2023年高考化學(xué)：化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)與反應(yīng)機(jī)理（解析版）

化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)與反應(yīng)機(jī)理

目錄：

2023年真題展現(xiàn)

考向一化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

考向二化學(xué)反應(yīng)歷程、機(jī)理圖分析

真題考查解讀

近年真題對比

考向一化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

考向二有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

考向三化學(xué)反應(yīng)歷程、機(jī)理圖分析

命題規(guī)律解密

名校模擬探源

易錯(cuò)易混速記

[2023年真題展現(xiàn)

考向一化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

1.（2023?湖北卷）2023年5月10日，天舟六號貨運(yùn)飛船成功發(fā)射，標(biāo)志著我國航天事業(yè)進(jìn)入到高質(zhì)量發(fā)

展新階段.下列不能作為火箭推進(jìn)劑的是

A.液氮-液氫B.液氧-液氫C.液態(tài)NO?-腫D.液氧-煤油

【答案】A

【解析】A.雖然氮?dú)庠谝欢ǖ臈l件下可以與氫氣反應(yīng)，而且是放熱反應(yīng)，但是，由于N三N鍵能很大，該

反應(yīng)的速率很慢，氫氣不能在氮?dú)庵腥紵?，在短時(shí)間內(nèi)不能產(chǎn)生大量的熱量和大量的氣體，因此，液氮-液

氫不能作為火箭推進(jìn)劑，A符合題意；

B,氫氣可以在氧氣中燃燒，反應(yīng)速率很快且放出大量的熱、生成大量氣體，因此，液氧-液氫能作為火箭

推進(jìn)劑，B不符合題意；

C.月井和NO?在一定的條件下可以發(fā)生劇烈反應(yīng)，該反應(yīng)放出大量的熱，且生成大量氣體，因此，液態(tài)NO?-

明能作為火箭推進(jìn)劑，C不符合題意；

D.煤油可以在氧氣中燃燒，反應(yīng)速率很快且放出大量的熱、生成大量氣體，因此，液氧-煤油能作為火箭

推進(jìn)劑，D不符合題意；

綜上所述，本題選A。

考向二化學(xué)反應(yīng)歷程、機(jī)理圖分析

2.（2023?新課標(biāo)卷）“腫合成酶”以其中的Fe?+配合物為催化中心，可將NH20H與NH,轉(zhuǎn)化為期（N乩NH?）,

其反應(yīng)歷程如下所示。

A.NH2OH,NH3和均為極性分子

B,反應(yīng)涉及N-H、N-0鍵斷裂和N-N鍵生成

C.催化中心的Fe?+被氧化為Fe3+,后又被還原為Fe?+

D.將NH20H替換為NDQD,反應(yīng)可得ND^ND?

【答案】D

【解析】A.NH2OH,NH3,H2O的電荷分布都不均勻，不對稱，為極性分子，A正確；

B.由反應(yīng)歷程可知，有N-H,N-0鍵斷裂，還有N-H鍵的生成，B正確；

C.由反應(yīng)歷程可知，反應(yīng)過程中，F(xiàn)e2+先失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe3+,后面又得到電子生成Fe?+,C

正確；

D.由反應(yīng)歷程可知，反應(yīng)過程中，生成的NH2NH2有兩個(gè)氫來源于NH3,所以將NH20H替換為ND2OD,

不可能得到ND2ND2,得至UND2NH2和HDO,D錯(cuò)誤；

故選D。

3.（2023?湖南卷）N2H,是一種強(qiáng)還原性的高能物質(zhì)，在航天、能源等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。我國科學(xué)家合成

的某Ru（n）催化劑（用［L-Ru-NHJ表示）能高效電催化氧化NH3合成N2H4,其反應(yīng)機(jī)理如圖所示。

下列說法錯(cuò)誤的是

A.Ru(II)被氧化至Ru(III)后，配體NH3失去質(zhì)子能力增強(qiáng)

B.M中Ru的化合價(jià)為+3

C.該過程有非極性鍵的形成

D.該過程的總反應(yīng)式：4NH3-2e-=N2H4+2NH：

【答案】B

【解析】A.Ru(n)被氧化至Ru(明后，［L-Ru-NHj『中的Ru帶有更多的正電荷，其與N原子成鍵后，

Ru吸引電子的能力比Ru(H)強(qiáng)，這種作用使得配體NH3中的N—H鍵極性變強(qiáng)且更易斷裂，因此其失去質(zhì)

子(H+)的能力增強(qiáng)，A說法正確；

B.Ru(n)中Ru的化合價(jià)為+2,當(dāng)其變?yōu)镽u(IH)后，Ru的化合價(jià)變?yōu)?3,Ru(HI)失去2個(gè)質(zhì)子后，N原

-.-1+

子產(chǎn)生了1個(gè)孤電子對，Ru的化合價(jià)不變；M為L-RU-NH2,當(dāng)［L-Ru-NH2「變?yōu)镸時(shí)，N原子

的孤電子對拆為2個(gè)電子并轉(zhuǎn)移給Rui個(gè)電子，其中Ru的化合價(jià)變?yōu)?2,因此，B說法不正確；

C.該過程M變?yōu)椋跮-RU-NH「NH2-RU-L『FT有N-N鍵形成，N-N是非極性鍵，C說法正確；

D.從整個(gè)過程來看，4個(gè)N4失去了2個(gè)電子后生成了1個(gè)NR”和2個(gè)NH：,Ru(H)是催化劑，因此，

該過程的總反應(yīng)式為4NH3-2e-=N2H4+2NH：,D說法正確；

綜上所述，本題選B.

真題考查解讀,

【命題意圖】

主要考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化形式，反應(yīng)熱的計(jì)算和陌生的反應(yīng)機(jī)理圖分析，意在考查考生宏觀辨識與

微觀探析、變化觀念與平衡思想的學(xué)科核心素養(yǎng)。

【考查要點(diǎn)】

①化學(xué)反應(yīng)中的能量變化形式；

②陌生反應(yīng)機(jī)理中的能量變化相關(guān)分析。

【課標(biāo)鏈接】

①能辨識化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式，能解釋化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)。

②能進(jìn)行反應(yīng)恰變的簡單計(jì)算，能用熱化學(xué)方程式表示反應(yīng)中的能量變化，能運(yùn)用反應(yīng)熠變合理選擇和利

用化學(xué)反應(yīng)。

『近年真題對比』

考向一化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

1.(2022?天津卷)一定條件下，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸收能量。下列關(guān)于石墨和金剛石的說法正確的是

A.金剛石比石墨穩(wěn)定

B,兩物質(zhì)的碳碳。鍵的鍵角相同

C.等質(zhì)量的石墨和金剛石中，碳碳。鍵數(shù)目之比為4：3

D.可以用X射線衍射儀鑒別金剛石和石墨

【答案】D

【詳解】A.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸收能量，則石墨能量低，根據(jù)能量越低越穩(wěn)定，因此石墨比金剛石穩(wěn)定，

故A錯(cuò)誤；

B.金剛石是空間網(wǎng)狀正四面體形，鍵角為109。281石墨是層內(nèi)正六邊形，鍵角為120。，因此碳碳6鍵的

鍵角不相同，故B錯(cuò)誤；

C.金剛石是空間網(wǎng)狀正四面體形，石墨是層內(nèi)正六邊形，層與層之間通過范德華力連接，Imol金剛石有

2moi碳碳0鍵，Imol石墨有1.5mol碳碳?鍵，因此等質(zhì)量的石墨和金剛石中，碳碳◎鍵數(shù)目之比為3：4,

故C錯(cuò)誤；

D.金剛石和石墨是兩種不同的晶體類型，因此可用X射線衍射儀鑒別，故D正確。

綜上所述，答案為D。

2.(2021?廣東卷)“天問一號”著陸火星，“嫦娥五號”采回月壤。騰飛中國離不開化學(xué)，長征系列運(yùn)載火箭

使用的燃料有液氫和煤油等化學(xué)品。下列有關(guān)說法正確的是

A.煤油是可再生能源

B.H2燃燒過程中熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

C.火星隕石中的2。Ne質(zhì)量數(shù)為20

D.月壤中的3He與地球上的3H互為同位素

【答案】C

【詳解】

A.煤油來源于石油，屬于不可再生能源，故A錯(cuò)誤；

B,氫氣的燃燒過程放出熱量，將化學(xué)能變?yōu)闊崮?，故B錯(cuò)誤；

C.元素符號左上角數(shù)字為質(zhì)量數(shù)，所以火星隕石中的20Ne質(zhì)量數(shù)為20,故C正確；

D.同位素須為同種元素，3He和3H的質(zhì)子數(shù)不同，不可能為同位素關(guān)系，故D錯(cuò)誤；

故選C。

考向二有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

3.(2022?浙江卷)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，下列物質(zhì)氣態(tài)時(shí)的相對能量如下表:

物質(zhì)HOHO

(g)0HHOHOOH2O2222

能量/kJ?mol」249218391000-136-242

可根據(jù)HO(g)+HO(g)=HQ2(g)計(jì)算出Hz。？中氧氧單鍵的鍵能為214kJ.mo『.下列說法不正確的是A.凡的

鍵能為436kJ-mo『

B.。2的鍵能大于HQ?中氧氧單鍵的鍵能的兩倍

C,解離氧氧單鍵所需能量：HOO<H2O2

1

D.H2O(g)+O(g)=H2O2(g)AH=-143kJ-mol

【答案】C

【解析】A.根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，凡的鍵能為218x2=436kJ-mo『，A正確；

B.由表格中的數(shù)據(jù)可知。2的鍵能為：249x2=498kJ.moP,由題中信息可知HQ?中氧氧單鍵的鍵能為

214kJ.mol1,則。2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍，B正確；

C.由表格中的數(shù)據(jù)可知HOO=HO+O,解離其中氧氧單鍵需要的能量為249+39-10=278kJ.mol」，凡。？中

氧氧單鍵的鍵能為214kJ-mo「，C錯(cuò)誤；

D.由表中的數(shù)據(jù)可知H20(g)+0(g尸耳。??的AH=-136-249-(-242)=-143k〉mo-，D正確;

故選C

4.(2022?重慶卷)“千畦細(xì)浪舞晴空"，氮肥保障了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的豐收.為探究(NH4)2SO4的離子鍵強(qiáng)弱，設(shè)

計(jì)如圖所示的循環(huán)過程，可得△H4/(kJ?mo「i)為

【答案】C

【詳解】①NH4cl(s尸NH：(g)+Cr(g)出廠+698；

②NH4CKs)=NH：(aq)+C「(aq)出2=+匕；

③C「(g尸C「(叫)川3=-378%。］；

@-(NH4)2SO4(s>NH：(g)+-SOhg)AH4；

@1(NH4)2SO4(s)=NH：(aq)+1SO：㈣)阻=+3%。］；

⑥gsO；(g尸gsO：(aq)AH6=-530%o［；則⑤+①-⑥-②+③得④，得到血=+838kJ?mo此所以ABD錯(cuò)

誤，C正確,

故選C。

5.（2021?浙江卷）相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于反應(yīng)的AH,下列判斷正確的是

A.AH]>0,AH2>0B,阻=八日+八凡

D.AH=AH+AH

c.AH1>AH2,AH3>AH2234

【答案】C

【分析】

一般的烯爆與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，但是，由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的特殊性決定了苯環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，

苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1,3-環(huán)己二烯時(shí)，破壞了苯環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

【詳解】

A.環(huán)己烯、1,3-環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，因此，△H]<0,AH2<0,A不正

確；

B.苯分子中沒有碳碳雙鍵，其中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的特殊的共價(jià)鍵，因此，其與氫氣完全加

成的反應(yīng)熱不等于環(huán)己烯、1,3-環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)的反應(yīng)熱之和，即AHjWAH]+AH2,

B不正確；

C.環(huán)己烯、1,3-環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)均為放反應(yīng)，△H]<0,AH2<0,由于Imoll,3-環(huán)

己二烯與氫氣完全加成后消耗的氫氣是等量環(huán)己烯的2倍，故其放出的熱量更多，其苯與氫

氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1,3-環(huán)己二烯的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（AHq〉。），根據(jù)蓋斯定律可知，苯與氫氣完全加

成的反應(yīng)熱△凡=△：通+/^2，因此公^>公^,C正確；

D.根據(jù)蓋斯定律可知，苯與氫氣完全加成的反應(yīng)熱△氏=/\凡+/\凡，因此△H2=AH3-AH4,D不正確。

綜上所述，本題選C

考向三化學(xué)反應(yīng)歷程、機(jī)理圖分析

P-Z

反應(yīng)進(jìn)程

下列有關(guān)四種不同反應(yīng)進(jìn)程的說法正確的是

A.進(jìn)程I是放熱反應(yīng)B.平衡時(shí)P的產(chǎn)率：n>i

c,生成P的速率：m>nD.進(jìn)程iv中，z沒有催化作用

【答案】AD

【解析】A.由圖中信息可知，進(jìn)程I中S的總能量大于產(chǎn)物P的總能量，因此進(jìn)程I是放熱反應(yīng)，A說法

正確；

B.進(jìn)程n中使用了催化劑X,但是催化劑不能改變平衡產(chǎn)率，因此在兩個(gè)進(jìn)程中平衡時(shí)P的產(chǎn)率相同，B

說法不正確；

C.進(jìn)程DI中由S-Y轉(zhuǎn)化為P-Y的活化能高于進(jìn)程n中由S?X轉(zhuǎn)化為P-X的活化能，由于這兩步反應(yīng)分別

是兩個(gè)進(jìn)程的決速步驟，因此生成P的速率為in<n,c說法不正確；

D.由圖中信息可知，進(jìn)程IV中S吸附到Z表面生成S?Z,然后S?Z轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物P?Z,由于P-Z沒有轉(zhuǎn)化為

P+Z,因此，Z沒有表現(xiàn)出催化作用，D說法正確；

綜上所述，本題選AD。

7.（2022?山東卷）在NO催化下，丙烷與氧氣反應(yīng)制備丙烯的部分反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的

是

C,H、/OOH

C3H7°2NO--------?

\XH,0々H,O-

A.含N分子參與的反應(yīng)一定有電子轉(zhuǎn)移

B,由NO生成HONO的反應(yīng)歷程有2種

C.增大NO的量，C3H的平衡轉(zhuǎn)化率不變

D.當(dāng)主要發(fā)生包含②的歷程時(shí)，最終生成的水減少

【答案】D

【解析】A.根據(jù)反應(yīng)機(jī)理的圖示知，含N分子發(fā)生的反應(yīng)有NO+OOH=NO2+OH,NO+NO2+H2O=2HONO,

NO2+C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+OH,含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合價(jià)依次為+2價(jià)、

+4價(jià)、+3價(jià)，上述反應(yīng)中均有元素化合價(jià)的升降，都為氧化還原反應(yīng)，一定有電子轉(zhuǎn)移，A項(xiàng)正確；

B.根據(jù)圖示，由NO生成HONO的反應(yīng)歷程有2種，B項(xiàng)正確；

C.NO是催化劑，增大NO的量，C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變，C項(xiàng)正確；

D.無論反應(yīng)歷程如何，在NO催化下丙烷與02反應(yīng)制備丙烯的總反應(yīng)都為2c3H8+C）2T=^2C3H6+2H2。,

當(dāng)主要發(fā)生包含②的歷程時(shí)，最終生成的水不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選D。

8.（2021?山東卷）18。標(biāo)記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解，部分反應(yīng)歷程可表示為：

l80-l80H

圖所示。已知H,C——C——0(,H,H,C——C——0CH、為快速平衡，下列說法正確的是

L!-

過渡卻

能/\過

B

cr\

H,C—€—t)CHj

OH

o

1_

HjC-C-OC1I,o

?Oli1

HjC——C-OH

?(Hj<r

?

反應(yīng)避職

A.反應(yīng)口、in為決速步

B.反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在"OH

C.反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在CH3I8OH

D.反應(yīng)I與反應(yīng)IV活化能的差值等于圖示總反應(yīng)的焙變

【答案】B

【詳解】

A.一般來說，反應(yīng)的活化能越高，反應(yīng)速率越慢，由圖可知,反應(yīng)I和反應(yīng)IV的活化能較高，因此反應(yīng)

的決速步為反應(yīng)I、IV,故A錯(cuò)誤；

1?0-**0H

B.反應(yīng)I為加成反應(yīng)，而HC——C——OCH?與H、C——C——OCH；為快速平衡,反應(yīng)II的成鍵和斷

11

0HO

叼-、SH、

鍵方式為二卜H；或H?二0的后者能生成叼死因此反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存

在"OH,故B正確；

18。-、180H

I：\I：

C,反應(yīng)ni的成鍵和斷鍵方式為H；‘CI6cH'.或H、C——CJ—5-.0CH''因此反應(yīng)結(jié)束后溶液中

不會存在CH3I8H,故C錯(cuò)誤；

>?o

D.該總反應(yīng)對應(yīng)反應(yīng)物的總能量高于生成物總能量，總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此||和CH3O-

H3C—C—OH

18O

的總能量與||和0H-的總能量之差等于圖示總反應(yīng)的焙變，故D錯(cuò)誤；

HSC—C—OCH§

綜上所述，正確的是B項(xiàng)，故答案為B。

9.（2021?湖南卷）鐵的配合物離子（用［L-Fe-H「表示）催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理和相對能量的變化情

況如圖所示:

HCOOH

45.3、43.5

'—過渡態(tài)

1/一\過渡態(tài)2

(

HHCOO一10.-0

2。I

弓+-2-2

HW

331-.8+4

O12.6/

)OnO46-.

、+I+V

啾0UI

HH+O+

器+OH0O

女—OO+O

OO+

—

箕O

OHUOZ

L-Fe-H0HOH

IIH0+

HO—

O

U

H

CO2

反應(yīng)進(jìn)程

下列說法錯(cuò)誤的是

催化劑

A.該過程的總反應(yīng)為HTCH^=aV+耳T

B.可濃度過大或者過小，均導(dǎo)致反應(yīng)速率降低

C.該催化循環(huán)中Fe元素的化合價(jià)發(fā)生了變化

D.該過程的總反應(yīng)速率由n-ni步驟決定

【答案】D

【詳解】

A.由反應(yīng)機(jī)理可知，HCOOH電離出氫離子后，HCOO-與催化劑結(jié)合，放出二氧化碳，然后又結(jié)合氫離子

催化劑

轉(zhuǎn)化為氫氣，所以化學(xué)方程式為HCOOHCO2T+H2T，故A正確；

B.若氫離子濃度過低，則反應(yīng)W-IV的反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率減慢，若氫離子濃度過高，則會抑制加

酸的電離，使甲酸根濃度降低，反應(yīng)Iin速率減慢，所以氫離子濃度過高或過低，均導(dǎo)致反應(yīng)速率減慢,

故B正確；

C,由反應(yīng)機(jī)理可知，F(xiàn)e在反應(yīng)過程中，化學(xué)鍵數(shù)目發(fā)生變化，則化合價(jià)也發(fā)生變化，故C正確；

D.由反應(yīng)進(jìn)程可知，反應(yīng)IV-I能壘最大，反應(yīng)速率最慢，對該過程的總反應(yīng)起決定作用，故D錯(cuò)誤；

故選D。

命題規(guī)律解密

分析近3年個(gè)高考試題，高考中有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)內(nèi)容的考查在選擇題和主觀題中都會涉及，在選擇

題中考查的主要形式有兩種：一是考查簡單的化學(xué)反應(yīng)能量變化形式和能源對自然環(huán)境和社會發(fā)展的影響；

二是以陌生的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理圖為載體進(jìn)行考查，涉及的知識點(diǎn)較多，如氧化還原反應(yīng)、化學(xué)鍵的判斷、方

程式的書寫等。隨著新高考單科卷的實(shí)行，對應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)的考查也會有所增加，有關(guān)烙變的比較

和熱化學(xué)方程式的判斷會增加考查。

名校模擬探源

1.(2023?遼寧?校聯(lián)考模擬預(yù)測)下列有關(guān)及應(yīng)熱和熱化學(xué)方程式的描述不正確的是

+

A.已知：H(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ-mof,則稀氨水和稀H2sO,溶液完全反應(yīng)生成ImolH。。)

時(shí)，放出熱量少于57.3kJ

B.熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)既可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)，既表示分子數(shù)也表示物質(zhì)的量

C.Wlkpa,20℃和25℃時(shí)，CH”的燃燒熱不同

D.鍵能數(shù)值為平均值，用鍵能求出的反應(yīng)熱是估算值

【答案】B

+

【詳解】A.已知：H(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ-mot由于氨水是弱堿，屬于弱電解質(zhì)，其在水

溶液中邊反應(yīng)邊電離，電離是一個(gè)吸熱過程，則稀氨水和稀H2sO,溶液完全反應(yīng)生成ImolHQ(l)時(shí)，放出

熱量少于57.3kJ,A正確；

B.熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)用于表示其物質(zhì)的量，而不是其分子數(shù)，故熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前

的化學(xué)計(jì)量數(shù)既可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)，B錯(cuò)誤；

C.燃燒熱與外界的壓強(qiáng)和溫度有關(guān)，相同質(zhì)量的物質(zhì)在不同溫度下具有的總能量不同，故lOlkpa,20℃和

25℃時(shí)，CH的燃燒熱不同，C正確；

D.化學(xué)反應(yīng)的微觀本質(zhì)為舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程，可以用反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總

鍵能來估算反應(yīng)熱，即鍵能數(shù)值為平均值，用鍵能求出的反應(yīng)熱是估算值，D正確；

故答案為：B.

2.（2023?福建南平?統(tǒng)考三模）空間站中清除CO?并實(shí)現(xiàn)O?再生的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。關(guān)于該過程的說法

錯(cuò)誤的是

A.所需能量由太陽能提供B.氧元素全部來自于CO?

C.氫元素沒有得到充分利用D.催化劑可提高0?的平衡產(chǎn)率

【答案】D

【解析】A.空間站中能量來源主要源于太陽能發(fā)電，故所需能量由太陽能提供，A正確；B.由流程可知，

二氧化碳和氫氣轉(zhuǎn)化為水和甲烷，水電解生成氫氣和氧氣，故氧元素全部來自于CO?,B正確；C.部分氫

元素轉(zhuǎn)化為甲烷，沒有轉(zhuǎn)化為氫氣，故氫元素沒有得到充分利用，C正確；D.催化劑改變反應(yīng)速率，但是

不改變平衡移動(dòng)，D錯(cuò)誤；故選D。

3.（2023?福建龍巖?統(tǒng)考模擬預(yù)測）煉油、石化等含S2-工業(yè)廢水可通過催化氧化法進(jìn)行處理。將MnO2

嵌于聚苯胺（高溫會分解）表面制成催化劑，堿性條件下，催化氧化廢水的機(jī)理如圖所示。下列說法正確的是

A.催化劑因S覆蓋表面或進(jìn)入空位而失效，高溫灼燒后可繼續(xù)使用

B.反應(yīng)I為：2H++S2-+*O=H2O+S

C.反應(yīng)過程中只有硫元素被氧化

D.反應(yīng)HI的AH>0

【答案】D

【解析】A.反應(yīng)中生成硫單質(zhì)，生成的S覆蓋在催化劑表面或進(jìn)入催化劑內(nèi)空位處，阻礙了反應(yīng)的進(jìn)行,

導(dǎo)致催化劑使用一段時(shí)間后催化效率會下降，但題干信息可知，高溫下催化劑會分解，故高溫灼燒后不可

繼續(xù)使用，A錯(cuò)誤；B,由題干圖示信息可知，反應(yīng)I為：2H++S2-+-Mn-O-Mn4H20+S+-Mny-Mn-,B錯(cuò)誤;

C.由題干圖示信息可知，反應(yīng)過程中鎰形成的化學(xué)鍵數(shù)目發(fā)生改變，故化合價(jià)發(fā)生變化的元素有S和0、

Mn,C錯(cuò)誤；D,由題干圖示信息可知，反應(yīng)ID為化學(xué)鍵斷裂，為吸熱反應(yīng)，故AH>0,D正確；故答案為:

D.

4.(2023?浙江?統(tǒng)考模擬預(yù)測)叔丁基澳在乙醇中反應(yīng)的能量變化如圖所示：

反應(yīng)1：(CH3)3CBr^(CH3)2C=CH2+HBr

反應(yīng)2：C2H5OH+(CH3)3CBr一(CH3)3COC2H5+HBr

A.過渡態(tài)能量：①，②〉③

B.(CH3)3COC2H5可以逆向轉(zhuǎn)化為(CH3)3CBr,但不會轉(zhuǎn)化為(CH3)2C=CH2

C.若將上述反應(yīng)體系中的叔丁基澳改為叔丁基氯，則E4—E3的值增大

D.向(CH3)3CBr的乙醇溶液中加入NaOH并適當(dāng)升溫，可以得到較多的(CH3)2C=CH2

【答案】B

【解析】A.由圖可知，過渡態(tài)能量的大小順序?yàn)棰?gt;②>③，故A正確；B.(CH3)3COC2H5與HBr在一

定條件下可以逆向轉(zhuǎn)化為(CH3)3CBr,即為(CH3)3CBr和C2H50H轉(zhuǎn)化為(CH3)3COC2H5的逆過程，該過程需

要先轉(zhuǎn)化為(CH3)3C+Br和C2H5OH,(CH3)3C+Br和C2H50H再轉(zhuǎn)化為(CH3)3CBr和C2H5OH,但(CH3)3C+Br

和C2H50H同時(shí)也能轉(zhuǎn)化為(CH3)2C=CH2,故B錯(cuò)誤；C.氯元素的電負(fù)性大于澳元素，則叔丁基氯的能量

低于叔丁基濱，(CH3)3C+C『的能量高于(CH3)3C+Br,所以若將上述反應(yīng)體系中的叔丁基澳改為叔丁基氯，則

ELEJ的值增大，故C正確；D,由圖可知，(CH3)3CBr的乙醇溶液生成(CH3)2C=CH2過程放出能量相較于

生成(CH3)3COC2H5低，加入氫氧化鈉能與HBr反應(yīng)使得平衡正向移動(dòng)，適當(dāng)升溫會使平衡逆向移動(dòng)，放熱

越小的反應(yīng)逆向移動(dòng)程度更小，因此可以得到較多的(CH3)2C=CH2,故D正確；故選B。

5.(2023?北京海淀?統(tǒng)考二模)光解水制氫的關(guān)鍵步驟是水的氧化。我國科學(xué)家用仿生催化劑［用CU(H2。)：

表示］實(shí)現(xiàn)在NaHCCh溶液中高效催化水的氧化，該過程物質(zhì)轉(zhuǎn)化及反應(yīng)能量變化示意圖如下：

A.步驟①可表示為CU(H2O)：+2HCC>3=CU(H,0/OH)^O3)+-H2CO3

B,水的氧化反應(yīng)為：2H2O-4e+4HCO-=O2?+4H2CO3

C.AH=AH1+AH2+AH3+AH4+△旦+A耳

D.催化劑參與反應(yīng)，降低活化能，加快反應(yīng)速率

【答案】A

【詳解】A.由題干圖示信息可知，步驟①可表示為CU(H2O)：+2HCOyCu^O/OH)。。32cO3時(shí)H

原子不守恒，A錯(cuò)誤；

B.由題干圖示信息可知，水的氧化反應(yīng)(總反應(yīng))方程式為：2H2O-4e+4HCO；=O2?+4H2CO3,B正確；

C.根據(jù)蓋斯定律結(jié)合題干圖示信息可知，AH=AH1+AH,+AH3+AH4+AH,+A^,C正確；

D.根據(jù)碰撞理論可知，催化劑參與反應(yīng)，通過降低活化能，提高活化分子百分含量，從而加快反應(yīng)速率，

D正確；

故答案為：A.

6.(2023?重慶九龍坡?統(tǒng)考二模)火箭發(fā)射時(shí)可以用液態(tài)叫作燃料，NO?作氧化劑。相關(guān)物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化

關(guān)系如下。已知N2H4(1)0N2H4(g)△H=+9.7kJ/mol,貝2N2H,⑴+ZNO?(g)=3NZ(g)+4H?O(g)的反

應(yīng)熱AH(kJ/mol)為

1N2(g)473kJ/mol>N(g)—

-937.1kJ/mol

---------------->NO2(g)

c/、497.3kJ/mol、

02(g)-----------------?20(g)=!

2N(g)-2797.2kJ/mol

,,、1756.2kJ/molN2(g)+2H2O(g)

NT2HTT4(g)----------------

4H(g)

A.-1134.4B.-1153.8C.-1631.7D.-1054.4

【詳解】根據(jù)圖示信息，可得已知反應(yīng)：01N2(g)+O2(g)=NO2(g)AH=+33.2kJ/mol

②O2(g)+N2H4@=25)+2凡0修)AH=-543.7kJ/mol③N2H4(1)QN2H4(g)AH=+9.7kJ/mol

②x2+③x2-①x2可得目標(biāo)方程式：2N2H4(1)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)(所以

AH=-543.7x2+9.7x2-33.2x2=-ll34.4kJ/mol,故選A.

7.(2023?浙江?模擬預(yù)測)常溫常壓下，甲醇在催化劑的作用下可以合成2-甲基丙酸甲酯，計(jì)算機(jī)模擬單

個(gè)甲醇分子在催化劑表面的反應(yīng)過程和能量變化示意圖如圖，下列說法錯(cuò)誤的是

3

o

1

CH3OH

反應(yīng)過程

A.總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

1

CH2=CHCH3(g)+CO(g)+CH3OHQ)=(凡)2CHCOOCH3[)AH1=-1.98eV.mor

B.第一步反應(yīng)決定了總反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率

C.化合物8和化合物9互為同分異構(gòu)體

D.上述反應(yīng)過程中HCo(CO)3未改變反應(yīng)的AH,降低了反應(yīng)的活化能

【答案】A

【解析】A.圖象給出的是單個(gè)分子參與反應(yīng)時(shí)的能量變化，總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

CH2=CHCH3(g)+CO(g)+CH3OH)=^H3)CHCOOCH31)AH]=-1.98NAeVmolJ故A錯(cuò)誤；B.第1

步反應(yīng)的能壘最高，所以第1步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率最慢，故B正確；C.化合物8和化合物9的分子式相

同而結(jié)構(gòu)不同，故C正確；D.HCo(CO)3為反應(yīng)的催化劑，故HCo(CO)3未改變反應(yīng)的△〃，降低了反應(yīng)

的活化能，故D正確；故選A。

8.(2023?天津?校聯(lián)考二模)多相催化反應(yīng)是在催化劑表面通過吸附、解吸過程進(jìn)行的.我國學(xué)者發(fā)現(xiàn)T℃

時(shí)(各物質(zhì)均為氣態(tài))，CH30H與水在銅催化劑上的反應(yīng)機(jī)理和能量變化如圖。

CH3OH(g)+H2O(g)CO(g)+2H2(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)

下列說法不正確的是

A.反應(yīng)CHQH(g)+H2O(g)=CC>2(g)+3H2(g)AS>0

B.選擇合適的催化劑可降低反應(yīng)I和反應(yīng)n的活化能

C.lmolCH3OH(g)^lmolH2O(g)的總能量大于ImolCO??和3凡也)的總能量

D.反應(yīng)n的熱化學(xué)方程式表示為C0(g)+H20(g)=HJg)+C02(g)AH<0

【答案】C

【詳解】A.該反應(yīng)中消耗2moi氣體產(chǎn)生了4moi氣體，氣體量增加為嫡增的反應(yīng)AS>0,A正確；

B.催化劑改變反應(yīng)歷程從而降低活化能，所以選擇合適的催化劑可降低反應(yīng)I和反應(yīng)II的活化能，B正確;

C,從能量圖看ImolCH30H(g)和ImoHCKg)的總能量低于ImolCCMg)和3H2(g)的總能量，C錯(cuò)誤；

D.催化機(jī)理看,CO(g)和H2O為該反應(yīng)的中間產(chǎn)物。從能量圖看CO(g)和H20(g)的總能量高于H2(g)和C02(g),

所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)AH<0,D正確；

故選Co

9.(2023?湖北?校聯(lián)考模擬預(yù)測)在過氧苯甲酰(,)作用下，澳化氫與丙烯的加

C6H5

成反應(yīng)主要產(chǎn)物為1-澳丙烷，反應(yīng)機(jī)理如圖所示(Ph代表苯基)。下列說法錯(cuò)誤的是

O

A.圖中X是最簡單的芳香酸

B.過程①是熠增變化

C.過程③斷裂了碳碳0鍵的同時(shí)形成了碳漠c鍵

D.生成主要產(chǎn)物的總反應(yīng)方程式為CH3cH=CH2+HBr-^^CH3CH2CH2Br

【答案】C

【解析】A.由質(zhì)量守恒定律可推出過程②中X為C6H5COOH,因?yàn)榉枷闼嶂斜睾斜江h(huán)與-COOH,所以

C6H5coOH是最簡單的芳香酸，選項(xiàng)A正確；B.過程①只有化學(xué)鍵的斷裂，需要吸收能量，選項(xiàng)B正確;

C.由圖知，過程③中碳碳雙鍵斷裂了一個(gè)鍵，由于兀鍵鍵能較小，故斷裂的是碳碳兀鍵，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.由

題干信息知，反應(yīng)物是丙烯、HBr,主要產(chǎn)物是1-澳丙烷，選項(xiàng)D正確；答案選C

10.研究表明：MgO基催化劑廣泛應(yīng)用于CH4的轉(zhuǎn)化過程，圖是我國科研工作者研究MgO與CH,作用最

終生成Mg與CH30H的物質(zhì)相對能量-反應(yīng)進(jìn)程曲線。下列說法不正琥的是

200

MgOCHi.過渡態(tài)1.

MgO+CH4(-4.3)

07^(29.5)■,過渡態(tài)2.

(0.0)

OMgCH4/(-21-3)\

(-6.5)、、、.(-149.4)_(-146.1)

-200MgCH30HMg+CH30H

■.HOMgCH3；

(-321.1)

-400

反應(yīng)進(jìn)程

A.反應(yīng)中甲烷被氧化

B.中間體0Mge凡比MgOCH,更穩(wěn)定

C.該反應(yīng)的速率控制步驟對應(yīng)的活化能是29.5kJ/mol

D.MgOCH,轉(zhuǎn)化為MgCH30H的焙變?yōu)?145.1kJ/mol

【答案】C

【解析】A.由圖可知，該過程的總反應(yīng)為MgO+CH*——>Mg+CH3OH,反應(yīng)過程中CH4中C元素的化合

價(jià)升高，作還原劑，被氧化，故A正確；B.能量越低越穩(wěn)定，由圖可知，中間體OMgCH’的能量比MgOCH,

更低，則OMgCH,比MgOCH,更穩(wěn)定，故B正確；C.該反應(yīng)的反應(yīng)速率取決于活化能最大的步驟，由圖

可知，該反應(yīng)中活化能最大的步驟是HOMgCH3到過渡態(tài)2的步驟，該步驟的活化能為299.8kJ/mol,故C

錯(cuò)誤；D.由圖可知，1^0（：114轉(zhuǎn)化為乂8313011的熔變?yōu)?149.4口/0101-（-4.3口/11101尸-145.1口/11101,故D正

確；答案選C

11.（2023?湖南?校聯(lián)考模擬預(yù)測）C&超干重整CO2的催化轉(zhuǎn)化如圖1所示，相關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖2

所示：

圖2

下列說法不正確的是

A.過程I的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)AH=+247.4kJmoL

B.過程n實(shí)現(xiàn)了含碳物質(zhì)與含氫物質(zhì)的分離

C.過程n中FejOcCaO為催化劑，降低了反應(yīng)的

D.CH4超干重整CO?的總反應(yīng)為：CH4+3CO2=4CO+2H2O

【答案】C

【解析】A.I、CH4(g)+H2o(g)=CO(g)+3H2(g)AH=+206.2kJ?moL,口、

CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)AH=+165kJ-mo廣，根據(jù)蓋斯定律，由1義2一11得到

1

CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AH=+247.4kJ.mol,選項(xiàng)A正確；B.過程H的反應(yīng)第一步是

CO+CO2+H2+Fe3O4+CaO^H2O+Fe+CaCO3,第二步反應(yīng)：Fe+CaCC)3+稀有氣體—稀有氣體+Fe+CaCC)3+CO,

兩步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了含碳物質(zhì)與含氫物質(zhì)的分離，選項(xiàng)B正確；C.過程n中FejO,、Ca。為催化