2024届高考化学专项复习：化学反应的热效应（含答案）

2024届高考化学近10年真题模拟专题7——化学反应的热效应

H2c——CH

\/2

1.（2024江苏,5,3分）催化剂有选择性，如C2H4与02反应用Ag催化生成。（环氧

乙烷）。下列说法正确的是（）

A.豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能

B.C2H4与02反应中,Ag催化能提高生成CH3cHO的选择性

C.H2O2制02反应中,MnO2能加快化学反应速率

D.SO2与O2反应中,V2O5能减小该反应的焰变

答案c

2.（2024北京,13,3分）苯在浓HNO3和浓H2s。4作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列

说法不正确的是（）

①蟀1鬻态

/%中间体，—一^\H

/‘。用“晶」晡

O+NO;+HO3SO-'、产物叫、5+H：SO,

0反应进程

A.从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物n

B.X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物

C.由苯得到M时，苯中的大K键没有变化

D.对于生成Y的反应，浓H2SO4作催化剂

答案C

3.（2024贵州,14,3分）AgCN与CH3cH?Br可发生取代反应，反应过程中CN-的C原子和N原子

均可进攻CH3cH2Br,分别生成月青（CH3cH2CN）和异月青（CH3cH2NC）两种产物。通过量子化学计

算得到的反应历程及能量变化如图（TS为过渡态,I、II为后续物）。

［能量

,Km嗖吟/

/N//'Br/',-：

异睛（：'

CH3cH"+蓝/'必加产即个

llif

CH,C^=i-Ag-Br芷坐"AgBr

;CH,CH2C=rF-Ag--Br

反应进程反应进程

由图示信息，下列说法错误的是（）

A.从CH3CH2Br生成CH3CH2CN和CH3CH2NC的反应都是放热反应

B.过渡态TS1是由CN-的C原子进攻CH3CH2Br的a-C而形成的

C.I中“N--Ag”之间的作用力比n中“C-Ag”之间的作用力弱

D.生成CH3CH2CN放热更多,低温时CH3CH2CN是主要产物

答案D

4.（2024广东,11,4分）按下图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预

期现象及其相应推理均合理的是（）

丫滴管

伊气球

浓盐酸、者湿润的红色

『V石蕊试纸

（』适量NH4a与

,Ba（OH）,•8H,0

（电喊拌器］

A.烧瓶壁会变冷，说明存在AH<0的反应

B.试纸会变蓝,说明有NH3生成,产氨过程嫡增

C.滴加浓盐酸后，有白烟产生，说明有NH4C1升华

D.实验过程中，气球会一直变大，说明体系压强增大

答案B

5.（2024广东,15,4分）对反应SCg）^^T（g）（I为中间产物），相同条件下:①加入催化剂，反应达到

平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,c平（S）/c平（T）增大,c平（S）/c平（I）减小。基于以上事实，

可能的反应历程示意图（一为无催化剂，--为有催化剂）为（）

反程反迹程

CD

答案A

6.（2024安徽,10,3分）某温度下,在密闭容器中充入一定量的X（g）,发生下列反应:X（g）==Y（g）

（A曰<0）,丫值）^^Z（g）（AH2<0）,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程

示意图符合题意的是（）

用

反应进程反应进程

CD

答案B

7.（2023浙江1月选考,14,3分）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图

如下[已知O2（g）和Cb（g）的相对能量为0],下列说法不正确的是（）

7£

O1

U

I

£

•2

区£

3

加E

4

温

£

将5

要£

6

A.Eg-E3=E5-E2

1

B.可计算Cl—Cl键能为2（E2-E3）kJ-mol

c.相同条件下,03的平衡转化率:历程n＞历程I

：

D.历程I、历程n中速率最快的一步反应的热化学方程式为:cio（g）+o（g）==o2（g）+ci（g）

1

AH=(E5-E4)kJ-mol

答案c

8.（2022湖南,12,4分）（双选）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下图所

不:

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:口＞1

C.生成P的速率:m＞口

D.进程IV中,Z没有催化作用

答案AD

9.（2022浙江1月选考,18,2分）相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷（）的

能量变化如图所示：

能量

O

下列推理不正确的是

)

A.2AH产AH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比

B.AH2<AH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定

C.3AH1QH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键

口.△氏-AHiVOAHd-说明苯分子具有特殊稳定性

答案A

10.（2019海南单科,5,2分）根据图中的能量关系，可求得C—H键的键能为（）

c(g)—I--------f-4H(g)

-1-1

AH】=717kJ,mol:;AW2=864kJ,mol

C(s)-J—,—^2H2(g)

1

；AH3=-75kJ•mol

—1——CH,(g)

A.414kJ-moHB.377kJ-mol1

C.235kJ・moHD.197kJ・moH

答案A

11.(2018北京理综,7,6分)我国科研人员提出了由CO?和CH转化为高附加值产品CH3coOH

的催化反应历程。该历程示意图如下。

CH.C00H

•c

oo

OH

下列说法不正确的是(

A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%

B.CH4-CH3coOH过程中，有C—H键发生断裂

C.①T②放出能量并形成了C—C键

D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

答案D

12.(2018浙江4月选考,21,2分)氢卤酸的能量关系如图所示：

HX(aq)----------------------►H+(aq)+X-(aq)

人居H-(g)+X(g)

A/A用

AW,I

HX(g)----------------2------H(g)+X(g)

下列说法正确的是()

A.已知HF气体溶于水放热，则HF的AH1<0

B.相同条件下,HC1的AH2比HBr的小

C.相同条件下,HC1的(AH3+AH4)比HI的大

1

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AH2=akJ-mol

答案D

13.(2018江苏单科,10,2分)下列说法正确的是()

A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能

=

B.反应4Fe(s)+3O2(g)----^FezChG)常温下可自发进行，该反应为吸热反应

23

C.3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6X6.02X10

D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快

答案C

14.（2016海南单科,6,2分）油酸甘油酯（相对分子质量884）在体内代谢时可发生如下反应:

:

C57H104O6（s）+80O2（g）~=57CO2（g）+52H2O（l）

已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8X104kJ。油酸甘油酯的燃烧热411为（）

A.3.8X104kJ-mok1B.-3.8X104kJ-mol-1

C.3.4X104kJ・moHD.-3.4X104kJ-mol-1

答案D

15.（2016海南单科,11,4分）由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的

是（）

反应进程

A.由X—Y反应的AH=E5-E2

B.由X—Z反应的AH<0

C.降低压强有利于提高Y的产率

D.升高温度有利于提高Z的产率

答案BC

16.（2015江苏单科,4,2分）在CO?中,Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是（）

A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体

B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径:r（Mg2+）>r（Mg）

C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性

D.该反应中化学能全部转化为热能

答案C

17.（2015北京理综,9,6分）最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂

表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：

状态I状态n状态册

反应过程・表示CU表示O切勿7表示催化剂

下列说法正确的是（）

A.CO和O生成CO2是吸热反应

B.在该过程中,CO断键形成C和O

C.CO和O生成了具有极性共价键的co2

D.状态I-状态III表示CO与。2反应的过程

答案C

18.（2015海南单科,4,2分）已知丙烷的燃烧热若一定量的丙烷完全燃烧

后生成1.8g水，则放出的热量约为（）

A.55kJB.220kJC.550kJD.l108kJ

答案A

19.（2023全国甲,28,15分）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问

题：

（1）已知下列反应的热化学方程式：

1：1

①302（g）=2O3（g）KiAHi=285kJ-mor

1

②2cH4（g）+C）2（g）----2CH3OH（1）K2AH2=-329kJ-mol-

反应③CH4（g）+O3（g）===CH30H⑴+O2（g）的AH产kJ-mo吐平衡常数K3=________

（用K］、K2表示）。

（2）电喷雾电离等方法得到的M+（Fe+、Co+、Ni+等）与O3反应可得MO+。MO+与CH,反应能高

+

选择性地生成甲醇。分别在300K和310K下（其他反应条件相同）进行反应MO+CH4^

M++CH3OH,结果如下图所示。图中300K的曲线是（填"a"或"b"）0300K、60s

时MO+的转化率为（列出算式）。

7

0.

6

一

「

0.。

(

+5

s

+()S

。34

邑+

(

+Q

。03

s

)6

一2

号,fss

1

0',o306090120150时间/s

⑶MO+分别与CH4>CD4反应,体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中

以CH4示例)。

(i)步骤I和II中涉及氢原子成键变化的是(填"I"或"II")。

(ii)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MO+与CD4反

应的能量变化应为图中曲线(填"c"或"d")。

(iii)MO+与CH2D2反应元代甲醇的产量CH2DODCHD20H(填或

若MO+与CHD3反应，生成的笊代甲醇有..种。

怛

答案(1)-307m

(2)b1-1O-01

⑶(i)I(ii)c(iii)<2

20.(2022浙江6月选考,27,4分)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煨烧石灰石反应：

-

CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)△H=1.8x1。2kj.moH,石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。

将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续鼓入空气,使焦炭完全燃烧生成CO2,其热量

有效利用率为50%o石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中,40%的CO2

最终转化为纯碱。已知:焦炭的热值为30kjgi(假设焦炭不含杂质)。

请回答：

(1)每完全分解100kg石灰石(含CaCO390%,杂质不参与反应)，需要投料kg焦炭。

(2)每生产106kg纯碱，同时可获得kgCaO(列式计算)。

答案(1)10.8

(2)70

由⑴计算可知参与反应的CaCC>3和焦炭的物质的量之比为1：1,因此

106kgx56g-mor1

m(CaO)=106g-mor1x40%x2=70kg

21.[2014北京理综,26(3)]NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如下图所示。

HNO3

(3)111中，降低温度，将NO2(g)转化为N2O4⑴，再制备浓硝酸。

：

①已知:2NC)2(g)’N2O4(g)AHi

2NO2(g)^N2O4(l)AH2

下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母)

2NO,(g)2NO,3

能_JW)能

量量

反应过程反应过程.反应过程

ARC.

②N2O4与。2、丛0化合的化学方程式是

1

答案(3)①A②2N2O4+O2+2H2O-----4HNO3

考点2热化学方程式的书写盖斯定律的应用

1.(2022江苏,6,3分)周期表中IVA族元素及其化合物应用广泛。甲烷具有较大的燃烧热(890.3

kJ・moH),是常见燃料;Si、Ge是重要的半导体材料，硅晶体表面SiCh能与氢氟酸(HF,弱酸)反应

生成H2SiF6(H2SiF6在水中完全电离为H+和竽尸6)；1885年德国化学家将硫化楮(GeS?)与也共

热制得了门捷列夫预言的类硅一楮。我国古代就掌握了青铜(铜一锡合金)的冶炼、加工技术,

制造出许多精美的青铜器;Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料,不同铅化合物一般具有不同颜色,

历史上曾广泛用作颜料。下列化学反应表示正确的是

()

___"2一

+r

ASO2与HF溶液反应:SiC)2+6HF^2H+Si6+2H2O

B.高温下用还原GeS2:GeS2+H2^Ge+2H2s

C.铅蓄电池放电时的正极反应:Pb-2e-+S04-Pbso4

D.甲烷的燃烧:CHKg)+2O2(g)^CO2(g)+2H2O(g)AH=890.3kJ-moH

答案A

2.(2022浙江6月选考,18,2分)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表:

H0H2O

物质(g)0HHOHOOH2O

222

能量/kJ,

249218391000-136-242

mol1

可根据HO(g)+HO(g)^H2O2®计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ-mol-^下列说法

不正确的是

()

1

A.H2的键能为436kJ-mol-

B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍

C.解离氧氧单键所需能量:HOCKH2O2

1

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

答案C

3.(2016江苏单科,8,2分)通过以下反应均可获取H?。下列有关说法正确的是()

1

①太阳光催化分解水制氢:2H2(X1)==2H2(g)+O2(g)AHj=571.6kJ-mol-

1

②焦炭与水反应制氢:C(s)+H20(g)=~CO(g)+H2(g)AH2=131.3kJ-mok

1

③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)=~CO(g)+3H2(g)AH3=206.1kJ-mok

A.反应①中电能转化为化学能

B.反应②为放热反应

C.反应③使用催化剂,AH3减小

=1

D.反应CH4(g)----=C(s)+2H2(g)的AH=74.8kJ-mol

答案D

4.(2015重庆理综,6,6分)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为:

=1

S(S)+2KNO3(S)+3C(S)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)AH=xkJ-mol-

已知:碳的燃烧热△Hi=akJ-mol-1

::1

S(s)+2K(s)-----K2S(S)AH2=bkJ-mol-

1

2K(s)+N2(g)+3O2(g)=-2KNO3(S)AH3=ckJ-mol-

贝Ux为()

A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b

答案A

：

5.(2014江苏单科,10,2分)已知:C(s)+O2(g)-CO2(g)A%

;

CO2(g)+C(s)~=2CO(g)AH2

2CO(g)+O2(g)==2CO2(g)AH3

4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)AH4

3CO(g)+Fe2O3(s)~=3CO2(g)+2Fe(s)AH5

下列关于上述反应婚变的判断正确的是()

A.AHi>0,AH3<0B.AH2>0,AH4>0

C.AHi=AH2+AH3D.AH3=AH4+AH5

答案C

6.（2014重庆理综,6,6分）已知:

;-1

C(s)+H2O(g)------CO(g)+H2(g)AH=akJ-mol

=1

2C(s)+O2(g)-----2C0(g)AH=-220kJ-mol-

H—H、0=0和O—H键的键能分别为436、496和462则a为()

A.-332B.-118C.+350D.+130

答案D

7.（2020浙江7月选考,29,10分）研究CO2氧化C2H6制C2H4对资源综合利用有重要意义。

相关的主要化学反应有：

1

Ic2H6(g)kC2H4(g)+H2(g)AH1=136kJ-mol

IIC2H6(g)+CO2(g)^C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)AH2=177kJ-mol->

HIC2H6(g)+2CO2(g)u4CO(g)+3H2(g)AH3

1

IVCC)2(g)+H2(g)lCO(g)+H2O(g)AH4=41kJ-mol

已知:298K时,相关物质的相对能量（如下图）。

。。闲_-393

-400

可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的AH（AH随温度变化可忽略）。

11

例如:H2(Xg)===H2O(1)AH=-286kJ-moH-(-242kJ-mol)=-44kJ-mol。

请回答:

⑴①根据相关物质的相对能量计算AkJ-mol-1o

②下列描述正确的是。

A.升高温度反应I的平衡常数增大

B.加压有利于反应I、II的平衡正向移动

C.反应III有助于乙烷脱氢，有利于乙烯生成

D.恒温恒压下通水蒸气，反应IV的平衡逆向移动

③有研究表明，在催化剂存在下，反应H分两步进行，过程如下：【C2H6（g）+CO2（g）】一【C2H心）

+H2（g）+CO2（g）］-［。2114组）+€：0他）+40组）】，且第二步速率较慢（反应活化能为210511101-1）。

根据相关物质的相对能量，画出反应II分两步进行的"能量-反应过程图"，起点从【C2H6（g）

1

+CO2（g）l的能量-477kJ-mol开始（如下图）。

-1

-2

r-2

_

O-

E35(

•-(x

皂5l

/3

幅-(x

疆45(

0(

反应过程

（2）①C02和c2H6按物质的量1：1投料，在923K和保持总压恒定的条件下，研究催化剂X对

，/

"CO2氧化C2H6制C2H4的影响，所得实验数据如下表：

转化率转化率产率

催化剂

C2H6/%co2/%C2H〃％

催化剂

19.037.63.3

X

结合具体反应分析，在催化剂X作用下,CO2氧化C2H6的主要产物是，判断依据是

②采用选择性膜技术（可选择性地让某气体通过而离开体系）可提高C2H4的选择性（生成C2H4

的物质的量与消耗C2H6的物质的量之比）。在773K,乙烷平衡转化率为9.1%,保持温度和其他

实验条件不变，采用选择性膜技术，乙烷转化率可提高到11.0%o结合具体反应说明乙烷转化率

增大的原因是_____________________

答案（1）①430②AD

(2)①COC2H4的产率低，说明催化剂X有利于提高反应III速率

②选择性膜吸附C2H%促进反应II平衡正向移动

8.(2015福建理综,24,15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。

(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为

(2)工业上用铝土矿(主要成分为AI2O3,含有Fe2O3>SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流

程示意如下：

已知:

物质

SiCl4AICI3FeCl3FeCl2

沸点/℃57.6180(升华)300(升华)1023

①步骤I中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是(只要求

写出一种)。

②步骤H中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是。

③己知:AbO3(s)+3C(s);------2Al(s)+3CO(g)AHi=+1344.1kJ-mor1

:1

2AlCl3(g)-------2Al(s)+3Cl2(g)AH2=+l169.2kJ-mok

由和反应生成的热化学方程式为

A12O3,CchAICI3

④步骤III的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化

学式分别为o

⑤结合流程及相关数据分析，步骤V中加入铝粉的目的是

+

答案⑴A"+BHaOKiA1(OH)3+3H

(2)①防止后续步骤生成的A1C13水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率

:1

②铁或Fe③A12O3(