2024新高考化学高考专题复习
专题九 化学反应的热效应
拓展训练
1.一氧化碳与氢气的反应历程如图,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
下列说法不正确的是( )
A.一氧化碳与氢气反应生成甲醇是放热反应
B.该反应历程中控速步骤的能垒为0.7 eV
C.虚线框内发生反应的化学方程式为H3CO*+H2 CH3OH*
D.使用更高效的催化剂可以提高甲醇的生产效率
答案 B
2.某种含二价铜的催化剂[CuⅡ(OH)(NH3)]+可用于汽车尾气脱硝。催化机理如图1所示,反应过程中不同态物质体系所具有的能量如图2所示。下列说法正确的是( )
图1 图2
A.该脱硝过程总反应的焓变ΔH>0
B.由状态①到状态⑤所发生的反应均为氧化还原反应
C.总反应的化学方程式为4NH3(g)+2NO(g)+2O2(g)3N2(g)+6H2O(g)
D.状态③到状态④的变化过程中有O—H键的形成
答案 D
3. N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其总反应为N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g) ΔH。有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。
下列说法不正确的是( )
A.N2O为氧化剂
B.ΔH=-226 kJ·mol-1
C.由图乙知该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.为了实现转化,需不断向反应器中补充Pt2O+和Pt2
答案 D
4.利用CH4可制备合成气(CO、H2)。制备合成气反应历程分两步。
步骤Ⅰ:CH4(g) C(ads)+2H2(g)。
步骤Ⅱ:C(ads)+CO2(g) 2CO(g)。
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图。下列说法正确的是( )
A.制备合成气反应可在高温下自发进行
B.决定制备合成气反应速率的是步骤Ⅱ
C.步骤Ⅰ反应的焓变ΔH=(E1+E2)kJ·mol-1
D.使用更高效的催化剂可以减小该反应的焓变
答案 A
5.CO与N2O在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示,两步基元反应为①N2O+Fe+ N2+FeO+(慢) K1,②FeO++CO CO2+Fe+(快) K2。下列说法正确的是( )
A.总反应速率主要取决于反应②的快慢
B.升高温度,平衡常数K1、K2均增大
C.N2与CO2均为直线形分子
D.Fe+降低了CO与N2O反应的ΔH
答案 C
6.过渡金属元素离子催化乙烯氧化成乙醛的反应机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.Pd2+和Cu+能够降低反应的活化能
B.该反应历程中氢离子物质的量一直减小
C.Pd的化合价在反应历程中未发生变化
D.该历程的总反应为2CH2CH2+O2 2CH3CHO
答案 D
7.我国学者研究了汽车尾气的主要有害成分NO和CO之间的反应历程。反应历程中每一阶段内各驻点的能量均为相对于此阶段内反应物能量的能量之差,TS代表过渡态,反应过程中的复杂中间产物直接用IM表示(反应历程如图)。下列说法正确的是( )
A.由图可知该反应通过2步基元反应完成
B.加入适当的催化剂可提高产率
C.该反应为放热反应
D.该过程的总反应方程式为2NO+CO 2CO2+N2
答案 C
8.甲烷可在铑/铈氧化物的催化下与过氧化氢反应,转化为甲醇和甲基过氧化氢(CH3OOH),实现了天然气的高效利用,其原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应③有极性键的断裂与形成
B.反应⑤中,Ce的化合价升高
C.铑/铈氧化物改变了CH4和H2O2的反应历程,降低了反应的活化能
D.若用O2作反应物,一段时间后只有CH3OH、CH3OOH中含有18O
答案 D
9.一定条件下,丙烯与HCl反应生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl的反应历程如图所示。下列说法正确的是( )
A.丙烯与HCl的反应是吸热反应
B.合成CH3CHClCH3的反应中,第Ⅱ步为反应的决速步
C.其他条件不变,适当升高温度可以提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例
D.CH2CH—CH3(g)+HCl(g) CH3CH2CH2Cl(g)的焓变等于第一步与第二步正反应活化能的差值
答案 C
10.西湖大学科研团队正在研究“聚酮合成酶(由链霉菌产生)”在有空气存在下“组装”物质的机理。物质A的“组装”过程如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.温度会影响“组装线”的“组装”效率
B“组装”过程中可能有CO2和H2O生成
C.将四种“聚酮合成酶”交换顺序,也可以组装出该物质
D.上述流程如能大规模应用,可实现化工生产的“绿色化”
答案 C
11. 将CO2氢化制备CO的反应称为逆水煤气变换(RWGS)反应,工业上常利用RWGS反应制备化工原料CO,此举可有效缓解温室效应。涉及反应如下:
RWGS反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2 kJ·mol-1
副反应Ⅱ:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) ΔH2=-164 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH= kJ·mol-1。相比RWGS反应,副反应Ⅱ在化学热力学上进行的趋势很大,原因为 。
答案 (1)+205.2 反应Ⅱ为放热量较大的反应
12.二氧化碳催化加氢直接合成二甲醚(DME)既可以实现碳减排又可以得到重要的有机原料,对于保证经济的高速发展和实现长期可持续发展战略均具有重要意义,其中涉及的反应:
(ⅰ)CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
(ⅱ)2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH2=b kJ·mol-1
(ⅲ)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
ΔH3=c kJ·mol-1
(1)2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)的ΔH4= kJ·mol-1(用含a、b或c的代数式表示)。
答案 (1)2a+b
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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