2020年高考真題+高考模擬題 專項版解析匯編 化學-07 化學反應(yīng)中的能量變化（學生版）

PAGEPAGE1專題07化學反應(yīng)中的能量變化及機理20202020年高考真題1．（2020年浙江卷）下列說法不正確的是()A．天然氣是不可再生能源B．用水煤氣可合成液態(tài)碳氫化合物和含氧有機物C．煤的液化屬于物理變化D．火棉是含氮量高的硝化纖維2．（2020年浙江卷）關(guān)于下列ΔHCO32-CO32-OH-(OH-(A．ΔH1<0????ΔH2<03．（2020年新課標Ⅰ）銠的配合物離子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反應(yīng)過程如圖所示。下列敘述錯誤的是A．CH3COI是反應(yīng)中間體B．甲醇羰基化反應(yīng)為CH3OH+CO=CH3CO2HC．反應(yīng)過程中Rh的成鍵數(shù)目保持不變D．存在反應(yīng)CH3OH+HI=CH3I+H2O4．（2020年山東省新高考）1，3-丁二烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)分兩步：第一步H+進攻1，3-丁二烯生成碳正離子()；第二步Br-進攻碳正離子完成1，2-加成或1，4-加成。反應(yīng)進程中的能量變化如下圖所示。已知在0℃和40℃時，1，2-加成產(chǎn)物與1，4-加成產(chǎn)物的比例分別為70:30和15:85。下列說法正確的是A．1，4-加成產(chǎn)物比1，2-加成產(chǎn)物穩(wěn)定B．與0℃相比，40℃時1，3-丁二烯的轉(zhuǎn)化率增大C．從0℃升至40℃，1，2-加成正反應(yīng)速率增大，1，4-加成正反應(yīng)速率減小D．從0℃升至40℃，1，2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度5．（2020年江蘇卷）反應(yīng)可用于純硅的制備。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是A．該反應(yīng)、B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)C．高溫下反應(yīng)每生成1molSi需消耗D．用E表示鍵能，該反應(yīng)6．（2020年天津卷）理論研究表明，在101kPa和298K下，異構(gòu)化反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是A．HCN比HNC穩(wěn)定B．該異構(gòu)化反應(yīng)的C．正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能D．使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱7．（2020年新課標Ⅱ）據(jù)文獻報道：Fe(CO)5催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機理如下圖所示。下列敘述錯誤的是A．OH-參與了該催化循環(huán) B．該反應(yīng)可產(chǎn)生清潔燃料H2C．該反應(yīng)可消耗溫室氣體CO2 D．該催化循環(huán)中Fe的成鍵數(shù)目發(fā)生變化8．（2020年新課標Ⅰ節(jié)選）硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品，接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=?98kJ·mol?1?；卮鹣铝袉栴}：（1）釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖所示，V2O5(s)與SO2(g)反應(yīng)生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學方程式為：_________。9．（2020年浙江卷）100?mL?0.200?mol?L-1CuSO已知：反應(yīng)前后，溶液的比熱容均近似為4.18J?g（1）反應(yīng)放出的熱量Q=_____J。（2）反應(yīng)Zn(s)+CuSO420202020屆高考模擬試題10．（遼寧省營口市第二高級中學2020屆高三上學期第一次月考）下列熱化學方程式中，正確的是A．甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol-1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O(g)△H=-890.3kJ·mol-1B．500℃、30MPa下，將0.5molN2（g）和1.5molH2（g）置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3（g）放熱19.3kJ，其熱化學方程式為：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-38.6kJ·mol-1C．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H=-57.3kJ·mol-1，則H2SO4和Ca（OH）2反應(yīng)的中和熱△H=2×（-57.3）kJ·mol-1D．在101kPa時，2gH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式表示為2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=-571.6kJ·mol-111．（山東省聊城市2020年普通高中學業(yè)水平等級考試模擬卷二模）某科研團隊研究發(fā)現(xiàn)硼氫化鈉(NaBH4)在催化劑Ru表面與水反應(yīng)可生成H2，其反應(yīng)機理如圖所示：根據(jù)以上信息判斷，下列敘述錯誤的是A．過程①至過程④中硼元素的化合價不變B．X是H3BO3，H3BO3和BH3兩分子中H的化合價相等C．過程③和過程④各產(chǎn)生1molH2時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不相等D．0.25molNaBH4的還原能力與標準狀況下22.4LH2的還原能力相當(還原能力即生成H+失去電子的量)12．（天津市南開區(qū)2020屆高三年級第二次模擬）硝酸廠的煙氣中含有大量的氮氧化物(NOx），將煙氣與H2的混合氣體通入Ce(SO4)2與Ce2(SO4)3[Ce中文名“鈰”]的混合溶液中實現(xiàn)無害化處理，其轉(zhuǎn)化過程如圖所示。下列說法正確的是A．該轉(zhuǎn)化過程的實質(zhì)為NOx被H2還原B．x=l時，過程II中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1C．處理過程中，混合溶液中Ce3+和Ce4+總數(shù)減少D．過程I發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：H2+Ce4+=2H++Ce3+13．（北京市密云2020屆高三第二次模擬）甲烷燃燒時的能量變化如圖，有關(guān)說法正確的是（）A．圖1中反應(yīng)為：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=+890.3kJ/molB．圖2中反應(yīng)為：CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)H=﹣607.3kJ/molC．由圖可以推得：CO(g)+O2(g)=CO2(g)H=﹣283kJ/molD．由圖可以推知：等物質(zhì)的量的CO2和CO，CO2具有的能量高14．（上海市松江區(qū)2020屆高三高考一模）如圖是某反應(yīng)的能量關(guān)系圖，下列敘述錯誤的是()A．反應(yīng)物總能量高于生成物的總能量B．曲線b是使用了催化劑的能量變化曲線C．反應(yīng)的熱化學方程式為：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)+115.6kJD．若反應(yīng)生成2mol液態(tài)水，放出的熱量低于115.6kJ15．（北大附中2020屆高三化學階段性測試）一氧化碳甲烷化反應(yīng)為：CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)。下圖是使用某種催化劑時轉(zhuǎn)化過程中的能量變化（部分物質(zhì)省略）。下列說法不正確的是A．步驟①只有非極性鍵斷裂B．步驟②的原子利用率為100%C．過渡態(tài)Ⅱ能量最高，因此其對應(yīng)的步驟③反應(yīng)速率最慢D．該方法可以清除劇毒氣體CO，從而保護環(huán)境16．（陜西省榆林市2020屆高三第三次模擬）中科院蘭州化學物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM－5催化CO2加氫合成低碳烯烴反應(yīng)，所得產(chǎn)物含CH4、C3H6、C4H8等副產(chǎn)物，反應(yīng)過程如圖下列說法正確的是A．第i步反應(yīng)為CO2＋H2＝CO＋H2OB．第i步反應(yīng)的活化能低于第ii步C．Fe3(CO)12/ZSM－5使CO2加氫合成低碳烯的△H減小D．添加不同助劑后，反應(yīng)的平衡常數(shù)各不相同17．（湖北省2020屆高三下學期6月供卷理綜）我國科技工作者提出的一種OER(氧氣析出反應(yīng))機理如圖所示?下列說法錯誤的是A．物質(zhì)M不能改變OER反應(yīng)的趨勢B．每一步反應(yīng)過程都是氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)過程中只涉及極性鍵的斷裂和形成D．該總反應(yīng)方程式為4OH--4e-2H2O+O2↑18．（山東省煙臺市2020屆高三適應(yīng)性練習一）《環(huán)境科學》刊發(fā)了我國科研部門采用零價鐵活化過硫酸鈉(Na2S2O8，其中S為+6價)去除廢水中的正五價砷[As(V)]的研究成果，其反應(yīng)機制模型如圖所示（SO?、?OH表示自由基）。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列敘述錯誤的是（）A．過硫酸鈉中-2價氧與-1價氧的個數(shù)比為3：1B．若56gFe參加反應(yīng)，共有1.5NA個S2O82?被還原C．堿性條件下硫酸根自由基發(fā)生反應(yīng)的方程式為SO4-?+OH-=SO42-+?OHD．pH越小，越有利于去除廢水中的正五價砷19．（湖南省衡陽市2020屆高三下學期第二次聯(lián)考二模）乙烯在酸催化下水合制乙醇的反應(yīng)機理及能量與反應(yīng)進程的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是A．①、②、③三步均屬于加成反應(yīng) B．總反應(yīng)速率由第①步反應(yīng)決定C．第①步反應(yīng)的中間體比第②步反應(yīng)的中間體穩(wěn)定 D．總反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生20．（山東省威海市2020屆高三年級高考模擬考二模）我國科學家實現(xiàn)了在銅催化劑條件下將DMF[(CH3)2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N(CH3)3]。計算機模擬單個DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法正確的是A．該歷程中最小能壘的化學方程式為(CH3)2NCH2OH*＝(CH3)2NCH2＋OH*B．該歷程中最大能壘(活化能)為2.16eVC．該反應(yīng)的熱化學方程式為(CH3)2NCHO(g)＋2H2(g)＝N(CH3)3(g)＋H2O(g)ΔH＝－1.02ev?mol－1D．增大壓強或升高溫度均能加快反應(yīng)速率，并增大DMF平衡轉(zhuǎn)化率21．（2020屆四川省成都市第七中三診模擬）炭黑是霧霾中的重要顆粒物，研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子，生成活化氧?；罨^程的能量變化模擬計算結(jié)果如圖所示?；罨蹩煽焖傺趸疭O2。下列說法錯誤的是：A．每活化一個氧分子放出0.29eV能量B．水可使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低0.18eVC．氧分子的活化是氧氧共價鍵的斷裂與碳氧共價鍵的生成過程D．無水條件下該過程的活化能為1.04eV22．（泰安市2020屆高三第五次模擬考試）工業(yè)上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]，該可逆反應(yīng)分兩步進行，整個過程中的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．NH2COONH4為合成尿素反應(yīng)的中間產(chǎn)物B．反應(yīng)Ⅰ逆反應(yīng)的活化能＞反應(yīng)Ⅱ正反應(yīng)的活化能C．反應(yīng)Ⅱ在熱力學上進行趨勢很大D．2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(1)的焓變△H=El-E223．（2020屆河北省保定市高三第二次模擬）將CO2應(yīng)用于生產(chǎn)清潔燃料甲醇，既能緩解溫室效應(yīng)的影響，又能為能源的制備開辟新的渠道，其合成反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。回答下列問題：（1）如圖為CO2平衡轉(zhuǎn)化率和溫度、壓強的關(guān)系，其中壓強分別為3.0MPa、4.0MPa和5.0MPa。據(jù)圖可知，該反應(yīng)為_______________反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱")。設(shè)CO2的初始濃度為comol?L-1，根據(jù)5.0MPa時的數(shù)據(jù)計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K(240k)=_______________(列出計算式即可）。若在4.0MPa時減小投料比，則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率曲線可能位于II線的_______________（填“上方”或“下方”)。（2）利用二氧化碳制得的甲醇還可以制取甲胺，其反應(yīng)原理為CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。已知該反應(yīng)中相關(guān)化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下：共價鍵C—OH—ON—HC—N鍵能/k.J?mol-1351463393293則該反應(yīng)的△H=_______________k.J?mol-1。（3）已知：①CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)△H1=-226kJ?rnol-1②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)△H2=+68kJ?mol-1③N2(g)+O2(g)2NO(g)△H3=+183kJ?mol-1則：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=_______________kJ?mol-1。（4）一定溫度下，下列措施一定能加快反應(yīng)CO2(g)+3H2（g)CH3OH(g)+H2O(g)的速率的是_______________（填選項字母）。A．及時移去甲醇B．改進催化劑C．提高反應(yīng)物濃度D．增大容器壓強（5）甲烷重整可選氧化物NiO-Al2O3作為催化劑，工業(yè)上常用Ni(NO3)2、Al(NO3)3混合液加入氨水調(diào)節(jié)pH=12(常溫），然后將濁液高壓恒溫放置及煅燒等操作制備該催化劑。加入氨水調(diào)節(jié)pH=12時，c(Ni2+)為_______________。［已知：Ksp[Ni(OH)2]=5×10-16]24．（2020屆廣東省茂名市高三綜合測試）CO2加氫可轉(zhuǎn)化為高附加值的CO、CH4、CH3OH等C1產(chǎn)物。該過程可緩解CO2帶來的環(huán)境壓力，同時可變廢為寶，帶來巨大的經(jīng)濟效益。CO2加氫過程，主要發(fā)生的三個競爭反應(yīng)為：反應(yīng)i：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.01kJ?mol-1反應(yīng)ii：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H=-165.0kJ?mol-1反應(yīng)iii：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41.17kJ?mol-1回答下列問題：（1）由CO、H2合成甲醇的熱化學方程式為_____。（2）反應(yīng)iii為逆水煤氣變換反應(yīng)，簡稱RWGS。以金屬催化劑為例，該反應(yīng)歷程的微觀示意和相對能量(eV)變化圖如圖所示(為催化劑，為C原子，為O原子，o為H原子）歷程I：歷程II：歷程III：①歷程1方框內(nèi)反應(yīng)的方程式為CO2*+*=CO*+O*(*為催化劑活性位點）。根據(jù)圖示，其反應(yīng)熱△H_____0(填“＞”或“<”)。②反應(yīng)歷程II方框內(nèi)的方程式是_____。③反應(yīng)歷程中_____（填“歷程I”、“歷程II”或“歷程III”）是RWGS的控速步驟。（3）我國科學家研究了不同反應(yīng)溫度對含碳產(chǎn)組成的影響。在反應(yīng)器中按=3：1通入H2和CO2，分別在0.1MPa和1MPa下進行反應(yīng)。試驗中溫度對平衡組成C1(CO2、CO、CH4)中的CO和CH4的影響如圖所示（該反應(yīng)條件下甲醇產(chǎn)量極低，因此忽略“反應(yīng)i”)：①1MPa時，表示CH4和CO平衡組成隨溫度變化關(guān)系的曲線分別是_____、_____。M點平衡組成含雖高于N點的原因是_____。②當CH4和CO平衡組成為40%時，該溫度下反應(yīng)iii的平衡常數(shù)Kp為_____。25．（江西省2020屆高三下學期調(diào)研考試三）苯乙烯是制備聚苯乙烯的單體。工業(yè)上，利用乙苯催化脫氫制取苯乙烯的反應(yīng)：(g)+CO2（g）（g）+CO(g)+H2O（g）△H（1）已知CO分子中化學鍵為C≡O(shè)。相關(guān)的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：利用上表數(shù)據(jù)估算△H為___________。（2）在三個體積相同的恒容密閉容器中充入CO2和乙苯蒸氣發(fā)生上述反應(yīng)，有關(guān)數(shù)據(jù)如下：①T1______T2（填“＞”“＜”或“＝”，下同），a___________2.0。②T1K時，容器I中平衡混合氣體中苯乙烯體積分數(shù)為___________，假設(shè)容器I中起始壓強為p0，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp＝___________。[氣體分壓（p分）＝氣體總壓（p總）×氣體體積分數(shù)]（3）一定溫度下，在某催化劑作用下發(fā)生上述反應(yīng)，其反應(yīng)歷程如下：①由原料到狀態(tài)I__________（填“放出”或“吸收”）能量，判斷依據(jù)是_______。②如果其他條件不變，再通入CO2，如圖所示的四幅圖像中，符合乙苯平衡轉(zhuǎn)化率與p（CO2）的關(guān)系的是___________。（填選項）26．（保定市2020年高三第二次模擬理科綜合）將CO2應(yīng)用于生產(chǎn)清潔燃料甲醇，既能緩解溫室效應(yīng)的影響，又能為能源的制備開辟新的渠道，其合成反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)?；卮鹣铝袉栴}：（1）如圖為CO2平衡轉(zhuǎn)化率和溫度、壓強的關(guān)系，其中壓強分別為3.0MPa、4.0MPa和5.0MPa。據(jù)圖可知，該反應(yīng)為_______________反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱")。設(shè)CO2的初始濃度為comol?L-1，根據(jù)5.0MPa時的數(shù)據(jù)