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专题九 化学反应与能量五年高考化学真题分类训练（2019-2023）Word版含解析
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这是一份专题九 化学反应与能量五年高考化学真题分类训练（2019-2023）Word版含解析，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1. [2022湖北，3分]硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：
2NaHSs+CS2lNa2CS3s+H2Sg
下列说法正确的是( B )
A. Na2CS3 不能被氧化B. Na2CS3 溶液显碱性
C. 该制备反应是熵减过程D. CS2 的热稳定性比CO2 的高
[解析]Na2CS3 中的S 为−2 价，能被氧化，A 项错误；由Na2CO3 溶液为碱性可以推测Na2CS3 溶液也为碱性，B 项正确；该反应由固体和液体生成固体和气体，是熵增过程，C 项错误；S 原子半径比O 原子大，CS 键比CO 键的键能小，故CS2 的热稳定性比CO2 的低，D 项错误。
2. [2022北京，3分]由键能数据大小，不能解释下列事实的是( C )
A. 稳定性：CH4>SiH4 B. 键长：COC. 熔点：CO2 晶体硅
[解析]键能越大越稳定，A 项不符合题意；键长越短键能越大，B 项不符合题意；SiO2 为共价晶体，熔点由共价键决定，CO2 为分子晶体，熔点由范德华力决定，C 项符合题意；金刚石、晶体硅均为共价晶体，键能C—C>Si—Si ，故硬度金刚石> 晶体硅，D 项不符合题意。
【易错警示】 共价键的强弱决定分子晶体的稳定性（化学性质），决定共价晶体的化学性质和熔沸点、硬度等物理性质。
3. [2022浙江6月选考，2分]标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
可根据HOg+HOgH2O2g 计算出H2O2 中氧氧单键的键能为214kJ⋅ml−1 。下列说法不正确的是( C )
A. H2 的键能为436kJ⋅ml−1
B. 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：HOOD. H2Og+OgH2O2gΔH=−143kJ⋅ml−1
[解析]由气态时H 、H2 的相对能量可知，H2 的键能为218kJ⋅ml−1×2=436kJ⋅ml−1 ，A 项正确；由表格中数据可知O2 的键能为249kJ⋅ml−1×2=498kJ⋅ml−1 ，而H2O2 中氧氧单键的键能为214kJ⋅ml−1 ，214kJ⋅ml−1×2<498kJ⋅ml−1 ，B 项正确；HOO 中解离O—O 键所需能量为249kJ⋅ml−1+39kJ⋅ml−1 −10kJ⋅ml−1=278kJ⋅ml−1 ，H2O2 中解离O—O 键所需能量为214kJ⋅ml−1 ，C 项错误；ΔH=−136kJ⋅ml−1+242kJ⋅ml−1−249kJ⋅ml−1=−143kJ⋅ml−1 ，D 项正确。
4. [2022浙江1月选考，2分]相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1ml 环己烷（）的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是( A )
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
[解析]也含有两个碳碳双键,而2ΔH1<ΔH3 ,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目不一定成正比,A 项错误;与加氢分别生成时,ΔH2<ΔH3 ,说明稳定性较强,对比二者结构知,单双键交替的两个碳碳双键之间存在有利于物质稳定的相互作用,B 项正确;3ΔH1<ΔH4 ,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,C 项正确;ΔH3−ΔH1<0 ,ΔH4−ΔH3>0 ,说明苯分子较单双键交替的结构稳定,具有特殊的稳定性,D 项正确。
5. [2021江苏，3分]对于反应2NOg+O2g⇌2NO2gΔH=−116.4kJ⋅ml−1 ,下列说法正确的是( A )
A. 该反应的ΔH<0 ,ΔS<0
B. 反应的平衡常数可表示为K=c2NO⋅cO2c2NO2
C. 使用高效催化剂能降低反应的焓变
D. 其他条件相同,增大nO2nNO ,NO 的转化率下降
[解析]A 项，该反应的气体总物质的量减小，所以ΔS<0 ，正确；B 项，反应的平衡常数可表示为K=c2NO2c2NO⋅cO2 ，错误；C 项，催化剂不可改变反应的焓变，错误；D 项，增大nO2nNO ，NO 的转化率增大，错误。
【易错警示】添加催化剂能降低反应的活化能，改变反应的路径，增大化学反应速率，但不改变平衡转化率和焓变。
6. [2021浙江6月选考，2分]相同温度和压强下，关于反应的ΔH ，下列判断正确的是( C )
A. ΔH1>0 ,ΔH2>0 B. ΔH3=ΔH1+ΔH2
C. ΔH1>ΔH2 ,ΔH3>ΔH2 D. ΔH2=ΔH3+ΔH4
[解析]、分别与H2 发生加成反应，生成更稳定的环己烷，为放热反应，即ΔH1 、ΔH2 均小于0，A 项错误；由盖斯定律知，前两个热化学方程式相加得不到第三个热化学方程式，即ΔH3≠ΔH1+ΔH2 ，B 项错误；中含2个碳碳双键，反应放出的热量更多，故ΔH1>ΔH2 ，苯生成环己烷为吸热反应，则ΔH3>ΔH2 ，C 项正确；根据盖斯定律得ΔH3=ΔH2+ΔH4 ，D 项错误。
【技巧点拨】 烯烃中含有碳碳双键，易与氢气发生加成反应生成更稳定的烷烃，物质能量越低越稳定，因此烯烃与氢气的加成反应是放热反应。苯环结构的特殊性决定了苯环结构的稳定性，苯与氢气加成时，破坏了苯环结构的稳定性，因此苯与氢气的反应是吸热反应。
7. [2021浙江1月选考，2分]已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
则2OgO2g 的ΔH 为( D )
A. 428kJ⋅ml−1 B. −428kJ⋅ml−1 C. 498kJ⋅ml−1 D. −498kJ⋅ml−1
[解析]根据题表所给热化学方程式得，2×436kJ⋅ml−1+EOO−2×2×463kJ⋅ml−1=−482kJ⋅ml−1 ，故EOO=498kJ⋅ml−1 ，故ΔH=−498kJ⋅ml−1 ，故选D 。
8. [2020北京，3分]依据图示关系，下列说法不正确的是( C )
A. 石墨燃烧是放热反应
B. 1mlC （石墨）和1mlCO 分别在足量O2 中燃烧,全部转化为CO2 ,前者放热多
C. C石墨+CO2g=2COgΔH=ΔH1−ΔH2
D. 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
[解析]由题图知，石墨燃烧的ΔH1=−393.5kJ⋅ml−1 ，为放热反应，A 项正确；根据题图知，1ml 石墨完全燃烧转化为CO2 ，放出393.5kJ 热量，1mlCO 完全燃烧转化为CO2 ，放出283.0kJ 热量，故石墨放热多，B 项正确；由题图知，C石墨,s+O2gCO2g ΔH1 、COg+12O2gCO2g ΔH2 ，根据盖斯定律，由第一个反应-第二个反应×2 ，可得C(石墨, s)+CO2g2COg ΔH=ΔH1−2ΔH2 ，C 项错误；根据盖斯定律，化学反应的ΔH 取决于反应物和生成物的总能量的相对大小，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D 项正确。
9. [2020浙江7月选考，2分]关于下列ΔH 的判断正确的是( B )
CO32−aq+H+aqHCO3−aqΔH1
CO32−aq+H2Ol⇌HCO3−aq+OH−aqΔH2
OH−aq+H+aqH2OlΔH3
OH−aq+CH3COOHaqCH3COO−aq+H2OlΔH4
A. ΔH1<0ΔH2<0 B. ΔH1<ΔH2
C. ΔH3<0ΔH4>0 D. ΔH3>ΔH4
[解析]形成化学键要放出热量，ΔH1<0 ，第二个反应是盐类的水解反应，是吸热反应，ΔH2>0 ，A 项错误；ΔH1 是负值，ΔH2 是正值，ΔH1<ΔH2 ，B 项正确；酸碱中和反应是放热反应，ΔH3<0 ，ΔH4<0 ，C 项错误；第四个反应（醋酸是弱酸，电离吸热）放出的热量小于第三个反应，但ΔH3 和ΔH4 都是负值，则ΔH3<ΔH4 ，D 项错误。
10. [2019海南，2分]根据图中的能量关系，可求得C—H 的键能为( A )
A. 414kJ⋅ml−1 B. 377kJ⋅ml−1 C. 235kJ⋅ml−1 D. 197kJ⋅ml−1
[解析]根据题图可知1mlCH4 分解变为1mlC 原子g 和4mlH 原子g 共吸收的能量是75+717+864kJ=1656kJ ，则C—H 键的键能为1656kJ÷4ml=414kJ⋅ml−1 ，故选A 。
11. [2019浙江4月选考，2分]MgCO3 和CaCO3 的能量关系如图所示(M=Ca 、Mg):
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是( C )
A. ΔH1MgCO3>ΔH1CaCO3>0
B. ΔH2MgCO3=ΔH2CaCO3>0
C. ΔH1CaCO3−ΔH1MgCO3=ΔH3CaO−ΔH3MgO
D. 对于MgCO3 和CaCO3 ,ΔH1+ΔH2>ΔH3
[解析]根据已知信息，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。由于rMg2+ΔH1CaCO3>0 ，A 项正确；由于ΔH2 只与CO32− 相关，故ΔH2MgCO3=ΔH2CaCO3>0 ，B 项正确；根据能量关系图可知ΔH=ΔH1+ΔH2−ΔH3 ，由于ΔHMgCO3≠ΔHCaCO3 ，故ΔH1MgCO3+ΔH2MgCO3−ΔH3MgO≠ΔH1CaCO3+ΔH2CaCO3−ΔH3CaO ，而ΔH2MgCO3=ΔH2CaCO3 ，故ΔH1MgCO3−ΔH3MgO≠ΔH1CaCO3−ΔH3CaO ，ΔH1CaCO3−ΔH1MgCO3≠ΔH3CaO−ΔH3MgO ，C 项错误；由于ΔH+ΔH3=ΔH1+ΔH2 ，而ΔH>0 ，故ΔH1+ΔH2>ΔH3 ，D 项正确。
二、非选择题
12. [2020浙江7月选考，4分]100mL0.200ml⋅L−1CuSO4 溶液与1.95g 锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃ ，反应后最高温度为30.1℃ 。
已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18J⋅g−1⋅℃−1 、溶液的密度均近似为1.00g⋅cm−3 ,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：
（1） 反应放出的热量Q= 4.18×103 J 。
[解析]根据Q=cmΔt ，反应放出的热量Q=4.18J⋅g−1⋅℃−1×100mL×1.00g⋅cm−3×30.1℃−20.1℃=4.18×103J 。
（2） 反应Zns+CuSO4aqZnSO4aq+Cus 的ΔH= −4.18×103/10000.100×0.200=−209 kJ⋅ml−1 （列式计算）。
[解析]nCuSO4=0.1L×0.200ml⋅L−1=0.02ml ，nZn=1.95g65g⋅ml−1=0.03ml ，显然Zn 过量，即0.02mlZn 和0.02mlCuSO4 反应放出的热量为4.18kJ ，故反应Zns+CuSO4aqZnSO4aq+Cus 的ΔH=−−209kJ⋅ml−1 。
题组二
1. [2023浙江1月选考，3分]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O2g 和Cl2g 的相对能量为0] ，下列说法不正确的是( C )
A. E6−E3=E5−E2
B. 可计算Cl—Cl 键能为2E2−E3kJ⋅ml−1
C. 相同条件下，O3 的平衡转化率：历程Ⅱ> 历程Ⅰ
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：ClOg+OgO2g+ClgΔH=E5−E4kJ⋅ml−1
[解析]
根据历程Ⅰ，O3g+Og⇌2O2g 的ΔH=E6−E3kJ⋅ml−1 ，根据历程Ⅱ，O3g+Og⇌2O2g 的反应热ΔH=E5−E2kJ⋅ml−1 ，则E6−E3=E5−E2 ，A 项正确；根据图示，Clg 的相对能量为E2−E3kJ⋅ml−1 ，由于Cl2g 的相对能量为0，故Cl2gClg+Clg 的ΔH=2E2−E3kJ⋅ml−1 ，即Cl—Cl 键能为2E2−E3kJ⋅ml−1 ，B 项正确；历程Ⅱ使用了催化剂Cl ，催化剂不能使平衡发生移动，则O3 的平衡转化率：历程Ⅱ= 历程Ⅰ，C 项错误；历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应为活化能最小的反应，即ClOg+OgO2g+Clg ΔH=E5−E4kJ⋅ml−1 ，D 项正确。
2. [2022重庆，3分]“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究NH42SO4 的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得ΔH4/kJ⋅ml−1 为( C )
A. +533 B. +686 C. +838 D. +1143
[解析]根据图示，可得：①NH4ClsNH4+g+Cl−g ΔH1=+698kJ⋅ml−1 、②NH4ClsNH4+aq+Cl−aq ΔH2=+15kJ⋅ml−1 、③Cl−gCl−aq ΔH3=−378kJ⋅ml−1 、④12NH42SO4sNH4+g+12SO42−g ΔH4 、⑤12NH42SO4sNH4+aq+12SO42−aq ΔH5=+3kJ⋅ml−1 、⑥12SO42−g12SO42−aq ΔH6=−530kJ⋅ml−1 。根据盖斯定律，由①−②+③ ，可得NH4+aqNH4+g ΔH=+305kJ⋅ml−1 ，同理，由④−⑤+⑥ ，可得NH4+aqNH4+g ΔH=ΔH4−533kJ⋅ml−1 ，则ΔH4−533kJ⋅ml−1=+305kJ⋅ml−1 ，ΔH4=+838kJ⋅ml−1 ，C 项正确。
3. [2022广东，4分]在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y 的影响，各物质浓度c 随反应时间t 的部分变化曲线如图，则( D )
A. 无催化剂时，反应不能进行
B. 与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C. a 曲线表示使用催化剂Ⅱ时X 的浓度随t 的变化
D. 使用催化剂Ⅰ时，0∼2min 内，vX=1.0ml⋅L−1⋅min−1
[解析]催化剂只能决定化学反应快慢，不能决定反应是否发生，A 项错误；由图像曲线变化规律可知，相同时间内，催化剂Ⅰ导致的浓度变化更大，则催化剂Ⅰ使反应活化能更低，B 项错误；2min 时，a 曲线和催化剂Ⅱ曲线浓度变化的量相等，与反应中X 、Y 的化学计量数矛盾，a 曲线表示使用催化剂Ⅰ时X 的浓度随t 的变化，C 项错误；使用催化剂Ⅰ时，0∼2min 内，vX=12vY=12×4.0ml⋅L−12min=1.0ml⋅L−1⋅min−1 ，D 项正确。
4. [2022浙江1月选考，2分]某课题组设计一种固定CO2 的方法,原理如图。下列说法不正确的是( C )
A. 反应原料中的原子100% 转化为产物
B. 该过程在化合物X 和I− 催化下完成
C. 该过程仅涉及加成反应
D. 若原料用,则产物为
[解析]
图中总反应为 ,故反应原料中原子利用率是100% ,A 项正确;化合物X 、I− 在反应前后无变化,均为催化剂,B 项正确;I− 脱离的反应不是加成反应,C 项错误;类比 的反应特征,知,D 项正确。
【技巧点拨】 对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，“入环”的物质是反应物，“出环”的物质是生成物，可快速得出总反应。
5. [2021山东，4分]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( B )
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CH318OH
D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
[解析]根据图示，正向反应中反应Ⅰ的活化能最大，为决速步，逆向反应中反应Ⅳ的活化能最大，为决速步，A 项错误；根据题意，反应过程中存在快速平衡，发生反应Ⅱ，可得到18OH− ，因此反应结束后，溶液中存在18OH− ，B 项正确；根据反应Ⅲ知，不可能得到CH318OH ，C 项错误；根据图示，反应Ⅰ的活化能-反应Ⅱ的活化能+ 反应Ⅲ的活化能-反应Ⅳ的活化能等于图示总反应的焓变，D 项错误。
6. [2021浙江6月选考，2分]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( D )
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
[解析]由图中信息知，苯甲醛和甲醇、H2O2 在化合物2的催化作用下反应生成苯甲酸甲酯，A 项正确；结合图示可知化合物4在H2O2 作用下生成化合物5，醇转化为酮，发生氧化反应，B 项正确；化合物3和化合物4的结构不同，但分子式相同C11H13N3O ，二者互为同分异构体，C 项正确；据图可知，化合物1在NaH 作用下生成化合物2，化合物2再参与循环，故直接催化反应进行的是化合物2，D 项错误。
7. [2021浙江1月选考，2分]在298.15K 、100kPa 条件下,N2g+3H2g2NH3g
ΔH=−92.4kJ⋅ml−1 ,N2g 、H2g 和NH3g 的比热容分别为29.1J⋅K−1⋅ml−1 、28.9J⋅K−1⋅ml−1 和35.6J⋅K−1⋅ml−1 。一定压强下,1ml 反应中,反应物[N2g+3H2g] 、生成物[2NH3g] 的能量随温度T 的变化示意图合理的是( B )
A.
B.
C.
D.
[解析]该反应为放热反应，故反应物的能量较高，排除C、D项；根据题给数据，可求出反应物[N2g+3H2g] 的比热容为115.8J⋅K−1⋅ml−1 ，生成物[2NH3g] 的比热容为71.2J⋅K−1⋅ml−1 ，升高相同温度比热容大的物质吸收能量多，所以温度升高，反应物能量变化程度较大，故选B 。
8. [2020天津，3分]理论研究表明，在101kPa 和298K 下,HCNg⇌HNCg 异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( D )
A. HCN 比HNC 稳定
B. 该异构化反应的ΔH=+59.3kJ⋅ml−1
C. 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
[解析]HNC 的能量比HCN 高，则稳定性较好的是HCN ，A 项正确；该异构化反应的ΔH=+59.3kJ⋅ml−1 ,为吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能，B 、C 项正确；使用催化剂能改变反应的历程，但是不影响反应的反应热，D 项错误。化学键
C—H
Si—H
CO
C—O
Si—O
C—C
Si—Si
键能/kJ⋅ml−1
411
318
799
358
452
346
222
物质g
O
H
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/kJ⋅ml−1
249
218
39
10
0
0
−136
−242
共价键
H—H
H—O
键能/kJ⋅ml−1
436
463
热化学方程式
2H2g+O2g2H2OgΔH=−482kJ⋅ml−1
一、选择题
1. [2022湖北，3分]硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：
2NaHSs+CS2lNa2CS3s+H2Sg
下列说法正确的是( B )
A. Na2CS3 不能被氧化B. Na2CS3 溶液显碱性
C. 该制备反应是熵减过程D. CS2 的热稳定性比CO2 的高
[解析]Na2CS3 中的S 为−2 价，能被氧化，A 项错误；由Na2CO3 溶液为碱性可以推测Na2CS3 溶液也为碱性，B 项正确；该反应由固体和液体生成固体和气体，是熵增过程，C 项错误；S 原子半径比O 原子大，CS 键比CO 键的键能小，故CS2 的热稳定性比CO2 的低，D 项错误。
2. [2022北京，3分]由键能数据大小，不能解释下列事实的是( C )
A. 稳定性：CH4>SiH4 B. 键长：CO
[解析]键能越大越稳定，A 项不符合题意；键长越短键能越大，B 项不符合题意；SiO2 为共价晶体，熔点由共价键决定，CO2 为分子晶体，熔点由范德华力决定，C 项符合题意；金刚石、晶体硅均为共价晶体，键能C—C>Si—Si ，故硬度金刚石> 晶体硅，D 项不符合题意。
【易错警示】 共价键的强弱决定分子晶体的稳定性（化学性质），决定共价晶体的化学性质和熔沸点、硬度等物理性质。
3. [2022浙江6月选考，2分]标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
可根据HOg+HOgH2O2g 计算出H2O2 中氧氧单键的键能为214kJ⋅ml−1 。下列说法不正确的是( C )
A. H2 的键能为436kJ⋅ml−1
B. 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
[解析]由气态时H 、H2 的相对能量可知，H2 的键能为218kJ⋅ml−1×2=436kJ⋅ml−1 ，A 项正确；由表格中数据可知O2 的键能为249kJ⋅ml−1×2=498kJ⋅ml−1 ，而H2O2 中氧氧单键的键能为214kJ⋅ml−1 ，214kJ⋅ml−1×2<498kJ⋅ml−1 ，B 项正确；HOO 中解离O—O 键所需能量为249kJ⋅ml−1+39kJ⋅ml−1 −10kJ⋅ml−1=278kJ⋅ml−1 ，H2O2 中解离O—O 键所需能量为214kJ⋅ml−1 ，C 项错误；ΔH=−136kJ⋅ml−1+242kJ⋅ml−1−249kJ⋅ml−1=−143kJ⋅ml−1 ，D 项正确。
4. [2022浙江1月选考，2分]相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1ml 环己烷（）的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是( A )
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
[解析]也含有两个碳碳双键,而2ΔH1<ΔH3 ,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目不一定成正比,A 项错误;与加氢分别生成时,ΔH2<ΔH3 ,说明稳定性较强,对比二者结构知,单双键交替的两个碳碳双键之间存在有利于物质稳定的相互作用,B 项正确;3ΔH1<ΔH4 ,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,C 项正确;ΔH3−ΔH1<0 ,ΔH4−ΔH3>0 ,说明苯分子较单双键交替的结构稳定,具有特殊的稳定性,D 项正确。
5. [2021江苏，3分]对于反应2NOg+O2g⇌2NO2gΔH=−116.4kJ⋅ml−1 ,下列说法正确的是( A )
A. 该反应的ΔH<0 ,ΔS<0
B. 反应的平衡常数可表示为K=c2NO⋅cO2c2NO2
C. 使用高效催化剂能降低反应的焓变
D. 其他条件相同,增大nO2nNO ,NO 的转化率下降
[解析]A 项，该反应的气体总物质的量减小，所以ΔS<0 ，正确；B 项，反应的平衡常数可表示为K=c2NO2c2NO⋅cO2 ，错误；C 项，催化剂不可改变反应的焓变，错误；D 项，增大nO2nNO ，NO 的转化率增大，错误。
【易错警示】添加催化剂能降低反应的活化能，改变反应的路径，增大化学反应速率，但不改变平衡转化率和焓变。
6. [2021浙江6月选考，2分]相同温度和压强下，关于反应的ΔH ，下列判断正确的是( C )
A. ΔH1>0 ,ΔH2>0 B. ΔH3=ΔH1+ΔH2
C. ΔH1>ΔH2 ,ΔH3>ΔH2 D. ΔH2=ΔH3+ΔH4
[解析]、分别与H2 发生加成反应，生成更稳定的环己烷，为放热反应，即ΔH1 、ΔH2 均小于0，A 项错误；由盖斯定律知，前两个热化学方程式相加得不到第三个热化学方程式，即ΔH3≠ΔH1+ΔH2 ，B 项错误；中含2个碳碳双键，反应放出的热量更多，故ΔH1>ΔH2 ，苯生成环己烷为吸热反应，则ΔH3>ΔH2 ，C 项正确；根据盖斯定律得ΔH3=ΔH2+ΔH4 ，D 项错误。
【技巧点拨】 烯烃中含有碳碳双键，易与氢气发生加成反应生成更稳定的烷烃，物质能量越低越稳定，因此烯烃与氢气的加成反应是放热反应。苯环结构的特殊性决定了苯环结构的稳定性，苯与氢气加成时，破坏了苯环结构的稳定性，因此苯与氢气的反应是吸热反应。
7. [2021浙江1月选考，2分]已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
则2OgO2g 的ΔH 为( D )
A. 428kJ⋅ml−1 B. −428kJ⋅ml−1 C. 498kJ⋅ml−1 D. −498kJ⋅ml−1
[解析]根据题表所给热化学方程式得，2×436kJ⋅ml−1+EOO−2×2×463kJ⋅ml−1=−482kJ⋅ml−1 ，故EOO=498kJ⋅ml−1 ，故ΔH=−498kJ⋅ml−1 ，故选D 。
8. [2020北京，3分]依据图示关系，下列说法不正确的是( C )
A. 石墨燃烧是放热反应
B. 1mlC （石墨）和1mlCO 分别在足量O2 中燃烧,全部转化为CO2 ,前者放热多
C. C石墨+CO2g=2COgΔH=ΔH1−ΔH2
D. 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
[解析]由题图知，石墨燃烧的ΔH1=−393.5kJ⋅ml−1 ，为放热反应，A 项正确；根据题图知，1ml 石墨完全燃烧转化为CO2 ，放出393.5kJ 热量，1mlCO 完全燃烧转化为CO2 ，放出283.0kJ 热量，故石墨放热多，B 项正确；由题图知，C石墨,s+O2gCO2g ΔH1 、COg+12O2gCO2g ΔH2 ，根据盖斯定律，由第一个反应-第二个反应×2 ，可得C(石墨, s)+CO2g2COg ΔH=ΔH1−2ΔH2 ，C 项错误；根据盖斯定律，化学反应的ΔH 取决于反应物和生成物的总能量的相对大小，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D 项正确。
9. [2020浙江7月选考，2分]关于下列ΔH 的判断正确的是( B )
CO32−aq+H+aqHCO3−aqΔH1
CO32−aq+H2Ol⇌HCO3−aq+OH−aqΔH2
OH−aq+H+aqH2OlΔH3
OH−aq+CH3COOHaqCH3COO−aq+H2OlΔH4
A. ΔH1<0ΔH2<0 B. ΔH1<ΔH2
C. ΔH3<0ΔH4>0 D. ΔH3>ΔH4
[解析]形成化学键要放出热量，ΔH1<0 ，第二个反应是盐类的水解反应，是吸热反应，ΔH2>0 ，A 项错误；ΔH1 是负值，ΔH2 是正值，ΔH1<ΔH2 ，B 项正确；酸碱中和反应是放热反应，ΔH3<0 ，ΔH4<0 ，C 项错误；第四个反应（醋酸是弱酸，电离吸热）放出的热量小于第三个反应，但ΔH3 和ΔH4 都是负值，则ΔH3<ΔH4 ，D 项错误。
10. [2019海南，2分]根据图中的能量关系，可求得C—H 的键能为( A )
A. 414kJ⋅ml−1 B. 377kJ⋅ml−1 C. 235kJ⋅ml−1 D. 197kJ⋅ml−1
[解析]根据题图可知1mlCH4 分解变为1mlC 原子g 和4mlH 原子g 共吸收的能量是75+717+864kJ=1656kJ ，则C—H 键的键能为1656kJ÷4ml=414kJ⋅ml−1 ，故选A 。
11. [2019浙江4月选考，2分]MgCO3 和CaCO3 的能量关系如图所示(M=Ca 、Mg):
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是( C )
A. ΔH1MgCO3>ΔH1CaCO3>0
B. ΔH2MgCO3=ΔH2CaCO3>0
C. ΔH1CaCO3−ΔH1MgCO3=ΔH3CaO−ΔH3MgO
D. 对于MgCO3 和CaCO3 ,ΔH1+ΔH2>ΔH3
[解析]根据已知信息，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。由于rMg2+
二、非选择题
12. [2020浙江7月选考，4分]100mL0.200ml⋅L−1CuSO4 溶液与1.95g 锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃ ，反应后最高温度为30.1℃ 。
已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18J⋅g−1⋅℃−1 、溶液的密度均近似为1.00g⋅cm−3 ,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：
（1） 反应放出的热量Q= 4.18×103 J 。
[解析]根据Q=cmΔt ，反应放出的热量Q=4.18J⋅g−1⋅℃−1×100mL×1.00g⋅cm−3×30.1℃−20.1℃=4.18×103J 。
（2） 反应Zns+CuSO4aqZnSO4aq+Cus 的ΔH= −4.18×103/10000.100×0.200=−209 kJ⋅ml−1 （列式计算）。
[解析]nCuSO4=0.1L×0.200ml⋅L−1=0.02ml ，nZn=1.95g65g⋅ml−1=0.03ml ，显然Zn 过量，即0.02mlZn 和0.02mlCuSO4 反应放出的热量为4.18kJ ，故反应Zns+CuSO4aqZnSO4aq+Cus 的ΔH=−−209kJ⋅ml−1 。
题组二
1. [2023浙江1月选考，3分]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O2g 和Cl2g 的相对能量为0] ，下列说法不正确的是( C )
A. E6−E3=E5−E2
B. 可计算Cl—Cl 键能为2E2−E3kJ⋅ml−1
C. 相同条件下，O3 的平衡转化率：历程Ⅱ> 历程Ⅰ
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：ClOg+OgO2g+ClgΔH=E5−E4kJ⋅ml−1
[解析]
根据历程Ⅰ，O3g+Og⇌2O2g 的ΔH=E6−E3kJ⋅ml−1 ，根据历程Ⅱ，O3g+Og⇌2O2g 的反应热ΔH=E5−E2kJ⋅ml−1 ，则E6−E3=E5−E2 ，A 项正确；根据图示，Clg 的相对能量为E2−E3kJ⋅ml−1 ，由于Cl2g 的相对能量为0，故Cl2gClg+Clg 的ΔH=2E2−E3kJ⋅ml−1 ，即Cl—Cl 键能为2E2−E3kJ⋅ml−1 ，B 项正确；历程Ⅱ使用了催化剂Cl ，催化剂不能使平衡发生移动，则O3 的平衡转化率：历程Ⅱ= 历程Ⅰ，C 项错误；历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应为活化能最小的反应，即ClOg+OgO2g+Clg ΔH=E5−E4kJ⋅ml−1 ，D 项正确。
2. [2022重庆，3分]“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究NH42SO4 的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得ΔH4/kJ⋅ml−1 为( C )
A. +533 B. +686 C. +838 D. +1143
[解析]根据图示，可得：①NH4ClsNH4+g+Cl−g ΔH1=+698kJ⋅ml−1 、②NH4ClsNH4+aq+Cl−aq ΔH2=+15kJ⋅ml−1 、③Cl−gCl−aq ΔH3=−378kJ⋅ml−1 、④12NH42SO4sNH4+g+12SO42−g ΔH4 、⑤12NH42SO4sNH4+aq+12SO42−aq ΔH5=+3kJ⋅ml−1 、⑥12SO42−g12SO42−aq ΔH6=−530kJ⋅ml−1 。根据盖斯定律，由①−②+③ ，可得NH4+aqNH4+g ΔH=+305kJ⋅ml−1 ，同理，由④−⑤+⑥ ，可得NH4+aqNH4+g ΔH=ΔH4−533kJ⋅ml−1 ，则ΔH4−533kJ⋅ml−1=+305kJ⋅ml−1 ，ΔH4=+838kJ⋅ml−1 ，C 项正确。
3. [2022广东，4分]在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y 的影响，各物质浓度c 随反应时间t 的部分变化曲线如图，则( D )
A. 无催化剂时，反应不能进行
B. 与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C. a 曲线表示使用催化剂Ⅱ时X 的浓度随t 的变化
D. 使用催化剂Ⅰ时，0∼2min 内，vX=1.0ml⋅L−1⋅min−1
[解析]催化剂只能决定化学反应快慢，不能决定反应是否发生，A 项错误；由图像曲线变化规律可知，相同时间内，催化剂Ⅰ导致的浓度变化更大，则催化剂Ⅰ使反应活化能更低，B 项错误；2min 时，a 曲线和催化剂Ⅱ曲线浓度变化的量相等，与反应中X 、Y 的化学计量数矛盾，a 曲线表示使用催化剂Ⅰ时X 的浓度随t 的变化，C 项错误；使用催化剂Ⅰ时，0∼2min 内，vX=12vY=12×4.0ml⋅L−12min=1.0ml⋅L−1⋅min−1 ，D 项正确。
4. [2022浙江1月选考，2分]某课题组设计一种固定CO2 的方法,原理如图。下列说法不正确的是( C )
A. 反应原料中的原子100% 转化为产物
B. 该过程在化合物X 和I− 催化下完成
C. 该过程仅涉及加成反应
D. 若原料用,则产物为
[解析]
图中总反应为 ,故反应原料中原子利用率是100% ,A 项正确;化合物X 、I− 在反应前后无变化,均为催化剂,B 项正确;I− 脱离的反应不是加成反应,C 项错误;类比 的反应特征,知,D 项正确。
【技巧点拨】 对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，“入环”的物质是反应物，“出环”的物质是生成物，可快速得出总反应。
5. [2021山东，4分]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( B )
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CH318OH
D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
[解析]根据图示，正向反应中反应Ⅰ的活化能最大，为决速步，逆向反应中反应Ⅳ的活化能最大，为决速步，A 项错误；根据题意，反应过程中存在快速平衡，发生反应Ⅱ，可得到18OH− ，因此反应结束后，溶液中存在18OH− ，B 项正确；根据反应Ⅲ知，不可能得到CH318OH ，C 项错误；根据图示，反应Ⅰ的活化能-反应Ⅱ的活化能+ 反应Ⅲ的活化能-反应Ⅳ的活化能等于图示总反应的焓变，D 项错误。
6. [2021浙江6月选考，2分]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( D )
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
[解析]由图中信息知，苯甲醛和甲醇、H2O2 在化合物2的催化作用下反应生成苯甲酸甲酯，A 项正确；结合图示可知化合物4在H2O2 作用下生成化合物5，醇转化为酮，发生氧化反应，B 项正确；化合物3和化合物4的结构不同，但分子式相同C11H13N3O ，二者互为同分异构体，C 项正确；据图可知，化合物1在NaH 作用下生成化合物2，化合物2再参与循环，故直接催化反应进行的是化合物2，D 项错误。
7. [2021浙江1月选考，2分]在298.15K 、100kPa 条件下,N2g+3H2g2NH3g
ΔH=−92.4kJ⋅ml−1 ,N2g 、H2g 和NH3g 的比热容分别为29.1J⋅K−1⋅ml−1 、28.9J⋅K−1⋅ml−1 和35.6J⋅K−1⋅ml−1 。一定压强下,1ml 反应中,反应物[N2g+3H2g] 、生成物[2NH3g] 的能量随温度T 的变化示意图合理的是( B )
A.
B.
C.
D.
[解析]该反应为放热反应，故反应物的能量较高，排除C、D项；根据题给数据，可求出反应物[N2g+3H2g] 的比热容为115.8J⋅K−1⋅ml−1 ，生成物[2NH3g] 的比热容为71.2J⋅K−1⋅ml−1 ，升高相同温度比热容大的物质吸收能量多，所以温度升高，反应物能量变化程度较大，故选B 。
8. [2020天津，3分]理论研究表明，在101kPa 和298K 下,HCNg⇌HNCg 异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( D )
A. HCN 比HNC 稳定
B. 该异构化反应的ΔH=+59.3kJ⋅ml−1
C. 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
[解析]HNC 的能量比HCN 高，则稳定性较好的是HCN ，A 项正确；该异构化反应的ΔH=+59.3kJ⋅ml−1 ,为吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能，B 、C 项正确；使用催化剂能改变反应的历程，但是不影响反应的反应热，D 项错误。化学键
C—H
Si—H
CO
C—O
Si—O
C—C
Si—Si
键能/kJ⋅ml−1
411
318
799
358
452
346
222
物质g
O
H
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/kJ⋅ml−1
249
218
39
10
0
0
−136
−242
共价键
H—H
H—O
键能/kJ⋅ml−1
436
463
热化学方程式
2H2g+O2g2H2OgΔH=−482kJ⋅ml−1
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