2023新课标版化学高考第二轮复习-八 化学反应的热效应 (一)

2023新课标版化学高考第二轮复习

专题八化学反应的热效应

1.已知丙烷的燃烧热4H=-2215kJ•mol'，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.1108kJ

答案A根据燃烧热的概念，则有C3H8(g)+50z(g)—3co2(g)+4HzO(l)AH=-2215

2215

kJ•mol因此生成1.8g水放出的热量是1.8x4x18kj%55.4kJ,故选A。

2.在同温同压下，下列各组热化学方程式中，AHDAH,的是()

A.2H2(g)+0z(g)^2HQ(g)AH,2H2(g)+02(g)^2H20(l)

==

B.S(s)+02(g)S02(g)AHiS(g)+02(g)SO2(g)△H2

1

===

C.C(s)(g)—CO(g)AHiC(s)+02(g)—=COz(g)AHz

11

2

D.H2(g)+Cl2(g)^2HCl(g)AH,H2(g)+^Cl2(g)==HC1(g)AH2

答案D本题涉及的四组反应均为放热反应，△*(),放热越多，AH值越小。A中HQ(1)

比HzO(g)能量低，故AH2<AHI；B中反应物S(g)比S(s)能量高，燃烧时放出的热量多，故A

HKAlhC中前者是不完全燃烧，后者是完全燃烧，放出的热量是后者多，故AHKAlkD中

前者反应物的物质的量是后者的两倍，放出的热量也是后者的两倍，故选D。

3.(氮氧化物破坏臭氧层反应机理如下：

i.03(g)+N0(g)—*02(g)+NO2(g)△H,

ii.NO2(g)—>N0(g)+0(g)AH2

iii.0(g)+03(g)->20i(g)AL

其能量与反应历程的关系如图所示。下列判断不正确的是()

A.203(g)—302(g)△HKOB.△H2=AH;-A乩

C.AH2>AHi>AH3D.AHS+AH2<0

答案B由图像可知,2(h(g)—30z(g)为放热反应，AHKOM正确；反应I+反应H得

新反应：0式山—@(g)+o(g),不等于反应IH,B错误；由反应历程与能量的关系图可知,

AH2>AHi>0,AH3<0,C正确;由盖斯定律知：AHFAH)+△H2+AH3<0,Jli]AH3+AH2<-AH,,因

△H〉0,故△L+AH2<0,D正确。

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=

4.已知：C(s,石墨)+0z(g)==CO2(g)AHF-393.5kJ/mol

2

C0(g)+0,(g)^C02(g)AHk-283kJ/mol,理论上2电。1石墨不充分燃烧，生成等物

质的量的C0(g)和COKg)放出的热量是()

A.676.5kJB.504kJC.283kJD.110.5kJ

=

答案B依据反应①:C(s,石墨)+02(g)==C02(g)AHi=-393.5kJ/mol；反应

1

②:C0(g)+4Mg)^C02(g)AH2=-283kJ/mol,根据盖斯定律可知，反应①-反应②得

1

C(s,石墨)+2()«)---C0(g)AH=-110.5kJ/mol,则理论上2moi石墨不充分燃烧，

生成等物质的量的CO(g)和COMg)放出的热量是393.5kJ/molX1mol+110.5kJ/molX

1mol=504kJ,B正确。

5.CO?和乩在催化剂作用下制CHQH,主要涉及的反应有：

®C02(g)+3H2(g)----CH3OH(g)+H2O(g)AHi=-49.0kJ/mol

②段(g)+H2(g)—CO(g)+HzO(g)AHz=+41.2kJ/mol

下列说法正确的是()

A.①为吸热反应

B.若①中水为液态，则AH'>-49.0kJ/mol

C.②中反应物的总能量比生成物的总能量高

D.C0(g)+2H2(g)—CH30H(g)△H=-90.2kJ/mol

答案DA1L=-49.OkJ/mol<0,①为放热反应,A错误;lUXg)===H#(l)是放热反应，

△H<0,故AH「=AHi+AH<-49.0kJ/mol,B错误;②的△上=+41.2kJ/mol,为吸热反应，生

成物的总能量比反应物的总能量高,C错误；根据盖斯定律可知，AH=AH-AH2=-90.2

kJ/mol,D正确。

6.如图是298K时2与用反应过程中能量变化的曲线图。

下列叙述正确的是()

1

A.该反应的热化学方程式为N2(g)+3Hz(g)=2NH3(g)AH=92kJ-mol

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B.b曲线是升高温度时的能量变化曲线

C.加入催化剂，该化学反应的活化能和反应热都改变

D.在温度、体积一定的条件下，通入1mol♦和3mol1%反应后放出的热量为孰kJ,若

通入2mol蜜和6mol也反应后放出的热量为@kJ,则184>Q，2Qi

答案D反应的AH=508kJ•mol'-600kJ•mol'=-92kJ•mol',A错误;b曲线是使用

催化剂时的能量变化曲线,B错误;加入催化剂，反应的活化能降低，但反应热不变,C错误;

考虑到反应的可逆性，184>Q»2Qi,D正确。

7.氯苯与硝酸发生硝化反应过程中，生成邻、间、对硝基氯苯经历的中间体过程如图所

不O

据所给信息可得出的结论是（）

A.氯苯与硝酸发生一取代反应是吸热反应

B.相同温度下，生成间硝基氯苯的速率最大

C.反应过程中经历了HO—NO?断键产生NOJ的过程

D.选用合适的催化剂，有利于提高邻硝基氯苯的选择性

答案D题图中没有给出最终产物的能量状况，不能根据三种中间体的能量来判断反

应是吸热反应,A错误；由题图知，生成对硝基氯苯的活化能最低，故反应速率最大,B错误;

反应中无NO「产生,C错误;选用合适的催化剂，可以降低生成邻硝基氯苯反应的活化能，

从而提高邻硝基氯苯的选择性,D正确。

8.2021年我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意图如

下：

下列说法不正确的是（）

A.反应①中分解HQ制备用需从外界吸收能量

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B.反应②中CO?—>CHQH,碳原子的杂化方式发生了变化

C.核磁共振、X射线衍射等技术可检测合成淀粉与天然淀粉的组成结构是否一致

D.C6—>淀粉的过程中只涉及0—H键的断裂和形成

答案DA项，反应①中分解L0制备上需从外界吸收能量，正确;B项,CO?中C原子的价

1

层电子对数为2+?X(4-2*2)=2,则C原子采取sp杂化，而ClhOlI中C原子均以单键与周

围的3个H原子和1个0原子形成4个。键，则该C原子采取sp：'杂化，故反应②中CO?―-

CHQH,碳原子的杂化方式发生了变化，正确;C项，核磁共振可以检测有机物中不同环境

的H原子种类,X射线衍射可以检测晶体与非晶体的结构，则用核磁共振、X射线衍射等

技术可检测合成淀粉与天然淀粉的组成结构是否一致，正确;D项,C6―>淀粉的过程中

涉及0—H键、0—C键、0—P键等的断裂和0—H键、0—C键等的形成，错误。

9.IC1与9能发生反应:Hz(g)+2ICl(g)-L(g)+2HCl(g)AH<0«

已知:①该反应由两个基元反应分步完成，第一步为H2(g)+TCl(g)—HT(g)+HCl(g)

AH.

②两步反应的活化能分别为凰、魇，且瓜〉蜃

下列判断不再碗的是()

A.第一步为氧化还原反应

B.第一步的化学反应速率大于第二步的化学反应速率

C.已知键能:11一11〉1一1,可推知键能:H—CDI—C1

D.第二步的热化学方程式为HI(g)+ICl(g)—HCl(g)+L(g)AH^AH-AH,

答案BA项，IC1中Cl为T价，I为+1价,根据第一步反应方程式知,H元素的化合价

升高，1元素的化合价降低，即该反应为氧化还原反应，正确;B项，活化能越大，化学反应

速率越低,则第一步的化学反应速率小于第二步的化学反应速率，错误;C项，由

于H—H键的键能大于I—I键的键能，则H—C1键的键能大于I—C1键的键能，正确;D

项，根据盖斯定律可知，第二步反应化学方程式=总反应化学方程式-第一步反应化学方

程式，则第二步的热化学方程式为HI(g)+ICl(g)===HCl(g)+I2(g)△Hz=AH-AH,正

确。

10.COZ的转化一直是世界范围内的研究热点。利用两种金属催化剂，在水溶液体系中将

CO?分别转化为C0和HCOOH的反应过程示意图如图所示，下列说法正确的是()

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转化为co,

的路径卡.3一8

酷得＞HOO0(：.金属儡化剂

A.在转化为CO的路径中，只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成

B.在转化为HCOOH的路径中，0)2被氧化为HCOOH

C.两个转化路径均涉及非极性键的形成

D.上述反应过程说明催化剂具有选择性

答案DA项，由题图看出，转化为CO的路径中涉及碳氧单键的断裂和碳氧三键的形成,

错误;B项,HCOOH中的C元素化合价为+2,CO?中的C元素化合价为+4,CO?被还原为HCOOH,

错误;C项，根据题给转化示意图可知，两个转化路径中均不涉及非极性键的形成，错误;D

项，由题给机理图知,CO?在两种金属催化剂的作用下生成两种不同产物，即催化剂具有

选择性，正确。

11.下图是计算机模拟的在催化剂表面上水煤气变化的反应历程。吸附在催化剂表面的

物种用标注。

相对能殳(八)

，

扁

G0*0

**反

过

过0

c'-scco=O0

应

渡

渡oo

xxoX

过

态

态x'±

='++++x'

7*，+

**W程

—HH2

至u+J=H?H.

一

一

①一-*H?++

X2H碇

z+'(盲

)c4'=3

・Nf

o+rcC

u*>ss

o」

:

)

下列说法正确的是()

A.①表示CO和HQ从催化剂表面脱离的过程

B.②和④中化学键变化相同，因此吸收的能量相同

C.由图可知C0(g)+H20(g)===C0z(g)+H2(g)为吸热反应

D.本历程中的催化剂通过改变水煤气变化反应的焰变，来实现改变其反应速率

答案BA项，根据吸附在催化剂表面的物种用“*”标注可知,①表示CO和HQ在催化

剂表面吸附的过程，错误;B项，②和④中化学键变化相同，断裂的化学键均为H—0键，②

中吸收的能量为[L25-(-632)]eV=1.57eV,④中吸收的能量为[L41-(-0.16)]

eV=l.57eV,二者吸收的能量相同，正确;C项，由题图知CO(g)+H20(g)===C02(g)+H2(g)

为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，且放出的热量为0.72eV,错误;D项,

催化剂可降低反应的活化能，但是不能改变反应的焰变，错误。

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12.如图为HX转变为卤素单质（XJ和艮的过程。

下列说法不正确的是(

A.AH；i=AIl,+AH2B.HX(g)—H(g)+X(g)AH>0

C.AH2>AH3D.AHi(HCl)>AH1(HBr)

答案CA项，由盖斯定理知：△H3=AHI+4HZ,正确；B项,破坏H—X键为吸热过程，AH>。,

正确;C项，因AHi>0且△H3=AHi+A112,则AH3>A112,错误;D项，因Cl的非金属性比Br

强,H—Cl键的键能比H—Br键大，故△H式HCD>△Hi（HBr），正确。

J;=

13.在含Fe*的SzO广和I的混合溶液中，反应S208(aq)+2I(aq)^2S0f(aq)+L(aq)

的分解机理及反应进程中的能量变化如下：

步滕①:2Fe3(aq)+21(aq)----L(aq)+2Fe2'(aq),步骤②:2Fe"(aq)+S2OJ(aq)----

2Fe'"(aq)+2S01(aq)Q

能量/kJ•mcL

反应进程

下列有关该反应的说法正确的是（）

A.Fe?.是该反应的催化剂B.步骤①为快反应，步骤②为慢反应

C.若不加Fe",则正反应的活化能比逆反应的大D.反应速率与Fe"浓度有关

答案DA项,Fe"是该反应的催化剂，错误;C项，放热反应中，正反应活化能小于逆反应

活化能，错误。

14.1,2-丁二烯（CHZ-C=CHCH3）与1,3-丁二烯（CH2rHeH=CHz）之间进行转化时的能量

变化如图所示。下列说法错误的是（）

A.相同条件下，1,3-丁二烯比1,2-丁二烯稳定

B.曲线a对应的活化能高于曲线b

C.1,2-丁二烯转化成1,3-丁二烯的反应是放热反应

D.加入催化剂,反应的反应热（AH）减小

答案DA项，物质能量越低越稳定，正确;D项，催化剂不改变反应的焰变，错误。

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15.工业上用NH,在催化剂(MnO。表面来处理尾气中的NO,反应进程中的相对能量变化如

图所示。下列说法正确的是()

A.该反应为放热反应

B.MnOz的使用能增大NO的平衡转化率

C."NHzNO的形成”是总反应的速率决定步骤

D.“H的移除”是指生成的乩要及时移走

答案AB项，催化剂的使用不改变平衡转化率，错误;C项，活化能最大的步骤是“H的

移除"，错误;D项，图示指出“H的移除”，而非也错误。

16.乙二醛(OHCCHO)与£反应历程中涉及的反应物(OHCCHO,。?)、过渡态、中间体及产物

(OHCCOOH,HCOOH,HOOCCOOH)的相对能量如图。下列说法错误的是()

相对能量/kJ-mol-'

300-

200-

1()0-

0-

-100-

-200-

-300-

-400-

-500-

-600-

A,乙二醛氧化历程中涉及极性键和非极性键的断裂

B.乙二醛氧化历程中的所有反应均为放热反应

C.乙二醛氧化历程中，若加入催化剂，能提高乙二醛的平衡转化率

D.乙二醛与氧气反应生成乙二酸的控速步骤为：反应物一TS1

答案CC项，催化剂不改变平衡转化率，错误;D项，反应物一TS1的活化能最大，是整

个反应的控速步骤，正确。

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17.（双选）Cu-CeTX固溶体作为金属催化剂，能有效促进电化学还原，反应产生CH,和CM,

的共同中间体.co在催化剂表面的反应机理如图所示。下列说法错误的是（）

4

相3

对2

能1

地0

A.Cu-Ce-O,固溶体催化剂对生成CH,有较高选择性

B.制约CO,还原为GH』反应速率的是*COH—COHf*CH—COH

C.由*CO生成*OH的反应为*C0+5H*+5e===CH4+*OH

D.*CH20-*CH30只有化学键的形成

答案BDA项，由图像分析可知生成甲烷的最大能垒相对能量低，故在该催化剂表面更

容易生成甲烷，即Cu-Ce-O,固溶体催化剂对生成CH,有较高选择性，正确;B项,日约底座

速率的应该是最高能垒的吸热反应，所以制约CO?还原为a乩反应速率的是*CH—COH-*C

—COH，错误;C项，由*CO生成*0H的反应为*CO+5H'+5eCH1+*OH,正确;D项,*CHzO-*CHQ

属于化学变化，且为吸热反应，所以既有化学键的断裂也有化学键的生成，错误。

18.（双选）甲醇通过催化氧化制取甲醛时，在无催化剂（图中实线）和加入特定催化剂

（图中虚线）时均会产生甲醛，其反应中相关物质的相对能量如图所示。

下列说法错误的是（）

A.无催化剂时，温度升高，生成甲醛的正反应速率增大的程度比逆反应速率增大的程度

大

B.无催化剂时，生成CO比生成甲醛的活化能小

C.该条件下C02比co的稳定性强

D.加入该催化剂可提高图中各反应的速率，但不能改变反应的烙变

答案ADA项，由题图可知,CHQH催化氧化是放热反应，升温平衡逆向移动，逆反应速

率增大程度比正反应速率增大程度大，错误;B项，甲醇生成甲醛的峰值较大，生成CO的

峰值较小，即无催化剂时，生成CO比生成甲醛的活化能小，正确;C项,CO2具有的能量比

CO的低，则CO?更稳定，正确;D项，加入催化剂，降低了甲醇生成CO的反应速率，增大了甲

醇生成甲醛的反应速率，错误。

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19.二甲醛（CHQCH）被称为21世纪的“清洁能源”，科学家研究在酸性条件下，用甲醇可

合成二甲酸，反应历程中相对能量变化如图所示：

oU=瑞

H•一=

X+'》=X□

+.?

试+K

HH…+

=

3？X=R

=.三

HH3匕.

-))==

)

二

下列叙述错误的是（）

A.循环过程中，催化剂参与了中间反应

B.该历程中最小的能垒（基元反应活化能）为1.31kJ-mol1

H*

C.制约总反应速率关键步骤的基元反应方程式为CH.OCH,—>CH:1OCH:）+H-

催化剂

D.总反应方程式为2CHQH—CH30cH「HQ

答案B整个过程中H+是催化剂，第一步开始参与反应，最后一步再次生成,A正确；由

题图可知该历程中最小的能垒（基元反应活化能）为131kJ•mol'.B错误;决定总反应速

率的是活化能最高的基元反应,C正确；整个过程消耗甲醇，生成二甲醛和水,D正确。

易错提醒判断反应历程中的能垒时，注意纵坐标采用科学计数法。

20.研究CHJ与自由基C1原子（用C1*表示）的反应有助于保护臭氧层。已知：C1*与CLI

反应的4条反应路径（TS表示过渡态，IM表示中间物）如图所示。下列说法错误的是

()

A.路径①的AH>。B.路径②是基元反应

C.路径③的速率最快D.路径④的逆反应的活化能最大

答案B路径①中，生成物的总能量大于反应物的总能量，则AH>0,A项正确；基元反应

是指在反应中一步直接转化为产物的反应，路径②中存在中间产物,B项错误;路径③的

活化能最小，反应速率最快,C项正确；路径④的逆反应活化能最大,D项正确。

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21.（双选）出在石墨烯负载型Pd单原子催化剂（Pd/SVG）上还原NO生成N?和NIL的路径机

理及活化能（kJ•moF》如图所示。下列说法错误的是（）

A.Hz还原NO生成色的决速步为反应⑥

B.Pd/SVG上上还原NO,更容易生成Nz

C.根据图中数据可计算N0+5H^NH3+H2O的△H

D.由图可知，相同催化剂条件下反应可能存在多种反应历程

答案BC活化能最大的为决速步,A正确；由题图知，Pd/SVG上山还原NO,生成NL的基

元反应少，且生成NL的活化能小于生成N2的活化能，故更容易生成NL,B不正确；根据题

图数据可计算N0+5H-NH3+H2O的正反应活化能，逆反应的活化能未知，故不能计算△

H,C不正确；由题图可知，相同催化剂条件下反应可能存在多种反应历程，可能得到不同

产物,D正确。

22.（双选）在电解质水溶液中，其他条件相同的情况下,CO?在三种不同催化剂（a、b、c）

上电还原为CO的反应历程中相对能量变化如图所示。下列说法错误的是（）

68

(

Ao.61

so.1

安o.5

题O.

玄

至22

-0.08

反应历程

A.电极反应式为C02+2ir+2e—CO+H2OB.使用b催化剂时反反速率最快

C.使用c催化剂时反应更容易发生D.升高温度，三种历程的速率一定都增大

答案BD从题图可知反应物是C02+*+2H'+2e,生成物是CO+*+HO总反应为

f

C02+2H+2e'—CO+HzO,A正确；使用c催化剂时，活化能最小，反应速率最快，反应更容

易发生,B错误,C正确；升高温度，使用催化剂b的反应活化分子百分数减小，反应历程的

速率减小,D错误。

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23.（双选）甲酸脱氢可以生成二氧化碳，甲酸在催化剂Pd表面脱氢的反应历程与相对能

量的变化关系如图所示。下列说法正确的是（）

-

.

1

•

2

7~

左

锂

.二

二

工

反应历程

A.在I-IV中，111生成IV的反应为决速步

B.用HCOOD代替HCOOH反应，产物可能含有HD、灰和用

C.如将催化剂换成Rh,反应的熔变及平衡产率不变

D.HCOOH在催化剂Pd表面脱氢反应的焙变为14.lakJ•mol-1

答案BC活化能越大反应速率越慢，故在I—w中，I生成n的反应为决速步,A错误;

由题图可知,HCOOH中的两个H原子被解离出来形成压,则用HCOOD代替HCOOH,得到的产

物可能是HD,也可能是两个HCOOD分子一起被解离，得到产物压和4,B正确；催化剂只改

变反应的活化能，不影响反应的熔变及化学平衡,C正确；由题图可知,HCOOH在催化剂Pd

表面脱氢反应的焰变为T4.lakJ•mol'.D错误。

24.我国科学家合成了Y、Sc（Y/NC,Sc/NC）单原子催化剂，用于电化学催化氢气还原氮气

的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示（*表示稀土单原子催化剂）。下列

说法中错误的是（）

>

<

右

W艇

H

“•・N,・NNHH*NH*NHH*NHHH

反应历程

A.相同条件下，ScJNC比YMNC催化剂更利于吸附氮气

B.实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒可提高氮气的平衡转化率

C.使用Sc,/NC单原子催化剂，反应的快慢由生成*NNH的速率决定

D.工业合成氨与电化学催化还原氮气均涉及到共价键的断裂与形成

答案B由题图可知，吸附M生成N时，使用Sc/NC的反应活化能小于使用YMNC的反

应活化能，说明Sc,/NC比Y/NC更有利于吸附Nz,A正确；催化剂只能改变反应的途径，不

影响平衡移动,B错误；由题图可知，反应历程中最大能垒的反应为生成*NNH的反应,C正

确；两个过程都涉及氢氢键及氮氮键的断裂和氮氢键的形成,D正确。

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25.回收利用CO?是目前解决空间站供氧问题的有效途径，其物质转化如图：

呼吸/IC%、鸟应A

I卜CH4(暂未利用

02H2O

应外/

H,二赢彘解

⑴反应A为C02(g)+4H2(g)=CH,(g)+2112(g),是回收利用CO?的关键步骤。

已知：①2H2(g)+(Mg)^~=240(g)AH=-483.6kJ•mol'；

②CH’(g)+20,(g)===2HQ(g)+COz(g)△H=-802.3kJ•mol'o

反应A的AH=kJ,mol'(>

⑵将原料气按n(C0。：n(Hj=l：4置于恒容密闭容器中发生反应A,在相同时间内测得

1M)的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。

3

/

茶

会

W

石

座

及

江

O

X'

①理论上，能提高C0?平衡转化率的措施有(写出一

条即可)。

②温度过高或温度过低均不利于该反应的进行，原因是O

(3)下列关于空间站内物质和能量变化的说法中，不正确的是(填字母)。

a.反应B的能量变化是“电能一化学能”或“光能一化学能”

b.物质转化中0、H原子的利用率均为100%

c.不用NazOz作供氧剂的原因可能是Na?。?不易实现循环利用

⑷用C02(g)+2H2(g)-C(s)+2H?0(g)代替反应A,可实现氢、氧元素完全循环利用，缺

点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是。

答案(1)764.9

(2)①增大压强或降低温度或提高原料气中用的比例(写出一条即可)

②温度过低，反应速率太慢；温度过高，平衡逆向进行,CO?的平衡转化率降低

⑶b

(4)生成物碳颗粒会附着在催化剂表面，影响催化效果

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解析(1)反应①X2-②可得反应A,根据盖斯定律可得反应A的AH=(-483.6kJ-mol

X2)-(-802.3kJ•mol_1)=-164.9kJ•mol'