2024湖南化學(xué)高考復(fù)習(xí)九 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) (一)

專題九化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

五年高考

A組本地區(qū)高考題

考點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

1.（2022湖南，12,4分）（雙選）反應(yīng)物（S）轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物（P或P?Z）的能量與反應(yīng)進(jìn)程的關(guān)系如下

圖所示：

下列有關(guān)四種不同反應(yīng)進(jìn)程的說法正確的是（）

A.進(jìn)程I是放熱反應(yīng)

B.平衡時(shí)P的產(chǎn)率：II〉I

c.生成P的速率：ni>n

D.進(jìn)程IV中,Z沒有催化作用

答案AD

2.（2021湖南，14,4分）（雙選）鐵的配合物離子｛用［L—Fe—H］，表示｝催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)

理和相對(duì)能量的變化情況如圖所示：

轉(zhuǎn)、過渡態(tài)1班過渡態(tài)2

"

I

-22.6

+、

、

H-3n1.nr、2

O++-4N2.-46

OH」

(o+1

U)?+

HoH~

+rOd':0

>>。

oH(++

J,

r(0=

)H0+

H3,

H0

(

亙

_

反應(yīng)進(jìn)程

下列說法錯(cuò)誤的是（）

催化劑

A.該過程的總反應(yīng)為HC00HC02t+H,t

B.H，濃度過大或者過小,均導(dǎo)致反應(yīng)速率降低

C.該催化循環(huán)中Fe元素的化合價(jià)發(fā)生了變化

D.該過程的總反應(yīng)速率由IIfill步驟決定

答案CD

考點(diǎn)2熱化學(xué)方程式的書寫蓋斯定律及其應(yīng)用

(2017課標(biāo)I,28,14分)近期發(fā)現(xiàn),H.S是繼NO、CO之后的第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)分子,它具

有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。回答下列問題：

(1)下列事實(shí)中，不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強(qiáng)弱的是(填標(biāo)號(hào))。

A.氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng),而亞硫酸可以

B.氫硫酸的導(dǎo)電能力低于相同濃度的亞硫酸

C.0.10mol?L'的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和2.1

D.氫硫酸的還原性強(qiáng)于亞硫酸

(2)下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。

：區(qū)花承施康/樂永w涵應(yīng)素麗n'：

；H,SO<(a<|)^=SO2(g)+II2O(l)+-i-O!(g)

；A〃I=327kJ?mol1■

：SO2(g)+l2(s)+2H,O(l)==2HI(aq)+H2so[(aq)

AH2=-151kJ-mol-*：

產(chǎn)110kJ?mol-1；

H,S(g)+H,SO4(aq)=S(s)+SO,(g)+2H,O(l)

A〃q=61kJ,mor1

一熱化學(xué)硫碘循環(huán)硫化氫分解聯(lián)亡氧氣硫黃系統(tǒng)(11〃

通過計(jì)算,可知系統(tǒng)(I)和系統(tǒng)(II)制氫的熱化學(xué)方程式分別

為、，制得等量此所需能量

較少的是。

(3)H2s與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):HzS(g)+C()2(g)iCOS(g)+Hq(g)。在610K時(shí)，將0.10mol

CO?與0.40molH2s充入2.5L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。

①ILS的平衡轉(zhuǎn)化率a產(chǎn)%,反應(yīng)平衡常數(shù)K=0

②在620K重復(fù)實(shí)驗(yàn),平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03,H2s的轉(zhuǎn)化率a2a?該反應(yīng)的

△H0o(填“>”“心或“=”)

③向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體,能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是(填標(biāo)號(hào))。

A.H2sB.CO2C.COSD.N2

答案(1)D

11

(2)H20(l)—H2(g)+|02(g)△H=286kJ-moKH2s(g)—H2(g)+S(s)△H=20kJ-mol

系統(tǒng)(II)

(3)①2.52.8X103②>>③B

B組其他地區(qū)高考題

考點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

1.(2023浙江1月選考，14,3分)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的相對(duì)能量與反應(yīng)歷程示意

圖如下[已知(g)和Cl2(g)的相對(duì)能量為0],下列說法不走理的是()

A.E6-E3=E5-E2

1

B.可計(jì)算Cl—Cl鍵能為2(E-E3)kJ-mol

C.相同條件下,0：,的平衡轉(zhuǎn)化率:歷程II〉歷程I

D.歷程I、歷程II中速率最快的一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CIO(g)+O(g)—02(g)+Cl(g)

1

AH=(E5-E,)kJ?mol-

答案C

2.(2022浙江6月選考，18.2分)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，下列物質(zhì)氣態(tài)時(shí)的相對(duì)能量如下表:

物質(zhì)

0HHOH00。2比。2H20

(g)

能量/

kJ-249218391000-136-242

mol-1

可根據(jù)HO(g)+HO(g)—HO(g)計(jì)算出中氧氧單鍵的鍵能為214kj?mol'0下列說法

不思砸的是()

A.4的鍵能為436kJ-mol1

B.0?的鍵能大于H202中氧氧單鍵的鍵能的兩倍

C.解離氧氧單鍵所需能量:HOOCmOz

D.H,0(g)+0(g)-H2O2(g)AH=-143kJ?mol'

答案C

3.(2022浙江1月選考，18,2分)相關(guān)有機(jī)物分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1mol環(huán)己烷

)的能量變化如圖所示:

下列推理不正確的是()

A.2AH,^AH2,說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比

B.AHKA乩,說明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定

C.3AH,<AH?說明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵

D.△山-△達(dá)〈(^△乩-△也>0,說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性

答案A

4.(2021浙江1月選考,24,2分)在298.15K、100kPa條件下,Nz(g)+3Hz(g)—2NH3(g)

AH=-92.4kJ?molN2(g),Hz(g)和NIL(g)的比熱容分別為29.1、28.9和35.6J?K'?mol

lo一定壓強(qiáng)下，1mol反應(yīng)中，反應(yīng)物［N2(g)+3H2(g)］、生成物［2NH3(g)］的能量隨溫度T的變

化示意圖合理的是()

D

答案B

5.(2023全國甲，28,15分)甲烷選擇性氧化制備甲醇是一種原子利用率高的方法。回答下列問

題：

(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

①3(Ug)—20；(g)K.AH,=285kJ?mol1

1

②2cHMg)+O2(g)—2CH:,0H(l)K2△H2=-329kJ?mol

1

反應(yīng)③CH』(g)+0:i(g)—CH30H⑴+0?(g)的Akkl?mol,平衡常數(shù)K3=(用

&表示)。

(2)電噴霧電離等方法得到的MXFe*、Co\Ni*等)與O3反應(yīng)可得MO*。M0,與CH,反應(yīng)能高選擇

性地生成甲醇。分別在300K和310K下(其他反應(yīng)條件相同)進(jìn)行反應(yīng)M(y+CH,一M+CH30H,

結(jié)果如下圖所示。圖中300K的曲線是(填“a”或"b”)。300K、60s時(shí)M0'的轉(zhuǎn)

化率為(列出算式)。

0.7

(

?JB

+(±

no.

rIC

JB

0.2

0.1

9()120時(shí)間

⑶MO,分別與CH,、CD,反應(yīng),體系的能量隨反應(yīng)進(jìn)程的變化如下圖所示(兩者歷程相似,圖中以

CH,示例)。

反應(yīng)進(jìn)程

(i)步驟I和II中涉及氫原子成鍵變化的是(填"I”或“II”)。

(ii)直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時(shí),反應(yīng)速率會(huì)變慢,則M0.與CD,反應(yīng)

的能量變化應(yīng)為圖中曲線(填“c”或"d”)。

(iii)M(r與CHD反應(yīng),笊代甲醇的產(chǎn)量CHDODCHDQH(填“〉”"=”或)。若M0+

與CHD：,反應(yīng),生成的笊代甲醇有種。

答案⑴-307層(2)b1-10"」(3)(i)I(ii)c(iii)<2

考點(diǎn)2熱化學(xué)方程式的書寫蓋斯定律及其應(yīng)用

1.(2021北京，14,3分)丙烷經(jīng)催化脫氫可制丙烯:C3H一C3He+H”600℃,將一定濃度的CO?

與固定濃度的C：凡通過含催化劑的恒容反應(yīng)器,經(jīng)相同時(shí)間,流出的CM、CO和乩濃度隨初始

C0?濃度的變化關(guān)系如圖。

已知:①CN(g)+502(g)L3C()2(g)+4H20⑴AH=-2220kJ?mol1

1

②C3H6(g)+|02(g)=3c02(g)+3H2O(1)AH=-2058kJ?mol

③似或+為㈤一HQ⑴

△H=-286kJ?mol1

下列說法不正確的是()

A.C凡(g)~C3H6(g)+H2(g)

AH=+124kJ?mol'

B.c(H2)和C(C3H6)變化差異的原因:CCVH?—CO+H?。

C.其他條件不變,投料比c(C3HR)/C(C02)越大,C3Hs轉(zhuǎn)化率越大

D.若體系只有C3H,；、CO、乩和H20生成，則初始物質(zhì)濃度c°與流出物質(zhì)濃度c之間一定存

在:3c0(C3H8)+Co(CO2)=c(CO)+c(C02)+3c(C3Hs)+3c(C此)

答案C

2.(2022河北，16,14分)氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗詺淙剂蠟榇淼娜剂想姵赜辛己?/p>

的應(yīng)用前景。

(1)298K時(shí)，1g乩燃燒生成HQ(g)放熱121kJ,1mol上0(1)蒸發(fā)吸熱44kJ。表示乩燃燒

熱的熱化學(xué)方程式為。

(2)工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣，體系中發(fā)生如下反應(yīng)：

ICH,(g)+H2(g)=CO(g)+3H2(g)

IICO(g)+也0(g)=C02(g)+H2(g)

①下列操作中，能提高CHXg)平衡轉(zhuǎn)化率的是(填標(biāo)號(hào))。

A.增加CH4(g)用量

B.恒溫恒壓下通入惰性氣體

C.移除CO(g)

D.加入催化劑

②恒溫恒壓條件下,1molCH恒)和1molH?O(g)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CH4(g)的轉(zhuǎn)化率為a,CO2(g)

的物質(zhì)的量為bmol,則反應(yīng)I的平衡常數(shù)K產(chǎn)［寫出含有a、b的計(jì)算式;對(duì)

于反應(yīng)mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)］。其他條件不

變,HcCKg)起始量增加到5mol,達(dá)平衡時(shí)a=0.90,b=0.65,平衡體系中H2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

為(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

⑶氫氧燃料電池中氫氣在(填“正”或“負(fù)”)極發(fā)生反應(yīng)。

(4)在允許02自由遷移的固體電解質(zhì)燃料電池中,&乩位放電的電極反應(yīng)式

為o

(5)甲醇燃料電池中，吸附在催化劑表面的甲醇分子逐步脫氫得到C0,四步可能脫氫產(chǎn)物及其

相對(duì)能量如圖,則最可行途徑為a-(用b~j等代號(hào)表示)。

cn,o

E&JTOH*

H(TH。叫，吆

(—CH'OH),,(—CHO)r，

01234

CH&H脫氫個(gè)數(shù)

答案⑴玲⑷+羽㈤一40⑴△H=-286kJ?mol1

3

(2)?BC②一6")(3a+b)._0.43

(l-a)(l-a-b)(2+2a)2

⑶負(fù)

2

(4)(6n+2)e+(3n+l)0~—nC02+(n+l)H,0

⑸b—e—h—j

3.(2019課標(biāo)III,28,15分)近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量

也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。回答下列問題：

⑴Deacon發(fā)明的直接氧化法為:4HCl(g)+02(g)—2Cl2(g)+2H20(g)o下圖為剛性容器中，進(jìn)

料濃度比c(HCl)：cQ)分別等于1：1、4：1、7：1時(shí)HC1平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系:

100_一I一一,一一

可知反應(yīng)平衡常數(shù)K(300℃)K(400℃)(填“大于”或“小于”)。設(shè)HC1初始濃度

為c。,根據(jù)進(jìn)料濃度比c(HCl)：c(02)=l：1的數(shù)據(jù)計(jì)算K(400℃)=(列出計(jì)

算式)。按化學(xué)計(jì)量比進(jìn)料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率，同時(shí)降低產(chǎn)物分離的能耗。進(jìn)料濃度比

c(HCl)：c(Oj過低、過高的不利影響分別是。

(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進(jìn)行：

CuCl2(s)===CuCl(s)+id2(g)

AH,=83kJ?mol1

CuCl(s)+|02(g)—CuO(s)+|d2(g)

1

AH2=-20kJ?mol

CuO(s)+2HCl(g)=—=CuCl2(s)+H2O(g)

△H3=-121kJ,mol'

貝U4HCl(g)+02(g)—2cb(g)+2H2O(g)的AH=kJ-mol'o

(3)在一定溫度的條件下，進(jìn)一步提高HC1的轉(zhuǎn)化率的方法

是。(寫出2種)

(4)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新

的工藝方案,主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程,如下圖所示：

電源

負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有(寫反應(yīng)方程式)。電路

中轉(zhuǎn)移1mol電子,需消耗氧氣L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

22

（0.42）X（0.42）

答案(1)大于4

（1-0.84）X（l-0.21）C0

O2和Ck分離能耗較高、HC1轉(zhuǎn)化率較低

（2）-116

(3)增加反應(yīng)體系壓強(qiáng)、及時(shí)除去產(chǎn)物

3+==2+3

(4)Fe+e'^Fe”,4Fe+024H14Fe+2H205.6

三年模擬

A組基礎(chǔ)題組

考點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

1.(2022湖南師大附中聯(lián)考,14)一氧化碳與氫氣的反應(yīng)歷程如圖,其中吸附在催化劑表面上的

物種用*標(biāo)注。

臀3

一3H

+

(*

9XoO

呈

：

「S

>3|B〔T

：--O.Z

3一

」3H

E-OL.

=…

筆O

0=*

z/X

」

x.+)川-0.5H

3統(tǒng)0=

毋+

0-0.9*x

u05<-1,0

3

=r4:

反應(yīng)歷程

下列說法不正確的是()

A.一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇是放熱反應(yīng)

B.該反應(yīng)歷程中控速步驟的能壘為0.7eV

C.虛線框內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為H：,CO*+并一CHQH*

D.使用更高效的催化劑可以提高甲醇的生產(chǎn)效率

答案B

2.(2022湖南新高考聯(lián)盟一模，12)某種含二價(jià)銅的催化劑[Cu"(0H)(Na)]*可用于汽車尾氣脫

硝。催化機(jī)理如圖1所示，反應(yīng)過程中不同態(tài)物質(zhì)體系所具有的能量如圖2所示。下列說法正

確的是()

[Cu/OHXNHjr

上，耳。尸①2NH,

，、(始態(tài))

11

K：U(NOJ(NHJJ扁'2)[Cu"(OH)(、HJJ(中間態(tài)②)

卜NO'、'?、(中間態(tài)③)

/H,O'y中間態(tài)④)

'%l,

?^[Cii(H2XNO)(NHl)2j

[QJ(NH工fT(終態(tài))

圖1反應(yīng)歷程■圖2

A.該脫硝過程總反應(yīng)的焙變AH>0

B.由狀態(tài)①到狀態(tài)⑤所發(fā)生的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)

催化劑

C.總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3(g)+2N0(g)+202(g)—3即(g)+6H20(g)

D.狀態(tài)③到狀態(tài)④的變化過程中有0—H鍵的形成

答案D

考點(diǎn)2熱化學(xué)方程式的書寫蓋斯定律及其應(yīng)用

1.(2023湖南十八校一模,6)利用CHi可制備合成氣(CO、Hj。制備合成氣反應(yīng)歷程分兩步。

步驟I:CH4(g)-C(ads)+2H2(g)o

步驟II:C(ads)+CO2(g)-2C0(g)o

上述反應(yīng)中C(ads)為吸附性活性炭,反應(yīng)歷程的能量變化如圖。下列說法正確的是()

步驟I步驟11反應(yīng)歷程

A.制備合成氣反應(yīng)可在高溫下自發(fā)進(jìn)行

B.決定制備合成氣反應(yīng)速率的是步驟II

-1

C.步驟I反應(yīng)的焰變AH=（E1+E2）kJ*mol

D.使用更高效的催化劑可以減小該反應(yīng)的焙變

答案A

2.（2023湖南十八校二模，12）C0與N20在Fe*作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程如圖所

示，兩步基元反應(yīng)為①NzO+Fe=M+FeO*（慢）兄,②FeO*+CO=W+Fe*（快）K2O下列說法

正確的是（）

N,0+CO

Fe*+N,(>-Fe(r+N,FeO'+CO-Fe+CO,反應(yīng)歷程

A.總反應(yīng)速率主要取決于反應(yīng)②的快慢

B.升高溫度，平衡常數(shù)&、K,均增大

CM與CO,均為直線形分子

D.Fe，降低了CO與岫0反應(yīng)的AH

答案C

3.（2023湖南名校聯(lián)盟3月聯(lián)考,9）過渡金屬元素離子催化乙烯氧化成乙醛的反應(yīng)機(jī)理如圖所

示。下列說法正確的是（）

1/20,,2H

P<l—(,：H

IM—

H(I；H

A.Pd?.和Cu'能夠降低反應(yīng)的活化能

B.該反應(yīng)歷程中氫離子物質(zhì)的量一直減小

C.Pd的化合價(jià)在反應(yīng)歷程中未發(fā)生變化

催化劑

D.該歷程的總反應(yīng)為2cH2rH2+O22CH:iCH0

答案D

4.（2023常德一模，13）我國學(xué)者研究了汽車尾氣的主要有害成分NO和CO之間的反應(yīng)歷程。

反應(yīng)歷程中每一階段內(nèi)各駐點(diǎn)的能量均為相對(duì)于此階段內(nèi)反應(yīng)物能量的能量之差,TS代表過

渡態(tài),反應(yīng)過程中的復(fù)雜中間產(chǎn)物直接用IM表示（反應(yīng)歷程如圖）。下列說法正確的是（）

相對(duì)能黃/kJ?mol'

30()

200298.4^-2°足/

10()

0一曲箱一

1021.6?o022.2

-100N=N+CO＞：O+N.(?+(：O

*;

-200

-30()

-400:CO’+NQ-初.6

-50()

-600

反應(yīng)歷程

A.由圖可知該反應(yīng)通過2步基元反應(yīng)完成

B.加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛商岣弋a(chǎn)率

C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

D.該過程的總反應(yīng)方程式為2N0+C0-2C02+N2

答案C

B組綜合題組

1.（2023郴州三測，10）甲烷可在信/電市氧化物的催化下與過氧化氫反應(yīng),轉(zhuǎn)化為甲醇和甲基過

氧化氫（CLOOH）,實(shí)現(xiàn)了天然氣的高效利用，其原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）

CH&OH

A.反應(yīng)③有極性鍵的斷裂與形成

B.反應(yīng)⑤中，Ce的化合價(jià)升高

C.銘/鈍氧化物改變了CH」和HQ?的反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)的活化能

,8

D.若用出18。2作反應(yīng)物,一段時(shí)間后只有CH30H.CH3OOH中含有0

答案D

2.（2023湖南3月聯(lián)考，14）一定條件下,丙烯與HC1反應(yīng)生成CH3cHe1（：壓和CH：!CH2CH2C1的反應(yīng)

歷程如圖所示。下列說法正確的是（）

,CHQCH,'+HC1CH’CHfHfl

反應(yīng)歷程

A.丙烯與HC1的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

B.合成CH3cHe1CH：,的反應(yīng)中,第II步為反應(yīng)的決速步

C.其他條件不變,適當(dāng)升高溫度可以提高加成產(chǎn)物中CH3cH2cH2cl的比例

D.CH2rH—CH3（g）+HCl（g）=CH3cH2cH2cl（g）的焰變等于第一步與第二步正反應(yīng)活化能的差

值

答案C

3.（2023湖南師大附中一模,8）西湖大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)正在研究“聚酮合成酶（由鏈霉菌產(chǎn)生）”在

有空氣存在下“組裝”物質(zhì)的機(jī)理。物質(zhì)A的“組裝”過程如圖所示，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是

（）

注：KS、AT等代表不同的酶

A.溫度會(huì)影響“組裝線”的“組裝”效率

B“組裝”過程中可能有CO?和H20生成

C.將四種“聚酮合成酶”交換順序,也可以組裝出該物質(zhì)

D.上述流程如能大規(guī)模應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的“綠色化”

答案C

4.（2023雅禮中學(xué)月考八，12）配合物［C02（CO）J催化烯燒氫甲酰化反應(yīng)的催化反應(yīng)歷程如圖所

示。

下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.整個(gè)催化反應(yīng)歷程中Co的成鍵數(shù)發(fā)生了變化

B.生成A的過程中有極性鍵、非極性鍵的斷裂和形成

C.中間體物質(zhì)D的結(jié)構(gòu)簡式為

D.該催化反應(yīng)總反應(yīng)式為_/+C0+H2型型*

答案B

5.（2022邵陽一模，12）