2021年高考化學(xué)考點(diǎn)07 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、化學(xué)反應(yīng)速率與平衡 (二)

考點(diǎn)07化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、化學(xué)反應(yīng)速率與平衡

1.（2021?濟(jì)南大學(xué)城實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)高三月考）在二氧化碳加氫制甲烷的反應(yīng)體系中，主要發(fā)生反應(yīng)的熱化

學(xué)方程式為

反應(yīng)I：CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（g）A//=-164.7kJ/mol

反應(yīng)II：CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）AH=41.2kJ/mol

反應(yīng)HI：2CO（g）+2H2（g）=CO2（g）+CH4（g）AH=-247.1kJ/mol

向恒壓、密閉容器中通入ImolCOz和4molHz,平衡時(shí)CHCCO、CO2的物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖所示。

下列說(shuō)法正確的是

770C

A.圖中曲線C表示CO的物質(zhì)的量隨溫度的變化

C（CH4）

B.反應(yīng)I的平衡常數(shù)可表示為K=C（CO:）C：（H2）

C.提高CO2轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率，需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑

D.CH4（g）+H2O（g尸CO（g）+3H2（g）的△H=-205.9kJ/mol

【答案】AC

【詳解】

A.反應(yīng)物co?的量逐漸減小，故圖中曲線A表示co2的物質(zhì)的量變化曲線，由反應(yīng)n和in可知，溫度升

高反應(yīng)H正向移動(dòng)，反應(yīng)ni逆向移動(dòng)，co的物質(zhì)的量增大，故曲線C為CO的物質(zhì)的量變化曲線，曲線B

為CH4的物質(zhì)的量變化曲線，故A正確；

B.化學(xué)平衡常數(shù)是生成物濃度帚之積與反應(yīng)物濃度耗之積的比值，反應(yīng)1佗平衡常數(shù)為

2

KC(CH4)C(H2O)

故B錯(cuò)誤;

4

■C(CO2)C(H2)

c.反應(yīng)i為放熱反應(yīng)，反應(yīng)n為吸熱反應(yīng)，降低溫度有利于反應(yīng)I正向進(jìn)行，反應(yīng)n逆向進(jìn)行，即可提

高C02轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率，所以需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑，故c正確：

D.反應(yīng)II-反應(yīng)1,并整理可得到目標(biāo)反應(yīng)?則CH4?+H2Q(g)=CO(g)+3H2(g)的

△H=+41,2kJ/mol+164.7kJ/mo]=+205.9kJ/moI,故D錯(cuò)誤；

故答案為AC。

2.(2021?河北高三二模)已知鍵能：H—H淳為akJ-mol',Br—Br鍵為bkJ?mo『，H—Br鍵為kJraol”<>

一定溫度下，反應(yīng)Br(g)+H2(g)UHBr(g)+H(g)AH的反應(yīng)歷程與能量的關(guān)系如圖所示。下列敘述

正確的是

A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B.AH=E]-E2，加入催化劑時(shí)，罵、&及AH均減小

C.已知a>c,若反應(yīng)H2(g)+Br2(g)u2HBr(g)AH<0,則b>a

D.升高溫度，正逆反應(yīng)速率均加快，且正反應(yīng)速率加快的程度較大

【答案】D

【詳解】

A.由圖可知，4為正反應(yīng)活化能，石2為逆反應(yīng)活化能，耳>￡，△H=-E2>0,為吸熱反應(yīng)，A

項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.加入催化劑時(shí)，4、E2降低,但AH不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.由于H—H鍵的鍵能大于H—Br鍵，若反應(yīng)H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)AH<0,則Br—Br鍵的

鍵能應(yīng)小于H—Br鍵，即c>b,又。>。，貝選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，正反應(yīng)速率加快的程度大于逆反應(yīng)速率加快的程度，使平衡向正反應(yīng)方

向移動(dòng)，選項(xiàng)D正確。

答案選D。

3.(2021?江蘇南京市?南京師大附中高三模擬)臭氧層中03分解過(guò)程如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

反應(yīng)過(guò)程

臭班分解過(guò)程示意圖

A.催化反應(yīng)①②均為放熱反應(yīng)

B.決定03分解反應(yīng)速率的是催化反應(yīng)②

C.目是催化反應(yīng)①對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)的活化能，（&+&）是催化反應(yīng)②對(duì)應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能

D.溫度升高，總反應(yīng)的正反應(yīng)速率的增加幅度小于逆反應(yīng)速率的增加幅度，且平衡常數(shù)增大

【答案】C

【詳解】

A.從圖上可知，反應(yīng)①中生成物能量高于反應(yīng)物，反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.決定總反應(yīng)速率的是慢反應(yīng)，活化能越大反應(yīng)越慢，據(jù)圖可知催化反應(yīng)①的正反應(yīng)活化能更大，反應(yīng)更

慢，所以催化反應(yīng)①?zèng)Q定臭氧的分解速率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.據(jù)圖可知目為催化反應(yīng)①中反應(yīng)物斷鍵吸收的能量，即催化反應(yīng)①對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)的活化能，氏+當(dāng)為催

化反應(yīng)②生成物成鍵時(shí)釋放的能量，即催化反應(yīng)②對(duì)應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能，C項(xiàng)正確；

D.據(jù)圖可知總反應(yīng)的反應(yīng)物能量高于生成物的能量，所以總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，

總反應(yīng)的正反應(yīng)速率的增加幅度小于逆反應(yīng)速率的增加幅度，平衡常數(shù)減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選C。

4.（2021?江蘇常州市?高三一模）尿素［CO（NH2）2］是一種高效緩釋氮肥。利用NE和CO2合成尿素的反應(yīng)分

兩步進(jìn)行：

?2NH3（l）+CO2（g）=NH4COONH2（l）A//i=-ll7.2kJmol」；

@NH4COONH2（1）=CO（NH2）2（1）+H2O（1）△月2=+16.67kJmol/.

下列說(shuō)法正確的是

A.反應(yīng)①的AS>0

B.反應(yīng)①的平衡常數(shù)可表示為K=C（CO2）

C.2NH3⑴+CO2（g）=CO（NH2）2⑴+H2O⑴的AH=-100.53kJmoH

D.溫度越高，反應(yīng)速率越快，NHa的轉(zhuǎn)化率越大

【答案】C

【詳解】

A.反應(yīng)①是氣體體積減小的反應(yīng)，則該反應(yīng)是一個(gè)端減小的反應(yīng)，ASVO,故A錯(cuò)誤；

1

B.由方程式可知，反應(yīng)①的平衡常數(shù)K二FT；,故B錯(cuò)誤；

C(COj

C.由蓋斯定律可知，①+②得NH3和CCh合成尿素的反應(yīng)2NH3⑴+CCh(g尸CO(NH2)2(1)+H2O⑴，則

△”=AWi+A”2=(T17.2kJmoE)+(+16.67kJmo產(chǎn)尸一100.53kJmol」，故C正確;

D.由蓋斯定律可知，①+②得N%和CO2合成尿素的反應(yīng)2NH3(l)+CO2(g)=CO(NH2)2(I)+H2O(l),

△”=T00.53kJ?moH,升高溫度，反應(yīng)速率加快，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3的轉(zhuǎn)化率減小，故D錯(cuò)誤;

故選C。

5.(2021?上海徐匯區(qū)?高三二模)理論研究表明，在lOlkPa和298K下，HCN(g)=^HNC(g)異構(gòu)化反應(yīng)

過(guò)程的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

K修峭

A.HCN和HNC中碳氮鍵完全相同

B.HCN和HNC互為同素異形體

C.ImolHNC(g)的能量高于ImolHCN(g)

D.HCN(g)HNC(g)+59.3kJ

【答案】C

【詳解】

A.HCN中的碳氮鍵為C三N鍵，HNC中碳氮鍵為N=C鍵，二者的碳氮鍵不一樣，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.同素異形體是指由同樣的單一化學(xué)元素組成，因排列方式不同，而具有不同性質(zhì)的單質(zhì)。HCN和HNC

都不是單質(zhì)，不符合同素異形體的定義，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.由圖可知，HNC的能量比HCN的能量高，C項(xiàng)正確；

D.題中熱化學(xué)方程式表示錯(cuò)誤，應(yīng)為：HCN(g)U^HNC(g)A/7=+59.3kJmol,,D項(xiàng)錯(cuò)誤;

答案選c。

6.（2021.湖北鄂州市?高二月考）CO與N2O在Fe+作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程如圖所示.兩步

基元反應(yīng)為①NzO+Fe+nNz+FeO+dg、②FeO,+CO=CC>2+Fe+（快下列說(shuō)法正確的是

A.N?O與CO?互為等電子體，均為直線型分子

B.反應(yīng)①是氧化反應(yīng)，反應(yīng)②是還原反應(yīng)

C.總反應(yīng)速率主要取決于反應(yīng)②的快慢

D.因?yàn)榉磻?yīng)①慢，所以總反應(yīng)的婚變主要由反應(yīng)①?zèng)Q定

【答案】A

【詳解】

A.N9與COz原子數(shù)相同，原子最外層電子數(shù)也相同，二者互為等電子體。等電子體結(jié)構(gòu)相似，CO2為直

線型分子，因此N2O也是直線型分子，A正確；

B.反應(yīng)①②中均有元素化合價(jià)的變化，因此兩個(gè)反應(yīng)均是氧化還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤；

C.對(duì)于多步反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)的總反應(yīng)的快慢由慢決定，因此總反應(yīng)速率由慢反應(yīng)①的快慢決定，C錯(cuò)誤；

D.總反應(yīng)的婚變不是由反應(yīng)快慢決定，而是由反應(yīng)物、生成物的總能量入小決定，D錯(cuò)誤；

故合理選項(xiàng)是Ao

7.（2021.北京順義區(qū).高三二模）乙烯與水加成制備乙醇的能量變化過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法不氐順的是

A.反應(yīng)①中有C=C斷裂

B.反應(yīng)①和反應(yīng)②均為放熱反應(yīng)

C.CHMg)+H2Q(l)=C2H50H

D.H2SO4是該合成過(guò)程的催化劑，可提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】D

【分析】

由圖可知乙烯與水加成制備乙醇的過(guò)程為：

1

①C2H?g)+H2soMD=C2H50so3H⑴△H=E1-E2kJ-mol；

1

@C2H50so3H⑴+H2O⑴=C2H50H(1)+H2sO4⑴AH=E3-E4kJ-mol'。

【詳解】

A.對(duì)比C2H4和C2H50so3H可知反應(yīng)①為加成反應(yīng)，有C=C斷裂，A正確；

B.由圖可知反應(yīng)①、反應(yīng)②的反應(yīng)物的總能量均高于生成物的總能量，均為放熱反應(yīng)，B正確；

C.結(jié)合分析可知①+②得C2H4(g)+H2(XD=C2H50H(l)A”=(Ei-E2+E3-E4)kJ?moH,C正確；

D.H2s04在兩步反應(yīng)中出現(xiàn)，在總反應(yīng)中未出現(xiàn)，是該合成過(guò)程的催化劑，它可提高反應(yīng)速率，但是不能

使平衡發(fā)生移動(dòng)，不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，D錯(cuò)誤；

答案選D。

8.(2021?河南高三月考)硫酸甲酯(CH3OSO3H)是制造染料的甲基化試劑，在有HzO存在的條件下，CHQH

和SO,的反應(yīng)歷程如圖所示(分子間的作用力用"…”表示)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

2o

竭

卷o

妾

至

■2O

A.CH30H與SO3反應(yīng)的A”VO

B.a、b、c三種中間產(chǎn)物中，a最穩(wěn)定

C.該反應(yīng)最高能壘(活化能)為19.06eV

D.由d轉(zhuǎn)化為f過(guò)程中，有硫氧鍵的斷裂和生成

【答案】C

【詳解】

A.根據(jù)圖示可知：反應(yīng)物的能量比生成物的高，因此發(fā)生反應(yīng)放出熱量，所以反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)的

<0,A正確：

B.物質(zhì)含有的能量越低，該物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強(qiáng)，根據(jù)圖示可知a、b、c三種中間產(chǎn)物中，a物質(zhì)的能量

最低，則a的穩(wěn)定性最強(qiáng)，故a最穩(wěn)定，B正確；

C.根據(jù)圖示可知該反應(yīng)最大壘能為：3.66eV-(-2.96eV)=6.62eV,C錯(cuò)誤；

D.結(jié)合圖示中的粒子間的結(jié)合方式可是在轉(zhuǎn)化過(guò)程中甲醇、水、三氧化硫中的化合鍵均有斷裂，故由d轉(zhuǎn)

化為f過(guò)程中，有硫氧鍵的斷裂和生成，D正確；

故合理選項(xiàng)是C。

9.(2021?江蘇高三二模)通過(guò)反應(yīng)I：4HCl(g)+O2(g)=2C12(g)+2H2O(g)可將有機(jī)氯化工業(yè)的副產(chǎn)品

n(HCl)。

HC1轉(zhuǎn)化為C%。在0.2MPa、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比)=2條件下,不同溫度時(shí)HC1平衡轉(zhuǎn)化率如

題圖所示。向反應(yīng)體系中加入CuCL，能加快反應(yīng)速率。

-1

反應(yīng)I［：2CUC12(S)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g)AH=125.6kJmol

-1

反應(yīng)HI：CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)AH=-120.0kJ-mol

下列說(shuō)法正確的是

%

、

拗

解

媚

中

C

H

A.反應(yīng)I的AH=5.6kJ?mol”

B.升高溫度和增大壓強(qiáng)均能提高反應(yīng)I中HC1的平衡轉(zhuǎn)化率

C.保持其他條件不變，500C時(shí)，使用CuCU，能使HC1轉(zhuǎn)化率從X點(diǎn)的值升至Y點(diǎn)的值

n(HCl)

D.在0.2MPa、500C條件下，若起始小、々，HC1的轉(zhuǎn)化率可能達(dá)到Y(jié)點(diǎn)的值

n(02)

【答案】D

【詳解】

A.根據(jù)蓋斯定律.由H+HIX2得

-1

4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)AH=125.6kJmol'+(-120.0kJ.mof)x2=-114.4kJ-mol

,故A錯(cuò)誤;

B.反應(yīng)I為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，HC1的平衡轉(zhuǎn)化率降低，故B錯(cuò)誤;

C.使用CuCU作催化劑，只能加快反應(yīng)速率，不能改變HC1的平衡轉(zhuǎn)化率，故C錯(cuò)誤;

n(HCl)「

D.在O.2MPa、5(MTC條件下，若起始小\<2,增加了(h的相對(duì)含量，能提高HC1的轉(zhuǎn)化率，HC1的

n(°2)

轉(zhuǎn)化率可能達(dá)到Y(jié)點(diǎn)的值，故D正確;

答案選D。

IU.(2。21?上海虹口區(qū)?高二二模)我國(guó)科研人員提出了由小分子X(jué)、Y轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品M的催化反應(yīng)

歷程。該歷程可用示意圖表示如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

體

系

能

量

/

A.①一②過(guò)程有熱量放出

B.X、Y、M分別為甲烷、二氧化碳和乙酸

C.反應(yīng)過(guò)程中有C-H鍵、C-C鍵、O-H鍵生成

D.由X、Y生成M的總反應(yīng)原子利用率為100%

【答案】C

【分析】

依據(jù)圖示反應(yīng)歷程可知甲烷在催化劑作用下斷裂C-H生成中間產(chǎn)物①；①一②過(guò)程中形成C-C鍵，從②到

CFhCOOH有O-H鍵生成。

【詳解】

A.。一②過(guò)程能量變低，有熱量放出，故A正確：

B.結(jié)合圖例和分子結(jié)構(gòu)示意圖，X為CH4、Y為CO2、M為CH3coOH,即分別為甲烷、二氧化碳和乙酸,

故B正確：

C.反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有C-H鍵生成、①T②過(guò)程中形成C-C鍵、從②到CH3C00H有0-H鍵生成，故C錯(cuò)誤;

D.依據(jù)反應(yīng)歷程可知甲烷與二氧化碳反應(yīng)生成乙酸為化合反應(yīng),所以原子都轉(zhuǎn)移到目標(biāo)產(chǎn)物，原子利用

率為100%,故D正確；

故選C。

11.（2021?陜西西安市?西安中學(xué)高三月考）I,3-丁二烯（/\〃\）與HBr發(fā)生加成反應(yīng)分兩步：第一步

H+進(jìn)攻1,3-丁二烯生成碳正離子中間體QHc/券）；第二步B「進(jìn)攻碳正離子完成1，2-加成或1,

4-加成.反應(yīng)進(jìn)程中的能量變化如下圖所示。已知在較低溫度時(shí)，得到以1,2-加成產(chǎn)物為主；在較高溫度

反應(yīng)進(jìn)程

A.第一個(gè)過(guò)渡態(tài)決定反應(yīng)速率，第二個(gè)過(guò)渡態(tài)決定產(chǎn)物組成

B.在較低溫度下，1,2-加成反應(yīng)速率比1,4-加成更快

C.在較高溫度下，1,4-加成產(chǎn)物比1,2-加成產(chǎn)物更穩(wěn)定

D.對(duì)異構(gòu)化反應(yīng)：C乩CHBrCH二C%、化'CH3cH=CHC4Br,升高溫度，3-澳-1-丁烯的平衡轉(zhuǎn)化率增大

1*2-丁都

【答案】D

【詳解】

A.由圖可知第一個(gè)過(guò)渡態(tài)所需能量高決定反應(yīng)速率，第二個(gè)過(guò)渡態(tài)由于能量不同會(huì)有不同產(chǎn)物，故決定產(chǎn)

物組成，故A正確；

B.在較低溫度下，1,2-加成反應(yīng)速率比1,4-加成更快，因?yàn)?,2-加成反應(yīng)所需能量更低，故B正確；

C.根據(jù)題給反應(yīng)進(jìn)程中的能量關(guān)系知，1,3-丁二烯與HBr的加成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，兩種溫度下，1,4-加

成產(chǎn)物比1,2-加成產(chǎn)物的能量低，所以I,4-加成產(chǎn)物更穩(wěn)定，故C正確：

D.由圖選像可知反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫立衡逆向移動(dòng)，升高溫度，3-溟-1-丁烯的平衡轉(zhuǎn)化率減小，故D錯(cuò)

誤;

故選Do

12.(2021.張家口市宣化第一中學(xué)高二月考)由于化石燃料的長(zhǎng)期大量消耗，傳統(tǒng)能源逐漸枯竭，而人類對(duì)

能源的需求量越來(lái)越高，氫能源和化學(xué)電源的開(kāi)發(fā)與利用成為全球發(fā)展的重要問(wèn)題。以太陽(yáng)能為熱源，熱

化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保獲取氫能源的方法，其反應(yīng)過(guò)程如下：

已知反應(yīng)1：SO2(g)+12(g)+2H2O(1)=2HI(aq)+H2SO4(aq)AH<0

反應(yīng)2：()

H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O1|+1Q2(gAH>0

反應(yīng)3：2HI(aq)=H2(g)+I2(g)AH>0

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.該過(guò)程降低了水分解制氫反應(yīng)的活化能，可加快反應(yīng)速率

C.熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水的總反應(yīng)為2H2。=2H2T+O2T

D.升高熱源溫度可使上述三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)均增大

【答案】D

【詳解】

A.由圖可知，總反應(yīng)為2H20=2凡+。2,該過(guò)程中利用太陽(yáng)能使化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)

能，故A正確；

B.該過(guò)程利用S()2(g)和L(g)作催化劑，改變反應(yīng)進(jìn)行途徑，降低了水分解制氫反應(yīng)的活化能，可加快

反應(yīng)速率，故B正確；

C.反應(yīng)1+反應(yīng)2+反應(yīng)3得H2O(l)=H2(g)+go2(g)，即是2H2(D=2H2T+。2T，故C正確；

D.由于反應(yīng)I是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，而反應(yīng)H、IH是吸熱反應(yīng)，升高溫

度，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，故D錯(cuò)誤；故選D。

13.(2021?廣東高三月考)氯代叔丁烷［(CH3)3C-C1］的水解反應(yīng)進(jìn)程與能量的關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法正

確的是

（CH工C二CI過(guò)渡態(tài)2

水分子以質(zhì)子化的靜之間發(fā)生質(zhì)

\子交換得到HQ，和叔J解用。?和

\去質(zhì)子化產(chǎn)生的H?。溶液中的CI

(CHJJJC—Cl+O^\結(jié)合生成HQ

+CI+0：(CH0.C—O4-H—a

子作為親核

狀劑進(jìn)攻碳止離子

反應(yīng)進(jìn)程

A.氯代叔丁烷水解的正反應(yīng)活化能大于逆反應(yīng)活化能

B.極性共價(jià)鍵發(fā)生異裂時(shí)，可以產(chǎn)生正、負(fù)離子

c.HQ分子親核進(jìn)攻碳正離子時(shí)，能夠放出能量

D.過(guò)渡態(tài)1、中間體、過(guò)渡態(tài)2中，過(guò)渡態(tài)1最穩(wěn)定

【答案】B

【詳解】

A.由圖象可知，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，即正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則正反應(yīng)活化能小于逆反應(yīng)活化

能，故A錯(cuò)誤；

B.由圖象可知，圖中過(guò)渡態(tài)1發(fā)生極性共價(jià)鍵（C—C1鍵）異裂生成了中間體碳正離子和氯離子，即極性

共價(jià)鍵發(fā)生異裂時(shí)，可以產(chǎn)生正、負(fù)離子，故B正確：

C.由圖象可知，圖中H2O分子親核進(jìn)攻碳正離子后生成了能量更高的過(guò)渡態(tài)2,即該過(guò)程需要吸收能量，

故C錯(cuò)誤；

D.由圖象可知，過(guò)渡態(tài)1、中間體、過(guò)渡態(tài)2中，過(guò)渡態(tài)1能量最高，最不穩(wěn)定，中間體能量最低，最穩(wěn)

定，故D錯(cuò)誤；

故答案選B。

14.（2021?福建福州市?高三二模）三甲胺N（CHj是重要的化工原料。我國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了使用銅催化劑將

N,N-二甲基甲酰胺［（CHshNCHO,簡(jiǎn)稱DMF］轉(zhuǎn)化為三甲胺的合成菖線。結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬

結(jié)果，研究單個(gè)DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示（*裝示物質(zhì)吸附在銅催化劑上）。下列說(shuō)法

苗毛的是

(CH)NCHO(g)+2H(g)

0.0322

N(CH3)3(g)+H2O(g)

(CH3)2NCHOH*+3H*-102

-1.23(CH3)2NCH2+OH*+2H*

-1.55

-1.77

「2.16

(CH3)2NCH2OH*+2H*

(CH)NCHO*+2H*

32N(CH3)3+OH*+H*

A.該歷程中發(fā)生極性鍵和非極性鍵的斷裂

B.該歷程中的最大能壘(活化能)為1.19eV

C.銅催化劑的作用之一是吸附反應(yīng)物形成更穩(wěn)定的反應(yīng)中間體

D.若ImolDMF完全轉(zhuǎn)化為三甲胺，則會(huì)釋放出1.02eV的能量

【答案】D

【詳解】

A.(CH3)2NCHO(g)與H2(g)反應(yīng)最終生成N(CH3)3(g)過(guò)程中N-C與H-H鍵一定會(huì)斷裂，故有極性鍵和非極

性鍵斷裂，A項(xiàng)正確；

B.看歷程最后一步中出現(xiàn)了最大能量-1.02-(-2.21)eV=1.19eV,B項(xiàng)正確；

C.銅催化劑的作用之一是吸附反應(yīng)物形成更穩(wěn)定的反應(yīng)中間體，圖中可見(jiàn)反應(yīng)中間體能量低，穩(wěn)定，C項(xiàng)

正確；

D.該反應(yīng)的總反應(yīng)由(CH3)2NCHO(g)轉(zhuǎn)化為N(CH3)3(g),但L02eV為單個(gè)(CH3)2NCHO(g)反應(yīng)時(shí)放出的熱

量，故A"=-1.026V?NA，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選D。

15.(2021?遼寧錦州市?高三一模)1,3.丁二烯在某條件下與濱發(fā)生加成反應(yīng)時(shí)，會(huì)生成M和N兩種產(chǎn)物,

其反應(yīng)機(jī)理如圖1所示：室溫下，M可以緩慢轉(zhuǎn)化為N,能量變化如圖2所示。下列敘述錯(cuò)誤的是

A.M發(fā)生加聚反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

BrBr

B.N存在順?lè)串悩?gòu)

C.室溫下，N的穩(wěn)定性強(qiáng)于M

D.M—N反應(yīng)的熱效應(yīng)△H=-(E2?E1)kJmol

【答案】A

【詳解】

A.M發(fā)生加聚反應(yīng)，產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為千以一？1+，

BiCHCH^r

二丁-戶+

"M-MKF4Hze,u

BiCHCH^r?BiCHCH^Br人日沃

LNViwUri^jr

B.有機(jī)物N的雙鍵碳原子都連接了-H和-CHzBr,當(dāng)相同的原子或原子團(tuán)位于雙鍵的同側(cè)，即順式結(jié)構(gòu)，

當(dāng)相同的原子或原子團(tuán)位于雙鍵的異側(cè)，即反式結(jié)構(gòu)，故N存在順?lè)串悩?gòu)，B項(xiàng)正確；

C.由題干信息“室溫下，M可緩慢轉(zhuǎn)化為N”，化學(xué)反應(yīng)趨向于生成更穩(wěn)定的物質(zhì)，因此N的穩(wěn)定性強(qiáng)于

M,C項(xiàng)正確；

D.由圖2可知MfN反應(yīng)放熱，AH<0,故AH=-（E2-EJkJ-moL,D項(xiàng)正確：

答案送A。

16.（2021?遼寧高三模擬）甲酸脫氫可以生成二氧化碳，我國(guó)科學(xué)家利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，研究在催化劑表面脫

氫的反應(yīng)歷程與能量的關(guān)系如圖所示。

O,一

E

W

*

幽

翌

表

要

下列說(shuō)法正確的是

A.甲酸脫氫生成二氧化碳為吸熱反應(yīng)

B.歷程中最大能壘（反應(yīng)活化能）為44.7kcal-mo『

C.反應(yīng)CO2（g）+2H*=CC）2（g）+H2（g）AH=+3.3kcalmor,

D.使用催化劑能夠加快反應(yīng)速率，降低熔變，提高平衡產(chǎn)率

【答案】C

【詳解】

A.由圖可知，HCOOH脫氫反應(yīng)為放熱反應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，最大能壘（反應(yīng)活化能）為80.3kcal-mo「，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.由圖可知，反應(yīng)CO2+2H*==COz+H2,能量由-17.4變?yōu)橐?4.1,故△〃=+3.3kcal-moL，選

項(xiàng)C正確：

D.催化劑能夠加快反應(yīng)速率，但不改變?nèi)圩兒推胶猱a(chǎn)率，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選C。

17.（2021?湖南常德市?高三一模）消除天然氣中H2s是能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)，利用CuFezCh表面吸附H2s時(shí)，

華中科技大學(xué)李鉉等研究表明有兩種機(jī)理途徑，如圖所示。

,途徑1

-——途徑2

o—

E

m

s

3

H

女

望

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.該吸附過(guò)程釋放能量

B.途徑1歷程中最大活化能為204.5kJ-mol"

C.HiS』HS*+H字的速率：途徑1＞途徑2

D.CuFezCh在吸附過(guò)程中提供了O原子

【答案】C

【詳解】

A.該吸附過(guò)程相對(duì)能量下降，所以為釋放能量，A項(xiàng)正確；

B.途徑1最大活化能為?362.6-（?567.1）=204.5kJmolLB項(xiàng)正確；

C.HS*=HS*+H*中，活化能途徑1＞途徑2,活化能越大，反應(yīng)速率越慢，則反應(yīng)速率途徑1〈途徑2,C

項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.在吸附過(guò)程中CuFezCh提供了O原子.D項(xiàng)正確：答案選C。

18.（2021?遼寧丹東市?高三一模）1,3-丁二烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)分兩步：第一步H+進(jìn)攻1,3-

丁二烯生成碳正離了（CH《瑞）；第二步Br一進(jìn)攻碳正離了完成1,2-加成或1,4-加成。反應(yīng)

進(jìn)程中的能量變化如下圖所示。已知在O'C和40℃時(shí)，1,2-加成產(chǎn)物與1,4-加成產(chǎn)物的比例分

別為70:30和15:85。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.兩步反應(yīng)都為放熱反應(yīng)

B.在一定條件下，可以選擇合適的催化劑提升1,4-加成產(chǎn)物的產(chǎn)率

C.相同條件下，第二步反應(yīng)1,2-加成的反應(yīng)速率比1,4-加成的反應(yīng)速率快

D.可以通過(guò)控制溫度提升1,4-加成產(chǎn)物的產(chǎn)率

【答案】A

【詳解】

A.根據(jù)圖中信息得到反應(yīng)第一步是反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，因此第一步反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故A錯(cuò)

誤；

B.在一定條件下，可以選擇合適的催化劑提高1,4-加成，而降低I,2-加成，從而提升1,4-加成產(chǎn)物

的產(chǎn)率，故B正確；

C.相同條件下，根據(jù)圖中信息第二步反應(yīng)1,2-加成的反應(yīng)的活化能比1,4一加成的反應(yīng)的活化能低，因

此第二步反應(yīng)1,2-加成的反應(yīng)速率比1,4-加成的反應(yīng)速率快，故C正確；

D.根據(jù)已知在0℃和40℃時(shí)，1,2-加成產(chǎn)物與1,4-加成產(chǎn)物的比例分別為70:30和15:85,因此可以

通過(guò)控制溫度提升1,4-加成產(chǎn)物的產(chǎn)率，故D正確。

綜上所述，答案為A。

19.（2021?山西晉中市?高三二模）“氯化反應(yīng)”通常指將氯元素引入化合物中的反應(yīng)。計(jì)算機(jī)模擬單個(gè)乙塊分

子和氯化氫分子在催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

2.5

2.0-崎？

+/

HC=CH(g)+HCl(g)HgCl2(s)!\

L"http://2.12\

0.5//.'

0K……二9竺-.型紡...1

-0.5Ml+HCl(g)M2-q

-1.00-0。？

-1.5

\M3

-2.0o心。/

-2.5-一240i

?H2C=CHCl(g)+HgCl2(s)

1

A.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為HC=CH(g)+HCl(g)=H2C=CHCl(g)AH=-2.24x1O^eV-mor

B.反應(yīng)物或產(chǎn)物在催化劑表面進(jìn)行物理吸附和解吸附

C.該歷程中活化能為1.68x1024eV

D.碳碳三鍵鍵能：CH三CH>M1

【答案】D

【詳解】

A.題干中“計(jì)算機(jī)模擬單個(gè)乙煥分子和氯化氫分子”，即圖像中表示的單個(gè)分子的能量的變化，故熱化學(xué)方

程式中A”=-2.24xl(T24xNAeV-moir,故A錯(cuò)誤；

B.在催化劑表面吸附和解吸附的過(guò)程都是催化劑參與化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，不是物理過(guò)程，故B錯(cuò)誤；

C.由M2TM3的變化過(guò)程可計(jì)算出該歷程的活化能為2.12'10-24乂防6丫皿0口，故C錯(cuò)誤；

D.Ml為C2H2與HgCb形成的中間體，加入催化劑，降低反應(yīng)所需活化能，形成的中間體更易發(fā)生加成反

應(yīng)，化學(xué)鍵更易斷裂，故Ml中碳碳三鍵筵能比C2H2中小，故D正確；

綜上所述答案為D。

20.(2021?江西高三模擬)反應(yīng)CH“g)+C02(g尸CH3C00H(g)在一定條件下可發(fā)生，該反應(yīng)歷程示意圖如圖

所示。有人提出利用電化學(xué)處理，可提高能量的利用率，下列說(shuō)法不正確的是

c

O

H

A.若設(shè)計(jì)為原電池，則通入甲烷的電極為負(fù)極

B.使用催化劑，可降低活化能和婚變，加快反應(yīng)速率

C.由圖象可知①一②放出能量并形成了碳碳單鍵

D.若設(shè)計(jì)為原電池，用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，正極反應(yīng)為：2co2+8e-+8H+=CH3COOH+2H2。

【答案】B

【詳解】

A.CH4中碳原子化合價(jià)?4,CO2中碳原子化合價(jià)+4,CH3co0H中碳原子平均化合價(jià)為。價(jià)，所以對(duì)于CK

來(lái)說(shuō)，有反應(yīng)物到生成物化合價(jià)升高，做還原劑，那么在原電池中還原劑進(jìn)負(fù)極失電子被氧化，描述正確，

不符題意；

B.催化劑只能降低活化能，不可能改變?nèi)圩?，描述錯(cuò)誤，符合題意：

C.由題圖可知，反應(yīng)物能量高，生成物能量低，且催化過(guò)程中，CH4碳?xì)滏I斷裂，碳原子與C02碳原子形

成單鍵，描述正確，不符題意；

D.C02進(jìn)正極，在酸性條件下被還原，生成CH3co0H,電極反應(yīng)式正確，不符題意；

綜上，本題選B。

21.（2021?山東高三模擬）據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道：使用新型催化劑實(shí)現(xiàn)芳香化合物選擇性C?H鍵活化機(jī)理如圖所示。

下列敘述正確的是

A.總反應(yīng)方程式為4

B.該催化劑可降低反應(yīng)的活化能，有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率

C.反應(yīng)過(guò)程中Pd的成鍵數(shù)目保持不變

HO

X、H

D.是該反應(yīng)的催化劑

/\/\/\

【答案】A

【詳解】

A.圖示中反應(yīng)物為［了和O2,產(chǎn)物是:和H2O(step4),所以該反應(yīng)的總反應(yīng)催化劑為

催化劑\=(.

+0------2)^+2見(jiàn)0，A項(xiàng)正確;

a2

B.催化劑可降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，但不影響平衡轉(zhuǎn)化率，B項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.圖示中Pd的成鍵數(shù)目有3,4兩種情況，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.根據(jù)圖示可知，為該反應(yīng)的中間產(chǎn)物，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選A,

22.(2021?安徽高三三模)鋰元素用途廣泛，如圖是一種帆的化合物催化某反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理。下列敘述錯(cuò)誤

的是

H

N(HiS496)

H2O

a；H+

A.H?0參與了該催化反應(yīng)

B.過(guò)程①中反應(yīng)的原子利用率為100%

C.該催化循環(huán)過(guò)程中有氫氧鍵的斷裂和形成

D.每次循環(huán)的凈反應(yīng)為H2O2+2Cr=2H0Cl+2e-

【答案】D

【詳解】

A.過(guò)程④說(shuō)明HzO參與了該催化反應(yīng)，故A正確；

B.根據(jù)過(guò)程①的反應(yīng)，反應(yīng)物全部變?yōu)樯晌?，說(shuō)明反應(yīng)的原子利用率為KX）%,故B正確；

C.過(guò)程①中有氫氧鍵的形成，過(guò)程②中有氫氧鍵的斷裂，說(shuō)明該催化循環(huán)過(guò)程中有氫氧鍵的斷裂和形成,

故C正確；

D.根據(jù)整個(gè)反應(yīng)體系得到每次循環(huán)的凈反應(yīng)為H++H2O2+CINHOCI+H2O,故D錯(cuò)誤。

綜上所述，答案為D。

23.（2021?湖北高三模擬）在紫外線的作用下，CECI2可解離出氯原子，氯原子破壞臭氧層的原理如圖所

示。下列說(shuō)法正確的是

A.一氧化氯自由基是臭氧分解過(guò)程的催化劑

B.反應(yīng)a的活化能低于反應(yīng)b的活化能

氯原子

C.臭氧分解的化學(xué)方程式可表示為：203^=30,

hv

D.CF2c%分子的空間構(gòu)型是正四面體形

【答案】C

【詳解】

A.根據(jù)示意圖可判斷一氧化氯自由基是臭氧分解過(guò)程的中間產(chǎn)物，A錯(cuò)誤；

B.反應(yīng)a是慢反應(yīng)，反應(yīng)b是快反應(yīng)，其活化能高于反應(yīng)b的活化能，B錯(cuò)誤;

氯原子

C.在催化劑的作用下臭氧分解轉(zhuǎn)化為氧氣，則臭氧分解的化學(xué)方程式可表示為：2O3^=3O.,C正

hv

確；

D.由于C-F和C—C1的鍵長(zhǎng)不同，因此CF2cI2分子的空間構(gòu)型是四面體形，不是正四面體，D錯(cuò)誤；

答案選Co

24.(2021?廣東佛山市?高三二模)中國(guó)科學(xué)院發(fā)現(xiàn)CO2在核(Fe-Zn?Zr).殼(Zeolite)催化劑內(nèi)能高效氫化成異

構(gòu)化烷燒，反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.該過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移

B.該催化劑降低了反應(yīng)的活化能

C.該過(guò)程中還有HzO生成

D.H?和CO2在核殼內(nèi)部進(jìn)行了原子的重組

【答案】A

【詳解】

A.根據(jù)圖示，氫氣和二氧化硫在核(Fe?ZmZr).殼(Zeolite)催化劑作用下轉(zhuǎn)化為CO和烷夕至，存在電子的轉(zhuǎn)移,

故A錯(cuò)誤；

B.催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，故B正確；

C.根據(jù)圖示，氫氣和二氧化硫在核(Fe-Zn-Zr)-殼(Zeolite)催化劑作用下轉(zhuǎn)化為CO和烷燒，根據(jù)原子守恒，

CO2中的O原子不可能都轉(zhuǎn)化為CO中的O,因此該過(guò)程中一定有H2O生成，故C正確；

D.比和CO2在核殼內(nèi)部轉(zhuǎn)化為CO和烷燒，發(fā)生了化學(xué)變化，化學(xué)變化的本質(zhì)就是原子的重新組合，故D

正確；

故選A。

25.(2021?湖南永州市?高三三模)工業(yè)生產(chǎn)排放的煙氣中同時(shí)存在SO2、NO,.和CO,利用它們的相互作用

可將SO2、NOx還原成無(wú)害物質(zhì)，一定條件下得到以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖1為298K各氣體分壓與CO物質(zhì)的量

分?jǐn)?shù)的關(guān)系,圖2為CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為2.0%時(shí).各氣體分樂(lè)與溫度的關(guān)系c

p/KPa必KPa

10000100002J?—■1

1000CO?1000

co

750cos750cos

250250

00

1.01.21.41.61.82.0

9（CO）/%

77K

圖1圖2

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.不同溫度下脫硝的產(chǎn)物為N2,脫硫的產(chǎn)物可能有多種

B.溫度越高脫硫脫硝的效果越好

C.NOx比SO2更易被CO還原

D.體系中可能發(fā)生反應(yīng)：2cosUS2+2CO、4cO2+S2=4CO+2sO2

【答案】B

【詳解】

A.根據(jù)圖2可知，不同溫度下脫硝的產(chǎn)物為N2,脫硫的產(chǎn)物可能有S2、COS等多種物質(zhì)，故A正確;

B.根據(jù)圖2可知，1200K~1400K,隨溫度升高，SCh含量升高，故B錯(cuò)誤；

C.由圖示可知，NOx比SO2更易被CO還原，故C正確；

D.由圖示可知，溫度低于1000K時(shí)COS含量降低，S2、CO含量升高，體系中可能發(fā)生反應(yīng)：2cosWS2+2CO；

溫度人于1000K時(shí)CO2、S2含量降低，CO、SO2含量升高，體系中可能發(fā)生反應(yīng)：4CO2+S2-4CO+2SO2,

故D正確：

選B。

26.（2021?湖南永州市?高三三模）工業(yè)上用CO2合成乙酸的反應(yīng)路徑如圖所示：

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.反應(yīng)過(guò)程中碳元素的化合價(jià)始終不變

B.第4步反應(yīng)的氧化劑是CH3coORh*I

C.HI、LiOH、CH3RCHaRh*I、CH3coORh*I為反應(yīng)的中間產(chǎn)物

TjTRh*

D.催化循環(huán)的總反應(yīng)為CH3OH+CO2+H2CH3COOH+H2O

【答案】A

【詳解】

A.碳元素在CH30H中顯-2價(jià)，在CH380H中顯。價(jià)，碳元素的化合價(jià)跟成鍵原子的非金屬性有關(guān)，故

A錯(cuò)誤；

B.第4步反應(yīng)為CH3co0Rh*I+H2=CH3COOH+Rh*+HL氧化劑是CH3coORh*L故B正確；

C.根據(jù)每一步的反應(yīng)可知，中間產(chǎn)物有HI、LiOH、CH3I、CH3Rh*kCH3coORh*L都是先生成后反應(yīng)的

物質(zhì)，故C正確；

D.根據(jù)圖示，CHsOH>CO2和H2在Lil、Rh*催化作用下生產(chǎn)CH3coOH和H2O,所以循環(huán)的總反應(yīng)為

T；TRh*

CH3OH+CO2+H2ACH3COOH+H2O,故D正確；

答案選A。

27.（2021?浙江高三模擬）如圖表示某溫度下氣體分子的能量分布圖，縱坐標(biāo)為，竺，其中N為分子總

NAE

數(shù)，表示單位能量間隔內(nèi)的分子數(shù)目，工、T2表示溫度，［空表示單位能量間隔內(nèi)的分子數(shù)占分子

AENAE

總數(shù)的分?jǐn)?shù)。下列說(shuō)法不正確的是

A.曲線的變化趨勢(shì)表明活化分子所占分?jǐn)?shù)少，能量小的分子所占分?jǐn)?shù)也少

B.曲線下之間的陰影部分的面積表示能量處于E1~E?之間的氣體分子所占分?jǐn)?shù)

c.T,>T2,且此時(shí)速率關(guān)系為V(TJ<V(T2)

D.只要溫度相同，無(wú)論氣體分子總數(shù)怎樣變化，曲線形狀保持一致

【答案】C

【詳解】

A.由于工空表示單位能量間隔內(nèi)的分子數(shù)占分子總數(shù)的分?jǐn)?shù)，因此曲線的變化趨勢(shì)表明活化分子所占

NAE

分?jǐn)?shù)少，能量小的分子所占分?jǐn)?shù)也少，A正確；

B.由于,空表示單位能量間隔內(nèi)的分子數(shù)占分子總數(shù)的分?jǐn)?shù)，因此曲線下之間的陰影部分的面

NAE

積表示能量處于E「E2之間的氣體分子所占分?jǐn)?shù)，B正確；

C.升高溫度加快反應(yīng)速率，若工>12,則此時(shí)速率關(guān)系為V(TJ>V(T2),C錯(cuò)誤；

D.由于橫坐標(biāo)表示氣體分子的能量，縱坐標(biāo)表示單位能量間隔內(nèi)的分子數(shù)占分子總數(shù)的分?jǐn)?shù)，因此只要溫

度相同，無(wú)論氣體分子總數(shù)怎樣變化，曲線形狀保持一致，D正確；

答案選C。

28.(2021?北京門頭溝區(qū)?高三一模)乙醇水蒸氣催化重整是一種清潔且可持續(xù)的制氫方法，Ni-CoCu水滑

(乙醇可用鍵線式表示為/\6口)

石復(fù)合催化劑具有較好的催化活性，反應(yīng)過(guò)程如圖所示。

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