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2022年高考化学复习试题《化学反应原理》
(化学反应中的能量变化、化学反应速率与平衡、电解质溶液、电化学)
化学反应中的能量变化、化学反应速率与平衡
1.(2021·南昌市八一中学高三摸底考)碳量子点是种新型碳纳米材料,我国化学家研究的一种新型复微合光催化剂[碳量子点/氮化碳(纳米复合物)]可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如图所示。下列说法正确的是
A.总反应为
B.水分解过程中,H2O2作催化剂
C.复合光催化剂中两种纳米材料均属于共价化合物
D.若反应Ⅱ是放热反应,则反应Ⅰ一定是吸热反应
【答案】D
【解析】A.总反应为,故A错误;
B.过程I中,水分解为氢气和过氧化氢,过程II,过氧化氢再分解为氧气和水,所以过氧化氢是中间产物,不是催化剂,故B错误;
C.CQDS是碳纳米材料,是碳单质,不是化合物,故C错误;
D.水分解是吸热反应,在此过程中,水分解分两步进行,若反应II是放热反应,则反应I一定是吸热反应,故D正确;故选D。
2.(2021·安徽蚌埠·高三第一次教学质量检查)溴乙烷与氢氧化钠水溶液反应的过程机理和能量变化如图所示。下列说法中正确的是
A.反应过程中有O—H键的断裂
B.该反应的焓变为(b-a)kJ·mol-1
C.向溴乙烷中加入AgNO3溶液检验溴元素
D.总反应的离子方程式为CH3CH2Br+OH-→CH3CH2OH+Br-
【答案】D
【解析】
A.由图可知,反应过程中没有O—H键的断裂,错误;
B.该反应的焓变为(a-b)kJ·mol-1,错误;
C.向溴乙烷中加入氢氧化钠水溶液,加热,然后再加硝酸酸化后再加入AgNO3溶液检验溴元素,错误;
D.根据始态和末态物质可得总反应的离子方程式为CH3CH2Br+OH-→CH3CH2OH+Br-,正确;故选D。
3.(2021·重庆市育才中学高三适应性考试)已知:CH2=CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g)的反应过程中的能量与反应进程关系如图所示。下列说法错误的是
A.该反应的△H0,不需要加热即可发生该反应
B.上述过程中,CH2=CH2内部碳原子间的双键变为单键
C.途径b使用了催化剂,使催化加氢反应的活化能由E2降为E1
D.CH2=CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g),该反应的△H=(E1-E3)kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
A.该反应为放热反应,但不能说放热反应不需要加热,A错误;
B.乙烯变成乙烷是碳碳双键变成单键,B正确;
C.使用催化剂能降低反应的活化能,C正确;
D.催化剂能降低活化能,不影响反应热,故反应热为△H=(E2-E4)kJ·mol-1=(E1-E3)kJ·mol-1 ,D正确;
故选A。
4.(2021·吉林长春·高三上学期第一次质量监测)下列关于如图所示转化关系(X代表卤素),说法正确的是
A. <0
B.生成HX(g)的反应热与途径有关,所以
C.若X分别表示Cl、Br、I,则过程Ⅲ吸收的热量依次增多
D.Cl2(g)、I2(g)分别发生反应Ⅰ,同一温度下的平衡常数分别为K1、K3,则K1>K3
【答案】D
【解析】
A.化学键的断裂要吸热,焓变大于0, △H2>0,故A错误;B.反应焓变与起始物质和终了物质有关,与变化途径无关,途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关,所以△H1=△H2+△H3 ,故B错误;C.途径III是形成化学键的过程,是放热过程,Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,和氢气反应越来越微弱,故形成HCl、HBr、HI化学键所放出的能量逐渐减小,故C错误;D.途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HI的多,氯气和氢气化合更容易,两反应的平衡常数分别为K1,K3,则K1>K3,故D正确;故选:D。
5.(2021·南昌市八一中学高三摸底考)三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家实现了在铜催化剂条件下将N,N-二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO,简称DMF]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上),下列说法正确的是
A.该历程中决速步骤为
B.该历程中的最大能垒(活化能)为2.16eV
C.升高温度可以加快反应速率,并提高DMF的平衡转化率
D.若1molDMF完全转化为三甲胺,则会释放出1.02eV·NA的能量
【答案】D
【解析】
A.步骤的能垒(正反应活化能)为0.22eV,正反应活化能最高的最后一步步骤的能垒1.19eV,故最后一步是上述历程中的决定反应速率步骤,故A错误;
B.根据选项B分析可知该历程中最大能垒(活化能)E元为1.19ev,故B错误;
C.升高温度可以加快反应速率,反应为放热反应,故降低DMF
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