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卷07 化学反应的热效应 能垒图的分析
难度：★★★★☆ 建议用时： 30 分钟 正确率 ： /30
一、反应热的计算
二、能垒图的分析
一、选择题：本题共30 小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．（2023·海南·统考高考真题）各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是
物质
A．
B．
C．
D．
1
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2．（2023·广东·统考高考真题）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应
。反应历程(下图)中，M 为中间产
物。其它条件相同时，下列说法不正确的是
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4 步进行
B．反应达平衡时，升高温度，R 的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D．使用Ⅰ时，反应过程中M 所能达到的最高浓度更大
3．（2023·浙江·高考真题）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知
和
的相对能量为0]，下列说法不正确的是
A．
B．可计算
键能为
C．相同条件下，
的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：
4．（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
2
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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
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
5．（2022·重庆·统考高考真题）“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离
子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得△H4/(kJ•mol-1)为
3
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A．+533
B．+686
C．+838
D．+1143
6．（2022·浙江·统考高考真题）相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol 环己烷(
)的能量变化
如图所示：
下列推理不正确的是
A．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
C．3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性
7．（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
4
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A．-152
B．-76
C．+76
D．+152
8．（2021·山东·统考高考真题）
18O 标记的乙酸甲酯在足量NaOH 溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：
能量变化如图所示。已知
为快速平衡，下列说法正确的是
A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在
18OH-
C．反应结束后，溶液中存在CH3
18OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
5
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9．（2021·浙江·高考真题）相同温度和压强下，关于反应的
，下列判断正确的是
A．
B．
C．
D．
10．（2021·浙江·统考高考真题）已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键
H- H
H-O
键能/(kJ·mol-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH=
-482kJ·mol-1
则2O(g)=O2(g)的ΔH 为
A．428 kJ·mol-1
B．-428 kJ·mol-1
C．498 kJ·mol-1
D．-498 kJ·mol-1
11．（2024 届·吉林·东北师大附中校联考模拟预测）甲酸可在固体催化剂表面逐步分解，各步骤的反应历
程及相对能量如图所示，下列说法错误的是
A．各步反应中，②生成③的速率最快
B．催化剂为固态，其表面积对催化反应速率有影响
C．若用D(氘)标记甲酸中的羧基氢，最终产物中可能存在
D．甲酸在该催化剂表面分解，放出14.2
热量
12．（2024 届·湖南长沙·长郡中学校考一模）
分子在FC（氟化石墨烯）表面可能沿下列反应历程进
6
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行分解，即该反应历程为酸根路径：
，其分解的各基元反应能
量曲线如下图所示（TS 表示过渡态），下列说法不正确的是
A．该反应历程的第一步反应为吸热反应
B．该反应历程的控速步骤为
C．
比
稳定
D．随着
分子的不断分解，O 原子在FG 表面的覆盖度升高，对后续的分解反应会产生影响
13．（2024 届·湖南岳阳·岳阳一中校联考一模）
催化氧化
制取
的新路径，其反应为：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
一定条件下，向容积为
的容器中通入
和
，若仅考虑上述反应，
平衡转化率和
平衡时
的选择性随温度、压强变化的关系如图所示，
、
代表不同压强下乙烷的平衡转化率。
已知：
的选择性
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下列说法不正确的是
A．压强
B．一定温度下，增大
会降低
的平衡转化率
C．压强为
、温度为T 时，反应达平衡时，混合气体中
D．反应
14．（2024 届·江苏南通·统考一模）
催化重整可获得合成气
。重整过程中主要反应的
热化学方程式为
反应①
反应②
反应③
反应④
研究发现在密闭容器中
下，
，平衡时各含碳物种的物质的量随温
度的变化如图所示。下列说法正确的是
8
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A．图中a 表示
B．
的
C．其他条件不变，在
范围，随着温度的升高，平衡时
不断增大
D．当
，其他条件不变时，提高
的值，能减少平衡时积碳量
15．（2024 届·安徽·统考模拟预测）科研人员利用高压
气流将水微滴喷射到涂覆催化剂的石墨网上，研
究常温制氨，其反应历程中微粒转化关系如图1，相对能量变化关系如图2，图中*表示催化剂表面吸附位。
下列说法正确的是
A．
过程中发生非极性键的断裂与形成
B．Ⅰ转化为
和
的过程中会生成
C．Ⅱ表示的微粒符号是
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D．反应历程中放热最多的反应是
16．（2024 届·河北邢台·宁晋中学校考模拟预测）如图所示是我国科研工作者研究
氧化制甲醇
的物质相对能量-反应进程曲线。下列叙述错误的是
A．反应的决速步为生成过渡态2 的步骤
B．反应过程中只有极性键的断裂和形成
C．该反应过程中MgO 是催化剂
D．总反应的热化学方程式为
17．（2024 届·辽宁沈阳·校联考一模）基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基
中，用于催化一氧化碳加氢
生成甲醇的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面上的物种用“ ”标注，下列说法中错误的是
A．整个反应历程中有极性键的断裂和生成
B．过渡态相对能量：TS55>TS44>TS77
C．物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程D．反应决速步的活化能为
18．（2024 届·陕西商洛·校联考一模）氢能是清洁能源之一，工业制取氢气涉及的重要反应之一是：
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已知：①
②
③
下列叙述正确的是
A．
的燃烧热为
B．
C．12gC(s)不完全燃烧全部生成CO(g)时放出热量为221kJ
D．
平衡常数表达式为
19．（2024 届·浙江·校联考模拟预测）
时，固体酸分子筛催化乙醇脱水，乙醇的分子间脱水和分子内
脱水过程与相对能量变化如图所示：
已知产物1 为乙烯，产物2 为乙醚，下列说法不正确的是
A．乙醇通过氢键吸附于固体酸分子筛表面并放出热量
B．生成产物1 有4 个基元反应
C．生成产物1 的热化学方程式为：
D．升高温度、延长反应时间可提高产物1 的产率
20．（2024 届·四川资阳·统考一模）我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术，助力“碳中
和”目标。该催化反应历程如图所示：
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已知部分化学键的键能数据如下：
共价键
键能(kJ/mol)
413
497
462
351
348
下列说法不正确的是
A．该催化反应历程中没有非极性键断裂
B．催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变
C．总反应的原子利用率为100%
D．该反应的热化学方程式为：
21．（2024 届·浙江宁波·统考模拟预测）
时，固体酸分子筛催化乙醇脱水，乙醇的分子间脱水和分子
内脱水过程与相对能量变化如图所示：
已知产物1 为乙烯，产物2 为乙醚，下列说法不正确的是
A．乙醇通过氢键吸附于固体酸分子筛表面并放出热量
B．生成产物2 的决速步活化能为
C．生成产物1 的热化学方程式为：
D．升高温度、延长反应时间及选择合适催化剂均可提高产物1 的产率
22．（2024 届·内蒙古赤峰·统考一模）苯和液溴反应进程中的能量变化如图所示。
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已知：①断裂化学键所需要的能量(kJ/mol)：
C−H
C−Br
Br−Br(g)
H−Br(g)
413
276
194
366
②
③
下列叙述正确的是
A．该反应为放热反应，ΔH=-55 kJ/mol
B．第一步是该反应的决速步骤
C．该反应的原子利用率约为 88%
D．可用NaOH 溶液除去溴苯中混有的Br2
23．（2024 届·河南·校联考一模）如图1、图2 分别表示
和
分解时的能量变化情况(单位：
kJ)。下列说法错误的是
A．CO 的燃烧热
13
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B．
C．O=O 的键能为
D．无法求得
的反应热
24．（2024 届·河南·校联考一模）计算机模拟单个
处理
废气在催化剂表面发生反应的反应历
程如下，下列说法错误的是
A．反应Ⅰ为反应决速步骤
B．反应的热化学方程式为
C．反应Ⅰ的离子方程式为
D．反应中消耗
可处理含
的废气
25．（2024 届·江苏南通·统考模拟预测）甲烷催化氧化为合成气的主要反应有：
I、
Ⅱ、
将
与
投入密闭容器中反应，不同温度下，相同时间内CH4转化率、H2选择性
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与CO 的选择性
随温度的变化如图所示，下列说法正确的是
A．由题可知，反应I 为吸热反应
B．在700℃时，容器中生成的CO2的物质的量为1.44mol
C．在500℃、600℃、700℃时都可能发生
D．该过程中，低温有利于合成气的生成
26．（2024 届·宁夏银川·六盘山高级中学校考一模）中石化的《丁烯双键异构化的方法》获得第二十届中
国专利优秀奖。在100kPa 和298K 下，丁烯双键异构化反应的机理如图所示。下列说法不正确的是
A．上述两种烯烃均能发生加成反应、氧化反应
B．CH2=CH
CH
﹣
2
CH
﹣
3比CH3
CH=CH
CH
﹣
﹣
3的稳定性差
C．丁烯的同分异构体只有上述2 种结构
D．以上两种丁烯分子，每个分子中最多都有8 个原子在同一平面上
27．（2023 届·浙江绍兴·统考模拟预测）甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应：
反应Ⅰ：CH3OH(g)
CO (g)+ 2H2(g) ΔH1
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反应Ⅱ：CO (g)+ H2O(g)
CO2 (g)+ H2(g) ΔH2
根据能量变化示意图，下列说法正确的是
A．E3-E2>E4-E1
B．反应Ⅱ决定整个反应的速率
C．催化剂可以降低总反应的焓变
D．CH3OH(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋3H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
28．（2023 届·浙江·校联考一模）在标准状况下，1mol 离子晶体完全分离成气态阳离子、阴离子所吸收的
能量可以用(U)来表示，Li2O 是离子晶体，其(U)的实验值可通过玻恩—哈伯热力学循环图计算得到
已知
；
下列说法不正确的是
A．U(Li2O)=+2980kJ/mol
B．O=O 键能为498kJ/mol
C．ΔH2=703kJ/mol
D．Li 第一电离能I1=1040kJ/mol
29．（2023 届·海南海口·校联考模拟预测）某些物质的燃烧热如下表：
物质
氢气
甲烷
乙烷
燃烧热△H(
)
-285.8
-891.0
-1560.8
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乙烷与氢气反应生成甲烷的热化学方程式为
A．
B．
C．
D．
30．（2023 届·浙江金华·校联考模拟预测）
和
在合成塔中合成
分两步进行：①
；②
。反应过程的能量
变化如图所示，下列叙述正确的是
A．
的能量低于
的能量
B．
C．升高温度，反应①的逆反应速率变化值小于反应②的逆反应速率变化值
D．为防止反应过程中有
大量累积，应选择合适的催化剂改变反应②的焓变
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