2021届高考化学二轮备考高频热点特训：化学反应与能量（解析版）

化学反应与能量

1.以太阳能为热源分解FesO”经热化学铁氧化合物循环分解水制比的过程

如图所示。下列叙述正确的是()

A.上的标准燃烧热△3<-(△〃+△〃)

B.过程I适当降低反应体系温度，反应更有利

C.过程II中3molFeO(s)的总能量高于lmolFe304(s)

D.增加铁氧化合物的质量可以显著提高循环制上的速率

【答案】A

【解析】A项，根据图示，过程I的热反应方程式为：FesOKs)=3FeO(s)+

^-02(g)△/过程n的热反应方程式为：3FeO(s)+H2O(g)=Fe304(s)+H2(g)A

H;根据盖斯定律：-(过程1+过程U)可得：H2(g)+yO2(g)=H2O(g)卜心-

(△«+八耳)；庆的标准燃烧热为生成液态水时放出的热量，由气态水变为液态水

放热，放出的热量越多，焰变越小，则即△兴-(A4+A灼，故A

正确；B项，过程I适当降低反应体系温度，反应速率变慢，生产效率降低，故

B错误;C项，根据图示，由过程H中无法比较3molFeO(s)的总能量与ImolFe3O4(s)

的高低，实际上lmolFe3(\原子数目更多，总能量更高，故C错误；D项，铁氧

化物为固体，增加铁氧化合物的质量，没有改变反应物的浓度，不能显著提高循

环制压的速率，故D错误；故选A。

2.以TiOz为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一

个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。下列

说法正确的是

®@

(®o)1598kJ/mol©@

1072kJ/mol⑥@

496kJ/mol

A.过程①中钛氧键断裂会释放能量

B.C02分解反应的热化学方程式为2C02(g)=2C0(g)+02(g)A^+30kJ/mol

C.使用TiOz作催化剂可以降低反应的熔变，从而提高化学反应速率

D.该反应中，光能和热能转化为化学能

【答案】D

【解析】A项，过程①中断裂钛氧键，需要吸收能量，A不正确；B项，C02

分解反应的热化学方程式为2C02(g)=2C0(g)+02(g)△所(2X1598-2X

1072-496)kj/mol=+556kj/mol,B不正确；C项，使用TiO?作催化剂能降低反应

的活化能，加快反应速率，但不能降低反应的焰变，C不正确；D项，该反应中，

提供光能断裂钛氧键，提供热能断裂钛碳键，从而实现光能和热能向化学能的转

变，D正确；故选D。

3.2S02（g）+02（g）=2S03（g）反应过程中的能量变化如图所示（图中E1表示

无催化剂时正反应的活化能，E2表示无催化剂时逆反应的活化能）。下列有关叙

述不正确的是

A.该反应的逆反应为吸热反应，升高温度可提高活化分子的百分数

B.500℃、lOlkPa下，将lmolS（）2（g）和0.5mol（）2（g）置于密闭容器中充分反

应生成S03（g）放热akj,其热化学方程式为2S02（g）+02（g）=2S03（g）△

H=-2akJ•mol-1

C.该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能

D.AH=E-E2,使用催化剂改变活化能，但不改变反应热

【答案】B

【解析】由图可知，该反应正反应为放热反应。A.该反应的逆反应为吸热

反应，升高温度可提高活化分子的百分数，A正确；B.500℃.lOlkPa下，

将hnolS02（g）和0.5mol02（g）置于密闭容器中充分反应放热akJ,由于该反应

为可逆反应，得不到lmolS03（g）,所以热化学方程式2s02（g）+02（g）=2S03（g）

的反应热不等于-2akJ・mo：T,B不正确；C.该反应中为放热反应，其A*。，

所以反应物的总键能小于生成物的总键能，C正确；D.AH=E-E2,使用催化剂

能改变反应的活化能，但不改变反应热，D正确。故选B。

4.十氢蔡是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢蔡(GMJ-四氢祭(C10H12)

f蔡(GoHs)”的脱氢过程释放氢气。已知：

ICloH18(l)=C1oH12(l)+3H2(g)NH\IIGoH12(D=C/8(l)+2H?(g)

△4

假设某温度下，△丛＞0。下列“C温8(1)-CKHAD-GolUD”的“能

量〜反应过程”示意图正确的是()

D

【答案】B

【解析】某温度下，A^＞A^＞0o说明该反应的正反应均为吸热反应，即

反应物的总能量小于生成物的总能量，A、C错误；由于白班＞△昆，说明第一

个反应吸收的热量比第二个反应多，从B、D两个图像看出，D中＞△〃，不

符合题意，B正确。

5.煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO?,严重破坏生态环境。采用一定的脱

硫技术可以把硫元素以CaS(X的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧

过程中产生的CO又会与CaS(X发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化

学方程式如下：

CaS04(s)+C0(g)=CaO(s)+S02(g)+C02(g)A/=218.4kJ•moL(反应

I)

CaS04(s)+4C0(g)=CaS(s)+4C02(g)△昆=一175.6kJ•moL(反应II)

假设某温度下，反应I的速率（外大于反应n的速率（⑹，则下列反应过程

能量变化示意图正确的是（）

【答案】c

【解析】相同温度下，因两个反应的反应物完全相同，反应速率越大，则反

应的活化能越小，因此反应I的活化能小于反应n的活化能；反应I的A皮o,

生成物的能量高于反应物的能量，反应n的△水o,生成物的能量低于反应物的

能量，故c项正确。

6.根据如图所给信息，得出的结论正确的是（）

A.48g碳完全燃烧放出热量为1574kj/mol

B.2C(s)+02(g)=2C0(g)△^-221.0kj/mol

C.2C02(g)=2C0(g)+02(g)△H=+283.0kj/mol

D.C(s)+02(g)=C02(s)AQ—393.5kj/mol

【答案】B

【解析】48gC完全燃烧放热为393.5kJ/molX4mol=l574kJ,不是1

574kj/mol,故A错误；据图示可知，1molC燃烧生成CO放热393.5kJ—283.0

kJ=110.5kJ,所以2molC燃烧生成CO放热221.0kJ,故B正确；1molCO

燃烧生成1mol二氧化碳放热283.0kJ,所以2C02(g)=2C0(g)+02(g)&H

=+566.0kj/mol,故C错误；应该生成二氧化碳气体，不是固态，故D错误。

7.用压可将工业废气中的N0催化还原为其能量转化关系如图(图中计

量单位为mol),贝!J：N0(g)+H式g)TN2(g)+H20(g)的△，为()

A.-(a+b—c-d)kJ•mol_1B.~(c+a—d—1))kJ•mol-1

C.4(c+d—a—物kJ•mol_1D.<(c+d—a-6)kJ•mol-1

【答案】A

【解析】由图中转化可知，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，发

-1

生2N0(g)+2H2(g)=N2(g)+2H20(g)NH=(a+b—c—也kJ•mol,又因为

化学计量数与反应中的能量变化成正比，则NO(g)+H2(g)=1N2(g)+H20(g)△

H=^(a+b—c—d)kJ•mol-1o

8.氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是()

HX(aq)-------—►HXaq)+X(aq)

卜H,卜儿

A,/,H*(g)+X'(g)

卜儿卜M

HX(g)—组------>H(g)+X(g)

A.已知HF气体溶于水放热，则HF的△瓜<0

B.相同条件下，HC1的AK比HBr的小

C.相同条件下，HC1的(A"+△㈤比HI的大

D.一定条件下，气态原子生成1molH-X键放出akJ能量，则该条件下

△4=akJ•mol-1

【答案】D

【解析】A项，△〃为溶液到气体的热效应，为吸热过程AA>0,错误；B

项，C1的非金属性更强，HC1更稳定，对应△、更大，错误；C项，C1的非金属

性更强，HC1更稳定，△屋较大，但HI沸点更高，△〃较大，错误；D项，卜上

即为键能，正确。

9.根据Ca(0H)2/Ca0体系的能量循环图：

Ca(OH)2(s)-------------------------------CaOCs)+H2O(g)

510七510七510七

|AH3卜凡|AHS

Ca(OH)2(s)'«------------------------CaO(s)+H*O(1)

25t25t25t

下列说法正确的是()

A.△区>0B.△〃+△〃=()

C.△/=△〃+△层D.△&+△必+AA+△&+△良=0

【答案】D

【解析】根据气态水变为液态水放热，故A错误；由转化关系图可知△/+

△4W0,故B错误；由转化关系图可知AA,故C借误；由转化关

系图可知，经过一个循环之后回到原始状态，△/«+△4+△A+△及+△/=（）,

故D正确。

10.NHX（X为卤素原子）的能量关系如下图所示。下列说法正确的是（）

NH4X(S)^--竺^------NH/(g)+X(g»

△H$

△Hl|NH3(i)+Hm△]〃

△H3

；N?(g)*2H2(8)+1X2(g)△H?—NH3®+H(8)1X(g)

A.AH1VAH5

B.△H6=AH1+AH2+AH3+AH4+AH5

C.已知NH4cl溶于水吸热，则Aft〉。

D.相同条件下，NHQL的(AH2+AH3+AH5)比NH4Br的大

【答案】D

【解析】A项，一般而言，分解反应为吸热反应，形成化学键需要放热，则

△■>0,AH5<0,即△乩，△为，故A错误；B项，结合盖斯定律可知，途径6

的逆过程为1、2、3、4、5的和，贝卜△H6=4H]+Z\H2+^H3+Z\H4+AH5,故B错误；

C项，途径6为化学键的形成，则△为<（）,故C错误；D项，氯原子半径比溟原

子小,氯气中的共价键比澳分子中的共价键强,氯气比澳的能量高,则同条件下，

NH4cl的（Aft+AHa+AHs）比NH4Br的大，故D正确；故选D。

11.下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应

系统原理。

f热化学硫碘循环水分解制氯系统(I):

1

•H,SO4(aq)™SO:(g)Aff,=327kJmol"：

1

：SO:(g)-L(s)-2H;O|l|~2HI(aq)-H;SO4(aq'|A/f:=-151kJ-mor：

(热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫磺系统(II)

2HI(aql=H：(g)-!-L(s)皿=110kJmoL

H.S|g)-i-H-SO1aq)=S(s)+SQIg)-2H.O(1)迎=61kJmor1

\_____：____4_..____：________/

下列说法不正确的是()

A.通过计算，可知系统(I)制备氢气的热化学方程式为：H20(l)=

-1

H2(g)+l/202(g)AH=286kJ•mol

B.通过计算，可知系统(II)制备氢气的热化学方程式为：

-1

H2s(g)=H2(g)+S(s)△H=20kJ•mol

-1

C.若反应H2(g)+l/202(g)=H20(g)AH=-akJ•mol,则

a>286

D.制得等量A所需能量较少的是热化学硫碘循环硫化氢分解法

【答案】C

【解析】A项，根据盖斯定律进行方程式的加合，①式+②式+③式，得系统

(I)制备氢气的热化学方程式为：H20(l)=H2(g)+j02(g)AH=+286

kJ-mor1,A正确，故A不符合题意；B项，根据盖斯定律进行方程式的加合,

②式+③式+④式，得系统(II)制备氢气的热化学方程式为：

1

H2S(g)=H2(g)+S(s)AH=+20kJ*mor,B正确,故B不符合题意;C项,若

反应上④+羽④二腹④生成气体水，放出的热量小，故a<286,C不正确，

故C符合题意；D项，根据系统(1)(11)总的热化学方程式得出：放出的热量较

少的是硫碘循环硫化氢分解法，D正确，故D不符合题意。故选C。

12.我国科学家在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展一一率先提出

并验证了一种全新的基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢的“氢农场”

策略，其太阳能光催化全分解水制氢的效率创国际最高记录(示意图如图所示，

M1、M2为含铁元素的离子)。下列说法正确的是

清洁电源

循环泵交换膜

A.制02装置中，太阳能转化为电能

B.制H2装置中，交换膜为阴离子交换膜

C.系统制得lmolC的同时可制得lmol02

4-3

D.制压时阳极可发生反应:[Fe(CN)6]'-e=[Fe(CN)6]'

【答案】D

【解析】A项，制02装置中，太阳能转化为化学能，故A错误；B项，制H2

装置中，阴极发生的反应为2H++2e—=Hz3其中的交换膜为阳离子交换膜，故

B错误；C项，由总反应方程式2H2032H2t+0H21可知，系统制得2mol上的

同时可制得lmol02,故C错误；D项，制乩时阳极M2转化为M”且此中Fe元

3

素化合价比M2低，可发生反应：[Fe(CN)6『--e-=[Fe(CN)6]\故D正确；故

选D。

13.如图(邑表示活化能)是CH4与CL生成CH3cl的部分反应过程中各物质物

质的能量变化关系图，下列说法正确的是()

心

反川历程

A.C1•可由CL在高温条件下生成，是CH4与Cb反应的催化剂

B.升高温度，%、E82均减小，反应速率加快

C.增大Cb的浓度，可提高反应速率，但不影响△!!的大小

D.第一步反应的速率大于第二步反应

【答案】C

【解析】A项，C1•由Cb在光照条件下生成，是CH4与CL反应的“中间体”，

而不是反应的催化剂，A错误；B项，加、Ea2分别为第一步反应、第二步反应所

需活化能，升高温度，反应所需活化能不变，即“、E位不变，B错误；C项，Cb

是该反应的反应物，增大反应物的浓度，反应速率增大，而反应的△〃和反应的

途径无关，只与反应的始态和终态有关，即增大氯气的浓度不影响△〃的大小,

C正确；D项，第一步反应所需活化能除大于第二步反应所需活化能Eg第一步

反应单位体积内活化分子百分数低于第二步反应，故第二步反应速率更大，D错

误。故选C。

14.AHfe是一种储氢材料，可作为固体火箭推进剂。通过激光加热引发A1L

的燃烧反应，燃烧时温度随时间变化关系如下图所示。燃烧不同阶段发生的主要

变化如下：

2AlH3(g)=2Al(s)+3H2(g)H2(g)+y02(g)=H20(g)△

出

31

Al(s)=Al(g)Al(g)+-O(g)=-AlO(s)

■223

下列分析正确的是

A.AIH3燃烧需要激光加热引发，所以A1A燃烧是吸热反应

B.其他条件相同时，等物质的量的Al(s)燃烧放热大于Al(g)燃烧放热

C.在反应过程中，a点时物质所具有的总能量最大

D.2A1H3(s)+302(g)=A12O3(S)+3H20(g)△层

【答案】D

【解析】A项，AIL燃烧是放热反应，A项错误；B项，其他条件相同时，等

物质的量的Al(s)燃烧放热小于Al(g)燃烧放热,B项错误;C项,在反应过程中，

a点释放的能量最高，a点时物质所具有的总能量最小，C项错误；D项，

2A1H3(S)+302(g)=Al203(s)+3H20(g)△层△〃+3/A+2/A+2/〃，D项正确；

故选D。

15.高能固氮反应条件苛刻,计算机模拟该历程如图所示,在放电的条件下，

微量的或N裂解成游离的0或N原子，分别与总和发生以下连续反应生成

NOo下列说法错误的()

000

-6-/M

葩2

A.图1中，中间体1到产物1的方程式为O-O—N-0+N—0

B.N0的生成速率很慢是因为图2中间体2到过渡态4的能垒较大

C.由0和总制N0的活化能为315.72kJ・mo「I

D.由N和。2制N0的过程比由0原子和吊制N0的过程速率慢

【答案】D

【解析】A项，由图1可知，中间体1为0-0—N,产物1为0+N—0,所以

中间体1到产物1的方程式为0-0—N-0+N—0,故A正确；B项，反应的能垒越

高，反应速率越小，总反应的快慢主要由机理反应慢的一步决定，由图2可知,

中间体2到过渡态4的能垒较大、为223.26kJ/mol,决定了N0的生成速率很慢，

故B正确；C项，由图2可知，反应物2到过渡态4的能垒为315.72kJ・molT,

过渡态4到反应物2放出能量为逆反应的活化能，所以由。和用制N0的能垒或

活化能为315.72kJ・mol\故C正确；D项,由图1可知，N和02制N0的过程中

各步机理反应的能垒不大，反应速率较快；由图2可知，0原子和N制N0的过

程中多步机理反应的能垒较高、中间体2到过渡态4的能垒为223.26kJ/mol,

导致0原子和用制N0的反应速率较慢，所以由N和制N0的过程比由0原子

和M制N0的过程速率快，故D错误；故选D。

16.2020年2月，科学家报道了利用磁性纳米Fe3（h颗粒除去水体草甘麟污染

物的方法，其原理如下图所示：（Fes。4颗粒在水中表面会带-0H,在水体pHg4

时除污效果最好）。下列说法不可确的是

纳米颗粒与草甘膀完全分离

A.草甘瞬既可以和盐酸反应，又可以和氢氧化钠溶液反应

B.陞3。4纳米颗粒除去草甘瞬的过程有化学键的形成和断裂

C.Fe3（）4纳米颗粒粒径越小、水体pH越大除污效果越好

D.处理完成后，Fe3（\纳米颗粒可利用磁铁回收，经加热活化重复使用

【答案】C

【解析】A项，草甘瞬分子中含有较基，能够与NaOH发生反应，含有亚氨

基，也能够和盐酸反应，A正确；B项，Fe3（h颗粒在水中表面会带-OH,-0H与

草甘瞬分子中的-0H结合为，然后脱水形成，所以Fe304

YV000

OHOH［二」一

FejCM

FejO4

纳米颗粒除去草甘瞬的过程有化学键的形成和断裂，B正确；C项，Fes。4纳米颗

粒在水体pHg4时除污效果最好，不是pH越大除污效果越好，C错误；D项，处

理完成后，Fa。,纳米颗粒在450℃加热30分钟，Fa。4纳米颗粒与草甘麟完全分

离，利用磁铁回收FesO”经加热活化后就可以重复使用，D正确；故选C。

17.最近，中国科学院大连化物所“CO2催化转化为CO的研究”获得新进展。

如图是使用不同催化剂（NiPc和CoPc）时转化过程中的能量变化，下列说法不合

理的是（）

相

时（其中吸附在催化

能

剂表面的物种用

111-“标注）

C02(g)-C02-C00H-CO-CO(g)

A.<02经还原反应得到・COOH

B.该研究成果将有利于缓解温室效应，并解决能源转化问题

C.相同基团的物种分别吸附在NiPc和CoPc表面，其能量可能不同

D.催化剂可以改变CO2转化为CO反应的婚变

【答案】D

【解析】A项，・C02转化为的过程中，碳元素的化合价降低，因此

•C02得到・C00H是还原反应，A正确；B项，该过程中，蚀转化为CO,可减少空

气中的CO?的含量，缓解温室效应，同时反应生成CO具有可燃性，可解决能源转

化危机，B正确；C项，由图可知，・COOH吸附在NiPc中的能量高于吸附在CoPc

上的能量，因此吸附在相同基团的物种分别吸附在NiPc和CoPc表面，其能量不

同，C正确；D项，催化剂只影响反应速率，不改变反应熔变，D错误；故选D。

18.CH4与Cb生成CH3cl的反应过程，中间态物质的能量关系见下图。有关

说法错误的是

A.C1•是由CL在光照下化学键断裂生成的，该过程可表示为：：="±2:'

••••••

B.反应过程一定无CH3cH3的生成

C.图中的反应热Q>0,其大小与“、Ea2无关

D.CH4转化为CH3cl的过程，C—H键发生了断裂

【答案】B

【解析】A项，在光照下氯气分子中的C1-C1键断裂生成C1原子，断裂过

程为&••母••:国26•••，故A正确；B项，由示意图可知，中间过程有CH3•生成，CH3•可

能与CL•相结合生成CH3cH3,故B错误；C项，由示意图可知，反应物总能量大

于生成物的总能量，该反应为放热反应，反应热Q>0,反应热的大小与Ea1、E.

无关，故C正确；D项，由示意图可知，CL转化为CH3cl的过程中，有1个C-H

键发生了断裂，故D正确；故选B。

19.中国科学家在合成氨(N2+3H202NH3△水0)反应机理研究中取得新

进展，首次报道了LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系，并提出了“氮转移”

催化机理，如图所示。下列说法不正确的是()

5UH-Ee/MgO

200250300350

T(℃)

A.过程中有极性键形成

B.复合催化剂降低了反应的活化能

C.复合催化剂能降低合成氨反应的焙变

D.350℃,催化效率：5LiH-Fe/Mg0>铁触媒

【答案】C

【解析】A项，根据图中信息，过程中有极性键N—H键形成，故A正确；B

项，复合催化剂降低了反应的活化能，故B正确；C项，复合催化剂能降低反应

的活化能，但不能降低合成氨反应的焙变，故C错误;D项,根据图中信息,350℃,

催化效率：5LiH-Fe/MgO＞铁触媒，故D正确。故选C。

20.某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是（）

A.反应过程a有催化剂参与

B.该反应为吸热反应，热效应等于

C.改变催化剂，可改变该反应的活化能

D.有催化剂的条件下，反应的活化能等于5+£

【答案】C

【解析】A项，由图示可知反应过程a需要的活化能较高，这是没有催化剂

参与的过程，错误；B项，由于反应物的能量高于生成物的能量，多余的能量就

以热能的形式释放出来，所以该反应为放热反应，热效应等于反应物与生成物能

量的差值△区错误；C项，加入催化剂，改变了反应途径，降低了反应的活化

能，正确；D项，在有催化剂条件下整个反应的活化能为笈，错误。

21.氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析合理的是

A.催化剂a表面发生了共价键的断裂和形成，但分子总数不变

B.在催化剂b表面形成新的共价键时，存在微粒间的电子转移

C.N2与乩反应生成NHa的原子利用率不足100%

D.催化剂a、b能提高反应的平衡转化率

【答案】B

【解析】A项，催化剂a表面是氢气和氮气反应生成氨气，N2+3H2^2NH3

催化剂a表面发生了共价键的断裂和极性键的形成，分子总数减小，故A错误;

B项，催化剂b表面是氨气催化氧化生成N0的反应，发生的是氧化还原反应，

存在微粒间的电子转移，故B正确；C项，N与乩反应生成NH3,反应物参加

反应过程中原子利用率为100%,故C错误；D项，催化剂a、b改变反应速率，

不改变化学平衡，不能提高反应的平衡转化率，故D错误；故选B。

22.炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。

活化过程的能量变化模拟计算结果如右图所示。活化氧可以快速氧化S02o下列

说法不正确的是

一无水一有水

炭黑和一气I•虱-f。，一月活化气

A.每活化一个氧分子放出0.29eV能量

B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV

C.氧分子的活化是0—0的断裂与C—0键的生成过程

D.炭黑颗粒是大气中SO2转化为S03的催化剂

【答案】B

【解析】A项，根据能量变化图分析，氧气最终变成活化氧，体系能量降低，

则每活化一个氧气分子放出0.29eV能量，故A正确；B项，反应过程中存在多

步反应的活化能，根据能量变化图分析，整个反应的活化能应是活化能较大的,

则没有水加入的反应活化能E=0.75eV,有水加入反应的活化能E=0.57eV,所以水

可以使氧分子活化反应的活化能降低0・75eV-0.57eV=0.18eV,故B错误；C项,

根据能量变化图和题意，氧分子活化过程中0—0的断裂，生成C—0键，所以氧

分子的活化是0—0的断裂与C—O键的生成过程，故C正确；D项，活化氧可以

快速氧化S02,而炭黑颗粒可以活化氧分子产生活化氧，所以炭黑颗粒是大气中

SO2转化为S03的催化剂，故D正确；故选B。

23.目前认为酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如

图所示。下列说法正确的是

A.①、②、③三步反应均释放能量

B.该反应进程中有两个过渡态

C.第①步反应的活化能最小

D.总反应速率由第①步反应决定

【答案】D

【解析】A项，根据反应发生历程，结合图示，反应①反应物总能量低于生

成物总能量，为吸热反应，反应②、③均为反应物总能量高于生成物总能量，为

放热反应，故A错误；B项，过渡态理论认为，化学反应不是通过反应物分子的

简单碰撞就可以完成的，而是在反应物到生成物的过程中，经过了一个高能量的

过渡态。这与爬山类似，山的最高点便是过渡态，根据图示可知，该反应进程中

有三个过渡态，故B错误；C项，由图可知，第①步反应的活化能最大，故C错

误；D项，总反应的速率由进程中最慢的一步反应决定，有C项分析可知，第①

步反应的活化能最大，反应速率最慢，则总反应速率由第①步反应决定，故D正

确；故选D。

24.我国科研人员研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO?加氢制甲醇过程中水

的作用机理，其主反应历程如图所示H）o下列说法错误的是

A.向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率

B.带*标记的物质是该反应历程中的中间产物

C.二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%

D.第③步的反应式为*H3CO+H2O^CH3OH+*HO

【答案】C

【解析】A项，反应历程第③步需要水，所以向该反应体系中加入少量的水

能增加甲醇的收率，故A正确；B项，根据图知，带*标记的物质在反应过程中

最终被消耗，所以带*标记的物质是该反应历程中的中间产物，故B正确；C项，

根据图知，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，该反应中除了生成甲醇外还生成

水，所以二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率不是100乐故C错误；D项,

第③步中HC0、40生成CH30H和期0,反应方程式为HCO+HzOfCROH+.HO,故D

正确；故选C。

25.我国科技工作者运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂（Pd和Rh）表面

分解产生乩的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。

下列说法错误的是（）

营

卷

B荒

A.HCOOH吸附在催化剂表面是一个放热过程

B.Pd、Rh作催化剂时HCOOH分解产生上的反应热不同

C.该反应过程中有C-H键的断裂，还有00键的生成

D.HCOO*+H*=CO2+2H*是该历程的决速步骤

【答案】B

【解析】A项，HCOOH吸附在催化剂表面是能量降低的过程，即为放热过程，

故A正确；B项，催化剂能改变反应速率，不改变热效应，则Pd、Rh作催化剂

时HCOOH分解产生上的反应热相同，故B错误；C项，HCOOH催化分解生成CO?

和凡，原来HCOOH分子中存在的化学键1个C-H键、1个C=0键、1个C-0键和

1个0-H键；而产物中有2个00键和1个H-H,说明反应过程中有C-H键的断

裂，还有00键的生成，故C正确；D项，HCOO*+H*到过渡态II活化能最大，是

反应消耗能量高的过程，速率最慢，故HCOO*+H*=C02+2H*是该历程的决速步骤，

故D正确；故选B。

26.下列过程都与热量变化有关，其中叙述正确的是

A.Ba(0H)2・8H2。与NH4cl常温下混合就能反应，故该反应放热

-1

B.2H2(g)+02(g)=2H20(g)AH=-483.6kJ-mol,故乩的燃烧热为

241.8kJ・molT

C.已知lT(aq)+0H-(aq)=H20-(l)AH=-57.31kJ・molT,故

2++-2--1

Ba(aq)+H(aq)+0H(aq)+S04(aq)=H20(l)+BaS04(s)△H<-57.31kJ•mol

D.由图可知，反应C(金刚石，s)=C(石墨，s)的焙变AH=AH「AH2

【答案】C

【解析】A项，化学反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无关，Ba(OH)2

•8H2O与NH4cl属于吸热反应，但常温下混合就能反应，故A错误；B项，燃烧热

是指Imol可燃物充分燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，而该方程式中水为

液态，所以乩的燃烧热应大于241.8kJ・mol，故B错误；C项，已知

+--_1

H(aq)+0H(aq)==H20(l)AH=-57.31kJ-moU,由于在反应Ba?+(aq)+FT(aq)

2-

+OIT(aq)+S04(aq)=H20(l)+BaSOKs)中生成时也会放出热量，所以该反应

△H<-57.31kJ*morx,故C正确;D项，由图4可知，反应C(金刚石，s)=C(石

墨，s)的焙变ARAH2-AH”故D错误；故选C。

27.根据能量变化示意图，下列说法正确的是

A.ImolC和lmolH20反应生成ImolCO和lmolH2一定吸收131.3kJ的热量

B.反应的热化学方程式可表示为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)A

H=(a-b)KJ/mol

C.该反应过程反应物断键吸收的能量要小于生成物成键放出的能量

D.加入适当的催化剂，可以加快正、逆反应速率

【答案】D

【解析】ImolC(s)和ImolJMS)反应生成ImolCO(g)和ImolFLlg)一定吸收

13L3kJ的热量，故A错误；反应的热化学方程式可表示为

C(S)+H20(g)=CO(g)+H2(g)△H=(b-a)KJ/moL故B错误；该反应过程反应物断键

吸收的能量要大于生成物成键放出的能量，故C错误；适当的催化剂，可以同种

程度加快正、逆反应速率，故D正确。

28.水煤气变换反应为：C0(g)+H20(g)=C02(g)+H2(g)o我国学者结合实验与

计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示,

其中吸附在金催化剂表面上的物种用•标注。下列说法正确的是()

A.水煤气变换反应的△QO

B.步骤③的化学方程式为：C0-+0H>+H20(g)=C00H-+H20-

C.步骤⑤只有非极性键H—H键形成

D.该历程中最大能垒(活化能)E正=L70eV

【答案】B

【解析】A项，由示意图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反

应为放热反应，4HVO,故A错误；B项，由示意图可知，步骤③为CO、OH・、

IW(g)和H•反应生成COOH%为0•和H•,反应的化学方程式为：

CO•+0H•+H20(g)=C00H•+H20%故B正确；C项，由示意图可知，步骤⑤除有

非极性键H—H键形成外，还要碳氧极性键和氢氧极性键生成，故C错误；D项，

由示意图可知，步骤④的能垒最大，E2=1.86eV—(―0.16eV)=2.02eV,故D错

误；故选B。

29.乙焕在Pd表面选择加氢的反应机理如图所示。其中吸附在Pd表面上的

物种用*标注。

下列有关说法不正确的是（）

A.吸附反应为放热反应

B.该正反应历程中最大能垒（活化能）为85kJ-mol-1

C.Pd为固体催化剂，其表面积大小对催化效果有影响

D.CzHMT-C邢只有化学键的形成过程

【答案】D

【解析】A项，由图可知，吸附反应的反应物总能量大于生成物总能量，为

放热反应，故A正确；B项，由图可知，该正反应历程中最大能垒（活化能）为

85kJ•mol-1,故B正确；C项，固体表面积越大，固体催化剂Pd的催化效果越

好，故C正确；D项，C2H；+HjC2出即有化学键的断裂过程，也有形成过程，故D

错误；故选D。

30.“氯化反应”一般指将氯元素引入化合物中的反应，一般包括置换氯化、

加成氯化和氧化氯化。已知在制“氯乙烯反应”中，