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2024年高考化学一轮复习:专题10化学反应与能量

更新时间:2023-08-30 浏览次数:19 类型:一轮复习
一、选择题
二、多选题
  • 9. (2023高一下·邗江期中) 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。N2与H2反应合成氨为可逆反应,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=−92.4kJ∙mol−1。氨气经氧化等步骤制得硝酸,利用石灰乳、尿素等可吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)。下列有关工业合成氨的反应说法正确的是(   )
    A . 该反应过程中N2表现出氧化性 B . 恒温恒容密闭容器中充入1molH2和3 molN2充分反应后放出热量为92.4 kJ C . 断裂1molH-H键的同时断裂2 molN-H键,说明该反应达到平衡状态 D . 达到平衡时,增大容器的体积,v(正)减小、v(逆)增加
  • 10. (2023·烟台模拟) 科研人员通过控制光沉积的方法构建复合材料光催化剂,以Fe2+和Fe3+渗透Nafion膜在酸性介质下构建了一个还原和氧化分离的人工光合体系,其反应机理如图。下列说法正确的是

    A . a的价电子排布式:3d5 B . 体系中能量转化形式:电能→化学能 C . 体系中总反应的活化能:Ea>Ea D . 理论上每消耗18g水生成46gHCOOH
  • 11. (2023高一下·吉安期末) 一种新型中温全瓷铁-空气电池,其结构如图所示。下列有关该电池放电时的说法错误的是(  )

    A . a电极上发生氧化反应 B . 负极的电极反应式为 C . 铁表面发生的反应为 D . 若标准状况下33.6L空气参与反应,电路中理论上有6mol电子转移
  • 12. (2022高二上·河北月考) 一种染料敏化太阳能电池如图,其成本便宜且对环境无污染。敏化染料()吸附在纳米空心球表面。光照时:(基态)(激发态), , 下列说法正确的是( )

    A . 该装置能将太阳能转化成电能 B . 正极的电极反应式为 C . 敏化染料还原过程为 D . 该电池工作一段时间后需要补充电解质
  • 13. (2023·济南模拟) 研究表明,用作催化剂促进水分解时存在两种不同的路径,分解过程中的部分反应历程如图所示(物质中原子之间的距离单位为)。下列说法错误的是

    A . 水的分解反应为放热反应 B . 反应历程中,钒原子的杂化方式发生改变 C . IM2中,距离为“2.174和“2.390”的原子之间作用力是氢键 D . 适当升高温度,IM2→FS3的正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度
  • 14. (2022高三上·益阳期末) 是一种很有前途的纳米酶,具有疾病诊断和治疗的潜力。一种带氧空位的纳米酶催化某反应的机理和相对能量(能量单位:)的变化如图(a)、(b)所示。下列说法错误的是

    A . 该过程的总反应可表示为 B . 过程iii和iv表示两个被还原 C . 该催化循环过程中的化合价未发生改变 D . 该过程的总反应速率由过程ii决定
三、非选择题
  • 15. (2018高一下·哈尔滨期末) 从能量的角度看,断开化学键要,形成化学键要。化学反应是释放能量还是吸收能量取决于,当反应物的总能量高于生成物时,该反应为反应;当反应物的总能量低于生成物时,该反应为反应。
  • 16. (2021高一下·海林月考) 从能量的角度看,断开化学键要能量,形成化学键要能量。若某反应的反应物总能量大于生成物的总能量,那么,该反应是一个(填“放热”或“吸热”)反应。
  • 17. (2021·金华模拟) 19世纪初,法国科学家杜龙和珀蒂测定比热时发现:金属的比热( )与其相对原子质量的乘积近似为常数25.08 。将40.0g惰性金属M加热到100℃,投入20.0g温度为36.7℃的水中,最终体系的温度为46.7℃。推算该金属的近似摩尔质量(水的比热为4.18 ,请写出计算过程,结果保留整数)。
  • 18. (2022高二上·南阳月考) 为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如下三套实验装置:

    1. (1) 上述3个装置中,不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是
    2. (2) 某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是,说明该反应属于(填“吸热”或“放热”)反应。
    3. (3) 为探究固体M溶于水的热效应,选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。

      ①若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是

      ②若观察到烧杯里产生气泡,则说明M溶于水(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”);

      ③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱,则M可能是

  • 19. (2022高二上·成都期中) 不同的化学反应具有不同的反应热,人们可以通过多种方法获得反应热的数据,通常用实验进行测定,也可以进行理论推算。
    1. (1) 已知     , 如图所示是探究中和热的实验装置。

      ①装置中仪器A的作用是

      ②本实验采用50mL 0.50盐酸、50mL 0.55氢氧化钠溶液反应,经三次实验测得反应前后的温差平均值为3.3℃,其密度近似地认为均为1 , 反应后溶液的比热容。则该实验中盐酸和氢氧化钠溶液反应中和热

      ③下列操作会导致中和热的测定数值偏大的是(填标号);

      a.大烧杯上不盖塑料盖板

      b.将强酸强碱换成弱酸弱碱

      c.用50mL 0.50盐酸与1.1g NaOH固体进行反应

      d.将环形玻璃搅拌棒改成环形铜质搅拌棒

      e.使用浓硫酸与氢氧化钠溶液进行反应

      ④若将反应物改为50mL 0.50稀硫酸与50mL 0.55氢氧化钡溶液,测得反应热为 , 则(填“>”或“<”),原因是

    2. (2) 下列化学反应能用图甲表示的反应有 (填标号),能用图乙表示的反应有(填标号)。(已知:键能为1mol气态分子解离成气态原子所吸收的能量)。

      A.镁条与盐酸的反应        B.煤的气化                

      C.煅烧石灰石            D.铝热反应

  • 20. (2023高一下·商洛期末) 化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量的变化,它是人类获取能量的重要途径,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。

    回答下列问题:

    1. (1) 的反应过程如图所示:

      该反应为(填“放热”或“吸热”)反应,生成吸收或放出的热量为

    2. (2) 下列变化中属于吸热反应的是(填标号)。

      ①液态水汽化 ②生石灰与水反应生成熟石灰 ③

      与固体混合

    3. (3) 某化学反应中,设反应物的总能量为 , 生成物的总能量为。若 , 则该反应可用图(填“A”或“B”)表示。

    4. (4) 为了验证的氧化性强弱,图中能达到实验目的的装置是(填标号),其正极的电极反应式为;若构建该原电池时两个电极的质量相等,当导线中通过电子时,两个电极的质量差为g。

    5. (5) 用于燃料电池后,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。实验测得定向移向电极,则(填“A”或“B”)电极入口处通参与的电极反应为
  • 21. (2023高一下·吉林期末) 工业合成氨的反应如下:N2 + 3H22NH3。某温度下,在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0molN2和2.0molH2 , 一段时间后反应达平衡状态,实验数据如下表所示:                                                                                                                          

    t/s

    0

    50

    150

    250

    350

    n(NH3)

    0

    0.24

    0.36

    0.40

    0.40

    1. (1) 0~50s内的平均反应速率 v(N2) = 
    2. (2) 250s时,H2的转化率为
    3. (3) 已知N≡N的键能为946kJ/mol,H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,则生成1molNH3过程中的热量变化  kJ。下图能正确表示该反应中能量变化的是

    4. (4) 为加快反应速率,可以采取的措施

      a.降低温度 b.增大压强 c.恒容时充入He气 

      d.恒压时充入He气 e.及时分离NH3

    5. (5) 下列说法错误的是____。
      A . 使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率 B . 上述条件下,N2不可能100%转化为NH3 C . 为了提高N2的转化率,应适当提高H2的浓度 D . 250~350s生成物浓度保持不变,反应停止
  • 22. (2023·乌鲁木齐模拟) 减少CO2排放并实现CO2的有效转化已成为科研工作者的研究热点。根据以下几种常见的CO2转化方法,回答下列问题:

    1. (1) I.研究表明,利用如图所示的原理,可以将CO2转化为炭黑。

      该过程的能量转化形式为,在整个过程中, FeO 的作用是

    2. (2) 已知:①2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH1=akJmol

      ②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=bkJ/mol

      则过程1的热化学方程式为

      II.以氧化铟(In2O3)作催化剂,采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将CO2资源化利用。反应历程如下:

      i.催化剂活化: In2O3( 无活性) In2O3-x(有活性) ;

      ii.CO2与H2在活化的催化剂表面同时发生如下反应:

      反应①: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3主反应

      反应②: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH4副反应

    3. (3) 某温度下,在恒容密闭反应器中,下列能说明反应①达到平衡状态的是____ (填编号 )。
      A . 混合气体的密度不再变化 B . CH3OH的分压保持不变 C . v(H2):v(CH3OH)=3:1 D . CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度之比为1:3:1:1
    4. (4) 增大CO2和H2混合气体的流速,可减少产物中H2O(g) 的积累,从而减少催化剂的失活,请用化学方程式表示催化剂失活的原因:
    5. (5) ii中反应①、②的lnK(K代表化学平衡常数)随 ×103 (T代表温度)的变化如图所示。

      a.升高温度,反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数K (填“增大” “减小”或“不变”)。

      b.恒温恒压密闭容器中,加入2molCO2和4molH2 , 只发生反应①和反应②,初始压强为P0。 在230℃以上,升高温度,CO2 的平衡转化率增大,但甲醇的产率降低,可能原因是 。在300℃发生反应,反应达到平衡时,CO2的转化率为50%,容器体积减小20%,则反应②用平衡分压表示的平衡常数Kp= ( 保留两位有效数字)。

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