专题08 化学反应中的能量变化及反应机理-【好题汇编】5年(2020-2024)高考1年模拟化学真题分类汇编(浙江专用)
2024-07-11
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2份
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33页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 化学反应的热效应 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.34 MB |
| 发布时间 | 2024-07-11 |
| 更新时间 | 2024-07-11 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-07-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46274853.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题08 化学反应中的能量变化及反应机理
考点
五年考情(2020-2024)
命题趋势
考点1 化学反应与能量变化
(5年7考)
2023浙江卷第一次;
2022浙江卷第一次;2022浙江卷第二次;
2021浙江卷第一次;2021浙江卷第二次;
2020浙江卷第一次;2020浙江卷第二次;
本考点化学反应与能量的基本概念命题,考查化学反应中能量转化的形式和反应热的有关计算等,其中能量变化图、反应机理分析难度比较大,把握基础知识是正确解决问题的根本。复习备考应从两个角度进行,一是从总能量变化的角度,二是从化学键键能的角度,对盖斯定律有关问题的复习,要理解盖斯定律的本质,熟悉历年高考考查类型(图像型、字母型、数值型等)。
考点2 盖斯定律
(5年2考)
2021浙江卷第二次;
2020浙江卷第二次;
考点3 反应机理
(5年2考)
2024浙江卷第一次;2024浙江卷第二次;
考点一 化学反应与能量变化
1.(2023·浙江省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
2.(2022·浙江省6月选考)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g)
O
H
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/ kJ·mol-l
249
218
39
10
0
0
可根据HO(g)+HO(g)= H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l。下列说法不正确的是( )
A.H2的键能为436 kJ·mol-l
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量: HOO<H2O2
D.H2O(g)+O(g)= H2O2(g) ΔH=-143kJ·mol−1
3.(2022·浙江省6月选考)尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4 (含SiO2杂质)。已知:MgAl2O4(s)+4Cl2(g)= MgCl2(s)+2AlCl3(g)+2O2(g) ΔH>0。该反应难以发生,但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl2和AlCl3,同时还可得到副产物SiCl4 (SiCl4沸点为58℃,AlCl3在180℃升华):MgAl2O4(s)+4C(s)+4CO(g)MgCl2(s)+2 AlCl3(g)+4CO(g)。下列说法不正确的是( )
A.制备时要保持无水环境
B.输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上
C.氯化时加炭,既增大了反应的趋势,又为氯化提供了能量
D.为避免产生大量CO2,反应过程中需保持炭过量
4.(2022·浙江省1月选考)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,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
5.(2021·浙江1月选考)在298.15 K、100 kPa条件下,N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下,1 mol反应中,反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是( )
A. B.
C. D.
6.(2021·浙江1月选考)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键
H- H
H-O
键能/(kJ·mol-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·mol-1
则2O(g)=O2(g)的ΔH为( )
A.428 kJ·mol-1 B.-428 kJ·mol-1 C.498 kJ·mol-1 D.-498 kJ·mol-1
7.(2020·浙江7月选考)下列说法不正确的是( )
A.天然气是不可再生能源
B.用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物
C.煤的液化属于物理变化
D.火棉是含氮量高的硝化纤维
8.(2020·浙江1月选考)在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是
A.Ea为逆反应活化能,E为正反应活化能
B.该反应为放热反应,ΔH=Ea’-Ea
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡逆移
9.(2020·浙江1月选考)下列说法不正确的是( )
A.天然气的主要成分甲烷是高效,较洁净的燃料
B.石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化
C.石油的裂化主要是为了得到更多的轻质油
D.厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能
考点2 盖斯定律
1.(2021·浙江6月选考)相同温度和压强下,关于反应的,下列判断正确的是( )
A.ΔH1>0,ΔH2>0 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH1>ΔH2,ΔH3>ΔH2 D.ΔH2=ΔH3+ΔH4
2.(2020·浙江7月选考)关于下列的判断正确的是( )
CO(aq)+H+(aq)HCO(aq) ΔH1
CO(aq)+H2O(l)HCO(aq)+OH−(aq) ΔH2
OH−(aq)+H+(aq)H2O(l) ΔH3
OH−(aq)+CH3COOH(aq)CH3COO−(aq)+H2O(l) ΔH4
A.ΔH1<0 ΔH2<0 B.ΔH1<ΔH2 C.ΔH3<0 ΔH4>0 D.ΔH3>ΔH4
考点3 反应机理
1.(2024·浙江省6月选考)丙烯可发生如下转化(反应条件略):
下列说法不正确的是( )
A.产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
B.可提高Y→Z转化的反应速率
C.Y→Z过程中,a处碳氧键比b处更易断裂
D.Y→P是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
2.(2024·浙江省1月选考)酯在溶液中发生水解反应,历程如下:
已知:
①
②RCOOCH2CH3水解相对速率与取代基R的关系如下表:
取代基R
CH3
ClCH2
Cl2CH
水解相对速率
1
290
7200
下列说法不正确的是( )
A.步骤I是与酯中作用
B.步骤I使I和Ⅱ平衡正向移动,使酯在溶液中发生的水解反应不可逆
C.酯的水解速率:FCH2 COOCH2CH3> ClCH2 COOCH2CH3
D.与反应、与反应,两者所得醇和羧酸盐均不同
1.(2024·浙江省三校高三联考选考模拟)时,固体酸分子筛催化乙醇脱水,乙醇的分子间脱水和分子内脱水过程与相对能量变化如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.乙醇通过氢键吸附于固体酸分子筛表面并放出热量
B.生成产物1有4个基元反应
C.生成产物1的热化学方程式为:CH3CH2OH(l)CH2=CH2(g)+H2O(l) ΔH1=13.8kcal·mol−1
D.升高温度、延长反应时间可提高产物1的产率
2.(2024·浙江省台州市高三第一次教学质量评估)某学习小组探究原子半径对同种元素形成化学键键能的影响。下表是某些化学键的键能:
化学键
键能/
346
193
142
201
242
616
418
495
345
下列说法不正确的是( )
A.碳碳叁键键能小于
B.N、O同种元素之间形成的σ键和π键的键能大小,σ键小于π键
C.P与P形成的σ键的键能大于π键的键能,故白磷以P4形式存在而不以P2形式存在
D.若相对能量为0,则的相对能量为
3.(2024·浙江省稽阳联谊学校高三联考)自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,HNO自由基与 O2反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应过程中,产物P1的浓度先增大,后减小
B.过渡态能量越高,反应的活化能越高,反应的ΔH越小
C.其它条件相同,升高温度,达到平衡时,生成的产物中P2的百分含量增大
D.反应过程中,
4.(2024·浙江省宁波市十校高三二模联考)乙醛与氢氰酸(,弱酸)能发生加成反应,生成2-羟基丙腈,历程如下:
下列说法不正确的是( )
A.因氧原子的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,与作用
B.易挥发且有剧毒,是该反应不在酸性条件下进行的原因之一
C.往丙酮与反应体系中加入一滴溶液,反应速率明显加快,因此碱性越强,上述反应越容易进行
D.与加成的反应速率:
5.(2024·浙江省金华市十校高三下学期模拟考试)叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理具有其特殊性,可用下图表示,下列说法正确的是( )
已知:连在同一碳原子上的甲基之间存在排斥力。
A.中间体2的甲基间的排斥力比叔丁醇的甲基间的排斥力大
B.相同外界条件下,乙酸比中间体3更易给出
C.用NaHCO3溶液中和步骤④产生的,有利于提高叔丁酯的产率
D.用标记醇羟基,可区别叔丁醇与乙醇在酯化反应时的机理差异
6.(2024·浙江省Lambda联盟高三下学期联考)葡萄糖水溶液中,存在链状和环状结构间的平衡。常温下,各种葡萄糖结构及其所占百分含量如下图所示。已知各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大,下列说法不正确的是( )
A.葡萄糖由链状转化为环状结构发生了加成反应
B.吡喃葡萄糖的稳定性大于吡喃葡萄糖
C.葡萄糖链状和环状结构中均有4个手性碳原子
D.葡萄糖由链状转化为环状结构ΔS<0,ΔH<0
7.(2024·浙江省绍兴市高三下学期第二次模拟考试)在一定温度下,以I2为催化剂,氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应,分别生成邻二氯苯和对二氯苯
已知:
①两产物浓度之比与反应时间无关。
②反应物起始浓度均为0.5mol·L-1,反应30min测得氯苯15%转化为邻二氯苯,25%转化为对二氯苯。下列说法不正确的是( )
A.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ
B.保持其他条件不变,改变反应物浓度可以提高产物中邻二氯苯的比例
C.保持其他条件不变,改变催化剂可以提高产物中邻二氯苯的比例
D.保持其他条件不变,适当提高反应温度可以提高产物中邻二氯苯的比例
8.(2024·浙江省宁波市高三下学期二模)由CO2合成环状碳酸酯的一种反应机理如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.转化过程中涉及极性键的断裂与形成
B.根据杂化轨道理论,上述转化过程中的含碳化合物碳原子的杂化方式为sp2和sp3
C.化合物1的阳离子体积大,所含离子键较弱,其常温下可能为液态
D.可按照该反应机理与CO2反应生成
9.(2024·浙江省丽水湖州衢州三地市高三下学期教学质量检测)甲酸(HCOOH)可在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2,经下列历程实现NO3-的催化还原。已知Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)表示Fe3O4中二价铁和三价铁。下列说法不正确的是( )
A.生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大甲酸分解的速率
B.在整个历程中,每1molH2可还原2molNO3-
C.HCOOH分解时,只有极性共价键发生了断裂
D.反应历程中生成的H+可调节体系pH,有增强NO3-氧化性的作用
10.(2024·浙江省台州市高三下学期第二次教学质量评估) (CH3)3C-Br在NaOH溶液中发生水解反应,历程如下:
已知:
①反应能量图如下:
②结构不同溴代烷在相同条件下水解相对速率如下表:
取代基
(CH3)3C-
(CH3)2CH-
CH3CH2-
CH3-
相对速率
108
45
1.7
1.0
下列说法不正确的是( )
A.(CH3)3C+中4个碳原子位于同一平面内
B.该历程中,(CH3)3C-Br水解速率,较大程度地受到浓度大小的影响
C.发生该历程水解速率:CH3CH2CHClCH3>CH3CH2CH2CH2Cl
D.(CH3)3C-Br在水中离解成(CH3)3C+的难易程度与C-Br键的键能和极性等有关
11.(2024·浙江省金华市义乌市高三下学期三模)在葡萄糖水溶液中,链状结构与环状结构的平衡关系及百分含量如下:
下列说法不正确的是( )
A.链状葡萄糖成环是-OH与-CHO发生加成反应的结果
B.链状葡萄糖成环反应的ΔS>0,ΔH<0
C.链状葡萄糖成环后,分子中多了一个手性碳原子
D.水溶液中,吡喃葡萄糖比吡喃葡萄糖稳定
12.(2024·浙江省金华市东阳市高三下学期三模)已知基元反应的速率符合质量作用定律,如基元反应,(k为速率常数)。卤代烃RX发生水解反应有两种历程,能量变化如下图所示,下列说法不正确的是( )
A.若RX的水解速率,则反应按历程1进行
B.调节NaOH浓度,观察分层现象消失的用时变化,可确定RX的水解历程
C.相同条件下,按反应历程2,碘代烷(CH3)3CI水解速率要快于氯代烷(CH3)3CCl
D.取水解液,加AgNO3溶液,根据沉淀颜色可判断卤代烃RX中的卤素原子
13.(2024·浙江省高三下学期5月份大联考)甲酸在一定条件下可分解为和H2O,在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的活化能为甲酸分子的键能之和
B.其他条件不变,按途径Ⅰ进行的反应热效应更大
C.1mol HCOOH中键能之和比(1molCO+1molH2O)中键能之和大
D.途径Ⅱ的决速步骤为放热过程
14.(2024·浙江省浙江省舟山中学适应性考试)苯与Br2在一定条件下能发生如下反应,其中部分转化历程与能量变化如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.反应焓变:反应Ⅰ>反应Ⅱ
B.在该条件下,反应Ⅲ能自发进行
C.苯与Br2主要发生取代反应,生成有机主产物Ⅱ
D.选择相对较短的反应时间能有效增加产物Ⅰ的比例
15.(2024·浙江省浙南名校联盟高三第一次联考)反应S2O82-(aq)+ 2I- (aq) =I2(aq)+2SO42-(aq)在加入Fe3+后反应进程中的能量变化如图,已知反应机理中有Fe2+出现。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.步骤①的热化学方程为:2Fe3+(aq)+ 2I- (aq) =I2(aq)+2Fe2+(aq) ΔH=(E3-E1)kJ·mol−1
B.决速步是第②步
C.升高温度可以更容易检测到Fe2+
D.无Fe3+时,反应的活化能小于E3-E2,但是△H相同
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13
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专题08 化学反应中的能量变化及反应机理
考点
五年考情(2020-2024)
命题趋势
考点1 化学反应与能量变化
(5年7考)
2023浙江卷第一次;
2022浙江卷第一次;2022浙江卷第二次;
2021浙江卷第一次;2021浙江卷第二次;
2020浙江卷第一次;2020浙江卷第二次;
本考点化学反应与能量的基本概念命题,考查化学反应中能量转化的形式和反应热的有关计算等,其中能量变化图、反应机理分析难度比较大,把握基础知识是正确解决问题的根本。复习备考应从两个角度进行,一是从总能量变化的角度,二是从化学键键能的角度,对盖斯定律有关问题的复习,要理解盖斯定律的本质,熟悉历年高考考查类型(图像型、字母型、数值型等)。
考点2 盖斯定律
(5年2考)
2021浙江卷第二次;
2020浙江卷第二次;
考点3 反应机理
(5年2考)
2024浙江卷第一次;2024浙江卷第二次;
考点一 化学反应与能量变化
1.(2023·浙江省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
【答案】C
【解析】对比两个历程可知,历程Ⅱ中增加了催化剂,降低了反应的活化能,加快了反应速率。A项,催化剂能降低活化能,但是不能改变反应的焓变,因此E6-E3=E5-E2,A正确;B项,已知Cl2(g)的相对能量为0,对比两个历程可知,Cl(g)的相对能量为(E2-E3)kJ•mol-1,则Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ•mol-1,B正确;C项,催化剂不能改变反应的平衡转化率,因此相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅱ=历程Ⅰ,C错误;D项,活化能越低,反应速率越快,由图像可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低,所以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,D正确;故选C。
2.(2022·浙江省6月选考)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g)
O
H
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/ kJ·mol-l
249
218
39
10
0
0
可根据HO(g)+HO(g)= H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l。下列说法不正确的是( )
A.H2的键能为436 kJ·mol-l
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量: HOO<H2O2
D.H2O(g)+O(g)= H2O2(g) ΔH=-143kJ·mol−1
【答案】C
【解析】A项,根据表格中的数据可知,H2的键能为218×2=436 kJ·mol-l,A正确;
B项,由表格中的数据可知O2的键能为:249×2=498 kJ·mol-l,由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l,则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍,B正确;C项,由表格中的数据可知HOO=HO+O,解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278 kJ·mol-l,H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l,C错误;D项,由表中的数据可知H2O(g)+O(g)= H2O2(g)的,D正确;故选C。
3.(2022·浙江省6月选考)尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4 (含SiO2杂质)。已知:MgAl2O4(s)+4Cl2(g)= MgCl2(s)+2AlCl3(g)+2O2(g) ΔH>0。该反应难以发生,但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl2和AlCl3,同时还可得到副产物SiCl4 (SiCl4沸点为58℃,AlCl3在180℃升华):MgAl2O4(s)+4C(s)+4CO(g)MgCl2(s)+2 AlCl3(g)+4CO(g)。下列说法不正确的是( )
A.制备时要保持无水环境
B.输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上
C.氯化时加炭,既增大了反应的趋势,又为氯化提供了能量
D.为避免产生大量CO2,反应过程中需保持炭过量
【答案】D
【解析】A项,由于高温条件下,C与H2O将反应生成CO和H2,且AlCl3、MgCl2在高温下均易水解,生成的HCl挥发后促进AlCl3、MgCl2水解,导致所得产物不纯,故制备时要保持无水环境,A正确;B项,由题干信息可知,AlCl3在180℃升华,故输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上,B正确;C项,由题干信息可知,不加炭的氯化反应很难进行,则氯化时加炭,既增大了反应的趋势,同时C被氧化为CO放出热量,则又为氯化提供了能量,C正确;D项,反应过程中若保持炭过量,则可能发生反应:SiO2+2CSi+2CO或者SiO2+3CSiC+2CO,导致获得的固体产物MgCl2中含有Si、SiC等杂质,D错误;故选D。
4.(2022·浙江省1月选考)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,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
【答案】A
【解析】A项,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,但是不能是存在相互作用的两个碳碳双键,故A错误;B项,ΔH2<ΔH3,即单双键交替的物质能量低,更稳定,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,故B正确;C项,3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,故C正确;D项,ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性,故D正确;故选A。
5.(2021·浙江1月选考)在298.15 K、100 kPa条件下,N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下,1 mol反应中,反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知,升高温度反应物能量升高较快,反应结束后反应放出的热量也会增大,比较4个图像B符合题意,故选B。
6.(2021·浙江1月选考)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键
H- H
H-O
键能/(kJ·mol-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·mol-1
则2O(g)=O2(g)的ΔH为( )
A.428 kJ·mol-1 B.-428 kJ·mol-1 C.498 kJ·mol-1 D.-498 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】反应的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O);-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol,解得O-O键的键能为498kJ/mol,2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量,因此2O(g)=O2(g)的ΔH=-498kJ/mol。
7.(2020·浙江7月选考)下列说法不正确的是( )
A.天然气是不可再生能源
B.用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物
C.煤的液化属于物理变化
D.火棉是含氮量高的硝化纤维
【答案】C
【解析】A项,天然气是由远古时代的动植物遗体经过漫长的时间变化而形成的,储量有限,是不可再生能源,A正确;B项,水煤气为CO和H2,在催化剂的作用下,可以合成液态碳氢化合物和含氧有机物(如甲醇),B正确;C项,煤的液化是把煤转化为液体燃料,属于化学变化,C错误;D项,火棉是名为纤维素硝酸酯,是一种含氮量较高的硝化纤维,D正确;故选C。
8.(2020·浙江1月选考)在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是
A.Ea为逆反应活化能,E为正反应活化能
B.该反应为放热反应,ΔH=Ea’-Ea
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡逆移
【答案】D
【解析】A项,由图可知, Ea为正反应活化能,E为逆反应活化能,故A错误;B项,由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,反应热ΔH=—(Ea’-Ea),故B错误;C项,在相同温度下,分子的能量并不完全相同,有些分子的能量高于分子的平均能量,称为活化分子,则所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量,故C错误;D项,该反应为放热反应,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡向吸热的逆反应方向移动,故D正确;故选D。
9.(2020·浙江1月选考)下列说法不正确的是( )
A.天然气的主要成分甲烷是高效,较洁净的燃料
B.石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化
C.石油的裂化主要是为了得到更多的轻质油
D.厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能
【答案】B
【解析】A项,天然气的主要成分为甲烷,燃烧生成二氧化碳和水,是较清洁的燃料,故A正确;B项,煤的气化和液化均为化学变化,故B错误;C项,石油裂化使大分子转化为小分子,提高轻质燃料的产量,则石油裂化的主要目的是为了得到轻质油,故C正确;D项,厨余垃圾中蕴藏着以生物质为载体的能量,故D正确;故选B。
考点2 盖斯定律
1.(2021·浙江6月选考)相同温度和压强下,关于反应的,下列判断正确的是( )
A.ΔH1>0,ΔH2>0 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH1>ΔH2,ΔH3>ΔH2 D.ΔH2=ΔH3+ΔH4
【答案】C
【解析】一般的烯烃与氢气发生的加成反应为放热反应,但是,由于苯环结构的特殊性决定了苯环结构的稳定性,苯与氢气发生加成反应生成1,3-环己二烯时,破坏了苯环结构的稳定性,因此该反应为吸热反应。A项,环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应,因此,ΔH1<0,ΔH2<0,A不正确;B项,苯分子中没有碳碳双键,其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键,因此,其与氢气完全加成的反应热不等于环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和,即ΔH3≠ΔH1+ΔH2,B不正确;C项,环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放反应,ΔH1<0,ΔH2<0,由于1mol 1,3-环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍,故其放出的热量更多,其ΔH1>ΔH2;苯与氢气发生加成反应生成1,3-环己二烯的反应为吸热反应(ΔH4>0),根据盖斯定律可知,苯与氢气完全加成的反应热ΔH3=ΔH4+ΔH2,因此ΔH3>ΔH2,C正确;D项,根据盖斯定律可知,苯与氢气完全加成的反应热ΔH3=ΔH4+ΔH2,因此ΔH2=ΔH3-ΔH4,D不正确。故选C。
2.(2020·浙江7月选考)关于下列的判断正确的是( )
CO(aq)+H+(aq)HCO(aq) ΔH1
CO(aq)+H2O(l)HCO(aq)+OH−(aq) ΔH2
OH−(aq)+H+(aq)H2O(l) ΔH3
OH−(aq)+CH3COOH(aq)CH3COO−(aq)+H2O(l) ΔH4
A.ΔH1<0 ΔH2<0 B.ΔH1<ΔH2 C.ΔH3<0 ΔH4>0 D.ΔH3>ΔH4
【答案】B
【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程,则CO(aq)+H+(aq)=HCO3- (aq)为放热反应,所以△H1<0;CO(aq)+H2O(l)HCO3- (aq)+OHˉ(aq)为碳酸根的水解离子方程式,CO的水解反应为吸热反应,所以△H2>0;OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应,为放热反应,所以△H3<0;醋酸与强碱的中和反应为放热反应,所以△H4<0;但由于醋酸是弱酸,电离过程中会吸收部分热量,所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量,则△H4>△H3;综上所述,只有△H1<△H2正确,故选B。
考点3 反应机理
1.(2024·浙江省6月选考)丙烯可发生如下转化(反应条件略):
下列说法不正确的是( )
A.产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
B.可提高Y→Z转化的反应速率
C.Y→Z过程中,a处碳氧键比b处更易断裂
D.Y→P是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
【答案】D
【解析】丙烯与HOCl发生加成反应得到M,M有CH3-CHCl-CH2OH和CH3-CHOH-CH2Cl两种可能的结构,在Ca(OH)2环境下脱去HCl生成物质Y(),Y在H+环境水解引入羟基再脱H+得到主产物Z;Y与CO2可发生反应得到物质P()。A项,产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构),A正确;B项,H促进Y中醚键的水解,后又脱离,使Z成为主产物,故其可提高Y→Z转化的反应速率,B正确+;C项,从题干部分可看出,是a处碳氧键断裂,故a处碳氧键比b处更易断裂,C正确;D项, Y→P是CO2与Y发生加聚反应,没有小分子生成,不是缩聚反应,该工艺有利于消耗CO2,减轻温室效应,D错误;故选D。
2.(2024·浙江省1月选考)酯在溶液中发生水解反应,历程如下:
已知:
①
②RCOOCH2CH3水解相对速率与取代基R的关系如下表:
取代基R
CH3
ClCH2
Cl2CH
水解相对速率
1
290
7200
下列说法不正确的是( )
A.步骤I是与酯中作用
B.步骤I使I和Ⅱ平衡正向移动,使酯在溶液中发生的水解反应不可逆
C.酯的水解速率:FCH2 COOCH2CH3> ClCH2 COOCH2CH3
D.与反应、与反应,两者所得醇和羧酸盐均不同
【答案】D
【解析】A项,步骤Ⅰ是氢氧根离子与酯基中的作用生成羟基和O-,A正确;B项,步骤Ⅰ加入氢氧根离子使平衡Ⅰ正向移动,氢氧根离子与羧基反应使平衡Ⅱ也正向移动,使得酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆,B正确;C项,从信息②可知,随着取代基R上Cl个数的增多,水解相对速率增大,原因为Cl电负性较强,对电子的吸引能力较强,使得酯基的水解速率增大,F的电负性强于Cl,FCH2对电子的吸引能力更强,因此酯的水解速率FCH2 COOCH2CH3> ClCH2 COOCH2CH3,C正确;D项,与氢氧根离子反应,根据信息①可知,第一步反应后18O既存在于羟基中也存在于O-中,随着反应进行,最终18O存在于羧酸盐和醇中,同理与18OH-反应,最终18O存在于醇中和羧酸盐中,两者所得醇和羧酸盐相同,D错误;故选D。
1.(2024·浙江省三校高三联考选考模拟)时,固体酸分子筛催化乙醇脱水,乙醇的分子间脱水和分子内脱水过程与相对能量变化如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.乙醇通过氢键吸附于固体酸分子筛表面并放出热量
B.生成产物1有4个基元反应
C.生成产物1的热化学方程式为:CH3CH2OH(l)CH2=CH2(g)+H2O(l) ΔH1=13.8kcal·mol−1
D.升高温度、延长反应时间可提高产物1的产率
【答案】B
【解析】A项,根据过程能量示意图可知,乙醇通过氢键吸附于固体酸分子筛表面并放出热量,A正确;B项,由能量变化图可知,只有两个过渡态TS1及TS2,因此只有两个基元反应,B错误;C项,根据过程能量示意图可知,生成产物1的热化学方程式为:CH3CH2OH(l)CH2=CH2(g)+H2O(l) ΔH1=13.8kcal·mol−1,C正确;D项,生成产物1为吸热反应,因此升高温度可以提高产率,同时,当反应未达到平衡之前,延长反应时间可以使反应充分进行,提高产率,D正确;故选B。
2.(2024·浙江省台州市高三第一次教学质量评估)某学习小组探究原子半径对同种元素形成化学键键能的影响。下表是某些化学键的键能:
化学键
键能/
346
193
142
201
242
616
418
495
345
下列说法不正确的是( )
A.碳碳叁键键能小于
B.N、O同种元素之间形成的σ键和π键的键能大小,σ键小于π键
C.P与P形成的σ键的键能大于π键的键能,故白磷以P4形式存在而不以P2形式存在
D.若相对能量为0,则的相对能量为
【答案】D
【解析】A项,碳碳叁键键能小于3倍的碳碳单键的键能,故小于,A正确; B项,单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,比较N-N与N=N、O-O与O=O的键能数据可知,N、O同种元素之间形成的σ键和π键的键能大小,σ键小于π键,B正确;C项,比较P-P与P=P的键能数据可知,P与P形成的σ键的键能大于π键的键能,P4间P原子以σ键形成,能量更低,故白磷以P4形式存在而不以P2形式存在,C正确;D项,断键吸收能量,若Cl2(g)相对能量为0,则Cl(g)的相对能量为,D错误;故选D。
3.(2024·浙江省稽阳联谊学校高三联考)自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,HNO自由基与 O2反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应过程中,产物P1的浓度先增大,后减小
B.过渡态能量越高,反应的活化能越高,反应的ΔH越小
C.其它条件相同,升高温度,达到平衡时,生成的产物中P2的百分含量增大
D.反应过程中,
【答案】A
【解析】A项,生成P1的活化能低,反应速率快,但P2能量低,更稳定,所以反应过程中,产物P1的浓度先增大,因P2不断生成,使平衡向生成P2方向移动,P1浓度减小,A项正确;B项,过渡态能量越高,反应的活化能越高,但反应的ΔH与活化能高低无直接关系,B项错误;C项,由图可知, P1P2为放热过程,升高温度,有利于平衡向逆方向移动,达到平衡时,生成的产物中P2的百分含量减小,C项错误;D项,由反应过程可知,,D项错误;故选A。
4.(2024·浙江省宁波市十校高三二模联考)乙醛与氢氰酸(,弱酸)能发生加成反应,生成2-羟基丙腈,历程如下:
下列说法不正确的是( )
A.因氧原子的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,与作用
B.易挥发且有剧毒,是该反应不在酸性条件下进行的原因之一
C.往丙酮与反应体系中加入一滴溶液,反应速率明显加快,因此碱性越强,上述反应越容易进行
D.与加成的反应速率:
【答案】C
【解析】A项,氧原子的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,碳原子与CN-作用,故A正确;B项,HCN易挥发且有剧毒,所以该反应不在酸性条件下进行,故B正确;C项,往丙酮与HXN反应体系中加入一滴KOH溶液,CN-浓度增大,反应速率明显加快,若碱性过强,氢离子浓度降低,第二步反应难发生,故C错误;D项,硝基是吸电子基,甲基是给电子基,间甲基苯甲醛中醛基中的碳原子正电性减弱,不利于亲核加成,所以与HCN加成的反应速率:,故D正确;故选C。
5.(2024·浙江省金华市十校高三下学期模拟考试)叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理具有其特殊性,可用下图表示,下列说法正确的是( )
已知:连在同一碳原子上的甲基之间存在排斥力。
A.中间体2的甲基间的排斥力比叔丁醇的甲基间的排斥力大
B.相同外界条件下,乙酸比中间体3更易给出
C.用NaHCO3溶液中和步骤④产生的,有利于提高叔丁酯的产率
D.用标记醇羟基,可区别叔丁醇与乙醇在酯化反应时的机理差异
【答案】D
【解析】A项,中间体2与甲基相连的碳的价层电子对数为3,叔丁醇中中心碳的价层电子对数为4,故叔丁醇的甲基间的排斥力较大,A错误;B项,COOH与中间体2结合后得到碳氧双键中氧原子电子对密度减小,导致羧基中羟基的极性增大,O-H更加容易断裂,则中间体3比乙酸更易给出H+,B错误;C项,NaHCO3溶液会和羧酸发生反应,不利于提高叔丁酯的产率,C错误;D项,由流程可知,叔丁醇与羧酸发生酯化反应时,叔丁醇脱去羟基,羧酸脱去氢原子,与乙醇与羧酸发生酯化反应时,羧酸脱去羟基,乙醇脱去氢原子,用18O标记醇羟基,可区别叔丁醇与乙醇在酯化反应时的机理差异,D正确;故选D。
6.(2024·浙江省Lambda联盟高三下学期联考)葡萄糖水溶液中,存在链状和环状结构间的平衡。常温下,各种葡萄糖结构及其所占百分含量如下图所示。已知各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大,下列说法不正确的是( )
A.葡萄糖由链状转化为环状结构发生了加成反应
B.吡喃葡萄糖的稳定性大于吡喃葡萄糖
C.葡萄糖链状和环状结构中均有4个手性碳原子
D.葡萄糖由链状转化为环状结构ΔS<0,ΔH<0
【答案】C
【解析】A项,葡萄糖由链状转化为环状结构,—CHO与—OH加成,A正确;B项,因为α−D−吡喃葡萄糖的羟基离环面更近,使得羟基与环面形成了较强的氢键作用,从而增加了分子的 稳定性,B正确;C项,葡萄糖链状结构中有4个手性碳原子,环状结构中有5个手性碳原子,C错误;D项,葡萄糖结构中链状结构的熵最大,葡萄糖由链状转化为环状结构ΔS<0,ΔH<0,D正确;故选C。
7.(2024·浙江省绍兴市高三下学期第二次模拟考试)在一定温度下,以I2为催化剂,氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应,分别生成邻二氯苯和对二氯苯
已知:
①两产物浓度之比与反应时间无关。
②反应物起始浓度均为0.5mol·L-1,反应30min测得氯苯15%转化为邻二氯苯,25%转化为对二氯苯。下列说法不正确的是( )
A.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ
B.保持其他条件不变,改变反应物浓度可以提高产物中邻二氯苯的比例
C.保持其他条件不变,改变催化剂可以提高产物中邻二氯苯的比例
D.保持其他条件不变,适当提高反应温度可以提高产物中邻二氯苯的比例
【答案】B
【解析】A项,反应物起始浓度均为0.5mol·L-1,反应30min测得氯苯15%转化为邻二氯苯,25%转化为对二氯苯,说明反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ的小,则反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ,A正确;B项,改变反应物浓度可以改变化学反应速率,从而改变反应达到化学平衡状态的时间,但是,产物浓度之比与反应时间无关,因此,不能提高产物中邻二氯苯的比例,B错误;C项,可以使用对生成邻二氯苯有更高选择性的催化剂,以提高产物中邻二氯苯的比例,C正确;D项,由于两产物浓度之比与反应时间无关,适当提高反应温度,使催化剂碘的溶解度增大,既可以加快化学反应速率,同时可以提高邻位取代的机率(催化剂会参与反应形成中间体,根据信息可知,碘在对位的取代机率较大),从而提高产物中邻二氯苯的比例,D正确;故选B。
8.(2024·浙江省宁波市高三下学期二模)由CO2合成环状碳酸酯的一种反应机理如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.转化过程中涉及极性键的断裂与形成
B.根据杂化轨道理论,上述转化过程中的含碳化合物碳原子的杂化方式为sp2和sp3
C.化合物1的阳离子体积大,所含离子键较弱,其常温下可能为液态
D.可按照该反应机理与CO2反应生成
【答案】B
【解析】A项,转化过程中涉及碳氧极性键的断裂,碳溴极性键的形成,A正确;B项,根据杂化轨道理论,上述转化过程中的含碳化合物中饱和碳原子为sp3杂化,酯基碳为sp2杂化,二氧化碳中碳为sp杂化,B错误;C项,化合物1的阳离子为有机阳离子,其体积大,所含离子键较弱,其常温下可能为液态,C正确;D项,由历程可知,二氧化碳中碳和环氧烷中氧结合形成环状碳酸酯,则可按照该反应机理与CO2反应生成,D正确;故选B。
9.(2024·浙江省丽水湖州衢州三地市高三下学期教学质量检测)甲酸(HCOOH)可在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2,经下列历程实现NO3-的催化还原。已知Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)表示Fe3O4中二价铁和三价铁。下列说法不正确的是( )
A.生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大甲酸分解的速率
B.在整个历程中,每1molH2可还原2molNO3-
C.HCOOH分解时,只有极性共价键发生了断裂
D.反应历程中生成的H+可调节体系pH,有增强NO3-氧化性的作用
【答案】B
【解析】A项, 生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大接触面积,增大甲酸分解的速率,A正确;B项,整个历程中,1molH2失电子形成2molH+转移2mole-,1molNO3-最终得电子形成0.5molN2转移5mole-,所以1molH2可以还原0.4molNO3-,B错误;C项, HCOOH分解产生CO2和H2,所以会发生碳氢键和碳氧键的断裂,只有极性共价键发生了断裂,C正确;D项,NO3-与NO2-在氧化Fe2+的过程中需要消耗氢离子,pH值降低,但H2还原Fe3+过程中生成H+,所以生成的氢离子可以起到调节pH的作用,有增强NO3-氧化性的作用,D正确;故选B。
10.(2024·浙江省台州市高三下学期第二次教学质量评估) (CH3)3C-Br在NaOH溶液中发生水解反应,历程如下:
已知:
①反应能量图如下:
②结构不同溴代烷在相同条件下水解相对速率如下表:
取代基
(CH3)3C-
(CH3)2CH-
CH3CH2-
CH3-
相对速率
108
45
1.7
1.0
下列说法不正确的是( )
A.(CH3)3C+中4个碳原子位于同一平面内
B.该历程中,(CH3)3C-Br水解速率,较大程度地受到浓度大小的影响
C.发生该历程水解速率:CH3CH2CHClCH3>CH3CH2CH2CH2Cl
D.(CH3)3C-Br在水中离解成(CH3)3C+的难易程度与C-Br键的键能和极性等有关
【答案】B
【解析】A项,(CH3)3C+中心C原子形成3个共价键,没有孤电子对,杂化类型为sp2,为平面结构,4个碳原子位于同一平面内,A正确;B项,由图可知,(CH3)3C-Br在NaOH溶液中反应的第I步反应活化能较大,反应速率较慢,对(CH3)3C-Br水解速率影响较大,B错误;C项,根据已知②可知,碳卤键的碳原子上的甲基越多,溴代烷水解相对速率越大,则发生该历程水解速率:CH3CH2CHClCH3>CH3CH2CH2CH2Cl,C正确;D项,C-Br键的键能越小、极性越大,C-Br越容易断,(CH3)3C-Br在水中越易离解成(CH3)3C+,D正确;故选B。
11.(2024·浙江省金华市义乌市高三下学期三模)在葡萄糖水溶液中,链状结构与环状结构的平衡关系及百分含量如下:
下列说法不正确的是( )
A.链状葡萄糖成环是-OH与-CHO发生加成反应的结果
B.链状葡萄糖成环反应的ΔS>0,ΔH<0
C.链状葡萄糖成环后,分子中多了一个手性碳原子
D.水溶液中,吡喃葡萄糖比吡喃葡萄糖稳定
【答案】B
【解析】A项,链状葡萄糖成环是-OH与-CHO发生加成反应,故A正确;B项,链状葡萄糖成环反应,分子混乱程度降低,ΔS<0,故B错误;C项,链状葡萄糖成环后,醛基变为羟基,醛基中的碳原子变为手性碳原子,分子中多了一个手性碳原子,故C正确;D项,水溶液中,吡喃葡萄糖比吡喃葡萄糖含量高,更易形成吡喃葡萄糖,说明吡喃葡萄糖比吡喃葡萄糖稳定,故D正确;故选B。
12.(2024·浙江省金华市东阳市高三下学期三模)已知基元反应的速率符合质量作用定律,如基元反应,(k为速率常数)。卤代烃RX发生水解反应有两种历程,能量变化如下图所示,下列说法不正确的是( )
A.若RX的水解速率,则反应按历程1进行
B.调节NaOH浓度,观察分层现象消失的用时变化,可确定RX的水解历程
C.相同条件下,按反应历程2,碘代烷(CH3)3CI水解速率要快于氯代烷(CH3)3CCl
D.取水解液,加AgNO3溶液,根据沉淀颜色可判断卤代烃RX中的卤素原子
【答案】D
【解析】A项,基元反应的速率符合质量作用定律,若RX的水解速率,即反应为基元反应,图中历程1为基元反应,故A正确;B项,分层现象消失即水解完毕,观察分层现象消失的用时变化,可确定化学反应的速率,从而确定RX的水解历程,故B正确;C项,原子半径I大于Cl,即键长C-I大于C-Cl,C-Cl键能更大,即相同条件下,按反应历程2,碘代烷(CH3)3CI水解速率要快于氯代烷(CH3)3CCl,故C正确;D项,取水解液,加入稀硝酸酸化,中和掉OH-,再加AgNO3溶液,根据沉淀颜色可判断卤代烃RX中的卤素原子,故D错误;故选D。
13.(2024·浙江省高三下学期5月份大联考)甲酸在一定条件下可分解为和H2O,在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的活化能为甲酸分子的键能之和
B.其他条件不变,按途径Ⅰ进行的反应热效应更大
C.1mol HCOOH中键能之和比(1molCO+1molH2O)中键能之和大
D.途径Ⅱ的决速步骤为放热过程
【答案】D
【解析】A项,催化剂能降低活化能,但催化剂不能改变反应热,即不能改变键能,所以活化能与键能之和无直接关系,故A错误;B项,催化剂能降低反应的活化能,不能改变反应的化学平衡,即不能改变反应的热效应,故B错误;C项,由图可知,该反应为放热反应,所以反应物总键能小于生成物总键能,因此1mol HCOOH中键能之和比(1molCO+1molH2O)中键能之和小,故C错误;D项,由图可知,途径Ⅱ的第二步的活化能最大,即途径Ⅱ的决速步骤为第二步,图像显示第二步中反应物的总能量高于生成物的总能量,即为放热过程,故D正确;故选D。
14.(2024·浙江省浙江省舟山中学适应性考试)苯与Br2在一定条件下能发生如下反应,其中部分转化历程与能量变化如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.反应焓变:反应Ⅰ>反应Ⅱ
B.在该条件下,反应Ⅲ能自发进行
C.苯与Br2主要发生取代反应,生成有机主产物Ⅱ
D.选择相对较短的反应时间能有效增加产物Ⅰ的比例
【答案】D
【解析】A项,根据图中信息,反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应,则反应焓变:反应Ⅰ>反应Ⅱ,故A正确;B项,反应Ⅲ是放热反应,熵增的反应,根据,则在该条件下,反应Ⅲ能自发进行,故B正确;C项,苯与Br2主要发生取代反应,生成有机主产物Ⅱ(溴苯),故C正确;D项,根据图中信息反应Ⅱ活化能较低,则反应速率较快,而反应Ⅰ活化能较大,反应速率较慢,因此选择相对较短的反应时间能有效增加产物Ⅱ的比例,故D错误。故选D。
15.(2024·浙江省浙南名校联盟高三第一次联考)反应S2O82-(aq)+ 2I- (aq) =I2(aq)+2SO42-(aq)在加入Fe3+后反应进程中的能量变化如图,已知反应机理中有Fe2+出现。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.步骤①的热化学方程为:2Fe3+(aq)+ 2I- (aq) =I2(aq)+2Fe2+(aq) ΔH=(E3-E1)kJ·mol−1
B.决速步是第②步
C.升高温度可以更容易检测到Fe2+
D.无Fe3+时,反应的活化能小于E3-E2,但是△H相同
【答案】C
【解析】A项,步骤①反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E3,所以步骤①的焓变ΔH=(E3-E2)kJ·mol−1,A项错误;B项,步骤①的活化能大于步骤②,所以步骤①是慢反应,决速步是第①步,B项错误;C项,由于步骤①正反应产生Fe2+,步骤②逆反应产生Fe2+,且步骤①是吸热反应,升温有助于朝步骤①的正反应进行,而步骤②是放热反应,升温有助于朝步骤②的逆反应进行,两个方向均是有利于Fe2+的生成,所以升高温度可以更容易检测到Fe2+,C项正确;D项,无Fe3+时,反应的活化能应更大,大于E3-E2,D项错误;故选C。
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