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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．
【答案】D
1
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【分析】1mol 纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。
【详解】A．H2O 应该为液态，A 错误；
B．
，B 错误；
C．氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则
，C 错误；
D．
，D 正确；
故选D。
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
【答案】C
【详解】A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4 步进行，A 正确；
B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R 的浓度增大，B 正确；
C．由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，
C 错误；
D．由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率
较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M 所能达到的最高浓度更大，D 正确；
故选C。
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
2
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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：
【答案】C
【分析】对比两个历程可知，历程Ⅱ中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。
【详解】A．催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此
，A 正确；
B．已知
的相对能量为0，对比两个历程可知，
的相对能量为
，则
键能
为
，B 正确；
C．催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，
的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，C 错误；
D．活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步
反应的热化学方程式为：
，D 正确；
故答案为：C。
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
3
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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
【答案】D
【详解】A．由盖斯定律可知反应
的焓变
，A 错误；
4
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B．
为放热反应，升高温度平衡逆向移动，
的含量降低，故
的平衡选择性随着温度的升高而降低，B 错误；
C．由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高，为最佳温度范围，C 错误；
D．450℃时，提高
的值可提高二氧化碳的平衡转化率，增大压强反应I 平衡正向移动，可提高
二氧化碳的平衡转化率，均能使
平衡转化率达到X 点的值，D 正确。
故选D。
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
A．+533
B．+686
C．+838
D．+1143
【答案】C
【详解】①
；
②
；
③
；
④
；
⑤
；
⑥
；则⑤+①-⑥-②+③得④，得到
+838 kJ•mol-1
，所以A B D
错误， C 正确，
5
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故选C。
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
【答案】A
【详解】A．虽然2ΔH1≈ΔH2，但ΔH2≠ΔH3，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目、双键的位
置有关，不能简单的说碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比，A 错误；
B．ΔH2＜ΔH3，即单双键交替的物质能量低，更稳定，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，B 正确；
C．由图示可知，反应I 为：
(l)+H2(g)→
(l) ΔH1，反应IV 为：
+3H2(g)→
(l) ΔH4，
故反应I 是1mol 碳碳双键加成，如果苯环上有三个完全独立的碳碳双键，则3ΔH1=ΔH4，现3ΔH1＜ΔH4，说
明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，C 正确；
D．由图示可知，反应I 为：
(l)+H2(g)→
(l) ΔH1，反应III 为：
(l)+2H2(g) →
(l) ΔH3，
反应IV 为：
+3H2(g)→
(l) ΔH4，ΔH3-ΔH1＜0 即
(l)+H2(g) →
(l) ΔH＜0，ΔH4-ΔH3＞0
6
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即
+H2(g)→
(l) ΔH＞0，则说明
具有的总能量小于
，能量越低越稳定，则说明
苯分子具有特殊稳定性，D 正确；
故答案为：A。
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
A．-152
B．-76
C．+76
D．+152
【答案】A
【详解】已知CO(g)的燃烧热∆H = -283 kJ·mol-1，可得
①，由图可
得N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)∆H=-330+123-229+77=-359kJ/mol②，由盖斯定律，(反应②-①)×2 可得反应
2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)，反应热∆H =( -359+283)×2 =-152kJ·mol-1，故选：A。
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
7
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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
【答案】B
【详解】A．一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应I 和反应Ⅳ的活化能较高，因
此反应的决速步为反应I、Ⅳ，故A 错误；
B．反应I 为加成反应，而
与
为快速平衡，反应Ⅱ的成键和断键方式
为
或
，后者能生成
18OH-，因此反应结束后，溶液中存在
18OH-，故B 正确；
C．反应Ⅲ的成键和断键方式为
或
，因此反应结束后溶液中不会存
在CH3
18H，故C 错误；
8
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D．该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量，总反应为放热反应，因此
和CH3O-
的总能量与
和OH-的总能量之差等于图示总反应的焓变，故D 错误；
综上所述，正确的是B 项，故答案为B。
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．
【答案】C
【分析】烯烃与氢气发生的加成反应一般为放热反应，但是，由于苯环结构大派键的存在，苯与氢气发生
加成反应生成1，3-环己二烯时，额外需要破坏苯环结构稳定性的能量，该反应为吸热反应，即
；
苯环与氢气发生加成反应生成环己烷则是放热反应，即
。
【详解】A．环己烯、1，3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，因此，ΔH1＜0，ΔH2＜0 ，
A 错误；
B. 根据盖斯定律，
对应的反应不等于
与
对应的反应之和，即
，B 错误；
C. 碳碳双键的加成为放热反应，且被加成的双键数目越多，放热越多，相应
越小，则
；根据
盖斯定律，
，据分析，
，则
，C 正确；
D. 根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热ΔH3=ΔH4+ΔH2，因此ΔH2=ΔH3-ΔH4，D 错误；
故答案选C。
9
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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
【答案】D
【分析】根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。
【详解】反应的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol，解得O-O 键的键能
为498kJ/mol，2 个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2O(g)=O2(g)的ΔH=-498kJ/mol。
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
【答案】D
【详解】A．各步反应中，②生成③的活化能最小，速率最快，A 正确；
B．甲酸可在固体催化剂表面逐步分解，其表面积越大，催化反应速率越快，B 正确；
C．若用D(氘)标记甲酸中的羧基氢，可能两分子甲酸中的羟基氢结合为氢气分子，则最终产物中可能存在
，C 正确；
10
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D．没有明确甲酸的物质的量，不能计算甲酸在该催化剂表面分解放出的热量多少，D 错误；
故选D。
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
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
【答案】B
【详解】A．由于GS1 的能量比GS2 低，第一步反应的△H>0，即该反应是吸热反应，A 正确；
B．该反应历程总共由4 个基元反应构成，其活化能分别为Ea1=1.675 eV，Ea2=2.071 eV，Ea3=1.313 eV，
Ea4=1.369eV，所需活化能越高，其反应速率越低,因此决定总反应速率的步骤为第二步，B 错误；
C．由图可以看出，GS3 的能量比GS2 的能量低，能量越低越稳定，则GS3 更稳定，C 正确；
D．随着HClO4分子的不断分解，O 原子不断积累，使基元反应生成物的量不断增多，平衡向逆反应方向移
动，对后续的分解反应产生影响，D 正确；
故选B。
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：
11
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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
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
【答案】C
【分析】根据图像可知，L1和L2是乙烷转化率随温度变化的等压线，结合两个方程式的气体分子数变化可
推断L1和L2的压强大小；根据图像中温度为T 时，L1等压线乙烷转化率为50%，其中乙烯的选择性为
80%，列出两个选择性反应的三段式可进行相关计算。
【详解】A．Ⅰ和Ⅱ反应前后气体分子数都增大，相同温度下，压强增大均有利于Ⅰ和Ⅱ反应的平衡逆移，
12
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乙烷的转化率减小，由图像可知，在任意温度下均为L2对应的乙烷转化率低，因此L2对应的压强更大，故
A 选项正确；
B．一定温度下，
增大 ，可理解为是n(C2H6)在增多，因此C2H6的平衡转化率下降，故B 选项正确；
C．同一容器内的多平衡体系，相同组分的平衡浓度相同，根据题意和分析，压强为
温度为T 时，Ⅰ和
Ⅱ反应的三段式为：
平衡时混合气体中
，故C 选项错误；
D．总反应
，总方程式=
，
，
故D 选项正确；
故答案选C。
【点睛】要注意同一容器内的多平衡体系，相同组分的平衡浓度相同。
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
13
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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
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
【答案】D
【详解】A．根据图可知，温度升高，a 的物质的量增大，根据反应①和③可知，温度升高，平衡正向移动，
CH4减小，所以a 一定不是CH4，A 错误；
B．通过反应②＋④得到
，所以
的
ΔH=+131kJ mol
⋅
−1，B 错误；
C．根据
反应为吸热反应，其他条件不变，在500
1000℃
℃
范围，随着温度的
升高，平衡正向移动，n(H2O)不断减小，C 错误；
D．当n 始(CO2)+n 始(CH4)=1mol，其他条件不变时，提高
的值，二氧化碳物质的量增大，甲烷物
质的量减小，平衡③④逆向移动，消耗C，能减少平衡时积碳量，D 正确；
故选D。
14
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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
D．反应历程中放热最多的反应是
【答案】B
【详解】A．
过程中发生非极性键的断裂，无非极性键的形成，A 错误；
B．Ⅰ转化为
和
的反应方程式为：
，过程中会生成
过渡，B 正确；
C．生成Ⅱ的方程式为：
，Ⅱ为
，C 错误；
D．反应历程中放热最多的反应是Ⅰ和
、
的反应，方程式为：
，D 错误；
故选B。
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
15
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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
【答案】C
【详解】A．生成过渡态2 的步骤活化能最大，因此反应的决速步为生成过渡态2 的步骤，故A 正确；
B．反应过程中断裂的化学键都是异种原子之间的键，属于极性键，故B 正确；
C．反应最终态无MgO，则MgO 不是该反应的催化剂，故C 错误；
D．根据反应起始态和终末态可知，该反应的热化学方程式为：
，故D 正确；
故选C。
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
16
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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
【答案】C
【详解】A．由图可知，一氧化碳催化加氢生成甲醇的反应中有极性键的断裂和生成，故A 正确；
B．由图可知，过渡态相对能量的大小顺序为TS55>TS44>TS77，故B 正确；
C．由图可知，吸附在催化剂表面的生成物总能量低于反应物的总能量，为放热过程，故C 错误；
D．反应的活化能越大，反应速率越慢，反应决速步为慢反应，由图可知，反应H2CO*+H =H3CO-H 的活化
能最大，反应速率最慢，则反应决速步的活化能为0.35eV—(—0.60eV)=0.95eV，故D 正确；
故选C。
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：
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
【答案】B
【详解】A．氢气燃烧热指定的产物为液态水，热化学方程式
中生成的为气态水，不能根据此热化学方程式计算
的燃烧热，A 错误；
B．a.
，b.
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，c.
，根据盖斯定律，
得
目标反应，
，B 正确；
C．12gC(s)的物质的量为1mol，根据热化学方程式：
，
不完全燃烧生成
时放出的热量为
，C 错误；
D．水蒸气浓度应写入平衡常数表达式，
平衡常数表达式为
，D 错误；
故选B。
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
【答案】B
18
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【详解】A．根据过程能量示意图可知，乙醇通过氢键吸附于固体酸分子筛表面并放出热量，A 正确；
B．由能量变化图可知，只有两个过渡态TS1及TS2，因此只有两个基元反应，B 错误；
C．根据过程能量示意图可知，生成产物1 的热化学方程式为：
，C 正确；
D．生成产物1 为吸热反应，因此升高温度可以提高产率，同时，当反应未达到平衡之前，延长反应时间
可以使反应充分进行，提高产率，D 正确；
答案选B。
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：
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：
【答案】B
【详解】A．由图可知，该反应的反应物为二氧化碳和甲烷，生成物为乙酸，则该催化反应历程中存在极
性键的断裂，不存在非极性键断裂，故A 正确；
B．催化剂的使用能降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，故B 错误；
C．由图可知，总反应为二氧化碳与甲烷在催化剂作用下反应生成乙酸，则反应的原子利用率为100%，故
C 正确；
D．由图可知，总反应为二氧化碳与甲烷在催化剂作用下反应生成乙酸，反应方程式为
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，由反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可知，
反应的焓变△H=(497kJ/mol×2+ 413 kJ/mol×4)—(413 kJ/mol×3+ 348 kJ/mol +351 kJ/mol + 462kJ/mol)=—
251kJ/mol，故D 正确；
故选B。
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
【答案】D
【详解】A．根据过程能量示意图可知，乙醇通过氢键吸附于固体酸分子筛表面并放出热量，A 正确；
B．生成产物2 的决速步对应活化能最大，对应数值：
，B 正确；
C．根据过程能量示意图可知，生成产物1 的热化学方程式为：
，C 正确；
D．反应存在限度，延长反应时间及选择合适催化剂不能提高转化率，D 错误；
答案选D。
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
【答案】D
【详解】A．
(l)+Br2(g)→
(l)+HBr(g)，利用∆H=反应物的总键能-生成物的总键能，则有
∆H=[(413+194)-(276+366)]kJ/mol=-35kJ/mol，Br2(l)=Br2(g) ∆H=+30kJ/mol，两式相加，得出
(l)
+Br2(l)→
(l)+HBr(g) ∆H=-5kJ/mol，该反应为放热反应，故A 错误；
B．正反应活化能越大，反应速率越慢，是决速步骤，根据图像可知，第二步活化能最大，是该反应的决
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速步骤，故B 错误；
C．由原子利用率=
，期望产物溴苯的质量为157g，生成物总质量为
157+81=138g，则原子利用率约为
≈66%，故C 错误；
D．溴可与氢氧化钠反应，而溴苯不反应，可用于除杂，故D 正确；
答案为D。
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
B．
C．O=O 的键能为
D．无法求得
的反应热
【答案】D
【详解】A．由图2 可知
，A 正确；
B．由图1 可得①
，由图2 可得②
，根据盖斯定律①＋②得，
，B 正
确；
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C．由图1 或图2 均可得出O=O 的键能为
，C 正确；
D．
，D 错误；
故选D。
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
【答案】B
【详解】A．反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能，活化能越大反应速率越快，反应Ⅰ为反应决速步骤，A
正确；
B．题目中是1 个
和2 个
和1 个H2O，参与反应的能量变化，热化学方程式反应物应该以mol 为
单位参与反应，该反应的热化学方程式为反应的热化学方程式为
，B 错误；
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C．由中信息可知反应Ⅰ是
和
反应生成
，离子方程式为
，
C 正确；
D．由化学方程式可知，反应中消耗
可处理2mol 的NO2，
质量为
，D
正确；
故答案选B。
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
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
【答案】C
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【详解】A．由图可知，升温CH4转化率增大，但不管反应是放热还是吸热，没有平衡时升温，正反应速率
增大相同时间内CH4转化率都会增大，所以不能判断反应是吸热反应，故A 错误；
B．在700℃时，CH4转化率为0.8，所以转化的CH4为
，据C 守恒CO 与CO2共1.6mol ，
又CO 的选择性为0.9，
,故
，故B 错误；
C．对比500℃、600℃、700℃图中H2、CO 的选择性，H2选择性变化较为平缓，CO 选择性变化较大，说明
还有反应生成H2和CO，而且化学计量数之比和反应I 不同，所以该反应可能是
，故C 正确；
D．800℃时H2和CO 的选择性接近1，说明高温有利于甲烷催化氧化为合成气反应的进行，即高温有利于
合成气的生成，故D 错误；
故答案为：C。
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
【答案】C
【详解】A．烯烃均含有碳碳双键，故能发生加成反应和氧化反应，A 正确；
B．能量越低越稳定CH2=CH
CH
﹣
2
CH
﹣
3能量高更不稳定，故CH2=CH
CH
﹣
2
CH
﹣
2比CH3
CH=CH
CH
﹣
﹣
3的稳定
性差，B 正确；
C．丁烯的同分异构体有2﹣丁烯、2﹣甲基丙烯、甲基环丙烷，C 错误；
D．乙烯中所有原子共平面、2﹣丁烯相当于乙烯分子中的两个氢原子被两个甲基取代，甲基中的3 个氢原
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子通过旋转最多有1 个氢原子与之共面，所以以上两种丁烯分子，，每个分子中最多都有8 个原子在同一
平面上，D 正确；
故答案为：C。
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
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
【答案】A
【详解】A．由于绝对值
，该值为负值，去掉绝对值后，E3-E2>E4-E1，A 选项正确；
B．由图可知，反应I 正反应的活化能为E1-E5，反应Ⅱ的活化能为E2-E3，反应I 的活化能较大，则反应I 的
反应速率慢于反应Ⅱ，反应I 决定整个反应的速率，B 选项错误；
C．催化剂可改变反应的活化能，反应的焓变由始态和终态决定，催化剂不改变焓变，C 选项错误；
D．根据盖斯定律，反应I+Ⅱ可得目标方程CH3OH(g)＋H2O(g)
CO
⇌
2(g)＋3H2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2，D 选项错误；
答案选A。
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
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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
【答案】D
【详解】A．从图分析，2mol 气态锂离子和1mol 气态氧离子生成氧化锂晶体放热为2980kJ，则
U(Li2O)=+2980kJ/mol，A 正确；
B．从图分析，0.5mol 氧气变成氧原子吸收249kJ 的能量，故O=O 键能为498kJ/mol，B 正确；
C．已知
；
，根据盖斯定律分析，
ΔH2=
=703kJ/mol，C 错误；
D．从盖斯定律分析，有-598=-2980+249+703+318+ΔH1，则ΔH1=1040kJ/mol，则锂的第一电离能为520kJ/
mol，D 错误；
故选D。
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
乙烷与氢气反应生成甲烷的热化学方程式为
A．
B．
C．
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D．
【答案】B
【详解】
所以
=
=[
]
=
；
故答案选B。
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
【答案】C
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【详解】A．根据图中信息，第②步是吸热反应，则
的能量低于
和
1mol
的能量，而
与
的能量无法比较，故A 错误；
B．根据图中得到
，
，则
，故B 错误；
C．反应②的逆反应活化能大，升高温度，反应②的逆反应速率变化值大，故C 正确；
D．催化剂不能改变反应的焓变，只能改变反应的活化能，故D 错误。
综上所述，答案为C。
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