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安徽省高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-14化学反应的热效应(2)
一、单选题
1.(2022·安徽蚌埠·统考模拟预测)CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应:
第一步:Fe*+N2O=FeO*+N2
第二步:FeO*+CO=Fe*+CO2
其相对能量与反应历程如下图所示,下列说法不正确的是
A.总反应是放热反应,化学方程式为CO+N2OCO2+N2
B.在反应过程中,有极性键和非极性键的断裂和生成
C.总反应的反应速率由第一步反应决定
D.Fe*为反应的催化剂,FeO*为中间产物
2.(2022·安徽合肥·统考二模)某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列叙述错误的是( )
A.该历程中HCHO中所有的C-H键均断裂
B.该过程的总反应为HCHO+O2CO2+H2O
C.该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
D.生成物CO2中的氧原子由HCHO和O2共同提供
3.(2021·安徽合肥·统考一模)我国科学家用N,二甲基甲酰胺[,简称]成功合成了三甲胺,研究单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.铜催化剂可降低活化能,从而降低反应的焓变
B.反应历程中最大能垒(活化能)为
C.反应历程中既没有碳氮键的断裂也没有碳氮键的形成
D.制备三甲胺的热化学方程式为
4.(2021·安徽蚌埠·统考一模)溴乙烷与氢氧化钠水溶液反应的过程机理和能量变化如图所示。下列说法中正确的是
A.反应过程中有O—H键的断裂
B.该反应的焓变为(b-a)kJ·mol-1
C.向溴乙烷中加入AgNO3溶液检验溴元素
D.总反应的离子方程式为CH3CH2Br+OH-→CH3CH2OH+Br-
二、原理综合题
5.(2022·安徽宣城·统考二模)大连化学物理研究所开发的DMTO技术曾获得国家科学技术发明一等奖。该技术以煤为原料,经过煤→CO、H2→CH3OH→C2H4、C3H6等一系列变化可获得重要的化工产品乙烯和丙烯。回答下列问题:
(1)煤气化包含一系列化学反应,热化学方程式如下:
①C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H1=+131kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2=akJ·mol-1
③C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H=+172kJ·mol-1,
则a=_______。
(2)已知某密闭容器中存在可逆反应:2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g) △H,测得其他条件相同时,CH3OH的平衡转化率随着温度(T)、压强(p)的变化如图1所示,平衡常数K与温度T关系如图2所示。
①该反应的△H_______(填“>”或“<”,下同)0,N点v(CH3OH)正_______M点v(CH3OH)逆。
②T1后升高温度,则B、C、D三点中能正确表示该反应的平衡常数K随着温度T改变而变化的点是_______(填字母)。
(3)在一定温度和适当催化剂存在下,将1molCO、2molH2通入恒容密闭容器中,使其发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-91kJ·mol-1,测得开始时容器内总压为3×105Pa,反应经2min达到平衡且平衡时体系压强降低了,则该温度下的平衡常数Kp=_______Pa-2(Kp为分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)某乙烯熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图3所示,则负极上电极反应式为_______;若要维持电池持续稳定工作,则从理论上讲,进入石墨Ⅱ电极上的CO2与石墨Ⅰ电极上生成的CO2的物质的量之比是_______。
6.(2022·安徽合肥·统考三模)甲烷催化裂解是工业上制备乙炔的方法之一。回答下列问题:
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-885 kJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-2600 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=-572 kJ/mol
则2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)ΔH=_______kJ/mol
(2)①若用分别表示CH4、CH2、H2和固体催化剂,在固体催化剂表面CH4的裂解过程如图所示,从吸附到解吸的过程中,能量状态最高的是_______(填标号)。
②在恒容密闭容器中充入amol甲烷,测得单位时间内在固体催、化剂表面CH4的转化率[α(CH4)]与温度(t℃)的关系如图所示,t0℃后CH4的转化率突减的原因可能是_______。
(3)甲烷分解体系中几种气体的平衡分压(p/Pa)与温度(t/℃)的关系如图所示。
①