高考化学真题重组卷 7+4专题冲刺专题5 化学反应与能量

试卷更新日期：2023-02-21 类型：三轮冲刺

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一、单选题

1. 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	$H O$	$H O O$	$H_{2}$	$O_{2}$	$H_{2} O_{2}$	$H_{2} O$
能量/ $k J \cdot m o l^{- 1}$	249	218	39	10	0	0	$- 136$	$- 242$

可根据 $H O (g) + H O (g) = H_{2} O_{2} (g)$ 计算出 $H_{2} O_{2}$ 中氧氧单键的键能为 $214 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。下列说法不正确的是（）

A、

H_{2}

的键能为

436 k J \cdot m o l^{- 1}

B、

O_{2}

的键能大于

H_{2} O_{2}

中氧氧单键的键能的两倍 C、解离氧氧单键所需能量：

H O O < H_{2} O_{2}

D、

H_{2} O (g) + O (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} H_{2} O_{2} (g) Δ H = - 143 k J \cdot m o l^{- 1}

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2. 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

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3. “天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是（）

A、煤油是可再生能源 B、 $H_{2}$ 燃烧过程中热能转化为化学能 C、火星陨石中的 $^{20} Ne$ 质量数为20 D、月壤中的 $^{3} He$ 与地球上的 $^{3} H$ 互为同位素

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4. 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

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5. 关于下列 $Δ H$ 的判断正确的是（）
${CO}_{3}^{2 -} (aq) + H^{+} (aq) = {HCO}_{3}^{-} (aq)$ $Δ H_{1}$

${CO}_{3}^{2-} (aq) + H_{2} O (l) \overset{}{\underset{}{⇌}} {HCO}_{3}^{-} (aq) + {OH}^{-} (aq)$ $Δ H_{2}$

${OH}^{-} (aq) + H^{+} (aq) = H_{2} O (l)$ $Δ H_{3}$

${OH}^{-} (aq) + {CH}_{3} COOH (aq) {=CH}_{3} {COO}^{-} (aq) + H_{2} O (l)$ $Δ H_{4}$

A、 $Δ H_{1} <0 Δ H_{2} <0$ B、 $Δ H_{1} <Δ H_{2}$ C、 $Δ H_{3} <0 Δ H_{4} >0$ D、 $Δ H_{3} >Δ H_{4}$

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6. 理论研究表明，在101kPa和298K下， $HCN(g) ⇌ HNC(g)$ 异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是（）

A、HCN比HNC稳定 B、该异构化反应的 $ΔH=+59 .3kJ \cdot {mol}^{-1}$ C、正反应的活化能大于逆反应的活化能 D、使用催化剂，可以改变反应的反应热

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7. MgCO₃和CaCO₃的能量关系如图所示(M＝Ca、Mg)：
M²⁺(g)＋CO₃^2-(g) M²⁺(g)＋O²⁻(g)＋CO₂(g)

已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法错误的是（）

A、ΔH₁(MgCO₃)＞ΔH₁(CaCO₃)＞0 B、ΔH₂(MgCO₃)＝ΔH₂(CaCO₃)＞0 C、ΔH₁(CaCO₃)－ΔH₁(MgCO₃)＝ΔH₃(CaO)－ΔH₃(MgO) D、对于MgCO₃和CaCO₃ ， ΔH₁＋ΔH₂＞ΔH₃

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二、综合题

8. 金属钛（ $T i$ ）在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石 $(T i O_{2})$ 转化为 $T i C l_{4}$ ，再进一步还原得到钛。回答下列问题：

(1)、 $T i O_{2}$ 转化为 $T i C l_{4}$ 有直接氯化法和碳氯化法．在 $1000 ℃$ 时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
（ⅰ）直接氯化： $T i O_{2} (s) + 2 C l_{2} (g) = T i C l_{4} (g) + O_{2} (g) Δ H_{1} = 172 k J \cdot m o l^{- 1} ， K_{p 1} = 1.0 \times 1 0^{- 2}$

（ⅱ）碳氯化： $T i O_{2} (s) + 2 C l_{2} (g) + 2 C (s) = T i C l_{4} (g) + 2 C O (g) Δ H_{2} = - 51 k J \cdot m o l^{- 1} ， K_{p 2} = 1.2 \times 1 0^{12} P a$ ①反应 $2 C (s) + O_{2} (g) = 2 C O (g)$ 的 $Δ H$ 为 $k J \cdot m o l^{- 1}$ ， $K_{p} =$ $P a$ 。

②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是。

③对于碳氯化反应：增大压强，平衡移动（填“向左”“向右”或“不”）；温度升高，平衡转化率（填“变大”“变小”或“不变”）。

(2)、在 $1.0 \times 1 0^{5} P a$ ，将 $T i O_{2}$ 、C、 $C l_{2}$ 以物质的量比1∶2.2∶2进行反应．体系中气体平衡组成比例（物质的量分数）随温度变化的理论计算结果如图所示。

①反应 $C (s) + C O_{2} (g) = 2 C O (g)$ 的平衡常数 $K_{p} (1400 ℃) =$ $P a$ 。

②图中显示，在 $200 ℃$ 平衡时 $T i O_{2}$ 几乎完全转化为 $T i C l_{4}$ ，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是。

(3)、 $T i O_{2}$ 碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于 $T i O_{2} - C$ “固—固”接触的措施是。

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9. 工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：

(1)、在C和O₂的反应体系中：
反应1：C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₁=-394kJ·mol^-1
反应2：2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH₂=-566kJ·mol^-1
反应3：2C(s)+O₂(g)=2CO(g) ΔH₃。
①       设y=ΔH-TΔS，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是。
②一定压强下，随着温度的升高，气体中CO与CO₂的物质的量之比。
A．不变            B．增大        C．减小        D．无法判断

(2)、水煤气反应：C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ΔH=131kJ·mol^-1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是。

(3)、一氧化碳变换反应：CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) ΔH=-41kJ·mol^-1。
①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)=0.25MPa、p(H₂O)=0.25MPa、p(CO₂)=0.75MPa和p(H₂)=0.75MPa，则反应的平衡常数K的数值为。
②维持与题①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为。
③生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是。
A．反应温度愈高愈好             B．适当提高反应物压强
C．选择合适的催化剂             D．通入一定量的氮气
④以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量-反应过程如图2所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤Ⅰ：；步骤Ⅱ：。

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10. 碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃， $100 kPa$ 时：
① $1 mol$ 葡萄糖 $[C_{6} H_{12} O_{6} (s)]$ 完全燃烧生成 ${CO}_{2} (g)$ 和 $H_{2} O (1)$ ，放出 $2804 kJ$ 热量。

② $CO (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) {=CO}_{2} (g)$ $Δ H=-283 kJ \cdot {mol}^{-1}$ 。

回答问题：

(1)、25℃时， ${CO}_{2} (g)$ 与 $H_{2} O (1)$ 经光合作用生成葡萄糖 $[C_{6} H_{12} O_{6} (s)]$ 和 $O_{2} (g)$ 的热化学方程式为。

(2)、25℃， $100 kPa$ 时，气态分子断开 $1 mol$ 化学键的焓变称为键焓。已知 $O=O$ 、 $C \equiv O$ 键的键焓分别为 $495 kJ \cdot {mol}^{-1}$ 、 $799 kJ \cdot {mol}^{-1}$ ， ${CO}_{2} (g)$ 分子中碳氧键的键焓为 $kJ \cdot {mol}^{-1}$ 。

(3)、溶于水的 ${CO}_{2}$ 只有部分转化为 $H_{2} {CO}_{3} (aq)$ ，大部分以水合 ${CO}_{2}$ 的形式存在，水合 ${CO}_{2}$ 可用 ${CO}_{2} (aq)$ 表示。已知25℃时， $H_{2} {CO}_{3} (aq) ⇌ {CO}_{2} (aq) {+H}_{2} O (l)$ 的平衡常数 $K=600$ ，正反应的速率可表示为 $v (H_{2} {CO}_{3}) {=k}_{1} \cdot c (H_{2} {CO}_{3})$ ，逆反应的速率可表示为 $v ({CO}_{2}) {=k}_{2} \cdot c ({CO}_{2})$ ，则 $k_{2} =$ (用含 $k_{1}$ 的代数式表示)。

(4)、25℃时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应： ${CaSO}_{4} (s ） {+CO}_{3}^{2-} (aq) ⇌ {CaCO}_{3} (s) {+SO}_{4}^{2-} (aq)$ ，其平衡常数 $K=$ 。[已知 $K_{sp} ({CaSO}_{4}) =9 .1 \times 10^{-6}$ ， $K_{sp} ({CaCO}_{3}) =2 .8 \times 10^{-9}$ ]

(5)、溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因。

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三、实验探究题

11. 钛（

T i

）及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣（主要成分为

{TiO}_{2}

，含少量V、

S i

和

A l

的氧化物杂质）为原料，制备金属钛的工艺流程如下：

已知“降温收尘”后，粗 ${TiCl}_{4}$ 中含有的几种物质的沸点：

物质	${TiCl}_{4}$	${VOCl}_{3}$	${SiCl}_{4}$	${AlCl}_{3}$
沸点/ $℃$	136	127	57	180

回答下列问题：

(1)、已知

Δ G = Δ H - T Δ S

，

Δ G

的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略

Δ H

、

Δ S

随温度的变化。若

Δ G < 0

，则该反应可以自发进行。根据下图判断：

600 ℃

时，下列反应不能自发进行的是______________。

A、

C (s) + O_{2} (g) = {CO}_{2} (g)

B、

2 C (s) + O_{2} (g) = 2 CO (g)

C、

{TiO}_{2} (s) + 2 {Cl}_{2} (g) = {TiCl}_{4} (g) + O_{2} (g)

D、

{TiO}_{2} (s) + C (s) + 2 {Cl}_{2} (g) = {TiCl}_{4} (g) + {CO}_{2} (g)

(2)、

{TiO}_{2}

与C、

C l_{2}

在

600 ℃

的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：

物质	${TiCl}_{4}$	$CO$	$C O_{2}$	$C l_{2}$
分压/ $M P a$	$4.59 \times 10^{- 2}$	$1.84 \times 10^{- 2}$	$3.70 \times 10^{- 2}$	$5.98 \times 10^{- 9}$

①该温度下， ${TiO}_{2}$ 与C、 $C l_{2}$ 反应的总化学方程式为；

②随着温度升高，尾气中 $CO$ 的含量升高，原因是。

(3)、“除钒”过程中的化学方程式为；“除硅、铝”过程中，分离

{TiCl}_{4}

中含

Si

、

A l

杂质的方法是。

(4)、“除钒”和“除硅、铝”的顺序（填“能”或“不能”）交换，理由是。

(5)、下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入

Mg

冶炼

T i

的方法相似的是______________。

A、高炉炼铁 B、电解熔融氯化钠制钠 C、铝热反应制锰 D、氧化汞分解制汞

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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

高考化学真题重组卷 7+4专题冲刺 专题5 化学反应与能量

一、单选题

二、综合题

三、实验探究题

高考化学真题重组卷 7+4专题冲刺专题5 化学反应与能量