主题4　化学变化与规律 第2练　反应进程与能量变化AB（含解析）—2024高考化学考前天天练

这是一份主题4　化学变化与规律 第2练　反应进程与能量变化AB（含解析）—2024高考化学考前天天练，共17页。试卷主要包含了如图所示，3 kJ·ml-1等内容，欢迎下载使用。
真题快递＋天天练A组 满分：54分 限时：30分钟
天天练B组 满分：47分 限时：30分钟
eq \a\vs4\al(真) eq \a\vs4\al(题) eq \a\vs4\al(快) eq \a\vs4\al(递)
1.（3分）（2022·湖南改编）反应物(S)转化为产物（P或P·Z）的能量与反应进程的关系如下图所示。
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是( )
A. 进程Ⅰ是放热反应
B. 平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ
C. 生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ
D. 进程Ⅳ中，Z作催化剂
2.（3分）（2022·广东节选）Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)→Y(g)过程的焓变为______________________________________（列式表示）。
3.（3分）（2022·浙江节选）主要成分为H2S的工业废气的回收利用有重要意义。
根据文献，将H2S和CH4的混合气体导入石英管反应器热解（一边进料，另一边出料），发生如下反应：
Ⅰ. 2H2S(g)⥫⥬2H2(g)＋S2(g) ΔH1＝170 kJ· ml-1
Ⅱ. CH4(g)＋S2(g)⥫⥬CS2(g)＋2H2(g) ΔH2＝64 kJ· ml-1
总反应：
Ⅲ. 2H2S(g)＋CH4(g)⥫⥬CS2(g)＋4H2(g)
若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图。
4.（3分）（2022·北京节选）工业中可利用生产钛白的副产物FeSO4·7H2O和硫铁矿(FeS2)联合制备铁精粉(FexOy)和硫酸，实现能源及资源的有效利用。
FeSO4·7H2O加热脱水后生成FeSO4·H2O，再与FeS2在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。FeSO4·H2O分解和FeS2在氧气中燃烧的能量示意如图。利用FeS2作为FeSO4·H2O分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点：
______________________________________________________________________。

eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(练) eq \a\vs4\al(A) eq \a\vs4\al(组)
1.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）H2O2分解过程的能量变化如下图，下列有关说法错误的是( )
A. 反应的能量变化为E1－E2
B. Fe3+是该反应的催化剂
C. 该反应是放热反应
D. H2O比H2O2稳定
2.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）H2和Cl2反应生成HCl的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是( )
A. 反应物的总能量小于生成物的总能量
B. 生成1 ml HCl(g)需吸收92.3 kJ的能量
C. H2(g)＋Cl2(g)―→2HCl(g)＋184.6 kJ
D. H2(g)＋Cl2(g)―→2HCl(g)＋Q(Q＞184.6 kJ)
3.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）甲、乙、丙三个过程的能量变化（其中H2、Br2、HBr均为气态）如图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A. H原子形成1 ml H2吸收436 kJ的能量
B. 反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(l)＋103 kJ
C. 已知条件不充分，无法计算乙过程的能量变化
D. Br2分子的化学性质比Br原子的活泼
4.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）下列说法不正确的是( )
eq \(\s\up7(),\s\d5(甲))
eq \(\s\up7(),\s\d5(乙))
A. 图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能
B. 图乙中HI分子发生了有效碰撞
C. 盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能很小
D. 增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加
5.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）甲烷与氯气发生取代反应分别生成1 ml相关有机物的能量变化如图所示：
下列说法不正确的是( )
A. CH4与Cl2的取代反应是放热反应
B. 1 ml CH4的能量比1 ml CH3Cl的能量多99 kJ
C. eq \f(1,4)ΔH4≈ eq \f(1,3)ΔH3≈ eq \f(1,2)ΔH2≈ΔH1，说明CH4与Cl2的四步取代反应难易程度相当
D. 已知Cl—Cl的键能为243 kJ· ml-1，C—Cl的键能为327 kJ· ml-1，则CH4(g)＋Cl·(g)→CH3·(g)＋HCl(g)的ΔHCH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2
C. 丙烷与Br2发生一元取代反应的产物以CH3CH2CH2Br为主
D. 适当升高温度，可以提高产物中CH3CH2CH2Br的比例
10.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为
能量变化如图所示。已知：为快速平衡，下列说法正确的是( )
A. 反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B. 反应结束后，溶液中存在18OH－
C. 反应结束后，溶液中存在CH eq \\al(18,3)OH
D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
11.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）乙苯与Cl2在光照条件下反应生成两种一氯取代物，反应过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
比 稳定
B. 反应①比反应②的速率大
C. 选择合适催化剂可提高单位时间内取代物2的含量
D. 若升温时取代物2的含量提高，则原因是反应②平衡正向移动
12.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）某反应由两步反应A―→B―→C构成，它的反应过程中能量变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 两步反应均为吸热反应
B. 加入催化剂会改变A→C反应的反应热
C. 三种物质中C最稳定
D. A→C反应的反应热为E1－E2
13.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）丙烷与溴原子能发生以下两种反应：
①CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3CH2CH2· (g)＋HBr(g)
②CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3·CHCH3(g)＋HBr(g)
反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 反应①与②均为吸热反应
B. 反应②使用了催化剂
C. 产物中CH3CH2CH2·(g)含量比CH3·CHCH3(g)低
D. CH3CH2CH2·(g)转变为CH3·CHCH3(g)放出热量
14.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）2021年，我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意如下：
下列说法不正确的是( )
A. 反应①中分解H2O制备H2需从外界吸收能量
B. 反应②中CO2―→CH3OH，碳原子的杂化方式发生了变化
C. 核磁共振、X射线衍射等技术可检测合成淀粉与天然淀粉的组成结构是否一致
D. C6→淀粉的过程中只涉及O—H键的断裂和形成
eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(练) eq \a\vs4\al(B) eq \a\vs4\al(组)
1.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）已知：在标准压强(100 kPa)、298 K，由最稳定的单质合成1 ml物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用ΔH(kJ·ml-1)表示。有关物质的ΔH有如图所示关系。下列有关判断正确的是( )
A. NO(g)的键能大于N2(g)与O2(g)的键能之和
B. H2O(l)的ΔH＞－241.8 kJ· ml-1
C. N2H4(l)标准燃烧热为534.2 kJ· ml-1
D. NH3比N2H4稳定
2.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）某温度下气体分子的能量分布如图所示，纵坐标为 eq \f(1,N) eq \f(ΔN,ΔE)，其中N为分子总数， eq \f(ΔN,ΔE)表示单位能量间隔内的分子数目，T1、T2表示温度， eq \f(1,N) eq \f(ΔN,ΔE)表示单位能量间隔内的分子数占分子总数的分数。下列说法不正确的是( )
A. 曲线的变化趋势表明活化分子所占分数少，能量小的分子所占分数也少
B. 曲线下E1～E2之间的阴影部分的面积表示能量处于E1～E2之间的气体分子所占分数
C. T1＞T2，且此时速率关系为v(T1) ＜v(T2)
D. 只要温度相同，无论气体分子总数怎样变化，曲线形状保持一致
3.（3分）（2022·常德高三期末）中国科学院科学研究者实现了常温常压下利用铜催化乙炔选择性氢化制乙烯，其反应机理如下图所示（其中吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注）。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图1))
eq \(\s\up7(),\s\d5(图2))
下列说法正确的是( )
A. 由图1可知，C2H eq \\al(*,3)(g)转化为C4H6(g)时，只有C—H的形成
B. 由图2可知，C2H eq \\al(*,2)转化为C4H eq \\al(*,6)的过程放出热量
C. 步骤H2O(g)＋C2H eq \\al(*,2)＋e－―→OH－＋C2H eq \\al(*,3)决定制乙烯的反应速率
D. C2H eq \\al(*,3)转化为C4H eq \\al(*,6)的步骤活化能较高，有利于乙炔氢化制得C4H6(g)
4. （3分）（2023·江苏各地模拟优选）甲酸脱氢可以生成二氧化碳，甲酸在催化剂Pd表面脱氢的反应进程与相对能量的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 在Ⅰ～Ⅳ中，Ⅲ生成Ⅳ的反应为决速步
B. 用HCOOD代替HCOOH反应，产物可能含有HD、D2和H2
C. 如将催化剂换成Rh，反应的焓变及平衡产率改变
D. HCOOH在催化剂Pd表面脱氢反应的焓变为14.1 a kJ· ml-1
5.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，HNO·自由基与O2反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 产物P1的键能总和大于产物P2的键能总和
B. 产物P1与P2的分子式相同，但稳定性P1强于P2
C. 该历程中正反应能垒的最大值为186.19 kJ· ml-1
D. 相同条件下，中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)T2)，测得c(NO)随t（时间）的变化曲线如图3所示。由图3可知，相同时间内，温度为T2时NO转化量更多，其原因可能是___
______________________________________________________________________。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图3))
eq \(\s\up7(),\s\d5(图4))
(4) NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应如图4所示，写出该过程中步骤Ⅱ的离子方程式：_______
________________________________________________________。
7.（14分）（2023·江苏各地模拟优选）CH4在光照条件下与Cl2反应，可得到各种氯代甲烷。
(1) 生成CH3Cl的化学方程式是 。
(2) CH4氯代的机理为自由基（带有单电子的原子或原子团，如Cl·、·CH3）反应，包括以下几步：
①写出由CH3Cl生成CH2Cl2过程中链传递的方程式：
、 。
②不同卤原子自由基(X·)均可夺取CH4中的H，反应通式：X·(g)＋CH4(g)
―→·CH3(g)＋HX(g) ΔH。
已知：25 ℃，101 kPa时，CH4中C—H和HCl中H—Cl的键能分别是439 kJ· ml-1和431 kJ· ml-1。
a. 当X为Cl时，ΔH＝ kJ· ml-1。
b. 若X依次为F、Cl、Br、I，ΔH随着原子序数增大逐渐 （填“增大”或“减小”），结合原子结构解释原因： 。
③探究光照对CH4与Cl2反应的影响，实验如表。
a. 由B和D得出的结论是_________________________________________。
b. 依据上述机理，解释C中几乎没有氯代甲烷的原因： 。
(3) 丙烷氯代反应中链传递的一步反应能量变化如图。
推知—CH3中C—H键能比中C—H键能 （填“大”或“小”）。
8.（8分）（2023·江苏各地模拟优选）CO2作为自然界丰富的“碳源”化合物，将CO2转化为CO、CH4、CH3OH等燃料，不仅能缓解碳排放带来的环境问题，还将成为理想的能源补充形式。
(1) H2还原CO2部分反应如下：
Ⅰ. CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝41 kJ· ml-1
Ⅱ. CO(g)＋3H2(g)⥫⥬CH4(g)＋H2O(g) ΔH2＝－264 kJ· ml-1
Ⅲ. CO(g)＋H2(g)⥫⥬C(s)＋H2O(g) ΔH3＝－131 kJ· ml-1
反应2C(s)＋2H2O(g)⥫⥬CH4(g)＋CO2(g)的ΔH＝ kJ·ml-1。
(2) 逆水煤气反应（反应Ⅰ）在Fe3O4催化剂表面反应可能进行的历程如图1所示。氧化还原历程[TS1—TS2—TS3—TS4—CO(a)＋H2O(a)]和中间物种分解历程[TS1—TS6—TS7—TS5—HCOO(a)＋H(a)]，(a)表示在催化剂表面的吸附态。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图1))
下列说法正确的是 （填字母）。
A. 上述反应达平衡后，若压缩容器体积，反应Ⅰ平衡不移动
B. 升高温度可以增大CO的选择性
C. 反应Ⅰ在Fe3O4催化剂表面反应的主要历程是中间物种分解历程
(3) 控制起始时 eq \f(n(H2),n(CO2))＝4，p＝1 atm（atm表示标准大气压），在恒容密闭容器中，若只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时各物质的量分数随温度的变化如图2所示。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图2))
①平衡时CH4物质的量分数随温度变化的曲线为 。
②温度高于500 ℃时，CO物质的量分数不断增大的原因是________________
______________________________________________________________________。
第2练 反应进程与能量变化AB
eq \a\vs4\al(真) eq \a\vs4\al(题) eq \a\vs4\al(快) eq \a\vs4\al(递)
1. A 解析：由图中信息可知，进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程Ⅰ是放热反应，A正确；进程Ⅱ中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相同，B错误；进程Ⅲ中由S·Y转化为P·Y的活化能高于进程Ⅱ中由S·X转化为P·X的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率为Ⅲ