2024届高考化学一轮复习：《第19讲 化学能与热能》

高考化学一轮复习：《第19讲化学能与热能》【真题再现·辨明考向】1．(2023年江苏卷)氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H是氢元素的3种核素，基态H原子1s1的核外电子排布，使得H既可以形成H+又可以形成H－，还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2，如水煤气法制氢反应中，H2O(g)与足量C(s)反应生成1molH2(g)和1molCO(g)吸收131.3kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如HCOeq\o\al(－,3)在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO－。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列化学反应表示正确的是A.水煤气法制氢：C(s)＋H2O(g)＝H2(g)＋CO(g)△H＝－131.3kJ∙mol-1B.HCOeq\o\al(－,3)催化加氢生成HCOO－的反应：HCOeq\o\al(－,3)＋H2eq\o(=,\s\up7(催化剂))HCOO－＋H2OC.电解水制氢的阳极反应：2H2O－2e－＝H2↑＋2OH－D.CaH2与水反应：CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋H2↑2.(2023年江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为：CO2(g)＋4H2(g)＝CH4(g)＋2H2O(g)△H＝－164.7kJ∙mol-1CO2(g)＋H2(g)＝COg)＋H2O(g)△H＝41.2kJ∙mol-1在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为eq\f(n生成(CH4),n生成(CO2))×100%。下列说法正确的是A．反应2CO(g)＋2H2(g)＝CO2(g)＋CH4(g)的焓变△H＝－205.9kJ∙mol-1B．CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃D．450℃时，提高eq\f(n起始(H2),n起始(CO2))的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值3.(2023年海南卷)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)△H/(kJ∙mol－1)－1559.8－1411285.8A．C2H4(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(g)△H＝－1411kJ∙mol－1B．C2H6(g)＝C2H4(g)＋H2(g)△H＝－137kJ∙mol－1C．H2O(l)＝O2(g)＋H2(g)△H＝＋285.8kJ∙mol－1D．C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(g)△H＝－1559.8kJ∙mol－14.(2023年重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)反应Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)在恒容条件下，按V(CO2)∶V(H2)＝1∶1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A.反应Ⅰ的△H＜0，反应Ⅱ的△H＞0B．M点反应Ⅰ的平衡常数K＜1C．N点H2O的压强是CH4的3倍D．若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，则曲线之间交点位置不变5.(2023年浙江1月选考)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Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是A．E6－E3＝E5－E2B.可计算Cl－Cl键能为2(E2－E3)kJ∙mol－1C.相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ＞历程ⅠD.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)＋O(g)＝O2(g)＋Cl(g)△H＝(E5－E4)kJ∙mol－16.(2023年浙江6月选考)一定条件下，1－苯基丙炔(Ph－C≡C－CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下：反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是A.反应焓变：反应I>反应ⅡB.反应活化能：反应I<反应ⅡC.增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例D.选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物17.(2022年1月浙江选考)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：下列推理不正确的是A.2ΔH1≈ΔH2，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.ΔH2＜ΔH3，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.3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键D.ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性8．(2022年1月浙江选考)AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)＝An+(aq)＋Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是A.ΔH和ΔS均大于零B.ΔH和ΔS均小于零C.ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零D.ΔH和ΔS均可能大于零或小于零9.(2022年6月浙江卷)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/kJ∙mol－1249218391000－136－242可根据HO(g)＋HO(g)＝H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ∙mol－1。下列说法不正确的是A.H2的键能为436kJ∙mol－1B.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：HOO＜H2O2D.H2O(g)＋O(g)＝H2O2(g)△H＝－143kJ∙mol－110.(2022年湖南卷)向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)△H，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A.△H＞0 B.气体的总物质的量：na＜ncC.a点平衡常数：K＞12 D.反应速率：va正＜vb正11．(2021年北京卷)NO2和N2O4存在平衡：2NO2(g)N2O4(g)△H<0。下列分析正确的是A.1mol平衡混合气体中含1molN原子B.断裂2molNO2中的共价键所需能量小于断裂1molN2O4中的共价键所需能量C.恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的D.恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅12．(2021年北京卷)丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃，将一定浓度的CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的C3H6、CO和H2浓度随初始CO2浓度的变化关系如图。已知：①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=－2220kJ/mol②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=－2058kJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=－286kJ/mol下列说法不正确的是A.C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H=＋124kJ/molB.c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2CO+H2OC.其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越大D.若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在：3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)13．(2021年湖南卷)铁的配合物离子(用[L—Fe—H]+表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：下列说法错误的是A．该过程的总反应为：HCOOHeq\o(=,\s\up7(催化剂))CO2↑＋H2↑B．H+浓度过大或者过小，均导致反应速率降低C.该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化D.该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定14.(2021年山东卷)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步B.反应结束后，溶液中存在18OH-C.反应结束后，溶液中存在CH318OHD.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变15.(2021年6月浙江选考)相同温度和压强下，关于反应的△H，下列判断正确的是A.△H1＞0，△H2＞0 B.△H3＝△H1＋△H2C.△H1＞△H2，△H3＞△H2 D.△H2＝△H3＋△H416.(2021年6月浙江卷)制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph-代表苯基)。下列说法不正确的是A.可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯B.反应过程涉及氧化反应C.化合物3和4互为同分异构体 D.化合物1直接催化反应的进行17．(2020年新课标Ⅰ)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。下列叙述错误的是A．CH3COI是反应中间体B．甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2HC．反应过程中Rh的成键数目保持不变D．存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O18．(2020年新课标Ⅱ)据文献报道：Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是A．OH-参与了该催化循环 B．该反应可产生清洁燃料H2C．该反应可消耗温室气体CO2 D．该催化循环中Fe的成键数目发生变化19.(2020年浙江卷)关于下列△H的判断正确的是CO32-(aq)+H+(aq)=HCO3-(aq)△H1CO32-(aq)+H2O(l)HCO3-(aq)+OHˉ(aq)△H2OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)△H3OHˉ(aq)+CH3COOH(aq)＝CH3COO-(aq)+H2O(l)△H4A.△H1＜0△H2＜0 B.△H1＜△H2C.△H3＜0△H4＞0 D.△H3＞△H420．(2020年山东省新高考)1，3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H+进攻1，3-丁二烯生成碳正离子()；第二步Br-进攻碳正离子完成1，2-加成或1，4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70:30和15:85。下列说法正确的是A．1，4-加成产物比1，2-加成产物稳定B．与0℃相比，40℃时1，3-丁二烯的转化率增大C．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小D．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度21．(2020年北京)依据图示关系，下列说法不正确的是A.石墨燃烧是放热反应B.1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多C.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H=△H1－△H2D.化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关22．(2020年天津卷)理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是A．HCN比HNC稳定B．该异构化反应的△H＝＋59.3kJ∙mol－1C．正反应的活化能大于逆反应的活化能D．使用催化剂，可以改变反应的反应热23.(2023年全国甲卷节选)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：①3O2(g)＝2O3(g)K1△H1＝285kJ∙mol-1②2CH4(g)＋O2(g)＝2CH3OH(l)K2△H2＝－329kJ∙mol-1反应③CH4(g)＋O3(g)＝CH3OH(l)＋O2(g)的△H3＝_______kJ∙mol-1。24．(2023年全国乙卷节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：(1)在N2气氛中，FeSO4∙7H2O的脱水热分解过程如图所示：根据上述实验结果，可知x＝_______，y＝_______。(2)已知下列热化学方程式：FeSO4∙7H2O(s)＝FeSO4(s)＋7H2O(g)△H1＝akJ∙mol-1FeSO4∙xH2O(s)＝FeSO4(s)＋xH2O(g)△H2＝bkJ∙mol-1FeSO4∙yH2O(s)＝FeSO4(s)＋yH2O(g)△H3＝ckJ∙mol-1则FeSO4∙7H2O(s)＋FeSO4∙yH2O(s)＝2(FeSO4∙xH2O)(s)的△H＝_______kJ∙mol-1。25．(2023年新课标卷节选)氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：(1)根据图1数据计算反应eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)＝NH3(g)的△H＝_______kJ∙mol-1。(2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位，N2*表示被吸附于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为_______(填步骤前的标号)，理由是__________________________________。26．(2023年湖南卷节选)聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。Ⅰ．苯乙烯的制备(1)已知下列反应的热化学方程式：①C6H5C2H5(g)＋eq\f(21,2)O2(g)＝8CO2(g)＋5H2O(g)△H1＝－4386.9kJ∙mol-1②C6H5CH＝CH2(g)＋10O2(g)＝8CO2(g)＋4H2O(g)△H2＝－4263.1kJ∙mol-1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)＝H2O(g)△H3＝－241.8kJ∙mol-1计算反应④C6H5C2H5(g)C6H5CH＝CH2(g)＋H2的△H4＝_______kJ∙mol-1；27．(2023年重庆卷)银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。(1)在银催化下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示，回答下列问题：①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为_____________________kJ/mol。②由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为_________________________________________。28.(2023年浙江6月选考)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)△H＝－41.2kJ∙mol－1该反应分两步完成：3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)△H1＝－47.2kJ∙mol－12Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g)△H2请回答：(1)△H2＝_______kJ∙mol－1。29.(2023年浙江1月选考)“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)△H1＝＋247kJ∙mol－1，K1Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)△H2＝＋41kJ∙mol－1，K2请回答：(1)有利于提高CO2平衡转化率的条件是___________。A.低温低压B.低温高压C.高温低压D.高温高压(2)反应CH4(g)＋3CO2(g)4CO(g)＋2H2O(g)的△H＝_________kJ∙mol－1，K＝________(用K1，K2表示)。(3)恒压、750℃时，CH4和CO2按物质的量之比1∶3投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。①下列说法正确的是___________。A．Fe3O4可循环利用，CaO不可循环利用B．过程ⅱ，CaO吸收CO2可促使Fe3O4氧化CO的平衡正移C．过程ⅱ产生的H2O最终未被CaO吸收，在过程ⅲ被排出D．相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原1molCO2需吸收的能量更多②过程ⅱ平衡后通入He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因。30.(2022年全国甲卷)金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。回答下列问题：(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(g)＋O2(g)△H1＝172kJ∙mol－1，Kp1＝1.0×10-2(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(g)＋2CO(g)△H2＝－51kJ∙mol－1，Kp2＝1.2×1012Pa①反应2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)△H为_______kJ∙mol－1，Kp＝_______。②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是。③对于碳氯化反应：增大压强，平衡_______移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率_______(填“变大”“变小”或“不变”)。31.(2022年全国乙卷)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：(1)已知下列反应的热化学方程式：①2H2S(g)＋3O2(g)＝2SO2(g)＋2H2O(g)△H1＝－1036kJ∙mol－1②4H2S(g)＋2SO2(g)＝3S2(g)＋4H2O(g)△H2＝94kJ∙mol－1③2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)△H3＝－484kJ∙mol－1计算H2S热分解反应④2H2S(g)＝S2(g)＋2H2(g)的△H4________kJ∙mol－1。(2)较普遍采用的H2S处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反应④高温热分解H2S。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是，缺点是。32.(2022年1月浙江选考)工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：(1)在C和O2的反应体系中：反应1：C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH1＝－394kJ·mol-1反应2：2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)ΔH2＝－566kJ·mol-1反应3：2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)ΔH3①设y＝ΔH－TΔS，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是。②一定压强下，随着温度的升高，气体中CO与CO2的物质的量之比______。A．不变B．增大C．减小D．无法判断(2)水煤气反应：C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)ΔH＝131kJ·mol-1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是。(3)一氧化碳变换反应：CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol-1。①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)＝0.25MPa、p(H2O)＝0.25MPa、p(CO2)＝0.75MPa和p(H2)＝0.75MPa，则反应的平衡常数K的数值为________。②维持与题①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为________。③生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是________。A．反应温度愈高愈好B．适当提高反应物压强C．选择合适的催化剂D．通入一定量的氮气④以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量-反应过程如图2所示。用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤Ⅰ：________；步骤Ⅱ：________。33.(2022年海南卷)某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：CO2(g)＋4H2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))2H2O(g)＋CH4(g)回答问题：(1)已知：电解液态水制备1molO2(g)，电解反应的△H＝＋572kJ∙mol－1。由此计算H2(g)的燃烧热(焓)△H＝_______kJ∙mol－1。(2)已知：CO2(g)＋4H2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))2H2O(g)＋CH4(g)的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。①若反应为基元反应，且反应的△H与活化能(Ea)的关系为|△H|＞Ea。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)_______。②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入0.1molCO2和0.4molH2，反应平衡后测得容器中n(CH4)＝0.05mol。则CO2的转化率为，反应温度t约为_______℃。34.(2022年河北卷)氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。(1)298K时，1gH2燃烧生成H2O(g)放热121kJ，1molH2O(l)蒸发吸热44kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为。35.(2022年湖南卷)2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题：(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g)，起始压强为0.2MPa时，发生下列反应生成水煤气：Ⅰ．C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)△H1＝＋131.4kJ∙mol－1Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)△H2＝－41.1kJ∙mol－1①下列说法正确的是_______；A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡C．平衡时H2的体积分数可能大于eq\f(2,3)D．将炭块粉碎，可加快反应速率②反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，CO的物质的量为0.1mol。此时，整个体系_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ，反应Ⅰ的平衡常数Kp＝(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。36．(2022届八省八校)甲醇是重要的化工原料，研究甲醇的制备及用途在工业上有重要的意义。(1)一种重要的工业制备甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H己知：①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H1＝－40.9kJ·mol-1②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2＝－90.4kJ·mol-1试计算制备反应的△H＝。37．(2021年高考全国甲卷)二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)＋3H2(g)＝CH3OH(g)＋H2O(g)该反应一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g)△H1＝＋41kJ∙mol－1②CO2(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)△H2＝－90kJ∙mol－1总反应的△H＝_______kJ∙mol－1；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)，判断的理由是。38.(2021年广东卷)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)∆H1b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)∆H2c)CH4(g)C(s)+2H2(g)∆H3d)2CO(g)CO2(g)+C(s)∆H4e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)∆H5(1)根据盖斯定律，反应a的∆H1=_______(写出一个代数式即可)。(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。A.增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加B.移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动C.加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率D.降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小(3)一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行，其中，第_______步的正反应活化能最大。39．(2021年湖北卷)丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+125kJ·mol-1反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)△H2=-118kJ·mol-1(1)已知键能：E(C—H)=416kJ·mol-1，E(H—H)=436kJ·mol-1，由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为kJ。40.(2021年高考湖南卷)氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。方法I：氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据化学键N≡NH－HN－H键能E/(kJ∙mol－1)946436.0390.8一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题：(1)反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)△H＝_______kJ∙mol－1；(2)已知该反应的△S＝198.9J∙mol-1∙K-1，在下列哪些温度下反应能自发进行？_______(填标号)A．25℃B．125℃C．225℃D．325℃

【拓展训练·巩固考点】1.(2024届浙江嘉兴基础测试)一定温度下，CH3CH2CH3的氯化、溴化过程中决速步反应能量图及一段时间后产物的选择性如图所示，下列叙述不正确的是A.△H1＋△H4＝△H2＋△H3B.升高温度，体系中n(1－氯丙烷)与n(2－氯丙烷)的比值增大C.在该温度下，丙烷与体积比1∶1的Cl2(g)和Br2(g)的混合气体反应，产物中2－溴丙烷含量最高D.以丙烷为原料合成丙醇时，“先溴代再水解”有利于提高2－丙醇的含量2.(2024届黑龙江大庆实验中学)氮化硼(BN)是重要的无机材料，可通过下面两个反应制得：反应Ⅰ：2B(s)＋N2(g)＝2BN(s)反应Ⅱ：B2O3(s)＋2NH3(g)＝2BN(s)＋3H2O(g)已知反应Ⅰ常温下自发，反应Ⅱ常温下不自发。下列说法错误的是A.常温下反应Ⅰ的△G＜0，但无法判断反应速率快慢B.反应Ⅰ的△S＜0，△H＜0C.性能优良的催化剂可使反应Ⅱ在常温下自发进行D.反应Ⅱ中有极性键的断裂与生成3．(2024届重庆南开中学)草酸二甲酯(CH3OOCCOOCH3)和H2在催化剂条件下发生如下反应：反应Ⅰ：CH3OOCCOOCH3(g)＋2H2(g)CH3OOCCH2OH(g)＋CH3OH(g)△H1＜0反应Ⅱ：CH3OOCCOOCH3(g)＋4H2(g)HOCH2CH2OH(g)＋2CH3OH(g)△H2＜0将1molCH3OOCCOOCH3(g)和3molH2(g)通入含催化剂的1L恒容容器中，相同时间内测得草酸二甲酯的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性与温度的关系如图所示。已知，b线表示HOCH2CH2OH的选择性[eq\f(n(乙二醇),n(总转化的草酸二甲酯))×100%]。下列说法正确的是A．反应Ⅰ在高温条件下才能自发B．190~198℃范围内，升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率减小C．c线表示草酸二甲酯的转化率与温度的关系D．可用M点对应的转化率和选择性的数据求194℃时反应Ⅱ的平衡常数K4．(2024届重庆第八中学)工业上以CO2和NH3为原料合成尿素，下图是反应历程及相对能量变化，历程中的所有物质均为气态。下列说法正确的是A.反应中氨气被氧化B.若ΔE1＝66kJ/mol，则△E2＝240.5kJ/molC.该反应的速率控制步骤对应的反应热是△H＝+36.8kJ/molD.历程中，N原子杂化方式不变5．(2024年1月浙江选考仿真模拟02)标准状态下，CH2=CHCH3(g)与HCl(g)反应生成(g)和CH3CH2CH2(g)的反应历程与相对能量的示意图如下。下列说法正确的是A．E2－E3＝E4－E5B．其他条件不变，往反应体系中加入适量Cl－(g)可有效提高反应速率C．其他条件不变，适当升高温度可提高加成产物中CH3CH2CH2的比例D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：＋Cl－＝CH3CHCH3ΔH＝(E3－E2)kJ·mol－16.(2024届重庆南开中学)已知2mol金属钾和1molCl2反应的能量循环如下图，下列说法正确的是A.在相同条件下，2Na(g)＝2Na+(g)△Heq\o\al(′,3)，则△Heq\o\al(′,3)＞△H3B.在相同条件下，2Br(g)＝2Br－(g)△Heq\o\al(′,5)，则△Heq\o\al(′,5)＜△H5C.△H7＜0且该过程形成了分子间作用力D．△H4＋△H5＋△H6＋△H7＝△H17．(2024届重庆南开中学)E(g)是一种重要的化工原料，以A(g)为原料可合成E(g)，科学家研究发现该反应分2步进行：反应i：A(g)＋B(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do0())C(g)＋D(g)△H1反应ii：C(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do0())E(g)＋F(g)△H2恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量A(g)和B(g)，图甲为该体系中A、C、E浓度随时间变化的曲线，图乙为反应i和ii的lnk～eq\f(1,T)曲线(lnk＝－eq\f(E*,RT)＋c，k为速率常数，E*为反应活化能，R、c为常数)。下列说法正确的是A.根据上述信息可知△H1＞△H2B.在t1时刻之后，反应速率v(A)、v(C)、v(E)的定量关系为v(A)＋v(C)＝v(E)C.反应i、ii的活化能大小关系为Eii＞EiD.在实际生产中，充入一定量惰性气体一定可以提高E的平衡产率8．(2024届乌鲁木齐第61中学)已知热化学方程式：H2O(g)＝H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)△H＝+241.8kJ/molH2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)＝H2O(1)△H＝－285.8kJ/mol，当1g水蒸气变为液态水时，其热量变化是A．吸收44kJB．放出44kJC．放出2.44kJD．吸收2.44kJ9.(2024届重庆巴蜀中学)单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图，下列说法正确的是A.S(s，单斜)＝S(s，正交)△H＝＋0.33kJ∙mol－1B.①式反应断裂1mol单斜硫(s)和1molO2(g)中的共价键吸收的能量比形成1molSO2(g)中的共价键所放出的能量少297.16kJC.②式表示一个正交硫分子和1个O2分子反应生成一个SO2分子放出296.83kJ的能量D.正交硫的燃烧热为296.83kJ10．(2024届华南师大附中)反应A＋B→C(放热)分两步进行：①A＋B→X(吸热)，②X→C(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是A．B．C．D．11.(2024届江苏南京六校联合体调研)中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展，该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH。已知CO2催化加氢的主要反应有：①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)△H1＝－49.4kJ•mol-1②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)△H2＝＋41.2kJ•mol-1其他条件不变，在相同时间内温度对CO2催化加氢的影响如图。下列说法不正确的是已知：CH3OH的选择性＝eq\f(n(生成CH3OH消耗的CO2),n(生成消耗的CO2))×100%A.增大eq\f(n(H2),n(CO2))有利于提高CO2的平衡转化率B.使用催化剂，能降低反应的活化能，增大活化分子百分数C.其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成CH3OH的方向进行D.220～240℃，升高温度，对反应②速率的影响比对反应①的小12．(2024届辽宁本溪高级中学)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：①CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)－49.0kJ②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CO2(g)＋2H2(g)＋192.9kJ25℃，101kPa时，下列说法正确的是A．上述图示的反应为吸热反应B．图中的能量变化如图所示，则Q＝E3－E1C．H2燃烧能放出大量的热，故CH3OH转变成H2的过程必须吸收热量D．根据①②推知：在25℃，101kPa时，1molCH3OH(g)完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量应676.7kJ13.(2024届江苏南京六校联合体调研)750℃时，NH3和O2发生以下两个反应：①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H1②4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H2下列说法正确的是A.反应①的平衡常数可表示为K1＝eq\f(c4(NO),c4(NH3)×c5(O2))B.反应②的△S＜0C.反应①中每生成2molNO，转移电子数约为6.02×1024D.反应②的△H2＝2E(N≡N)＋12E(H－O)－12E(N－H)－3E(O=O)14．(2024届山西三重教育联盟联考)由图可知下列说法不正确的是A.该反应为放热反应B.断键释放能量之和小于成键吸收能量之和C．N2O(g)＋NO(g)＝N2(g)＋NO2(g)△H＝－139kJ∙mol－1D.反应生成1molNO2时转移2mol电子15.(2024届河北石家庄第十七中)下列有关反应热的叙述中正确的是①已知2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为△H＝－241.8kJ·mol－1②由单质A转化为单质B是一个吸热过程，由此可知单质B比单质A稳定③X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)ΔH＞0，恒温恒容条件下达到平衡后加入X，上述反应的ΔH增大④已知：共价键C—CC=CC—HH—H键能/(kJ·mol－1)348610413436上表数据可以计算出的焓变⑤根据盖斯定律，推知在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1molCO2固体时，放出的热量相等⑥25℃，101kPa时，1mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热A.①②③④B.③④⑤C.④⑤D.⑥16．(2024届江苏徐州部分学校联考)对于反应2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)，下列说法正确的是A.反应的△S＞0B.反应的平衡常数可表示为K＝eq\f(c2(CO)∙c2(NO),c2(CO2)·c(N2))C.保持其他条件不变，升高温度，反应体系的活化分子百分数增大D.使用合适的催化剂能降低该反应的活化能从而改变该反应的△H17.(2024届江苏徐州部分学校联考)在25℃、1.01×105Pa下，将22gCO2通入750mL1mol/LNaOH溶液中充分反应，测得反应放出xkJ热量。在该条件下，1molCO2通入1mol/LNaOH溶液2L中充分反应放出ykJ热量。则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式是A．CO2(g)＋NaOH(aq)＝NaHCO3(aq)△H＝－(2y－x)kJ·mol−1B．CO2(g)＋NaOH(aq)＝NaHCO3(aq)△H＝－(2x－y)kJ·mol−1C．CO2(g)＋NaOH(aq)＝NaHCO3(aq)△H＝－(4x－y)kJ·mol−1D．2CO2(g)＋NaOH(l)＝NaHCO3(l)△H＝－(8x－2y)kJ·mol−118.(2024届河南焦作博爱一中)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。已知：几种物质中化学键的键能如表所示。化学键H－O键O＝O键H－H键O－O键键能/(kJ/mol)467498436138若反应过程中分解了2molH2O，则下列说法错误的是A.总反应为2H2Oeq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do7(光照))2H2↑＋O2↑B.过程I吸收了934KJ能量C.过程II放出了574KJ能量D.过程III属于放热反应19.(2024届湖北省腾云联盟联考)点阵能(U)是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度，是阐明晶体化学性质的重要物理量。为探究NaCl的离子键强弱，设计如下图所示的Born-Haber循环。由此可得U/(kJ/mol)为A.＋746.9B.－746.9C.＋749.6 D.－749.620.(2024届湖北武汉六中)在298K、101kPa下，合成氨反应的能量变化图如图所示(图中“吸”表示在催化剂表面的吸附)。下列说法中正确的是A.图中决速步骤的反应方程式为eq\f(1,2)N2吸＋eq\f(3,2)H2吸＝N吸＋3H吸B.该历程中最大能垒(活化能)E＝295kJ/molC.合成氨工业中采用循环操作，主要目的是增大化学反应速率D.该反应为放热反应，所以反应中温度越低越好21.(2023届湖南衡阳四中)N2、CO2与Fe+体系中存在如图1所示物质转变关系，已知Fe+(s)与中间产物N2O(g)反应过程中的能量变化如图2所示。下列说法错误的是A．∆H＝－(∆H1＋∆H2＋∆H3)B．Fe+在反应中作催化剂，能降低反应的活化能C．∆H1和∆H2均小于0D．由图2可知，反应Fe+(s)＋N2O(g)＝FeO+(s)＋N2(g)∆H4＜022.(2023届杭州质量检测)已知1，3－丁二烯与HBr加成的能量-反应进程图如图所示(图中△H1、△H2、△H3表示各步正向反应的焓变)。下列说法正确的是A.反应时间越长，1，3－丁二烯与HBr反应得到3－溴－1－丁烯的比例越大B.0℃、短时间tmin内，amol·L－1的1，3-丁二烯与HBr完全反应得到两种产物的比例为7：3(设反应前后体积不变)，则生成1－溴－2－丁烯的平均速率为eq\f(0.7a,t)mol·L-1·min-1C.1，3－丁二烯与HBr反应，生成3－溴－1－丁烯的反应热为△H1－△H2、生成1－溴－2－丁烯的反应热为△H1－△H3D.H+与烯烃结合的一步为决速步，Br－进攻时活化能小的方向得到3－溴－1－丁烯23．(2023届百师联盟联考)实验室模拟脱硝反应：2C(s)＋2NO2(g)N2(g)＋2CO2(g)△H＝－64.2kJ∙mol－1。关于此反应，下列说法错误的是A.焓变△H＜0，熵变△S＞0B.可以将该反应设计成原电池，实现常温下能量的转化C.此反应在恒容条件下比恒压条件下，更有利于提高NO2的转化率D.选用合适的催化剂，有可能使反应在低温下以较快的速率进行24.(2023届浙江金丽衢十二校联考)在标准状况下，1mol离子晶体完全分离成气态阳离子、阴离子所吸收的能量可以用(U)来表示，LiO2是离子晶体，其(U)的实验值可通过玻恩—哈伯热力学循环图计算得到已知O(g)→O－(g)△H3＝－142kJ/mol；O－(g)→O2-(g)△H4＝＋845kJ/mol下列说法不正确的是A．U(LiO2)＝+2980kJ/molB．O=O键能为498kJ/molC．ΔH2＝703kJ/molD．Li第一电离能I1＝1040kJ/mol25.(2023届浙江绍兴稽阳联谊联考)已知：在标准压强(101kPa)、298K下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用△fHeq\o\al(\s\up1(θ),\s\do1(m))(kJ∙mol－1)表示。部分物质的△fHeq\o\al(\s\up1(θ),\s\do1(m))有如图所示关系。H2(g)、N2(g)、O2(g)的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是A.NO(g)的键能小于N2(g)与O2(g)的键能之和B.根据图中信息，可判断热稳定性肼大于氨C.0.5molN2和1.5molH2合成氨，正反应的活化能一定大于45.9kJ∙mol－1D.NO与NH3反应的热化学方程式为：6NO(g)＋4NH3(g)＝5N2(g)＋6H2O(g)△H＝－1815kJ∙mol－126．(2023届广东湛江一模)运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂(Pd和Rh)表面分解产生H2的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。下列说法不正确的是A．HCOOH吸附在催化剂表面是一个放热过程B．HCOO*＋H*＝CO2*＋2H*是该历程的决速步骤C．该反应过程中存在C－H断裂和C=O键的生成D．Pd和Rh作催化剂时改变了HCOOH分解产生H2的反应热27.(2023届山东菏泽鄄城一中)已知H2(g)、CH4(g)、CH3OH(l)可作为燃料电池的燃料，其相关热化学方程式如下。①2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)△H1＝－akJ∙mol－1②CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)△H2＝－bkJ∙mol－1③2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)△H3＝－ckJ∙mol－1④CH4(g)＋H2O(l)＝CH3OH(l)＋H2(g)△H4下列说法正确的是A．△H4＝a－eq\f(b,2)－eq\f(c,2)B.反应③的△S＞0C.反应①中若生成H2O(g)，则△H＜△H1D.反应②中的△H2能表示甲烷的燃烧热28．(2023届广东二模)某反应A2(g)＋B2(g)＝2AB(g)的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是A．该反应热△H＝(x－y)kJ/molB．三种物质A2(g)、B2(g)、AB(g)中，最稳定的物质一定是AB(g)C．该反应为放热反应，无需加热就可以发生D．断裂1molA－A键和1molB－B键要释放xkJ的能量29.(2023届重庆巴蜀中学)利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储过程如图所示，下列说法错误的是已知：①反应Ⅰ：2H2SO4(l)＝2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)△H1＝akJ/mol②反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)＝SO2(g)△H3＝bkJ/molA.反应Ⅰ中反应物的总能量小于生成物的总能量B.反应Ⅱ的热化学方程式为3SO2(g)＋2H2O(g)＝2H2SO4(l)＋S(s)△H2＝(－a－b)kJ/molC.用S(g)替代反应Ⅲ中S(s)，反应焓变为△H4，则△H3＜△H4D.上述循环过程中至少涉及4种能量转化形式30.(2023届浙江省余姚市适应性测试)根据以下H2和Cl2反应生成HCl的能量循环图：下列说法正确的是A.∆H4＞0B.∆H1＜0C.∆H1＋∆H2＋∆H3－∆H4＝0D.∆H3＞∆H431.(2023届重庆南开中学)HBr被O2氧化依次由如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成，其能量与反应过程曲线如图所示，下列说法正确的是(Ⅰ)HBr(g)＋O2(g)＝HOOBr(g)△H1＝＋16.8kJ∙mol－1(Ⅱ)HOOBr(g)＋HBr(g)＝2HOBr(g)△H2＝－5.2kJ∙mol－1(Ⅲ)HOBr(g)＋HBr(g)＝H2O(g)＋Br2(g)△H3＝－31.0kJ∙mol－1下列说法正确的是A.HOOBr比HBr和O2稳定B.三步反应均为放热反应C.步骤(Ⅰ)的反应速率是决速步D.热化学方程式为4HBr(g)＋O2(g)＝2H2O(g)＋2Br2(g)△H＝－19.64kJ∙mol－132.(2023届北京市牛栏山一中)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图：下列说法正确的是A.反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(g)＋H2O(g)＝H2(g)＋CO2(g)△H＝＋akJ/mol(a＞0)B．CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂C.选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能，减少过程中的能耗和反应的焓变D.1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量小于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量33.(2024届湖南长沙雅礼中学)在“碳达峰”、“碳中和”的国家战略下，工业生产废气和汽车尾气中的NOx和CO的减排及有效处理，显得尤为重要。(1)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)△H。已知：2NO(g)+O2(g)＝2NO2(g)△H1＝－144kJ∙mol－1；2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)△H2＝－566kJ∙mol－1N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)△H3＝－66kJ∙mol－1。则△H＝__________，该反应在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。(2)用金作催化剂，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的反应历程如下图所示，其中吸附在金催化剂表面上的微粒用“*”标注。该历程中最大能垒E正＝______eV，写出该步骤的化学方程式：______________。34．(2024届湖北腾云联盟联考)H2S为无色、有臭鸡蛋气味的剧毒气体，能源的开发和利用过程常伴有H2S气体生。H2S脱硫技术是当前的重点研究方向。回答下列问题：(1)1883年英国化学家Claus开发了H2S氧化制硫的方法，即：3H2S(g)＋eq\f(3,2)O2(g)＝eq\f(3,x)Sx(s)＋3H2O(g)△H＝－615.0kJ∙mol－120世纪30年代，德国法本公司将H2S的氧化分两阶段完成。第一阶段反应为H2S(g)＋eq\f(3,2)O2(g)＝SO2(g)＋H2O(g)△H＝－518.9kJ∙mol－1则第二阶段反应H2S(g)＋SO2(g)＝2H2O(g)＋eq\f(3,x)Sx(s)△H＝__________kJ∙mol－1。(2)氧化锌法也是一种传统的脱硫方法，其反应原理如下：ZnO(s)＋H2S(g)＝ZnS(s)＋H2O(g)△H＝－76.62kJ∙mol－1△S≈0J∙mol-1∙K-1。据此判断，该反应的△G___________0(填“>”“<”或“=”)。文献资料显示，氧化锌法反应温度控制在300～400℃，工业上这么做的理由为_____________________________。35．(2023届四川绵阳三台中学)随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。Ⅰ.以CO2和NH3为原料合成尿素反应分两步完成，第一步：2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)△H1＝－159.5kJ/mol第二步：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2＝＋72kJ/mol(1)2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)△H＝_______。(2)有利于提高CO2平衡转化率的措施是_______(填序号)。A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压(3)合成尿素其能量变化如图甲所示：反应速率较快的是_______反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是___________________________。Ⅱ.以CO2和CH4催化重整制备合成气：36.(2023届广州执信中学二模)随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，含碳化合物的综合利用备受关注。(1)己知某反应体系中主要涉及如下反应：Ⅰ．HCOOH(g)CO2(g)+H2(g)△H1＝－66kJ·mol-1；Ⅱ．CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H2＝＋247kJ·mol-1。①HCOOH中∠OCO、CO2中ZOCO、CH4中∠HCH的键角大小关系是_______(以分子式表示)。②反应Ⅰ的一种溶剂化催化反应历程如图所示(其中TS表示过渡态)。历程中生成______(填“TS1”或“TS2”)的反应步骤为总反应的决速步。③反应Ⅱ的催化剂活性会因为甲烷分解产生积碳而降低，同时二氧化碳可与碳发生消碳反应而降低积碳量，设计如下反应：Ⅲ．CH4(g)C(s)+2H2(g)△H3＝＋74.5kJ·mol-1；Ⅳ．C(s)+CO2(g)2CO(g)△H4。反应Ⅳ的△H为。

高考化学一轮复习：《第19讲化学能与热能》【真题再现·辨明考向】1．(2023年江苏卷)氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H是氢元素的3种核素，基态H原子1s1的核外电子排布，使得H既可以形成H+又可以形成H－，还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2，如水煤气法制氢反应中，H2O(g)与足量C(s)反应生成1molH2(g)和1molCO(g)吸收131.3kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如HCOeq\o\al(－,3)在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO－。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列化学反应表示正确的是A.水煤气法制氢：C(s)＋H2O(g)＝H2(g)＋CO(g)△H＝－131.3kJ∙mol-1B.HCOeq\o\al(－,3)催化加氢生成HCOO－的反应：HCOeq\o\al(－,3)＋H2eq\o(=,\s\up7(催化剂))HCOO－＋H2OC.电解水制氢的阳极反应：2H2O－2e－＝H2↑＋2OH－D.CaH2与水反应：CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋H2↑答案：B解析：A．水煤气法制氢的反应为吸热反应，其热化学方程式为C(s)＋H2O(g)＝H2(g)＋CO(g)△H＝＋131.3kJ∙mol-1，A错误；B．由题意可知HCOeq\o\al(－,3)在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO－，根据原子守恒可得离子方程式为HCOeq\o\al(－,3)＋H2eq\o(=,\s\up7(催化剂))HCOO－＋H2O，B正确；C．电解水制氢的阳极反应为4OH――4e－＝O2↑＋2H2O，C错误；D．CaH2与水反应化学方程式为CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑，中H原子不守恒，D错误。2.(2023年江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为：CO2(g)＋4H2(g)＝CH4(g)＋2H2O(g)△H＝－164.7kJ∙mol-1CO2(g)＋H2(g)＝COg)＋H2O(g)△H＝41.2kJ∙mol-1在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为eq\f(n生成(CH4),n生成(CO2))×100%。下列说法正确的是A．反应2CO(g)＋2H2(g)＝CO2(g)＋CH4(g)的焓变△H＝－205.9kJ∙mol-1B．CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃D．450℃时，提高eq\f(n起始(H2),n起始(CO2))的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值答案：D解析：A．由盖斯定律可知反应2CO(g)＋2H2(g)＝CO2(g)＋CH4(g)的焓变△H＝－2×41.2kJ∙mol-1－164.7kJ∙mol-1＝－247.1kJ∙mol-1，A错误；B．CO2(g)＋4H2(g)＝CH4(g)＋2H2O(g)为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH4的含量降低，故CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低，B错误；C．由图可知温度范围约为450～550℃时二氧化碳实际转化率趋近于平衡转化率，此时为最适温度，温度继续增加，催化剂活性下降，C错误；D．450℃时，提高eq\f(n起始(H2),n起始(CO2))的值可提高二氧化碳的平衡转化率，增大压强反应I平衡正向移动，可提高二氧化碳的平衡转化率，均能使CO2平衡转化率达到X点的值，D正确。3.(2023年海南卷)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)△H/(kJ∙mol－1)－1559.8－1411285.8A．C2H4(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(g)△H＝－1411kJ∙mol－1B．C2H6(g)＝C2H4(g)＋H2(g)△H＝－137kJ∙mol－1C．H2O(l)＝O2(g)＋H2(g)△H＝＋285.8kJ∙mol－1D．C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(g)△H＝－1559.8kJ∙mol－1答案：D解析：1mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。A．H2O应该为液态，A错误；B．C2H6(g)＝C2H4(g)＋H2(g)△H＝＋137kJ∙mol－1，B错误；C．氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则H2O(l)＝eq\f(1,2)O2(g)＋H2(g)△H＝＋285.8kJ∙mol－1，C错误；D．C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(g)△H＝－1559.8kJ∙mol－1，D正确；4.(2023年重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)反应Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)在恒容条件下，按V(CO2)∶V(H2)＝1∶1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A.反应Ⅰ的△H＜0，反应Ⅱ的△H＞0B．M点反应Ⅰ的平衡常数K＜1C．N点H2O的压强是CH4的3倍D．若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，则曲线之间交点位置不变答案：C解析：A．随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A错误；B．M点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料V(CO2)∶V(H2)＝1∶1，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数K＝eq\f(c(H2O)∙c(CO),c(CO2)∙c(H2))＝1，B错误；C．N点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水得总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏伽德罗定律可知，H2O的压强是CH4的3倍，C正确；D．反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D错误；5.(2023年浙江1月选考)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Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是A．E6－E3＝E5－E2B.可计算Cl－Cl键能为2(E2－E3)kJ∙mol－1C.相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ＞历程ⅠD.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)＋O(g)＝O2(g)＋Cl(g)△H＝(E5－E4)kJ∙mol－1答案：C解析：对比两个历程可知，历程Ⅱ中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。A．催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此E6－E3＝E5－E2，A正确；B．已知Cl2(g)的相对能量为0，对比两个历程可知，Cl(g)的相对能量为(E2－E3)kJ∙mol－1，则Cl－Cl键能为2(E2－E3)kJ∙mol－1，B正确；C．催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ＝历程Ⅰ，C错误；D．活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)＋O(g)＝O2(g)＋Cl(g)△H＝(E5－E4)kJ∙mol－1，D正确；6.(2023年浙江6月选考)一定条件下，1－苯基丙炔(Ph－C≡C－CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下：反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是A.反应焓变：反应I>反应ⅡB.反应活化能：反应I<反应ⅡC.增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例D.选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物1答案：C解析：A．反应I、Ⅲ为放热反应，相同物质的量的反应物，反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应I＞反应Ⅱ，故A正确；B．短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应I＜反应Ⅱ，故B正确；C．增加HCl浓度，平衡正向移动，但平衡时产物Ⅱ和产物I的比例可能降低，故C错误；D．根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物1，故D正确。7.(2022年1月浙江选考)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：下列推理不正确的是A.2ΔH1≈ΔH2，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.ΔH2＜ΔH3，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.3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键D.ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性答案：A解析：A．2ΔH1≈ΔH2，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，但是不能是存在相互作用的两个碳碳双键，A错误；B．ΔH2＜ΔH3，即单双键交替的物质能量低，更稳定，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，B正确；C．由图示可知，反应I为：(l)+H2(g)→(l)ΔH1反应IV为：+3H2(g)→(l)ΔH4，故反应I是1mol碳碳双键加成，如果苯环上有三个完全独立的碳碳三键，则3ΔH1=ΔH4，现3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，C正确；D．由图示可知，反应I为：(l)+H2(g)→(l)ΔH1反应III为：(l)+2H2(g)→(l)ΔH3反应IV为：+3H2(g)→(l)ΔH4，ΔH3－ΔH1＜0即(l)+H2(g)→(l)ΔH＜0，ΔH4－ΔH3＞0即+H2(g)→(l)ΔH＞0，则说明具有的总能量小于，能量越低越稳定，则说明苯分子具有特殊稳定性，D正确；8．(2022年1月浙江选考)AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)＝An+(aq)＋Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是A.ΔH和ΔS均大于零B.ΔH和ΔS均小于零C.ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零D.ΔH和ΔS均可能大于零或小于零答案：D解析：强电解质溶于水有的放热，如硫酸铜等；有的吸热，如碳酸氢钠等，所以在水中溶解对应的ΔH可能大于零或小于零。熵表示系统混乱程度。体系越混乱，则熵越大。AB型强电解质固体溶于水，存在熵的变化。固体转化为离子，混乱度是增加的，但离子在水中存在水合过程，这样会引发水的混乱度的变化，让水分子会更加规则，即水的混乱度下降，所以整个溶解过程的熵变ΔS，取决于固体转化为离子的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小关系。若是前者占主导，则整个溶解过程熵增，即ΔS＞0，反之，熵减，即ΔS＜0。综上所述，D项符合题意。故选D。9.(2022年6月浙江卷)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/kJ∙mol－1249218391000－136－242可根据HO(g)＋HO(g)＝H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ∙mol－1。下列说法不正确的是A.H2的键能为436kJ∙mol－1B.O2的键能大于H