高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)：化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化

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高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)：化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化

一、選擇題

1．常溫常壓下，1molCH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時(shí)，生成CO或HCHO的能量變化如圖(反應(yīng)物O2和生成物水略去)，下列說法正確的是

A．加入催化劑后，生成CO的熱效應(yīng)變大，生成HCHO的熱效應(yīng)變小

B．加入催化劑后，生成HCHO的速率變大，單位時(shí)間內(nèi)生成HCHO量變多

C．1molCH3OH完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳(g)放出393kJ的熱量

D．生成HCHO的熱化學(xué)方程式為2CH3OH+O2=2HCHO+2H2O+316kJ

2．已知復(fù)雜反應(yīng)的速率由反應(yīng)歷程中活化能最大的一步基元反應(yīng)決定。鹵代烴的取代反應(yīng)有以下兩種反應(yīng)歷程，其反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示：

下列說法中錯(cuò)誤的是

A．鹵代烴的取代為放熱反應(yīng)

B．SN1反應(yīng)速率與c(Nu：－)和c(R3CX)相關(guān)

C．SN2反應(yīng)速率與c(RX)和c(Nu：－)相關(guān)

D．SN1機(jī)理為兩步反應(yīng)，SN2機(jī)理為一步反應(yīng)

3．一定條件下，在密閉容器中，氮?dú)馀c氫氣合成氨氣，能量變化曲線如圖所示。下列說法正確的是

A．加入催化劑，E1、E2都變小

B．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+600kJ

C．升溫可以增大該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)

D．通入1molN2和3molH2充分反應(yīng)，放熱小于92kJ

4．鐵的某種絡(luò)合物離子(用[L-Fe-H]+表示)催化甲酸分解的反應(yīng)機(jī)理及相對能量變化如圖所示。下列說法正確的是

A．反應(yīng)過程中鐵元素價(jià)態(tài)沒有改變

B．反應(yīng)的決速步驟為II轉(zhuǎn)化為III的過程

C．由到過程中形成了離子鍵

D．由圖可知該反應(yīng)的總反應(yīng)式為：HCOOHCO2+H2

5．500℃，HCl在催化劑M的作用下被O2氧化依次有如圖(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)三步反應(yīng)組成，計(jì)算機(jī)模擬單個(gè)分子在催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法正確的是

A．反應(yīng)Ⅱ的活化能為1.45eV

B．反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率最慢

C．總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4HCl(g)+O2(g)=2H2O(g)+2Cl2(g)ΔH=-1.98eVmol-1

D．HOOCl(g)比HCl(g)和O2(g)穩(wěn)定

6．甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)的部分機(jī)理與能量變化如下：

鏈引發(fā)：，

鏈增長：部分反應(yīng)進(jìn)程與勢能變化關(guān)系如圖(所有物質(zhì)狀態(tài)為氣態(tài))……

鏈終止：，

下列說法錯(cuò)誤的是

A．的鍵能為

B．鏈增長中反應(yīng)速率較快的一步的熱化學(xué)方程式為：

C．鏈增長過程中可能產(chǎn)生，，

D．鏈終止反應(yīng)的過程中，還可能會(huì)生成少量的乙烷

7．如圖是苯與鹵素發(fā)生取代反應(yīng)進(jìn)程中的勢能變化圖，下列說法正確的是

A．該反應(yīng)的總活化能為

B．該反應(yīng)的決速步驟為第Ⅲ步

C．第III步轉(zhuǎn)化中失去了一個(gè)質(zhì)子

D．是常用碘化劑，根據(jù)電性和反應(yīng)進(jìn)程判斷，比更易發(fā)生碘化反應(yīng)

8．反應(yīng)過程Ⅰ、Ⅱ都能將反應(yīng)物(M)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物(N)。其能量與反應(yīng)進(jìn)程的關(guān)系如下：

下列有關(guān)說法正確的是（）

A．進(jìn)程Ⅰ是吸熱反應(yīng)B．X是催化劑

C．M·X比N·X穩(wěn)定D．反應(yīng)熱：Ⅰ>Ⅱ

9．我國科研人員提出了由和轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品的催化反應(yīng)歷程，該歷程示意圖如下所示。

下列說法正確的是

A．E為該催化反應(yīng)的活化能

B．生成總反應(yīng)的原子利用率為100%

C．①→②吸收能量并形成了鍵

D．該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率

10．一定條件下，在水溶液中1molClO；(x=0，1，2，3，4)的相對能量(kJ)大小如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是（）

A．上述離子中最穩(wěn)定的是C

B．B→A+D反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3ClO-(aq)=2Cl-(aq)+ClO(aq)+116kJ

C．上述離子中結(jié)合H+能力最強(qiáng)的是E

D．一定溫度下，Cl2與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)物中有A、B、D，則三者的濃度之比可能為10∶1∶2

11．鹽酸羥胺()是一種無機(jī)物，可用作合成抗癌藥，其化學(xué)性質(zhì)類似。工業(yè)上主要采用圖1所示的方法制備。其電池裝置中含的催化電極反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。不考慮溶液體積變化，下列說法錯(cuò)誤的是

A．該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電極為負(fù)極

B．圖2中，A為，B為

C．電池工作一段時(shí)間后，正極區(qū)溶液的下降

D．每制取，有(標(biāo)準(zhǔn)狀況)參與反應(yīng)

12．哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨，化學(xué)家格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了N2與H2在固體催化劑表面合成氨的反應(yīng)過程。示意圖如下：

下列說法正確的是

A．圖①可看出N2、H2分子中均為單鍵

B．圖③到圖④的過程向外釋放能量

C．升高溫度一定提高一段時(shí)間內(nèi)NH3的產(chǎn)率

D．工業(yè)合成氨過程中為提高產(chǎn)率壓強(qiáng)越大越好

13．某課題組在研究釩生物化學(xué)時(shí)有循環(huán)過程如圖所示下列說法錯(cuò)誤的是

A．在循環(huán)過程涉及氫氧鍵的斷裂和形成

B．在該循環(huán)中，催化劑為循環(huán)圖化合物1

C．循環(huán)過程中反應(yīng)①②③④均屬于氧化還原反應(yīng)

D．在循環(huán)過程中，無機(jī)物發(fā)生的反應(yīng)為：

二、非選擇題

14．是一種廉價(jià)的碳資源，其綜合利用可以減少碳排放，對保護(hù)環(huán)境有重要意義。

（1）堿液吸收。室溫下用NaOH溶液捕獲，若所得溶液中，則溶液pH=(室溫下，的電離常數(shù)：)

（2）催化轉(zhuǎn)化。以、為原料在催化劑作用下合成涉及的主要反應(yīng)如下。

Ⅰ.

Ⅱ.

Ⅲ.

回答下列問題：

①kJ/mol；Ⅰ、Ⅲ兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢較大的是(填Ⅰ或Ⅲ)。

②反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)歷程如下圖，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。

該反應(yīng)歷程中決速步的能壘為eV，虛線框內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度，正反應(yīng)速率(填“大于”“小于”或“等于”)逆反應(yīng)速率。

③不同壓強(qiáng)下，按照投料，實(shí)驗(yàn)測定的平衡轉(zhuǎn)化率(X)隨溫度(T)的變化關(guān)系如圖所示。

壓強(qiáng)、、由大到小的順序?yàn)?；溫度高于時(shí)，X幾乎相等的原因是。

（3）250℃，一定壓強(qiáng)和催化劑條件下，1.32mol和3.96mol充分反應(yīng)，平衡時(shí)CO為0.03mol，為0.41mol，試求反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

15．研究氧化制對資源綜合利用有重要意義。相關(guān)的主要化學(xué)反應(yīng)有：

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

已知：時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的相對能量(如圖1)。

可根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的相對能量計(jì)算反應(yīng)或變化的(隨溫度變化可忽略)。例如：。

請回答：

（1）①根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的相對能量計(jì)算。

②下列描述正確的是

A升高溫度反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)增大

B加壓有利于反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移動(dòng)

C反應(yīng)Ⅲ有助于乙烷脫氫，有利于乙烯生成

D恒溫恒壓下通水蒸氣，反應(yīng)Ⅳ的平衡逆向移動(dòng)

③有研究表明，在催化劑存在下，反應(yīng)Ⅱ分兩步進(jìn)行，過程如下：，且第二步速率較慢(反應(yīng)活化能為)。根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的相對能量，畫出反應(yīng)Ⅱ分兩步進(jìn)行的“能量-反應(yīng)過程圖”，起點(diǎn)從的能量，開始(如圖2)

。

（2）①和按物質(zhì)的量1:1投料，在和保持總壓恒定的條件下，研究催化劑X對“氧化制”的影響，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

催化劑轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率產(chǎn)率

催化劑X19.037.63.3

結(jié)合具體反應(yīng)分析，在催化劑X作用下，氧化的主要產(chǎn)物是，判斷依據(jù)是。

②采用選擇性膜技術(shù)(可選擇性地讓某氣體通過而離開體系)可提高的選擇性(生成的物質(zhì)的量與消耗的物質(zhì)的量之比)。在，乙烷平衡轉(zhuǎn)化率為，保持溫度和其他實(shí)驗(yàn)條件不變，采用選擇性膜技術(shù)，乙烷轉(zhuǎn)化率可提高到。結(jié)合具體反應(yīng)說明乙烷轉(zhuǎn)化率增大的原因是。

16．能源問題是人類社會(huì)面臨的重大課題，天然氣儲量豐富，日益成為重要的清潔能源之一，甲烷合成高附加值化合物更是研究前沿。

（1）科學(xué)家研究了Fe/MIL-53催化劑用于甲烷氧化制備甲醇的反應(yīng)機(jī)理，并計(jì)算得到催化過程的最低能量反應(yīng)路徑圖如下(其中吸附到催化劑表面的物種用*表示)：

該歷程中最大能壘(活化能)E正=kJ·mol-1，寫出該步驟的化學(xué)方程式。

（2）二甲醚與合成氣(CO、H2)制乙醇是目前合成乙醇的一種新途徑，

總反應(yīng)為：CH3OCH3(g)＋CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋C2H5OH(g)分步反應(yīng)歷程為：

反應(yīng)I：二甲醚(DME)羰基化反應(yīng)：▲。

反應(yīng)II：乙酸甲酯(MA)加氫反應(yīng)：CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋C2H5OH(g)。

標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是指由穩(wěn)態(tài)單質(zhì)生成1mol該化合物的焓變，幾種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓如下

物質(zhì)H2COCH3COCH3CH3OHC2H5OHCH3COOCH3

焓變/kJ/mol0-110.53-183.63-201.50-234.43-411.53

①CH3OCH3(g)＋CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋C2H5OH(g)△H=kJ·mol-1

②補(bǔ)充反應(yīng)IDME羰基化反應(yīng)的方程式：。

③在一定條件下只發(fā)生反應(yīng)II，MA的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示：則該反應(yīng)△H0(填“＜”或“＞”)，p1、p2、p3由小到大的順序?yàn)椤?/p>

④在600K，p3kPa下向一恒壓密閉反應(yīng)器中通入1.0molMA和2.0molH2(g)只進(jìn)行反應(yīng)II，且初始反應(yīng)器體積為3L，反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡，則KC=mol/L(列出計(jì)算式)。

（3）甲烷濕重整制氫原理為：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)△H，工業(yè)上利用電化學(xué)原理借助透氫膜提高其轉(zhuǎn)化率，其原理如圖所示：

①寫出B側(cè)電極反應(yīng)式：。

②在鈀膜反應(yīng)器中進(jìn)行了甲烷濕重整實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)膜反應(yīng)器中甲烷轉(zhuǎn)化率明顯高于傳統(tǒng)反應(yīng)器，試從平衡的角度分析利用電化學(xué)原理借助透氫膜提高其轉(zhuǎn)化率的原因。

17．綠水青山就是金山銀山，保護(hù)生態(tài)環(huán)境、建設(shè)生態(tài)文明是歷史發(fā)展的需要.氮氧化物易導(dǎo)致酸雨、光化學(xué)煙霧等環(huán)境問題，以為主要成分的霧霾的綜合治理是當(dāng)前重要的研究課題。

（1）Ⅰ．汽車尾氣中的和在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)生成無毒的和；

已知：

化學(xué)鍵(氣體)(氣體)

鍵能1072630942

則二氧化碳中碳氧雙鍵鍵能是.(保留一位小數(shù))

（2）某研究小組在三個(gè)容積均為的恒容密閉容器中，分別充入和，發(fā)生反應(yīng).在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行上述反應(yīng)(體系各自保持溫度不變)，反應(yīng)體系的總壓強(qiáng)隨時(shí)間變化情況如圖所示：

①溫度：(填“”)

②在條件下，下列說明該反應(yīng)已經(jīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的是。

A．和的物質(zhì)的量之比為

B．混合氣體的密度保持不變

C．容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變

D．容器中壓強(qiáng)不再變化

（3）Ⅱ．活性炭粉還原.在密閉容器中投入足量活性炭粉和一定量，在一定溫度下，發(fā)生反應(yīng)：，測得、、的物質(zhì)的量濃度與時(shí)間關(guān)系如表所示.

05101520

4.001.00

00.501.50

00.60

若時(shí)總壓強(qiáng)為，則該溫度下平衡常數(shù)(保留3位有效數(shù)字)，(用氣體分壓計(jì)算平衡常數(shù)為，氣體分壓=氣體總壓×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

（4）第時(shí)，往容器中各加、，這時(shí)(大于、小于或等于)

（5）Ⅲ．用間接電化學(xué)法對大氣污染物進(jìn)行無害化處理，其原理示意如圖所示(質(zhì)子膜允許和通過)

圖中電極Ⅰ的反應(yīng)方程式為

（6）吸收塔中每產(chǎn)生，理論上處理在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為L。

18．冷凍氨碳捕集技術(shù)，要先用氨吸收CO2生成鹽，然后在高溫下使CO2再生。

吸收CO2的主要化學(xué)反應(yīng)：

2NH3(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)(NH4)2CO3(aq)＋99.3kJ

NH3(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)NH4HCO3(aq)＋26.4kJ

2NH3(aq)＋CO2(g)NH2COONH4(aq)＋135.9kJ

（1）吸收CO2時(shí)宜選用，(選填“低溫”或“高溫”)理由、。(列舉兩點(diǎn))

（2）再生的CO2可直接用于合成乙醇。

2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)

該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=。

（3）在恒溫恒容的密閉容器中反應(yīng)，可以判斷已達(dá)平衡狀態(tài)的是。(選填編號)

a.2v(CO2)正=3v(H2O)逆

b．容器中總壓強(qiáng)不變

c．容器中混合氣體的密度不變

d．容器中CO2的體積分?jǐn)?shù)不變

（4）干燥的NH3和CO2可生成較純凈的氨基甲酸銨(NH2COONH4)，氨基甲酸銨易水解，產(chǎn)物是碳酸氫銨和一種弱堿。取二份氨基甲酸銨溶液，測定15℃、25℃時(shí)水解反應(yīng)速率，得到c(NH2COO﹣)隨時(shí)間變化趨勢如圖所示。

寫出氨基甲酸銨水解的離子方程式。

（5）根據(jù)圖中信息回答：25℃，0~10min內(nèi)NH2COO﹣的平均水解速率v(NH2COO﹣)=。判斷NH2COO﹣的水解速率隨溫度升高而增大的理由是。

答案與解析

1．答案：B

分析：A.催化劑不影響熱效應(yīng)；

B.活化能越低反應(yīng)速率越快；

C.一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳放熱；

D.熱化學(xué)方程式應(yīng)標(biāo)出物質(zhì)的聚集狀態(tài)。

解析：A．加入催化劑只改變反應(yīng)歷程而不改變熱效應(yīng)，加入催化劑生成CO的活化能增大而HCHO的活化能降低，A項(xiàng)不符合題意；

B．活化能低反應(yīng)越快。加入催化劑生成CO的活化能增大而HCHO的活化能降低，故生成HCHO速率更快，B項(xiàng)符合題意；

C.1molCH3OH完全燃燒生成液態(tài)水和一氧化碳(g)放出393kJ的熱量，C項(xiàng)不符合題意；

D．該熱化學(xué)方程式為沒有標(biāo)注物質(zhì)的狀態(tài)，D項(xiàng)不符合題意；

故答案為：B。

2．答案：B

分析：A．根據(jù)放熱反應(yīng)中反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量，吸熱反應(yīng)中反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量；

B．活化能越大，反應(yīng)速率越慢，速率最慢是決速步驟；

C．反應(yīng)只有一個(gè)階段；

D．依據(jù)圖像曲線分析。

解析：A．鹵代烴的取代反應(yīng)中生成物能量低于反應(yīng)物，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)不符合題意；

B．SN1為單分子親核取代反應(yīng)，反應(yīng)物先解離為碳正離子與帶負(fù)電荷的離去基團(tuán)，這個(gè)過程的活化能大，決定反應(yīng)速率，所以SN1反應(yīng)速率只和c(R3CX)相關(guān)，B項(xiàng)符合題意；

C．SN2反應(yīng)為雙分子親核取代反應(yīng)，只有一個(gè)階段，其反應(yīng)速率與c(RX)和c(Nu：－)相關(guān)，C項(xiàng)不符合題意；

D．SN1反應(yīng)是兩步反應(yīng)，第一步是反應(yīng)物在溶劑中離解成為碳正離子和由離去基團(tuán)形成的負(fù)離子（慢反應(yīng)），第二步是碳正離子與X－結(jié)合（快反應(yīng)）。SN2反應(yīng)中R-X的斷裂與新的R-Nu鍵的形成是同時(shí)的，為一步反應(yīng)，D項(xiàng)不符合題意。

故答案為：B。

3．答案：D

分析：A.催化劑不影響反應(yīng)熱；

B.ΔH=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能；

C.升溫該反應(yīng)的平衡逆向移動(dòng)；

D.該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能完全進(jìn)行。

解析：A．加入催化劑可以降低活化能，但是不能改變反應(yīng)熱，即E2不變，A不符合題意；

B．根據(jù)圖示，1mol氮?dú)夂?mol氫氣完全反應(yīng)生成2mol氨氣時(shí)，放出的熱量為600kJ-508kJ=92kJ，根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫規(guī)則得：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ·mol-1，B不符合題意；

C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，C不符合題意；

D．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)不能進(jìn)行到底，故通入1molN2和3molH2充分反應(yīng)，放熱小于92kJ，D符合題意；

故答案為：D。

4．答案：D

分析：A．依據(jù)結(jié)構(gòu)判斷元素化合價(jià)；

B．活化能越大，反應(yīng)速率越慢，速率最慢是決速步驟；

C．短線連接的是共價(jià)鍵；

D．根據(jù)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式判斷。

解析：A．由圖可知，H2+[L-Fe-H]+過程中鐵元素化合價(jià)降低，A不符合題意；

B．由圖可知，IV轉(zhuǎn)化為V的過程E正最大，反應(yīng)速率最慢，為反應(yīng)的決速步驟，B不符合題意；

C．+H+過程中氫原子之間形成共價(jià)鍵，無離子鍵形成，C不符合題意；

D．由圖可知該反應(yīng)的總反應(yīng)式為：HCOOHCO2+H2，D符合題意；

故答案為：D。

5．答案：B

分析：A.反應(yīng)Ⅱ的活化能為；

B.活化能越大反應(yīng)速率越慢，慢反應(yīng)是整個(gè)反應(yīng)的決速步驟；

C.圖示表示的是單個(gè)分子的反應(yīng)歷程，總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式應(yīng)為；

D.物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定。

解析：A．反應(yīng)Ⅱ的活化能為，A不符合題意；

B．反應(yīng)Ⅰ的能壘最高，所以反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)反應(yīng)速率最慢，B符合題意；

C．圖像給出的是單個(gè)分子參與反應(yīng)時(shí)的能量變化，總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為，C不符合題意；

D．由反應(yīng)Ⅰ可知的總能量比和的總能量高，能量越高，物質(zhì)越不穩(wěn)定，D不符合題意；

故答案為：B。

6．答案：B

分析：A．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析；

B．反應(yīng)速率較快的一步是活化能較低的一步；

C．依據(jù)圖像分析，鏈增長中碳上的氫原子可能失去；

D．依據(jù)反應(yīng)的粒子判斷。

解析：A．根據(jù)，可知，的鍵能為，A不符合題意；

B．反應(yīng)速率較快的一步應(yīng)該是活化能較低的一步，由圖可知，反應(yīng)速率較快的一步的熱化學(xué)方程式為：，B符合題意；

C．由圖可知，鏈增長中碳上的氫原子可能失去，故鏈增長過程中可能產(chǎn)生，，，C不符合題意；

D．鏈終止反應(yīng)的過程中，兩個(gè)結(jié)合在一起可以形成乙烷，D不符合題意；

故答案為：B。

7．答案：C

分析：A．根據(jù)蓋斯定律計(jì)算；

B．活化能越大，反應(yīng)速率越慢，速率最慢是決速步驟；

C．依據(jù)圖中結(jié)構(gòu)分析；

D．根據(jù)圖中結(jié)構(gòu)、利用電性和反應(yīng)進(jìn)程判斷。

解析：A．該反應(yīng)的總活化能不是分步反應(yīng)的簡單加和，可近似的看成是反應(yīng)歷程中較大的活化能，即近似為，A不符合題意；

B．該反應(yīng)的決速步驟為活化能最大的步驟，即第Ⅱ步，B不符合題意；

C．第Ⅲ步反應(yīng)方程式為，C符合題意；

D．中Ⅰ為正電性，第Ⅱ步中更與苯環(huán)生產(chǎn)，為負(fù)電性，第Ⅲ步中更與生成，而為非極性分子，且不活潑，故比更容易發(fā)生碘化反應(yīng)，D不符合題意；

故答案為：C。

8．答案：B

分析：A.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量為放熱反應(yīng)；

B.X在反應(yīng)前后不變，為催化劑；

C.物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定；

D.催化劑不影響反應(yīng)熱。

解析：A．進(jìn)程Ⅰ中產(chǎn)物N能力低與反應(yīng)物M，所以為放熱反應(yīng)；故A不符合題意；

B．由進(jìn)程Ⅱ可知，反應(yīng)前為M+X，反應(yīng)后為N+X，X為催化劑，故B符合題意；

C．由圖可知，M·X能量更高，更活潑，故C不符合題意；

D．X為催化劑，不該改變反應(yīng)熱，所以反應(yīng)熱：Ⅰ=Ⅱ；故D不符合題意；

故答案為：B。

9．答案：B

分析：A．E為①→②反應(yīng)的活化能；

B．反應(yīng)產(chǎn)物只有一種；

C．?dāng)噫I吸熱，成鍵放熱；

D．催化劑能降低反應(yīng)活化能，加快反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡。

解析：A．E為①→②反應(yīng)的活化能，故A不符合題意；

B．總反應(yīng)為CO2+CH4→CH3COOH，總反應(yīng)的原子利用率為100%，故B符合題意；

C．①→②是放熱反應(yīng)，放出能量并形成了鍵，故C不符合題意；

D．催化劑不能使平衡移動(dòng)，催化劑不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，故D不符合題意；

故答案為：B。

10．答案：B

分析：A.物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定；

C.酸越弱，酸根離子結(jié)合氫離子能力越強(qiáng)；

D.Cl2與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)物中有Cl-，ClO-，。

解析：A．物質(zhì)具有的能量越低越穩(wěn)定，由圖可知，最穩(wěn)定的是A，A不符合題意；

B．B→A+D反應(yīng)的化學(xué)方程式為，生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量=，故放出116kJ能量，B符合題意；

C．酸越弱，酸根離子結(jié)合氫離子能力越強(qiáng)，同種元素的含氧酸，化合價(jià)越高，酸性越強(qiáng)，故酸性HClO3>HClO2>HClO，結(jié)合氫離子能力ClO-最強(qiáng)，即結(jié)合氫離子能力最強(qiáng)的B，C不符合題意；

D．一定溫度下，Cl2與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)物中有Cl-，ClO-，，若三者濃度之比為10：1：2，得失電子比=10：(2+2×5)=5：6，得失電子不守恒，D不符合題意；

故答案為：B。

11．答案：C

分析：A．該裝置是原電池裝置，元素化合價(jià)降低，做正極，元素化合價(jià)升高，做負(fù)極；

B．根據(jù)題意可知，具有類似的弱堿性，可以和鹽酸反應(yīng)生成鹽酸羥胺；

C．依據(jù)正極電極反應(yīng)判斷；

D．依據(jù)得失電子應(yīng)守恒。

解析：A．該裝置是原電池裝置，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，F(xiàn)e電極，N元素化合價(jià)降低，做正極，Pt電極，H元素化合價(jià)升高，做負(fù)極，A不符合題意；

B．根據(jù)題意可知，具有類似的弱堿性，可以和鹽酸反應(yīng)生成鹽酸羥胺，所以缺少的一步為反應(yīng)為：，圖2中，A為，B為，B不符合題意；

C．正極電極反應(yīng)為：，正極區(qū)濃度減小，pH增大，C符合題意；

D．由負(fù)極區(qū)反應(yīng)可知，，又因?yàn)檎?fù)極區(qū)得失電子應(yīng)守恒，若要制取，則會(huì)轉(zhuǎn)移0.3mol電子，因此可推知消耗0.15mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況體積為3.36L，D不符合題意；

故答案為：C。

12．答案：B

分析：A.氮?dú)夥肿又袃蓚€(gè)N原子間形成三鍵；

C.合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向移動(dòng)；

D.壓強(qiáng)越大，合成氨反應(yīng)正向進(jìn)行，但壓強(qiáng)越大，對設(shè)備和材料要求越高。

解析：A．N2、H2分子中前者存在三鍵，后者為單鍵，A不符合題意；

B．化學(xué)鍵形成的過程是放熱過程，所以圖③到圖④的過程向外釋放能量，B符合題意；

C．合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度會(huì)降低NH3的產(chǎn)率，C不符合題意；

D．工業(yè)合成氨過程中為提高產(chǎn)率壓強(qiáng)越大越好，但需考慮設(shè)備的承受能力所以選擇20-50MPa，D不符合題意；

故答案為：B。

13．答案：C

分析：A．依據(jù)循環(huán)過程圖分析；

B．催化劑反應(yīng)前參與反應(yīng)，反應(yīng)后又生成；

C．過程③元素化合價(jià)沒有變化；

D．根據(jù)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式利用元素守恒、得失電子守恒、電荷守恒分析。

解析：A．過程①中轉(zhuǎn)化為和有氫氧鍵斷裂和形成，過程②中斷裂形成，存在氫氧鍵斷裂，所以在循環(huán)過程涉及氫氧鍵的斷裂和形成，故A不符合題意；

B．如圖，過程①為反應(yīng)的開始，化合物1與反應(yīng)形成一系列中間產(chǎn)物，經(jīng)過一個(gè)循環(huán)，最后又生成化合物1，所以化合物1為催化劑，故B不符合題意；

C．圖中過程③不屬于氧化還原反應(yīng)，故C符合題意；

D．如圖，反應(yīng)物為、、，產(chǎn)物為和，其反應(yīng)為，故D不符合題意；

故答案為：C。

二、非選擇題

14．答案：（1）11

（2）+40.9；Ⅰ；0.8；小于；P1>P2>P3；溫度高于T1時(shí)以反應(yīng)Ⅲ為主，反應(yīng)Ⅲ前后氣體分子數(shù)相等，壓強(qiáng)對平衡沒有影響

（3）5.6×10-3

分析：（1）已知，根據(jù)，算出c（H+）；

（2）①利用蓋斯定律，反應(yīng)Ⅲ=反應(yīng)Ⅰ-反應(yīng)Ⅱ，，放熱反應(yīng)比吸熱反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢較大；

②活化能越高，反應(yīng)速率越慢，速率慢的一步為決速步驟，分別算出個(gè)步驟中的能壘值，第二步的最大，為0.8eV，虛線框反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率；

③該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，CO2的轉(zhuǎn)化率增大，溫度高于時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率幾乎不受壓強(qiáng)影響，說明溫度高于T1時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)不受壓強(qiáng)影響，主要發(fā)生反應(yīng)Ⅲ；

（3）利用三段式計(jì)算，達(dá)到平衡時(shí)CO2、H2、CO、H2O的物質(zhì)的量濃度，需要注意的是，這些物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是三個(gè)反應(yīng)都達(dá)到平衡的物質(zhì)的量濃度之和。

解析：(1)室溫下用NaOH溶液捕獲，若所得溶液中，則室溫下，，溶液pH=11。

(2)已知反應(yīng)：

Ⅰ.

Ⅱ.

Ⅲ.

①按蓋斯定律，反應(yīng)Ⅰ-反應(yīng)Ⅱ=反應(yīng)Ⅲ，則=+40.9kJ/mol；放熱反應(yīng)容易發(fā)生，反應(yīng)Ⅰ雖熵減但放熱、Ⅲ熵變化很小且吸熱，則Ⅰ、Ⅲ兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢較大的是Ⅰ。

②活化能或能壘最大的為決速步，則該反應(yīng)歷程中決速步的能壘為[-0.1-(-0.9)]eV=0.8eV，虛線框內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)生成物能量低于反應(yīng)物能量、為放熱反應(yīng)，故達(dá)到平衡后升高溫度，平衡左移、正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率。

③反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ均為氣體分子總數(shù)減小的放熱反應(yīng)，當(dāng)溫度不變時(shí)，增壓有利于平衡右移、增大二氧化碳的轉(zhuǎn)化率，升溫有利于平衡左移，反應(yīng)Ⅲ為氣體分子總數(shù)不變的吸熱反應(yīng)，溫度不變時(shí)增壓對于該反應(yīng)幾乎沒影響、但升溫有利于其右移，則由圖可知，壓強(qiáng)、、由大到小的順序?yàn)镻1>P2>P3；溫度高于時(shí)，X幾乎相等的原因是：溫度高于T1時(shí)以反應(yīng)Ⅲ為主，反應(yīng)Ⅲ前后氣體分子數(shù)相等，壓強(qiáng)對平衡沒有影響。

(3)250℃，一定壓強(qiáng)和催化劑條件下，1.32mol和3.96mol充分反應(yīng)，平衡時(shí)CO為0.03mol，為0.41mol，則：反應(yīng)Ⅰ：，反應(yīng)Ⅱ：，反應(yīng)Ⅲ.為：，a+b=0.41mol，故反應(yīng)后CO2的物質(zhì)的量為[1.32-a-(b+0.03)]mol=0.88mol、H2的物質(zhì)的量為[3.96-3a-2b-(b+0.03)]mol=2.7mol、CO的物質(zhì)的量為0.03mol、H2O的物質(zhì)的量為[a+(b+0.03)]mol=0.44mol，則反應(yīng)的平衡常數(shù)。

15．答案：（1）430；AD；

（2）CO；的產(chǎn)率低，說明催化劑X有利于提高反應(yīng)Ⅲ速率；選擇性膜吸附，促進(jìn)反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng)

分析：根據(jù)題中信息用相對能量求反應(yīng)熱；根據(jù)平衡移動(dòng)原理分析溫度、壓強(qiáng)和反應(yīng)物的濃度對化學(xué)平衡的影響，并作出相關(guān)的判斷；根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的相對能量和活化能算出中間產(chǎn)物、過渡態(tài)和最終產(chǎn)物的相對能量，找到畫圖的關(guān)鍵數(shù)據(jù)；催化劑的選擇性表現(xiàn)在對不同反應(yīng)的選擇性不同；選擇性膜是通過吸附目標(biāo)產(chǎn)品而提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性的，與催化劑的選擇性有所區(qū)別。

解析：(1)①由圖1的數(shù)據(jù)可知，C2H6(g)、CO2(g)、CO(g)、H2(g)的相對能量分別為-84kJmol-1、-393kJmol-1、-110kJmol-1、0kJmol-1。由題中信息可知，H=生成物的相對能量-反應(yīng)物的相對能量，因此，C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)H3=(-110kJmol-1)4-(-84kJmol-1)-(-393kJmol-1)2=430kJmol-1。②A．反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng)，升高溫度能使其化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故其平衡常數(shù)增大，A正確；

B．反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的正反應(yīng)均為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，其化學(xué)平衡均向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，B不正確；

C．反應(yīng)Ⅲ的產(chǎn)物中有CO，增大CO的濃度，能使反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故其不利于乙烷脫氫，不利于乙烯的生成，C不正確；

D．反應(yīng)Ⅳ的反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，在恒溫恒壓下向平衡體系中通入水蒸氣，體系的總體積變大，水蒸氣的濃度變大，其他組分的濃度均減小相同的倍數(shù)，因此該反應(yīng)的濃度商變大（大于平衡常數(shù)），化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，D正確。

綜上所述，描述正確的是AD。

③由題中信息可知，反應(yīng)Ⅱ分兩步進(jìn)行，第一步的反應(yīng)是C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2(g)+CO2(g)，C2H4(g)、H2(g)、CO2(g)的相對能量之和為52kJmol-1+0+(-393kJmol-1)=-341kJmol-1；第二步的反應(yīng)是C2H4(g)+H2(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)，其活化能為210kJmol-1，故該反應(yīng)體系的過渡態(tài)的相對能量又升高了210kJmol-1，過渡態(tài)的的相對能量變?yōu)?341kJmol-1+210kJmol-1=-131kJmol-1，最終生成物C2H4(g)、H2O(g)、CO(g)的相對能量之和為(52kJmol-1)+(-242kJmol-1)+(-110kJmol-1)=-300kJmol-1。根據(jù)題中信息，第一步的活化能較小，第二步的活化能較大，故反應(yīng)Ⅱ分兩步進(jìn)行的“能量—反應(yīng)過程圖”可以表示如下：。(2)①由題中信息及表中數(shù)據(jù)可知，盡管CO2和C2H6按物質(zhì)的量之比1：1投料，但是C2H4的產(chǎn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于C2H6的轉(zhuǎn)化率，但是CO2的轉(zhuǎn)化率高于C2H6，說明在催化劑X的作用下，除了發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，還發(fā)生了反應(yīng)Ⅲ，而且反應(yīng)物主要發(fā)生了反應(yīng)Ⅲ，這也說明催化劑X有利于提高反應(yīng)Ⅲ速率，因此，CO2氧化C2H6的主要產(chǎn)物是CO。故答案為：CO；C2H4的產(chǎn)率低說明催化劑X有利于提高反應(yīng)Ⅲ速率。②由題中信息可知，選擇性膜技術(shù)可提高C2H4的選擇性，由反應(yīng)ⅡC2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)可知，該選擇性應(yīng)具體表現(xiàn)在選擇性膜可選擇性地讓C2H4通過而離開體系，即通過吸附C2H4減小其在平衡體系的濃度，從而促進(jìn)化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因而可以乙烷的轉(zhuǎn)化率。故答案為：選擇性膜吸附C2H4，促進(jìn)反應(yīng)Ⅱ平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。

16．答案：（1）128；Fe/MIL－53－CH4*=Fe/MIL－53－CH3·*＋H·*

（2）－141.77；CO(g)＋CH3OCH3(g)CH3COOCH3(g)；＜；p3＜p2＜p1；

（3）2H＋＋2e－=H2；反應(yīng)中產(chǎn)生的氫氣被消耗移除體系，平衡正向移動(dòng)，增大甲烷的轉(zhuǎn)化率

分析：（1）根據(jù)圖示找出能量差值最大的即可，根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出反應(yīng)方程式即可

（2）①根據(jù)寫出集中物質(zhì)燃燒的熱化學(xué)方程式利用蓋斯定律即可計(jì)算出焓變②根據(jù)總的反應(yīng)和第二步的反應(yīng)即可寫出反應(yīng)I③根據(jù)溫度越高，MA的轉(zhuǎn)化率越低即可判斷焓變的大小，根據(jù)正反應(yīng)使體積減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，MA的轉(zhuǎn)化率越大即可判斷壓強(qiáng)大?、芨鶕?jù)給出的數(shù)據(jù)結(jié)合三行式計(jì)算出平衡時(shí)各物質(zhì)的量濃度即可求出Kc

（3）①根據(jù)B極的反應(yīng)物和生成物即可寫出電極式②根據(jù)在膜反應(yīng)器中，產(chǎn)物氫氣在不斷的消耗促進(jìn)可反應(yīng)向右進(jìn)行

解析：(1)根據(jù)示意圖可知反應(yīng)所吸收能量的最大能壘為Fe/MIL－53－CH4*到TS4，E正=（－13+141）kJ/mol＝128kJ·mol-1，該步驟的化學(xué)方程式為Fe/MIL－53－CH4*=Fe/MIL－53－CH3·*＋H·*。

(2)①根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的定義，結(jié)合蓋斯定律可知CH3OCH3(g)＋CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋C2H5OH(g)的ΔH＝生成物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓－反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓＝[－234.43+（－201.50）－0－（－110.53）－（－183.63）]kJ·mol-1=－141.77kJ·mol-1

②二甲醚與合成氣（氫氣和CO）制乙醇的總反應(yīng)為2H2(g)+CO(g)＋CH3OCH3(g)CH3OH(g)+C2H5OH(g)，反應(yīng)Ⅱ?yàn)镃H3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋C2H5OH(g)，則根據(jù)蓋斯定律可知反應(yīng)Ⅰ為CO(g)＋CH3OCH3(g)CH3COOCH3(g)。

③根據(jù)圖像可知，隨著溫度升高，MA的轉(zhuǎn)化率降低，則升高溫度平衡逆向進(jìn)行，所以該反應(yīng)ΔH＜0。CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋C2H5OH(g)為體積減小的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向進(jìn)行，MA的轉(zhuǎn)化率增大，所以p3＜p2＜p1；

④根據(jù)圖像可知在600K，p3kPa下，MA的轉(zhuǎn)化率是80%，根據(jù)三段式可知

平衡時(shí)總物質(zhì)的量是0.2mol+0.4mol+0.8mol+0.8mol＝2.2mol，反應(yīng)前氣體總物質(zhì)的量是3mol，體積是3L，則平衡時(shí)體系的體積為=2.2L，各組分的濃度是乙酸甲酯為mol/L、氫氣為mol/L、甲醇為mol/L、乙醇為mol/L，則KC=；

(3)①由于CH4和H2O反應(yīng)生成CO和H2，根據(jù)原電池工作原理，A側(cè)氫氣分壓比B側(cè)氫氣分壓高，發(fā)生電極反應(yīng)H2－2e－＝2H＋，B側(cè)發(fā)生電極反應(yīng)2H＋＋2e－＝H2↑。

②由于反應(yīng)中產(chǎn)生的氫氣被消耗移出體系，平衡正向移動(dòng)，甲烷的轉(zhuǎn)化率增大，所以比傳統(tǒng)的高。

17．答案：（1）802.1kJ/mol

（2）>；CD

（3）2.25

（4）大于

（5）2HSO+2e-+2H+=S2O+2H2O

（6）11.2

分析：（1）根據(jù)焓變=反應(yīng)物的鍵能-生成物的鍵能即可計(jì)算

（2）①根據(jù)達(dá)到平衡的時(shí)間即可判斷②對與此反應(yīng)判斷是否達(dá)到平衡可以通過平均摩爾質(zhì)量以及壓強(qiáng)不再變化以及濃度不再變化等判斷

（3）根據(jù)起始的一氧化氮以及平衡的氮?dú)饨Y(jié)合三行式即可計(jì)算出平衡時(shí)的濃度即可計(jì)算出平衡分壓計(jì)算出常數(shù)

（4）計(jì)算出此時(shí)的濃度商與平衡常數(shù)進(jìn)行對比即可

（5）根據(jù)電極I的反應(yīng)物和生成物即可判斷得失電子即可寫出電極式

（6）根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等即可計(jì)算出處理NO的體積

解析：Ⅰ．(1)根據(jù)反應(yīng)熱可知，反應(yīng)有：=2E()+2E()-E()-4E(C=O)=2×1072kJ/mol+2×630kJ/mol-942kJ/mol-4E(C=O)=-746.5kJ/mol，解得：E(C=O)=802.1kJ/mol，故答案為：802.1kJ/mol；

(2)①根據(jù)溫度越高反應(yīng)速率越快，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間越短，由圖中可知，T2條件下先達(dá)到平衡，則溫度：<，故答案為：＜；

②A．反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是各組分的濃度、百分含量保持不