1、课后限时集训(十九)(建议用时：40分钟)1CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程示意图如下：下列说法不正确的是()A合成气的主要成分为CO和H2B既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成C吸收能量 DNi在该反应中作催化剂C的总能量大于的总能量，故放出能量，C项错误。2最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程，反应过程的示意图如图所示：下列说法正确的是()ACO和O生成CO2是吸热反应B在该过程中，CO断键形成C和OC同物质的量的CO和O反应比CO与O2反应放出更多热量D状态状态表示CO与O2反应的过程CA项，CO和O生成
2、CO2是放热反应，错误；B项，图示中CO未断键，错误；D项，状态状态表示CO与O反应的过程，错误。3根据表中的信息判断下列说法错误的是 ()物质外观熔点燃烧热/(kJmol1)金刚石无色，透明固体？395.4石墨灰黑，不透明固体？393.5A由表中信息可得如图所示的图像B由表中信息知C(石墨，s)=C(金刚石，s)H1.9 kJmol1C由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点低于石墨的熔点D表示石墨燃烧热的化学方程式为C(石墨，s)1/2O2(g)=CO(g)H393.5 kJmol1D当石墨燃烧生成CO2(g)时的反应热才是燃烧热，D项错误。4下列有关反应热的叙述中正确的是()(1)已知2H
3、2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ/mol，则氢气的燃烧热为H241.8 kJ/mol；(2)由单质A转化为单质B是一个吸热过程，由此可知单质B比单质A稳定；(3)X(g)Y(g)=Z(g)W(s)H0，恒温恒容条件下达到平衡后加入X，上述反应的H增大；(4)已知：共价键CCC=CCHHH键能/ (kJ/mol)348610413436上表数据可以计算出(g)的反应热；(5)由盖斯定律推知：在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1 mol CO2固体时，放出的热量相等；(6)25 ，101 kPa，时，1 mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热A(1)(2)(3)(4
4、)B(3)(4)(5)C(4)(5)D(6)D(1)中的H2O为气态，不稳定，不能确定H2燃烧热，错误；(2)中B能量高，不稳定，错误；(3)中H与X的加入量无关，错误；(4) 中不存在C=C和CC，无法计算反应热。5化学反应的H等于反应物的总键能与生成物的总键能之差。化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/(kJmol1)460360436431176347工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)，该反应的反应热H为()A412 kJmol1B412 kJmol1C236 kJmol1D236 kJmol1CSi是原子晶体，1个Si原子与
5、周围的4个Si形成4个SiSi，所以1 mol Si的共价键有2 mol，即1 mol Si中含有2 mol SiSi。由反应的化学方程式可知，该反应的H4E(SiCl)2E(HH)2E(SiSi)4E(HCl)(4360243621764431) kJmol1236 kJmol1。6已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1394 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H2242 kJmol12C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(g)H32 510 kJmol12C(s)H2(g)=C2H2(g)H4下列说法正确的是 ()A反应放出197 kJ的热量，转移4 mol电
6、子B由反应可知1 mol气态水分解所放出的热量为242 kJC反应表示C2H2标准燃烧热的热化学方程式DH42H1H2H3D1 mol C参与反应，放出的热量为394 kJ，转移电子为4 mol，故放出197 kJ热量时，转移2 mol电子，A项错误；气态水分解需要吸收热量，B项错误；表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的系数必须为1，且生成物应为稳定的化合物，H2O的稳定状态应是液态，而不是气态，C项错误。 7根据如图所示能量循环图，下列说法正确的是()AH10；H20；H40；H0，气态原子转化为气态金属离子吸热，则H20，故A错误；断裂化学键吸收能量，非金属原子的气态转化为离子放热，则H30
7、，H40，故B正确；气态离子转化为固态放热，则H50，故C错误；由盖斯定律可知，反应一步完成与分步完成的热效应相同，则HH1H2H3H4H5，故D错误。8(2020北京师大附中模拟)中国学者在水煤气变换CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下：下列说法正确的是 ()A过程、过程均为放热过程B过程生成了具有极性共价键的H2、CO2C使用催化剂降低了水煤气变换反应的HD图示过程中的H2O均参与了反应过程DA项，过程为断键过程，吸热，错误；B项，HH键为非极性键，错误；C
8、项，催化剂不改变反应的H，错误。9过渡态理论认为：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是从反应物到反应产物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图1是1 mol NO2与1 mol CO恰好反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图。图1图2(1)试写出NO2和CO反应的热化学方程式：_，该反应的活化能是_kJmol1。(2)在密闭容器中进行的上述反应是可逆反应，则其逆反应的热化学方程式为_，该反应的活化能为_kJmol1。(3)图2是某同学模仿图1画出的NO(g)CO2(g)=NO2(g)CO(g)的能量变化示意图。则图中E3_kJmol1，E4_kJmol1。解析(1)图中E1是正反应的
9、活化能，即该反应的活化能为134 kJmol1。正反应的活化能和逆反应的活化能之间的能量差即为反应热。(2)可逆反应逆反应的反应热应该与正反应的反应热的数值相等，但符号相反。(3)E3即该反应的活化能，等于E2，E4是反应物与生成物的能量之差，即反应热。答案(1)NO2(g)CO(g)=NO(g)CO2(g)H234 kJmol1134(2)NO(g)CO2(g)=NO2(g)CO(g)H234 kJmol1368(3)36823410热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了TiHFe双温区催化剂(TiH区域和Fe区域的温度差可
10、超过100 )。TiHFe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是()A为NN键的断裂过程B在低温区发生，在高温区发生C为N原子由Fe区域向TiH区域的传递过程D使用TiHFe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应C由题图可知过程为N2吸附过程，A项错误；高温有利于化学键的断裂，过程涉及NN键的断裂，由题图反应历程的物质变化可知，过程在Fe区域进行，则Fe区域为高温区，TiH区域为低温区，故过程在高温区发生，过程在低温区发生，B项错误；由题图反应历程的物质变化可知过程前后N原子位置发生了变化，故过程为N原子由Fe区域向TiH区域的传递过程，C项
11、正确；不管是否使用催化剂，合成氨均为放热反应，D项错误。11(1)研究表明N2O与CO在Fe作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法正确的是_(填序号)反应的H0Fe使反应的活化能降低反应若在2 L的密闭容器中进行，温度越高反应速率一定越快FeN2O=FeON2、FeOCO=FeCO2两步反应均为吸热反应(2)利用CO2、CH4在一定条件下重整的技术可得到富含CO的气体，在能源和环境上具有双重意义。重整过程中的催化转化原理如图所示。已知：反应aCH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H206.2 kJmol1；反应bCH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H15
12、8.6 kJmol1。过程中第二步反应的化学方程式为_。只有过程投料比n(CH4)n(CO2)_，过程中催化剂组成才会保持不变。该技术中总反应的热化学方程式为_。(3)肼作为火箭燃料，NO2作氧化剂，两者反应生成N2和H2O(g)。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1；N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1。假设一次火箭发射所用气态肼质量为3.2吨，则放出的热量为_ kJ。解析(1)由题图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则反应是放热反应，所以反应的H0，正确；Fe是反应的催化剂，降低了反应的活化能，加快了化学反应速率，正
13、确；总反应方程式为N2OCON2CO2，反应中使用Fe作催化剂，由于催化剂只有在适当的温度下活性最大，所以温度越高，反应速率不一定越快，错误；由题图可知反应分FeN2O=FeON2、FeOCO=FeCO2两步进行，且都是反应物的总能量高于生成物的总能量，所以这两步反应均为放热反应，错误。(2)由题图可知，过程中第一步反应是为了实现含H物质与含C物质的分离，故第一步反应为一氧化碳、二氧化碳、氢气与四氧化三铁、氧化钙反应生成气态水、铁和碳酸钙的反应；过程中第二步反应是为了得到富含CO的气体，反应的化学方程式为3Fe4CaCO3Fe3O44CaO4CO。结合过程反应CH4(g)CO2(g)=2H2(
14、g)2CO(g)中H2与CO的比例，以及过程第二步反应中Fe、CaCO3、Fe3O4、CaO的比例可知，过程第一步反应为Fe3O44CaO2CO2H22CO23Fe4CaCO32H2O，因此n(CH4)n(CO2)为13时，过程中催化剂组成才会保持不变。根据盖斯定律，由4a3b可得CH4(g)3CO2(g)=2H2O(g)4CO(g) H(206.2 kJmol1)4(158.6 kJmol1)3349 kJmol1。(3)因N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1，N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1。根据盖斯定律，将热化学方程式2得气态肼和NO2(g)反应的热化学方程式：2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 135.7 kJmol1。故燃烧3.2吨气态肼时放出的热量为1 135.7 kJmol13.2106 g32 gmol15.7107 kJ。答案(1)(2)3Fe4CaCO3Fe3O44CaO4CO13CH4(g)3CO2(g)=2H2O(g)4CO(g)H349 kJmol1(3)5.7107