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2027通用版高考化学第一轮
第七章 化学反应的热效应
第1节 化学反应中的能量变化
五年高考
1.★★(2025海南,8,2分)等温等压下,CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0。此反应放出的热量用于火力发电,能量转化效率为η。下列说法错误的是( )
A.该反应ΔS<0
B.产物为H2O(g)时,反应放出的热量减少
C.该反应在燃料电池模式下进行,反应焓变为ΔH',ΔH'<ΔH
D.该反应在燃料电池模式下做电功,转化效率为η',η'>η
2.★★(2024海南,8,2分)已知298 K,101 kPa时,2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,H2的临界温度(能够液化的最高温度)为32.98 K。下列说法错误的是( )
A.氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1
B.题述条件下2 mol H2和1 mol O2在燃料电池中完全反应,电功+放热量=571.6 kJ
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2 g H2(g)消耗的电功相同
3.★★(2025天津,11,3分)如图所示是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是( )
A.BaO和足量的水
B.Al和足量的NaOH溶液
C.ZnO和足量的稀硫酸
D.KOH溶液和足量的稀盐酸
4.★(2025广西,17节选)(2)已知:常温下各物质的相对能量如图所示,则反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1。
5.★★(2023广东,17节选)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变化,用公式Q=cρV总·ΔT计算获得。
(1)盐酸浓度的测定:移取20.00 mL待测液,加入指示剂,用0.500 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液22.00 mL。
①上述滴定操作用到的仪器有 。
②该盐酸浓度为 mol·L-1。
(2)热量的测定:取上述NaOH溶液和盐酸各50 mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1,则该过程放出的热量为 J(c和ρ分别取4.18 J·g-1·℃-1和1.0 g·mL-1,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应Fe(s)+CuSO4(aq) FeSO4(aq)+Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。
序号 反应试剂 体系温度/℃
反应前 反应后
ⅰ 0.20 mol·L-1 CuSO4溶液100 mL 1.20 g Fe粉 a b
ⅱ 0.56 g Fe粉 a c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
②ΔH= (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
三年模拟
6.★★(2026届北京和平街一中开学考,12)反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)的能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的内能之和为a kJ
B.该反应每生成1 mol AB,放出b kJ能量
C.该反应每生成2个AB分子,吸收(a-b) kJ能量
D.反应A2(g)+B2(s) 2AB(g)吸收的能量>(a-b) kJ
7.★★(2026届湖南益阳9月质量监测,7)我国科学家在催化加氢制甲醇研究方面取得进展,反应为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH。该反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应,ΔH>0
B.加入催化剂,ΔH减小
C.该反应中有极性键和非极性键的断裂
D.在密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2,充分反应后放出445 kJ的热量
8.★★(2025辽宁鞍山二模,13改编)合成氨的物质和能量关系如下图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.的键能约为157.7 kJ·mol-1
C.(ⅰ)(ⅱ)(ⅲ)能量不同的原因是形成该化学键时化学环境不同
D.温度升高有利于合成氨速率的加快和平衡产率的提高
9.★★(2026届河北保定四校9月联考,11)对反应M(g) N(g)(P为中间产物),在有、无催化剂条件下反应历程如图所示。下列说法正确的是( )
A.在有催化剂条件下,反应快慢取决于步骤②
B.使用催化剂或升高温度均可提高活化分子百分数
C.使用催化剂后,可明显提高N的平衡产率
D.由图可知,相同条件下稳定性:P>M>N
10.★★(2026届河南郑州外国语学校11月期中,5改编)化学反应的热效应是热化学领域的重要研究内容。下列说法正确的是( )
A.铁粉和硫粉加热才能反应,则为吸热反应
B.CO(g)的燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g) 2CO(g)+O2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1
C.已知H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则NaOH溶液与醋酸溶液反应生成1 mol H2O放出57.3 kJ的能量
D.盐酸与碳酸氢钠的反应是吸热反应
第2节 热化学方程式 盖斯定律
五年高考
1.★★(2023海南,7,2分)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是( )
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
ΔH/(kJ·mol-1) -1 559.8 -1 411 -285.8
A.C2H4(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 411 kJ·mol-1
B.C2H6(g) C2H4(g)+H2(g) ΔH=-137 kJ·mol-1
C.H2O(l) O2(g)+H2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1
D.C2H6(g)+O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
2.★★(2025重庆,12,3分)肼(N2H4)与氧化剂剧烈反应,释放大量的热量,可作火箭燃料。已知下列反应:
(1)2NH3(g)+3N2O(g) 4N2(g)+3H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1
(2)N2O(g)+3H2(g) N2H4(l)+H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1
(3)N2H4(l)+9H2(g)+4O2(g) 2NH3(g)+8H2O(l) ΔH3=c kJ·mol-1
则反应N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l)的ΔH(kJ·mol-1)为( )
A. B. C.a-3b+c D.a+3b-c
3.★★(2025浙江6月选考,11,3分)下列反应均能自发进行,相关判断不正确的是( )
H2SO4(l)+Fe(OH)2(s) FeSO4(s)+2H2O(l) ΔH1
H2SO4(l)+2NaOH(s) Na2SO4(s)+2H2O(l) ΔH2
H2SO4(l)+Na2O(s) Na2SO4(s)+H2O(l) ΔH3
SO3(g)+Na2O(s) Na2SO4(s) ΔH4
SO3(g)+H2O(l) H2SO4(l) ΔH5
A.ΔH1-ΔH2>0 B.ΔH2-ΔH3>0
C.ΔH3-ΔH4<0 D.ΔH4-ΔH5<0
4.★★(2025北京,11,3分)为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A.NaCl固体溶解是吸热过程
B.根据盖斯定律可知:a+b=4
C.根据各微粒的状态,可判断a>0,b>0
D.溶解过程的能量变化,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
5.★★(2024重庆,13,3分)二氧化碳—甲烷重整是CO2资源化利用的重要研究方向,涉及的主要热化学方程式有:①CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247 kJ/mol
②CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g) ΔH2 =-131 kJ/mol
③CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g) ΔH3=-90 kJ/mol
已知H—H键能为a kJ/mol,O—H键能为b kJ/mol,C—H键能为c kJ/mol,则CO(g)中的碳氧键键能(单位:kJ/mol)为( )
A.-206+3a-2b-4c
B.-206-3a+2b+4c
C.206+3a-2b-4c
D.206-3a+2b+4c
6.★(2025北京,18节选)(1)制SO2
已知:H2S(g)+O2(g) S(s)+H2O(g) ΔH=-221.2 kJ·mol-1;
S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH=-296.8 kJ·mol-1。
由H2S制SO2的热化学方程式为 。
三年模拟
7.★★(2026届山西大学附中等校9月考,2)下列说法错误的是( )
A.同温同压下,H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
B.已知25 ℃、101 kPa条件下:4Al(s)+3O2(g) 2Al2O3(s) ΔH1=-2 834.9 kJ·mol-1,4Al(s)+2O3(g) 2Al2O3(s) ΔH2=-3 119.1 kJ·mol-1,则可推出O3比O2稳定
C.甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
D.已知500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),当N2的转化率为40%时,放热18.48 kJ,则热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
8.★★(2026届重庆南开中学开学考,12)在使用煤炉的时候,如果一不小心将少量水洒在炉灶上,炉火会变得更旺,这是因为发生了反应:C(s)+H2O(l) CO(g)+H2(g)。
已知:ⅰ)C(s)、CO(g)、H2(g)的燃烧热ΔH分别为-394 kJ/mol、-283 kJ/mol、-286 kJ/mol;
ⅱ)OO、CO的键能分别为496 kJ/mol、799 kJ/mol。
下列说法正确的是( )
A.滴洒少量水不改变放出的热量
B.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+175 kJ/mol
C.CO(g)中的键能为1 067 kJ/mol
D.滴洒水量越多炉火越旺
9.★★★(2026届湖北仙桃汉江中学8月考,15)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备,反应如下:
反应Ⅰ:C4H10(g)+O2(g) C4H8(g)+H2O(g) ΔH1=-119 kJ·mol-1
反应Ⅱ:H2(g)+O2(g) H2O(g) ΔH2=-242 kJ·mol-1
反应Ⅲ:C4H10(g) C4H8(g)+H2(g) ΔH3
下列说法正确的是( )
A.ΔH3=-123 kJ·mol-1
B.使用催化剂可降低反应Ⅲ的ΔH3
C.H2的标准燃烧热为242 kJ·mol-1
D.如图所示,当反应温度高于590 ℃时丁烯的产率降低,则可能的原因是丁烷高温裂解生成短链烃
10.★★(2026届湖南永州一中一模,17节选)利用CO2制备CO:
主反应(ⅰ)为CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH1。
(1)298 K时相关物质的相对能量如图所示。
ΔH1= kJ/mol。
11.★★(2025四川广安二诊,18节选)(1)25 ℃、100 kPa时,物质的化学键键能数据如下表所示:
化学键 Cl—Cl I—I Cl—I
键能/(kJ·mol-1) 242 152 161
则反应3Cl2(g)+I2(g) 2ICl3(g)的ΔH= kJ·mol-1;该反应的活化能:Ea正 Ea逆(填“>”“<”或“=”)。
12.★★★(2025河北承德、张家口一模,17节选)已知:SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH2=-41.8 kJ·mol-1。
(1)在标准状态下,由指定单质生成1 mol纯化合物时的反应焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓(ΔfH )。几种物质的标准摩尔生成焓(ΔfH )如下表所示:
物质 NO2(g) SO2(g) SO3(g) NO(g)
标准摩尔生成焓(ΔfH )/(kJ·mol-1) +33.2 a -395.7 +90.3
则a= 。
考法突破12 反应历程图像分析
五年高考
1.★★(2025山东,9,2分)用肼(N2H4)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量CuSO4,反应原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.N2是还原反应的产物
B.还原性:N2H4C.处理后溶液的pH增大
D.图示反应过程中起催化作用的是Cu2+
2.★★★(2023广东,15,4分)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)P(g)。反应历程(如图)中,M为中间产物。其他条件相同时,下列说法不正确的是( )
A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行
B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C.使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡
D.使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
3.★★★(2025河南,10,3分)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为CH3CH2CH3(g)CH3CHCH2(g)+H2(g),反应进程中的相对能量变化如图所示[*表示吸附态,*CH3CHCH2+2*H CH3CHCH2(g)+H2(g)中部分进程已省略]。
下列说法正确的是( )
A.总反应是放热反应
B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D.①转化为②的进程中,决速步骤为*CH3CH2CH3 *CH3CHCH3+*H
4.★★★(2025河北,12,3分)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应Ga2O3(s)+2NH3(g) 2GaN(s)+3H2O(g)制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是( )
A.反应ⅰ是吸热过程
B.反应ⅱ中H2O(g)脱去步骤的活化能为2.69 eV
C.反应ⅲ包含2个基元反应
D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中
5.★★★(2025浙江1月选考,14,3分)化合物A在一定条件下可转变为酚E及少量副产物,该反应的主要途径如下:
下列说法不正确的是( )
A.H+为该反应的催化剂
B.化合物A的一溴代物有7种
C.步骤Ⅲ,苯基迁移能力强于甲基
D.化合物E可发生氧化、加成和取代反应
6.★★★(2025云南,10,3分)铜催化下,由CO2电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应
B.Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成
C.Ⅳ的示意图为
D.催化剂Cu可降低反应热
7.(2025湖南,14,3分)环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程中Ⅱ是催化剂
B.过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C.过程中Ti元素的化合价发生了变化
D.丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100%
8.(2025广东,16,4分)某理论研究认为:燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c,其中O2获得第一个电子的过程最慢。由此可知,理论上( )
A.负极反应的催化剂是ⅰ
B.图a中,ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低
C.电池工作过程中,负极室的溶液质量保持不变
D.相同时间内,电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同
三年模拟
9.★★(2025安徽池州二模,11)某温度下,在密闭容器中充入一定量的M,发生反应:M(g) L(g)ΔH1>0,L(g) N(g) ΔH2<0。加入催化剂(虚线表示),反应达到平衡所需时间大幅缩短,可能的反应历程示意图为( )
10.★★★(2026届江西宜春一中9月考,10)恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2,在催化剂M表面进行反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),部分历程如图所示(*表示物种吸附在催化剂表面,TS表示过渡态)。下列说法正确的是( )
A.反应过程中有非极性共价键的断裂与形成
B.加入催化剂M可以使化学平衡正向移动
C.物种在催化剂表面吸附的过程需要吸收能量
D.上述历程决速步骤的反应为HCO*+H* H2CO*
11.★★★(2026届湖北黄石9月起点考,14)在无催化剂条件下,CO2加氢制甲酸的活化能高达3.29 eV。下图为铜基催化剂Cu-Gr催化CO2加氢制甲酸的合成路线(图1)及相应反应能垒图(图2)。下列说法错误的是( )
A.1→2、2→3分别表示H2、CO2吸附在催化剂表面的过程
B.3→4的反应过程中有极性键、非极性键的断裂和形成
C.4→5比3→4的化学反应速率更快
D.该反应的化学方程式可表示为CO2+H2 HCOOH
12.★★★(2026届四川南充第一次月考,12)过渡金属氧化物离子(以MO+表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。MO+与CH4反应过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.反应的决速步骤:步骤Ⅰ
B.CH3OH分子中,键角:H—C—H>H—O—C
C.若MO+与CH3D反应,生成的氘代甲醇有2种
D.CH4(g)+MO+(g) CH3OH(g)+M+(g) ΔH=E2+E4-E1-E3
13.★★★(教考衔接:鲁科版选择性必修1第2章第3节)(2025湖北孝感八校三模,7)活泼自由基与氧气的反应一直是科研关注的热点。HNO自由基与O2反应历程的能量变化如下图所示,已知升高温度,活化能大的反应速率增大的程度大。下列说法正确的是( )
A.P1比P2稳定
B.升高温度,生成P1的反应速率增大的程度更大
C.该历程中最小正反应的活化能为4.52 kJ·mol-1
D.改变催化剂可以改变生成P2的反应焓变
14.(2025福建莆田二模,8)以丙烷与氯气在光照下的一氯取代反应探究自由基的稳定性,决速步的能量变化如下图所示:
根据丙烷中氢原子的两种化学环境,预测并实验得到的数据如下表所示:
1-氯丙烷 2-氯丙烷
预期产物比例 75% 25%
实验产物比例 43% 57%
下列有关说法正确的是( )
A.CH3CH2CH2·(g) CH3HCH3(g) ΔH=-27 kJ·mol-1
B.CH3CH2CH3中—CH3的碳氢键比—CH2—的碳氢键更容易断裂
C.从实验数据证明,丙基自由基更稳定的是CH3CH2CH2·
D.可能产生的副产物有
15.(2025辽宁丹东一模,9)我国科学家成功催化氢化CO2获得甲酸。利用化合物1催化氢化CO2的反应过程如图甲所示(Bu表示丁基),其中化合物2与水反应生成化合物3和HCOO-过程中的能量变化如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲的转化过程中元素化合价均未发生变化
B.化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成
C.化合物2的总键能大于化合物3的总键能
D.图乙表示的反应历程包括三步基元反应,第一步为决速步
第七章 化学反应的热效应
第1节 化学反应中的能量变化
五年高考
1.★★(2025海南,8,2分)等温等压下,CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0。此反应放出的热量用于火力发电,能量转化效率为η。下列说法错误的是( )
A.该反应ΔS<0
B.产物为H2O(g)时,反应放出的热量减少
C.该反应在燃料电池模式下进行,反应焓变为ΔH',ΔH'<ΔH
D.该反应在燃料电池模式下做电功,转化效率为η',η'>η
答案 C
2.★★(2024海南,8,2分)已知298 K,101 kPa时,2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,H2的临界温度(能够液化的最高温度)为32.98 K。下列说法错误的是( )
A.氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1
B.题述条件下2 mol H2和1 mol O2在燃料电池中完全反应,电功+放热量=571.6 kJ
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2 g H2(g)消耗的电功相同
答案 D
3.★★(2025天津,11,3分)如图所示是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是( )
A.BaO和足量的水
B.Al和足量的NaOH溶液
C.ZnO和足量的稀硫酸
D.KOH溶液和足量的稀盐酸
答案 B
4.★(2025广西,17节选)(2)已知:常温下各物质的相对能量如图所示,则反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1。
答案 (2)-122.3
5.★★(2023广东,17节选)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变化,用公式Q=cρV总·ΔT计算获得。
(1)盐酸浓度的测定:移取20.00 mL待测液,加入指示剂,用0.500 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液22.00 mL。
①上述滴定操作用到的仪器有 。
②该盐酸浓度为 mol·L-1。
(2)热量的测定:取上述NaOH溶液和盐酸各50 mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1,则该过程放出的热量为 J(c和ρ分别取4.18 J·g-1·℃-1和1.0 g·mL-1,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应Fe(s)+CuSO4(aq) FeSO4(aq)+Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。
序号 反应试剂 体系温度/℃
反应前 反应后
ⅰ 0.20 mol·L-1 CuSO4溶液100 mL 1.20 g Fe粉 a b
ⅱ 0.56 g Fe粉 a c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
②ΔH= (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
答案 (1)①AD ②0.550 0 (2)418(T1-T0)
(3)①> ②-20.9(b-a) kJ·mol-1[或-41.8(c-a) kJ·mol-1]
三年模拟
6.★★(2026届北京和平街一中开学考,12)反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)的能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的内能之和为a kJ
B.该反应每生成1 mol AB,放出b kJ能量
C.该反应每生成2个AB分子,吸收(a-b) kJ能量
D.反应A2(g)+B2(s) 2AB(g)吸收的能量>(a-b) kJ
答案 D
7.★★(2026届湖南益阳9月质量监测,7)我国科学家在催化加氢制甲醇研究方面取得进展,反应为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH。该反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应,ΔH>0
B.加入催化剂,ΔH减小
C.该反应中有极性键和非极性键的断裂
D.在密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2,充分反应后放出445 kJ的热量
答案 C
8.★★(2025辽宁鞍山二模,13改编)合成氨的物质和能量关系如下图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.的键能约为157.7 kJ·mol-1
C.(ⅰ)(ⅱ)(ⅲ)能量不同的原因是形成该化学键时化学环境不同
D.温度升高有利于合成氨速率的加快和平衡产率的提高
答案 C
9.★★(2026届河北保定四校9月联考,11)对反应M(g) N(g)(P为中间产物),在有、无催化剂条件下反应历程如图所示。下列说法正确的是( )
A.在有催化剂条件下,反应快慢取决于步骤②
B.使用催化剂或升高温度均可提高活化分子百分数
C.使用催化剂后,可明显提高N的平衡产率
D.由图可知,相同条件下稳定性:P>M>N
答案 B
10.★★(2026届河南郑州外国语学校11月期中,5改编)化学反应的热效应是热化学领域的重要研究内容。下列说法正确的是( )
A.铁粉和硫粉加热才能反应,则为吸热反应
B.CO(g)的燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g) 2CO(g)+O2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1
C.已知H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则NaOH溶液与醋酸溶液反应生成1 mol H2O放出57.3 kJ的能量
D.盐酸与碳酸氢钠的反应是吸热反应
答案 D
第2节 热化学方程式 盖斯定律
五年高考
1.★★(2023海南,7,2分)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是( )
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
ΔH/(kJ·mol-1) -1 559.8 -1 411 -285.8
A.C2H4(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 411 kJ·mol-1
B.C2H6(g) C2H4(g)+H2(g) ΔH=-137 kJ·mol-1
C.H2O(l) O2(g)+H2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1
D.C2H6(g)+O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
答案 D
2.★★(2025重庆,12,3分)肼(N2H4)与氧化剂剧烈反应,释放大量的热量,可作火箭燃料。已知下列反应:
(1)2NH3(g)+3N2O(g) 4N2(g)+3H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1
(2)N2O(g)+3H2(g) N2H4(l)+H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1
(3)N2H4(l)+9H2(g)+4O2(g) 2NH3(g)+8H2O(l) ΔH3=c kJ·mol-1
则反应N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l)的ΔH(kJ·mol-1)为( )
A. B. C.a-3b+c D.a+3b-c
答案 B
3.★★(2025浙江6月选考,11,3分)下列反应均能自发进行,相关判断不正确的是( )
H2SO4(l)+Fe(OH)2(s) FeSO4(s)+2H2O(l) ΔH1
H2SO4(l)+2NaOH(s) Na2SO4(s)+2H2O(l) ΔH2
H2SO4(l)+Na2O(s) Na2SO4(s)+H2O(l) ΔH3
SO3(g)+Na2O(s) Na2SO4(s) ΔH4
SO3(g)+H2O(l) H2SO4(l) ΔH5
A.ΔH1-ΔH2>0 B.ΔH2-ΔH3>0
C.ΔH3-ΔH4<0 D.ΔH4-ΔH5<0
答案 C
4.★★(2025北京,11,3分)为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A.NaCl固体溶解是吸热过程
B.根据盖斯定律可知:a+b=4
C.根据各微粒的状态,可判断a>0,b>0
D.溶解过程的能量变化,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
答案 C
5.★★(2024重庆,13,3分)二氧化碳—甲烷重整是CO2资源化利用的重要研究方向,涉及的主要热化学方程式有:①CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247 kJ/mol
②CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g) ΔH2 =-131 kJ/mol
③CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g) ΔH3=-90 kJ/mol
已知H—H键能为a kJ/mol,O—H键能为b kJ/mol,C—H键能为c kJ/mol,则CO(g)中的碳氧键键能(单位:kJ/mol)为( )
A.-206+3a-2b-4c
B.-206-3a+2b+4c
C.206+3a-2b-4c
D.206-3a+2b+4c
答案 B
6.★(2025北京,18节选)(1)制SO2
已知:H2S(g)+O2(g) S(s)+H2O(g) ΔH=-221.2 kJ·mol-1;
S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH=-296.8 kJ·mol-1。
由H2S制SO2的热化学方程式为 。
答案 (1)H2S(g)+O2(g) SO2(g)+H2O(g) ΔH=-518 kJ·mol-1
三年模拟
7.★★(2026届山西大学附中等校9月考,2)下列说法错误的是( )
A.同温同压下,H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
B.已知25 ℃、101 kPa条件下:4Al(s)+3O2(g) 2Al2O3(s) ΔH1=-2 834.9 kJ·mol-1,4Al(s)+2O3(g) 2Al2O3(s) ΔH2=-3 119.1 kJ·mol-1,则可推出O3比O2稳定
C.甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
D.已知500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),当N2的转化率为40%时,放热18.48 kJ,则热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
答案 B
8.★★(2026届重庆南开中学开学考,12)在使用煤炉的时候,如果一不小心将少量水洒在炉灶上,炉火会变得更旺,这是因为发生了反应:C(s)+H2O(l) CO(g)+H2(g)。
已知:ⅰ)C(s)、CO(g)、H2(g)的燃烧热ΔH分别为-394 kJ/mol、-283 kJ/mol、-286 kJ/mol;
ⅱ)OO、CO的键能分别为496 kJ/mol、799 kJ/mol。
下列说法正确的是( )
A.滴洒少量水不改变放出的热量
B.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+175 kJ/mol
C.CO(g)中的键能为1 067 kJ/mol
D.滴洒水量越多炉火越旺
答案 C
9.★★★(2026届湖北仙桃汉江中学8月考,15)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备,反应如下:
反应Ⅰ:C4H10(g)+O2(g) C4H8(g)+H2O(g) ΔH1=-119 kJ·mol-1
反应Ⅱ:H2(g)+O2(g) H2O(g) ΔH2=-242 kJ·mol-1
反应Ⅲ:C4H10(g) C4H8(g)+H2(g) ΔH3
下列说法正确的是( )
A.ΔH3=-123 kJ·mol-1
B.使用催化剂可降低反应Ⅲ的ΔH3
C.H2的标准燃烧热为242 kJ·mol-1
D.如图所示,当反应温度高于590 ℃时丁烯的产率降低,则可能的原因是丁烷高温裂解生成短链烃
答案 D
10.★★(2026届湖南永州一中一模,17节选)利用CO2制备CO:
主反应(ⅰ)为CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH1。
(1)298 K时相关物质的相对能量如图所示。
ΔH1= kJ/mol。
答案 (1)+41
11.★★(2025四川广安二诊,18节选)(1)25 ℃、100 kPa时,物质的化学键键能数据如下表所示:
化学键 Cl—Cl I—I Cl—I
键能/(kJ·mol-1) 242 152 161
则反应3Cl2(g)+I2(g) 2ICl3(g)的ΔH= kJ·mol-1;该反应的活化能:Ea正 Ea逆(填“>”“<”或“=”)。
答案 (1)-88 <
12.★★★(2025河北承德、张家口一模,17节选)已知:SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH2=-41.8 kJ·mol-1。
(1)在标准状态下,由指定单质生成1 mol纯化合物时的反应焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓(ΔfH )。几种物质的标准摩尔生成焓(ΔfH )如下表所示:
物质 NO2(g) SO2(g) SO3(g) NO(g)
标准摩尔生成焓(ΔfH )/(kJ·mol-1) +33.2 a -395.7 +90.3
则a= 。
答案 (1)-296.8
考法突破12 反应历程图像分析
五年高考
1.★★(2025山东,9,2分)用肼(N2H4)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量CuSO4,反应原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.N2是还原反应的产物
B.还原性:N2H4C.处理后溶液的pH增大
D.图示反应过程中起催化作用的是Cu2+
答案 C
2.★★★(2023广东,15,4分)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)P(g)。反应历程(如图)中,M为中间产物。其他条件相同时,下列说法不正确的是( )
A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行
B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C.使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡
D.使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
答案 C
3.★★★(2025河南,10,3分)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为CH3CH2CH3(g)CH3CHCH2(g)+H2(g),反应进程中的相对能量变化如图所示[*表示吸附态,*CH3CHCH2+2*H CH3CHCH2(g)+H2(g)中部分进程已省略]。
下列说法正确的是( )
A.总反应是放热反应
B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D.①转化为②的进程中,决速步骤为*CH3CH2CH3 *CH3CHCH3+*H
答案 C
4.★★★(2025河北,12,3分)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应Ga2O3(s)+2NH3(g) 2GaN(s)+3H2O(g)制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是( )
A.反应ⅰ是吸热过程
B.反应ⅱ中H2O(g)脱去步骤的活化能为2.69 eV
C.反应ⅲ包含2个基元反应
D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中
答案 D
5.★★★(2025浙江1月选考,14,3分)化合物A在一定条件下可转变为酚E及少量副产物,该反应的主要途径如下:
下列说法不正确的是( )
A.H+为该反应的催化剂
B.化合物A的一溴代物有7种
C.步骤Ⅲ,苯基迁移能力强于甲基
D.化合物E可发生氧化、加成和取代反应
答案 B
6.★★★(2025云南,10,3分)铜催化下,由CO2电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应
B.Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成
C.Ⅳ的示意图为
D.催化剂Cu可降低反应热
答案 C
7.(2025湖南,14,3分)环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程中Ⅱ是催化剂
B.过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C.过程中Ti元素的化合价发生了变化
D.丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100%
答案 B
8.(2025广东,16,4分)某理论研究认为:燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c,其中O2获得第一个电子的过程最慢。由此可知,理论上( )
A.负极反应的催化剂是ⅰ
B.图a中,ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低
C.电池工作过程中,负极室的溶液质量保持不变
D.相同时间内,电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同
答案 C
三年模拟
9.★★(2025安徽池州二模,11)某温度下,在密闭容器中充入一定量的M,发生反应:M(g) L(g)ΔH1>0,L(g) N(g) ΔH2<0。加入催化剂(虚线表示),反应达到平衡所需时间大幅缩短,可能的反应历程示意图为( )
答案 B
10.★★★(2026届江西宜春一中9月考,10)恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2,在催化剂M表面进行反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),部分历程如图所示(*表示物种吸附在催化剂表面,TS表示过渡态)。下列说法正确的是( )
A.反应过程中有非极性共价键的断裂与形成
B.加入催化剂M可以使化学平衡正向移动
C.物种在催化剂表面吸附的过程需要吸收能量
D.上述历程决速步骤的反应为HCO*+H* H2CO*
答案 D
11.★★★(2026届湖北黄石9月起点考,14)在无催化剂条件下,CO2加氢制甲酸的活化能高达3.29 eV。下图为铜基催化剂Cu-Gr催化CO2加氢制甲酸的合成路线(图1)及相应反应能垒图(图2)。下列说法错误的是( )
A.1→2、2→3分别表示H2、CO2吸附在催化剂表面的过程
B.3→4的反应过程中有极性键、非极性键的断裂和形成
C.4→5比3→4的化学反应速率更快
D.该反应的化学方程式可表示为CO2+H2 HCOOH
答案 B
12.★★★(2026届四川南充第一次月考,12)过渡金属氧化物离子(以MO+表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。MO+与CH4反应过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.反应的决速步骤:步骤Ⅰ
B.CH3OH分子中,键角:H—C—H>H—O—C
C.若MO+与CH3D反应,生成的氘代甲醇有2种
D.CH4(g)+MO+(g) CH3OH(g)+M+(g) ΔH=E2+E4-E1-E3
答案 D
13.★★★(教考衔接:鲁科版选择性必修1第2章第3节)(2025湖北孝感八校三模,7)活泼自由基与氧气的反应一直是科研关注的热点。HNO自由基与O2反应历程的能量变化如下图所示,已知升高温度,活化能大的反应速率增大的程度大。下列说法正确的是( )
A.P1比P2稳定
B.升高温度,生成P1的反应速率增大的程度更大
C.该历程中最小正反应的活化能为4.52 kJ·mol-1
D.改变催化剂可以改变生成P2的反应焓变
答案 C
14.(2025福建莆田二模,8)以丙烷与氯气在光照下的一氯取代反应探究自由基的稳定性,决速步的能量变化如下图所示:
根据丙烷中氢原子的两种化学环境,预测并实验得到的数据如下表所示:
1-氯丙烷 2-氯丙烷
预期产物比例 75% 25%
实验产物比例 43% 57%
下列有关说法正确的是( )
A.CH3CH2CH2·(g) CH3HCH3(g) ΔH=-27 kJ·mol-1
B.CH3CH2CH3中—CH3的碳氢键比—CH2—的碳氢键更容易断裂
C.从实验数据证明,丙基自由基更稳定的是CH3CH2CH2·
D.可能产生的副产物有
答案 D
15.(2025辽宁丹东一模,9)我国科学家成功催化氢化CO2获得甲酸。利用化合物1催化氢化CO2的反应过程如图甲所示(Bu表示丁基),其中化合物2与水反应生成化合物3和HCOO-过程中的能量变化如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲的转化过程中元素化合价均未发生变化
B.化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成
C.化合物2的总键能大于化合物3的总键能
D.图乙表示的反应历程包括三步基元反应,第一步为决速步
答案 B
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