高考二轮复习知识点：热化学方程式1

更新时间：2023-07-30 浏览次数：10 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2023·嘉兴模拟) 甲基叔丁基醚(MTBE)是一种高辛烷值汽油添加剂，可由甲醇和异丁烯(以IB表示)在催化剂作用下合成，其反应过程中各物质相对能量与反应历程的关系如图所示(其中 $\text{[math]}$ 表示甲醇和异丁烯同时被吸附， $\text{[math]}$ 表示甲醇先被吸附， $\text{[math]}$ 表示异丁烯先被吸附)，下列说法错误的是

A . 三种反应历程中， $\text{[math]}$ 反应速率最快 B . 该条件下反应的热化学方程式为： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ C . 甲醇比IB更易被催化剂吸附，所以若甲醇过多会占据催化剂表面从而减慢合成速率 D . 同温同压下，只要起始投料相同，相同时间三种途径MTBE的产率一定相同

答案解析收藏纠错 + 选题
2. (2023·沈阳模拟) 下图是用钌 $\text{[math]}$ 基催化剂催化 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的反应示意图，当反应生成 $\text{[math]}$ 液态 $\text{[math]}$ 时放出 $\text{[math]}$ 的热量。下列说法错误的是

A . 反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成 B . 图示中物质I为该反应的催化剂，物质II、III为中间产物 C . 使用催化剂可以降低反应的活化能，但无法改变反应的焓变 D . 由题意知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题

3. (2023·南京模拟) 以乙炔和1，2－二氯乙烷为原料生产氯乙烯包括如下反应：

反应I：ClCH₂CH₂Cl(g)→HCl(g)+CH₂=CHCl(g) ΔH₁=+69.7 kJ•mol^-1

反应Ⅱ：HC≡CH(g)+HCl(g)→CH₂=CHCl(g) ΔH₂=-98.8 kJ•mol^-1

1.0×10⁵Pa下，分别用如表三种方式进行投料，不同温度下反应达到平衡时相关数据如图所示。

方式	气体投料	平衡时相关数据
甲	ClCH₂CH₂Cl	ClCH₂CH₂Cl转化率
乙	n(HC≡CH)：n(HCl)=1：1	HC≡CH转化率
丙	n(ClCH₂CH₂Cl)：n(HC≡CH)=1：1	CH₂=CHCl产率

下列说法错误的是

A . 反应ClCH₂CH₂Cl(g)+HC≡CH(g)→2CH₂=CHCl(g)的ΔH=-29.1 kJ•mol^-1 B . 曲线①表示平衡时ClCH₂CH₂Cl转化率随温度的变化 C . 按方式丙投料，其他条件不变，移去部分CH₂=CHCl可能使CH₂=CHCl的产率从X点的值升至Y点的值 D . 在催化剂作用下按方式丙投料，反应达到平衡时CH₂=CHCl的产率(图中Z点)低于X点的原因可能是催化剂活性降低

答案解析收藏纠错 + 选题

4. (2023·武威模拟) 设 $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值。接触法制备硫酸的原理：(1) $\text{[math]}$ ；(2) $\text{[math]}$ ；(3) $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是

A . $\text{[math]}$ 的硫酸溶液中含 $\text{[math]}$ 的数目为 $\text{[math]}$ B . 反应(2)中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 反应放出 $\text{[math]}$ 热量时生成 $\text{[math]}$ 分子的数目为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ D . 反应(1)中生成 $\text{[math]}$ 转移的电子数为 $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题
5. (2023·合肥模拟) 下图是我国科研工作者研究 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 作用最终生成 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的物质相对能量-反应进程曲线。下列叙述错误的是

A . 中间体 $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 更稳定 B . 该反应进程中的最大能垒(活化能)为 $\text{[math]}$ C . 生成 $\text{[math]}$ 的过程中有极性键的断裂和形成 D . 总反应的热化学方程式为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题
6. (2022高三上·石景山期末) $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 下，① $\text{[math]}$
② $\text{[math]}$
下列说法错误的是

A . 液态水变为水蒸气破坏的是分子间作用力 B . 水分解为氢气和氧气，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量 C . 标准状况下， $\text{[math]}$ 水中含共用电子对总数约为 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 下， $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题
7. (2022·新疆模拟) Ni可活化C₂H₆制得CH₄ ，其反应历程如图所示：
下列关于活化历程的说法正确的是（）

A . 中间体2→中间体3的活化能小于中间体1→中间体2 B . Ni在该反应中作催化剂 C . 可以用焓判据来判断该反应是否自发进行 D . Ni(s)+C₂H₆(g)=NiCH₂(s)+CH₄(g) ΔH=+6.57kJ·mol^-1

答案解析收藏纠错 + 选题
8. (2022·苏州模拟) CO₂催化加氢合成二甲醚是一种CO₂转化方法，其过程中主要发生下列反应：
反应I：CO₂(g)+H₂(g) =CO(g)+H₂O(g) ΔH=+41.2 kJ·mol⁻¹
反应II：2CO₂(g)+6H₂(g) =CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g) ΔH=-122.5 kJ·mol⁻¹
在恒压、CO₂和H₂的起始量一定的条件下，CO₂平衡转化率和平衡时CH₃OCH₃的选择性随温度的变化如图所示。 (CH₃OCH₃的选择性= $\text{[math]}$ ×100％)
下列说法错误的是（）

A . CO的选择性随温度的升高逐渐增大 B . 反应2CO(g)+4H₂(g)=CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) ΔH=-204.9 kJ·mol⁻¹ C . 在240～320℃范围内，温度升高，平衡时CH₃OCH₃的物质的量先增大后减小 D . 反应一段时间后，测得CH₃OCH₃的选择性为48%(图中A点)，增大压强可能将CH₃OCH₃的选择性提升到B点

答案解析收藏纠错 + 选题
9. (2022·嘉定模拟) 已知2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)+483.6kJ。下列说法正确的是（）

A . 1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量小于241.8KJ B . 1mol水蒸气完全分解成氢气与氧气，需吸收241.8kJ热量 C . 2mol氢气与1mol氧气的总能量小于2mol 水蒸气的总能量 D . 2mol氢氢键和1mol氧氧键拆开所消耗的能量大于4mol氢氧键成键所放出的能量

答案解析收藏纠错 + 选题
10. (2022·江苏模拟) CO₂还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。CO₂催化加氢主要反应有：
反应I．CO₂(g)+ 3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁= - 49.4 kJ·mol^-1

反应Ⅱ．CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+ H₂O(g) △H₂=+41.2 kJ ·mol^-1

压强分别为p₁、p₂时，将 $\text{[math]}$ =1：3的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中CO₂的平衡转化率和CH₃OH、CO的选择性如图所示。CH₃OH(或CO)的选择性= $\text{[math]}$

下列说法正确的是（）

A . 反应CO(g)+ 2H₂(g)= CH₃OH(g) △H= -8.2 kJ·mol^-1 B . 曲线③、④表示CO的选择性，且p_l＞p₂ C . 相同温度下，反应I、Ⅱ的平衡常数K(I)＞K(Ⅱ) D . 保持反应温度不变，使CO₂的平衡转化率达到X点，改变的条件可能是增大 $\text{[math]}$ 或增大压强

答案解析收藏纠错 + 选题
11. (2022·淮北模拟) ICl与H₂能发生的总反应为H₂(g)+2ICl(g)=I₂(g)+2HCl(g) △H<0。
已知：①该反应分两步完成，第一步为 $\text{[math]}$

②两步反应的活化能分别为E_a1、E_a2 ，且E_a1>E_a2

下列判断正确的是（）

A . 总反应中I₂为氧化产物 B . 第一步的化学反应速率大于第二步的化学反应速率 C . 已知键能： $\text{[math]}$ ，可推知键能H-Cl<I-Cl D . 第二步的化学方程式可能为 $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题
12. (2022·和平模拟) 对于反应4HCl(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2Cl₂(g)+2H₂O(g)，下列说法正确的是（）

A . 该反应△S＞0 B . 使用催化剂能降低该反应的△H C . 反应中每消耗1molO₂转移电子数约为4×6.02×10²³ D . 反应的平衡常数为K= $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题
13. (2022·朝阳模拟) 下列方程式与所给事实不相符的是（）

A . $\text{[math]}$ 通入氯水中，溶液褪色： $\text{[math]}$ B . 酚酞滴入 $\text{[math]}$ 溶液中变为浅红色： $\text{[math]}$ C . 冷凝 $\text{[math]}$ 气体得到 $\text{[math]}$ 液体： $\text{[math]}$ D . 制备 $\text{[math]}$ 时，需除去溶液中的氧气，防止发生： $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题
14. (2022·南京模拟) 我国提出了2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标。二氧化碳催化加氢合成 $\text{[math]}$ 是一种实现“双碳”目标的有效方法，其主要反应的热化学方程式为
反应Ⅰ： $\text{[math]}$       $\text{[math]}$
反应II： $\text{[math]}$       $\text{[math]}$
下列说法正确的是（   ）

A . 1个固态 $\text{[math]}$ 晶胞(如上图)中含14个 $\text{[math]}$ 分子 B . 反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ C . 用E表示键能，反应I的 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 能与水互溶，主要原因是 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 分子间形成氢键

答案解析收藏纠错 + 选题
15. (2021·杨浦模拟) 下图是能量示意图，由此判断热化学方程式正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题
16. (2021·徐汇模拟) 理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g) $\text{[math]}$ HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（）

A . HCN和HNC中碳氮键完全相同 B . HCN和HNC互为同素异形体 C . 1molHNC(g)的能量高于1molHCN(g) D . HCN(g) $\text{[math]}$ HNC(g)＋59.3kJ

答案解析收藏纠错 + 选题
17. (2021·黄浦模拟) 一定条件下氨气和氯气反应的能量与反应过程如图所示，下列说法正确的是（）

A . 相同条件下Cl₂比HCl稳定 B . 过程I：断裂极性键和非极性键 C . 过程Ⅱ：形成极性键和非极性键 D . 热化学方程式为NH₃(g)+Cl₂(g)→NH₂Cl(g)+HCl(g) △H=+11.3KJ

答案解析收藏纠错 + 选题

二、多选题

18. (2022·平江模拟) 中国科学院化学研究所报道了化合物1催化CO₂氢化机理。其机理中化合物1(催化剂，固态)→化合物2(中间产物，固态)的过程和其相对能量曲线如下图所示。下列说法错误的是（）

A . 化合物1与CO₂反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS1_1-2、TS2_1-2 ，说明这一过程包含两个基元反应 B . 图中Ⅰ_l-2与化合物2互为同分异构体 C . 过程①的活化能高于过程②的活化能 D . 过程①的热化学方程式为：I(s)+CO₂(g)=I_1-2 (s) △H=2.08 kJ·mol^-1

答案解析收藏纠错 + 选题

三、非选择题

19. (2020·新课标Ⅰ) 硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO₂的催化氧化：SO₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g) $\text{[math]}$ SO₃(g) ΔH=−98 kJ·mol⁻¹。回答下列问题：
1. （1）钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V₂O₅(s)与SO₂(g)反应生成VOSO₄(s)和V₂O₄(s)的热化学方程式为：。
2. （2）当SO₂(g)、O₂(g)和N₂(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO₂平衡转化率α随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550℃时的α=，判断的依据是。影响α的因素有。
3. （3）将组成(物质的量分数)为2m% SO₂(g)、m% O₂(g)和q% N₂(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO₂转化率为α，则SO₃压强为，平衡常数K_p=(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
4. （4）研究表明，SO₂催化氧化的反应速率方程为：v=k( $\text{[math]}$ −1)^0.8(1−nα')。式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为SO₂平衡转化率，α'为某时刻SO₂转化率，n为常数。在α'=0.90时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v~t曲线，如图所示。
  
  曲线上v最大值所对应温度称为该α'下反应的最适宜温度t_m。t<t_m时，v逐渐提高；t>t_m后，v逐渐下降。原因是。
答案解析收藏纠错 + 选题
20. (2019·北京) 氢能源是最具有应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
1. （1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
  ①反应器中初始反应的生成物为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，其物质的量之比为4：1，甲烷和水蒸气反应的方程式是。
  
  ②已知反应器中还存在如下反应：
  
  i.          $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$
  
  ii.          $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$
  
  iii.          $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$ ·
  
  Ⅲ为积碳反应，利用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 计算 $\text{[math]}$ 时，还需要利用反应的 $\text{[math]}$
  
  ③反应物投料比采用 $\text{[math]}$ ，大于初始反应的化学计量数之比，目的是（选填字母序号）
  
  ａ．促进 $\text{[math]}$ 转化
  
  ｂ．促进 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$
  
  ｃ．减少积碳生成
  
  ④用 $\text{[math]}$ 可以去除 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 体积分数和 $\text{[math]}$ 消耗率随时间变化关系如下图所示。
  
  从 $\text{[math]}$ 时开始， $\text{[math]}$ 体积分数显著降低，单位时间 $\text{[math]}$ 消耗率（填“升高”“降低”或“不变”）。此时 $\text{[math]}$ 消耗率约为 $\text{[math]}$ ，但已失效，结合化学方程式解释原因：。
2. （2）可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关连接 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ，可交替得到 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。
  ①制 $\text{[math]}$ 时，连接。
  产生 $\text{[math]}$ 的电极方程式是。
  ②改变开关连接方式，可得 $\text{[math]}$ 。
  ③结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：。
答案解析收藏纠错 + 选题
21. (2023·张家口模拟) 1-氯丙烷是一种重要的有机合成中间体，在一定温度下可以转化为2-氯丙烷，其转化原理如下：
i． $\text{[math]}$ (g)　ΔH₁=-271.96kJ·mol^-1
ⅱ． $\text{[math]}$ (g)　ΔH₂=-267.80kJ·mol^-1
回答下列问题：
1. （1） 1-氯丙烷转化为2-氯丙烷的热化学方程式为。
2. （2）在恒温恒压条件下，将丙烯和HCl按起始投料n(丙烯)：n(HCl)=1：2匀速通过装有等量相同催化剂的反应器，测得不同温度下丙烯和HCl的转化率如图(忽略温度对催化剂的影响)；
  ①表示HCl转化率的曲线为(填“L₁”或“L₂”)，理由为。
  ②T₁温度下丙烯转化率最高的原因为。
  ③已知T₂温度下，平衡时2-氯丙烷的体积分数为10%，则1-氯丙烷的体积分数为(保留两位有效数字，下同)；反应i的平衡常数 $\text{[math]}$ [对于反应 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， x为物质的量分数]。
3. （3）向恒温恒容密闭容器中充入一定量的1-氯丙烷，只发生1氯丙烷转化为2-氯丙烷的反应。保持温度不变，向平衡体系中再充入一定量的1-氯丙烷，再次平衡后，1氯丙烷的体积分数(填“增大”“减小”或“不变”)，原因为。
答案解析收藏纠错 + 选题
22. (2023·中卫模拟) 习近平主席在第75届联合国大会提出，我国要在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标。因此二氧化碳的固定和转化成为科学家研究的重要课题。
1. （1）以CO₂和H₂为原料合成乙烯，其反应的过程分两步进行：
  I．CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g) ΔH=+41.3kJ·mol^-1
  Ⅱ.2CO(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ C₂H₄(g)+2H₂O(g) ΔH=+210.5kJ·mol^-1
  CO₂加氢合成乙烯的热化学方程式为。
2. （2） 2021年9月24日，我国科学家在《Science》上发表论文《无细胞化学酶法从二氧化碳合成淀粉》，代表着人类人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破。该实验方法首先将CO₂催化还原为CH₃OH，探究CH₃OH合成反应的化学平衡影响因素，有利于提高CH₃OH的产率，CO₂和H₂在某种催化剂作用下可同时发生以下两个反应：
  I．CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH=—48.5kJ·mol^-1
  Ⅱ.2CO₂(g)+5H₂(g) $\text{[math]}$ C₂H₂(g)+4H₂O(g) ΔH=+37.1kJ·mol^-1
  在压强为P，CO₂、H₂的起始投料为1：3的条件下，发生反应I、Ⅱ，实验测得CO₂的平衡转化率和平衡时CH₃OH的选择性随温度的变化如图所示：
  已知：CH₃OH的选择性= $\text{[math]}$
  ①有利于提高CH₃OH的选择性的措施有(填序号)。
  A．适当降温　　　　B．适当升温　　　　C．选择合适的催化剂
  ②温度高于350℃时，体系中发生的反应以(填“I”或“Ⅱ”)为主，并说明理由。
  ③其中表示平衡时CH₃OH的选择性的曲线是填“a”或“b”)。
  ④400℃时，在该压强及投料比的条件下，利用图示所给数据计算H₂的转化率为(保留三位有效数字)。
3. （3）二氧化碳甲烷化技术是一种最有效的对二氧化碳循环再利用的技术。用如图装置电解二氧化碳制取甲烷，温度控制在10℃左右，持续通入二氧化碳，电解过程中KHCO₃物质的量基本不变，则阴极反应式为。
答案解析收藏纠错 + 选题
23. (2023·齐齐哈尔模拟) NH₃在化学工业中是重要的原料，可以制备尿素、硝酸、丙烯腈等产品。回答下列问题：
1. （1） N₂(g)与H₂(g)反应的能量变化如图1所示。则N₂(g)与H₂(g)制备NH₃(1)的热化学方程式为。对于合成氨反应，既可以提高平衡体系中NH₃的百分含量，又能加快反应速率的措施是(填字母)。
  a.升高温度 b.将平衡体系中的氨气分离出来
  c.增大体系压强 d.加入合适的催化剂
2. （2）合成氨反应中，正反应速率v_正=k_正·c(N₂)·c³(H₂)，逆反应速率v_逆=k_逆·c²(NH₃)，k_正、k_逆为速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图2所示：
  ①表示逆反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为(填“L₁”或“L₂”)，理由为。
  ②T₀℃时， $\text{[math]}$ =。
3. （3）以氨、丙烯、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C₃H₃N)和副产物丙烯醛(C₃H₄O)的热化学方程式如下：
  主反应：C₃H₆(g)+NH₃(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g) $\text{[math]}$ C₃H₃N(g)+3H₂O(g) ΔH= -515 kJ·mol^-1；
  副反应：C₃H₆(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ C₃H₄O(g)+H₂O(g) ΔH=- 353kJ·mol^-1。
  已知：丙烯腈的产率=- $\text{[math]}$ ×100%，丙烯腈的选择性= $\text{[math]}$ ×100%，某气体分压=总压强 ×该气体物质的量分数。
  ①一定条件下，平衡时丙烯腈的选择性与温度、压强的关系如图3所示，则p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为。原因是。
  ②某温度下，向压强恒为100 kPa的密闭容器中通入1molC₃H₆、1molNH₃和1.5molO₂ ，发生上述反应。平衡时测得C₃H₆转化率为90%，H₂O(g)的物质的量为2.5 mol，则平衡时C₃H₃N的分压为kPa(保留3位有效数字)，此温度下副反应的K_p=。
答案解析收藏纠错 + 选题
24. (2023·郴州模拟) 将煤炭转化为烯烃(乙烯、丙烯等)既可以减少CO₂的排放，又可以制备重要的化工原料。该过程先转化为二甲醚CH₃OCH₃ ，再转化为烯烃。
1. （1）制备二甲醚的主要反应：
  反应Ⅰ： $\text{[math]}$
  反应Ⅱ： $\text{[math]}$
  反应Ⅲ： $\text{[math]}$
  ①“反应Ⅰ”能自发进行的条件是(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
  ②某反应X的平衡常数表达式为 $\text{[math]}$ ，则反应X的热化学方程式为。
2. （2）二甲醚制备烯烃的主要反应：
  反应Ⅳ： $\text{[math]}$
  反应Ⅴ： $\text{[math]}$
  ①该反应过程常用的催化剂有两种，ZSM-5以及SAPO-34，它们都是多孔笼状结构，ZSM-5笼状孔径约为0.55nm，SAPO-34约为0.4nm。相同条件下，催化剂SAPO-34反应(如图1)获得的产物中，n(C₂H₄)：n(C₃H₆)更大的原因是。
  ②一定温度下，在体积为1L的密闭容器中投入2mol CH₃OCH₃发生“反应Ⅳ”和“反应Ⅴ”，初始总压为p_o ，反应到达平衡时总压为1.2p_o ，且n(C₂H₄)：n(C₃H₆)=1：1。则平衡时体系CH₃OCH₃转化率α(CH₃OCH₃)=。“反应Ⅴ”的平衡常数K_p=。
3. （3）用下图装置电解二氧化碳可制取甲醇，控制在一定温度左右，持续通入二氧化碳，电解过程中 $\text{[math]}$ 物质的量基本不变。a是电源的极，阴极电极反应式为。
答案解析收藏纠错 + 选题
25. (2023·河西模拟) 在某空间站氧循环系统中，涉及电解水，还有碳中和反应(如下)： $\text{[math]}$ 。按要求回答下列问题。
1. （1）电解液态水制备1 mol $\text{[math]}$ 的反应中， $\text{[math]}$ 。写出 $\text{[math]}$ 燃烧热的热化学方程式：。
2. （2）系统碳中和反应的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
  ①由图1可推知：该反应的 $\text{[math]}$ 0(填“>”或“<”)；
  ②若系统碳中和反应为基元反应，且反应的 $\text{[math]}$ 与活化能(Ea)的关系为 $\text{[math]}$ 。在图2中补充完成该反应过程的能量变化示意图。
  ③某小组模拟该反应，t℃下，向容积为10 L的密闭容器中通入5.2 mol $\text{[math]}$ 和0.9 mol $\text{[math]}$ ，反应平衡后测得容器中 $\text{[math]}$ 。则 $\text{[math]}$ 的转化率为，平衡常数的值为。
3. （3）在相同条件下 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 还会发生不利于氧循环的如下副反应： $\text{[math]}$ 。在反应器中按 $\text{[math]}$ 通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2 min时，测得反应器中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 浓度( $\text{[math]}$ )如下表所示。
  催化剂
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  A
  10.8
  12722
  345.2
  41780
  B
  9.2
  10775
  34
  39932
  ①在选择使用催化剂A和350℃条件下反应，0~2 min生成 $\text{[math]}$ 的平均反应速率为 $\text{[math]}$ ；
  ②若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂B和400℃的反应条件，其理由是。
答案解析收藏纠错 + 选题
26. (2023·梅州模拟) 综合利用化石燃料，提高利用率，有助于实现“碳达峰、碳中和”。回答下列问题：
1. （1） Ⅰ.利用 $\text{[math]}$ - $\text{[math]}$ 干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现：
  ① $\text{[math]}$
  ② $\text{[math]}$
  上述反应中C(ads)为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图所示：
  $\text{[math]}$ - $\text{[math]}$ 干重整反应的热化学方程式为(选用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的关系式表示反应热)，反应Ⅱ是(填“慢反应”或“快反应”)。
2. （2）在恒压条件下，等物质的量的 $\text{[math]}$ (g)和 $\text{[math]}$ (g)发生干重整反应时，各物质的平衡转化率随温度变化如图所示。已知在干重整中还发生了副反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，则表示 $\text{[math]}$ 平衡转化率的是曲线(填“A”或“B”)，判断的依据是。
3. （3） Ⅱ.在一密闭容器中，通入1mol $\text{[math]}$ 和3mol $\text{[math]}$ (g)发生甲烷的水蒸气重整反应。甲烷的水蒸气重整涉及以下反应：
  ③ $\text{[math]}$
  ④ $\text{[math]}$
  如图所示，压强为 $\text{[math]}$ kPa，温度低于700℃时，加入CaO可明显提高平衡体系混合气中 $\text{[math]}$ 的物质的量，原因是。
4. （4） 500℃时，反应相同时间后测得 $\text{[math]}$ 的转化率随压强的变化如图所示。则图中E点和G点 $\text{[math]}$ 的浓度大小关系为c(G)c(E)(填“>”“<”或“=”)，结合两图中的相关数据，计算此温度下反应③的压力平衡常数 $\text{[math]}$ (用分压代替浓度，分压等于总压×物质的量分数，列出计算式，无需化简)。
5. （5）我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法。其电化学反应原理如图所示。请写出Ni-YSZ电极上发生的电极反应方程式。
答案解析收藏纠错 + 选题
27. (2023·蚌埠模拟) CH₄和CO₂两种引发温室效应气体可以转化为合成气(H₂和CO)进而可以解决能源问题：
1. （1）甲醇是新型的汽车动力燃料。工业上可通过H₂和CO化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为
  2H₂(g) + CO(g)= CH₃OH(1) ΔH₁= -116kJ ·mol^-1
  已知：CO(g) + $\text{[math]}$ O₂(g) =CO₂(g) ΔH₂= -283 kJ ·mol^-1
  H₂(g) + $\text{[math]}$ O₂(g) =H₂O(g) ΔH₃= -242 kJ ·mol^-1
  H₂O(g) =H₂O(1) ΔH₄= -44 kJ ·mol^-1
  表示甲醇燃烧热的热化学方程式为。
2. （2） CH₄制备合成气反应CH₄(g) +H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g) + 3H₂(g)通过计算机模拟实验。在400 ~ 1200℃，操作压强为3. 0MPa条件下，不同水碳比(1 ~10)进行了热力学计算，反应平衡体系中H₂的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。
  
  据模拟实验可知，该反应是(填“放热”或“吸热”)反应。平衡温度为750℃ ，水碳比为5时， H₂的物质的量分数为0.3，则CH₄的转化率为，用各物质的平衡分压计算Kp= MPa²。 (分压=总压 ×物质的量分数，结果保留2位小数)
3. （3）利用制备的甲醇可以催化制取丙烯，过程中发生如下反应：
  3CH₃OH(g) $\text{[math]}$ C₃H₆(g) + 3H₂O(g)。
  
  该反应VanˊtHoff方程的实验数据如图中曲线a所示，已知VanˊtHoff方程为 $\text{[math]}$ +C(ΔH为该反应的焓变，假设受温度影响忽略不计，K为平衡常数，R和C为常数) ，则该反应的焓变ΔH =kJ·mol^-1。对于另一反应实验数据如图中的曲线b所示，若该反应焓变为ΔH '，则△HΔH ' (填“>”“<”或“=”)；此公式说明对于某个反应，当升高相同温度时，其ΔH 的数值越大，平常数的变化值就( 填“越多”或“越少”)。
答案解析收藏纠错 + 选题
28. (2023·平谷模拟) 氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景，请回答下列问题：
1. （1） I.转化脱硫：将天然气压入吸收塔，30℃时，在T.F菌作用下，酸性环境中脱硫过程示意图如下。
  过程ii的离子方程式是。
2. （2） II.蒸气转化：在催化剂的作用下，水蒸气将 $\text{[math]}$ 氧化。结合图回答问题。
  写出甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式：。
3. （3）第II步为可逆反应。在800℃时，恒容密闭容器中CO的起始浓度为a mol/L，水蒸气的起始浓度为1.5a mol/L，达到化学平衡状态后，CO平衡转化率为60%，则此反应的平衡常数k=。
4. （4）在固态金属氧化物电解池中，高温共电解 $\text{[math]}$ 混合气体制备 $\text{[math]}$ 和CO，基本原理如图所示，X是电源的极(填“正”或“负”)，电解池中阴极的反应式是和。
答案解析收藏纠错 + 选题
29. (2023·安徽模拟) 氨既是重要的化工产品，又是染料、医药等工业的重要原料。回答下列问题：
1. （1） “哈伯—博施法”合成氨反应的能量变化如图(a)所示，则合成氨的热化学方程式为：。
2. （2）在不同条件下达到平衡，设体系中氨气的物质的量分数为 $\text{[math]}$ ，在 $\text{[math]}$ 下的 $\text{[math]}$ 与p、在 $\text{[math]}$ 下的 $\text{[math]}$ 与T关系如图(b)所示。
  ①(填“曲线a”或“曲线b”)表示的是 $\text{[math]}$ 下的 $\text{[math]}$ 与p关系图像。
  ②当 $\text{[math]}$ 时，反应条件可能是。
3. （3） Fe表面催化循环合成氨机理如下(*代表空白活性位，吸附在活性位上的物种用*标注，如 $\text{[math]}$ )，其中 $\text{[math]}$ 的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。
  a. $\text{[math]}$         b. $\text{[math]}$
  
  c. $\text{[math]}$                d. $\text{[math]}$
  
  e. $\text{[math]}$         f.
  
  g. $\text{[math]}$
  
  ①反应f为。实际生产中，原料气中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 物质的量之比为 $\text{[math]}$ 。如此操作的原因有两点：、。
  
  ②已知：当2个原子被1个活性位吸附，这2个原子就容易成键。反应a~d中被1个活性位吸附的微粒是(填标号)。
  
  A． $\text{[math]}$          B．H        C． $\text{[math]}$         D．N        E. $\text{[math]}$
  
  ③研究表明，某些物质(例如硫)能使催化剂永久中毒。依据上述反应机理分析催化剂中毒原因：。
答案解析收藏纠错 + 选题
30. (2023·葫芦岛模拟) 乙醇是一种重要的工业原料，被广泛应用于能源、化工、食品等领域，以下两种方法可实现乙醇的制备。
1. （1） I．采用催化乙烯水合制乙醇，该反应过程中能量变化如下图所示：
  反应物分子有效碰撞几率最大的步骤对应的基元反应为。
2. （2）制备的无水乙醇在25℃，101kPa下，完全燃烧时放出热量QkJ，其燃烧生成的 $\text{[math]}$ 用过量饱和石灰水吸收可得100g $\text{[math]}$ 沉淀，则乙醇燃烧热的热化学方程式为。
3. （3） II．以合成气催化合成乙醇是近年来研究的热点，其中乙酸甲酯 $\text{[math]}$ 催化加氢是制取乙醇的关键步骤之一，包括以下主要反应：
  ① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  ② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  反应 $\text{[math]}$ 的ΔH= $\text{[math]}$ 。
4. （4）若在体积为2L的密闭容器中，控制 $\text{[math]}$ 流速为 $\text{[math]}$ (已换算为标准状况)， $\text{[math]}$ 的转化率为80.0％，则 $\text{[math]}$ 的反应速率为mol∙L^-1∙min^-1(保留三位有效数字)， $\text{[math]}$ 流速过大时乙酸甲酯的转化率下降，原因是。
5. （5）向恒温恒压的两个密闭容器甲(25℃、 $\text{[math]}$ )、乙(25℃、 $\text{[math]}$ )放入物质的量均为amol的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，若只发生反应②，其正反应速率 $\text{[math]}$ ， p为物质分压，若容器甲与乙中平衡时正反应速率之比 $\text{[math]}$ ，则甲、乙容器的体积之比为。
6. （6）一定条件下在1L密闭容器内通入2.00mol $\text{[math]}$ 和3.96mol $\text{[math]}$ 发生反应①和②，测得不同温度下达平衡时 $\text{[math]}$ 转化率和乙醇的选择性如下图所示，260℃时反应①的平衡常数 $\text{[math]}$ ；温度高于240℃时，随温度升高乙醇的选择性降低的原因可能是。
  [ $\text{[math]}$ ]
答案解析收藏纠错 + 选题
31. (2023·漳州模拟) $\text{[math]}$ 的回收及综合利用越来越受到国际社会的重视，将 $\text{[math]}$ 转化为高附加值化学品已成为有吸引力的解决方案。
1. （1） Ⅰ．以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为原料合成 $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在某催化剂表面上合成 $\text{[math]}$ 的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
  该反应历程中活化能最小步骤的化学方程式为。
2. （2）已知相关化学键的键能数据如下：
  化学键
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  436
  414
  464
  326
  803
  结合表中数据及反应历程图，写出由 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 合成 $\text{[math]}$ 的热化学方程式。
3. （3）在一容积可变的密闭容器中，充入 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ ，发生上述反应，实验测得 $\text{[math]}$ 在不同温度下的平衡转化率与总压强的关系如图所示：
  ① $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 从高到低排序为。
  ②请计算在 $\text{[math]}$ 温度下，该反应的压强平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，保留三位有效数字)。
4. （4） Ⅱ．利用下列工艺脱除并利用水煤气中的温室气体 $\text{[math]}$
  上述脱除 $\text{[math]}$ 工艺中可循环利用的物质是；某温度下，当吸收塔中溶液 $\text{[math]}$ 时，溶液中 $\text{[math]}$ (已知：该温度下 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ )。
5. （5）用上述装置电解利用 $\text{[math]}$ 气体，制取 $\text{[math]}$ 燃料，铂电极上的电极反应式为。当玻碳电极上生成标准状况下 $\text{[math]}$ 时，通过质子交换膜的离子的物质的量为。
6. （6） Ⅲ．以 $\text{[math]}$ 表面覆盖 $\text{[math]}$ 为催化剂，可以将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 直接转化成乙酸
  在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～400℃时，生成乙酸的速率先减小后增大，理由是。
答案解析收藏纠错 + 选题
32. (2022·长春模拟) 乙酸是一种合成纤维、医药、农药、染料和粘合剂的重要的化工原料，也是优良的有机溶剂。
1. （1）已知CO的燃烧热为283kJ/mol；CH₃OH的燃烧热为725kJ/mol；CH₃COOH的燃烧热为870kJ/mol。试写出由CO与CH₃OH制取CH₃COOH的热化学方程式：。
2. （2）工业上制取一氧化碳常用焦炭与氧气和二氧化碳反应。
  已知：C(s)+ $\text{[math]}$ O₂(g)⇌CO(g) △H₁=-110.5kJ/mol ①
  C(s)+CO₂(g)⇌2CO(g) △H₂=+552.5kJ/mol ②
  工业上将一定比例的氧气和二氧化碳投入焦炭炉中反应，不同温度下，达到平衡时氧气和二氧化碳体积分数如图：
  试解释随温度的升高氧气与二氧化碳的变化趋势的原因：；在850℃时反应炉中达到热平衡，则通入的n(O₂)：n(CO₂)=(填，最简单整数比)；此时反应器中压强为p₀ ，则反应②的K_p=。
3. （3） 650℃向某1L容器中投入1mol甲醇和不同物质的量的一氧化碳，测得平衡时反应物或生成物的体积分数如图：
  则曲线c表示的物质是；e点CO的转化率为；(用分数表达或保留三位有效数字)在M点平衡状态下进行压缩，则重新达到平衡，M点可能移到：。(填“不变”“O”“N”或“P”)。
答案解析收藏纠错 + 选题
33. (2022·浙江模拟) CH₄超干重整CO₂技术可得到富含CO的化工原料。请回答：
1. （1） CH₄超干重整CO₂的催化转化如图所示：
  ①已知相关反应的能量变化如图所示，过程Ⅰ的热化学方程式为。
  ②关于上述过程Ⅱ的说法错误的是(填序号)。
  a.实现了含碳物质与含氢物质的分离 b.可表示为CO₂＋H₂=H₂O(g)＋CO
  c.CO未参与反应 d. Fe₃O₄、CaO为催化剂，降低了反应的△H
  ③其他条件不变，在不同催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ作用下，反应CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g)进行相同时间后，CH₄的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态(填“是”或“不是”)平衡状态；b点CH₄的转化率高于c点，原因是。
2. （2）在一刚性密闭容器中，CH₄和CO₂的分压分别为20kPa、25kPa，加入Ni/α- Al₂O₃催化剂并加热至1123K使其发生反应CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g)，若达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍，则该反应的平衡常数的计算式为K_p=(kPa)²。(用各物质的分压代替物质的量浓度计算，列出计算式)
3. （3） CH₄超干重整CO₂得到的CO经偶联反应可制得草酸(H₂C₂O₄)。常温下，向某浓度的草酸溶液中加入一定浓度的NaOH溶液，所得溶液中c(H₂C₂O₄)=c(C₂O $\text{[math]}$ )，则此时溶液的pH=。(已知常温下H₂C₂O₄的K_a1=6×10^－² ， K_a2=6×10^－⁵ ， lg6=0.8)
答案解析收藏纠错 + 选题
34. (2023·黄浦模拟)
1. （1） Ⅰ.下图为工业合成氨的流程图：
  图中采取的措施可提高原料转化率的是(填序号)。
2. （2）下图是未用催化剂N₂(g)和H₂(g)反应生成1mol NH₃(g)过程中能量的变化示意图，请在图中绘制同条件下加入铁触媒后相应的能量变化曲线：，并写出该条件下1 mol NH₃(g)分解对应的热化学方程式：。
3. （3） Ⅱ.某兴趣小组为研究“不同条件”对化学平衡的影响情况，进行了如下实验：(反应起始的温度和体积均相同)：
  序号
  起始投入量
  平衡转化率
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  NH₃
  ①恒温恒容
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  0
  $\text{[math]}$
  ②绝热恒容
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  0
  $\text{[math]}$
  ③恒温恒压
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  0
  $\text{[math]}$
  则： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”、“=”或“<”)
4. （4）如图表示500℃、60.0MPa条件下，平衡时NH₃的体积分数与原料气投料比的关系。若投料比为4时，氨气的体积分数为40%，NH₃的体积分数可能为图中的点，平衡时N₂的体积分数为。溢出的NH₃可用稀硫酸吸收，若恰好生成NH₄HSO₄ ，该溶液中各离子的浓度由大到小的顺序是。
答案解析收藏纠错 + 选题
35. (2022·宝山模拟) 将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要化学反应为： $\text{[math]}$ 。C(s)、CO(g)和 $\text{[math]}$ 完全燃烧的热化学方程式分别为：
① $\text{[math]}$                $\text{[math]}$ ；
② $\text{[math]}$                 $\text{[math]}$ ；
③ $\text{[math]}$                 $\text{[math]}$ 。
试回答：
1. （1）请你根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应生成CO和 $\text{[math]}$ 的热化学方程式：。
2. （2）比较反应热数据可知， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 完全燃烧放出的热量之和，比 $\text{[math]}$ 完全燃烧放出的热量(填“多”或“少”)。
  甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量”。
  乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图
3. （3）请你写出 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间存在的关系式。
4. （4）乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，最多与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析：甲、乙两同学的观点正确的是(填“甲”或“乙”)同学，另一同学出现不正确观点的原因是。
答案解析收藏纠错 + 选题
36. (2021·柳州模拟) 工业合成氨反应具有非常重要的意义。
1. （1）已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  
  则合成氨反应的热化学方程式为。
2. （2）在某容积为2L的恒容容器中发生合成氨反应，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：
  
  前20min内 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，放出的热量为，25min时采取的措施是。
3. （3）对可逆反应 $\text{[math]}$ ，若起始投料 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，达到平衡后，增大压强， $\text{[math]}$ 的体积分数(填“增大”“减小”或“不变”)
4. （4） T℃，以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为原料可合成化肥尿素： $\text{[math]}$ ；在2L的密闭容器中，通入1.2mol $\text{[math]}$ 和0.6mol $\text{[math]}$ ， 2min时反应刚好达到平衡。此时， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。
  ①该反应的平衡常数是。
  
  ②若2min时保持T℃和平衡时容器的压强不变，再向体积可变的容器中充入0.6mol $\text{[math]}$ ，则此时平衡(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
答案解析收藏纠错 + 选题

试卷信息

小学

初中

高中

高考二轮复习知识点：热化学方程式1

副标题：

*注意事项：

高考二轮复习知识点：热化学方程式1

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

催化剂	$\text{[math]}$		$\text{[math]}$
催化剂	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
A	10.8	12722	345.2	41780
B	9.2	10775	34	39932

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	436	414	464	326	803

序号	起始投入量			平衡转化率
序号	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	NH₃	平衡转化率
①恒温恒容	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	0	$\text{[math]}$
②绝热恒容	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	0	$\text{[math]}$
③恒温恒压	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	0	$\text{[math]}$