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文档简介

专题07反应热与盖斯定律

目录

第一部分风向速递洞察考向,感知前沿

第二部分分层突破固本培优,精准提分

A组·保分基础练

题型01反应热及其计算

题型02反应历程图像分析

B组·抢分能力练

第三部分真题验证对标高考,感悟考法

1.【结合陌生反应考查反应原理】(2025·江苏盐城·模拟预测)已知反应

Ni/SiO2

CO2g+4H2gCH4g+2H2Og,下列说法正确的是

A.催化剂可提高该反应的活化能

2

cCH4cH2O

B.该反应的平衡常数K=4

cCO2cH2

C.该反应的ΔH=4EC-H+4EO-H-2EC=O-4EH-H(E表示键能)

23

D.该反应中每消耗1molH2转移电子数目约为6.0210

【答案】B

【解析】A.催化剂降低活化能,A错误;B.平衡常数即生成物浓度幂乘积与反应物浓度幂乘积的比值,

该表达式正确,B正确;C.ΔH应为反应物键能总和减生成物键能总和,选项符号错误,C错误;D.每消

耗4molH2转移8mole⁻,1molH2转移2mole⁻,D错误;故选B。

2.【结合催化机理考查物质转化】(2024·江苏淮安·一模)在非水溶剂中,将CO2转化为化合物

的催化机理如图所示。下列说法正确的是

A.该转化过程中催化剂只有AcOHB.该转化过程总反应H0

18

C.该转化过程中有碳碳键的断裂与形成D.若用CO2参与反应,可得到

【答案】D

【解析】A.催化剂是反应前后不变,先参加后生成的反应过程,由图可知,催化剂有AcOH和KI,A错

误;B.不知道反应物和生成物的总能量相对大小,且断裂化学键和形成化学键所需能量未知,不能确定反

应是吸热反应还是放热反应,B错误;C.该转化过程有碳氧单键、碳氧双键断裂和碳氧单键形成,没有碳

碳键的断开和形成,C错误;D.CO2分子的结构为:O=C=O,其中一个C=O键断开,与另一反应物中C-O

18

键断开,形成化合物,其中有两个O原子来自于CO2,若用CO2参与反应,可得到,D

正确;答案选D。

3.(25-26高三上·江苏镇江·月考)利用CO2制甲烷可实现碳中和。CeO2催化CO2与H2转化为

CH4的机理如图所示。下列说法不正确的是

24

A.催化剂中掺入少量CaO,用Ca替代CeO2结构中部分Ce形成CaxCe1xOy,可提高催化效率。

B.CO2催化加氢合成CH4反应的ΔH0

C.步骤(Ⅱ)中相关的碳原子轨道杂化类型的变化为由sp杂化转变为sp2杂化

催化剂

D.CeO2催化CO2与H2转化为CH4的反应方程式为CO24H2CH42H2O

【答案】B

【解析】A.Ca2+替代部分Ce4+,因Ca2+电荷低于Ce4+,为维持电荷平衡会产生更多氧空位,氧空位是催化

活性中心,可增强对反应物的吸附与活化,提高催化效率,A正确;

催化剂

B.CO2与H2合成CH4的反应方程式为:CO2g4H2gCH4g2H2Og,该反应是气体体积减

小的反应,S0,HTS0时反应能够自发进行,该反应在一定条件下能够自发进行,则ΔH0,B

错误;

422

C.步骤(Ⅱ)中,CO2中心原子价层电子对数为2+=2,C为sp杂化,CO2与催化剂结合后形成中

2

间产物中C形成碳氧双键,价层电子对数为3,为sp2杂化,杂化类型由sp转变为sp2,C正确;

催化剂

D.根据机理图,反应物为CO2和H2,产物为CH4和H2O,配平后反应方程式为CO24H2CH42H2O,

D正确;故选B。

01反应热及其计算

1.(25-26高三上·江苏扬州·期中)燃料能为人类生产、生活提供热能和动力。下列物质中可作为燃料直接

燃烧的是

A.NH3B.O2C.H2OD.CO2

【答案】A

【解析】A.NH3可在氧气中燃烧生成氮气和水,释放热量,可作为燃料直接燃烧,A正确;B.O2是助燃

剂,本身不燃烧,不能作为燃料,B错误;C.H2O是燃烧产物,无法再燃烧提供热量,C错误;D.CO2

是燃烧产物,性质稳定,不能作为燃料,D错误;故选A。

2.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)燃料和能源的发展推动了人类文明的进步。下列叙述不.正.确.的是

A.钻木取火过程中存在化学变化

B.燃料的燃烧可将化学能转化为热能

C.燃料电池将热能转化为电能

D.太阳能光解水制氢属于新能源的利用

【答案】C

【解析】A.钻木取火包含物质的燃烧,属于化学变化,A正确;B.燃料的燃烧可将化学能转化为热能等

形式的能量,B正确;C.燃料电池直接将化学能转化为电能,C错误;D.太阳能属于新能源,利用太阳

能光解水制氢属于新能源的利用,D正确;答案选C。

3.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)化学链燃烧技术可提高燃烧效率,并有利于CO2的捕集。某种化学

链燃烧技术中的物质转化关系如下图,其中M和N为铜的氧化物,反应和在不同装置中进行,燃料

①②

用CxHy表示。下列说法不.正.确.的是

A.M和N分别是CuO和Cu2O

B.若中燃料为CH4气体,则完全反应时,燃料与中所需空气的体积比约1:10(相同条件下)

C.相同②条件下,理论上燃料通过化学链燃烧比在空气①中直接燃烧放出的热量更多

D.与燃料在空气中燃烧相比,化学链燃烧生成的CO2纯度更高,利于富集

【答案】C

【解析】A.CxHy燃烧生成二氧化碳和水,是被氧化,化合价升高,则M→N是化合价降低,故M和N分

别是CuO和Cu2O,A正确;B.若中燃料为CH4,则完全反应时需要的氧气物质的量为CH4物质的量2

倍,燃料与中所需空气则为CH4的②10倍,体积比约为1:10,B正确;C.根据盖斯定律可知,一个化学

反应不管一步①反应还是几步完成,反应热相等,故相同条件下,理论上燃料通过化学链燃烧和在空气中直

接燃烧放出的热量相等,C错误;D.由图示可知,从燃料反应器中出来的只有CO2和水,CO2纯度更高,

利于富集,D正确;故选C。

4.(2025·江苏·二模)ⅤA族元素单质及其化合物应用广泛。氨是重要的化工原料,肼(N2H4)是高能燃料,

其标准燃烧热为624kJ/mol。常温下,可用氨水与NaClO溶液制备N2H4。由Ca3(PO4)2、SiO2和碳粉在电弧

炉中高温灼烧可生成白磷(P4)和CO。砷烷(AsH3,砷元素的化合价为-3价,熔点为-116.3℃),可由Na3AsO3

在碱性溶液中电解制得。下列化学反应方程式不正确的是

3

A.电解Na3AsO3碱性溶液制砷烷的阴极反应:AsO36H2O6eAsH39OH

B.氨水与NaClO溶液制N2H4的反应:2NH3H2OClOClN2H43H2O

1

C.肼的燃烧:N2H41O2gN2g2H2O1ΔH624kJmol

高温

.由制白磷的反应:

DCa3(PO4)22Ca3PO426SiO210C6CaSiO3P410CO

【答案】C

【解析】A.电解池阴极发生还原反应,电解Na3AsO3碱性溶液制砷烷时As从+3价降至-3价,发生还原反

3-⁻

应,阴极反应式为AsO36H2O6eAsH39OH,A正确;B.NH3被ClO氧化为N2H4,ClO被还原

为Cl,氨水与NaClO溶液制N2H4的反应离子方程式为:2NH3H2OClOClN2H43H2O,B正确;

C.肼的标准燃烧热为624kJ/mol,燃烧为放热反应,ΔH应为负值,肼的燃烧:

1

N2H41O2gN2g2H2O1ΔH624kJmol,C错误;D.由题意可知Ca3(PO4)2、SiO2和碳粉

在电弧炉中高温灼烧可生成白磷(P4)和CO,反应的化学方程式为

高温

,正确;

2Ca3PO426SiO210C6CaSiO3P410COD

答案选C。

16171818

5.(2025·江苏·二模)8O、8O、8O是氧元素的3种核素,其中8O常用作示踪原子;O2在放电的条件

2

下得到O3,1molOg得到电子生成1molOg吸收752KJ的热量;钾的含氧化合物K2O2和KO2(氧元素

化合价0和-2)常用于潜水时的供氧剂。常温下,S在潮湿的空气中缓慢氧化为H2SO4;葡萄酒中添加适量

的SO2可以起到防腐和抗氧化等作用;浓硫酸与苯反应生成苯磺酸();S2Cl2可以用于

橡胶工业的硫化。下列化学反应表示正确的是

A.Og得到电子生成O2g:Og2eO2gΔH752kJmol1

B.K2O2与水的反应:2K2O22H2O4K4OHO2

C.S在潮湿的空气中氧化为H2SO4的反应:S4H2OH2SO43H2

.乙酸乙酯的制备:18H2SO418

DCH3COOHCH3CH2OH△CH3COOC2H5H2O

【答案】B

【解析】A.1molO(g)得到电子生成1molO2(g)吸收752kJ热量,H应为752kJmol-1,而不是752kJmol1,

A错误;B.K2O2与水反应生成KOH和O2,离子方程式2K2O22H2O4K4OHO2书写正确,B

正确;C.S在潮湿空气中被氧气氧化为H2SO4,正确反应为S+O2+2H2O=H2SO4,C错误;D.乙酸乙

酯制备中,酸脱羟基醇脱氢,18O应在乙酸乙酯中,正确反应为

浓H2SO4

1818,错误;故答案是。

CH3COOHCH3CH2OHCH3COOC2H5H2ODB

6.(2025高三·江苏·专题练习)反应8SO3g+6CH4gS8g+6CO2g+12H2OgH0可用于治

理大气污染。下列关于该反应的说法正确的是

A.该反应的S0

B.反应物的键能总和大于生成物的键能总和

612

cS8cCO2cH2O

C.反应的平衡常数K=86

cSO3cCH4

D.使用高效催化剂可以降低反应的焓变

【答案】C

【解析】A.该反应的正反应方向,气体体积增大,ΔS>0,A项错误;B.该反应H0,根据H反应

物的键能总和-生成物的键能总和,则反应物的键能总和小于生成物的键能总和,B项错误;C.化学平衡

常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,该反应的平衡常数表达式为

612

cS8cCO2cH2O

K=86,C项正确;D.使用高效催化剂可以改变反应速率,不能降低反应的焓变,

cSO3cCH4

反应的焓变只与反应物的总能量与生成物的总能量有关,与反应途径无关,D项错误;答案选C。

7.(2025·江苏南通·模拟预测)关于氨的释氢反应2NH3(g)N2(g)3H2(g),下列说法正确的是

c(H)c(N)

A.反应的平衡常数可表示为K22

c(NH3)

B.增大压强,既可提高释氢速率,又可提高氨气的平衡转化率

C.用E表示键能,6E(NH)E(NN)3E(HH)92.4kJmol1

D.使用高效催化剂能降低反应的焓变

【答案】C

cNc3(H)

【解析】.反应的平衡常数表达式应为22,错误;.恒容条

A2NH3(g)N2(g)3H2(g)K2AB

c(NH3)

件下增大压强会加快速率,但平衡逆向移动,降低氨的转化率,B错误;C.ΔH=反应物断键的总键能-生成

1

物成键的总键能,计算得ΔH6EN-HENN3EH-H92.4kJmol,C正确;D.使用催化剂

不改变焓变,D错误;故选C。

8.(25-26高三上·江苏苏州·期中)水煤气合成甲醇的反应为

-1.

COg2H2gCH3OHgΔH90.8kJ·mol将CO和H2按体积比1:2通入密闭容器中反应,平衡时

CH3OH的体积分数与温度、压强的关系如下图所示。下列说法正确的是

A.从T1到T5,温度逐渐降低

B.该反应在任何条件下均能自发进行

C.ECOEHHEHCECOEHO90.8kJ·mol-1(E表示键能)

D.T1、P1条件下,使用合适的催化剂,可使CH3OH20%

【答案】A

【解析】A.该反应H0,随着温度升高,平衡逆向移动,平衡时CH3OH的体积分数会降低,根据图示

从T1到T5,温度逐渐降低,A正确;B.该反应H0,S0,GHTS0才能自发进行,故低

温自发,B错误;C.HE反应物键能E生成物键能,故

ECO2EHH3EHCECOEHO90.8kJ·mol-1,C错误;D.催化剂只能加快反应

速率,但不能改变平衡状态,故不能增加平衡时CH3OH的体积分数,D错误;故选A。

9.(24-25高三上·江苏徐州·期中)氢能是未来的理想能源,一种水煤气制H2的方法涉及反应如下:

反应I:H2Og+CsCOgH2gΔH1>0

反应Ⅱ:H2O(g)+COgCO2(g)+H2(g)ΔH2<0

反应Ⅲ:CO2(g)+CaOsCaCO3(s)ΔH3

一定压强下,体系达平衡后,图示温度范围内C(s)已完全反应,CaCO3(s)在T2时完全分解。气相中CO、

CO2和H2物质的量分数随温度的变化关系如图所示,下列说法不正确的是

A.C(s)+2H2O(g)+CaOsCaCO3(s)+2H2(g)ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3

B.图中a线对应物质为H2

C.反应Ⅲ平衡常数KT₁K(T2)

D.T₁时,保持体积不变,向平衡体系中通入少量CO2(g),重新达平衡后,CO物质的量分数增大

【答案】D

【解析】反应Ⅲ的G<0,S<0,所以H30;图示温度范围内Cs已完全反应,则反应I已经进行完全,

反应II和III均为放热反应,从开始到T1,温度不断升高,反应II和III逆向移动,根据反应II,H2的量不

断减小,物质的量分数不断减小,CO的量不断升高,物质的量分数不断升高,所以a曲线代表H2的物质

的量分数的变化,一直增加的b曲线代表CO的物质的量分数的变化,CaCO3分解产生CO2,所以在T2前先

增后减的c线代表CO2的物质的量分数的变化,据此分析回答问题;A.根据盖斯定律,反应I+II+III可得

反应Cs+2H2Og=CaCO3s+2H2gΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,A正确;B.反应II为放热反应,从开始到T1,

温度不断升高,反应II逆向移动,H2的量不断减小,物质的量分数不断减小,所以a曲线代表H2的物质

的量分数的变化,B正确;C.反应III的G<0,S<0,所以H30,T1T2升高温度,反应III的平衡

逆向移动,因此平衡常数KT1KT2,C正确;D.T₁时,保持体积不变,向平衡体系中通入少量CO2(g),

1

重新达平衡后反应Ⅲ的K=,温度不变,K不变,cCO2不变,则反应II的K也不变,CO的量不

cCO2

变,因此CO物质的量分数不变,D错误。故答案为:D。

10.(24-25高三上·江苏·阶段练习)利用管状透氧膜反应器实现乙醇-水重整制氢,具有无需额外热源、氧

气可协助消除积碳等优点。其主要反应为:

-1

反应Ⅰ:C2H5OH(g)+H2O(g)=2CO(g)+4H2(g)∆H1=+256kJ∙mol。

-1

反应Ⅱ:2C2H5OH(g)+3O2(g)=4CO2(g)+6H2(g)∆H2=-1107kJ∙mol。

-1

反应Ⅲ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)∆H3=-41kJ∙mol。

反应Ⅳ:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H4。

一定温度下,将一定比例的C2H5OH、H2O、Ar气体通过装有催化剂的管状透氧膜反应器。经计算机仿真模

n生成H2n投料H2O

拟,控制n投料C2H5OH=1mol,平衡时氢醇比随水醇比、膜管长度的变

n投料C2H5OHn投料C2H5OH

化如图所示。若仅考虑上述反应,下列说法不正确的是

1

A.HH-2H-4H

43213

B.水醇比为0时,管长度超过10cm后氢醇比下降的原因可能为O2氧化H2

n生成CO

C.水醇比为1、管长度为2cm,若C2H5OH、O2转化率为100%且=9,则管状透氧膜透过氧

n生成CO2

气0.3mol

D.实际生产中,水醇比越大、管长度越短,氢气产率越高

【答案】D

1241

【解析】A.根据盖斯定律,将Ⅱ-Ⅰ-Ⅲ得到Ⅳ,故ΔHΔH2ΔH4ΔH,A正确;B.从

33343213

图可知水醇比为0时,管长度超过10cm后氢醇比下降,可能为O2将氧化H2,导致氢气的量减少,从而使

n生成H2

减小,B正确;C.由题可知n投料C2H5OH=1mol,当水醇比为1,n投料H2O1mol。

n投料C2H5OH

n生成H2

当管长度为2cm,平衡时3.6,n生成H23.6mol,根据氢原子守恒可知

n投料C2H5OH

16123.62n生成CO

n平衡(H2O)0.4mol;若C2H5OH、O2转化率为100%且=9,已知乙醇为1mol,

2n生成CO2

根据碳原子守恒,n生成CO1.8mol、n生成CO20.2mol;根据氧原子守恒,则管状透氧膜透过氧气为

0.221.80.411

0.3mol,C正确;D.实际生产中,水醇比越大,氢气产率越高;水醇比为0时,

2

膜管长度为10cm时氢气产率最高,D错误;故答案为:D。

02反应历程图像分析

11.(25-26高三上·江苏苏州·月考)CO2加氢制甲醇能实现碳的循环利用。CO2与H2在活化后的催化剂表

面发生如下反应:CO2g3H2gCH3OHgH2OgH,其反应历程如图。

已知:催化剂活化:In2O3(无活性)In2O3x(有活性)

下列说法不.正.确.的是

A.总反应H0ΔS<0

B.过程Ⅱ中H2发生氧化反应

C.历程中有InC、CH键的形成和断裂

D.In2O3无活性的可能原因是In2O3结构中缺少氧空位

【答案】C

【解析】A.总反应气体分子数减少,ΔS<0,CO2加氢制甲醇为放热反应,ΔH<0,A正确;

B.H2中H为0价,过程Ⅱ中形成C-H键、H为+1价,H元素化合价升高,发生氧化反应,B正确;C.C-H

键是逐步加氢形成的,无C-H键断裂过程,C错误;D.In2O3活化后为In2O3-x(有活性),说明氧空位是

活性位点,无活性的In2O3因缺少氧空位,D正确;故答案选C。

.(高三上江苏镇江开学考试)向无水MgCl的乙二醇溶液中通入NH可制备MgNHCl晶

1225-26··23362

体(结构如图所示)。

MgCl2和NH3的反应过程如图所示,下列描述正确的是

.相同条件下:比MgNHCl(s)更稳定

AMgNH3Cl2(s)362

B.E1>E2,相同时间生成MgNH3Cl2多

.1molMgNHCl中含有键

C36218molσ

.反应MgCl(s)+6NH(g)=MgNHCl(s)在任何温度都能自发

D23362

【答案】A

【解析】.能量越低越稳定,由图可知MgNHCl(s)能量低于MgNHCl(s),所以

A32362Mg(Mg3)Cl2(s)

更稳定,正确;.E是生成MgNHCl的活化能,E是生成MgNHCl的活化能,活化能越

AB1362232

小反应速率越快,所以相同时间生成MgNHCl多,错误;.个2+中,Mg与NH间

362BC1[Mg(NH3)6]3

有个配位键(σ键),每个NH中有个σ键,所以MgNHCl中含有键,

6331mol3626+63=24molσC

错误;.反应MgCls+6NHg=MgNHCls是熵减的放热反应,若要自发进行,需,

D23362ΔH-TΔS<0

则需要在较低温度下进行,不是任何温度都能自发,D错误;故答案选A。

13.(25-26高三上·江苏苏州·月考)压强0.7MPa,温度370℃下,化合物WS2催化反应

H2SCH3OHH2OCH3SH可用于制备甲硫醇。下列说法正确的是

cCH3SH

A.该反应的平衡常数K

cCH3OHcH2S

B.反应中仅有极性共价键的断裂和形成

C.图中“”代表S原子

D.过程Ⅰ:S0

【答案】B

cH2OcCH3SH

【解析】A.反应在370℃下进行,水为气态,所以该反应的平衡常数为K,A错误;

cCH3OHcH2S

B.硫化氢与甲醇反应生成甲硫醇和水,反应相关四种物质,均只存在极性键,故反应中仅有极性共价键的

断裂和形成,B正确;C.WS2中,W显正价,S显负价,CH3OH中的O显负价,H2S中的S显负价,都

应该吸附在显正价的W上,根据图示“”代表W原子,C错误;D.过程Ⅰ为CH3OH和H2S从气态被吸

附到催化剂表面,由自由移动的分子变为有序吸附态,混乱度减小,ΔS0,D错误;故选B。

14.(25-26高三上·江苏扬州·期中)CO2制乙烯的可能过程如图所示。下列说法正确的是

A.步骤中CO2发生了氧化反应

B.催化剂①可以降低步骤反应的焓变

C.步骤的过程中有非②极性键的断裂与生成

D.理论④上,每合成1molC2H4生成H2O的总量为4mol

【答案】D

【解析】A.步骤发生的反应为H2+CO2=H2O+CO,CO2转化为CO化合价降低,发生还原反应,A错误;

B.催化剂可以降①低反应的活化能,但不能改变反应的焓变(只与始态、终态有关),B错误;C.步骤

CHOCH

发生的反应为CH3OCH3CH2=CH2H2O,33结构中只含有CO、CH极性键,故反应过程无④非

极性键的断裂,但有乙烯中CC非极性键的生成,C错误;D.根据图示可知,总反应为

6H2+2CO2=C2H4+4H2O,故理论上,每合成1molC2H4生成H2O的总量为4mol,D正确;故选D。

15.(25-26高三上·江苏苏州·期中)NO与盐酸在Fe催化电极上生成盐酸羟胺(NH3OHCl,化学性质类

似于NH4Cl)。可能的反应机理如图所示,下列说法正确的是

A.过程~中N的化合价均发生变化

B.过程①和④中都有极性键形成

C.过程②中③M为H和e

⑤通电

D.电催化NO与盐酸生成NH3OH的反应方程式:NO4HNH3OH

Fe

【答案】B

通电

-

【解析】由反应机理可知,NO+3e4HNH3OH,据此分析;A.过程未得失电子,化合价不变,

Fe

均得电子,N的化合价均发生变化,A错误;B.过程有H-N极性键形成,过程中有H-O极

②性键③形④成,B正确;C.根据题意可知,NH2OH具有类似NH3②的弱碱性,可以和盐酸反应生③成盐酸羟胺,

++

所以缺少的一步反应为:NH2OH+H=NH3OH,过程中M为H,C错误;D.电催化NO与盐酸生成

通电

-

NH3OH的反应方程式:NO+3e4HNH3OH,D错误;故选B。

Fe

16.(2024·江苏南师大附中·一模)基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基C3N4中,用于催化一氧化碳加氢生

成甲醇的反应历程如图,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注,下列说法中错误的是

A.过渡态相对能量:TS55>TS44>TS77

B.整个反应历程中有极性键的断裂和生成

C.反应决速步的活化能为0.95eV

D.物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程

【答案】D

【解析】A.由图可知,纵坐标的值越大,能量越高,则过渡态相对能量的大小顺序为TS55>TS44>TS77,

故A正确;B.由图可知,一氧化碳催化加氢生成甲醇的反应中有极性键(如碳氧键)的断裂和极性键(如碳

氢键、氢氧键)的生成,故B正确;C.反应的活化能越大,反应速率越慢,反应决速步为慢反应,由图可

知,反应H2CO*+H2*→H3CO_H*的活化能最大,反应速率最慢,则反应决速步的活化能为

0.35eV-(-0.60eV)=0.95eV,故C正确;D.由图中H2CO*+H2→H2CO*+H2*可知,物种吸附在催化剂表面

的过程能量降低,为放热过程,故D错误;故选D。

17.(25-26高三上·江苏盐城·期中)以FeMn/TiO2催化的NH3SCR反应机理如图所示。下列说法正确

的是

A.反应过程中有非极性共价键断裂和形成

B.反应过程中Mn的化合价没有改变

C.催化剂参加了反应并降低了反应焓变

D.NH3SCR反应的化学方程式:4NH36NO5N26H2O

【答案】A

【解析】A.反应中有氧气参与反应,且生成了氮气,所以反应过程中有非极性共价键断裂和形成,A正确;

B.在题给的反应历程中,Mn的成键数发生了改变,即Mn的化合价发生了变化,B错误;C.催化剂只能

改变化学反应速率,不能影响焓变,C错误;D.流程中有氧气的参与,NH3SCR反应的化学方程式:

Fe-Mn/TiO2

4NH34NO+O24N26H2O,D错误;故答案选A。

18.[新题型](25-26高三上·江苏南京·开学考试)固体ZnA2可以催化CO2与环氧乙烷的衍生物转化为环

状碳酸酯,可能的机理如下:

下列说法正确的是

2

A.CO2中的C提供孤电子对与Zn配位

B.过程Ⅰ、Ⅱ中都有CO键的断裂

18

C.可用O标记CO2探究过程Ⅰ的机理

D.反应后通过分液操作回收ZnA2

【答案】C

2

【解析】A.CO2中的氧原子中有孤电子对,O提供孤电子对与Zn配位,A错误;

B.由流程,过程Ⅰ有CO键的断裂,形成新的碳氧键,而Ⅱ中为图中负电荷氧和正电荷碳结合形成碳氧

键成环,没有CO键的断裂,B错误;C.二氧化碳、环氧乙烷的衍生物中都存在氧原子,可用18O标记

CO2探究过程Ⅰ的机理,从而确定反应中的断键、成键位置,C正确;D.ZnA2为固体,则反应后可以通过

过滤操作回收ZnA2,D错误;故选C。

19.(2025高三·江苏·专题练习)下列化学反应表示正确的是

A.H2S稀溶液中通入少量SO2气体:H2S+3SO2=2S↓+2H2SO3

-1

B.H2S燃烧的热化学方程式:2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g);ΔH=-1172kJ·mol

103℃

C.H2SeO3制取单质硒的化学方程式:2HCOOH+H2SeO3Se+2CO2↑+3H2O

2+-

D.硒电池放电时正极反应式:Se+2Cu-4e=Cu2Se

【答案】C

【解析】A.H2S稀溶液中通入少量SO2气体生成硫单质,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,故A错误;B.根据

-1

H2S的燃烧热为586kJ·mol可知,H2S燃烧反应的热化学方程式为2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-1172kJ/mol,故B错误;C.由甲酸与亚硒酸(H2SeO3)在103℃反应制得Se,制取单质硒的化学方程式:

103℃

2HCOOH+H2SeO3Se+2CO2↑+3H2O,故C正确;D.放电时总反应为Se+2CuSO4+2Zn=Cu2Se+

2+-

2ZnSO4,Se化合价降低做正极,硒电池放电时正极反应式:Se+2Cu+4e=Cu2Se,故D错误;选C。

20.(2025·江苏盐城·三模)乙酸甲酯在NaOH溶液中发生水解时物质和能量的变化如下图所示。

下列说法正确的是

A.总反应为吸热反应

B.决定总反应速率快慢的是中间产物1→中间产物2的反应

C.反应过程中碳原子的轨道杂化方式不发生变化

18

D.若反应物使用,则产物中存在CH3OH

【答案】D

【解析】A.由图可知该反应反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,A错误;B.反应物到

中间产物1的活化能大于中间产物1到中间产物2的活化能,活化能越大反应速率越慢,慢反应决定总反

应速率的快慢,故决定总反应速率快慢的是反应物→中间产物1的反应,B错误;C.反应物中存在酯基,

C原子采用sp2杂化,中间产物1中酯基中碳氧双键转化成单键,碳原子杂化方式为sp3杂化,碳原子的杂

化方式发生变化,C错误;D.根据图示信息可知酯中的C-O断裂,该氧原子最终进入醇中,若反应物使用

,则18O进入甲醇中,D正确;故选D。

21.(2025·江苏连云港·一模)使用CH3COOCH3与H2反应制C2H5OH过程中的主要反应为

-1

反应I:CH3COOCH3(g)+2H2(g)=C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=1004kJ·mol

-1

反应II:CH3COOCH3(g)+H2(g)=CH3CHO(g)+CH3OH(g)ΔH2=1044kJ·mol

-1

反应III:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)=CH3COOCH2CH3(g)+CH3OH(g)ΔH3=1160kJ·mol

5

在催化剂作用下,在1.0×10Pa、n起始(CH3COOCH3)n起始(H2)=12时,若仅考虑上述反应,反应相同时间,

CH3COOCH3转化率、C2H5OH和CH3COOCH2CH3的∶选择性随温∶度的变化如图所示。[C2H5OH的选择性

n转化为CHOH的CHCOOCH

2533。下列说法正确的是

=转化的×100%]

nCH3COOCH3

-1

A.反应CH3CHO(g)+H2(g)=C2H5OH(g)的焓变ΔH=40kJ·mol

B.185℃时,若起始n(CH3COOCH3)为1mol,则反应后体系中C2H5OH为0.04mol

C.温度在165℃~205℃之间,反应后的体系中存在CH3CHO

D.温度在225℃~235℃之间,C2H5OH的选择性保持不变,说明反应I达到了平衡

【答案】B

【解析】A.根据盖斯定律,反应I减去反应II得:CH3CHO(g)+H2(g)=C2H5OH(g)的焓变ΔH

-1-1-1

=ΔH1-ΔH2=1004kJ·mol-1044kJ·mol=-40kJ·mol,A错误;B.185℃时,若起始n(CH3COOCH3)为1mol,

则CH3COOCH3反应了1mol20%=0.2mol,

转化为的转化的

nC2H5OHCH3COOCH3=nCH3COOCH320%=0.2mol20%=0.04mol,则反应后体系中

C2H5OH为0.04mol,B正确;C.温度在165℃~205℃之间,C2H5OH和CH3COOCH2CH3的选择性之和为

100%,则反应后的体系中不存在CH3CHO,C错误;D.温度在225℃~235℃之间,C2H5OH的选择性保持

n转化为CHOH的CHCOOCH

不变,但是转化率增大,根据的选择性2533,

CH3COOCH3C2H5OH=转化的×100%

nCH3COOCH3

转化为的

则nC2H5OHCH3COOCH3增大,即反应I没有达到平衡,D错误;故选B。

22.(25-26高三上·江苏南京·开学考试)利用甲醇催化脱氢法制备甲酸甲酯主要涉及如下化学反应:

反应Ⅰ:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)ΔH1

-1

反应Ⅱ:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)ΔH2=+90.6kJ·mol

-1

反应Ⅲ:HCOOCH3(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH3=+136.3kJ·mol

恒压下,将甲醇蒸气以一定流速通过催化反应器,甲醇转化率和甲酸甲酯选择性随反应温度的变化如图所

示。下列说法不正确的是

-1

A.ΔH1=+44.9kJ·mol

B.甲醇转化率随温度升高而增大的可能原因:反应Ⅰ、Ⅱ速率均加快

C.其他条件不变,563K时,增大甲醇蒸气流速可提高甲醇的转化率

D.当温度高于563K时,甲酸甲酯选择性下降的原因:反应Ⅲ消耗甲酸甲酯的速率增大,且增幅大于

反应Ⅰ生成甲酸甲酯的速率的增幅

【答案】C

-1

【解析】A.根据盖斯定律可知,反应Ⅰ=反应Ⅱ×2-反应Ⅲ,ΔH1=2ΔH2-ΔH3=(2×90.6-136.3)kJ·mol=+44.9

kJ·mol-1,故A正确;B.温度升高活化分子百分数提高,反应Ⅰ、Ⅱ速率均加快,甲醇转化率也随之增大,

故B正确;C.其他条件不变,563K时,增大甲醇蒸气流速,甲醇的转化率会降低,故C错误;D.当温

度高于563K时,随着温度增高,反应Ⅰ和反应Ⅲ的反应速率都增大,平衡都向右移动,甲酸甲酯选择性下

降,说明反应Ⅲ消耗甲酸甲酯的速率的增幅大于反应Ⅰ生成甲酸甲酯的速率的增幅,故D正确;答案选C。

23.(24-25高三上·江苏·期末)我国科学家利用(CH3)2NCHO(简称DMF)在铜催化作用下转化得到N(CH3)3,

计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上)。下列说法正

确的是

A.该历程包含4个基元反应

B.若1molDMF完全转化为三甲胺,则会吸收1.02eV的能量

**

C.决定反应速率的基元反应为N(CH3)3+OH+H=N(CH3)3(g)+H2O(g)

D.降温、加压可提高DMF的平衡转化率

【答案】D

【解析】A.有断键或成键的都属于基元反应,由图可知,该历程中每一步都有键断裂或者有键形成,即包

含6个基元反应,A错误;B.由图可知该反应为放热反应,则1molDMF完全转化为三甲胺,会释放出

1.02NAeV的能量,B错误;C.反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应的速率取决于慢反应,但图中

没有过渡态,只能看出每一步的反应热,无法判断决速步,C错误;D.该反应为正向气体体积减小的放热

反应,降温、加压都可以使该反应的平衡向正反应方向移动,提高DMF的平衡转化率,D正确;故选D。

24.(24-25高二下·江苏泰州·期中)甲酸在金属-有机胺催化剂作用下分解制氢的反应为

HCOOH(l)CO2(g)H2(g),可能的反应机理如下图所示。

下列说法不.正.确.的是

A.催化剂中的Pd带部分正电荷

B.步骤I有配位键形成

23

C.步骤III中每生成1molH2,转移电子的数目约为26.0210

D.若以DCOOH代替HCOOH,则生成HD

【答案】C

【解析】A.由图可知,催化剂中的Pd能够与HCOO-和H-结合,说明催化剂中的Pd带部分正电荷,A正

确;B.步骤中,HCOOH电离出H,氢离子提供空轨道,N提供孤电子对,形成NH配位键,B正确;

23

C.步聚III中1价的H与1价的H发生归中反应生成氢气,每生成1molH2转移电子的数目约为6.0210,

C错误;D.根据步骤II原理可知,甲酸上的碳和氧原子生成二氧化碳,另外两个氢原子通过步骤III会生

成氢气,若以DCOOH代替HCOOH,就会生成HD,D正确;故选C。

25.(2024·江苏泰州·一模)Fe2O3可以催化脱除H2S,脱除反应为Fe2O3(s)+3H2S(g)=S(s)+2FeS(s)

+3H2O(g),脱除过程如下图所示。下列说法正确的是

A.图甲中催化剂对H2S的吸附强度强于图乙

B.脱除过程中氧元素的化合价发生变化

c(HO)

C.该反应的平衡常数K=2

c(H2S)

D.脱除一段时间后,催化剂的活性降低

【答案】D

【解析】A.Fe2O3中铁元素为+3价、氧元素为-2价,图甲Fe2O3中带正电荷的铁元素和H2S中带正电荷的

氢元素之间的斥力较大,而图乙Fe2O3中带负电荷的氧元素和H2S中带正电荷的氢元素之间的引力较大,

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