2019年高考化学真题分类汇编专题08:反应热与焓变
一、单选题(共1题;共4分)
1.(2019?江苏)氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是( ) A. 一定温度下,反应2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)能自发进行,该反应的ΔH<0 B. 氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e?=4OH?
C. 常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2 , 转移电子的数目为6.02×1023
D. 反应2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)的ΔH可通过下式估算: ΔH=反应中形成新共价键的键能之和?反应中断裂旧共价键的键能之和
二、实验探究题(共3题;共44分)
2.(2019?江苏)CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。
H2O热分解可制备(1)CaO可在较高温度下捕集CO2 , 在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·CaO,CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化见下图。
①写出400~600 ℃范围内分解反应的化学方程式:________。
②与CaCO3热分解制备的CaO相比,CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能,其原因是________。
(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。
①写出阴极CO2还原为HCOO?的电极反应式:________。
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是________。
(3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应: mol?1 反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH =41.2 kJ·
mol?1 反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.5 kJ·
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:
CH3OCH3的选择性=
的物质的量
反应的 的物质的量×100%
①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________。
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有________。 3.(2019?全国Ⅱ)环戊二烯( 回答下列问题: (1)已知:
(g) =
(g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol ?1 ①
)是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
H2(g)+ I2(g) =2HI(g) ΔH2=?11.0 kJ·mol ?1 ② 对于反应:
(g)+ I2(g) =
(g)+2HI(g) ③ ΔH3=________kJ·mol ?1。
(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯(
5
)在刚性容器内发生反应③,起始总压为10Pa,平
衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为________,该反应的平衡常数Kp=________Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有________(填标号)。 A.通入惰性气体 B.提高温度 C.增加环戊烯浓度 D.增加碘浓度
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是__________(填标号)。
A. T1>T2 B. a点的反应速率小于c点的反应速率 C. a点的正反应速率大于b点的逆反应速率 D. b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L?1
(4)环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C5H5)2结构简式为
),后者广泛应用于航天、化工等领域
中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。
该电解池的阳极为________,总反应为________。电解制备需要在无水条件下进行,原因为________。 4.(2019?全国Ⅲ)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:
(1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl) ∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:
可知反应平衡常数K(300℃)________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0 , 根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400℃)=________(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是________。
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行: CuCl2(s)=CuCl(s)+ Cl2(g) ΔH1=83 kJ·mol-1
CuCl(s)+ O2(g)=CuO(s)+ Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1 CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1 mol。 则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=________ kJ·
(3)在一定温度的条件下,进一步提高HCl的转化率的方法是________。(写出2种)
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