2022屆高考化學二輪復習專題突破練08化學反應(yīng)的熱效應(yīng)(B)試題附參考答案

1、PAGE PAGE 5專題突破練八化學反應(yīng)的熱效應(yīng)(B)一、選擇題1.(2021河南平頂山模擬)HI分解反應(yīng)的能量變化如圖所示,下列說法錯誤的是()A.HI(g)分解為H2(g)和I2(g)的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.斷裂和形成的共價鍵類型相同C.催化劑能降低反應(yīng)的活化能D.催化劑不改變反應(yīng)的焓變和平衡常數(shù)2.(2021福建寧德模擬)我國科學家使用雙功能催化劑(能吸附不同粒子)催化水煤氣變換反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H”“”或“=”)b。H2(g)+O2(g)H2O(g)H1=a kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(l)H2=b kJmol-1(3)由氣態(tài)基態(tài)原子形

2、成1 mol化學鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學鍵的角度分析,化學反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學鍵的斷裂和生成物的化學鍵的形成過程。化學鍵HHNHNN鍵能/(kJmol-1)436391945已知反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=a kJmol-1。試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計算a的值:。(4)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應(yīng)的反應(yīng)熱進行推算。已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H1=-393.5 kJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)H2=-571.6 kJmol-12C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)H3=-2 599 kJmo

3、l-1根據(jù)蓋斯定律,計算298 K時由C(s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱H=。6.氮的化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要作用。如何增加氨的產(chǎn)量,減少機動車尾氣中NOx和CO的排放是科學家一直關(guān)注研究的課題。(1)工業(yè)合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=a kJmol-1的反應(yīng)過程和能量變化如圖所示,標注“*”表示在催化劑表面吸附的物質(zhì)。a=;用化學方程式表示出對總反應(yīng)速率影響較大的步驟:?？刂茐簭姙閜0、溫度在700 K,將N2(g)和H2(g)按照體積比13充入密閉容器合成NH3(g)。反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時體系中NH3的體積分數(shù)為60%,則化學平衡常數(shù)Kp=

4、(用平衡分壓代替平衡濃度計算,氣體分壓=氣體總壓氣體體積分數(shù))。(2)汽車排氣管裝有三元催化劑裝置,在催化劑表面通過發(fā)生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。反應(yīng)機理如下Pt(s)表示催化劑,右上角帶“*”表示吸附狀態(tài):.NO+Pt(s)NO*.CO+Pt(s)CO*.NO*N*+O*.CO*+O*CO2+Pt(s).N*+N*N2+Pt(s).NO*+N*N2O+Pt(s)經(jīng)測定汽車尾氣中反應(yīng)物濃度及生成物濃度隨溫度T變化關(guān)系如圖1和圖2所示。圖1圖2圖1中溫度從Ta升至Tb的過程中,反應(yīng)物濃度急劇減小的主要原因是。圖2中溫度為T2時反應(yīng)的活化能(填“”或“=”)反應(yīng)的活化能;溫度為T3時發(fā)生的

5、主要反應(yīng)為(填“”“”或“”)。模擬汽車的“催化轉(zhuǎn)化器”,將2 mol NO(g)和2 mol CO(g)充入1 L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),測得CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度T變化的曲線如圖所示。圖像中A點逆反應(yīng)速率(填“”“=”或“(3)-93(4)+226.7 kJmol-1解析 (1)5 g液態(tài)甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5 kJ的熱量,則1 mol甲醇(即32 g甲醇)充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出=726.4 kJ的熱量,2 mol甲醇充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出726.4 kJ2=1

6、452.8 kJ的熱量,所以甲醇燃燒的熱化學方程式為2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)H=-1 452.8 kJmol-1。(2)氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水要放出熱量,由于放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱為負值,則ab。(3)H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=945 kJmol-1+436 kJmol-13-391 kJmol-16=-93 kJmol-1=a kJmol-1,因此a=-93。(4)已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H1=-393.5 kJmol-1,2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H2=-571.6 kJmol-1,2

7、C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)H3=-2 599 kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律,4+-2得到反應(yīng)的熱化學方程式為2C(s)+H2(g)C2H2(g)H=-393.5 kJmol-14-571.6 kJmol-1-(-2 599 kJmol-1)2=+226.7 kJmol-1。6.答案 (1)-922N*+6H*2N(或N*+3H*N)(2)溫度升高,催化劑活性增強,反應(yīng)速率增大,所以反應(yīng)物濃度快速減小40.5解析 (1)由圖可知,合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)的反應(yīng)熱H=-(500-308-100) kJmol-1=-92 kJmol-1,則a=-92;反應(yīng)的活化能越

8、大,反應(yīng)速率越慢,總反應(yīng)速率取決于最慢的一步,由圖可知,2N*、6H*轉(zhuǎn)為2N時,反應(yīng)的活化能最大,反應(yīng)速率最慢,則對總反應(yīng)速率影響較大的步驟的方程式為2N*+6H*2N(或N*+3H*N)。由化學方程式可知,氮氣和氫氣按照體積比13充入密閉容器合成氨氣時,容器中氮氣和氫氣的體積比恒定為13,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時體系中氨氣的體積分數(shù)為60%,則氮氣的體積分數(shù)為(1-60%)=10%,氫氣的體積分數(shù)為(1-60%)=30%,化學平衡常數(shù)Kp=。(2)由圖1可知,溫度升高,反應(yīng)物的消耗量增大,說明催化劑的活性增強,反應(yīng)速率增大,則溫度從Ta升至Tb的過程中,反應(yīng)物濃度急劇減小的主要原因是:溫度升高后催化劑活性增強,反應(yīng)速率增大,所以反應(yīng)物濃度快速減小。反應(yīng)的活化能越小,反應(yīng)速率越大,反應(yīng)物的消耗量越大,其濃度越小,產(chǎn)物的濃度越大。由圖2可知,溫度為T2時,氮氣的濃度小于一氧化二氮的濃度,說明反應(yīng)的反應(yīng)速率小于反應(yīng),反應(yīng)的活化能大于反應(yīng);溫度為T3時,生成物二氧化碳的濃度最大,說明發(fā)生的主要反應(yīng)為反應(yīng)。T1時B點一氧化碳轉(zhuǎn)化率為50%,由化學方程式可知,一氧化碳和一氧化氮的濃度均為(2 molL-1-2 molL-150%)=1 molL-1,氮氣的濃度為2 molL-150%=0.5 molL-1,二氧化碳的濃度為2 molL-150%=1 molL-1,由v正=v逆可得,=0.5,A