高考二轮复习知识点：化学反应中能量的转化2

更新时间：2023-07-30 浏览次数：24 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2023高三上·蒙城期中) 理论研究表明，在101kPa和298K下， $\text{[math]}$ 异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是（）

A . HCN比HNC稳定 B . 该异构化反应的 $\text{[math]}$ C . 正反应的活化能大于逆反应的活化能 D . 使用催化剂，可以改变反应的反应热

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2. (2022高三上·长安期中) 相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示：
下列推理不正确的是（）

A . 2ΔH₁≈ΔH₂ ，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比 B . ΔH₂＜ΔH₃ ，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定 C . 3ΔH₁＜ΔH₄ ，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键 D . ΔH₃-ΔH₁＜0，ΔH₄-ΔH₃＞0，说明苯分子具有特殊稳定性

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3. (2023高三下·衡阳月考) 元末陶宗仪《辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄为纸，熔硫磺涂木片顶端分许，名日发烛……，盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是（）

A . 将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧 B . “发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性 C . “发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化 D . 硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂

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4. (2023·蚌埠模拟) 已知复杂反应的速率由反应历程中活化能最大的一步基元反应决定。卤代烃的取代反应有以下两种反应历程，其反应过程中的能量变化如图所示：
下列说法中错误的是

A . 卤代烃的取代为放热反应 B . S_N1 反应速率与c(Nu：^－)和c(R₃CX)相关 C . S_N2反应速率与c(RX)和c(Nu：^－)相关 D . S_N1机理为两步反应，S_N2机理为一步反应

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5. (2023高二上·宣威月考) 500℃，HCl在催化剂M的作用下被O₂氧化依次有如图(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)三步反应组成，计算机模拟单个分子在催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是

A . 反应Ⅱ的活化能为1.45 eV B . 反应Ⅰ的反应速率最慢 C . 总反应的热化学方程式为4HCl(g)+O₂(g)=2H₂O(g)+2Cl₂(g) ΔH=-1.98 eV•mol^-1 D . HOOCl(g)比HCl(g)和O₂(g)稳定

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6. (2023·临汾模拟) 不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如下图所示：
下列说法正确的是

A . 从图中可得1molC₂H₄(g)具有的能量比1molC₂H₆(g)的能量高 B . 过渡态1比过渡态2物质的稳定性弱 C . 催化剂 $\text{[math]}$ 催化下，该反应的△H=-233.7kJ·mol^-1 D . 相比催化剂 $\text{[math]}$ ， AuF催化乙烯加氢的效果更好

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7. (2023·辽宁模拟) 如图是苯与卤素发生取代反应进程中的势能变化图，下列说法正确的是

A . 该反应的总活化能为 $\text{[math]}$ B . 该反应的决速步骤为第Ⅲ步 C . 第III步转化中失去了一个质子 D . $\text{[math]}$ 是常用碘化剂，根据电性和反应进程判断， $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 更易发生碘化反应

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8. (2023·嘉定模拟) 反应A(g)+B(g) $\text{[math]}$ C(g)+D(g)+Q发生过程中能量变化如图。下列说法正确的是

A . 反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E₁减小，E₂增大 B . 反应体系中加入催化剂，反应速率增大，Q增大 C . Q＜0，反应达到平衡时，升高温度，A的转化率减少 D . Q＞0，反应达到平衡时，增大压强，A的转化率不变

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9. (2023·乌鲁木齐模拟) 我国科研人员提出了由 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 转化为高附加值产品 $\text{[math]}$ 的催化反应历程，该历程示意图如下所示。
下列说法正确的是

A . E为该催化反应的活化能 B . 生成 $\text{[math]}$ 总反应的原子利用率为100% C . ①→②吸收能量并形成了 $\text{[math]}$ 键 D . 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

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10. (2023·渭南模拟) 盐酸羟胺( $\text{[math]}$ )是一种无机物，可用作合成抗癌药，其化学性质类似 $\text{[math]}$ 。工业上主要采用图1所示的方法制备。其电池装置中含 $\text{[math]}$ 的催化电极反应机理如图2所示。不考虑溶液体积变化，下列说法错误的是

A . 该装置能将化学能转化为电能， $\text{[math]}$ 电极为负极 B . 图2中，A为 $\text{[math]}$ ， B为 $\text{[math]}$ C . 电池工作一段时间后，正极区溶液的 $\text{[math]}$ 下降 D . 每制取 $\text{[math]}$ ，有 $\text{[math]}$ (标准状况) $\text{[math]}$ 参与反应

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11. (2023·渭南模拟) 炼油、石化等工业会产生含硫( $\text{[math]}$ 价)废水，可通过催化氧化法进行处理，碱性条件下，催化氧化废水的机理如图所示。其中 $\text{[math]}$ 为催化剂，附着在催化剂载体聚苯胺的表面。下列说法错误的是

A . 催化氧化过程中既有共价键的断裂又有离子键的断裂 B . 转化I中化合价发生变化的元素仅有 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ C . 催化氧化过程的总反应为： $\text{[math]}$ D . 催化剂使用一段时间后催化效率会下降，原因是生成的 $\text{[math]}$ 覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空位处

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12. (2023·吉林模拟) 1868年狄青和洪特发现了用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法：4HCl(g)+O₂(g)=2Cl₂(g)+2H₂O(g)。化学反应与能量变化如图所示。下列说法正确的是

A . 该反应为吸热反应 B . 若H₂O为液态，则生成物总能量将变大 C . 4HCl(g)和O₂(g)总能量高于2Cl₂(g)+2H₂O(g)的总能量，反应时向环境释放能量 D . 断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量

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13. (2022·奉贤模拟) 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

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14. (2023高一下·宁波期中) 2-丁烯有顺()、反()两种异构体。T℃，异构体转化的能量关系如图所示，下列说法正确的是

A . 顺-2-丁烯转化为反-2-丁烯的过程属于物理变化 B . 顺-2-丁烯稳定性大于反-2-丁烯 C . 发生加成反应时，顺−2−丁烯断键吸收的能量低于反−2−丁烯断键吸收的能量 D . T℃，1mol顺−2−丁烯完全转化成反−2−丁烯放出热量(c-b)kJ

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15. (2022·绍兴模拟) HCl(g)溶于大量水的过程放热，循环关系如图所示：
下列说法错误的是

A . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B . 若将循环图中Cl元素改成Br元素，相应的 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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16. (2022·温州模拟) 标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示：
物质
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
相对能量/ $\text{[math]}$
0
0
x
0
-75
-393.5
解离总耗能/kJ
498
946
632
717
1656
y
下列说法正确的是

A . $\text{[math]}$ B . 逐级断开 $\text{[math]}$ 中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJ C . 解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJ D . 根据 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 可计算出H—O键能

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17. (2022·绍兴模拟) 某课题组在研究钒生物化学时有循环过程如图所示下列说法错误的是

A . 在循环过程涉及氢氧键的断裂和形成 B . 在该循环中，催化剂为循环图化合物1 C . 循环过程中反应①②③④均属于氧化还原反应 D . 在循环过程中，无机物发生的反应为： $\text{[math]}$

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二、多选题

18. (2022·湖南) 反应物（S）转化为产物（P或 $\text{[math]}$ ）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没有催化作用

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19. (2022·潍坊模拟) 一种通过电化学催化的方式，处理温室气体CO₂的同时获得燃料H₂或CO或者工业原料(甲酸)的部分催化历程如图所示(*表示吸附在Sb表面上的物种)。下列说法错误的是（）

A . CO₂催化生成CO的活化能为1.10ev B . 生成HCOOH的过程中有C-H的生成和断裂 C . Sb表面生成HCOOH的反应为：*CO₂+2e^-+2*H⁺=HCOOH D . Sb催化剂对三种竞争反应的选择效果为HCOOH＞H₂＞CO

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20. (2021·章丘模拟) 用质子导体固体氧化物燃料电池(P—SOFC)脱氢可得丙烯，可实现“烯烃—电力”联产。

下列说法正确的是（）

A . 催化剂促进电能转变为化学能 B . O^2-由负极迁移至正极 C . 负极上发生的电极反应为C₃H₈-2e^-=C₃H₆+2H⁺ D . 电池总反应为2C₃H₈+O₂=2C₃H₆+2H₂O

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21. (2021高二上·德州期末) 苯在催化剂作用下与卤素单质发生取代反应，其反应机理和能量变化如图所示，下列说法不正确的是（）

A . 反应过程中的焓变：ΔH>0 B . 图中a、b、c三种物质中，c物质最稳定 C . 由图可知，形成过渡态2的反应是整个反应的决速步 D . b→c的方程式：→+H

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22. (2021高三上·济宁期末) 一定温度下，萘()与浓硫酸发生取代反应得到1－取代产物和2－取代产物，两产物浓度之比与反应时间无关，反应进程中能量变化如图所示。反应一段时间，得到1－取代产物与2－取代产物的比例为96：4。下列说法正确的是（）

A . 1－取代产物比2－取代产物更稳定 B . 萘与取代产物中碳原子杂化方式不同 C . 选择合适的催化剂可以提高2－取代产物的比率 D . 适当提高反应温度，1－取代产物与2－取代产物的比例的比值减小

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23. (2021高二下·乐山期末) 乙烯水化制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列说法不正确的是（）

A . 该反应进程中有两个过渡态 B . $\text{[math]}$ 是总反应的催化剂 C . 总反应速率由第①步反应决定 D . 第①、②、③步反应都是放热反应

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24. (2021高二下·枣庄期末) 为实现2060年前完成“碳中和”目标，已研究出 $\text{[math]}$ 转化成有机物的多种反应，其中“原子经济性”最好的反应是原料中的原子全部转变成所需产物。
① $\text{[math]}$
② $\text{[math]}$
③ $\text{[math]}$
④ $\text{[math]}$
下列说法错误的是（）

A . 通过反应①光能转化为化学能 B . 反应②的“原子经济性”最好 C . 反应③生成的 $\text{[math]}$ 有毒，该反应无应用价值 D . 反应④是工业生产乙烯的主要方法

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25. (2024高一下·潍坊期中) 甲烷是一种清洁燃料，一定条件下可与NO₂、NO发生如下反应：
①CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)          ΔH=-574kJ·mol^-1
②CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)            ΔH=-1160kJ·mol^-1
下列说法错误的是（   ）

A . 若用标准状况下4.48LCH₄还原NO₂生成N₂、CO₂和液态水，放出的热量小于173.4kJ B . 利用以上反应可降低大气中的氮氧化合物的含量，有效减轻光化学烟雾 C . 甲烷若设计成燃料电池，其能量利用率大于直接燃烧的能量利用率 D . 反应②中当4.48LCH₄反应完全时转移电子的物质的量为1.60mol

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三、非选择题

26. (2022·铁岭模拟) $\text{[math]}$ 是一种廉价的碳资源，其综合利用可以减少碳排放，对保护环境有重要意义。
1. （1）碱液吸收。室温下用NaOH溶液捕获 $\text{[math]}$ ，若所得溶液中 $\text{[math]}$ ，则溶液pH=(室温下， $\text{[math]}$ 的电离常数： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ )
2. （2）催化转化。以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为原料在催化剂作用下合成 $\text{[math]}$ 涉及的主要反应如下。
  Ⅰ. $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
  Ⅱ. $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
  Ⅲ. $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
  回答下列问题：
  ① $\text{[math]}$ kJ/mol；Ⅰ、Ⅲ两个反应在热力学上趋势较大的是(填Ⅰ或Ⅲ)。
  ②反应Ⅱ的反应历程如下图，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
  该反应历程中决速步的能垒为eV，虛线框内发生的反应达到平衡后，升高温度，正反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)逆反应速率。
  ③不同压强下，按照 $\text{[math]}$ 投料，实验测定 $\text{[math]}$ 的平衡转化率(X)随温度(T)的变化关系如图所示。
  压强 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 由大到小的顺序为；温度高于 $\text{[math]}$ 时，X几乎相等的原因是。
3. （3） 250℃，一定压强和催化剂条件下，1.32mol $\text{[math]}$ 和3.96mol $\text{[math]}$ 充分反应，平衡时CO为0.03mol， $\text{[math]}$ 为0.41mol，试求反应Ⅲ的平衡常数(结果保留两位有效数字)。
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27. (2021·乌兰察布模拟) 能源问题是人类社会面临的重大课题，天然气储量丰富，日益成为重要的清洁能源之一，甲烷合成高附加值化合物更是研究前沿。

（1）科学家研究了Fe/MIL-53催化剂用于甲烷氧化制备甲醇的反应机理，并计算得到催化过程的最低能量反应路径图如下(其中吸附到催化剂表面的物种用*表示)：

该历程中最大能垒(活化能)E_正=kJ·mol^-¹ ，写出该步骤的化学方程式。

（2）二甲醚与合成气(CO、H₂)制乙醇是目前合成乙醇的一种新途径，

总反应为：CH₃OCH₃(g)＋CO(g)＋2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)＋C₂H₅OH(g)分步反应历程为：

反应I：二甲醚(DME)羰基化反应： ▲ 。

反应II：乙酸甲酯(MA)加氢反应：CH₃COOCH₃(g)＋2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)＋C₂H₅OH(g)。

标准摩尔生成焓是指由稳态单质生成1mol该化合物的焓变，几种物质的标准生成焓如下

物质	H₂	CO	CH₃COCH₃	CH₃OH	C₂H₅OH	CH₃COOCH₃
焓变/kJ/mol	0	-110.53	-183.63	-201.50	-234.43	-411.53

①CH₃OCH₃(g)＋CO(g)＋2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)＋C₂H₅OH(g)△H=kJ·mol^-¹

②补充反应IDME羰基化反应的方程式：。

③在一定条件下只发生反应II，MA的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示：则该反应△H0(填“＜”或“＞”)，p₁、p₂、p₃由小到大的顺序为。

④在600K，p₃kPa下向一恒压密闭反应器中通入1.0molMA和2.0molH₂(g)只进行反应II，且初始反应器体积为3L，反应一段时间后达到平衡，则K_C=mol/L(列出计算式)。

（3）甲烷湿重整制氢原理为：CH₄(g)＋H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g)＋3H₂(g)△H，工业上利用电化学原理借助透氢膜提高其转化率，其原理如图所示：

①写出B侧电极反应式：。

②在钯膜反应器中进行了甲烷湿重整实验，发现膜反应器中甲烷转化率明显高于传统反应器，试从平衡的角度分析利用电化学原理借助透氢膜提高其转化率的原因。

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28. (2021·宜春模拟) 绿水青山就是金山银山，保护生态环境、建设生态文明是历史发展的需要.氮氧化物易导致酸雨、光化学烟雾等环境问题，以 $\text{[math]}$ 为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。

（1） Ⅰ．汽车尾气中的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在一定条件下可发生反应生成无毒的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ；
已知： $\text{[math]}$

化学键

$\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 气体)

$\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 气体)

$\text{[math]}$

键能 $\text{[math]}$

1072

630

942

则二氧化碳中碳氧双键键能是.(保留一位小数)
（2）某研究小组在三个容积均为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中，分别充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生反应.在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变)，反应体系的总压强随时间变化情况如图所示：

①温度： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“<”、“=”或“>”)

②在 $\text{[math]}$ 条件下，下列说明该反应已经到达平衡状态的是。

A． $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量之比为 $\text{[math]}$

B．混合气体的密度保持不变

C．容器中混合气体的平均摩尔质量不变

D．容器中压强不再变化

（3） Ⅱ．活性炭粉还原 $\text{[math]}$ .在密闭容器中投入足量活性炭粉和一定量 $\text{[math]}$ ，在一定温度下，发生反应： $\text{[math]}$ ，测得 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的物质的量浓度与时间关系如表所示.

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$	0	5	10	15	20
$\text{[math]}$	4.00			1.00
$\text{[math]}$	0	0.50			1.50
$\text{[math]}$	0		0.60

若 $\text{[math]}$ 时总压强为 $\text{[math]}$ ，则该温度下平衡常数 $\text{[math]}$ (保留3位有效数字)，(用气体分压计算平衡常数为 $\text{[math]}$ ，气体分压=气体总压×气体的物质的量分数)。

（4）第 $\text{[math]}$ 时，往容器中各加 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，这时 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (大于、小于或等于)
（5） Ⅲ．用间接电化学法对大气污染物 $\text{[math]}$ 进行无害化处理，其原理示意如图所示(质子膜允许 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 通过)

图中电极Ⅰ的反应方程式为
（6）吸收塔中每产生 $\text{[math]}$ ，理论上处理 $\text{[math]}$ 在标准状况下的体积为L。

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29. (2021·厦门模拟) 低碳烷烃脱氢制低碳烯烃对有效利用化石能源有重要意义。

（1）乙烷脱氢制乙烯
主反应：C₂H₆(g)=C₂H₄(g)+H₂(g) ΔH₁

副反应：2C₂H₆(g)=C₂H₄(g)+2CH₄(g) ΔH₂

C₂H₆(g)=C(s)+3H₂(g) ΔH₃

①标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa，由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。利用下表数据计算ΔH₁=。

物质

C₂H₆(g)

C₂H₄(g)

CH₄(g)

标准摩尔生成焓/kJ·mol^-1

-84.7

+52.3

-74.8

②恒容条件下，有利于提高C₂H₆平衡转化率的措施是(填标号)。

A．高温 B．高压 C．原料气中掺入H₂ D．原料气中掺入CO₂

③在800℃、恒容条件下，1mol C₂H₆进行脱氢反应，测得平衡体系中气体有0.3mol C₂H₆、0.6mol C₂H₄、0.1mol CH₄和xmolH₂ ，压强为170kPa，则x=，主反应K_p= kPa。

（2）乙烷裂解中各基元反应及对应活化能如下表。

反应类型	反应	活化能 $\text{[math]}$
链引发	ⅰ $\text{[math]}$	451
链引发	ⅱ $\text{[math]}$	417
链传递	ⅲ $\text{[math]}$	47
	ⅳ $\text{[math]}$	54
	ⅴ $\text{[math]}$	181
链终止	ⅵ $\text{[math]}$	0
链终止	ⅶ $\text{[math]}$	0

根据上表判断：

①链引发过程中，更容易断裂的化学键是。

②链传递的主要途径为反应→反应(填序号)，造成产物甲烷含量不高。

（3）使用 $\text{[math]}$ 进行乙烷脱氢催化性能研究。不同温度下，乙烷转化率及乙烯选择性随反应时间的变化曲线分别如图a、图b。

①550~620℃，在反应初始阶段，温度越高，乙烷转化率越大的原因是。

②该催化剂的最佳工作温度为。

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30. (2021·南平模拟) 二氧化碳的综合利用是环保领域研究的热点课题。
1. （1） Ⅰ. $\text{[math]}$ 经过催化氢化合成低碳烯烃。
  合成乙烯的反应为 $\text{[math]}$
  
  已知几种化学键键能如下表所示：
  
  物质
  
  $\text{[math]}$
  
  $\text{[math]}$
  
  $\text{[math]}$
  
  $\text{[math]}$
  
  $\text{[math]}$
  
  能量 $\text{[math]}$
  
  $\text{[math]}$
  
  $\text{[math]}$
  
  $\text{[math]}$
  
  $\text{[math]}$
  
  $\text{[math]}$
  
  则 $\text{[math]}$ (用含字母的代数式表示)。
2. （2）反应温度、投料比 $\text{[math]}$ 对 $\text{[math]}$ 平衡转化率的影响如图1。
  ① $\text{[math]}$ 3(填“>”“<”或“=”，下同)； $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点反应的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
  
  ② $\text{[math]}$ 时，往 $\text{[math]}$ 刚性密闭容器中加入 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，反应 $\text{[math]}$ 达到平衡，则反应开始和平衡时的总压强比为。
3. （3）某新型催化剂对 $\text{[math]}$ 合成低碳烯烃在不同反应温度下的催化性能如图2。
  
  由图2可知，该反应最适宜的温度为，理由为。
4. （4） Ⅱ. $\text{[math]}$ 经过电解转化为化工原料 $\text{[math]}$ 。
  图3所示固体氧化物电解池利用具有优良催化活性的电极共电解 $\text{[math]}$ 。
  
  ①阴极生成氢气的电极反应式为。
  
  ②电解过程中还伴随着积碳反应 $\text{[math]}$ 。以下说法正确的是(填标号)。
  
  a.生成的碳覆盖在电极表面，影响电极的催化活性
  
  b.生成的碳使电解效率降低
  
  c.生成的碳会和电解产生的氧气反应
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31. (2021·龙岩模拟) 研究和深度开发CO₂的综合应用，实现碳循环是解决温室问题的有效途径，对构建生态文明社会具有重要意义。
1. （1） CO₂可实现以下转化：
  ① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  
  ② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  
  已知 $\text{[math]}$ 的正反应的活化能为c kJ·mol^-1 ，则逆反应的活化能为kJ·mol^-1.(用含a、b、c代数式表示)
2. （2）利用工业废气中的CO₂可以制取气态甲醇和水蒸气，一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3 mol H₂ ，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ，测得5 min时CO₂的转化率随温度变化如图所示：
  
  ①活化能最大的是反应(填“Ⅰ”：“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
  
  ②T₄温度下，反应Ⅲ的在0~5 min内平均反应速率v(H₂)=。
  
  ③同一物质b点对应的正反应速率v₍_正₎(填“>”、“＜”或“=”)c点对应逆反应速率v₍_逆₎。
  
  ④若反应Ⅲ在c点的体系总压强为0.80MPa，则c点反应的K_p=(MPa)^-2(K_p为以分压表示的平衡常数)。
3. （3）载人飞船，以Pt为阳极，Pb(CO₂的载体)为阴极，KHCO₃溶液中电解液，总反应为： $\text{[math]}$ ，CO在极产生，阳极的电极反应式为。
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32. (2021·南充模拟) 电石(CaC₂)是一种用于生产乙炔的浅色固体。它是由氧化钙与焦炭反应形成的：CaO＋3C $\text{[math]}$ CaC₂＋CO。德国化学家维勒发现，电石与水反应释放出乙炔气体(C₂H₂)和氢氧化钙，也含有H₂S、PH₃等杂质气体。

回答下列问题：

（1）上述六种元素中，电负性最大的是(填写元素名称)，原子半径最大者在基态时核外电子占据的轨道数目为个。
（2） H₂S、PH₃分子中心原子的价层电子对数目(填“相同”或“不同”)。根据等电子原理，画出C $\text{[math]}$ 离子的电子式，乙炔分子中C原子的杂化方式为。

（3）已知键能数据如下表：

化学键	N-N	N= N	N=N
键能/kJ.mol^-1	247	418	942
化学键	C-O	C=O	C=O
键能/kJ. mol^-1	351	745	1072

请解释CO比N₂容易发生反应：。

（4）如图为电石的四方晶胞(长方体)，钙离子位于，它填入C $\text{[math]}$ 离子围成的八面体空隙。计算一个晶胞内含有化学式的数量为。
（5）已知电石密度为2.13 g·cm^-3 ，阿伏加德罗常数为6.02×10²³ mol^-1 ， x、y值均为a $\text{[math]}$ (1 $\text{[math]}$ =10^-10m)，则z=nm(用含a的式子表示，且数字保留整数)。已知a＜4.0，则距离钙最近的C $\text{[math]}$ 中心有个。

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33. (2021·成都模拟) 烟道气和汽车尾气(氮氧化物、NH₃等)是造成雾霾天气污染的原因之一，研究这些排放气的处理是化学工作者研究的重要课题。
1. （1）已知反应2N₂O(g)=2N₂(g)+O₂(g)的△H=-163kJ·mol^-1 ， 1molN₂(g)、1molO₂(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ、498kJ的能量，则1molN₂O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为kJ。
2. （2）已知2NO(g)+2CO(g) $\text{[math]}$ 2CO₂(g)+N₂(g)△H=-744kJ/mol，为研究汽车尾气转化为无毒无害物质的有关反应，在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应，如图所示为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
  
  ①该反应达到平衡后，为了在提高反应速率同时提高NO的转化率，可采取的措施有(填字母代号)。
  
  a.改用高效催化剂 b.缩小容器的体积 c.升高温度 d.增加CO的浓度
  
  ②在温度为T₁、压强为10MPa条件下，若反应进行到20min达到平衡状态，(假设此过程中容积约为4L)则在此过程中，v(NO)=，该温度下平衡常数K_p=(保留两位有效数字；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
  
  ③若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大，重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的点。
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34. (2021·广州模拟) $\text{[math]}$ 加氢制 $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 资源化利用的重要途径，该过程存在如下两个反应：
反应Ⅰ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应Ⅱ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

回答下列问题：
1. （1）根据图(a)， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
2. （2）在4.0MPa压强下，按 $\text{[math]}$ 把两种气体通入恒压反应器中， $\text{[math]}$ 的平衡转化率及 $\text{[math]}$ 的平衡产率随温度变化关系如图(b)。已知： $\text{[math]}$
  
  ①525~575K时，使 $\text{[math]}$ 平衡转化率随温度升高而增大的反应为(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。
  
  ②475K时，平衡体系中 $\text{[math]}$ ，反应Ⅰ的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (列出计算式)。
3. （3）为同时提高 $\text{[math]}$ 的平衡转化率和 $\text{[math]}$ 的平衡产率，除降低温度外，还可采取的措施是(写一条)。
4. （4）利用M催化 $\text{[math]}$ ，加氢制 $\text{[math]}$ 的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示， $\text{[math]}$ 表示活化能，单位为eV。
  
  ① $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 的化学方程式为。
  
  ②下列说法正确的是(填标号)。
  
  A． $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 能量差为0.60eV
  
  B．第ii步有 $\text{[math]}$ 键断裂
  
  C．第iii步反应速率最慢
  
  D．加入催化剂M不影响 $\text{[math]}$ 的平衡产率
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35. CO₂甲烷化在解决环境和能源问题等方面具有重要意义。已知CO₂甲烷化包含如下反应：
主反应： $\text{[math]}$ △H

副反应： $\text{[math]}$ △H₁ =+41 kJ·mol^-1

$\text{[math]}$ △H₂=-172kJ·mol^-1

$\text{[math]}$ △H₃=-75kJ·mol^-1
1. （1）主反应的△H=，该反应可在(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)下自发进行。
2. （2）在某高效催化剂的作用下，副反应的影响可忽略不计。将1 mol CO₂、4mol H₂通入容积为2L的恒容密闭容器中，200℃时容器内CO₂的物质的量随时间的变化如下表所示：
  
  时间/min^-1
  
  10
  
  20
  
  30
  
  40
  
  50
  
  60
  
  n(CO₂)mol
  
  0.31
  
  0.53
  
  0.40
  
  0.30
  
  0.25
  
  0.25
  
  ①能说明反应已达平衡状态的是(填标号)
  
  a.c(CO₂)：c(H₂O)=1：6 b.混合气体的密度不变 c.v_正(H₂)=4v_逆(CH₄) d.密闭容器内压强不变
  
  ②40min内，消耗H₂的平均反应速率为。
  
  ③反应达到平衡时CO₂的转化率为。
3. （3）我国科学家研究了在两种不同催化剂Ni(lll)、Ni—La表面上CO₂甲烷化的反应历程，如图所示(截取部分图)，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
  
  由图中反应历程与能量变化可知：使用催化剂更有利于CO₂的吸附。反应能垒(活化能)最(填“高”或“低”)的步骤为整个反应的速控步骤，写出以Ni(lll)为催化剂的速控步骤的化学方程式。两种催化剂催化反应的速控步骤(填“相同”或“不相同”)。
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试卷信息

小学

初中

高中

高考二轮复习知识点：化学反应中能量的转化2

副标题：

*注意事项：

高考二轮复习知识点：化学反应中能量的转化2

化学考试

试题分析

总体分析

题量分析

难度分析

知识点分析

化学键	$\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 气体)	$\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 气体)	$\text{[math]}$
键能 $\text{[math]}$	1072	630	942

物质	C₂H₆(g)	C₂H₄(g)	CH₄(g)
标准摩尔生成焓/kJ·mol^-1	-84.7	+52.3	-74.8

时间/min^-1	10	20	30	40	50	60
n(CO₂)mol	0.31	0.53	0.40	0.30	0.25	0.25

物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
相对能量/ $\text{[math]}$	0	0	x	0	-75	-393.5
解离总耗能/kJ	498	946	632	717	1656	y