人教高中化学解密08 化学反应与能量(集训)(解析版).docx

解密08 化学反应与能量
一、选择题
1．(2021·浙江省“山水联盟”选考模拟)下列说法不正确的是( )
A．使固态生物质与水蒸气高温反应生成热值较高可燃气体，属于生物质能的热化学转化
B．石油的裂化和裂解、煤的干馏、玉米制醇都是化学变化
C．将固态化石燃料转化为气体，可有效提高燃烧效率，减少环境污染
D．水煤气、焦炉煤气均可来自于煤的气化
【答案】D
【解析】A项，生物质由化学变化生成可燃性气体，可提供能量，则该过程属于生物质的热化学转化，A正确；B项，石油的裂化是将长链的重油转换为短链的轻质油，石油裂解是将长链的饱和烃转换为短链的不饱和烃，如乙烯，煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，得到焦炉煤气、焦炭、煤焦油，玉米通过发酵可得乙醇，都有新物质生成，都是化学变化，B正确；C项，将固态化石燃料转化为气体，可使化石燃料充分燃烧，有效提高燃烧效率，同时减少CO的气体的排放，从而减少环境污染，C正确；D项，水煤气来自于煤的气化，焦炉煤气来自煤的干馏，D错误。故选D。
2．(2021·山东省青岛第五十八中学高三质检)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。
下列说法正确的是( )
A．过程①中钛氧键断裂会释放能量
B．该反应中，光能和热能转化为化学能
C．使用TiO2作催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率
D．CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g) =2CO(g) + O2(g) ΔH= + 30 kJ/mol
【答案】B
【解析】A项，化学键断裂需要吸收能量，过程①中钛氧键断裂会吸收能量，故A错误；B项，根据图示，该反应中，光能和热能转化为化学能，故 B正确；C项，催化剂通过降低反应的活化能提高化学反应速率，催化剂不能降低反应的焓变，故C错误；D项，反应物总能量-生成物总键能=焓变，CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g) =2CO(g) + O2(g) ΔH=1598×2- 1072×2-496=+ 556 kJ/mol，故D错误。
3．(2021·湖南衡阳高三模拟)乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A．①、②、③三步均属于加成反应 B．总反应速率由第①步反应决定
C．第①步反应的中间体比第②步反应的中间体稳定 D．总反应不需要加热就能发生
【答案】B
【解析】A项，根据乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理可知只有第①步属于加成反应，A错误；B项，活化能越大，反应速率越慢，决定这总反应的反应速率，由图可知，第①步反应的活化能最大，总反应速率由第①步反应决定，故B正确；C项，由图可知，第①步反应的中间体比第②步反应的中间体的能量高，所以第②步反应的中间体稳定，故C错误；D项，总反应是否需要加热与反应的能量变化没有关系，故D错误；故选B。
4．(2021·江苏高三零模)在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH= -164.7 kJ/mol
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH= 41.2 kJ/mol
反应Ⅲ：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g) ΔH= -247.1 kJ/mol
向恒压、密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．反应Ⅰ的平衡常数可表示为K=
B．图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化
C．提高 CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂
D．CH4(g)+H2O(g) =CO(g)+3H2(g)的ΔH= -205.9 kJ/mol
【答案】C
【解析】A项，化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应Ⅰ的平衡常数为K=，故A错误；B项，反应物CO2的量逐渐减小，故图中曲线A表示CO2的物质的量变化曲线，由反应Ⅱ和Ⅲ可知，温度升高反应Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，CO的物质的量增大，故曲线C为CO的物质的量变化曲线，则曲线B为CH4的物质的量变化曲线，故B错误；C项，反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，降低温度有利于反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，即可提高 CO2转化为CH4的转化率，所以需要研发在低温区高效的催化剂，故C正确；D项，-(反应Ⅱ+反应Ⅲ)得到目标反应，则CH
4(g)+H2O(g) =CO(g)+3H2(g)的ΔH=-[41.2 kJ/m