高考二轮复习知识点：化学反应中能量的转化1

高考二轮复习知识点：化学反应中能量的转化1
教材科目：化学
试卷分类：高考阶段
文件类型：.doc
发布时间：2026-05-01
授权方式：免费下载
下载地址：点此下载

以下为试卷部分试题预览

1. 综合题

详细信息

研究 $\text{[math]}$ 氧化 $\text{[math]}$ 制 $\text{[math]}$ 对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有：

Ⅰ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

Ⅱ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

Ⅲ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

Ⅳ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

已知： $\text{[math]}$ 时，相关物质的相对能量(如图1)。

可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 随温度变化可忽略)。例如： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

请回答：

（1） ①根据相关物质的相对能量计算 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
②下列描述正确的是

A 升高温度反应Ⅰ的平衡常数增大

B 加压有利于反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动

C 反应Ⅲ有助于乙烷脱氢，有利于乙烯生成

D 恒温恒压下通水蒸气，反应Ⅳ的平衡逆向移动

③有研究表明，在催化剂存在下，反应Ⅱ分两步进行，过程如下： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，且第二步速率较慢(反应活化能为 $\text{[math]}$ )。根据相关物质的相对能量，画出反应Ⅱ分两步进行的“能量-反应过程图”，起点从 $\text{[math]}$ 的能量 $\text{[math]}$ ，开始(如图2)

。
（2） ① $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 按物质的量1:1投料，在 $\text{[math]}$ 和保持总压恒定的条件下，研究催化剂X对“ $\text{[math]}$ 氧化 $\text{[math]}$ 制 $\text{[math]}$ ”的影响，所得实验数据如下表：

催化剂

转化率 $\text{[math]}$

转化率 $\text{[math]}$

产率 $\text{[math]}$

催化剂X

19.0

37.6

3.3

结合具体反应分析，在催化剂X作用下， $\text{[math]}$ 氧化 $\text{[math]}$ 的主要产物是，判断依据是。

②采用选择性膜技术(可选择性地让某气体通过而离开体系)可提高 $\text{[math]}$ 的选择性(生成 $\text{[math]}$ 的物质的量与消耗 $\text{[math]}$ 的物质的量之比)。在 $\text{[math]}$ ，乙烷平衡转化率为 $\text{[math]}$ ，保持温度和其他实验条件不变，采用选择性膜技术，乙烷转化率可提高到 $\text{[math]}$ 。结合具体反应说明乙烷转化率增大的原因是。

2. 综合题

详细信息

水泥窑炉可产生大量NO_x ，是高污染排放的工业窑炉，如何处理水泥窑炉产生的尾气是科技工作者非常关心的问题。回答下列问题：

（1） NO_x可能引发的环境问题是(填一种)。
（2） “水泥窑协同焚烧污泥”既有助于减少水泥窑烟气中NO_x的排放，又能处理城市污泥。该方法是将污泥投加到水泥预分解炉内，利用污泥燃烧产生的还原性气体(NH₃、CO等)还原水泥窑烟气中的NO_x。
①CO还原NO的反应历程中相对能量变化如下图：

该历程中最大能垒(活化能)E_正=kJ·mol^-1 ，该步骤的化学方程式是；CO还原NO总反应的热化学方程式是。

②将一定量的污泥投加到水泥预分解炉内，控制燃烧温度为1200 ℃，测得燃烧过程中NO的浓度和O₂、CO₂的体积分数随时间变化如图所示。0~50 s内，以NO表示的反应速率v(NO)=mol·L⁻¹·s⁻¹；图中表示CO₂的体积分数随时间变化的曲线是(填“a”或“b”)。
（3）在水泥窑炉高温主燃区喷氨也可还原NO，主要反应为：6NO(g)+4NH₃(g) $\text{[math]}$ 5N₂(g)+6H₂O(g) ΔH＜0。实验测得主燃区温度、过量空气系数(K_SR1)与NO还原效率的关系如图所示。

①“还原气氛”下，该反应的最佳条件是(填标号)。

A．T=1473，K_SR1=0.75 B．T=1573，K_SR1=1.2 C．T=1673，K_SR1=0.85

②“氧化气氛”下，当K_SR1=1.2时，NO的还原效率低于“基准”的原因是。

3. 综合题

详细信息

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。回答下列问题：

（1）在C和 $\text{[math]}$ 的反应体系中：
反应1   $\text{[math]}$

反应2   $\text{[math]}$

反应3   $\text{[math]}$

① $\text{[math]}$

②如图，若 $\text{[math]}$ ，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示，对应于反应3的线是 (填a、b或c)。

③一定压强下，随着温度的升高，气体中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 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： $\text{[math]}$ 。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： $\text{[math]}$
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)： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则反应的平衡常数K的数值为。

②维持与①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使 $\text{[math]}$ 的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和 $\text{[math]}$ 的物质的量之比为。

③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成氢气和 $\text{[math]}$ ，能量-反应过程如图所示。

用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：

步骤Ⅰ： $\text{[math]}$ ；步骤Ⅱ：。

4. 综合题

详细信息

随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。

（1） I.以CO₂和NH₃为原料合成尿素2NH₃(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g) ∆H= -87 kJ/mol。
有利于提高CO₂平衡转化率的措施是_______(填序号)。

A . 高温低压 B . 低温高压 C . 高温高压 D . 低温低压
（2）研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图甲所示：
第一步： 2NH₃(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ NH₂COONH₄(s) ∆H₁

第二步：NH₂COONH₄(s) $\text{[math]}$ CO(NH₂)₂(s)+H2O(g) ∆H₂

①图中ΔE=kJ/mol。

②反应速率较快的是反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是。
（3） II.以CO₂和CH₄催化重整制备合成气： CO₂(g)+CH₄(g) 2CO(g)+ 2H₂(g)。
在密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol的CH₄和CO₂ ，在一定条件下发生反应CH₄(g) +CO₂ (g) $\text{[math]}$ 2CO (g)+2H₂(g)，CH₄的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。

①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是(填序号)。

A容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变

C．反应速率： 2v_正(CO₂)=v_正 (H₂) D．同时断裂2molC- H键和1 molH-H键

②由图乙可知，压强p₁P₂ (填“>”“<”或“=”，下同)； Y点速率v_正 v_逆。

③已知气体分压=气体总压x气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，则X点对应温度下的Kp=(用含P₂的代数式表示)。
（4） III. 电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳，用惰性电极进行电解可制得乙烯，其原理如图丙所示：

阴极电极反应式为，该装置中使用的是(填“阴”或“阳”)离子交换膜。

5. 多选题

详细信息

甲烷和二氧化碳催化合成乙酸，其中一步为甲烷在催化剂表面脱氢，其方式有两种：甲烷分子单独脱氢，甲烷分子与二氧化碳共吸附脱氢，反应历程如下(由乙酸分子构型可知以二氧化碳结合甲基和氢原子是最简单的合成过程)，下列说法正确的是（）

A . 甲烷脱去首个氢原子的焓变，单独脱氢小于共吸附脱氢 B . 甲烷脱去首个氢原子的能垒，共吸附脱氢比单独脱氢下降0.15eV C . 单独脱氢的决速步为第一步 D . 共吸附脱氢更有利于乙酸的合成

6. 多选题	详细信息
丙烯与 $\text{[math]}$ 加成过程及能量变化如下图，下列说法正确的是（） A . Ⅰ和Ⅱ为中间产物，Ⅰ比Ⅱ稳定 B . 两种加成方式的决速步分别是②和④ C . 生成1-溴丙烷的速率大于生成2-溴丙烷的速率 D . 升高相同温度，反应③速率的增大程度大于反应①

7. 单选题

详细信息

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	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
能量/ $\text{[math]}$	249	218	39	10	0	0	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

可根据 $\text{[math]}$ 计算出 $\text{[math]}$ 中氧氧单键的键能为 $\text{[math]}$ 。下列说法不正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 的键能为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 的键能大于 $\text{[math]}$ 中氧氧单键的键能的两倍 C . 解离氧氧单键所需能量： $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

8. 综合题

详细信息

氨是最重要的氮肥，也是产量最大的化工产品之一。

（1） Ⅰ.合成氨工艺是人工固氮的重要途径。
可用作合成氨的催化剂有很多，如Os，Fe，Pt，Mn，Co等金属及相应的合金或化合物。该反应在LaCoSi催化作用的化学吸附及初步表面反应历程如下：
注：方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量(括号里的数字单位：eV)，TS 表示过渡态，*表示吸附态。
①写出N₂参与化学吸附的反应方程式。
②以上历程须克服的最大能垒为eV。
（2）在使用同一催化剂时，将2.0molN₂和6.0molH₂通入体积为2L的密闭容器中，分别在T₁和T₂温度下进行反应。曲线A表示T₁温度下n(H₂)的变化(a点恰好达到平衡)，曲线B表示T₂温度下n(NH₃)的变化。
①T₁温度下，该反应的化学平衡常数K=。
②T₂温度下反应进行到某时刻，测得容器内气体的压强为起始时的85%，则此时v_(正)v_(逆)(填“>”、“＜”或“=”)。
③能否由图中数据得出温度T₁和T₂的大小关系，并说明理由。
（3） Ⅱ.液氨是一种应用广泛的非水溶剂，以氨为原料可以合成很多重要化合物。
Arrhenius提出：溶剂在液态下能自发发生电离，产生溶剂阳离子与溶剂阴离子的现象，称为自耦电离，如液态水的自耦电离方程式为：2H₂O $\text{[math]}$ H₃O^＋＋OH^-。在液氨中也存在类似的自耦电离，试写出液氨中NH₄Cl与NaNH₂反应的离子方程式。
（4）如图是20℃时，NH₃-CO₂-H₂O 三元体系相图。纵坐标代表CO₂的体积分数，横坐标代表NH₃的体积分数，坐标原点代表液态纯水。20℃时，可根据需要，选择水溶液体系反应得到(NH₄)₂CO₃(aq)与NH₄HCO₃(aq)，也可选择无水体系反应得到NH₄COONH₂(s)。
①20℃时，利用NH₃(g)、CO₂(g)和H₂O(l)制备NH₄HCO₃(aq) 的最佳曲线是(填“A-H₂O”或B-H₂O”)。
②B点可得到的产品是(填化学式)。

9. 综合题

详细信息

医用酒精在抗击“新型冠状病毒”战役中发挥着杀菌消毒的作用，其主要成分是乙醇。回答下列问题：

I．工业上主要采用乙烯直接水合法(CH₂ =CH₂+H₂O→CH₃CH₂OH)制乙醇。

（1）在磷酸/硅藻土催化剂作用下，乙烯进行气相水合的反应机理大致如下：
i. CH₂ =CH₂+H₃O⁺ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ +H₂O
ii. $\text{[math]}$ +H₂O $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
iii. $\text{[math]}$ +H₂O $\text{[math]}$ CH₃CH₂OH+H₃O⁺
随着反应进程，该过程能量变化如图1所示。
下列有关说法正确的是 (填字母标号，下同)。
a．该反应过程中i~ iii步均释放能量
b．第i步反应的活化能最大，决定总反应速率
c． $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 是反应的中间产物
（2）已知：C₂H₄(g) +H₂O(g) $\text{[math]}$ C₂H₅OH(g)的反应速率表达式为v_正=k_正c(C₂H₄)·c(H₂O)，v _逆=k_逆c( C₂H₅OH) ，其中k_正、k _逆为速率常数。若其他条件不变时，降低温度，则下列推断合理的是____。

A . k_正增大，k _逆减小 B . k_正减小，k _逆增大 C . k_正减小的倍数大于k _逆 D . k_正减小的倍数小于k _逆
（3） II．工业用二氧化碳加氢可合成乙醇：2CO₂(g)+6H₂(g) $\text{[math]}$ C₂H₅OH(g) +3H₂O(g)保持压强为5MPa，向密闭容器中投入一定量CO₂和H₂发生上述反应， CO₂的平衡转化率与温度、投料比m[ $\text{[math]}$ ]的关系如图2所示。
投料比由大到小的顺序为。
（4）若投料比m=1，一定温度下发生反应，下列说法不能作为反应是否达平衡依据的是 (填标号)。
a．容器内气体密度不再变化
b．容器内气体中均相对分子质量不再变化
c． CO₂的体积分数不再变化
d．容器内 $\text{[math]}$ 不再变化
e．断裂3N_A个H-H键的同时生成l.5N_A个水分子
（5）若m₃=3，则A点温度下，该反应的平衡常数K_p的数值为(MPa) ^-4(K_p是以分压表示的平衡常数) ；若其他条件不变，A点对应起始反应物置于某刚性密闭容器，则平衡时CO₂的转化率50%(填“＞”“=”或“＜”)。
（6）用熔融碳酸盐为电解质将2C₂H₅OH(1) +6NO₂( g) $\text{[math]}$ 3N₂(g)+4CO₂(g) +6H₂O(1)反应设计为原电池，以达到利用NO₂废气的目的，正极电极反应式为，若电路中通过2 mol电子，理论上处理NO₂ L( 标准状况下)。

10. 多选题

详细信息

2021年我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意如下，下列说法错误的是( )

A . 反应①中分解 $\text{[math]}$ 制备 $\text{[math]}$ 需从外界吸收能量 B . 反应②中消耗44g $\text{[math]}$ ，转移电子数为 $\text{[math]}$ C . 1mol $\text{[math]}$ 分子含极性共价单键8 mol D . $\text{[math]}$ 淀粉的过程中只涉及 $\text{[math]}$ 键的断裂和形成

高中化学试卷推荐