2024年高考化学二轮专项复习专题突破练八化学反应的热效应(B)(Word版附解析)
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这是一份2024年高考化学二轮专项复习专题突破练八化学反应的热效应(B)(Word版附解析),共6页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1.(2021河南平顶山模拟)HI分解反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.HI(g)分解为H2(g)和I2(g)的反应是吸热反应
B.断裂和形成的共价键类型相同
C.催化剂能降低反应的活化能
D.催化剂不改变反应的焓变和平衡常数
2.(2021福建宁德模拟)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH”“”“=”或“
(3)-93
(4)+226.7 kJ·ml-1
解析 (1)5 g液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量,则1 ml甲醇(即32 g甲醇)充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ×32 g5 g=726.4 kJ的热量,2 ml甲醇充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出726.4 kJ×2=1 452.8 kJ的热量,所以甲醇燃烧的热化学方程式为2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-1 452.8 kJ·ml-1。
(2)气态水转化为液态水要放出热量,由于放热反应的反应热为负值,则a>b。
(3)ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=945 kJ·ml-1+436 kJ·ml-1×3-391 kJ·ml-1×6=-93 kJ·ml-1=a kJ·ml-1,因此a=-93。
(4)已知:①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·ml-1,②2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·ml-1,③2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2 599 kJ·ml-1,根据盖斯定律,[①×4+②-③]÷2得到反应的热化学方程式为2C(s)+H2(g)C2H2(g) ΔH=[-393.5 kJ·ml-1×4-571.6 kJ·ml-1-(-2 599 kJ·ml-1)]÷2=+226.7 kJ·ml-1。
6.答案 (1)①-92 2N*+6H*2NH3*(或N*+3H*NH3*)
②4003p02
(2)①温度升高,催化剂活性增强,反应速率增大,所以反应物浓度快速减小 ②> Ⅳ ③< 40.5
解析 (1)①由图可知,合成氨反应为放热反应,反应的反应热ΔH=-(500-308-100) kJ·ml-1=-92 kJ·ml-1,则a=-92;反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应速率取决于最慢的一步,由图可知,2N*、6H*转为2NH3*时,反应的活化能最大,反应速率最慢,则对总反应速率影响较大的步骤的方程式为2N*+6H*2NH3*(或N*+3H*NH3*)。
②由化学方程式可知,氮气和氢气按照体积比1∶3充入密闭容器合成氨气时,容器中氮气和氢气的体积比恒定为1∶3,反应达到平衡状态时体系中氨气的体积分数为60%,则氮气的体积分数为(1-60%)×14=10%,氢气的体积分数为(1-60%)×34=30%,化学平衡常数Kp=(60%p0)210%p0×(30%p0)3=4003p02。
(2)①由图1可知,温度升高,反应物的消耗量增大,说明催化剂的活性增强,反应速率增大,则温度从Ta升至Tb的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是:温度升高后催化剂活性增强,反应速率增大,所以反应物浓度快速减小。
②反应的活化能越小,反应速率越大,反应物的消耗量越大,其浓度越小,产物的浓度越大。由图2可知,温度为T2时,氮气的浓度小于一氧化二氮的浓度,说明反应Ⅴ的反应速率小于反应Ⅵ,反应Ⅴ的活化能大于反应Ⅵ;温度为T3时,生成物二氧化碳的浓度最大,说明发生的主要反应为反应Ⅳ。
③T1时B点一氧化碳转化率为50%,由化学方程式可知,一氧化碳和一氧化氮的浓度均为(2 ml·L-1-2 ml·L-1×50%)=1 ml·L-1,氮气的浓度为2 ml·L-1×50%×12=0.5 ml·L-1,二氧化碳的浓度为2 ml·L-1×50%=1 ml·L-1,由v正=v逆可得,k正k逆=c(N2)c2(CO2)c2(NO)c2(CO)=0.5ml·L-1×(1 ml·L-1)2(1ml·L-1)2×(1 ml·L-1)2=0.5,A点一氧化碳转化率为25%,则由化学方程式可知,一氧化碳和一氧化氮的浓度均为(2 ml·L-1-2 ml·L-1×25%)=1.5 ml·L-1,氮气的浓度为2 ml·L-1×25%×12=0.25 ml·L-1,二氧化碳的浓度为2 ml·L-1×25%=0.5 ml·L-1,v正v逆=k正c2(NO)c2(CO)k逆c(N2)c2(CO2)=0.5×(1.5ml·L-1)2×(1.5 ml·L-1)20.25ml·L-1×(0.5 ml·L-1)2=40.5。化学键
H—H
N—H
N≡N
键能/(kJ·ml-1)
436
391
945
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