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专题验收评价
专题08 化学反应与能量变化
内容概览
A·常考题不丢分
【考点一 反应热及其表示方法】
【考点二 盖斯定律 反应热的计算】
【微专题 化学反应历程图像分析】
B·综合素养拿高分/拓展培优拿高分
C·挑战真题争满分
【考点一 反应热及其表示方法】
1．（2023·上海崇明·统考一模）反应A(g)+B(g)→C(g)-Q1(Q1>0)分两步进行：①A(g)+B(g)→X(g)
+Q2(Q2>0)；②X(g)→C(g)-Q3(Q3>0)。下列图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是
A．
B．
C．
D．
2．（2023·河南安阳·安阳一中校考模拟预测）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：
1
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下列说法正确的是
A．在该过程中，CO 断键形成C 和O
B．状态I→状态III 表示CO 与
的反应过程
C．CO 和O 生成
是吸热反应
D．CO 和O 生成了具有极性共价键的
3．（2023 届·江西吉安·高三一模）下列热化学方程式正确的是
A．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=akJ·mol-1，2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=bkJ·mol-1，则a<b
B．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0
C．HCl 和NaOH 反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
D．甲烷的燃烧热ΔH=-890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-890.3kJ·mol-1
4．（2023 上·广东广州·高三广州市白云中学校考期中）已知在
，25℃条件下，
氢气燃烧生成
液态水放出
热量，则下列热化学方程式正确的是
A．
B．
C．
D．
5．（2023 上·广东揭阳·高三统考期中）已知：25℃、101kPa 时，H2的燃烧热为
。则下列热化
学方程式中书写正确的是
2
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A．
B．
C．
D．
【考点二 盖斯定律 反应热的计算】
1．（2023·江苏·统考二模）用草酸二甲酯(
)和氢气为原料制备乙二醇的反应原理如下：
在2MPa 条件下，将氢气和草酸二甲酯体积比(氢酯比)为80：1 的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反
应管，草酸二甲酯的转化率、产物的选择性与温度的关系如图所示。
产物的选择性
下列说法正确的是
A．曲线I 表示乙二醇的选择性随温度的变化
B．其他条件不变，增大压强或升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率均增大
C．其他条件不变，在190～195℃温度范围，随着温度升高，出口处乙醇酸甲酯的量不断减小
D．其他条件不变，在190～210℃温度范围，随着温度升高，出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比[
3
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]减小
2．（2023·江苏南京·统考二模）为考查
和
共存对
制氢的影响，在0.1MPa 下，
的混合气体反应达到平衡时，反应物的转化率、产物的物质
的量分数随温度的变化分别如图-1、图-2 所示，体系中的反应主要有：
Ⅰ、
Ⅱ、
Ⅲ、
下列说法不正确的是
A．反应
B．图-1 中曲线①表示
转化率随温度的变化
C．温度700℃时，反应Ⅰ是体系中的主要反应
D．反应Ⅲ的平衡常数：K(400℃)>K(700℃)
3．（2023·山东德州·德州市第一中学校联考模拟预测）下列说法正确的是
A．
，则
B．
的摩尔燃烧焓为
，则
4
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C．
，则完全破坏等质量的
和
中的化学键，需要的能量
大
D．
，则
与足量
反应放热
4．（2023 上·黑龙江齐齐哈尔·高三校联考期末）以CO 和
为原料合成甲醇是工业上的成熟方法，直接
以
为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用
人工合成淀粉时，第一步就是将
转化为
甲醇。
已知：①
②
③
下列说法正确的是
A．若温度不变，反应①中生成
时，放出的热量小于45.25kJ
B．对于反应②③，选用高效催化剂，可分别降低反应的焓变
C．
与
合成甲醇的热化学方程式为
D．以
和
为原料合成甲醇，同时生成
，该反应放出能量
5．（2023 下·浙江·高三校联考）乙烯氢化的热化学方程式为C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g) △H= akJ·mol-1，使
用不同含Au 催化剂的反应历程如图所示，下列说法正确的是
5
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A．1 mol C2H6(g)的能量大于 1 mol C2H4(g)与1 mol H2(g)具有的能量之和
B．该反应的焓变：△H = -129.6 kJ·mol-1
C．过渡态物质的稳定性：过渡态1 大于过渡态2
D．相应的活化能：催化剂AuF 小于催化剂AuPF
【微专题 化学反应历程图像分析】
1．（2023·山东济宁·统考三模）我国科学家以Bi 为电极在酸性水溶液中可实现电催化还原
，两种途
径的反应机理如下图所示，其中TS 表示过渡态、数字表示微粒的相对总能量。
下列说法错误的是
A．HCOOH 分解生成CO 和
的反应为吸热反应
B．电催化还原
生成HCOOH 的选择性高于生成CO 的选择性
C．HCOOH 是阴极产物
D．途径二的电极反应式为
2．（2023·北京海淀·清华附中校考三模）汽车尾气中CO 与NO 转化的三段反应历程及各物质的相对能量
如图所示，其中TS 代表过渡态，IM 表示反应过程中的复杂中间产物，每段历程的反应物相对总能量定义
为0.下列说法不正确的是
6
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A．反应①决定尾气转化的快慢
B．反应①为吸热反应，反应②、③为放热反应
C．由上图可判断过渡态的相对能量：TS1>TS3>TS2
D．采用对反应③选择性高的催化剂可以避免尾气中出现
3．（2023·浙江·校联考三模）甲酸常用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO 和
，在无、
有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法不正确的是
A．可以通过
和
计算HCOOH 的总键能
B．
C．途径Ⅱ中
参与反应，通过改变反应途径加快反应速率
D．途径Ⅰ未使用催化剂，但途径Ⅱ与途径Ⅰ甲酸平衡转化率相同
4．（2023·山东青岛·统考三模）亚硝酸甲酯(
)与
自由基的反应具有重要的研究价值。
时，
该反应在空气中存在“氢提取”和“
加成两种反应路径，反应机理如图2(
表示过渡态，
、
表示中间产物)。下列说法错误的是
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A．图1 中
的两种构象a 更稳定
B．“氢提取”路径中的总反应为放热反应
C．“
加成”路径中决速步为
D．
时，
与
自由基的反应主要产物为
5．（2023·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考模拟预测）乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理、能量与反
应进程的关系如图所示。下列说法正确的是
A．由图可知，总反应为放热反应，所以不需加热就能进行
B．第①步反应只断裂非极性键
C．增大催化剂酸的浓度，可以加快总反应速率
D．中间体i 比中间体ii 更稳定
1．（2023·安徽合肥·统考一模）下图是我国科研工作者研究MgO(s)与CH4(g)作用最终生成Mg(s)与
CH3OH (g)的物质相对能量-反应进程曲线。下列叙述错误的是
8
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A．中间体OMgCH4(s)比MgOCH4(s)更稳定
B．该反应进程中的最大能垒(活化能)为350.6 kJ·mol-1
C．生成HOMgCH3(s)的过程中有极性键的断裂和形成
D．总反应的热化学方程式为MgO(s)+CH4(g)=Mg(s)+CH3OH (g) ΔH=-146.1kJ·mol-1
2．（2023·浙江·校联考模拟预测）某反应分两步进行，其能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．反应①的活化能
B．该反应过程中，反应速率由反应②决定
C．总反应的热化学方程式为
D．增大
的浓度，可以增大活化分子百分数，提高化学反应速率
3．（2023·陕西咸阳·统考一模）乙烯在硫酸催化下水合生成乙醇的反应机理、能量与反应进程的关系如下
图所示。下列说法正确的是
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A．由图像可知总反应为放热反应，一定不需加热就能自发进行
B．第①步反应中只有
键发生断裂
C．总反应速率由第①步反应决定
D．乙烯的能量高于乙醇的能量
4．（2023·广东梅州·统考二模）工业上以NH3和CO2为原料合成尿素，其能量转化关系如图所示。总反应
为2NH3(l)+CO2(g)=H2O(l)+H2NCONH2(l) △H=-103.7kJ•mol-1。
下列有关说法正确的是
A．△S1＞0，△H4＞0
B．H2NCOONH4(l)的能量比H2NCONH2(l)的低，H2NCOONH4(l)更稳定
C．其他条件不变，增大压强，总反应速率和平衡转化率均增大
D．过程③的反应速率慢，使用合适的催化剂可减小△H3从而加快反应速率
5．（2023·湖北·校联考模拟预测）在过氧苯甲酰(
)作用下，溴化氢与丙烯的
加成反应主要产物为1-溴丙烷，反应机理如图所示(Ph 代表苯基)。下列说法错误的是
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A．图中X 是最简单的芳香酸
B．过程①是焓增变化
C．过程③断裂了碳碳σ 键的同时形成了碳溴σ 键
D．生成主要产物的总反应方程式为
6．（2023 上·新疆伊犁·高三奎屯市第一高级中学校考期中）下列关于热化学方程式书写正确的是
A．已知稀溶液中H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1，则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)
△H=-114.6kJ·mol-1
B．丙烷燃烧热热化学方程式：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H=-2043.9kJ·mol-1
C．2NO2=O2+2NO △H=+116.2kJ·mol-1
D．H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol-1，则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571.6kJ·mol-1
7．（2023 上·河南·高三长葛市第二高级中学校联考开学考试）CO2与CH4的催化重整有利于减少空气中的
CO2，实现碳中和。
已知：①
△H1=akJ·mol-1
②
△H2=bkJ·mol-1
③
△H3=ckJ·mol-1
则
的△H4为
A．(-a-b+c)kJ·mol-1
B．(a+b-c)kJ·mol-1
C．(-a+b-c)kJ·mol-1
D．(a-b-c)kJ·mol-1
8．（2023·重庆·校联考一模）以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水制氢流程如图。
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已知氢气燃烧热△H=-286kJ/mol，△H3为
A．+172kJ/mol
B．+400kJ/mol
C．+29kJ/mol
D．+254kJ/mol
9．（2023·北京石景山·统考模拟预测）CO2催化加氢制CH4的反应为：
。催化剂上反应过程示意如图1 所示。其他条件不变时，CO2
的转化率和CH4的选择性(CO2转化为甲烷的量/ CO2转化的总量)随温度变化如图2 所示。下列说法不正确
的是
A．催化剂改变了
中O—C—O 键的键角
B．150℃到350℃时，基本没有发生副反应
C．
催化加氢制
是一个吸热反应
D．结合下列热化学方程式，可以通过盖斯定律计算
加氢制
的反应热
、
10．（2023·江苏南通·统考一模）工业上常用浓氯水检验输送氧气的营道是否泄漏，泄漏处有白烟生成，
工业合成氨的反应为
。对于工业合成
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氨的反应，下列说法正确的是
A．使用高效催化剂可减小△H
B．适当降温或加压，反应的平衡常数都增大
C．及时将体系中的
液化分离有利于平衡正向移动
D．用E 表示键能，则：
1.（2021·重庆·统考高考真题）“天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用Ir+可催化消除大气污染物N2O
和CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示。已知CO(g)的燃烧热∆H = -283 kJ·mol-1，则
2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)的反应热∆H (kJ·mol-1)为
A．-152
B．-76
C．+76
D．+152
2．（2023·江苏·统考高考真题）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
在密闭容器中，
、
时，
平衡转化率、在催化剂作用下反应相同
时间所测得的
实际转化率随温度的变化如题图所示。
的选择性可表示为
。下列
说法正确的是
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A．反应
的焓变
B．
的平衡选择性随着温度的升高而增加
C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D．450℃时，提高
的值或增大压强，均能使
平衡转化率达到X 点的值
3．（2023·江苏·统考高考真题）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。
、
、
是氢
元素的3 种核素，基态H 原子
的核外电子排布，使得H 既可以形成
又可以形成
，还能形成
、
、
、
、
等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得
，如水煤气法
制氢反应中，
与足量
反应生成
和
吸收131.3kJ 的热量。
在金属冶炼、
新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如
在催化剂作用下与
反应可得到
。我国科学
家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列化学反应表示正确的是
A．水煤气法制氢：
B．
催化加氢生成
的反应：
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C．电解水制氢的阳极反应：
D．
与水反应：
4．（2023·浙江·统考高考真题）一定条件下，
苯基丙炔(
)可与
发生催化加成，反应如
下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的
是
A．反应焓变：反应I>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应I<反应Ⅱ
C．增加
浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I 的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
5．（2022·天津·统考高考真题）一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法
正确的是
A．金刚石比石墨稳定
B．两物质的碳碳
键的键角相同
C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳
键数目之比为4∶3
D．可以用X 射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
6．（2021·北京·高考真题）丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8
C3H6+H2。600℃，将一定浓度的 CO2与固定
浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的 C3H6、CO 和H2浓度随初始 CO2浓度的变
化关系如图。
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已知：
①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol
②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol
下列说法不正确的是
A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol
B．c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2
CO+H2O
C．其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越大
D．若体系只有C3H6、CO、H2和H2O 生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c 之间一定存在：
3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)
7．（2021·北京·高考真题）NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A．1 mol 平衡混合气体中含1 mol N 原子
B．断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
C．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的
D．恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
8．（2015·浙江·高考真题）已知：CH4(g)的燃烧热为-890.31kJ•mol-1，则下列热化学方程式正确的是
A．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=+890.31kJ•mol-1
B．CH4(g)+2O2(g)=CO2+2H2O(g) △H=-890.31kJ•mol-1
C．CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-890.31kJ•mol-1
D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.31kJ•mol-1
9.（2022·江苏·高考真题）乙醇-水催化重整可获得
。其主要反应为
，
，在
、
时，若仅考
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虑上述反应，平衡时
和CO 的选择性及
的产率随温度的变化如图所示。
CO 的选择性
，下列说法正确的是
A．图中曲线①表示平衡时
产率随温度的变化
B．升高温度，平衡时CO 的选择性增大
C．一定温度下，增大
可提高乙醇平衡转化率
D．一定温度下，加入
或选用高效催化剂，均能提高平衡时
产率
10．（2023·全国·统考高考真题）“肼合成酶”以其中的
配合物为催化中心，可将
与
转化
为肼(
)，其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A．
、
和
均为极性分子
B．反应涉及
、
键断裂和
键生成
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C．催化中心的
被氧化为
，后又被还原为
D．将
替换为
，反应可得
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