（2021-2025）5年高考1年模拟化学真题分类汇编专题06 化学反应中的能量变化及反应机理（解析版）（江苏专用）

5年（2021-2025）高考1年模拟化学真题分类汇编PAGEPAGE1专题06化学反应中的能量变化及反应机理考点五年考情（2021-2025）命题趋势考点01化学反应中的能量变化（5年4考）2024·江苏卷、2023江苏卷、2021江苏卷本专题主要分两个大的考查方向，一是化学反应中的能量变化，常见命题形式多以化学反应与能量的基本概念命题，考查化学反应中能量转化的形式和反应热的有关计算。二是反应历程、机理图分析，新高考强调素养为本的情境化命题，高考通过真实情境的创设，考查学生的信息获取能力和迁移应用能力。近几年高考常以催化剂的催化反应机理和能垒图像为情境载体进行命题。这两类命题，由于陌生度高，思维转化大，且命题视角在不断地发展和创新，成为大多数考生高分路上的“拦路虎”。考点02反应历程、机理图分析（5年1考）2022·江苏卷考点01化学反应中的能量变化1．（2024·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：①CO2g②COg+2225℃、8×106Pa下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等B．反应②的焓变ΔC．L9处的H2O的体积分数大于LD．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3【答案】C【详析】A．L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误；C．从L5到L9，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗CO，而CO体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O)

增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故n总减小而n(H₂O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L9处的H2O的体积分数大于L5处，C正确；D．L1处CO的体积分数大于CH3OH，说明生成的CO的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率，D错误；故选C。2、（2023·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为CO2gCO2g在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始CO2:n起始

A．反应2COgB．CH4C．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n起始H2n起始【答案】D【详析】A．由盖斯定律可知反应2COg+2H2B．CO2g+4H2g=C．由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高，为最佳温度范围，C错误；D．450℃时，提高n起始H2n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，均能使故选D。【『点石成金』】3．（2021·江苏·高考真题）NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、(N2的选择性2A．其他条件不变，升高温度，NH3B．其他条件不变，在175~300℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大C．催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于：250D．高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和【答案】D【详析】A．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2OB．其他条件不变，在225~300℃范围，氮气的转化率增大不明显，但氮气的选择性明显降低，所以随着温度的升高，出口处氮气的量降低，故B错误；C．温度高于250℃，氮气的选择性明显降低，温度低于225℃，氮气的转化率明显降低，所以催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度为225~250℃，故CD．根据图示，高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选D。考点02反应历程、机理图分析4．（2023·江苏·高考真题）金属硫化物(MxSy)催化反应CH4gA．该反应的ΔS<0B．该反应的平衡常数K=C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的D．该反应中每消耗1molH2【答案】C【详析】A．左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5，ΔS>0，A错误；B．由方程形式知，K=cCS2⋅C．由题图知，经过步骤Ⅰ后，H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，D．由方程式知，消耗1molH2S同时生成2molH2，转移4mole-，数目为故选C。【『点石成金』】1．（2025·江苏·二模）ⅤA族元素单质及其化合物应用广泛。氨是重要的化工原料，肼(N2H4)是高能燃料，其标准燃烧热为624kJ/mol。常温下，可用氨水与NaClO溶液制备N2H4。由Ca3(PO4)2、SiO2和碳粉在电弧炉中高温灼烧可生成白磷(P4)和CO。砷烷(AsH3，砷元素的化合价为-3价，熔点为-116.3℃)，可由Na3AsO3在碱性溶液中电解制得。下列化学反应方程式不正确的是A．电解Na3AsO3碱性溶液制砷烷的阴极反应：AsOB．氨水与NaClO溶液制N2H4的反应：2C．肼的燃烧：N2HD．由Ca3(PO4)2制白磷的反应：2【答案】C【详析】A．电解池阴极发生还原反应，电解Na3AsO3碱性溶液制砷烷时As从+3价降至-3价，发生还原反应，阴极反应式为AsO33-+6B．NH3被ClO-氧化为N2H4，ClO⁻被还原为Cl⁻，氨水与NaClO溶液制N2H4的反应离子方程式为：2NH3⋅C．肼的标准燃烧热为624kJ/mol，燃烧为放热反应，ΔH应为负值，肼的燃烧：N2H41+D．由题意可知Ca3(PO4)2、SiO2和碳粉在电弧炉中高温灼烧可生成白磷(P4)和CO，反应的化学方程式为2Ca3PO答案选C。2．（2025·江苏·二模）816O、817O、818O是氧元素的3种核素，其中818O常用作示踪原子；O2在放电的条件下得到O3，1 molOg得到电子生成1 molO2-g吸收752 KJ的热量；钾的含氧化合物KA．Og得到电子生成O2-g：B．K2OC．S在潮湿的空气中氧化为H2SOD．乙酸乙酯的制备：CH【答案】B【详析】A．1molO(g)得到电子生成1molO2-(g)吸收752kJ热量，ΔH应为+752kJ⋅molB．K2O2与水反应生成KOH和O2，离子方程式C．S在潮湿空气中被氧气氧化为H2SO4，正确反应为S+OD．乙酸乙酯制备中，酸脱羟基醇脱氢，18O应在乙酸乙酯中，正确反应为CH3COOH故答案是B。3．（2025·江苏连云港·一模）使用CH3COOCH3与H2反应制C2H5OH过程中的主要反应为反应I：CH3COOCH3(g)＋2H2(g)=C2H5OH(g)＋CH3OH(g)

ΔH1=1004kJ·mol-1反应II：CH3COOCH3(g)＋H2(g)=CH3CHO(g)＋CH3OH(g)

ΔH2=1044kJ·mol-1反应III：CH3COOCH3(g)＋C2H5OH(g)=CH3COOCH2CH3(g)＋CH3OH(g)

ΔH3=1160kJ·mol-1在催化剂作用下，在1.0×105Pa、n起始(CH3COOCH3)∶n起始(H2)=1∶2时，若仅考虑上述反应，反应相同时间，CH3COOCH3转化率、C2H5OH和CH3COOCH2CH3的选择性随温度的变化如图所示。[C2H5OH的选择性=n转化为CA．反应CH3CHO(g)＋H2(g)=C2H5OH(g)的焓变ΔH=40kJ·mol－1B．185℃时，若起始n(CH3COOCH3)为1mol，则反应后体系中C2H5OH为0.04molC．温度在165℃~205℃之间，反应后的体系中存在CH3CHOD．温度在225℃~235℃之间，C2H5OH的选择性保持不变，说明反应I达到了平衡【答案】B【详析】A．根据盖斯定律，反应I减去反应II得：CH3CHO(g)＋H2(g)=C2H5OH(g)的焓变ΔH=ΔH1-ΔH2=1004kJ·mol-1-1044kJ·mol-1=-40kJ·mol－1，A错误；B．185℃时，若起始n(CH3COOCH3)为1mol，则CH3COOCH3反应了1mol×20%=0.2mol，n转化为C2H5OH的CH3COOCH3=nC．温度在165℃~205℃之间，C2H5OH和CH3COOCH2CH3的选择性之和为100%，则反应后的体系中不存在CH3CHO，C错误；D．温度在225℃~235℃之间，C2H5OH的选择性保持不变，但是CH3COOCH3转化率增大，根据C2H5OH的选择性=n转化为C2H5OH的CH3故选B。4．（2025·江苏盐城·模拟预测）1molCO2及4molH2以反应Ⅰ：CO2(反应Ⅱ：CO2(下列说法不正确的是A．CH4(B．250~300°C，COC．200~400°C，HD．500°C时增大压强，CH【答案】C【详析】A．CH4(g)+H2O(g)=B．250~300°C，CO2的实际转化率随温度升高而迅速上升，可能是催化剂的活性增强，加快了反应速率，C．反应Ⅰ、Ⅱ中消耗的CO2与H2物质的量之比分别为1∶4、1∶1，200~350℃，CO2的实际转化率明显增大、CH4的选择性减小不明显，H2物质的量减少，350~400℃，CO2的实际转化率变化不明显，但CH4的选择性明显减小、CO的选择性明显增大，H2物质的量增大，C错误；D．反应Ⅰ是气体分子数减小的反应，反应Ⅱ反应前后气体分子数不变，500°C时反应处于平衡状态，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动、同时引起反应Ⅱ逆向移动，则CH4的选择性增大，故选C。5．（2025·江苏苏州·三模）一种捕获并资源化利用CO2的方法是将CO2催化加氢合成CH3OCH3，其过程中主要发生如下反应：I．2CO2Ⅱ．CO2(向恒压密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，CO2的平衡转化率和CH3A．A点时，容器中n(CHB．反应2CO(C．CO2平衡转化率由A到B点，可采取的措施为加压或减小D．使用对反应I催化活性更高的催化剂可提高CH3【答案】A【详析】A．反应状态达A点时，CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性均为25%，根据CH3OCH3的选择性=2n(CH3OCH3)n(反应的CO2B．由题干信息可知反应Ⅰ．2CO2(g)+6H2(g)═CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH1=-122.5kJ•mol-1，反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ•mol-1，由2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)=I-2×Ⅱ可得，ΔH=(-122.5-2×41.2)kJ•mol-1=-204.9kJ•mol-1，B正确；C．由反应方程式可知，增大压强反应2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(gD．使用对反应I催化活性更高的催化剂即可加快反应I的速率，从而提高CH3OCH3故答案为：A。6．（2025·江苏南京·二模）CH4-H2O(g)重整制氢过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：①CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g)

ΔH1=+206kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)

ΔH2=-41kJ·mol-1一定温度、压强下，将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气匀速通过装有催化剂的透氢膜反应管，透氢膜用于分离H2且透过H2的速率随温度升高而增大。装置及CH4转化率、出口气中CO、CO2和H2的质量分数随温度变化如图所示。下列说法不正确的是A．反应CH4(g)+2H2O(g)＝CO2(g)+4H2(g)的ΔH=+165kJ·mol-1B．适量添加CaO可提高H2的平衡产率C．800K时，产氢速率大于透氢速率D．该装置理想工作温度约为900K【答案】D【详析】A．根据盖斯定律，由①+②可得目标反应方程式，则ΔH=ΔH1+ΔH2=+206kJ·mol-1+(-41kJ·mol-1)=+165kJ·mol-1，A项正确；B．若在体系中加入CaO，CaO会与生成的CO2反应生成CaCO3，从而降低反应体系中CO2浓度(分压)，使平衡正向移动，提高H2的平衡产率，B项正确；C．由图中可知，800K左右时甲烷转化率约为40%，氢气质量分数约为20%，随温度升高，氢气在出口气中的质量分数增大，到900K时达最大值，之后甲烷转化率增大，而氢气在出口气中质量分数减小，说明800K时产氢速率大于透氢速率，C项正确；D．由图示可见，在约900K时甲烷转化率和氢气质量分数均达到较高水平，此时氢气和二氧化碳在出口气中的质量分数相近，透氢率较低，故900K不是该装置理想工作温度，D项错误；答案选D。【『点石成金』】在常温下，氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2)不会直接反应。只有在高温（500摄氏度以上）下，它们才会发生直接反应，生成碳酸钙(CaCO3)。7．（2025·江苏·一模）CO2加氢制CH①CO2g②CO2g将一定比例和流速的CO2、H2通过装有催化剂的容器反应相同时间，测得5Mpa时反应温度变化、250A．反应COg+2B．曲线X表示5MPa时反应温度变化对甲醇产量的影响C．增大体系压强，产物中H2D．增大碳氢比nCO2n【答案】C【详析】A．根据盖斯定律，①-②可得COg+2H2gB．反应①是放热反应，反应②是吸热反应，温度较低时，在反应①为主，甲醇的产量较高，温度升高，反应①逆向移动，甲醇的产量降低，故曲线Y为温度变化对甲醇产量的影响，B错误；C．增大体系压强，反应①正向移动，产物中H2O的量增大，CO2的量减少，使反应②逆向移动，但不能抵消反应①中H2OD．增大碳氢比nCO2nH2，相当于增加CO2故选C。8．（2025·江苏·一模）H2S、CH4I.2H2II.2H2常压下，将n(H2S)：n(N2)=4:46的混合气甲，n(CH4A．温度升高，反应I的平衡常数K减小B．反应CH4gC．900℃时，保持通入的H2S体积分数不变，增大n(CH4D．在1000~1300℃范围，随着温度的升高，混合气乙的体系中CS2【答案】D【详析】A．反应I为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，平衡常数K增大，A错误；B．反应II-反应I得CH4g+S2C．n(H2S)：n(N2)=4:46的混合气甲，n(CH4):n(H2S)：n(N2)=1:4:45的混合气乙，甲乙中硫化氢的体积分数相同，均为D．温度高于1000℃时，随着温度升高，乙中硫化氢的转化率增大较甲中更快，乙中加了甲烷，说明反应II影响较大，即在温度1000~1300℃范围，随着温度的升高，混合气乙的体系中CS2的选择性增大，D故选D。9．（2024·江苏南通·二模）逆水煤气变换反应是一种CO2反应Ⅰ：H2g+CO反应Ⅱ：4H2g+CO2反应Ⅲ：3H2常压下，向密闭容器中投入1molCO2和2molH2，达平衡时A．ΔH3=+206.1kJB．649℃时，反应Ⅰ的平衡常数K>1C．其他条件不变，在250℃~900℃范围内，随着温度的升高，平衡时nHD．800℃时，适当增大体系压强，nCO【答案】D【详析】A．根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅱ－反应Ⅰ，则ΔH3=B．温度升高，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动，可知c线为CO，a为CO2，b为CH4，649℃时，反应平衡时nH2=1.2mol，转换为氢气为0.8mol，生成的H2O小于0.8mol，nCOC．由图像可知，250℃~649℃范围内，随着温度的升高，平衡时nH2增大，平衡逆向移动，则平衡时nH2O不断减小；649℃~900℃范围内，随着温度的升高，平衡时nD．高温时反应I进行程度很大，反应II、III程度很小，CH4含量很少，平衡不受压强影响，适当增大体系压强，nCO保持不变，D答案选D。10．（2025·江苏南通·一模）反应2NO(g)＋2CO(g)⇌N2(g)＋2CO2(g)一定条件下能自发进行，可用于处理汽车尾气。下列说法正确的是A．反应的温度越高，平衡常数K的数值越小B．正反应的活化能大于逆反应的活化能C．该反应的平衡常数表达式K=cD．反应中每消耗11.2LNO，转移电子数目为6.02×1023【答案】A【详析】A．反应2NO(g)＋2CO(g)⇌N2(g)＋2CO2(g)是气体体积减小的反应，ΔS<0，一定条件下能自发进行，说明该反应为放热反应，反应的温度越高，平衡逆向移动，平衡常数K的数值越小，AB．由A可知，该反应为放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；C．该反应的平衡常数表达式K=c(N2)⋅D．未说明11.2LNO所处的温度和压强，无法计算物质的量，D错误；故选A。专题06化学反应中的能量变化及反应机理考点五年考情（2021-2025）命题趋势考点01化学反应中的能量变化（5年4考）2024·江苏卷、2023江苏卷、2021江苏卷本专题主要分两个大的考查方向，一是化学反应中的能量变化，常见命题形式多以化学反应与能量的基本概念命题，考查化学反应中能量转化的形式和反应热的有关计算。二是反应历程、机理图分析，新高考强调素养为本的情境化命题，高考通过真实情境的创设，考查学生的信息获取能力和迁移应用能力。近几年高考常以催化剂的催化反应机理和能垒图像为情境载体进行命题。这两类命题，由于陌生度高，思维转化大，且命题视角在不断地发展和创新，成为大多数考生高分路上的“拦路虎”。考点02反应历程、机理图分析（5年1考）2022·江苏卷考点01化学反应中的能量变化1．（2024·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：①CO2g②COg+2225℃、8×106Pa下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等B．反应②的焓变ΔC．L9处的H2O的体积分数大于LD．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3【答案】C【详析】A．L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误；C．从L5到L9，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗CO，而CO体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O)

增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故n总减小而n(H₂O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L9处的H2O的体积分数大于L5处，C正确；D．L1处CO的体积分数大于CH3OH，说明生成的CO的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率，D错误；故选C。2、（2023·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为CO2gCO2g在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始CO2:n起始

A．反应2COgB．CH4C．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n起始H2n起始【答案】D【详析】A．由盖斯定律可知反应2COg+2H2B．CO2g+4H2g=C．由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高，为最佳温度范围，C错误；D．450℃时，提高n起始H2n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，均能使故选D。【『点石成金』】3．（2021·江苏·高考真题）NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、(N2的选择性2A．其他条件不变，升高温度，NH3B．其他条件不变，在175~300℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大C．催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于：250D．高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和【答案】D【详析】A．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2OB．其他条件不变，在225~300℃范围，氮气的转化率增大不明显，但氮气的选择性明显降低，所以随着温度的升高，出口处氮气的量降低，故B错误；C．温度高于250℃，氮气的选择性明显降低，温度低于225℃，氮气的转化率明显降低，所以催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度为225~250℃，故CD．根据图示，高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选D。考点02反应历程、机理图分析4．（2023·江苏·高考真题）金属硫化物(MxSy)催化反应CH4gA．该反应的ΔS<0B．该反应的平衡常数K=C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的D．该反应中每消耗1molH2【答案】C【详析】A．左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5，ΔS>0，A错误；B．由方程形式知，K=cCS2⋅C．由题图知，经过步骤Ⅰ后，H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，D．由方程式知，消耗1molH2S同时生成2molH2，转移4mole-，数目为故选C。【『点石成金』】1．（2025·江苏·二模）ⅤA族元素单质及其化合物应用广泛。氨是重要的化工原料，肼(N2H4)是高能燃料，其标准燃烧热为624kJ/mol。常温下，可用氨水与NaClO溶液制备N2H4。由Ca3(PO4)2、SiO2和碳粉在电弧炉中高温灼烧可生成白磷(P4)和CO。砷烷(AsH3，砷元素的化合价为-3价，熔点为-116.3℃)，可由Na3AsO3在碱性溶液中电解制得。下列化学反应方程式不正确的是A．电解Na3AsO3碱性溶液制砷烷的阴极反应：AsOB．氨水与NaClO溶液制N2H4的反应：2C．肼的燃烧：N2HD．由Ca3(PO4)2制白磷的反应：2【答案】C【详析】A．电解池阴极发生还原反应，电解Na3AsO3碱性溶液制砷烷时As从+3价降至-3价，发生还原反应，阴极反应式为AsO33-+6B．NH3被ClO-氧化为N2H4，ClO⁻被还原为Cl⁻，氨水与NaClO溶液制N2H4的反应离子方程式为：2NH3⋅C．肼的标准燃烧热为624kJ/mol，燃烧为放热反应，ΔH应为负值，肼的燃烧：N2H41+D．由题意可知Ca3(PO4)2、SiO2和碳粉在电弧炉中高温灼烧可生成白磷(P4)和CO，反应的化学方程式为2Ca3PO答案选C。2．（2025·江苏·二模）816O、817O、818O是氧元素的3种核素，其中818O常用作示踪原子；O2在放电的条件下得到O3，1 molOg得到电子生成1 molO2-g吸收752 KJ的热量；钾的含氧化合物KA．Og得到电子生成O2-g：B．K2OC．S在潮湿的空气中氧化为H2SOD．乙酸乙酯的制备：CH【答案】B【详析】A．1molO(g)得到电子生成1molO2-(g)吸收752kJ热量，ΔH应为+752kJ⋅molB．K2O2与水反应生成KOH和O2，离子方程式C．S在潮湿空气中被氧气氧化为H2SO4，正确反应为S+OD．乙酸乙酯制备中，酸脱羟基醇脱氢，18O应在乙酸乙酯中，正确反应为CH3COOH故答案是B。3．（2025·江苏连云港·一模）使用CH3COOCH3与H2反应制C2H5OH过程中的主要反应为反应I：CH3COOCH3(g)＋2H2(g)=C2H5OH(g)＋CH3OH(g)

ΔH1=1004kJ·mol-1反应II：CH3COOCH3(g)＋H2(g)=CH3CHO(g)＋CH3OH(g)

ΔH2=1044kJ·mol-1反应III：CH3COOCH3(g)＋C2H5OH(g)=CH3COOCH2CH3(g)＋CH3OH(g)

ΔH3=1160kJ·mol-1在催化剂作用下，在1.0×105Pa、n起始(CH3COOCH3)∶n起始(H2)=1∶2时，若仅考虑上述反应，反应相同时间，CH3COOCH3转化率、C2H5OH和CH3COOCH2CH3的选择性随温度的变化如图所示。[C2H5OH的选择性=n转化为CA．反应CH3CHO(g)＋H2(g)=C2H5OH(g)的焓变ΔH=40kJ·mol－1B．185℃时，若起始n(CH3COOCH3)为1mol，则反应后体系中C2H5OH为0.04molC．温度在165℃~205℃之间，反应后的体系中存在CH3CHOD．温度在225℃~235℃之间，C2H5OH的选择性保持不变，说明反应I达到了平衡【答案】B【详析】A．根据盖斯定律，反应I减去反应II得：CH3CHO(g)＋H2(g)=C2H5OH(g)的焓变ΔH=ΔH1-ΔH2=1004kJ·mol-1-1044kJ·mol-1=-40kJ·mol－1，A错误；B．185℃时，若起始n(CH3COOCH3)为1mol，则CH3COOCH3反应了1mol×20%=0.2mol，n转化为C2H5OH的CH3COOCH3=nC．温度在165℃~205℃之间，C2H5OH和CH3COOCH2CH3的选择性之和为100%，则反应后的体系中不存在CH3CHO，C错误；D．温度在225℃~235℃之间，C2H5OH的选择性保持不变，但是CH3COOCH3转化率增大，根据C2H5OH的选择性=n转化为C2H5OH的CH3故选B。4．（2025·江苏盐城·模拟预测）1molCO2及4molH2以反应Ⅰ：CO2(反应Ⅱ：CO2(下列说法不正确的是A．CH4(B．250~300°C，COC．200~400°C，HD．500°C时增大压强，CH【答案】C【详析】A．CH4(g)+H2O(g)=B．250~300°C，CO2的实际转化率随温度升高而迅速上升，可能是催化剂的活性增强，加快了反应速率，C．反应Ⅰ、Ⅱ中消耗的CO2与H2物质的量之比分别为1∶4、1∶1，200~350℃，CO2的实际转化率明显增大、CH4的选择性减小不明显，H2物质的量减少，350~400℃，CO2的实际转化率变化不明显，但CH4的选择性明显减小、CO的选择性明显增大，H2物质的量增大，C错误；D．反应Ⅰ是气体分子数减小的反应，反应Ⅱ反应前后气体分子数不变，500°C时反应处于平衡状态，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动、同时引起反应Ⅱ逆向移动，则CH4的选择性增大，故选C。5．（2025·江苏苏州·三模）一种捕获并资源化利用CO2的方法是将CO2催化加氢合成CH3OCH3，其过程中主要发生如下反应：I．2CO2Ⅱ．CO2(向恒压密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，CO2的平衡转化率和CH3A．A点时，容器中n(CHB．反应2CO(C．CO2平衡转化率由A到B点，可采取的措施为加压或减小D．使用对反应I催化活性更高的催化剂可提高CH3【答案】A【详析】A．反应状态达A点时，CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性均为25%，根据CH3OCH3的选择性=2n(CH3OCH3)n(反应的CO2B．由题干信息可知反应Ⅰ．2CO2(g)+6H2(g)═CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH1=-122.5kJ•mol-1，反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ•mol-1，由2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)=I-2×Ⅱ可得，ΔH=(-122.5-2×41.2)kJ•mol-1=-204.9kJ•mol-1，B正确；C．由反应方程式可知，增大压强反应2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(gD．使用对反应I催化活性更高的催化剂即可加快反应I的速率，从而提高CH3OCH3故答案为：A。6．（2025·江苏南京·二模）CH4-H2O(g)重整制氢过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：①CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g)

ΔH1=+206kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)

ΔH2=-41kJ·mol-1一定温度、压强下，将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气匀速通过装有催化剂的透氢膜反应管，透氢膜用于分离H2且透过H2的速率随温度升高而增大。装置及CH4转化率、出口气中CO、CO2和H2的质量分数随温度变化如图所示。下列说法不正确的是A．反应CH4(g)+2H2O(g)＝CO2(g)+4H2(g)的ΔH=+165kJ·mol-1B．适量添加CaO可提高H2的平衡产率C．800K时，产氢速率大于透氢速率D．该装置理想工作温度约为900K【答案】D【详析】A．根据盖斯定律，由①+②可得目标反应方程式，则ΔH=ΔH1+ΔH2=+206kJ·mol-1+(-41kJ·mol-1)=+165kJ·mol-1，A项正确；B．若在体系中加入CaO，CaO会与生成的CO2反应生成CaCO3，从而降低反应体系中CO2浓度(分压)，使平衡正向移动，提高H2的平衡产率，B项正确；C．由图中可知，800K左右时甲烷转化率约为40%，氢气质量分数约为20%，随温度升高，氢气在出口气中的质量分数增大，到900K时达最大值，之后甲烷转化率增大，而氢气在出口气中质量分数减小，说明800K时产氢速率大于透氢速率，C项正确；D．由图示可见，在约900K时甲烷转化率和氢气质量分数均达到较高水平，此时氢气和二氧化碳在出口气中的质量分数相近，透氢率较低，故900K不是该装置理想工作温度，D项错误；答案选D。【『点石成金』】在常温下，氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2)不会直接反应。只有在高温（500摄氏度以上）下，它们才会发生直接反应，生成碳酸钙(CaCO3)。7．（2025·江苏·一模）CO2加氢制CH①CO2g②CO2g将一定比例和流速的CO2、H2通过装有催化剂的容器反应相同时间，测得5Mpa时反应温度变化、250A．反应COg+2B．曲线X表示5MPa时反应温度变化对甲醇产量的影响C．增大体系压强，产物中H2D．增大碳氢比nCO2n【答案】C【详析】A．根据盖斯定