2025高考化学一轮复习之化学反应的热效应

第1页（共1页）2025高考化学一轮复习之化学反应的热效应一．选择题（共20小题）1．（2024•河东区模拟）已知：Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑，测得反应过程中溶液温度升高。下列关于该反应的说法中，正确的是（）A．属于吸热反应 B．属于非氧化还原反应 C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．能量变化与化学键的断裂和形成有关2．（2024•江西模拟）硫酸甲酯（CH3OSO3H）是制造染料的甲基化试剂，在有H2O存在的条件下，CH3OH和SO3的反应历程如图所示（分子间的作用力用“…”表示）。下列说法正确的是（）A．CH3OH与SO3反应的ΔH＞0 B．a、b、c三种中间产物中，b最稳定 C．该反应的决速步骤为d→f D．反应过程中，有非极性键的断裂和生成3．（2024•龙岩模拟）如图是分别用Pd和PdFe3N电催化甲酸间接氧化的反应历程，吸附在催化剂表面的粒子用*标注。下列说法错误的是（）A．CO2为阳极产物之一 B．催化剂活性：Pd＜PdFe3N C．Pd催化剂比PdFe3N更难吸附OH D．消耗相同甲酸时，总反应焓变：ΔH（Pd）＜ΔH（PdFe3N）4．（2024•庐阳区校级三模）CO2和H2在某催化剂表面合成CH3OH：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH，反应历程如图1所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。ΔG随温关系如图2所示。下列说法正确的是（）A．该历程中的基元反应全部是放热反应 B．图2中表示该反应△G随温度的变化的是直线a C．该反应历程中活化能最小的基元反应是CH2O*+H*═CH3O* D．CO2*+H*═HCOO*过程中发生非极性键的断裂和生成5．（2024•台州二模）（CH3）3C—Br在NaOH溶液中发生水解反应，历程如下：已知：①反应能量图如图：②结构不同溴代烷在相同条件下水解相对速率如表：取代基（CH3）3C—（CH3）2CH—CH3CH2﹣CH3﹣相对速率108451.71.0下列说法不正确的是（）A．（CH3）3C+中4个碳原子位于同一平面内 B．该历程中，（CH3）3C—Br水解速率，较大程度地受到OH﹣浓度大小的影响 C．发生该历程水解速率：CH3CH2CHClCH3＞CH3CH2CH2CH2Cl D．（CH3）3C—Br在水中离解成（CH3）3C+的难易程度与C—Br键的键能和极性等有关6．（2024•九龙坡区模拟）甲酸常用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和H2O，在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．E1﹣E3＞E4﹣E10 B．可以通过E1和E2计算HCOOH的总键能 C．途径二中H+参与反应，是该反应过程的中间产物 D．途径二中反应的快慢由生成的速率决定7．（2024•泰州模拟）丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法，如图是某催化剂催化该过程的能量变化图，*表示吸附在催化剂表面的物种，下列有关说法正确的是（）A．在该条件下，所得丙烯中不含其它有机物 B．该过程中发生了碳碳键的断裂与形成 C．1mol丙烷中的总键能大于1mol丙烯及1mol氢气的总键能之和 D．相同条件下在该催化剂表面，*CH3CH2CH3比*CH3CH＝CH2脱氢更困难8．（2024•阜阳模拟）反应物（S）转化为产物（P或P•Z）的能量与反应进程的关系如图所示，“•”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。下列有关四种不同反应进程的说法正确的是（）A．进程Ⅰ，升高温度，正反应速率增大比逆反应速率增大明显 B．进程Ⅰ、Ⅱ生成等量的P，产生能量相同 C．反应进程中催化效率：Ⅲ＞Ⅱ D．平衡时S的转化率：Ⅱ＞Ⅰ9．（2024•开封三模）电喷雾电离得到的M+（Fe+、Co+、Ni+等）与O3反应可得MO+。MO+分别与CH4、CD4反应制备甲醇，体系的能量随反应进程的变化如图所示（两者历程相似，图中以CH4示例）。已知：直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。下列说法正确的是（）A．步骤Ⅰ和Ⅱ中均涉及氢原子成键变化 B．MO+与CD4反应的能量变化为图中曲线b C．MO+与CHD3反应，生成的氘代甲醇有三种 D．MO+与CH2D2反应，生成的氘代甲醇：n（CH2DOD）＜n（CHD2OH）10．（2024•鼓楼区校级模拟）基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基C3N4中，用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注，下列说法中错误的是（）A．整个反应历程中有极性键的断裂和生成 B．过渡态相对能量：TS55＞TS44＞TS77 C．物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程 D．反应决速步的活化能为0.95eV11．（2024•天心区校级模拟）链状葡萄糖分子中的醛基可与分子内羟基发生加成反应形成两种六元环状结构。常温下，各种葡萄糖结构及其所占百分含量如图所示。已知各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大，两种环状结构的熵相近。下列说法正确的是（）A．ΔH1+ΔH2+ΔH3＝ΔH4 B．三种结构中，β﹣D﹣吡喃葡萄糖的焓最小 C．葡萄糖由链状转化为环状结构是醛基和6号碳原子上羟基作用的结果 D．18g葡萄糖完全燃烧生成CO2（g）和H2O（g）放热akJ，故葡萄糖的燃烧热为10akJ/mol12．（2024•岳阳三模）苯与Cl2的反应机理如图一所示，其反应过程中的能量变化如图二所示。下列说法正确的是（）A．苯和Cl2反应的速率由过程Ⅱ的速率决定 B．FeCl3的参与改变了反应历程，降低了总反应的焓变 C．反应过程中有极性键和非极性的断裂和生成 D．升温既能提高反应速率，又能提高苯的平衡转化率13．（2024•西城区一模）苯与液溴反应生成溴苯，其反应过程的能量变化如图所示。下列关于苯与Br2反应的说法不正确的是（）A．FeBr3可作该反应的催化剂 B．将反应后的气体依次通入CCl4和AgNO3溶液以检验产物HBr C．过程②的活化能最大，决定总反应速率的大小 D．总反应的ΔH＜0，且ΔH＝E1﹣E2+E314．（2024•遂宁模拟）中国提出二氧化碳排放在2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。这体现了中国作为全球负责任大国的环境承诺和行动决心。二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济可持续发展的重要途径之一、常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如图（其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注），下列说法错误的是（）A．二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应 B．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，降低反应热 C．总反应为CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g） D．该历程的决速步为HCOO*+4H*═CH3O*+H2O15．（2024•雨花区校级三模）CO2催化加氢制甲醇，并进一步生产低碳烯烃，可一定程度上减少我国对原油进口的依赖，对促进国家能源安全具有重大现实意义。CO2催化加氢制甲醇的反应历程如图所示，H2首先在“﹣O﹣Ga﹣O﹣Zn﹣”表面解离成2个H*，随后参与到CO2的转化过程。下列说法正确的是（）A．“﹣O﹣Ga﹣O﹣Zn﹣”能改变总反应的焓变 B．H2O是反应历程的中间产物之一 C．反应历程中存在非极性键的断裂和形成 D．理论上反应历程消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为6：116．（2024•天心区校级模拟）一定温度下，密闭容器中进行反应：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）ΔH。测得能量变化如图所示，下列说法正确的是（）A．该反应的ΔH＞0 B．反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量 C．过程Ⅱ可能使用了催化剂，同时提高了SO2的平衡转化率 D．过程Ⅰ、Ⅱ达到平衡所需的时间相同17．（2024•朝阳区二模）土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成，两步反应的能量变化如图。下列说法不正确的是（）A．O的非金属性大于S，推知热稳定性：H2O＞H2S B．两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总能量 C．H2S（g）+2O2（g）═（aq）+2H+（aq）ΔH＝﹣364.01kJ•mol﹣1 D．结合S（s）的燃烧热，可求算2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（g）的ΔH18．（2024•沙河口区校级一模）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝﹣574kJ•mol﹣1②CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝﹣1160kJ•mol﹣1下列判断不正确的是（NA表示阿伏加德罗常数的值）（）A．由反应①可推知CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）ΔH＞﹣574kJ•mol﹣1 B．等物质的量的CH4参加反应时，反应①②转移的电子数相同 C．若用标准状况下4.48LCH4将NO2还原为N2，同时生成气态水，放出的热量为173.4kJ D．若用标准状况下4.48LCH4将NO2还原为N2，整个过程中转移电子总数为1.6NA19．（2024•花溪区校级模拟）一定条件下，CH4与FeO+反应合成CH3OH的反应历程如图所示。已知其他条件不变时，反应物中的元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢。下列说法正确的是（）说明：过渡态中“——”表示化学键未完全断裂或形成。A．反应历程中的两个反应均涉及氢原子的成键 B．相同条件下，CD4与FeO+发生上述反应，则其过渡态I的能量比b高 C．该反应的ΔH＝（a﹣e）kJ•mol﹣1 D．CH3D与FeO+发生上述反应，只能获得1种相对分子质量的有机产物20．（2024•黄冈模拟）碳酸钠晶体（Na2CO3•10H2O）失水可得到Na2CO3•H2O（s）或Na2CO3（s），两个化学反应的能量变化示意图如图：下列说法不正确的是（）A．ΔH1＞0 B．碳酸钠晶体（Na2CO3•10H2O）失水是化学变化 C．向Na2CO3（s）中滴加几滴水，温度升高 D．Na2CO3•H2O（s）失水生成Na2CO3（s）：ΔH＝ΔH1﹣ΔH2

2025高考化学一轮复习之化学反应的热效应参考答案与试题解析一．选择题（共20小题）1．（2024•河东区模拟）已知：Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑，测得反应过程中溶液温度升高。下列关于该反应的说法中，正确的是（）A．属于吸热反应 B．属于非氧化还原反应 C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．能量变化与化学键的断裂和形成有关【答案】D【分析】A．反应过程中溶液温度升高；B．存在化合价变化的反应式氧化还原反应；C．反应物的总能量低于生成物的总能量是吸热反应；D．ΔH＝反应物键能之和﹣生成物键能之和。【解答】解：A．反应过程中溶液温度升高，是放热反应，故A错误；B．该过程Zn、H元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故B错误；C．该过程是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故C错误；D．ΔH＝反应物键能之和﹣生成物键能之和，化学反应能量变化与化学键的断裂和形成有关，故D正确；故选：D。【点评】本题主要考查学生对基本反应类型、吸热反应、放热反应、能量与焓变的关系的理解，属于基本知识的考查，难度不大。2．（2024•江西模拟）硫酸甲酯（CH3OSO3H）是制造染料的甲基化试剂，在有H2O存在的条件下，CH3OH和SO3的反应历程如图所示（分子间的作用力用“…”表示）。下列说法正确的是（）A．CH3OH与SO3反应的ΔH＞0 B．a、b、c三种中间产物中，b最稳定 C．该反应的决速步骤为d→f D．反应过程中，有非极性键的断裂和生成【答案】C【分析】A．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量；B．物质所含有的能量越低越稳定；C．由图可知，d→f反应的活化能最高；D．该反应未涉及非极性键的断裂与生成。【解答】解：A．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，ΔH＜0，故A错误；B．物质所含有的能量越低越稳定，根据图中可知，a、b、c三种中间产物中，a物质的能量最低，则a最稳定，故B错误；C．由图可知，d→f反应的活化能最高，为3.66eV﹣（﹣2.96eV）＝6.62eV，故d→f反应是决速步骤，故C正确；D．由图可知，该反应未涉及非极性键的断裂与生成，故D错误；故选：C。【点评】本题考查化学反应能量变化，注意化学反应能量变化与物质具有的能量的关系，此题难度中等，注意基础知识积累。3．（2024•龙岩模拟）如图是分别用Pd和PdFe3N电催化甲酸间接氧化的反应历程，吸附在催化剂表面的粒子用*标注。下列说法错误的是（）A．CO2为阳极产物之一 B．催化剂活性：Pd＜PdFe3N C．Pd催化剂比PdFe3N更难吸附OH D．消耗相同甲酸时，总反应焓变：ΔH（Pd）＜ΔH（PdFe3N）【答案】D【分析】A．HCOOH氧化生成CO2；B．PdFe3N作催化剂时，Fe容易吸附OH*促进CO*的除去；C．Pd作催化剂时，吸附OH*需要克服较高的能垒；D．反应历程不同焓变相同。【解答】解：A．HCOOH氧化生成CO2，C元素化合从升高被氧化，CO2为阳极产物之一，故A正确；B．PdFe3N作催化剂时，Fe容易吸附OH*促进CO*的除去，故催化剂活性：Pd＜PdFe3N，故B正确；C．Pd作催化剂时，吸附OH*需要克服较高的能垒，Pd催化剂比PdFe3N更难吸附OH，故C正确；D．反应历程不同焓变相同，故消耗相同甲酸时，总反应焓变：ΔH（Pd）＝ΔH（PdFe3N），故D错误；故选：D。【点评】本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。4．（2024•庐阳区校级三模）CO2和H2在某催化剂表面合成CH3OH：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH，反应历程如图1所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。ΔG随温关系如图2所示。下列说法正确的是（）A．该历程中的基元反应全部是放热反应 B．图2中表示该反应△G随温度的变化的是直线a C．该反应历程中活化能最小的基元反应是CH2O*+H*═CH3O* D．CO2*+H*═HCOO*过程中发生非极性键的断裂和生成【答案】C【分析】由图可知CH2O*+OH*+3H*＝CH3O*+OH*+2H*（或CH2O*+H*＝CH3O*），过程中的活化能最小；结合图中信息可知该反应反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，则ΔH＜0；反应后气体分子数减少，ΔS＜0。【解答】解：A．该反应历程中有的基元反应是吸热反应，故A错误；B．由图可知，该反应的ΔH＜0，ΔS＜0，由ΔG＝ΔH—TΔS可知，直线方程的斜率为正值，为直线c，故B错误；C．活化能最小的反应是，故C正确；D．过程中发生极性键的断裂和生成，故D错误；故选：C。【点评】本题考查化学反应的反应热和焓变知识，侧重考查学生对反应热和焓变的掌握情况，试题难度中等。5．（2024•台州二模）（CH3）3C—Br在NaOH溶液中发生水解反应，历程如下：已知：①反应能量图如图：②结构不同溴代烷在相同条件下水解相对速率如表：取代基（CH3）3C—（CH3）2CH—CH3CH2﹣CH3﹣相对速率108451.71.0下列说法不正确的是（）A．（CH3）3C+中4个碳原子位于同一平面内 B．该历程中，（CH3）3C—Br水解速率，较大程度地受到OH﹣浓度大小的影响 C．发生该历程水解速率：CH3CH2CHClCH3＞CH3CH2CH2CH2Cl D．（CH3）3C—Br在水中离解成（CH3）3C+的难易程度与C—Br键的键能和极性等有关【答案】B【分析】A．（CH3）3C+中心C原子形成3个共价键，没有孤电子对，杂化类型为：sp2，为平面结构；B．由图可知，（CH3）3C—Br在NaOH溶液中反应的第Ⅰ步反应活化能较大，反应速率较慢；C．根据已知②可知，碳卤键的碳原子上的甲基越多，溴代烷水解相对速率越大；D．C—Br键的键能越小、极性越大，C—Br越容易断。【解答】解：A．（CH3）3C+中心C原子形成3个共价键，没有孤电子对，杂化类型为：sp2，为平面结构，4个碳原子位于同一平面内，故A正确；B．由图可知，（CH3）3C—Br在NaOH溶液中反应的第Ⅰ步反应活化能较大，反应速率较慢，对（CH3）3—Br水解速率影响较大，故B错误；C．根据已知②可知，碳卤键的碳原子上的甲基越多，溴代烷水解相对速率越大，则发生该历程水解速率：CH3CH2CHClCH3＞CH3CH2CH2CH2Cl，故C正确；D．C—Br键的键能越小、极性越大，C—Br越容易断，（CH3）3C—Br在水中越易离解成（CH3）3C+，故D正确；故选：B。【点评】本题主要考查了化学反应中能量变化与卤代烃的水解，题目难度不大，根据题给图示，结合所学基础知识即可解答。6．（2024•九龙坡区模拟）甲酸常用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和H2O，在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．E1﹣E3＞E4﹣E10 B．可以通过E1和E2计算HCOOH的总键能 C．途径二中H+参与反应，是该反应过程的中间产物 D．途径二中反应的快慢由生成的速率决定【答案】D【分析】A．催化剂改变反应的途径，不改变反应的焓变；B．图中变化可知，通过E1和E2计算甲醇转化为一氧化碳和水的活化能，不能计算键能；C．图中分析可知途径Ⅱ中氢离子先做反应物，后做生成物；D．决定总反应速率的是慢反应。【解答】解：A．催化剂改变反应的途径，不改变反应的焓变，则甲醇转化为一氧化碳和水的焓变不变，E1﹣E3＝E4﹣E10，故A错误；B．图中变化可知，通过E1和E2计算甲醇转化为一氧化碳和水的活化能，但不能计算HCOOH的总键能，故B错误；C．图中分析可知途径Ⅱ中氢离子先做反应物，后做生成物，是改变途径的催化剂，能加快反应速率，不是中间产物，故C错误；D．途径二中反应的快慢由生成的速率决定，此共存的活化能最大，故D正确；故选：D。【点评】本题考查反应过程、反应过程中的能量变化，侧重考查学生反应机理的掌握情况，题目难度中等。7．（2024•泰州模拟）丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法，如图是某催化剂催化该过程的能量变化图，*表示吸附在催化剂表面的物种，下列有关说法正确的是（）A．在该条件下，所得丙烯中不含其它有机物 B．该过程中发生了碳碳键的断裂与形成 C．1mol丙烷中的总键能大于1mol丙烯及1mol氢气的总键能之和 D．相同条件下在该催化剂表面，*CH3CH2CH3比*CH3CH＝CH2脱氢更困难【答案】C【分析】A．由图可知，丙烯还在继续脱氢；B．该反应过程中，碳骨架由C—C—C变为C—C＝C；C．由图可知，CH3CH2CH3（g）能量小于CH3CH═CH2（g）和H2（g）总能量，则该反应为吸热反应；D．活化能越小，反应越容易进行。【解答】解：A．由图可知，丙烷脱氢生成丙烯后，丙烯还在继续脱氢，说明有副反应发生，所以所得丙烯中还含有其他有机物，故A错误；B．由该反应过程中，碳骨架由C—C—C变为C—C＝C，丙烷脱氢过程中未发生碳碳键的断裂，故B错误；C．由图可知，丙烷脱氢生成丙烯的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，则1mol丙烷中的总键能大于1mol丙烯及1mol氢气的总键能之和，故C正确；D．由图可知，在相同条件下该催化剂表面CH3CH2CH3脱氢的活化能小于*CH3CH＝CH2脱氢，说明在该催化剂表面*CH3CH2CH3脱氢比*CH3CH＝CH2脱氢容易，故D错误；故选：C。【点评】本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握化学键的断裂、反应中能量变化为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意图中能量变化及应用，题目难度不大。8．（2024•阜阳模拟）反应物（S）转化为产物（P或P•Z）的能量与反应进程的关系如图所示，“•”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。下列有关四种不同反应进程的说法正确的是（）A．进程Ⅰ，升高温度，正反应速率增大比逆反应速率增大明显 B．进程Ⅰ、Ⅱ生成等量的P，产生能量相同 C．反应进程中催化效率：Ⅲ＞Ⅱ D．平衡时S的转化率：Ⅱ＞Ⅰ【答案】B【分析】A．由图可知，反应Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量，则进程Ⅰ是放热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，但平衡逆移，说明逆反应速率增大程度大于正反应速率的增大幅度；B．进程Ⅱ使用了催化剂X，降低了反应的活化能，但不改变反应热，S转化为P为放热反应；C．由图可知，反应Ⅲ中由S•Y转化为P•Y的活化能高于反应Ⅱ中由S•X转化为P•X的活化能；D．进程I中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率。【解答】解：A．反应Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量，则进程Ⅰ是放热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，但平衡逆移，说明逆反应速率增大程度大于正反应速率的增大幅度，即逆反应速率增加更明显，故A错误；B．进程Ⅱ使用了催化剂X，降低了反应的活化能，但不改变反应热，S转化为P为放热反应，对于进程Ⅰ、Ⅱ，生成等量的P所放出的热量相同，故B正确；C．反应Ⅲ中由S•Y转化为P•Y的活化能高于反应Ⅱ中由S•X转化为P•X的活化能，则反应速率：反应Ⅱ＞反应Ⅲ，故C错误；D．催化剂不能改变平衡产率，进程I中使用了催化剂X，在两个进程中平衡时S的转化率相同，故D错误；故选：B。【点评】本题考查焓变和反应过程，侧重考查学生反应机理的掌握情况，试题难度中等。9．（2024•开封三模）电喷雾电离得到的M+（Fe+、Co+、Ni+等）与O3反应可得MO+。MO+分别与CH4、CD4反应制备甲醇，体系的能量随反应进程的变化如图所示（两者历程相似，图中以CH4示例）。已知：直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。下列说法正确的是（）A．步骤Ⅰ和Ⅱ中均涉及氢原子成键变化 B．MO+与CD4反应的能量变化为图中曲线b C．MO+与CHD3反应，生成的氘代甲醇有三种 D．MO+与CH2D2反应，生成的氘代甲醇：n（CH2DOD）＜n（CHD2OH）【答案】D【分析】A．步骤Ⅰ涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成；B．直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，说明正反应活化能会增大；C．若MO+与CHD3反应，生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH；D．直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。【解答】解：A．步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成，步骤Ⅰ涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成，所以涉及氢原子成键变化的是步骤Ⅰ，故A错误；B．直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，说明正反应活化能会增大，则MO+与CD4反应的能量变化应为图中曲线c，故B错误；C．若MO+与CHD3反应，生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH，共2种，故C错误；D．直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则氧更容易和H而不是和D生成羟基，故氘代甲醇的产量n（CH2DOD）＜n（CHD2OH），故D正确；故选：D。【点评】本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。10．（2024•鼓楼区校级模拟）基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基C3N4中，用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注，下列说法中错误的是（）A．整个反应历程中有极性键的断裂和生成 B．过渡态相对能量：TS55＞TS44＞TS77 C．物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程 D．反应决速步的活化能为0.95eV【答案】C【分析】A．一氧化碳催化加氢生成甲醇的反应中有极性键的断裂和生成；B．过渡态相对能量的大小顺序为TS55＞TS44＞TS77；C．吸附在催化剂表面的生成物总能量低于反应物的总能量；D．反应的活化能越大，反应速率越慢，反应决速步为慢反应。【解答】解：A．一氧化碳催化加氢生成甲醇的反应中有极性键的断裂和生成，故A正确；B．过渡态相对能量的大小顺序为TS55＞TS44＞TS77，故B正确；C．吸附在催化剂表面的生成物总能量低于反应物的总能量，为放热过程，故C错误；D．反应的活化能越大，反应速率越慢，反应决速步为慢反应，反应H2CO*+＝H3CO﹣的活化能最大，反应速率最慢，则反应决速步的活化能为0.35eV﹣（﹣0.60eV）＝0.95eV，故D正确；故选：C。【点评】本题考查反应过程中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。11．（2024•天心区校级模拟）链状葡萄糖分子中的醛基可与分子内羟基发生加成反应形成两种六元环状结构。常温下，各种葡萄糖结构及其所占百分含量如图所示。已知各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大，两种环状结构的熵相近。下列说法正确的是（）A．ΔH1+ΔH2+ΔH3＝ΔH4 B．三种结构中，β﹣D﹣吡喃葡萄糖的焓最小 C．葡萄糖由链状转化为环状结构是醛基和6号碳原子上羟基作用的结果 D．18g葡萄糖完全燃烧生成CO2（g）和H2O（g）放热akJ，故葡萄糖的燃烧热为10akJ/mol【答案】B【分析】A．根据盖斯定律可知，ΔH1+ΔH2+ΔH3＝﹣ΔH4；B．从图中来看，葡萄糖结构中链状结构的熵最大，葡萄糖由链状转化为环状结构ΔS＜0，ΔH＜0，转化产物中β﹣D﹣吡喃葡萄糖的占比更大；C．葡萄糖由链状转化为环状结构是醛基和5号碳原子上羟基作用的结果；D．1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。【解答】解：A．根据盖斯定律可知，ΔH1+ΔH2+ΔH3＝﹣ΔH4，故A错误；B．葡萄糖结构中链状结构的熵最大，葡萄糖由链状转化为环状结构ΔS＜0，ΔH＜0，转化产物中β﹣D﹣吡喃葡萄糖的占比更大，说明更易生成β﹣D﹣吡喃葡萄糖，即β﹣D﹣吡喃葡萄糖的焓最小，故B正确；C．葡萄糖由链状转化为环状结构是醛基和5号碳原子上羟基作用的结果，故C错误；D．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，葡萄糖的燃烧热产物应该是液态水，故D错误；故选：B。【点评】本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。12．（2024•岳阳三模）苯与Cl2的反应机理如图一所示，其反应过程中的能量变化如图二所示。下列说法正确的是（）A．苯和Cl2反应的速率由过程Ⅱ的速率决定 B．FeCl3的参与改变了反应历程，降低了总反应的焓变 C．反应过程中有极性键和非极性的断裂和生成 D．升温既能提高反应速率，又能提高苯的平衡转化率【答案】A【分析】A．活化能大的步骤决定反应的速率；B．催化剂通过降低活化能而改变反应速率；C．反应中断裂C—H、Cl﹣Cl键，生成C—Cl、H—Cl；D．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向进行。【解答】解：A．活化能大的步骤决定反应的速率，根据图示过程Ⅱ的活化能大，故A正确；B．催化剂通过降低活化能而改变反应速率，但不影响焓变，故B错误；C．反应中断裂C—H、Cl﹣Cl键，生成C—Cl、H—Cl，没有非极性键的生成，故C错误；D．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向进行，降低苯的平衡转化率，故D错误；故选：A。【点评】本题考查反应过程，侧重考查学生反应机理的掌握情况，试题难度中等。13．（2024•西城区一模）苯与液溴反应生成溴苯，其反应过程的能量变化如图所示。下列关于苯与Br2反应的说法不正确的是（）A．FeBr3可作该反应的催化剂 B．将反应后的气体依次通入CCl4和AgNO3溶液以检验产物HBr C．过程②的活化能最大，决定总反应速率的大小 D．总反应的ΔH＜0，且ΔH＝E1﹣E2+E3【答案】D【分析】A．FeBr3可作苯与液溴反应的催化剂；B．苯和溴易挥发，且都易溶于CCl4溶液；C．基元反应的活化能越大，该步反应速率越慢，是决速步骤；D．由图可知，总反应为放热反应，总反应的ΔH＜0，ΔH＝Ea（逆）﹣Ea（正）。【解答】解：A．苯与液溴反应生成溴苯，FeBr3可作该反应的催化剂，故A正确；B．由于反应放热，部分反应物（苯和溴蒸气）挥发，将反应后的气体依次通入CCl4和AgNO3溶液，CCl4可以溶解苯和溴蒸气，最后的气体通入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则证明反应生成了HBr，故B正确；C．过程②的活化能最大，该步反应速率最慢，是决定总反应速率大小的一步反应，即决速步骤，故C正确；D．由图可知，总反应为放热反应，总反应的ΔH＜0，只知道正反应的活化能，不能计算反应的焓变，故D错误；故选：D。【点评】本题主要考查学生的看图理解能力、应用能力，掌握放热反应与能量变化的关系是解决本题的关键，属于基本知识的考查，难度不大。14．（2024•遂宁模拟）中国提出二氧化碳排放在2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。这体现了中国作为全球负责任大国的环境承诺和行动决心。二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济可持续发展的重要途径之一、常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如图（其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注），下列说法错误的是（）A．二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应 B．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，降低反应热 C．总反应为CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g） D．该历程的决速步为HCOO*+4H*═CH3O*+H2O【答案】B【分析】A．由能量变化图可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量；B．催化剂能改变反应机理，加快反应速率；C．由反应机理和能量变化图可知；D．反应中活化能越大，反应速率越慢，是总反应的决速步。【解答】解：A．由能量变化图可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量，所以二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应，故A正确；B．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，不能改变反应热，故B错误；C．由反应机理和能量变化图可知，总反应为CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g），故C正确；D．反应中活化能越大，反应速率越慢，是总反应的决速步；HCOO*+4H*＝CH3O*+H2O的活化能最大，反应速率最慢，是该历程的决速步，故D正确；故选：B。【点评】本题考查反应过程中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。15．（2024•雨花区校级三模）CO2催化加氢制甲醇，并进一步生产低碳烯烃，可一定程度上减少我国对原油进口的依赖，对促进国家能源安全具有重大现实意义。CO2催化加氢制甲醇的反应历程如图所示，H2首先在“﹣O﹣Ga﹣O﹣Zn﹣”表面解离成2个H*，随后参与到CO2的转化过程。下列说法正确的是（）A．“﹣O﹣Ga﹣O﹣Zn﹣”能改变总反应的焓变 B．H2O是反应历程的中间产物之一 C．反应历程中存在非极性键的断裂和形成 D．理论上反应历程消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为6：1【答案】D【分析】A．催化剂不能改变总反应的焓变；B．生成的H2O不再参与后面流程；C．该反应的反应物为CO2和H2，产物为CH3OH和H2O，；D．反应的关系式为3H2～CH3OH～6H+，所以产生1molCH3OH消耗6molH*。【解答】解：A．催化剂能降低反应的活化能，提高反应速率，但不能改变总反应的焓变，故A错误；B．生成的H2O不再参与后面流程，因此是反应历程的最终产物之一，故B错误；C．该反应的反应物为CO2和H2，产物为CH3OH和H2O，只存在非极性键的断裂，没有非极性键的形成，故C错误；D．反应的关系式为3H2～CH3OH～6H+，所以产生1molCH3OH消耗6molH*，即理论上反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为6：1，故D正确；故选：D。【点评】本题考查反应过程，侧重考查学生反应机理的掌握情况，试题难度中等。16．（2024•天心区校级模拟）一定温度下，密闭容器中进行反应：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）ΔH。测得能量变化如图所示，下列说法正确的是（）A．该反应的ΔH＞0 B．反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量 C．过程Ⅱ可能使用了催化剂，同时提高了SO2的平衡转化率 D．过程Ⅰ、Ⅱ达到平衡所需的时间相同【答案】B【分析】A．该反应的反应物总能量大于生成物总能量，因此该反应是放热反应；B．该反应是放热反应；C．过程Ⅱ可能使用了催化剂，活化能降低，反应速率加快，但平衡不移动；D．过程Ⅱ可能使用了催化剂，活化能降低，反应速率加快。【解答】解：A．该反应的反应物总能量大于生成物总能量，则ΔH＜0，故A错误；B．该反应是放热反应，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量，故B正确；C．过程Ⅱ可能使用了催化剂，不改变平衡，不能提高SO2的平衡转化率，故C错误；D．过程Ⅱ可能使用了催化剂，活化能降低，反应速率加快，因此过程Ⅰ、Ⅱ达到平衡的时间不相同，故D错误；故选：B。【点评】本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。17．（2024•朝阳区二模）土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成，两步反应的能量变化如图。下列说法不正确的是（）A．O的非金属性大于S，推知热稳定性：H2O＞H2S B．两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总能量 C．H2S（g）+2O2（g）═（aq）+2H+（aq）ΔH＝﹣364.01kJ•mol﹣1 D．结合S（s）的燃烧热，可求算2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（g）的ΔH【答案】C【分析】由图可知，第一步反应为：①H2S（g）+O2（g）═S（s）+H2O（g）ΔH1＝﹣221.19kJ•mol﹣1，第二步反应为：②S（s）+O2（g）+H2O（g）═（aq）+2H+ΔH2＝﹣585.20kJ•mol﹣1，S（s）的燃烧热的热化学方程式为：③S（s）+O2（g）═SO2（g）ΔH3，据此分析作答。【解答】解：A．O的非金属性大于S，键的稳定性：H—O＞H—S，则氢化物热稳定性：H2O＞H2S，故A正确；B．由图可知，2步反应均为放热反应，则两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总能量，故B正确；C．根据盖斯定律：①+②得到：H2S（g）+2O2（g）═（aq）+2H+（aq）ΔH＝（﹣221.19）kJ•mol﹣1+（﹣585.20）kJ•mol﹣1＝﹣806.39kJ•mol﹣1，故C错误；D．根据盖斯定律可知：①×2+③×2，可得2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（g）则反应的ΔH＝2（ΔH1+ΔH3），故D正确；故选：C。【点评】本题主要考查反应热与焓变的相关知识，同时考查盖斯定律的应用，学生的看图理解能力、分析应用能力，属于基本知识的考查，难度不大。18．（2024•沙河口区校级一模）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝﹣574kJ•mol﹣1②CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝﹣1160kJ•mol﹣1下列判断不正确的是（NA表示阿伏加德罗常数的值）（）A．由反应①可推知CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）ΔH＞﹣574kJ•mol﹣1 B．等物质的量的CH4参加反应时，反应①②转移的电子数相同 C．若用标准状况下4.48LCH4将NO2还原为N2，同时生成气态水，放出的热量为173.4kJ D．若用标准状况下4.48LCH4将NO2还原为N2，整个过程中转移电子总数为1.6NA【答案】A【分析】A．气态水转化为液态水是放热的过程；B．根据化合价升高数＝化合价降低数＝转移电子数来回答；C．根据反应①②，利用盖斯定律结合热化学方程式系数的意义来回答；D．根据化合价升高数＝化合价降低数＝转移电子数来回答．【解答】解：A．气态水转化为液态水是放热的过程，反应中生成的水为液态，放出热量更多，ΔH更小，ΔH＜﹣574kJ•mol﹣1，故A错误；B．反应①②转移的电子数＝化合价升高数＝化合价降低数＝8，转移电子