2025年高考化学二轮复习：化学反应与能量（含答案）

2025年高考二轮专题10化学反应与能量

【考向分析】

化学反应与能量是化学反应原理的重要组成部分，也是高考的必考内容。一般重点考查通过能量变化

图、盖斯定律、键能等创设情景，提供新信息，通过比较分析、计算等方法来求解“△『’值，从而

判断或书写热化学方程式。题型多以选择题或填空题的形式呈现，以中等难度为主。由于能源问题已

成为社会热点，从能源问题切入，从不同的角度设问，结合新能源的开发，把反应热与能源结合起来

进行考查，将是今后命题的方向。

【思维导图】

【考点解读】

考点1反应热与婚变

1.反应热与熔变

任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。在新物质产生

的同时总是伴随着能量的变化。从宏观上分析，反应热的形成原因是反应物具有的总能量与生成物具

有的总能量的相对大小不同。即反应热（焰变）△〃=生成物的总能量一反应物的总能量。物质本身具

有的能量越高，其稳定性越差。（笈表示正反应的活化能，笈表示逆反应的活化能，—笈）

从微观上分析，反应热形成的原因是断键时吸收的热量与成键时放出的热量的相对大小不同。即反应

热（焰变）△〃=反应物的键能总和一生成物的键能总和。键能越大的物质越稳定。

吸热反应的△"＞（）,放热反应的△水0,比较反应热的大小时，不能忽视反应热所带“+”“一”号。

反应热所带“+”“一”号均具有数学意义要参与大小比较，所以吸热反应的△〃都大于放热反应的

A"反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反

应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。化学反应的反应热与催

化剂无关，但与热化学方程式的化学计量数相对应，即与热化学方程式的书写形式有关。

2.燃烧热和中和热

（1）燃烧热和中和热均为放热反应，XHVO,单位为kJ・mol.T。

（2）燃烧热概念理解的三要点：外界条件是25℃、101kPa；反应的可燃物是1mol；生成物是稳定

的氧化物（包括状态），如碳元素生成的是CO2,而不是CO,氢元素生成的是液态水，而不是水蒸气。

（3）中和热概念理解三要点：反应物的酸碱是强酸、强碱；溶液是稀溶液，不存在稀释过程的热效应；

生成产物水是1mol„

【典例精讲】

例题1、己知：2so2（g）+Ch（g）脩力2SO3（g）AH,不同条件下反应过程能量变化如图所示。下列说法

中不正确的是（）

及应试区

A.反应的AHC0

B.过程b使用了催化剂

C.使用催化剂可以提高SO2的平衡转化率

D.活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，为反应的活化能

A.从图分析，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，XHVO,A正确;

B.b的活化能比a低，说明使用了催化剂，B正确；

C.催化剂不能使平衡发生移动，不能提高二氧化硫的转化率，C错误；

D.活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差就是反应的活化能，D正确。

答案：Co

【变式练习】

1.某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图。

下列说法错误的是（）

A.总反应为放热反应B.使用催化剂后，活化能不变

C.反应①是吸热反应，反应②是放热反应D.A

【解析】由题图可知，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，总反应是放热反应，且+

A、C、D项正确；使用催化剂能降低反应所需的活化能，B项错误。答案：B

考点2热化学方程式和盖斯定律

1.热化学方程式书写或判断

(1)注意A〃的符号和单位。若为放热反应，A〃为“一”；若为吸热反应，△〃为“+”。A〃的单位

为kJ,mol-1o

(2)注意反应热的测定条件。书写热化学方程式时应注明A〃的测定条件(温度、压强)，但绝大多数

的△〃是在25°C、101kPa下测定的，此时可不注明温度和压强。

(3)注意热化学方程式中的化学计量数。热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物

质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。

(4)注意物质的聚集状态。反应物和生成物的聚集状态不同，反应热A〃不同。因此，必须注明物质

的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“1”，固体用“s”，溶液用

“aq”。热化学方程式中不用“t”和“J

(5)注意△〃的数值与符号。热化学方程式中的△〃的值应是表示反应已完成的热量变化。由于△〃与

反应完成的物质的量有关，所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与△〃相对应，如果化

学计量数加倍，则A〃也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。

(6)注意燃烧热和中和热。燃烧热是指在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放

出的热量，中和热是指在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态压0时的反应热。

2.反应热的有关计算

(1)根据热化学方程式计算：反应热与反应物各物质的物质的量成正比。

(2)根据反应物和生成物的总能量计算：AH=E生成物-E反应物。

(3)依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算：A口=反应物的化学键断裂吸

收的能量-生成物的化学键形成释放的能量。

(4)根据盖斯定律的计算：应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：①参

照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2〜3个)进行合理“变形”，

如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热

化学方程式的△〃与原热化学方程式之间△〃的换算关系。②当热化学方程式乘、除以某一个数时，

△〃也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，△〃也同样要进行加减运算，且要带“+”

“-”符号，即把△〃看作一个整体进行运算。③将一个热化学方程式颠倒书写时，△〃的符号也随之

改变，但数值不变。④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由

固一液一气变化时，会吸热；反之会放热。⑤根据物质燃烧放热的数值计算：0(放)=〃(可燃物)X

【典例精讲】

例题2、(1)硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是S02的催化氧化:

SO2(g)+1~C>2(g)钿催化剂>SO3(g)AH=-98kJmol-1。钢催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)

与SO2(g)反应生成VOSCU(s)和V2O4(S)的热化学方程式为：

11

(g)=(g)+H2(g)AHi=100.3kJmol-①H2(g)+I2(g)=2HI(g)A//2=-ll.OkJ-mor②对于反应:

(g)+【2(g)=(g)+2HI(g)③A/?3=___kJ-molto

(3)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,

将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:

1

1

CuCh(s)=CuCl(s)+-Cl2(g)AHi=83kJmol

CuCl(s)+—O2(g)=CuO(s)+—Ch(g)AH2=-20kJmol1

CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)AH3=-121kJmol-'

则4HCl(g)+O2(g)=2Cb(g)+2H2O(g)的NH=kJ-molL

(4)(2019天津卷)氮、磷、神(As)、睇(Sb)、钿(Bi)、馍(Me)为元素周期表中原子序数依次

增大的同族元素。碑在元素周期表中的位置_____o篇Me的中子数为。已知：p(s,白磷)

=P(s,黑磷)AH=—39.3kJ-mo「；p(s,白磷)=p(s,红磷)AH=-17.6kJmorl,

由此推知，其中最稳定的磷单质是。

1

【答案】(1)2V2O5(S)+2so2(g)U2VOSO4(S)+V2O4⑸\H=-351kJmol

⑵.89.3(3)-116(4)第四周期第VA族；173；黑磷

【解析】(1)由题中信息可知:

@SO2(g)+jo2(g)#SO3(g)\H=-98kJmolT

1

②V2O4⑸+SO3(g)#V2O5(s)+SO2(g)AH2=-24kJmol

@V2O4(s)+2so3(g)U2VoscU(s)NH\=-399kJmol-i

根据盖斯定律可知，③-②x2得2V2O5(S)+2so2(g)U2VOSO4(S)+V2O4(S),则AH=

△HI-2A“2=(-399kJ-moH)-(-24kJmol-1)x2=-351kJ-moE,所以该反应的热化学方程式为：2V2O5G)+

2SCh(g)U2VOSO4(S)+V2O4(S)AH=-351kJmolk

(2)根据盖斯定律①-②，可得反应③的AH=89.3KJ/mol；(3)根据盖斯定律知，(反应1+反应H+

反应HI)x2得4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)AH=(AH1+AH2+AH3)x2=-116kJ-moE；(4)

碑元素的原子序数为33,与氮元素、磷元素均位于VA族，最外层有5个电子，则碑在周期表中的位

置为第四周期VA族；288“5MC的质量数为288,质子数为115,由由中子数=质量数一中子数可知

288115MC的中子数为288—115=173；将已知转化关系依次编号为①②，由盖斯定律可知，①一②可得

P(s,红磷)=P(s,黑磷)AH=AHi—AH2=(―39.3kJ/mol)—(—17.6kJ/mol)=—21.7kJ/mol„

由于放热反应中，反应物总能量大于生成物总能量，则白磷、红磷和黑磷三者能量的大小顺序为白磷

〉红磷)黑磷，能量越高越不稳定，则最稳定的是黑磷。

【变式练习】

2.依据题意完成下列各小题。

-

(1)已知下列反应：S02(g)+20H(aq)=SOr(aq)+H20(l)XH\,C1CF(aq)+S07(aq)=SOT(aq)

2+

+Cr(aq)A,CaS04(s)=Ca(aq)+SOt(aq)&上,则反应SO?(g)+Ca?+(aq)+C1CT(aq)+20H

-

一(aq)^CaS04(s)+H20(1)+C1(aq)的AH—。

(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：①CH30H(g)+

H2O(g)^C02(g)+3H2(g)A〃=+49.0kJ,molt②CH30H(g)(g)(g)+2H2(g)△〃=—192.9

kJ•moF1,又知③H2(g)=H20(l)△〃=—44kJ•moL则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式：

(3)下表是部分化学键的键能数据，已知1mol白磷(PJ完全燃烧放热为dkJ,白磷及其完全燃烧的

产物结构如图H所示，则表中x=kJ/mol-(用含有a、b、c、d的代数式表示)。

化学键P—PP—00=0P=0

-1

键能/(kJ•mol)abcX

(4)@202(g)+N2(g)=N204(l)A^@N2(g)+2H2(g)=N2H4(1)A^@O2(g)+

1

2H2(g)=2H20(g)A"④2N2H式1)+N2O4⑴=3N2(g)+4H2(g)A〃=—1048.9kJ•moF

上述反应热效应之间的关系式为AH尸_______________________________________________

联氨和N◎可作为火箭推进剂的主要原因为。

(5)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO?和压)在催化剂作

用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①CO(g)+2H2(g)=^=CH30H(g)A%DC02(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)△'③C02(g)+H?(g)=^=C0(g)+H20(g)已知反应①中相关的化学键键

能数据如下：

化学键H-Hc—0C=0H—0C-H

£/(kJ,mol-1)4363431076465413

由此计算RH\=kJ,mol-1；已知A/^=—58kJ,mol-1,贝!J△4=kJ,moP'o

-1

(6)已知反应2Hl(g)=H?(g)+L(g)的AH=+11kJ•mol-1molH2(g)>1molL(g)分子中化学

键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量

为kjo

3

-

【答案】(1)(2)CH3OH(g)+202(g)=C02(g)+2H20(1)H=-764.7kJ-mol

d+6a+5c-126

'(3)4(4)2AA—2△区一△人反应放出热量大，产生大量的气体(5)—99+41

(6)299

【解析】(1)将题中的3个反应依次标记为①、②、③，根据盖斯定律，①+②一③即得所求的反应，

3

△仁AA5+A豆一AA。(2)根据盖斯定律，由3X②一①X2+③X2得：CH30H(g)+2O2(g)=C02(g)

-1-11

+240(1)A〃=3义(-192.9kJ•mol)-2X49.0kJ^01+(-44kJ-mor)X2=-764kJ-mol

t。(3)反应热=反应物键能总和一生成物键能总和，即6a+5c—(4x+126)=-d,可得x=

d+6a+5c—126

4。(4)对照目标热化学方程式中的反应物和生成物在已知热化学方程式中的位置和化

学计量数，利用盖斯定律，将热化学方程式③X2,减去热化学方程式②义2,再减去热化学方程式①，

即可得出热化学方程式④，故=—2AA—△〃；联氨具有强还原性，凡。4具有强氧化性，两

者混合在一起易自发地发生氧化还原反应，反应放出热量大，并产生大量的气体，可为火箭提供很大

的推进力。(5)根据键能与反应热的关系可知，△〃=反应物的键能之和一生成物的键能之和=(1076

kJ,mol-'+2X436kJ,mol-1)—(413kJ,mol-1X3+343kJ,mol-1+465kJ,mol_1)=—99kJ,mol

t。根据质量守恒定律：由②一①可得：CO2(g)+H2(g)^^C0(g)+H20(g),结合盖斯定律可得：

-11-1

△后=AA—△&=(-58kJ,mol)—(—99kJ,moK)=+41kJ,molo(6)形成1molH2(g)

和1molA(g)共放出436kj+151kj=587kJ能量，设断裂2molHI(g)中化学键吸收2akJ能量，

则有：2akJ-587kj=llkJ,得a=299。

【真题演练】

1.(2024.广东.高考真题)对反应S(g)T(g)。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

B.

反流进而

2.（2024・安徽・高考真题）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"AH产0）,Y（g）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

一玻璃

一搅拌器

温度计

.-I—杯盖

£一内筒

］一隔热层

卜-外壳

①②③

A.图①装置用于二氧化锦和浓盐酸反应制氯气

B.图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液

C.图③装置用于测定中和反应的反应热

D.图④装置用于制备乙酸乙酯

4.（2024・重庆・高考真题）二氧化碳甲烷重整是CO?资源化利用的重要研究方向，涉及的主要热化学

方程式有：

①CC^gHCHKg)2CO(g)+2H2(g)AH1=+247kJ/mol

@CO(g)+H2(g).C(s)+H2O(g)AH2=-131kJ/mol

③CC)2(g)+2H2(g)•C(s)+2H2O(g)AH3=-90kJ/mol

已知H-H键能为akJ/mol,O-H键能为bkJ/mol,C-H键能为ckJ/mol,贝UCO(g)中的碳氧键键能(单

位：kJ/mol)为

A.-206+3a-2b-4cB.-206-3a+2b+4cC.206+3a-2b-4cD.206-3a+2b+4c

5.(2025•浙江・高考真题)下列说法正确的是

A.常温常压下H2(g)和。式g)混合无明显现象，则反应2H°(g)+O2(g)=2H2O(1)在该条件下不自发

B.3H2(g)+N2(g).2NH3(g)AH<0,升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小

C.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)AH<0,则正反应的活化能大于逆反应的活化能

+

D.Na(s)+^-Cl2(g)=NaCl(s)AH<0,Na(g)+Cr(g)=NaCl(s)AH<0,贝I]

+

Na(s)+1Cl2(g)=Na(g)+CP(g)AH<0

1

6.(2024海南・高考真题)已知298K,101kPa时，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ-mol,H2

的临界温度(能够液化的最高温度)为32.98K,下列说法簿误的是

A.氢气燃烧热AH=-285.8kJ-molT

B.题述条件下2moiH?和:ImolO?，在燃料电池中完全反应，电功+放热量=57L6kJ

C.氢能利用的关键技术在于安全储存与运输

D.不同电极材料电解水所需电压不同，产生2gH2（g）消耗的电功相同

7.（2024・贵州・高考真题）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CH3cH?Br,分别生成睛（CH3cH?CN）和异懵（CH3CHKC）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）。

CH能量

3N>％

TSI0/

VyTS2C—CHo

\Ag-----Br

异月青'A0/,、

开砥/AgCN%H3cH2Br、

CH3CH2NC+AgBr/I\

\CH3cHzCN+AgBr

CHCHN=C—Ag--Br

32\I一―

CH3cH2c三N一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CH3cH?Br生成CH3cH?CN和CH3cH?NC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H中“C-Ag”之间的作用力弱

D.生成CH3cH?CN放热更多，低温时CH3cH?CN是主要产物

8.（2024・北京・高考真题）苯在浓HNO3和浓H2sO’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

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II

B.X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物

C.由苯得到M时，苯中的大兀键没有变化

D.对于生成Y的反应，浓H2sO,作催化剂

【模拟演练】

1.（2024•江苏扬州•模拟预测）将铁粉和硫粉充分混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可

持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。下列说法正确的是

A.断裂硫单质中的化学键会放出能量

B.该反应是放热反应

C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D.生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量

2.（2024.四川•一模）下列反应的能量变化与图中所示不相符的是

能t「…小

量反应物

生成物

A.过氧化钠与水反应

B.氢气在氯气中燃烧

C.Ba（OH）2-8H2。晶体与NH4cl晶体混合搅拌

D.高级脂肪酸发生氧化反应生成二氧化碳和水

3.（2024・广东清远・一模）已知在含少量「的溶液中，应。?分解的反应历程如图所示。下列说法不正

确的是

能量/eV]，.、

//X、

/\

0一工一一"屿+。\

H2o2+r'、」

H2o+d2+r

历程1W2反应赢

A.凡。2的分解速率与「浓度有关B.的分解为放热反应

C.历程2的活化能比历程1的小D.ICT也是该反应的催化剂

4.（2024•全国•模拟预测）CO的利用是当下研究的热门方向。下图为常温、常压下各物质转化关系

及其反应热示意图（AH表示热化学方程式中各物质间化学计量数为最简整数比时的反应热），已知

CH4的燃烧热为a,则反应6co(g)+6C>2(g)+CH3cH20H(g).8co2伍)+3旦。(1)的反应热为

CH3cH20H(g)

AH,

H2(g)

82(g)

AW)\H

CO(g)2

CH,(g)HQ(1)

A.3(AH]+AH2-a)-AH3B.-3(靖+此2+4)+泡

C.3(型+例-G+AH3D._3(皿+温_口)_泡

5.(2025・云南昆明•一模)根据伯恩哈勃循环图,部分反应的AH如下表所示，K的第一电离能是

A//?>KCl(s)

K(s)+l/2Cl2(g)

八

△%

△“1

ci(g)^>cr(g)△%

K(g)>K+(g)」

AH△HiAH2AH3AH4AH5

数值/kJ-molT+89+121.5-349-717-436.5

A.—419kJ-molTB.+419kJ-mor'

C.+279kJ-mo『D.一279kJ-mo-

6.(2025・重庆•一模)甲醇的用途非常广泛。科学家通过CO?合成甲醇的反应为：

CO2(g)+3H2(g).CH3OH(g)+H2O(g)型<0。

1

已知：H2(g)+1o2(g)=H2o(g)AH2=akJ-moF

3

1

CH3OH(g)+-O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)AH3=bkJ-moP

若合成甲醇的反应中正反应的活化能为E正，逆反应的活化能为E逆，贝|E逆-E正一定等于

A.(a-b)kJ-moF1B.(b-3a)kJ-mor'

C.(a+b)kJ-moF1D.(a-3b)kJ-mor'

7.(2025・重庆•一模)碳(C)与氧气反应的焰变如图所示，已知0=0键能为akJ/mol,C=O键能为

bkJ/mol,则CO(g)中碳氧键键能(单位：kJ/mol)为

C(s)+0(g)

焰（切*2飞

-110.5kJ/mol1

^co(g)+1o2(g)

-393.5kJ/mol

82®、，

---------------------►

反应过程

A.-283+a--B.-283+26，C.-393.5+Zj--D.-504+2Z?--

2222

8.（2024・陕西•一模）甲烷和二氧化氮的反应在大气污染和温室效应控制中起着重要作用。向某恒温

恒容密闭容器中按一定比例投入CHa和NO?,在Fe?O3的催化作用下发生反应，反应过程及能量变化

如图所示。下列说法正确的是

A.由图可知，该反应的AH<0,基元反应i和反应ii,都是AH<0

B.该反应的总方程式为：CH4(g)+2NO2(g).CO2(g)+N2(g)

C.其他条件不变，仅将恒温密闭容器改为绝热密闭容器，CH’和NO?的转化率减小

D.该反应过程中，既有非极性键的断裂和生成，又有极性键的断裂和生成

9.（2025・广西・一模）有机物I生成酰胺的反应历程如图所示：

+

OHO

RROH

ZH2O2

/RII

R\t\t‘

1—R——>R'—NH—C—R

HHR*—N=C—R-^-R—N=C—RR—N=C

NNI

\+H,0

0

H2

IIIHIIVVVI

已知：R、R代表烷基。下列说法正确的是

A.H+是该反应的催化剂，能降低反应的AH

B.物质m一物质w过程中有配位键的形成

c.从图中历程可知，物质V比物质VI稳定

发生上述反应生成的主要产物是

10.（2024•浙江•一模）P&O6的结构如图所示，下列关于P4O6的推测不合理的是

3/

。O

|。I

P

/±pO~\

_。/

A.P原子与O原子的杂化类型不同

B.与水反应生成H3PO3

C.PQ6+2O2=PQ。的反应放热

D.等物质的量的P4O6与B2H6反应生成H3BP4O6BH3

IL（2024.河南•三模）研究人员提出利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储，其原理如

图所示。

fI热能电能!

已知：①Imol液态H2sO’完全分解生成三种气体时吸收热量275.5kJ；②64g固态硫完全燃烧放出热

量为592kJ。下列叙述错误的是

A.上述循环至少涉及四种能量转化方式

1

B.反应I：2H2SO4(1)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)AH=+551kJmor

1

C.反应III：S(s)+O2(g)=SO2(g)AH=-296kJmor

-1

D.反应II：3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(1)+S(S)AH=+255kJ-mol

12.（2024・河南・三模）已知CH3CHO。）CH4（g）+CO（g）AH,该反应的反应历程与能量变化如

图所示。下列叙述错误的是

——无催化剂

o-—彳崔化剂

7

O

U

I

.

P

0

*、

器

-200-

反应历程

A.催化剂将总反应活化能降低54kJ-moF1

B.催化剂作用下，总反应分两个基元反应，只改变路径而不改变焰变

C.升高温度，总反应的反应速率增大，CH3cH。平衡转化率降低

D.总反应的热化学方程式为CH3CHO0）CH4（g）+CO（g）AW=+7kJ.mo「

13.（2024・广东・一模）25℃,固体酸分子筛催化乙醇脱水，乙醇的分子间脱水和分子内脱水过程与相

对能量变化如图所示：下列说法不正确的是

60

O

E

/

I40

B

*

语

器20

玄

ffi0

-20

反应进程

A.在该反应条件下，产物2比产物1稳定

B.乙醇通过氢键吸附于固体酸分子筛表面

C.生成产物1的决速步活化能为46.0kcal/mol

D.反应达到平衡时，升高温度可提高产物2产率

14.（2025・广东深圳•一模）单乙醇胺（MEA）捕获CO?的反应为2MEA+CO?充MEACOOMEA,

在催化剂I和H的作用下，该反应均需经历“吸附-反应-脱附”过程，能量变化如图（*表示吸附态）所

示。下列说法不正确的是

2MEA+CO

2MEACOOMEA

2*MEA+*CO2V.7

—催化剂］院公&

--催化剂II*MEACOOMEA

反应进程

A.使用催化剂n更有利于捕获co?

B.除吸附与脱附外，两种反应历程均分2步进行

C.使用催化剂I比使用催化剂II放出的热量更多

D.反应达平衡后，升高温度有利于CO?的释放

15.(2024.陕西.模拟预测)1,3-丁二烯与HBr加成的能量一反应进程如图所示。已知0℃、短时间t

min内，amol的1,3-丁二烯与HBr完全反应得到3-澳-1-丁烯和1-澳-2-丁烯的物质的量之比为7：3。

B.1,3-丁二烯与HBr反应生成3-澳-1-丁烯的反应热为AHI+AH?

C.H+与烯崎结合的第一步为决速步骤，Br一进攻时活化能小的方向得到3-澳-1-丁烯

n7a

D.tmin内生成1-澳-2-丁烯的平均速率为「一mol-min-1

t

16.(2024・广东•三模)氨气是重要的化工原料，其制备与热力学研究在化工生产中十分重要。

(1)实验室用熟石灰和氯化镂为原料制备氨气，其化学方程式为

(2)从制备到干燥、收集NH3并处理尾气所需装置的接口连接顺序是

浓硫酸

(3)某兴趣小组欲探究反应I：NH3-H2O(aq)+HC1(aq)=NH4C1(aq)+H2O(1)的焰变AH-

查阅资料：反应焰变可通过量热计对反应前后温度的变化测定，利用热量变化数值Q=AT的原

理，经换算得到反应的焰变，溶液中的反应可以近似认为。=4.2»8，€2-、p=1.0gmL-'o

反应热的测定：取25.0℃下L6mol/L的氨水与1.40mol/L盐酸各50.0mL,在量热”中混合搅拌，

三次重复实验测得温度最高点的平均值为33.8℃。

①根据测定数据计算反应I的△乩=kJ.mor'o

②参考上述流程用氢氧化钠与盐酸进行实验，测得反应H：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（叫）+旦。（1）

的焰变AH?与有一定差异，其原因是（从平衡移动角度作答）。

（4）甲同学欲借鉴（3）的方法测得反应m：?＜口修）+11。伍）=皿£16）的焰变A113,但发现气态反应

过程中。、夕变化大，难以测得准确数值。乙同学则提出在（3）所测数据的基础上，再测得3个过程的

焙变即可。实验方案和结果如下：

实验序号待测过程焰变

aHCl(g)=HCl(aq)△况

b△%

cNH4Cl(s)=NH4Cl(aq)△4

①补全b的待测过程o

②计算反应III的AH3=（列式表示）。

（5）丙同学查阅资料发现，气态反应可通过测定不同温度下的平衡常数，利用以下原理换算得到焰变:

式中A为常数（已知），Kp|、Kp2表示在T］或与温度下反应的压强平衡常数。

丙同学根据该原理设计了相关方案，测得了反应in的焰变，该方案是(要求：方案中须写

明待测的物理量，可选用仪器、药品：气压计、恒温反应器、温度计、NH4CI)O

17.(2024・四川成都.三模)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可

通过量热装置测量反应前后体系温度的变化，用公式Q=cpV总？计算获得。(注：实验所用酸、碱、

盐溶液的密度和比热容与水相同，忽略水以外各物质吸收的热量，忽略实验装置的比热容，c和P分

别取4.18J.g1.℃-1和l.Og.mL1,下同)请回答下列问题:

(l)NaOH溶液浓度的测定：移取20.00mL待测液，加入指示剂，用0.5000mol的盐酸溶液滴定至

终点，消耗盐酸溶液22.00mL。在测定过程中，滴定操作的顺序为检查是否漏水一蒸储水洗涤(用

序号表示)一滴定一达到滴定终点，停止滴定，记录读数。

a.轻轻转动滴定管的活塞，使滴定管尖嘴部分充满溶液，无气泡

b.调整管中液面至“0”或“0”刻度以下，记录读数

c.将洗涤液从滴定管下部放入预置的烧杯中

d.装入标准溶液至“0”刻度以上2〜3mL,固定好滴定管

e.从滴定管上口加入3mL所要盛装的溶液，倾斜着转动滴定管

(2)热量的测定：取上述NaOH溶液和盐酸各50mL进行反应。

①实验室现有纸条、硬纸板(中心有两个小孔)、量筒、100mL烧杯，为了完成该实验，还需要图中的

实验仪器是(填序号)。

ABCDEFG

②测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T。、T1；则该过程放出的热量为J(用含T。、工的式子表

示)。

(3)借鉴(2)的方法，甲同学测量放热反应：Fe(s)+CuSO4(aq)=FeSO4(aq)+Cu(s)的焰变公华(忽略温度

对焰变的影响，下同)。实验结果见下表：

体系温度/℃

序

反应试剂

反应反应

号

前后

i0.56g铁粉ab

ii0.2mol-IT1CUSO4溶液100mL1.12g铁粉ac

iii1.68g铁粉ad

温度：b、C、d的大小关系为o结果表明，该方法可行。

（4）乙同学也借鉴（2）的方法，测量反应A：Fe（s）+Fe2（SOj（叫）=3FeSC）4（aq）的焰变△

查阅资料：配制Fe?（SO4）3溶液时需加入酸。

提出猜想：Fe粉与Fe2（SC>4）3溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在反应B：（填化学

方程式）。

验证猜想：用pH试纸测得Fe?（SO）溶液的pH不大于1；向少量Fe2（SO）溶液中加入Fe粉，观察

到的现象为—，说明同时存在反应A和B。

实验小结：猜想成立，不能直接测得反应A的焰变AH。

教师指导：结合甲同学的测定结果及盖斯定律可以计算无法直接测定的反应热。

优化设计：根据相关原理，丙同学还需要测定反应_____（填化学方程式）的焰变通过计算可得

反应A的熔变AH（用含小区和△区的式子表示）。

18.（2025•黑龙江齐齐哈尔•一模）利用可再生能源和绿色氢气将CO2转化为甲醇，可以减少碳排放同

时将CO?固定为有价值的化学品，是国家能源条件与环境现状的共同选择。所涉及的反应如下：

反应1：CO2（g）+H2（g）.CO（g）+H2O（g）A//I=+41.2kJ/mol

反应2：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）AH2=-90.6kJ/mol

反应3：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）AH,

回答下列问题：

（1）AH3=„

（2）上述反应中，反应1的速率决定了总反应速率。下图用于表示该过程的能量与反应进程的关系（部

分已画出）。请选择图（a）或图（b）,在虚线线框中将其补充完整—o

3

⑶有人提出“CO2（g）+2HQ（g）.CH30H（g）+]C）2（g）也适宜于工业合成甲醇”，判断这种说法是

否正确并说明原因—（假设反应的焰变和嫡变不随温度的改变而变化）。

⑷在传统的热反应中，恒压（压强分别为3MPa、5MPa）下，按n起始（CCQe磷（旦）=1:3投料，在

密闭容器中发生反应1和反应3,改变反应温度，CO2的平衡转化率（a）以及生成CH30H（或CO）

n(CH30H或CO)

选择性（S）的变化如图所示。已知：CH30H（或CO）选择性S=xlOO%

MCO2)起始-n(COj平衡o

①随着温度升高，a、b两条曲线接近重合的原因是

②下列有关反应体系的说法中正确的是

A.当CH30H的分压不再改变时，体系达到平衡状态

B.曲线S-（X）表示CH30H的选择性

C.使用催化剂可以降低活化能，提高合成效率

D.体系达到平衡后，压缩体积，则反应3平衡正向移动，反应1平衡不移动

③P点对应的反应1的平衡常数勺=—（以分压计算，分压=总压x物质的量分数）（保留两位有效

数字）。

④分子筛膜反应器可提高反应3的平衡转化率、且实现CH30H选择性100%,原理如图所示。分子筛

膜反应器可提高转化率的原因是—o

CO2+H2CHjOH

CO2+H2

催化剂

分子筛膜

桥联剂

多孔载体

吹扫气:NzH,O吹扫气:N2+H2O

参考答案

【真题演练】

1.A

【详解】提高反应温度，C平(S)/c平(T)增大，说明反应S(g)T(g)的平衡逆向移动，即该反应为放热

反应，c平(S)/c平(I)减小，说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动，属于吸热反应，由此可排除

C、D选项，加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短，即反应的决速步骤的活化能下降，使得

反应速率大幅加快，活化能大的步骤为决速步骤，符合条件的反应历程示意图为A,故A正确。

2.B

【分析】由图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大，后来随

着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大，说明X(g)uY(g)的反应速率大于

Y(g).*Z(g)的反应速率，则反应X(g)y-Y(g)的活化能小于反应Y(g).-Z(g)的活化能。

【详解】A.X(g)u»Y(g)和Y(g)uZ(g)的AH都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示

X(g)=Y(g)为吸热反应，A项不符合题意；

B.图像显示X(g)―Y(g)和Y(g)lZ(g)的AH都小于0,且X(g)「Y(g)的活化能小于Y(g).-Z(g)

的活化能，B项符合题意；

C.图像显示X(g).,(g)和Y(g)kZ(g)的AH都小于0,但图像上X(g).-Y(g)的活化能大于Y(g).•

Z(g)的活化能，C项不符合题意；

D.图像显示X(g).-Y(g)和Y(g)=Z(g)的AH都大于0,且X(g)-Y(g)的活化能大于Y(g)kZ(g)

的活化能，D项不符合题意。

3.A

【详解】A.图①装置没有加热装置，不适用于二氧化镐和浓盐酸反应制氯气，A错误；

B.利用酸式滴定管中装有的标准酸溶液滴定未知碱溶液，装置和操作正确，B正确；

C.图③装置用于测定中和反应的反应热，温度计测温度、玻璃搅拌器起搅拌作用，装置密封、隔热

保温效果好，C正确；

D.图④装置用于制备乙酸乙酯，导管末端不伸入液面下，利用饱和碳酸钠收集乙酸乙酯，D正确。

4.B

【详解】根据盖斯定律反应①+②-③可得反应：CH4(g)+H2O(g)<0©+