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专题10 反应热与反应历程
1.(2021·广东省韶关一中高三月考)目前认为酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列说法错误的是
A.第②、③步反应均释放能量
B.该反应进程中有二个过渡态
C.酸催化剂能同时降低正、逆反应的活化能
D.总反应速率由第①步反应决定
【答案】B
【解析】A.根据能量与反应进程图可知第②、③步反应的反应物的能量均高于生成物,为放热反应,A正确;B.该反应经历3个步骤,有3个过渡态,B错误;C.催化剂通过改变反应历程,可以同时降低正、逆反应的活化能,加快反应速率,C正确;D.据图可知第①步反应的活化能最大,为慢反应,决定总反应速率,D正确;综上所述答案为B。
2.(2021·湖南长沙市明德中学模拟)我国研究人员研发了一种新型纳米催化剂,实现CO2和H2反应得到CH4,部分微粒转化过程如图(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.过程②吸收热量
B.过程③涉及极性键的断裂和形成
C.结合过程③,过程④的方程式为*C+2*OH+6H→CH4+2H2O
D.整个过程中制得1molCH4转移电子的物质的量为6mol
【答案】D
【解析】A.由图示知,过程②涉及*CO2中化学键的断裂,需要吸收能量,A正确;B.由图示知,过程③涉及*CO中极性键断裂和生成物*OH中极性键的形成,B正确;C.由图示知,过程③对应方程式为:*CO+*O+2H→*C+2*OH,过程④反应物为*C、*OH、H,生成物为CH4和H2O,根据过程③知*C、*OH反应比例为1:2,故过程④方程式为:*C+2*OH+6H→CH4+2H2O,C正确;D.CO2转化为CH4,碳元素化合价由+4价降低为-4价,得关系式:CO2~CH4~8e-,故1 mol CH4生成转移电子为8 mol,D错误;故答案选D。
3.(2021·湖北安陆一中高三月考)破坏(或形成)1mol化学键所吸收(或放出)的能量称为键能。已知:H—H键的键能为436kJ·mol-1,O—H键的键能为486kJ·mol-1,C—O键的键能为343kJ·mol-1,C—H键的键能为413kJ·mol-1。根据CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-99kJ·mol-1,判断CO分子中C≡O键的键能为
A.1097kJ·mol-1
B.1196kJ·mol-1
C.1295kJ·mol-1
D.2068kJ·mol-1
【答案】A
【解析】根据反应热△H=反应物的键能的总和减去生成物的键能的总和,设C≡O键的键能为x kJ·mol-1,则有:xkJ·mol-1+2×(436kJ·mol-1)-3×( 413kJ·mol-1)-( 343kJ·mol-1)-( 486kJ·mol-1)=-99 kJ·mol-1,解得:x=1097,故答案为A。
4.(2021·江苏苏州中学高三月考)1868年,Deacon曾提出在反应温度430~475℃,以CuCl2为催化剂,用氧气直接氧化氯化氢来制备氯气。该反应为可逆反应,热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+H2O(g) △H=-116kJ·mol-1,关于Deacon提出的制Cl2的反应,下列有关说法不正确的是
A.催化剂CuCl2降低了该反应的活化能
B.标准状况下每生成22.4LCl2,放出58kJ的热量
C.在430~475℃加热条件下,较常温下更有利于平衡正向移动提高Cl2的产率
D.Deacon法制Cl2会遇到反应物转化率低、设备易被腐蚀的问题
【答案】C
【解析】A.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,故A正确;由方程式可知,标准状况下每生成22.4L氯气放出的热量为
×
×116kJ/mol=58kJ,故B正确;C.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,氯气的产率降低,故C错误;D.该反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,反应物的转化率低,氯化氢和氯气都有腐蚀性,易腐蚀设备,故D正确;故选C。
5.(2021·江苏盐城中学高三月考)甲硫醇是合成染料和农药的原料,可通过甲醇与硫化氢反应得到,热化学方程式为
。硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化反应过程如下图。下列说法中不正确的是
A.过程①和②均吸收能量
B.过程④形成了O-H和C-S
C.
(E表示键能)
D.适当降温加压可提高甲醇的平衡转化率
【答案】C
【解析】A.根据图示,过程①和②都是化学键断裂的过程,断键吸收能量,故A正确;B.根据图示,过程④形成了O-H和C-S,故B正确;C.反应过程,断裂1个H-S键、1个C-O键,生成1个C-S键、1个O-H键,总反应放热,所以
(E表示键能),故C错误;D.总反应放热,降低温度平衡正向移动,正反应气体物质的量减少,增大压强平衡正向移动,所