2023年高考化学：化学反应中的热效应与反应机理（解析版）

化学反应中的热效应与反应机理

目录：

2023年真题展现

考向一化学反应中的能量变化

考向二化学反应历程、机理图分析

真题考查解读

近年真题对比

考向一化学反应中的能量变化

考向二有关反应热的计算

考向三化学反应历程、机理图分析

命题规律解密

名校模拟探源

易错易混速记

[2023年真题展现

考向一化学反应中的能量变化

1.（2023・湖北卷）2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发

展新阶段.下列不能作为火箭推进剂的是

A.液氮-液氢B.液氧-液氢C.液态NO?-肿D.液氧-煤油

【答案】A

【解析】A.虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应，而且是放热反应，但是，由于N三N键能很大，该

反应的速率很慢，氢气不能在氮气中燃烧，在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体，因此，液氮-液

氢不能作为火箭推进剂，A符合题意；

B,氢气可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧-液氢能作为火箭

推进剂，B不符合题意；

C.月井和NO?在一定的条件下可以发生剧烈反应，该反应放出大量的热，且生成大量气体，因此，液态NO?-

明能作为火箭推进剂，C不符合题意；

D.煤油可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧-煤油能作为火箭

推进剂，D不符合题意；

综上所述，本题选A。

考向二化学反应历程、机理图分析

2.（2023・新课标卷）“肿合成酶”以其中的Fe?+配合物为催化中心，可将NH20H与NH,转化为期（N乩NH?）,

其反应历程如下所示。

A.NH2OH,NH3和均为极性分子

B,反应涉及N-H、N-0键断裂和N-N键生成

C.催化中心的Fe?+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe?+

D.将NH20H替换为NDQD,反应可得ND^ND?

【答案】D

【解析】A.NH2OH,NH3,H2O的电荷分布都不均匀，不对称，为极性分子，A正确；

B.由反应历程可知，有N-H,N-0键断裂，还有N-H键的生成，B正确；

C.由反应历程可知，反应过程中，Fe2+先失去电子发生氧化反应生成Fe3+,后面又得到电子生成Fe?+,C

正确；

D.由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3,所以将NH20H替换为ND2OD,

不可能得到ND2ND2,得至UND2NH2和HDO,D错误；

故选D。

3.（2023•湖南卷）N2H,是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成

的某Ru（n）催化剂（用［L-Ru-NHJ表示）能高效电催化氧化NH3合成N2H4,其反应机理如图所示。

下列说法错误的是

A.Ru(II)被氧化至Ru(III)后，配体NH3失去质子能力增强

B.M中Ru的化合价为+3

C.该过程有非极性键的形成

D.该过程的总反应式：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带有更多的正电荷，其与N原子成键后，

Ru吸引电子的能力比Ru(H)强，这种作用使得配体NH3中的N—H键极性变强且更易断裂，因此其失去质

子(H+)的能力增强，A说法正确；

B.Ru(n)中Ru的化合价为+2,当其变为Ru(IH)后，Ru的化合价变为+3,Ru(HI)失去2个质子后，N原

-.-1+

子产生了1个孤电子对，Ru的化合价不变；M为L-RU-NH2,当［L-Ru-NH2「变为M时，N原子

的孤电子对拆为2个电子并转移给Rui个电子，其中Ru的化合价变为+2,因此，B说法不正确；

C.该过程M变为［L-RU-NH「NH2-RU-L『FT有N-N键形成，N-N是非极性键，C说法正确；

D.从整个过程来看，4个N4失去了2个电子后生成了1个NR”和2个NH：,Ru(H)是催化剂，因此，

该过程的总反应式为4NH3-2e-=N2H4+2NH：,D说法正确；

综上所述，本题选B.

真题考查解读,

【命题意图】

主要考查化学反应中的能量变化形式，反应热的计算和陌生的反应机理图分析，意在考查考生宏观辨识与

微观探析、变化观念与平衡思想的学科核心素养。

【考查要点】

①化学反应中的能量变化形式；

②陌生反应机理中的能量变化相关分析。

【课标链接】

①能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。

②能进行反应恰变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应熠变合理选择和利

用化学反应。

『近年真题对比』

考向一化学反应中的能量变化

1.(2022•天津卷)一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是

A.金刚石比石墨稳定

B,两物质的碳碳。键的键角相同

C.等质量的石墨和金刚石中，碳碳。键数目之比为4：3

D.可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨

【答案】D

【详解】A.石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，根据能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，

故A错误；

B.金刚石是空间网状正四面体形，键角为109。281石墨是层内正六边形，键角为120。，因此碳碳6键的

键角不相同，故B错误；

C.金刚石是空间网状正四面体形，石墨是层内正六边形，层与层之间通过范德华力连接，Imol金刚石有

2moi碳碳0键，Imol石墨有1.5mol碳碳©键，因此等质量的石墨和金刚石中，碳碳◎键数目之比为3：4,

故C错误；

D.金刚石和石墨是两种不同的晶体类型，因此可用X射线衍射仪鉴别，故D正确。

综上所述，答案为D。

2.(2021•广东卷)“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭

使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是

A.煤油是可再生能源

B.H2燃烧过程中热能转化为化学能

C.火星陨石中的2。Ne质量数为20

D.月壤中的3He与地球上的3H互为同位素

【答案】C

【详解】

A.煤油来源于石油，属于不可再生能源，故A错误；

B,氢气的燃烧过程放出热量，将化学能变为热能，故B错误；

C.元素符号左上角数字为质量数，所以火星陨石中的20Ne质量数为20,故C正确；

D.同位素须为同种元素，3He和3H的质子数不同，不可能为同位素关系，故D错误；

故选C。

考向二有关反应热的计算

3.(2022•浙江卷)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表:

物质HOHO

(g)0HHOHOOH2O2222

能量/kJ•mol」249218391000-136-242

可根据HO(g)+HO(g)=HQ2(g)计算出Hz。？中氧氧单键的键能为214kJ.mo『.下列说法不正确的是A.凡的

键能为436kJ-mo『

B.。2的键能大于HQ?中氧氧单键的键能的两倍

C,解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2

1

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

【答案】C

【解析】A.根据表格中的数据可知，凡的键能为218x2=436kJ-mo『，A正确；

B.由表格中的数据可知。2的键能为：249x2=498kJ.moP,由题中信息可知HQ?中氧氧单键的键能为

214kJ.mol1,则。2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；

C.由表格中的数据可知HOO=HO+O,解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278kJ.mol」，凡。？中

氧氧单键的键能为214kJ-mo「，C错误；

D.由表中的数据可知H20(g)+0(g尸耳。?®的AH=-136-249-(-242)=-143k〉mo-，D正确;

故选C

4.(2022・重庆卷)“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・mo「i)为

【答案】C

【详解】①NH4cl(s尸NH：(g)+Cr(g)出厂+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［；则⑤+①-⑥-②+③得④，得到血=+838kJ・mo此所以ABD错

误，C正确,

故选C。

5.（2021•浙江卷）相同温度和压强下，关于反应的AH,下列判断正确的是

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，△H]<0,AH2<0,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AHjWAH]+AH2,

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，△H]<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（AHq〉。），根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加

成的反应热△凡=△：通+/^2，因此公^>公^,C正确；

D.根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热△氏=/\凡+/\凡，因此△H2=AH3-AH4,D不正确。

综上所述，本题选C

考向三化学反应历程、机理图分析

P-Z

反应进程

下列有关四种不同反应进程的说法正确的是

A.进程I是放热反应B.平衡时P的产率：n>i

c,生成P的速率：m>nD.进程iv中，z没有催化作用

【答案】AD

【解析】A.由图中信息可知，进程I中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程I是放热反应，A说法

正确；

B.进程n中使用了催化剂X,但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相同，B

说法不正确；

C.进程DI中由S-Y转化为P-Y的活化能高于进程n中由S・X转化为P-X的活化能，由于这两步反应分别

是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率为in<n,c说法不正确；

D.由图中信息可知，进程IV中S吸附到Z表面生成S・Z,然后S・Z转化为产物P・Z,由于P-Z没有转化为

P+Z,因此，Z没有表现出催化作用，D说法正确；

综上所述，本题选AD。

7.（2022•山东卷）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的

是

C,H、/OOH

C3H7°2NO--------®

\XH,0々H,O-

A.含N分子参与的反应一定有电子转移

B,由NO生成HONO的反应历程有2种

C.增大NO的量，C3H的平衡转化率不变

D.当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少

【答案】D

【解析】A.根据反应机理的图示知，含N分子发生的反应有NO+OOH=NO2+OH,NO+NO2+H2O=2HONO,

NO2+C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+OH,含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、

+4价、+3价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A项正确；

B.根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确；

C.NO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C项正确；

D.无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与02反应制备丙烯的总反应都为2c3H8+C）2T=^2C3H6+2H2。,

当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项错误；

答案选D。

8.（2021•山东卷）18。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：

l80-l80H

图所示。已知H,C——C——0(,H,H,C——C——0CH、为快速平衡，下列说法正确的是

L!-

过渡却

能/\过

B

cr\

H,C—€—t)CHj

OH

o

1_

HjC-C-OC1I,o

・Oli1

HjC——C-OH

♦(Hj<r

♦

反应避职

A.反应口、in为决速步

B.反应结束后，溶液中存在"OH

C.反应结束后，溶液中存在CH3I8OH

D.反应I与反应IV活化能的差值等于图示总反应的焙变

【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；

1«0-**0H

B.反应I为加成反应，而HC——C——OCH•与H、C——C——OCH；为快速平衡,反应II的成键和断

11

0HO

叼-、SH、

键方式为二卜H；或H«二0的后者能生成叼死因此反应结束后，溶液中存

在"OH,故B正确；

18。-、180H

I：\I：

C,反应ni的成键和断键方式为H；‘CI6cH'.或H、C——CJ—5-.0CH''因此反应结束后溶液中

不会存在CH3I8H,故C错误；

>«o

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-

H3C—C—OH

18O

的总能量与||和0H-的总能量之差等于图示总反应的焙变，故D错误；

HSC—C—OCH§

综上所述，正确的是B项，故答案为B。

9.（2021・湖南卷）铁的配合物离子（用［L-Fe-H「表示）催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情

况如图所示:

HCOOH

45.3、43.5

'—过渡态

1/一\过渡态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

反应进程

下列说法错误的是

催化剂

A.该过程的总反应为HTCH^=aV+耳T

B.可浓度过大或者过小，均导致反应速率降低

C.该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化

D.该过程的总反应速率由n-ni步骤决定

【答案】D

【详解】

A.由反应机理可知，HCOOH电离出氢离子后，HCOO-与催化剂结合，放出二氧化碳，然后又结合氢离子

催化剂

转化为氢气，所以化学方程式为HCOOHCO2T+H2T，故A正确；

B.若氢离子浓度过低，则反应W-IV的反应物浓度降低，反应速率减慢，若氢离子浓度过高，则会抑制加

酸的电离，使甲酸根浓度降低，反应Iin速率减慢，所以氢离子浓度过高或过低，均导致反应速率减慢,

故B正确；

C,由反应机理可知，Fe在反应过程中，化学键数目发生变化，则化合价也发生变化，故C正确；

D.由反应进程可知，反应IV-I能垒最大，反应速率最慢，对该过程的总反应起决定作用，故D错误；

故选D。

命题规律解密

分析近3年个高考试题，高考中有关化学反应的热效应内容的考查在选择题和主观题中都会涉及，在选择

题中考查的主要形式有两种：一是考查简单的化学反应能量变化形式和能源对自然环境和社会发展的影响；

二是以陌生的化学反应机理图为载体进行考查，涉及的知识点较多，如氧化还原反应、化学键的判断、方

程式的书写等。随着新高考单科卷的实行，对应化学反应的热效应的考查也会有所增加，有关烙变的比较

和热化学方程式的判断会增加考查。

名校模拟探源

1.(2023・辽宁・校联考模拟预测)下列有关及应热和热化学方程式的描述不正确的是

+

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

时，放出热量少于57.3kJ

B.热化学方程式各物质前的化学计量数既可以是整数也可以是分数，既表示分子数也表示物质的量

C.Wlkpa,20℃和25℃时，CH”的燃烧热不同

D.键能数值为平均值，用键能求出的反应热是估算值

【答案】B

+

【详解】A.已知：H(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ-mot由于氨水是弱碱，属于弱电解质，其在水

溶液中边反应边电离，电离是一个吸热过程，则稀氨水和稀H2sO,溶液完全反应生成ImolHQ(l)时，放出

热量少于57.3kJ,A正确；

B.热化学方程式各物质前的化学计量数用于表示其物质的量，而不是其分子数，故热化学方程式各物质前

的化学计量数既可以是整数也可以是分数，B错误；

C.燃烧热与外界的压强和温度有关，相同质量的物质在不同温度下具有的总能量不同，故lOlkpa,20℃和

25℃时，CH的燃烧热不同，C正确；

D.化学反应的微观本质为旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，可以用反应物的总键能减去生成物的总

键能来估算反应热，即键能数值为平均值，用键能求出的反应热是估算值，D正确；

故答案为：B.

2.（2023•福建南平・统考三模）空间站中清除CO?并实现O?再生的反应机理如图所示。关于该过程的说法

错误的是

A.所需能量由太阳能提供B.氧元素全部来自于CO?

C.氢元素没有得到充分利用D.催化剂可提高0?的平衡产率

【答案】D

【解析】A.空间站中能量来源主要源于太阳能发电，故所需能量由太阳能提供，A正确；B.由流程可知，

二氧化碳和氢气转化为水和甲烷，水电解生成氢气和氧气，故氧元素全部来自于CO?,B正确；C.部分氢

元素转化为甲烷，没有转化为氢气，故氢元素没有得到充分利用，C正确；D.催化剂改变反应速率，但是

不改变平衡移动，D错误；故选D。

3.（2023•福建龙岩•统考模拟预测）炼油、石化等含S2-工业废水可通过催化氧化法进行处理。将MnO2

嵌于聚苯胺（高温会分解）表面制成催化剂，碱性条件下，催化氧化废水的机理如图所示。下列说法正确的是

A.催化剂因S覆盖表面或进入空位而失效，高温灼烧后可继续使用

B.反应I为：2H++S2-+*O=H2O+S

C.反应过程中只有硫元素被氧化

D.反应HI的AH>0

【答案】D

【解析】A.反应中生成硫单质，生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空位处，阻碍了反应的进行,

导致催化剂使用一段时间后催化效率会下降，但题干信息可知，高温下催化剂会分解，故高温灼烧后不可

继续使用，A错误；B,由题干图示信息可知，反应I为：2H++S2-+-Mn-O-Mn4H20+S+-Mny-Mn-,B错误;

C.由题干图示信息可知，反应过程中镒形成的化学键数目发生改变，故化合价发生变化的元素有S和0、

Mn,C错误；D,由题干图示信息可知，反应ID为化学键断裂，为吸热反应，故AH>0,D正确；故答案为:

D.

4.(2023•浙江・统考模拟预测)叔丁基澳在乙醇中反应的能量变化如图所示：

反应1：(CH3)3CBr^(CH3)2C=CH2+HBr

反应2：C2H5OH+(CH3)3CBr一(CH3)3COC2H5+HBr

A.过渡态能量：①，②〉③

B.(CH3)3COC2H5可以逆向转化为(CH3)3CBr,但不会转化为(CH3)2C=CH2

C.若将上述反应体系中的叔丁基澳改为叔丁基氯，则E4—E3的值增大

D.向(CH3)3CBr的乙醇溶液中加入NaOH并适当升温，可以得到较多的(CH3)2C=CH2

【答案】B

【解析】A.由图可知，过渡态能量的大小顺序为①>②>③，故A正确；B.(CH3)3COC2H5与HBr在一

定条件下可以逆向转化为(CH3)3CBr,即为(CH3)3CBr和C2H50H转化为(CH3)3COC2H5的逆过程，该过程需

要先转化为(CH3)3C+Br和C2H5OH,(CH3)3C+Br和C2H50H再转化为(CH3)3CBr和C2H5OH,但(CH3)3C+Br

和C2H50H同时也能转化为(CH3)2C=CH2,故B错误；C.氯元素的电负性大于澳元素，则叔丁基氯的能量

低于叔丁基滨，(CH3)3C+C『的能量高于(CH3)3C+Br,所以若将上述反应体系中的叔丁基澳改为叔丁基氯，则

ELEJ的值增大，故C正确；D,由图可知，(CH3)3CBr的乙醇溶液生成(CH3)2C=CH2过程放出能量相较于

生成(CH3)3COC2H5低，加入氢氧化钠能与HBr反应使得平衡正向移动，适当升温会使平衡逆向移动，放热

越小的反应逆向移动程度更小，因此可以得到较多的(CH3)2C=CH2,故D正确；故选B。

5.(2023•北京海淀•统考二模)光解水制氢的关键步骤是水的氧化。我国科学家用仿生催化剂［用CU(H2。)：

表示］实现在NaHCCh溶液中高效催化水的氧化，该过程物质转化及反应能量变化示意图如下：

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

B,水的氧化反应为：2H2O-4e+4HCO-=O2?+4H2CO3

C.AH=AH1+AH2+AH3+AH4+△旦+A耳

D.催化剂参与反应，降低活化能，加快反应速率

【答案】A

【详解】A.由题干图示信息可知，步骤①可表示为CU(H2O)：+2HCOyCu^O/OH)。。32cO3时H

原子不守恒，A错误；

B.由题干图示信息可知，水的氧化反应(总反应)方程式为：2H2O-4e+4HCO；=O2?+4H2CO3,B正确；

C.根据盖斯定律结合题干图示信息可知，AH=AH1+AH,+AH3+AH4+AH,+A^,C正确；

D.根据碰撞理论可知，催化剂参与反应，通过降低活化能，提高活化分子百分含量，从而加快反应速率，

D正确；

故答案为：A.

6.(2023•重庆九龙坡•统考二模)火箭发射时可以用液态叫作燃料，NO?作氧化剂。相关物质的能量转化

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

应热AH(kJ/mol)为

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

【详解】根据图示信息，可得已知反应：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可得目标方程式：2N2H4(1)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)(所以

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

7.(2023•浙江•模拟预测)常温常压下，甲醇在催化剂的作用下可以合成2-甲基丙酸甲酯，计算机模拟单

个甲醇分子在催化剂表面的反应过程和能量变化示意图如图，下列说法错误的是

3

o

1

CH3OH

反应过程

A.总反应的热化学方程式为：

1

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

B.第一步反应决定了总反应的化学反应速率

C.化合物8和化合物9互为同分异构体

D.上述反应过程中HCo(CO)3未改变反应的AH,降低了反应的活化能

【答案】A

【解析】A.图象给出的是单个分子参与反应时的能量变化，总反应的热化学方程式为

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

步反应的能垒最高，所以第1步反应的化学反应速率最慢，故B正确；C.化合物8和化合物9的分子式相

同而结构不同，故C正确；D.HCo(CO)3为反应的催化剂，故HCo(CO)3未改变反应的△〃，降低了反应

的活化能，故D正确；故选A。

8.(2023・天津•校联考二模)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的.我国学者发现T℃

时(各物质均为气态)，CH30H与水在铜催化剂上的反应机理和能量变化如图。

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

下列说法不正确的是

A.反应CHQH(g)+H2O(g)=CC>2(g)+3H2(g)AS>0

B.选择合适的催化剂可降低反应I和反应n的活化能

C.lmolCH3OH(g)^lmolH2O(g)的总能量大于ImolCO?®和3凡也)的总能量

D.反应n的热化学方程式表示为C0(g)+H20(g)=HJg)+C02(g)AH<0

【答案】C

【详解】A.该反应中消耗2moi气体产生了4moi气体，气体量增加为嫡增的反应AS>0,A正确；

B.催化剂改变反应历程从而降低活化能，所以选择合适的催化剂可降低反应I和反应II的活化能，B正确;

C,从能量图看ImolCH30H(g)和ImoHCKg)的总能量低于ImolCCMg)和3H2(g)的总能量，C错误；

D.催化机理看,CO(g)和H2O为该反应的中间产物。从能量图看CO(g)和H20(g)的总能量高于H2(g)和C02(g),

所以该反应为放热反应AH<0,D正确；

故选Co

9.(2023・湖北•校联考模拟预测)在过氧苯甲酰(,)作用下，澳化氢与丙烯的加

C6H5

成反应主要产物为1-澳丙烷，反应机理如图所示(Ph代表苯基)。下列说法错误的是

O

A.图中X是最简单的芳香酸

B.过程①是熠增变化

C.过程③断裂了碳碳0键的同时形成了碳漠c键

D.生成主要产物的总反应方程式为CH3cH=CH2+HBr-^^CH3CH2CH2Br

【答案】C

【解析】A.由质量守恒定律可推出过程②中X为C6H5COOH,因为芳香酸中必含有苯环与-COOH,所以

C6H5coOH是最简单的芳香酸，选项A正确；B.过程①只有化学键的断裂，需要吸收能量，选项B正确;

C.由图知，过程③中碳碳双键断裂了一个键，由于兀键键能较小，故断裂的是碳碳兀键，选项C错误；D.由

题干信息知，反应物是丙烯、HBr,主要产物是1-澳丙烷，选项D正确；答案选C

10.研究表明：MgO基催化剂广泛应用于CH4的转化过程，图是我国科研工作者研究MgO与CH,作用最

终生成Mg与CH30H的物质相对能量-反应进程曲线。下列说法不正琥的是

200

MgOCHi.过渡态1.

MgO+CH4(-4.3)

07^(29.5)■,过渡态2.

(0.0)

OMgCH4/(-21-3)\

(-6.5)、、、.(-149.4)_(-146.1)

-200MgCH30HMg+CH30H

■.HOMgCH3；

(-321.1)

-400

反应进程

A.反应中甲烷被氧化

B.中间体0Mge凡比MgOCH,更稳定

C.该反应的速率控制步骤对应的活化能是29.5kJ/mol

D.MgOCH,转化为MgCH30H的焙变为-145.1kJ/mol

【答案】C

【解析】A.由图可知，该过程的总反应为MgO+CH*——>Mg+CH3OH,反应过程中CH4中C元素的化合

价升高，作还原剂，被氧化，故A正确；B.能量越低越稳定，由图可知，中间体OMgCH’的能量比MgOCH,

更低，则OMgCH,比MgOCH,更稳定，故B正确；C.该反应的反应速率取决于活化能最大的步骤，由图

可知，该反应中活化能最大的步骤是HOMgCH3到过渡态2的步骤，该步骤的活化能为299.8kJ/mol,故C

错误；D.由图可知，1^0（：114转化为乂8313011的熔变为-149.4口/0101-（-4.3口/11101尸-145.1口/11101,故D正

确；答案选C

11.（2023・湖南•校联考模拟预测）C&超干重整CO2的催化转化如图1所示，相关反应的能量变化如图2

所示：

图2

下列说法不正确的是

A.过程I的热化学方程式为：CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)AH=+247.4kJmoL

B.过程n实现了含碳物质与含氢物质的分离

C.过程n中FejOcCaO为催化剂，降低了反应的

D.CH4超干重整CO?的总反应为：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广，根据盖斯定律，由1义2一11得到

1

CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AH=+247.4kJ.mol,选项A正确；B.过程H的反应第一步是

CO+CO2+H2+Fe3O4+CaO^H2O+Fe+CaCO3,第二步反应：Fe+CaCC)3+稀有气体—稀有气体+Fe+CaCC)3+CO,

两步反应实现了含碳物质与含氢物质的分离，选项B正确；C.过程n中FejO,、Ca。为催化