新疆高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-10化学反应的热效应

这是一份新疆高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-10化学反应的热效应，共38页。试卷主要包含了单选题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
新疆高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-10化学反应的热效应

一、单选题
1．（2022·新疆昌吉·统考一模）乙烯(CH2=CH2)催化加氢的机理如图甲所示，其中“”代表催化剂；其位能与反应进程关系如图乙所示。下列说法错误的是

A．①→②过程中，H2分子内H—H之间的共价键断裂
B．上述过程中，CH2=CH2内部碳原子间的双键变为单键
C．途径b使用了催化剂，使催化加氢反应的活化能由E2降为E1
D．CH2=CH2(g)+H2(g)⇌CH3CH3(g)，该反应的△H=(E3-E1)kJ·mol-1
2．（2021·新疆喀什·统考一模）已知：顺-2-丁烯()与反-2-丁烯()互为顺反异构体，其加成氢气制备丁烷的能量变化图如下。下列说法正确的是

A．稳定性：顺-2-丁烯>反-2-丁烯
B．
C．顺-2-丁烯转化为反-2-丁烯的过程属于物理变化
D．完全燃烧等质量和，前者放热多

二、原理综合题
3．（2023·新疆阿勒泰·统考三模）(我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成，关键的一步是利用化学催化剂将高浓度CO2还原成CH3OH：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
(1)已知相关键能数据如表所示，则上述反应的ΔH= kJ•mol-1。
化学键
H－H
H－O
C=O
C－O
C－H
键能/kJ•mol-1
436
464
803
326
414
(2)某温度下，向一定体积的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2，体系达到平衡时CO2的转化率为20%。反应的平衡常数Kx= (对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，Kx=，x为物质的量分数，计算结果用分数表示)。
(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成CH3OH(g)，除发生上述反应外(后续称为反应Ⅰ)，还发生反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ•mol-1。
①反应I、Ⅱ的lnK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。线 (填“a”或“b”)表示反应Ⅱ的lnK随的变化。升高温度，反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
  
②研究发现，在单原子Cu/ZrO2催化时，反应I的历程以及中间体HCOO*与CH3O*物质的量之比随时间变化如图所示：
  
第一步：CO2+H2→HCOO*+H*
第二步：HCOO*+2H2→CH3O*+H2O
第三步：CH3O*+H*→CH3OH
下列说法正确的是 (填标号)。
A．任何温度下，反应Ⅰ均可自发进行
B．升高温度时，3步反应速率均加快
C．用不同催化剂催化反应可以改变反应历程，提高平衡转化率
D．反应历程中，第二步反应的活化能最高，是反应的决速步骤
③反应I反应历程中某一步基元反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中直线a所示，已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能，k为速率常数，R、C为常数)。
  
i.该基元反应的活化能Ea= kJ•mol-1。
ii.直线 (填“b”或“c”)表示使用更高效的催化剂时，Rlnk与的关系。
④在密闭容器中，保持投料比不变，将CO2和H2按一定流速通过反应器，一段时间后，测得CO2转化率(α)和甲醇选择性[x(CH3OH)=×100%]随温度(T)变化关系如图所示。若233~250℃时催化剂的活性受温度影响不大，则236℃后图中曲线下降的原因是 ；若气体流速过大，CO2的转化率会降低，原因是 。
  
4．（2023·新疆阿勒泰·统考二模）二十大提出“坚持精准治污、科学治污、依法治污，持续深入打好蓝天碧水净土保卫战”。利用反应2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)，可有效减少汽车尾气污染物的排放。
(1)已知该反应的 ΔH=-620.9 kJ·mol-1，逆反应活化能为a kJ·mol-1，则其正反应活化能为 kJ·mol-1。
(2)在一定温度下，向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体，测得容器中压强随时间的变化关系如下表所示：
t/min
0
1
2
3
4
5
p/kPa
400
370
346
330
320
320
①反应的平衡常数Kp= (Kp为用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压 ×物质的量分数)。
②实验测得该反应的速率v正=k正·p2( CO )·p2( NO)，v逆=k逆·p(N2)·p2(CO2)，k正与k逆仅与温度有关。则平衡时k正 k逆 (填“>” “”“”“”“0，所以反应需要在高温下反应，常温下反应不能自发进行；工业生产水煤气的反应为吸热反应，通入空气和煤反应，释放热量使生产水煤气的反应能够持续进行，所以工业生产水煤气时需要首先加热煤层，并不断间歇式的通入空气和水蒸气。
11． 2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)   ΔH=-216kJ/mol BD 增大CO2的浓度 p1＞p2＞p3 33.3% 5.8×10-2 Fe17%Mn12% 降低了生成低碳烯烃反应的活化能，增大了生成CH4反应的活化能
【详解】(1) 根据盖斯定律:①×6- ②+③× 3得2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)
ΔH =(-285.8×6+1366.8+44×3)kJ/mol=-216kJ/mol，故答案为：2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)
ΔH =(-285.8×6+1366.8+44×3)kJ/mol=-216kJ/mol；
(2) ①A． 3v正(CH3OH)= v逆(H2)才能表明反应达到平衡状态，故A错误；
B．随着反应进行，c(CO2)减小，c(H2O)增大，说明在反应过程中是变量，当不再变化，表明反应达到平衡状态，故B正确；
C．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变,容器体积不变，则气体的密度始终不变，当气体的密度不再改变，不能表明反应已达到平衡状态，故C错误；
D．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变,该反应是气体物质的量减小的反应，随着反应进行，混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，表明反应已达到平衡状态，故D正确；
故答案为：BD；
②增大CO2浓度，浓度越大，反应速率越快,同时平衡正向移动，H2平衡转化率增大，故答案为：增大CO2浓度；
③该反应是气体体积减小的反应，压强越大,平衡正向移动，平衡状态CH3OH的体积分数越大，结合图中信息可知p1 > P2 > p3；温度为T2、气体总压强为p3的条件下，反应达到平衡时，CH3OH的体积分数为10%，设起始CO2和H2物质的量为1mol和3mol，CO2转化物质的量为xmol，

CH3OH的体积分数为10%=，则反应达到平衡的转化率为，a点和b点温度相同，则Kp(a)=Kp(b)，a点反应达到平衡时，3n(CO2)=n(H2)，则，，，故答案为：p1＞p2＞p3，33.3%，5.8×10-2；
(3)根据表中数据可知，Mn12%、Fe17%时，C2~C5+烯烃选择性最大，则当Fe的负载量和Mn的添加量为Mn12%、Fe17%时最有利于二氧化碳加氢合成低碳烯烃；向催化剂中再加入适量K助剂时，C2 ~ C5+烯烃的选择性明显提高，说明催化剂降低了生成低碳烯烃反应的活化能，而CH4的选择性明显降低，说明催化剂增大了生成CH4反应的活化能，故答案为： Mn12%、Fe17%；催化剂降低了生成低碳烯烃反应的活化能，增大了生成CH4反应的活化能。
12．(1)NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(g)    △H=-42.3kJ/mol
(2) 正 NO+5e-+6H+=NH+H2O
(3) ＜ 60%

【解析】（1）
NO2氧化SO2的化学方程式为NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(g)，反应的焓变△H=生成物标准生成焓总和一反应物标准生成焓总和=89.9kJ/mol+(﹣395.2kJ/mol)﹣(33.9kJ/mol)﹣(﹣296.9kJ/mol)=﹣42.3kJ/mol，热化学方程式为NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(g)△H=﹣42.3kJ/mol。
（2）
NO、SO2转化为(NH4)2SO4时，NO发生得电子的还原反应，SO2发生失电子的氧化反应，则电解池中通入SO2的电极为阳极、通入NO的电极为阴极，阳极与电源正极相接，阴极与电源负极相接，即a解接电源正极、b解电源负极，阴极上NO得电子生成NH，电极反应式为NO+5e-+6H+=NH+H2O。
（3）
①由图可知，随着温度的升高，NO的平衡转化率降低，即升温，平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，△H＜0。
②投料比n(NO)：n(Cl2)=2：1，可设n(Cl2)=amol，n(NO)=2amol，M点NO的平衡转化率为60%，列化学平衡三段式： ，M点时容器内Cl2的转化率为 ×100%=60%。
13．(1) －31.4 < < 是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，气体分子数增多，总压强增大，而T1