专项12 化学能与热能 能量转化历程图-2023届高考化学二轮复习知识清单与专项练习（新高考专用）（解析版）

专项12化学能与热能能量转化历程图

该专题分为三个板块

[1]知识点梳理

[2]真题模拟演练

[3]专项练习

[11知识点梳理.

一、AH的求解方式

1、AH=H（生成物）一H（反应物）

2、AH=gE（反应物键能）一ZE（生成物键能）

3、盖斯定律

二、热化学方程式中的注意事项

（1）未标明反应物或生成物的状态而造成错误。

（2）反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出“+”号，放热反应未标出“一”号，从而导致错误。

（3）漏写AH的单位，或者将AH的单位写为kJ,从而造成错误。

（4）反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。

（5）对燃烧热、中和热的概念理解不到位，忽略其标准是1mol可燃物或生成1molH2O⑴而造成错误。

三、键长、能量、稳定性的关系

键长越长，键能越小，物质能量越大，越不稳定

键长越短，键能越大，物质能量越小，越稳定

[2]真题模拟演练

例1.（2021•东城区模拟）如图所示为某基元反应过程的能量变化（El、E2、E3均大于0）。下列说法正确的是

A.该反应的正反应为吸热反应

B.E1+E3为该反应的活化能

C.图中对应的该反应的熔变AH=-E2

D.NCh和CO分子发生有效碰撞才能形成过渡状态分子

答案D

解析A.由图可知，该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应为放热反应，故A错误；B.图

中E2=EI+E3，正反应的活化能为EI，逆反应的活化能为E2或E1+E3,故B错误；C,图中E2=EI+E3,

正反应的活化能为E,,逆反应的活化能为E2,焰变AH=正反应的活化能一逆反应的活化能=E|-E2=一

E3,故C错误：D.能引发化学反应的碰撞为有效碰撞，图中NO?和CO分子发生有效碰撞得到能量较高的

过渡状态分子，过渡状态分子生成新物质，故D正确。

+

例2.(2021•厦门模拟)CH2===CH2与HC1的加成反应由第一步HC1+CH2===CH2^H3C===CH2+C1

步H3+C===CH2+C「TCH3—CH2cl组成，能量与反应历程如图所示。下列说法正确的是()

反应历程

A.两步反应均释放能量

B.第一步的反应速率比第二步的慢

C.第二步H3+C===CH2与CI的碰撞100%有效

1

D.总反应HCl(g)+CH2===CH2(g)-CH3cH2Cl(g)的AH=(Ea|-Ea2)kJ-moP

答案B

解析A.由图可知，第一步反应的反应物的总能量小于生成物的总能量，则第一步反应为吸热反应，故A

错误；B.由图可知，第一步反应的活化能大、第二步反应的活化能小，则第一步的反应速率比第二步的慢,

故B正确；C.虽然第二步反应速率较快，但H3+C===CH2与C「的碰撞中只有少数碰撞能发生化学反应，所

以第二步H3*C===CH2与C「的碰撞不是100%有效，故C错误；D.Eai、Ea?分别是第一、二步反应的活化

能，没有已知两步反应的逆反应活化能，所以不能计算总反应HCl(g)+CH2===CH2(g)—->CH3CH20(g)的

AH,故D错误。

练习1.(2021・大连模拟)甲酸脱氢可以生成二氧化碳，我国科学家利用计算机技术，研究在催化剂表面脱氢

的反应历程与能量的关系如图所示。下列说法正确的是()

c

L

U

・

«

2

、a

曜

玄

HCOOH*COCO蓝)+H式g)

SH6*+H*CO2(^)+2H*

反应历程

A.甲酸脱氢生成二氧化碳为吸热反应

B.历程中最大能垒(反应活化能)为44.7kJ-mol1

1

C.反应CO2(g)+2H*===CO2(g)+H2(g)AH=+3.3kJmol

D.使用催化剂能够加快反应速率，降低焰变，提高平衡产率

答案C

解析A.由图可知，反应的起始状态的总能量大于反应的最终状态的总能量，说明甲酸脱氢生成二氧化碳

为放热反应，故A错误;B.历程中最大能垒(反应活化能)是HI,则反应活化能为62.9kJ-mof'-(-17.4)kJ-mol

・80.3kJ・moL,故B错误；C.反应CO2(g)+2H*===CCh(g)+H2(g)^=生成物的总能量一反应物总能

量=-14.1一(一［7.4)kJ-mo「i=+3.3kJ-mol、，故C正确；D.催化剂通过降低反应的活化能，所

以能加快反应速率，但不能改变反应的焰变和平衡产率，故D错误。

练习2.理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN===HNC异构化反应过程的能量变化如图所示。下列

A.HCN比HNC稳定

B.该异构化反应的AH=-59.3kJmol'

C.使用催化剂，不能改变反应的反应热

D.升高温度，该反应正反应速率增大的程度大于逆反应速率增大的程度

答案B

解析A.由图可知，能量：HNOHCN,所以稳定性：HCN>HNC,故A正确；B.由图可知，该异构化反

应为吸热反应，AH=+59.3kJ/moL故B错误；C.催化剂能改变反应历程，但不能改变反应物和生成物的

总能量，所以催化剂不能改变反应热，故C正确；D.升高温度，正逆反应速率均增大，但异构化反应

HCN===HNC是吸热反应，达到平衡时，升高温度会使平衡正向移动，所以正反应速率增大的程度大于逆

反应速率增大的程度，故D正确。

【3】专项练习

1.(2022.浙江.高三阶段练习)甲烷与氯气发生取代反应分别生成Imol相关有机物的能量变化如图所示:

俅吊

4IMIURK

已知Cl—Cl、C—Cl键能分别为243kJ.moL、327kJmoL,下列说法不正碰的是

A.ImolCH/g)的能量比ImolCH2cU(g)的能量多197kJ

B.CH4与Cl2的取代反应是放热反应

C.AH3«1AH,«AH,,说明CH4与CL的四步取代反应，难易程度相当

1

D.CH4(g)+Cl(g)——>CH,•(g)+HC1(g)AH=-15kJ-mol

【答案】A

【详解】A.由图可知，甲烷和氯气反应生成CH2cU(g)的同时还会生成氯化氢，故不能说明ImolCH/g)

的能量比ImolCH2c1(g)的能量多197kJ,A错误;

B.由图可知，焙变均为负值，则为放热反应，B正确；

C.说明CH’与C1?的四步取代反应每多取代1个氢原子的难易程度相当，

C正确；

D.CH4(g)+Cl(g)——>CH/(g)+HCl(g)反应中，断裂了1molC-H键,形成了ImolH-Cl键,已知Q—C1、

C-C1键能分别为243kJ-moL、327kJ-moL,则C&(g)^^(g)—的焰变为

AH=4xE(C-H)+E(Ci-a)-3xE(C-H)-E(C-Cl)-E(H-Cl)=-99kJ/mol,即

E(C-H)+243kJ-mol-1-327kJ-mof'-E(H-C1)=-99kJ-moP1,E(C-H)-E(H-Cl)=Z\H=-15kJmoP1,D正

确；

故选Ao

2.(2022•山西・榆次一中高三阶段练习)合成氨反应在催化剂作用下的反应历程如图所示(下列微粒均为气

1

A.合成氨反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g).2NH3(g)AH=-92kJ-mol-

B.合成氨反应过程中，决定化学反应快慢的基元反应的热化学方程式为：Nad(g)+3Had(g)=NHad(g)+2Had(g)

△H=+106kJmol1

C.断裂lmolN2(g)中共价键需吸热34kJ

D.过程NH2ad—NH3ad比过程NHad-^NH2ad吸收热量更大的原因是NH2ad—NH3ad克服的N-H对H原子的排

斥力比NHw—NH2ad克服的N-H对H原子的排斥力要大

【答案】C

【详解】A.反应热只与反应的始态和终态有关，图象显示0.5molN2参与合成氨释放46kJ的能量，则合成

氨反应的热化学方程式为：N2(g)+3H?(g)===2NH3(g)AH--92kJ-mol1,A正确；

B.决定化学反应快慢的基元反应是活化能最大的一步反应，由图示可知为Nad(g)+3Had(g)=NHad(g)+

2Had(g)△H=+106kJmoll,B正确；

C.反应历程图示不能判断断裂lmolN2(g)中共价键所需吸收热量的具体数据，C错误；

D.过程NH2ad—NH3ad比过程NHad—NH2ad吸收热量更大的原因是Nlhad—NH3ad克服的N-H对H原子的排

斥力比NHad一NH2ad克服的N-H对H原子的排斥力要大，D正确。

故选C。

3.(2022•江苏省中学高三开学考试)丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法，下图是某催化剂催化

该过程的能量变化，*表示吸附在催化剂表面的物种。下列有关说法正确的是

O254

U236

I

・196

3*CH,CH=CH+*H+H2

/141

W

104*CH,CH=CH,+H

猊2

97

女

鞋*CH3CH2CH2+*H

*CH,CH,CH,

反应历程

A.Imol丙烷中的总键能大于Imol丙烯及Imol氢气的总键能之和

B.在该条件下，所得丙烯中不含其它有机物

C.该过程中发生了碳碳键的断裂与形成

D.相同条件下在该催化剂表面，*CH3cH2cH,比*CH3cH=CH?脱氢更困难

【答案】A

【详解】A.由图可知，CH3cH2cH3(g)能量小于•CH3cH=CH?(g)和H2(g)总能量，则该反应为吸

热反应，则Imol丙烷中的总键能大于Imol丙烯及Imol氢气的总键能之和，故A正确；

B.由图可知，生成丙烯后，丙烯还在继续脱氢，所以所得丙烯中还含有其他有机物，故B错误；

C.该反应过程中，碳骨架由C-C-C变为C-C=C,该反应过程中未发生碳碳键的断裂，故C错误；

D.由图可知，在该催化剂表面*CH3cH2cH3脱氧的活化能小于*CH3cH=<2比脱氢，说明在该催化剂表面

*CH.3CH2cH3脱氢比*CH3cH=CH2脱氢容易，故D错误；

故选：Ao

4.(2022•全国•高三专题练习)已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOCT,其反应

历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是

T卜TS2(16.87)

Oi\

i\

弓l\④TS3(II.53)

m

®/\

迪

餐好&.34)/12(5.31)”

三」'9：\

A+H,0(0.00)x_I\_

11(-1.99)B+HCOO~(-2.38),

反应历程

A.中间体12比中间体II更稳定

B.该历程中的反应③为该反应的决速步

C.平衡状态时，升温使反应正向移动

D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热

【答案】B

【详解】A.从图中可知，II的相对能量低于12,能量较低则较稳定，故中间体II比中间体12更稳定，故

A错误；

B.多步反应历程的决速步是反应最慢的一步，即活化能最大的一步，从图中可知，反应③的活化能最大，

则其是该历程中的决速步，故B正确；

C.该反应的起始相对能量高于最终产物的相对能量，说明该反应是放热反应，则平衡状态时，升温使反应

逆向移动，故C错误；

D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能，但不能降低反应热，反应热只与反应物总能量和生成物

总能量差值相关，与反应过程无关，故D错误；

答案Bo

5.（2022・重庆巴蜀中学高三阶段练习）卤代嫌在有机合成中发挥着重要桥梁作用，研究卤代煌的反应历程

十分有意义。（CH）CBr发生水解反应的历程如图所示：

说明：①E表示方框中物质的总能量（单位：kJ/mol）,TS表示过渡态。

②相关化学键键能：C-O为351kJ/mol。

下列说法错误的是

A.水解反应过程中中心碳原子的杂化轨道类型发生变化

B.（CH3）,CBr水解总反应的AH可表示为但-耳）kJ/mol

C.若E'+E-E/Ei,则决定速率步骤的化学方程式为（CH^CBr⑴T（CH3）3C+⑴+Br（aq）

D.若411=-75日/11101,C—Br键能为426kJ/mol

【答案】D

【详解】A.（CH/CBr到（CHJC+碳原子由sp3杂化变为sp2杂化，（CHshC*到（CH3JCOH碳原子由sp?

杂化变为sp3杂化，故A正确；

B.根据反应热等于生成物能量减去反应物能量，AH=（Es-E,）kJ/mol,故B正确；

C.EJ+EZAE4+EI移项得E2-E/E4-E3,第一步反应的活化能大于第二步，第一步速率慢，是决速步，故C

正确；

D.般反应物键能总和-生成物键能总和，-75=E（C-Br）-351,E（C-Br）=276kJ/mol,故D错误；

故选D。

6.（2022.河南.高三阶段练习）水煤气变换反应CO（g）+Hq（g）=CC）2（g）+H2（g）在金催化剂表面上的历程

如下图所示（吸附在金催化剂表面上的物种用*标注）。

下2

・-

篡

嚣0

£

A.水煤气变换反应的△H〉。

B.CO（g）和H,O（g）被吸附在催化剂表面时吸收能量

C.决速步骤的化学方程式为COOH”+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*

D.放热最多的步骤只有非极性键形成

【答案】C

【详解】A.由图可知，CO（g）+2HQ（g）的相对能量为（），CC>2（g）+H2（g）+H2O（g）的相对能量为-0.72eV,

产物能量低于反应物能量，为放热反应，反应的AH<0,A错误：

B.CO（g）和HQ（g）被吸附在催化剂表面时，能量降低，即放出能量，B错误：

C.反应历程中正反应活化能最大的步骤，其反应速率最慢，水煤气变换总反应的快，慢取决于该步骤的反

应快慢，反应历程中，最大的正反应活化能为L86eV-（-0.16eV）=2.02eV,故决速步骤的化学方程式为

COOH*+H*+H。=COOH*+2H*+0H\C正确：

D.放热最多的步骤中，放出能量为L41eV-（-0.83eV）=2.24eV,该步骤中除有非极性键（H-H键）形成外,

还有极性键（碳氧键、氢氧键）形成，D错误。

故选C。

7.（2022・全国・高三专题练习）物质的能量存在如图所示的相互关系。已知：人

为规定H2(g)的能量为OkJ/moL下列有关说法错误的是

旄Mo

101Umoi

OU211Umol,

HOUmot1o

A.物质是图示三种物质中最稳定的

B.过程①属于吸热反应

C.由图可推知，发生消去反应①或②时，环戊烷断键吸收的能量高于环戊烯断键吸收的能量

D.物质变化过程中所放出或吸收的热量的多少与路径无关

【答案】C

【详解】A.物质的能量越低越稳定，由图可知,能量最低，所以最稳定，A项正确;

B.过程①，生成物能量高于反应物，所以属于吸热反应，B项正确;

C.过程①对应环戊烯消去反应，生成一个碳碳双键和氢气，吸收的能量为l()1kJ/mol,过程②对应环戊烷

消去反应生成一个碳碳双键和氢气，吸收的能量为11OkJ/moL当物质的量相同时，环戊烷吸收的能量高,

但题干并没有明确环戊烷和环戊烯的物质的量，所以C项错误:

D.物质变化过程中所放出或吸收的热量的多少与路径无关，只与反应物的状态和反应时的温度压强有关,

所以D项正确;

答案选C。

8.(2023・山西•祁县中学高三阶段练习)光催化剂的催化原理为：催化剂在光照下产生电子(e)和空穴(h+),

催化剂表面的物种分别与电子和空穴发生还原反应和氧化反应。CdS光催化甲醇(CHQH)分别转化为乙二

醇(CH2OHCH2OH)和甲醛(HCHO)的原理如图所示，两种途径均有H?产生.下列说法不正确的是

k示吸附在俄化制我血的物种二

一

TS我示过液态S

曜

H

宰

CHiOH

HCIIO^，"OCH；

HCHO^+HCH,OH-h•CH4JH'

町见光_

CH,OH

CH?OHCHyOH

途他

A.CHqH*和QCH；均为反应的中间体

B.HCHO从催化剂表面脱附需吸收能量

C.途径1中产生H2的原理为2HJ2e=H2T

D.途径1和途径2中CHQH断裂的化学键相同

【答案】D

【分析】根据图象信息进行判断，物质的能量变化根据能量纵坐标进行判断，物质的断键也可通过图象进

行判断，根据图象中的转化过程判断，中间产物首先是生成后又转化，而催化剂是在第一步就参于反应。

【详解】A.根据图象中反应过程中第1步反应是生成物，第二步反应是反应物，判断是中间产物，故A

说法正确：

B.根据图象判断甲醛在从催化剂表面脱附时能量由低到高，故需吸收能量；故B说法正确；

+

C.根据图象：途径1中甲醇分离出氢离子，故氢离子转化为氢气的电极的反应为：2H+2e=H2T；故C

说法正确：

D.途径1中甲醇断裂的键是碳氢键，而途径2根据图象判断断裂的键是氧氢键，故D不正确；

故选答案D。

【点睛】此题考查图象中物质的变化及能量的大小，利用图象中物质的变化可以判断化学键的变化，根据

能量大小可以判断在转化过程中是吸热还是放热。

9.(2022•全国•高三专题练习)丙烷卤代反应的部分反应机理(以CL为例)如下：

I.C12(g)^2Cb(g)

II.CH3cH2cH3(g)+Cl(g)-CH3CHCH3(g)+HCl(g)

HI.CH3cHCH3(g)+CL(g)-CH3cHelCH3(g)+Q(g)

其中，n步反应为决速步骤，能量随反应进程的变化如图，下列说法不正确的是

B.稳定性：CH3cH2cH2小于CH；CHCH；

C.丙烷中不同基团上碳氢键断裂吸收的能量不同

n(CH,CHClCH3)n(CH,CHBrCH,)

D.

丙烷氯代产物中n(cH；CHWH向与溪代产物中n(CH；CH£H.r)近似相等

【答案】D

【详解】A.氯代和浪代第一步断裂C1-C1键和Br-Br键，断键需要吸热，CLCI键键长短，键能大，故AH大

于澳代的，A正确；

B.能量越低，产物越稳定，B正确；

C.烷烧中氢原子活性叔氢〉仲氢〉伯氢，故氢原子环境不同，C-H键键能有差别，丙烷中含有仲氢和伯氢，

断裂C-H键吸收的能量不同，C正确；

D.丙烷氯代产物的活化能差值较小，而两种澳带产物的活化能差值较大，得到产物的难度不一样，故所得

产物比例不相等，D错误；

故选D。

10.（2022.全国•高三专题练习）苯与Br?的催化反应历程如图所示。关于该反应历程，下列说法正确的是

Br-BriBr+Br

Br+HBr

反应历程

A.苯与Br?的催化反应为放热反应

B.该反应历程，苯与Br?的催化反应可生成溟苯、邻二浪苯

C.苯与Br?的催化反应决速步伴随着极性键的断裂与形成

D.从反应速率角度，苯与Br2,的催化反应主反应为取代反应，原因是该反应活化能更低

【答案】D

【详解】A.由图可知，苯与Bn的加成反应是吸热反应，取代反应是放热反应，故A错误；

B.该反应历程，苯与Br?的催化反应可生成澳苯，但不能生成邻二漠苯，故B错误；

C.由于GBJ转化为的活化能最大，反应速率最慢，故是总反应的决速步骤，但步骤中不存

在极性键的断裂，故C错误；

D.第三步中取代反应的活化能低，生成物本身所具有的能量低，更稳定，故苯与Bn的催化反应主反应为

取代反应，故D正确；

故选D。

11.（2022・全国•高三专题练习）下图是不饱和燃加氢时能量变化示意图（E代表反应物具有的总能量），具

体数据如下：

反应AEAH

CH3c三CCH3+2%——__>cn3(CH,)„cn3278kJ-mol-1△H1

CH2=CH-CH=CH2+2H2——>CH3(CH2)OCH,239kJmor'AH2

£*

斗•王.....、

反应曾反应后，

(1)如果CH3c三CCH2CH=CH-CH=CH2与H2以物质的量1：2反应，其主要产物是X。

(2)如果CHCHBrCHBrCH,与NaOH的醇溶液共热后，主要产物是Y,另一副产物是Z。

下列推断正确的是A.不饱和燃加氢的反应的AH>0B.Y是CH3OCCH3

C.XCH3(CH,)3CH=CH-CH=CH,D.AH,>AH,

【答案】C

【详解】A.由图可知，不饱和燃加氢时反应物的总能量比生成物的总能量高，为放热反应，则AH<0,A

错误；

B.卤代煌消去可形成碳碳三键或两个双键，由表中信息知CH3cmCCFL的总能量大于CH2=CH-CH=CH2，

反应总是向能量降低方向进行，故主要产物为二烯烧，则Y为CH2=CH-CH=CH2,B错误；

C.由图形可知两个反应均为放热反应，由表中数据可知，“-OC-”与H2的加成放出热量多于二烯煌与H2

加成放出热量，反应总是向能量降低方向进行，故加成时主要发生在碳碳三键上，则X是

正确：

CH,(CH2)3CH=CH-CH=CH,,c

D.不饱和燃加氢为放热反应，由AE的数值可知，反应1放出的热量多，AH小,贝D错误；

故选：Co

12.(2022・江苏・启东中学模拟预测)我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种，其中有一种反应历

程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)。下列说法错误的是

刈工NH,?

N：»NNH,NHNH•NHNHI

NRRcalaystsurface

A.N2生成NH3是通过多步还原反应生成的

B.过程I和II［中能量的变化不相同

C.适当提高N2分压，可以加快N?(g)-*用反应速率，提高N?(g)转化率

D.大量氨分子吸附在催化剂表面，将降低反应速率

【答案】C

【详解】A.由图可知，用生成NH.3的过程为N2-N=N-H-H-N=N-H-H-N-NH2-H2N-NH2-NH3，氮元

素化合价逐渐降低，是发生多步还原反应生成的，故A正确：

B.过程1是断裂氮氮三键中的一个键，而过程3与过程1断键不同，所以所需能量不同，过程I和III中能

量的变化不相同，故B正确：

C.该反应在反应前后分子数不变，加压平衡不移动，所以提高分压可以加快反应速率，但是不能提高反应

物的转化率，故c错误；

D.N%的及时脱附可留下继续反应的空间而增加催化剂的活性位，如果大量氨分子吸附在催化剂表面，就

将减缓反应速率，故D正确。

答案选C。

13.(2021.湖南•宁乡市教育研究中心高三阶段练习)三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家实现

了在铜催化剂条件下将N,N一二甲基甲酰胺［(CH3)2NCHO,简称DMF］转化为三甲胺［N(CH3)3］。计算机模

拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上)，下列说法正确的是

(CHC,NCHO(II)+2H,(R)

(CH3)2NCHO*+2H*N(CH3)3+OH*+H*

A.该历程中决速步骤为(CH,%NCHQH'=(CH3)2NCH2sH"

B.该历程中的最大能垒(活化能)为2.16eV

C.升高温度可以加快反应速率，并提高DMF的平衡转化率

D.若ImolDMF完全转化为三甲胺，则会释放出1.02eV-NA的能量

【答案】D

【详解】A.步骤(C&bNCHzOTTXCHsbNCHzHWr的能垒(正反应活化能)为0.22eV,正反应活化能最

高的最后一步步骤的能垒1.19eV,故最后一步是上述历程中的决定反应速率步骤，故A错误：

B.根据选项B分析可知该历程中最大能垒(活化能)E元为1.19ev,故B错误；

C.升高温度可以加快反应速率，反应为放热反应，故降低DMF的平衡转化率，故C错误；

D.由反应物和生成物的相对能量可知，反应放热为0eV-(-1.02eV)=1.02eV,ImolDMF完全转化为三甲胺，

则会释放出L02eV-NA的能量,故D正确；

故选D。

14.(2022・全国•高三专题练习)甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和H2O。

在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是

A.途径一未使用催化剂，但途径二与途径一甲酸平衡转化率相同

B.AHI=AH2<0,Ea,=Ea2

C.途径二H+参与反应，通过改变反应途径加快反应速率

D.途径二反应的快慢由生成”的速率决定

【答案】B

【详解】A.催化剂可以降低活化能，因此途径一未使用催化剂，但催化剂不能改变平衡状态，所以途径二

和途径一的甲酸平衡转化率相同，A正确；

B.催化剂可以降低活化能，但不能改变焰变，由于反应物的总能量高于生成物的总能量，因此AHI=AH2<0,

但Ea>Ea2，B错误;

C.途径二中反应前有氢离子，反应后还有氢离子，说明H+参与反应，通过改变反应途径加快反应速率，C

正确；

D.生成H的活化能高，则途径二反应的快慢由生成H的速率决定，D正确；

故选Bo

15.（2022.湖南.高三专题练习）中科院化学研究所最新报道了化合物1催化CO2的氧化机理。其中化合物

1（催化剂，固态）-化合物2（中间产物，固态）的过程和其相对能量曲线如图所示。下列有关该过程的说法正

确的是

化介物I利C5反应生成化合物2

DM；，0叫叫

TS12(^c05)/\

M2.电\

14CO*(0.00)\

2HlM

I，，.，，”.............—.......—L4

ftttiiW

相对能鼓曲投

A.过程中经历两个过渡态TSIi.2、TS2L2,说明该过程包含两个基元反应

B.该过程的总反应速率主要由过程①决定

C.升高温度，有利于过程②的进行

1

D.过程①的热化学方程式为I(s)+CO2(g)=Ii-2(s)A//=-2.08kJ«mor

【答案】A

【详解】A.由相对能量曲线可知，化合物1与CO?反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS1L2、TS2Q

说明这一过程包含两个基元反应，故A正确；

B.过程①的活化能为：(6.05-0.00)=6.05kJmolL②的活化能为：(11.28-2.08)=9.20kJ-mo「，过程①的活化

能小于过程②的活化能，过程①的反应速率大于过程②的反应速率，故该过程的总反应速率主要由过程②

决定，故B错误；

C.过程②为放热反应，升高温度，反应逆向进行，不利于过程②的进行，故C错误；

D.过程①的热化学方程式为：I(s)+CO2(g)=L-2(s)AH=2.08kJmo「，故D错误；

故选A。

CCXXTH.

COOCH,I

16.(2022•山东•新泰市第一中学二模)CH3-CH=CH-COOCH3有两种立体异构体)和《

由CH3cHO和Ph3P=CHCOOCH3反应制取这两种异构体的历程中能量变化如图

已知：在立体结构中，实线表示该键在纸平面上，实楔形线表示该键在纸前方，虚线表示该键在纸后方。

下列说法正确的是

A.)比《稳定

B.温度升高，CH3CHO的转化率减小

Ph,P-0

COOCH,「口八“尸\CCXKH

C.生成\一/的过程中，速率最快的是由CHQOC生成^一/的反应

D.两个反应历程中，中间产物相同

【答案】C

COOCH.COOCH,

严L1'J)

【详解】A.图象中/比f能量高，1稳定，A错误；

B.图象该反应历程中生成两种物质都是吸热反应，温度升高，CH3cH0的转化率增大，B错误。

Ph.P-OCOOCH.

yvI1

C.由生成>的过程活化能最小，反应速率快，C正确；

Ph3O田40c耳

D.两个反应历程中，CH,00CCH(XX是生成/的中间产物，

PhtP6时-？

vz\COOCH

CH,CXX*CII(XK是生成\一/'的中间产物，两个过程中间产物不同，D错误;

故选C。

17.(2022・全国•高三专题练习)相同温度和压强下，关于反应的AH,下列判断正确的是

(g)--N—一犯3・

j(g>t)H3<t>-----<g)IJ-5

A.AH1>0,AH2>0B.AH3=AH,+AH2

c.AH1>AH2,AH3>AH2D.AH2=AH3+AH4

【答案】c

【分析】一般的烯燃与氢气发生的加成反应为放热反应，但是，由于苯环结构的特殊性决定了苯环结构的

稳定性，苯与氢气发生加成反应生成1,3-环己二烯时，破坏了苯环结构的稳定性，因此该反应为吸热反应。

【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，AHiVCXAH2Vo,

A不正确；

B.苯分子中没有碳碳双键，其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键，因此，其与氢气完全加

成的反应热不等于环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和，即A&HAHI+AH?,

B不正确；

C.环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放反应，△乩<0,AH2<0,由于Imoll,3-环己

二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍，故其放出的热量更多，其AHeAH,；苯与氢气发

生加成反应生成1,3-环己二烯的反应为吸热反应(AH-O),根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反

应热AH,MH/AH”因此AHaAHz，C正确;

D.根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热AH产AH,+AH”因此小氏=△&-AH,，D不正确。

综上所述，本题选C。

2cH3

18.苯乙烷与CL在光照条件下发生一氯取代，生成两种一取代物的速率如图1,反应基本

历程如图II,下列说法不正确的是

Q-CH2cH3+Cl2—^HCHCHs+2cH2

ClCl

反应速率：14.51

图I

Cl—Cl—―2C1­

①

——Q>-CHCH3(A)+Cl-，HCH3

O~CH2cH3-

②Cl

=-+0.工H-Cl

Q<H2cH3-

③__"O-CH2CH2(B)+Cl-

Cl

图n[图中(A)的稳定性大于(B)]

A.反应①②③的△”>(),反应④⑤⑥的△“<()

B.光照条件下，得到等物质的量的(A)和(B)时，生成(A)时需要能量更少

C.使用恰当的催化剂，可以使反应②的程度减小，反应③的程度增大

Os6r出℃臂

D.在相同条件下，由\=/23分别制备等物质的量的C1和CI,相

等

【答案】D

【详解】A.①Cl-CI—C1-C1键断裂，吸收能量，AH>OS②O-CH：CHi-Q-CHCH,

(A)+H-,碳氢键断裂，吸收能量，AH>0；③0~CH：ClhT(B)+H-，碳氢键断裂,

吸收能量，△H>0；故①②③的△H>0；④⑤⑥均为形成新的化学键，放出能量，△H<0,A正确;

B.由图可知，A的稳定性大于B,则A的能量更低，生成AB的过程为放热反应，则得到等物质的量的(A)

和(B)时，生成(A)时需要能量更少，B正确；

C.使用恰当的催化剂，可以改变反应的选择性，可以使反应②的程度减小，反应③的程度增大，C正确：

D.反应物相同，但是生成物不同，故不同，D错误；

故选D。

19.(2021•辽宁•沈阳二中高三阶段练习)研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应过

程如图所示，下列说法错误的是

能量

o+coj

反应在起

A.FeO+是催化剂，降低了反应活化能从而加快反应速率

B.N2O与CO2均为直线型分子

C.在FeO++CO—Fe++CCh反应中，CO和CO2分子极性不同

D.N2与CO2转变成N2O和CO的总过程AH>0

【答案】A

【详解】A.由图可知FeO+是中间产物，不是催化剂，A错误；

B.N2。原子采取sp杂化，生成两个。键，两个三中心四电子无键，为直线型，O=C=O中心碳原子采用sp

杂化，为直线型，B正确：

C.在FeO++CO-Fe++CCh反应中，CO是极性分子，而CO?是非极性分子，二者分子极性不同，C正确；

D.由图可知N2与CO2总能量低于N2O和CO,所以N2与CO2转变成N2O和CO的总过程为吸热反应,AH>0,

D正确；

答案选A。

20.(2021•山东•高三专题练习)我国科学家实现了在铜催化剂条件下将DMF[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺

[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法不正确的是

.(CH3)2NCHO(g)+2H,(g)

0.0

-0.5-1

1NCHOT+3H*郎啊@+凡°®

(CH州愣+3H(CH)NC凡+OW+2H*-戌

-1.5--1.77

-2.0-(CHsbNCHQHT+ZH*

(CHJINCHOMH,N(CH3)3+OH*+H*

A.该历程中最大能垒(活化能)为1.19eV

B.该历程中最小能垒的化学方程式为(CH.3)2NCH2OH*=(CH.3)2NCH2+0H*

C.该反应的热化学方程式为(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g)△//=-!.02eV-morl

D.增大压强或增大H2的浓度均能加快反应速率，并增大DMF的平衡转化率

【答案】C

【分析】从图中可以看出，在正向进行的3个反应中，其能垒分别为：-1.23-(-2.16)=0.93.

-1.55-(-1.77)=0.22、—1.02—(—2.21)=1.19,据此分析解题。

【详解】A.该历程中最大能垒(活化能)为1.19eV,A正确；

B.从以上分析知，该历程中最小能垒为0.22,是由(CHs'NCH,OH*转化为(CHs^NCH2的反应，化学方

程式为(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*,B正确；

C.该反应的总反应是由(C4)2NCHO(g)转化为N(CH3)3(g),但L02eV为单个(C、％NCHO(g)反应时放

出的热量，C错误；

D.增大压强或H2的浓度均能加快反应速率，均使平衡正向移动，DMF平衡转化率增大，D正确；

故选C。

21.(2021•陕西・西安中学高三阶段练习)1,3-丁二烯("x;^)与HBr发生加成反应分两步：第一步

CH

H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子中间体(CH3CH'+CH?)；第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-加成或1,

4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在较低温度时，得到以1,2-加成产物为主；在较高温度

下，以1,4-加成产物为主。下列说法错误的是

能/CH、

量CHCH<<>CH

32（1,2-加成产物）

CH2=CH-CH=CH,CHCHBrCH=CH,

+HBr3

CH,CH=CHCH2Br

（1,4-加成产物）

反应进程

A.第一个过渡态决定反应速率，第二个过渡态决定产物组成

B.在较低温度下，1,2-加成反应速率比1,4-加成更快

C.在较高温度下，1,4-加成产物比1,2-加成产物更稳定

D.对异构化反应：CHJHBrCHH%"构化CH3CH=CHCH2Br(升高温度，3-漠-1-丁烯的平衡转化率增大

3-沮-1-丁烯I-谀-2-丁优

【答案】D

【详解】A.由图可知第一个过渡态所需能量高决定反应速率，第二个过渡态由于能量不同会有不同产物,

故决定产物组成，故A正确；

B.在较低温度下，1,2-加成反应速率比1,4-加成更快，因为1,2-加成反应所需能量更低，故B正确；

C.根据题给反应进程中的能量关系知，1,3-丁二烯与HBr的加成反应为放热反应，两种温度下，1,4-加

成产物比1,2-加成产物的能量低，所以1,4-加成产物更稳定，故C正确；

D.由图选像可知反应为放热反应，升温平衡逆向移动，升高温度，3-溟-1-丁烯的平衡转化率减小，故D

错误；

故选D。

22.(2021•江苏•高三期末)在二氧化碳加氢制甲醇的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为

l

反应I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)AH/=-49.5kJmor

反应II：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)A/72

1

反应III：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)A/f3=40.9kJ-mol-

在体积为1L的恒容密闭容器中通入ImolCO?和3m01出，发生上述反应，CCh的平衡转化率随温度和压强

的变化如图所示。下列说法正确的是

1

A.A//2=90.4kJmol-

B.在某温度下，平衡时容器中CH.QH(g)为0.3mol,CO(g)为0.3mol,则反应IH的平衡常数为0.25

C.压强p/、P2、pj由小到大的顺序为p/<p2Vp3

D.高温、高压一定有利于提高CO2的平衡转化率

【答案】B

【详解】A.由盖斯定律：反应I-反应HI得到反应H,AW2=AW/-A/7,i=(-49.5-40.9)kJmol'=-90.4kJmor',

故A错误；

B.根据C原子守恒