热反应，故C正确；

D．由两步反应原理可知，由FeO*在第一步生成，在第二步消耗，则FeO*是反应的中间产物，故D错误；

故选：D。

5．C

【详解】A．硫(俗称硫磺)是一种黄色晶体，质脆，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，A正确；

B．依据热化学方程式可知，正交硫燃烧放出的热量较少，说明正交硫能量低于单斜硫，所以正交硫稳定，B正确；

C．根据盖斯定律②-①得到热化学方程式：S(s，单斜)=S(s，正交)ΔH3=-0.33kJ•mol -1，C错误；

D．单斜硫与氧气反应生成二氧化硫的焓变小于零，为放热反应，所以1mol S(单斜，s)和1mol O2(g)的总能量高于1mol SO2(g)的能量，D正确；

综上所述答案为C。

6．A

【详解】得④;；得；

；故答案为：A

7．B

【详解】已知反应①为(g)+H2(g)→CH3CH2CH3(g) △H1=-157 kJ/mol。反应②：，反应③：，变化④，则按盖斯定律，反应①-反应②+反应③+变化④得到反应：,，则2 mol氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为：，B正确；

答案选B。

8．B

【详解】A．从图中可以看出，Ea1是活化分子所具有的平均能量与反应物分子平均能量的差值，所以Ea1是反应①的活化能，A正确；

B．从图中可以看出，的能量低于和的能量之和，但不能确定的能量一定低于的能量，B不正确；

C．由图中信息可以得出，Y(g)+2W(g)Z(g)+3W(g)  △H=+(Ea3-Ea4)kJ∙mol-1，所以Y(g)Z(g)+W(g)  △H=(Ea3-Ea4)kJ∙mol-1，C正确；

D．从图中可以看出，反应②的活化能比反应①小，所以反应②更容易发生，反应①生成的Y(g)很容易发生转化，所以气体Y很难大量累积，D正确；

故选B。

9．(1)  

(2)          30%

(3)     如果不变，x越大，则越大，平衡正向移动CO2平衡转化率增大     或

(4)          15g

【详解】（1）已知：①  

②    

根据盖斯定律，将①+②得到氨气与二氧化碳气体合成固态尿素和气态水的热化学反应方程式为  ；

（2）①根据表中数据可知，60min时，上述反应的平均反应速率=；

②平衡时的物质的量减少0.10mol-0.04mol=0.06mol，根据反应可知应该减少0.12mol，故的平衡转化率为；

（3）①如果不变，原料气中的和的物质的量之比x越大即越大，则越大，平衡正向移动CO2平衡转化率α增大；

②A点平衡时容器内总压强为kPa，，α=0.50，设和的物质的量分别为3.0mol和1.0mol,根据三段式有：

则上述反应的平衡常数=；

（4）阳极失电子，根据氮元素化合价变化可知，阳极上CO(NH2)2在碱性条件下，生成碳酸根离子、氮气和水，反应式为；

若两极共收集到气体22.4L(标准状况)，产生的气体分别为氮气和氢气，根据电子转移数目可知产生气体的物质的量之比为1：3,则两极共收集到气体22.4L(标准状况)时，产生氮气0.25mol，则消耗的尿素的物质的量为0.25mol，质量为0.25mol60g/mol=15g。

10．     -118     温度升高，反应速率加快          大于     cd          2.7

【详解】(1) 根据盖斯定律，把 和 相加，即得 =+124kJ·mol-1-242kJ·mol-1=-118 kJ·mol-1。

(2)①该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，C3H8的转化率应该降低，但实际上C3H8的转化率随温度的升高而增大，可能是升高温度，催化剂的活性增大，反应速率加快的缘故。

②由图可知，550℃时，C3H8的转化率为13%，C3H6的产率为8%，设参加反应的C3H8为100mol，则生成的C3H6为8mol，则C3H6的选择性为×100%=61.5%。

③550℃时，C3H6的选择性为61.5%，575℃时，C3H6的选择性为=51.5%，因此550℃时C3H6的选择性大于575℃时C3H6的选择性。

(3)①在反应中，

a．均表示正反应速率，无法确定正逆反应速率是否相等，无法判断是否达到平衡状态，故a不选；

b．反应物和生成物都是气体，容器内混合气的质量是不变的，而容器体积恒定，所以容器内气体密度是定值，当容器内气体的密度不再发生变化时，不能说明反应达到了平衡，故b不选；

c．反应物和生成物都是气体，容器内混合气的质量是不变的，反应前后气体的物质的量发生改变，所以容器内气体的平均相对分子质量在未平衡前是变化的，当容器内气体平均相对分子质量不再变化时，说明反应达到了平衡状态，故c选；

d．该反应前后气体系数之和不相等，所以平衡建立过程中，混合气的物质的量是变化的，在恒温恒容条件下，压强和气体的物质的量成正比，所以当容器内的压强不再发生变化时，反应达到了平衡状态，故d选；

故选cd。

②恒温恒容条件下，气体的物质的量和压强成正比，起始时容器内压强为，反应达平衡后总压为，则压强变化了4kPa，根据化学方程式可知，各物质变化的分压均为4kPa，所以平衡时C3H8、C3H6、H2的分压分别为6kPa、4kPa、4kPa。则C3H8的转化率为=40%，Kp==2.7kPa。