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高考化学一轮复习: 《第19讲 化学能与热能》
【真题再现·辨明考向】
1.(2023年江苏卷) 氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。H、H、H是氢元素的3种核素,基态H原子1s1的核外电子排布,使得H既可以形成H+又可以形成H-,还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物;水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H2O(g)与足量C(s)反应生成1molH2(g)和1molCO(g)吸收131.3kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如HCO在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列化学反应表示正确的是
A. 水煤气法制氢:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) △H=-131.3kJ∙mol-1
B. HCO催化加氢生成HCOO-的反应:HCO+H2 HCOO-+H2O
C. 电解水制氢的阳极反应:2H2O-2e-=H2↑+2OH-
D. CaH2与水反应:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑
2. (2023年江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为:
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-164.7kJ∙mol-1
CO2(g)+H2(g)=COg)+H2O(g) △H=41.2kJ∙mol-1
在密闭容器中,1.01×105Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶4时,CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是
A.反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变△H=-205.9kJ∙mol-1
B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D.450℃时,提高的值或增大压强,均能使CO2平衡转化率达到X点的值
3. (2023年海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是
物质
C2H6(g)
C2H4(g)
H2(g)
△H/(kJ∙mol-1)
-1559.8
-1411
285.8
A.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H=-1411kJ∙mol-1
B.C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) △H=-137kJ∙mol-1
C.H2O(l)=O2(g)+H2(g) △H=+285.8kJ∙mol-1
D.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1559.8kJ∙mol-1
4. (2023年重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
在恒容条件下,按V(CO2)∶V(H2)=1∶1投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的△H<0,反应Ⅱ的△H>0
B.M点反应Ⅰ的平衡常数K<1
C.N点H2O的压强是CH4的3倍
D.若按V(CO2)∶V(H2)=1∶2投料,则曲线之间交点位置不变
5. (2023年浙江1月选考)标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0],下列说法不正确的是
A.E6-E3=E5-E2
B. 可计算Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ∙mol-1
C. 相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅱ>历程Ⅰ
D. 历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) △H=(E5-E4)kJ∙mol-1
6. (2023年浙江6月选考)一定条件下,1-苯基丙炔(Ph-C≡C-CH3)可与HCl发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的是
A. 反应焓变:反应I>反应Ⅱ
B. 反应活化能:反应I<反应Ⅱ
C. 增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D. 选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物1
7. (2022年1月浙江选考)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是
A. 2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B. ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
C. 3ΔH1<ΔH4,说