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主题4 化学变化与规律 第2练 反应进程与能量变化AB（含解析）—2024高考化学考前天天练
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这是一份主题4 化学变化与规律 第2练 反应进程与能量变化AB（含解析）—2024高考化学考前天天练，共17页。试卷主要包含了如图所示，3 kJ·ml-1等内容，欢迎下载使用。
真题快递＋天天练A组 满分：54分 限时：30分钟
天天练B组 满分：47分 限时：30分钟
eq \a\vs4\al(真) eq \a\vs4\al(题) eq \a\vs4\al(快) eq \a\vs4\al(递)
1.（3分）（2022·湖南改编）反应物(S)转化为产物（P或P·Z）的能量与反应进程的关系如下图所示。
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是( )
A. 进程Ⅰ是放热反应
B. 平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ
C. 生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ
D. 进程Ⅳ中，Z作催化剂
2.（3分）（2022·广东节选）Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)→Y(g)过程的焓变为______________________________________（列式表示）。
3.（3分）（2022·浙江节选）主要成分为H2S的工业废气的回收利用有重要意义。
根据文献，将H2S和CH4的混合气体导入石英管反应器热解（一边进料，另一边出料），发生如下反应：
Ⅰ. 2H2S(g)⥫⥬2H2(g)＋S2(g) ΔH1＝170 kJ· ml-1
Ⅱ. CH4(g)＋S2(g)⥫⥬CS2(g)＋2H2(g) ΔH2＝64 kJ· ml-1
总反应：
Ⅲ. 2H2S(g)＋CH4(g)⥫⥬CS2(g)＋4H2(g)
若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图。
4.（3分）（2022·北京节选）工业中可利用生产钛白的副产物FeSO4·7H2O和硫铁矿(FeS2)联合制备铁精粉(FexOy)和硫酸，实现能源及资源的有效利用。
FeSO4·7H2O加热脱水后生成FeSO4·H2O，再与FeS2在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。FeSO4·H2O分解和FeS2在氧气中燃烧的能量示意如图。利用FeS2作为FeSO4·H2O分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点：
______________________________________________________________________。
eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(练) eq \a\vs4\al(A) eq \a\vs4\al(组)
1.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）H2O2分解过程的能量变化如下图，下列有关说法错误的是( )
A. 反应的能量变化为E1－E2
B. Fe3+是该反应的催化剂
C. 该反应是放热反应
D. H2O比H2O2稳定
2.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）H2和Cl2反应生成HCl的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是( )
A. 反应物的总能量小于生成物的总能量
B. 生成1 ml HCl(g)需吸收92.3 kJ的能量
C. H2(g)＋Cl2(g)―→2HCl(g)＋184.6 kJ
D. H2(g)＋Cl2(g)―→2HCl(g)＋Q(Q＞184.6 kJ)
3.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）甲、乙、丙三个过程的能量变化（其中H2、Br2、HBr均为气态）如图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A. H原子形成1 ml H2吸收436 kJ的能量
B. 反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(l)＋103 kJ
C. 已知条件不充分，无法计算乙过程的能量变化
D. Br2分子的化学性质比Br原子的活泼
4.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）下列说法不正确的是( )
eq \(\s\up7(),\s\d5(甲))
eq \(\s\up7(),\s\d5(乙))
A. 图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能
B. 图乙中HI分子发生了有效碰撞
C. 盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能很小
D. 增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加
5.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）甲烷与氯气发生取代反应分别生成1 ml相关有机物的能量变化如图所示：
下列说法不正确的是( )
A. CH4与Cl2的取代反应是放热反应
B. 1 ml CH4的能量比1 ml CH3Cl的能量多99 kJ
C. eq \f(1,4)ΔH4≈ eq \f(1,3)ΔH3≈ eq \f(1,2)ΔH2≈ΔH1，说明CH4与Cl2的四步取代反应难易程度相当
D. 已知Cl—Cl的键能为243 kJ· ml-1，C—Cl的键能为327 kJ· ml-1，则CH4(g)＋Cl·(g)→CH3·(g)＋HCl(g)的ΔH<0
6.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）在标准状况下，将指定单质生成1 ml物质的反应焓称为该化合物的生成焓，符号为ΔfH eq \\al(θ,m)。由题图所给的数据可知，下列有关说法正确的是( )
A. 生成MgF2时放出热量最多，故化合时反应速率最大
B. MgCl2(s)＋I2(s)===MgI2(s)＋Cl2(g) ΔH＝277 kJ· ml-1
C. 由图可知，断开1 ml Cl2(g)中的化学键所吸收的能量大于断开1 ml Br2(l)中的化学键所吸收的能量
D. MgI2的热稳性比MgBr2高
7. （3分）（2023·江苏各地模拟优选）一定温度下，CH3CH2CH3的氯化、溴化反应势能及一段时间后产物的选择性如图，下列叙述不正确的是( )
A. ΔH1＋ΔH3＝ΔH2＋ΔH4
B. 升高温度，体系中n（1－氯丙烷）∶n（2－氯丙烷）的值增大
C. 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
D. 由图可知，丙烷中碳氢键的键能不完全相同
8.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）环己烷有多种不同构象，其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构型的相对能量（位能）如图所示。下列说法正确的是( )
A. 扭船式最稳定
B. C6H12（半椅式）―→C6H12（船式） ΔH＝39.3 kJ·ml-1
C. C6H12（椅式）的标准燃烧热ΔH大于C6H12（船式）
D. C6H12（椅式）生成C6H12（扭船式）释放能量
9.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）已知丙烷与Br2发生一元取代反应的机理如下（ eq \(R,\s\up6(*,))、X*表示自由基）：
Ⅰ. Br2(g)―→2Br*(g) ΔH1
Ⅱ. CH3CH2CH3(g)＋Br*(g)―→CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2(g)＋HBr(g) ΔH'2
CH3CH2CH3(g)＋Br*(g)―→＋CH3 eq \(C,\s\up6(*))HCH3(g)＋HBr(g) ΔH′2
Ⅲ. CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2(g)＋Br*(g)―→CH3CH2CH2Br(g) ΔH'3
CH3 eq \(C,\s\up6(*))HCH3(g)＋Br*(g)―→CH3CHBrCH3(g) ΔH′3
Ⅱ是决定反应速率的关键步骤，其“能量—反应进程”如图所示。
下列说法错误的是( )
A. ΔH1、ΔH2、ΔH′2均大于0
B. 稳定性：CH3 eq \(C,\s\up6(*))HCH3>CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2
C. 丙烷与Br2发生一元取代反应的产物以CH3CH2CH2Br为主
D. 适当升高温度，可以提高产物中CH3CH2CH2Br的比例
10.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）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CH eq \\al(18,3)OH
D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
11.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）乙苯与Cl2在光照条件下反应生成两种一氯取代物，反应过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
比 稳定
B. 反应①比反应②的速率大
C. 选择合适催化剂可提高单位时间内取代物2的含量
D. 若升温时取代物2的含量提高，则原因是反应②平衡正向移动
12.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）某反应由两步反应A―→B―→C构成，它的反应过程中能量变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 两步反应均为吸热反应
B. 加入催化剂会改变A→C反应的反应热
C. 三种物质中C最稳定
D. A→C反应的反应热为E1－E2
13.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）丙烷与溴原子能发生以下两种反应：
①CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3CH2CH2· (g)＋HBr(g)
②CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3·CHCH3(g)＋HBr(g)
反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 反应①与②均为吸热反应
B. 反应②使用了催化剂
C. 产物中CH3CH2CH2·(g)含量比CH3·CHCH3(g)低
D. CH3CH2CH2·(g)转变为CH3·CHCH3(g)放出热量
14.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）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如下：
下列说法不正确的是( )
A. 反应①中分解H2O制备H2需从外界吸收能量
B. 反应②中CO2―→CH3OH，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O—H键的断裂和形成
eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(练) eq \a\vs4\al(B) eq \a\vs4\al(组)
1.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）已知：在标准压强(100 kPa)、298 K，由最稳定的单质合成1 ml物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用ΔH(kJ·ml-1)表示。有关物质的ΔH有如图所示关系。下列有关判断正确的是( )
A. NO(g)的键能大于N2(g)与O2(g)的键能之和
B. H2O(l)的ΔH＞－241.8 kJ· ml-1
C. N2H4(l)标准燃烧热为534.2 kJ· ml-1
D. NH3比N2H4稳定
2.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）某温度下气体分子的能量分布如图所示，纵坐标为 eq \f(1,N) eq \f(ΔN,ΔE)，其中N为分子总数， eq \f(ΔN,ΔE)表示单位能量间隔内的分子数目，T1、T2表示温度， eq \f(1,N) eq \f(ΔN,ΔE)表示单位能量间隔内的分子数占分子总数的分数。下列说法不正确的是( )
A. 曲线的变化趋势表明活化分子所占分数少，能量小的分子所占分数也少
B. 曲线下E1～E2之间的阴影部分的面积表示能量处于E1～E2之间的气体分子所占分数
C. T1＞T2，且此时速率关系为v(T1) ＜v(T2)
D. 只要温度相同，无论气体分子总数怎样变化，曲线形状保持一致
3.（3分）（2022·常德高三期末）中国科学院科学研究者实现了常温常压下利用铜催化乙炔选择性氢化制乙烯，其反应机理如下图所示（其中吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注）。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图1))
eq \(\s\up7(),\s\d5(图2))
下列说法正确的是( )
A. 由图1可知，C2H eq \\al(*,3)(g)转化为C4H6(g)时，只有C—H的形成
B. 由图2可知，C2H eq \\al(*,2)转化为C4H eq \\al(*,6)的过程放出热量
C. 步骤H2O(g)＋C2H eq \\al(*,2)＋e－―→OH－＋C2H eq \\al(*,3)决定制乙烯的反应速率
D. C2H eq \\al(*,3)转化为C4H eq \\al(*,6)的步骤活化能较高，有利于乙炔氢化制得C4H6(g)
4. （3分）（2023·江苏各地模拟优选）甲酸脱氢可以生成二氧化碳，甲酸在催化剂Pd表面脱氢的反应进程与相对能量的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 在Ⅰ～Ⅳ中，Ⅲ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、D2和H2
C. 如将催化剂换成Rh，反应的焓变及平衡产率改变
D. HCOOH在催化剂Pd表面脱氢反应的焓变为14.1 a kJ· ml-1
5.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，HNO·自由基与O2反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 产物P1的键能总和大于产物P2的键能总和
B. 产物P1与P2的分子式相同，但稳定性P1强于P2
C. 该历程中正反应能垒的最大值为186.19 kJ· ml-1
D. 相同条件下，中间产物Z转化为产物的速率：v(P1) 6.（10分）（2023·江苏各地模拟优选）氮的氧化物是造成大气污染的主要物质，研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。
(1) 已知：N2(g)＋O2(g) ===2NO(g) ΔH＝180.5 kJ· ml-1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ· ml-1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ· ml-1
反应2NO(g)＋2CO(g) ⥫⥬N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝ kJ· ml-1。
(2) 催化还原法去除NO是在催化剂、加热条件下，用NH3消除NO污染，其反应原理为4NH3＋6NO⥫⥬5N2＋6H2O。物质的量之比n(NH3)∶n(NO)分别为4∶1、3∶1、1∶3在不同温度条件下反应时间相同时， NO脱除率分别如图1曲线a、b、c所示。
①由图可知，n(NO)及其他条件相同时，n(NH3)越大，NO脱除率越高，原因是____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②由图可知，无论以何种比例反应，在温度超过1 200 ℃时NO脱除率又都会增大的原因可能是____________________________________________________。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图1))
eq \(\s\up7(),\s\d5(图2))
(3) 反应2NO(g)＋O2(g) ⥫⥬2NO2(g)可以看成分两步进行，其反应过程及能量变化如图2所示。
①由图2可知，相同条件下，NO、N2O2两种物质中，稳定性更强的是 。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T1和T2(T1>T2)，测得c(NO)随t（时间）的变化曲线如图3所示。由图3可知，相同时间内，温度为T2时NO转化量更多，其原因可能是___
______________________________________________________________________。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图3))
eq \(\s\up7(),\s\d5(图4))
(4) NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应如图4所示，写出该过程中步骤Ⅱ的离子方程式：_______
________________________________________________________。
7.（14分）（2023·江苏各地模拟优选）CH4在光照条件下与Cl2反应，可得到各种氯代甲烷。
(1) 生成CH3Cl的化学方程式是 。
(2) CH4氯代的机理为自由基（带有单电子的原子或原子团，如Cl·、·CH3）反应，包括以下几步：
①写出由CH3Cl生成CH2Cl2过程中链传递的方程式：
、 。
②不同卤原子自由基(X·)均可夺取CH4中的H，反应通式：X·(g)＋CH4(g)
―→·CH3(g)＋HX(g) ΔH。
已知：25 ℃，101 kPa时，CH4中C—H和HCl中H—Cl的键能分别是439 kJ· ml-1和431 kJ· ml-1。
a. 当X为Cl时，ΔH＝ kJ· ml-1。
b. 若X依次为F、Cl、Br、I，ΔH随着原子序数增大逐渐 （填“增大”或“减小”），结合原子结构解释原因： 。
③探究光照对CH4与Cl2反应的影响，实验如表。
a. 由B和D得出的结论是_________________________________________。
b. 依据上述机理，解释C中几乎没有氯代甲烷的原因： 。
(3) 丙烷氯代反应中链传递的一步反应能量变化如图。
推知—CH3中C—H键能比中C—H键能 （填“大”或“小”）。
8.（8分）（2023·江苏各地模拟优选）CO2作为自然界丰富的“碳源”化合物，将CO2转化为CO、CH4、CH3OH等燃料，不仅能缓解碳排放带来的环境问题，还将成为理想的能源补充形式。
(1) H2还原CO2部分反应如下：
Ⅰ. CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝41 kJ· ml-1
Ⅱ. CO(g)＋3H2(g)⥫⥬CH4(g)＋H2O(g) ΔH2＝－264 kJ· ml-1
Ⅲ. CO(g)＋H2(g)⥫⥬C(s)＋H2O(g) ΔH3＝－131 kJ· ml-1
反应2C(s)＋2H2O(g)⥫⥬CH4(g)＋CO2(g)的ΔH＝ kJ·ml-1。
(2) 逆水煤气反应（反应Ⅰ）在Fe3O4催化剂表面反应可能进行的历程如图1所示。氧化还原历程[TS1—TS2—TS3—TS4—CO(a)＋H2O(a)]和中间物种分解历程[TS1—TS6—TS7—TS5—HCOO(a)＋H(a)]，(a)表示在催化剂表面的吸附态。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图1))
下列说法正确的是 （填字母）。
A. 上述反应达平衡后，若压缩容器体积，反应Ⅰ平衡不移动
B. 升高温度可以增大CO的选择性
C. 反应Ⅰ在Fe3O4催化剂表面反应的主要历程是中间物种分解历程
(3) 控制起始时 eq \f(n(H2),n(CO2))＝4，p＝1 atm（atm表示标准大气压），在恒容密闭容器中，若只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时各物质的量分数随温度的变化如图2所示。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图2))
①平衡时CH4物质的量分数随温度变化的曲线为 。
②温度高于500 ℃时，CO物质的量分数不断增大的原因是________________
______________________________________________________________________。
第2练 反应进程与能量变化AB
eq \a\vs4\al(真) eq \a\vs4\al(题) eq \a\vs4\al(快) eq \a\vs4\al(递)
1. A 解析：由图中信息可知，进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程Ⅰ是放热反应，A正确；进程Ⅱ中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相同，B错误；进程Ⅲ中由S·Y转化为P·Y的活化能高于进程Ⅱ中由S·X转化为P·X的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率为Ⅲ<Ⅱ，C错误；由图中信息可知，进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S·Z，然后S·Z转化为产物P·Z，由于P·Z没有转化为P＋Z，因此，Z没有表现出催化作用，D错误。
2. (E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)
3.
4. FeS2燃烧放热为FeSO4·H2O分解提供能量；反应产物是制备铁精粉和硫酸的原料
eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(练) eq \a\vs4\al(A) eq \a\vs4\al(组)
1. A 解析：由图可知，该反应的能量变化不等于E1－E2，A错误；由图可知，铁离子能降低反应的活化能，是该反应的催化剂，B正确；由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，C正确；由图可知，过氧化氢分解生成水和氧气是放热反应，说明水分子的能量小于过氧化氢的能量，水的稳定性强于过氧化氢，D正确。
2. C 解析：根据图示可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，反应为放热反应，A正确；1 ml H2(g)和1 ml Cl2(g)反应产生2 ml HCl(g)，放出184.6 kJ的能量，则产生1 ml HCl(g)可放出92.3 kJ的能量，B错误；1 ml H2(g)和1 ml Cl2(g)反应产生2 ml HCl(g)，放出184.6 kJ的能量，该反应可表示为H2(g)＋Cl2(g)―→2HCl(g)＋184.6 kJ，C正确；2 ml HCl(g)比1 ml H2(g)和1 ml Cl2(g)的能量低184.6 kJ，故该反应为放热反应，可表示为H2(g)＋Cl2(g)―→2HCl(g)＋Q (Q＝184.6 kJ)，D错误。
3. C 解析：1 ml H2分解生成H原子吸收436 kJ的能量，则H原子形成1 ml H2放出436 kJ的能量，A错误；H2、Br2、HBr均为气态，则由图可得H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)＋103 kJ，B错误；HBr的键能未知，无法由焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量计算乙过程的能量变化，C正确；断裂化学键吸收能量，则Br2分子的化学性质比Br原子的稳定，D错误。
4. B 解析：催化剂可降低反应的活化能，由图可知，曲线Ⅱ的活化能较低，可以表示催化剂降低了反应的活化能，A正确；只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，由图乙可知碰撞后没有生成新分子，即没有发生化学反应，HI分子没有发生有效碰撞，B错误；酸和碱常温常压下就能发生反应，说明它们已经处于活跃状态，因此活化能很小，C正确；增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加，D正确。
5. B 解析：由题中能量变化示意图可知，CH4与Cl2的取代反应不管生成CH3Cl、CH2Cl2还是CHCl3或者CCl4均为ΔH＜0，则CH4与Cl2的取代反应是放热反应，A正确；由图可知，1 ml CH4和1 ml Cl2的能量之和比1 ml CH3Cl和1 ml HCl的能量之和多99 kJ，B错误；由图中信息可知，－99≈ eq \f(1,2)×(－197)≈ eq \f(1,3)×(－301)≈ eq \f(1,4)×(－400)，即 eq \f(1,4)ΔH4≈ eq \f(1,3)ΔH3≈ eq \f(1,2)ΔH2≈ΔH1，说明CH4与Cl2的四步取代反应难易程度相当，C正确；已知CH4(g)＋Cl·(g)―→CH3·(g)＋HCl(g)过程中断裂了1 ml C—H键，形成了1 ml 的H—Cl键，已知Cl—Cl的键能为243 kJ· ml-1，C—Cl的键能为327 kJ· ml-1，且有：CH4(g)＋Cl2(g)―→CH3Cl(g)＋HCl(g) ΔH ＝－99 kJ·ml-1，即CH4(g)＋Cl·(g)―→CH3·(g)＋HCl(g)的ΔH＝－15 kJ·ml-1<0，D正确。
6. B 解析：由题干图示信息可知，生成MgF2时放出热量最多，但反应速率大小与反应需要的活化能有关，而与焓变的大小没有必然的关系，故化合时反应速率不一定最大，A错误；反应Ⅰ：Mg(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s) ΔH1＝－641 kJ· ml-1，反应Ⅱ：Mg(s)＋I2(s)===MgI2(s) ΔH2＝－364 kJ· ml-1，则目标反应MgCl2(s) ＋I2(s)===MgI2(s)＋Cl2(g) 可由Ⅱ－Ⅰ，根据盖斯定律可知ΔH＝ΔH2－ΔH1＝(－364 kJ· ml-1)－ (－641 kJ· ml-1)＝277 kJ· ml-1，B正确；根据反应热等于反应物总的键能减去生成物的总的键能，由于生成物的总的键能各不相同，故根据图示信息无法比较断开1 ml Cl2(g)中的化学键所吸收的能量与断开1 ml Br2(l)中的化学键所吸收的能量的相对大小，C错误；由题干图示可知，相同物质的量的MgI2具有的总能量高于MgBr2，能量越高越不稳定，故MgI2的热稳定性比MgBr2低，D错误。
7. A 解析：由图可知，①CH3CH2CH3＋Cl·―→CH3CH2CH2·＋HCl ΔH1，②CH3CH2CH3＋Cl·―→· CH(CH3)2＋HCl ΔH2，③CH3CH2CH3＋Br·―→ CH3CH2CH2·＋HBr ΔH3，④CH3CH2CH3＋Br·―→·CH(CH3)2＋HBr ΔH4，反应①＋③≠②＋④，根据盖斯定律ΔH1＋ΔH3≠ΔH2＋ΔH4，A错误；生成2－氯丙烷的反应受升温的影响比生成1－氯丙烷的大，所以体系中n（1－氯丙烷）∶n（2－氯丙烷）的值增大，B正确；由图可知，仲氢溴化反应的产率为97%，明显高于仲氢氯化反应的55%，故以丙烷为原料合成2－溴丙烷的产率高，其水解得到2－丙醇的产率相应也高，C正确；由图可知，相同条件下丙烷氯化、溴化时，仲氢的选择性大，含量高，说明仲氢比伯氢活性强，键能不同，D正确。
8. C 解析：物质的能量越低越稳定，由图可知，四种结构中，椅式的能量最低最稳定，A错误；由图可知，C6H12（半椅式）―→C6H12（船式）是放热反应，并且放出能量为(46－6.7－23) kJ·ml-1 ，热化学方程式为C6H12（半椅式）―→C6H12（船式） ΔH＝－16.3 kJ·ml-1，B错误；四种结构中，椅式的能量最低最稳定，故1 ml C6H12（椅式）充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量最少，则C6H12（椅式）的标准燃烧热ΔH大于C6H12（船式），C正确；由图可知，椅式转化成扭船式，反应吸收热量，D错误。
9. C 解析：Br2中存在Br—Br变为Br原子，断开化学键需要吸收能量，则ΔH1＞0，由图可知CH3CH2CH3(g)＋Br*(g)―→CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2(g)＋HBr(g)，反应物的能量低，生成物的能量高，则ΔH2＞0，ΔH′2＞0，A正确；能量越低稳定性越高，由图可知，CH3 eq \(C,\s\up6(*))HCH3能量小于CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2，则稳定性：CH3 eq \(C,\s\up6(*))HCH3＞ CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2，B正确；CH3 eq \(C,\s\up6(*))HCH3能量小于CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2，则丙烷与Br2发生一元取代反应的产物以CH3CHBrCH3为主，C错误；适当升高温度，分子能量升高，可以产生CH3CH2CH2Br的活化分子增多，可以提高产物中CH3CH2CH2Br的比例，D正确。
10. B 解析：一般来说，反应的活化能越高，反应速率越小，由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅳ的活化能较高，因此反应的决速步为反应Ⅰ、Ⅳ，A错误；反应Ⅰ为加成反应，而与为快速平衡，反应Ⅱ的成键和断键方式为或，后者能生成18OH－，因此反应结束后，溶液中存在18OH－，B正确；反应Ⅲ的成键和断键方式为或，因此反应结束后溶液中不会存在CH eq \\al(18,3)OH，C错误；该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量，总反应为放热反应，因此和CH3O－的总能量与和OH－的总能量之差等于图示总反应的焓变，D错误。
11. D 解析：由图示原理知，取代物1为，取代物2为 ，取代物2能量低，更稳定，故比稳定，A正确；反应①的活化能比反应②小，故反应①反应速率比反应②大，B正确；选择合适催化剂，可降低反应②的活化能，增大反应②反应速率，提高单位时间内取代物2的产率，C正确；两个反应均为放热反应，升温，平衡均逆向移动，D错误。
12. C 解析：根据图中信息得到第一步反应为吸热反应，第二步反应为放热反应，A错误；加入催化剂会改变A→C反应的活化能，但不能改变反应的反应热，B错误；三种物质中C物质的能量最低，根据“能量越低越稳定”，因此三种物质中C最稳定，C正确；反应热ΔH＝反应物的能量减去生成物的能量，因此A→C反应的反应热为(E1－E2＋E3－E4) kJ· ml-1，D错误。
13. B 解析：根据图示可知，反应①与②均为生成物的能量比反应物的高，因此这两个反应都是吸热反应，A正确；反应②的活化能低，反应速率大，但反应①与②同时发生，不能确定反应②是否使用催化剂，B错误；由图可知，活化能：反应①＞②，则反应②的反应速率大，生成物含量：产物中CH3CH2CH2·(g)含量比CH3·CHCH3(g)低，C正确；由图可知，CH3CH2CH2· (g)和HBr(g)具有的能量大于CH3·CHCH3(g)和HBr(g)具有的能量，所以CH3CH2CH2·(g)转变为CH3·CHCH3(g)放出热量，D正确。
14. D 解析：已知H2在氧气中燃烧是一个放热反应，则可知反应①中分解H2O制备H2需从外界吸收能量，A正确；已知CO2中C原子周围的价层电子对数为2，则C原子为sp杂化，而CH3OH中C原子均以单键与周围的3个H和一个O原子形成4个σ键，则该C原子为sp3杂化，则反应②中CO2 eq \(―――→,\s\up12(),\s\d4())CH3OH，碳原子的杂化方式发生了变化，B正确；核磁共振可以检测有机物中不同环境的H原子种类，X射线衍射则可以检测晶体与非晶体和晶体的结构，C正确；由题干转化过程图可知，C6→淀粉的过程中还涉及O—C键和O—P键的断裂，C—O键的形成，D错误。
eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(练) eq \a\vs4\al(B) eq \a\vs4\al(组)
1. D 解析：根据题中ΔH变化图，NO标准摩尔生成焓为91.3 kJ·ml-1，故N2(g)＋O2(g)⥫⥬2NO(g)的反应为吸热反应，即2 ml NO(g)的键能小于1 ml N2(g)与1 ml O2(g)的键能之和，A错误；同种物质气态的能量高于液态的能量，H2O(l)的ΔH＜－241.8 kJ· ml-1，B错误；标准燃烧热是指生成液态水，根据题意无法计算，C错误；由N2H4(l)的标准摩尔生成焓为50.6 kJ·ml-1，故①N2(g)＋2H2(g)=== N2H4(l) ΔH＝50.6 kJ·ml-1，由NH3的标准摩尔生成焓为－45.9 kJ·ml-1，故②N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH ＝－45.9 kJ·ml-1，说明NH3的能量比N2H4低，故氨气较稳定，D正确。
2. C 解析：由于 eq \f(1,N) eq \f(ΔN,ΔE)表示单位能量间隔内的分子数占分子总数的分数，因此曲线的变化趋势表明活化分子所占分数少，能量小的分子所占分数也少，A正确；由于 eq \f(1,N) eq \f(ΔN,ΔE)表示单位能量间隔内的分子数占分子总数的分数，因此曲线下E1～E2之间的阴影部分的面积表示能量处于E1～E2之间的气体分子所占分数，B正确；升高温度反应速率增大，若T1＞T2，则此时速率关系为v(T1)＞v(T2)，C错误；由于横坐标表示气体分子的能量，纵坐标表示单位能量间隔内的分子数占分子总数的分数，因此只要温度相同，无论气体分子总数怎样变化，曲线形状保持一致，D正确。
3. C 解析：由图1可知，C2H eq \\al(*,3)转化为C4H6(g)时，有C—H、C—C的形成，A错误；由图2可知，C2H eq \\al(*,2)转化为C4H eq \\al(*,6)的过程中第一步反应为放热反应，第二步反应为吸热反应，总反应为吸热反应，B错误；由图2可知，步骤H2O(g)＋C2H eq \\al(*,2)＋e－―→OH－＋C2H eq \\al(*,3)的活化能较高，反应速率较小，故为决定制乙烯的反应速率，C正确；由图2可知，C2H eq \\al(*,3)转化为C4H eq \\al(*,6)的步骤活化能较高，活化能越大，反应速率越小，故不利于乙炔氢化制得C4H6(g)，D错误。
4. B 解析：Ⅰ转化为Ⅱ、Ⅱ转化为Ⅲ、Ⅲ转化为Ⅳ的活化能分别为44.7a kJ·ml-1，14.2a kJ·ml-1和27.8a kJ·ml-1，活化能越大反应速率越小，故在Ⅰ～Ⅳ中，Ⅰ生成Ⅱ的反应为决速步，A错误；根据HCOOH在Pd催化剂表面脱氢的反应机理图可知，HCOOH中的两个H原子被解离出来形成H2，则用HCOOD代替HCOOH，得到的产物都有HD，也可能是两个HCOOD分子一起被解离出来H和D重新结合为H2和D2，故还可能含有D2和H2，B正确；催化剂只能改变反应的活化能，从而改变反应速率，不影响化学平衡，即如将催化剂换成Rh，反应的焓变及平衡产率不变，C错误；HCOOH在催化剂Pd表面脱氢反应的焓变为－14.1a kJ· ml-1，D错误。
5. C 解析：由图可知，P1生成P2反应为放热反应，焓变小于零，则产物P1的键能总和小于产物P2的键能总和，A错误；产物P2的能量更低，稳定性更强，稳定性：P1小于P2，B错误；由图可知，该历程中正反应最大能垒为Z到过渡态Ⅳ之间的能量差，为(－18.92 kJ·ml-1)－(－205.11 kJ·ml-1)＝186.19 kJ· ml-1，C正确；过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，图中峰值越小则活化能越小，中间产物Z转化为产物P1的活化能更小，反应速率更大，D错误。
6. (1) －746.5 (2) ①NH3浓度大，反应更快且平衡右移 ②1 200 ℃催化剂活性基本不再变化，随温度升高，反应速率增大，相同时间内能消耗更多的NO (3) ①N2O2 ②平衡右移的影响超过了速率降低的影响 (4) Fe2+—NH2 ＋NO===N2＋H2O＋Fe2+
7. (1) CH4＋Cl2 eq \(―――→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl
(2) ①CH3Cl＋Cl·―→·CH2Cl＋HCl ·CH2Cl＋Cl2―→CH2Cl2＋Cl·
②a. 8 b. 增大 同一主族元素，随着原子序数增大，原子半径逐渐增大，H—X键能逐渐减小 ③a. 光照时发生链引发的物质是Cl2而不是CH4 b. 黑暗中发生2Cl·―→Cl2，一段时间后体系中几乎无Cl·存在，无法进行链传递 (3) 大
8. (1) －43 (2) B (3) ①b ②升高温度，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，使CO的物质的量分数增大
Ⅰ. 链引发
Ⅱ. 链传递
Ⅲ. 链终止
Cl2 eq \(―――→,\s\up7(光照))2Cl·
Cl·＋CH4―→·CH3＋HCl
·CH3＋Cl2―→CH3Cl＋Cl·
……
2Cl·―→Cl2
Cl·＋·CH3―→CH3Cl
……
编号
操作
结果
A
将Cl2与CH4混合后，光照
得到氯代甲烷
B
将Cl2先用光照，然后迅速在黑暗中与CH4混合
得到氯代甲烷
C
将Cl2先用光照，然后在黑暗中放置一段时间，再与CH4混合
几乎无氯代甲烷
D
将CH4先用光照，然后迅速在黑暗中与Cl2混合
几乎无氯代甲烷
真题快递＋天天练A组 满分：54分 限时：30分钟
天天练B组 满分：47分 限时：30分钟
eq \a\vs4\al(真) eq \a\vs4\al(题) eq \a\vs4\al(快) eq \a\vs4\al(递)
1.（3分）（2022·湖南改编）反应物(S)转化为产物（P或P·Z）的能量与反应进程的关系如下图所示。
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是( )
A. 进程Ⅰ是放热反应
B. 平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ
C. 生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ
D. 进程Ⅳ中，Z作催化剂
2.（3分）（2022·广东节选）Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)→Y(g)过程的焓变为______________________________________（列式表示）。
3.（3分）（2022·浙江节选）主要成分为H2S的工业废气的回收利用有重要意义。
根据文献，将H2S和CH4的混合气体导入石英管反应器热解（一边进料，另一边出料），发生如下反应：
Ⅰ. 2H2S(g)⥫⥬2H2(g)＋S2(g) ΔH1＝170 kJ· ml-1
Ⅱ. CH4(g)＋S2(g)⥫⥬CS2(g)＋2H2(g) ΔH2＝64 kJ· ml-1
总反应：
Ⅲ. 2H2S(g)＋CH4(g)⥫⥬CS2(g)＋4H2(g)
若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图。
4.（3分）（2022·北京节选）工业中可利用生产钛白的副产物FeSO4·7H2O和硫铁矿(FeS2)联合制备铁精粉(FexOy)和硫酸，实现能源及资源的有效利用。
FeSO4·7H2O加热脱水后生成FeSO4·H2O，再与FeS2在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。FeSO4·H2O分解和FeS2在氧气中燃烧的能量示意如图。利用FeS2作为FeSO4·H2O分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点：
______________________________________________________________________。
eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(练) eq \a\vs4\al(A) eq \a\vs4\al(组)
1.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）H2O2分解过程的能量变化如下图，下列有关说法错误的是( )
A. 反应的能量变化为E1－E2
B. Fe3+是该反应的催化剂
C. 该反应是放热反应
D. H2O比H2O2稳定
2.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）H2和Cl2反应生成HCl的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是( )
A. 反应物的总能量小于生成物的总能量
B. 生成1 ml HCl(g)需吸收92.3 kJ的能量
C. H2(g)＋Cl2(g)―→2HCl(g)＋184.6 kJ
D. H2(g)＋Cl2(g)―→2HCl(g)＋Q(Q＞184.6 kJ)
3.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）甲、乙、丙三个过程的能量变化（其中H2、Br2、HBr均为气态）如图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A. H原子形成1 ml H2吸收436 kJ的能量
B. 反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(l)＋103 kJ
C. 已知条件不充分，无法计算乙过程的能量变化
D. Br2分子的化学性质比Br原子的活泼
4.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）下列说法不正确的是( )
eq \(\s\up7(),\s\d5(甲))
eq \(\s\up7(),\s\d5(乙))
A. 图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能
B. 图乙中HI分子发生了有效碰撞
C. 盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能很小
D. 增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加
5.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）甲烷与氯气发生取代反应分别生成1 ml相关有机物的能量变化如图所示：
下列说法不正确的是( )
A. CH4与Cl2的取代反应是放热反应
B. 1 ml CH4的能量比1 ml CH3Cl的能量多99 kJ
C. eq \f(1,4)ΔH4≈ eq \f(1,3)ΔH3≈ eq \f(1,2)ΔH2≈ΔH1，说明CH4与Cl2的四步取代反应难易程度相当
D. 已知Cl—Cl的键能为243 kJ· ml-1，C—Cl的键能为327 kJ· ml-1，则CH4(g)＋Cl·(g)→CH3·(g)＋HCl(g)的ΔH<0
6.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）在标准状况下，将指定单质生成1 ml物质的反应焓称为该化合物的生成焓，符号为ΔfH eq \\al(θ,m)。由题图所给的数据可知，下列有关说法正确的是( )
A. 生成MgF2时放出热量最多，故化合时反应速率最大
B. MgCl2(s)＋I2(s)===MgI2(s)＋Cl2(g) ΔH＝277 kJ· ml-1
C. 由图可知，断开1 ml Cl2(g)中的化学键所吸收的能量大于断开1 ml Br2(l)中的化学键所吸收的能量
D. MgI2的热稳性比MgBr2高
7. （3分）（2023·江苏各地模拟优选）一定温度下，CH3CH2CH3的氯化、溴化反应势能及一段时间后产物的选择性如图，下列叙述不正确的是( )
A. ΔH1＋ΔH3＝ΔH2＋ΔH4
B. 升高温度，体系中n（1－氯丙烷）∶n（2－氯丙烷）的值增大
C. 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
D. 由图可知，丙烷中碳氢键的键能不完全相同
8.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）环己烷有多种不同构象，其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构型的相对能量（位能）如图所示。下列说法正确的是( )
A. 扭船式最稳定
B. C6H12（半椅式）―→C6H12（船式） ΔH＝39.3 kJ·ml-1
C. C6H12（椅式）的标准燃烧热ΔH大于C6H12（船式）
D. C6H12（椅式）生成C6H12（扭船式）释放能量
9.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）已知丙烷与Br2发生一元取代反应的机理如下（ eq \(R,\s\up6(*,))、X*表示自由基）：
Ⅰ. Br2(g)―→2Br*(g) ΔH1
Ⅱ. CH3CH2CH3(g)＋Br*(g)―→CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2(g)＋HBr(g) ΔH'2
CH3CH2CH3(g)＋Br*(g)―→＋CH3 eq \(C,\s\up6(*))HCH3(g)＋HBr(g) ΔH′2
Ⅲ. CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2(g)＋Br*(g)―→CH3CH2CH2Br(g) ΔH'3
CH3 eq \(C,\s\up6(*))HCH3(g)＋Br*(g)―→CH3CHBrCH3(g) ΔH′3
Ⅱ是决定反应速率的关键步骤，其“能量—反应进程”如图所示。
下列说法错误的是( )
A. ΔH1、ΔH2、ΔH′2均大于0
B. 稳定性：CH3 eq \(C,\s\up6(*))HCH3>CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2
C. 丙烷与Br2发生一元取代反应的产物以CH3CH2CH2Br为主
D. 适当升高温度，可以提高产物中CH3CH2CH2Br的比例
10.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）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CH eq \\al(18,3)OH
D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
11.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）乙苯与Cl2在光照条件下反应生成两种一氯取代物，反应过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
比 稳定
B. 反应①比反应②的速率大
C. 选择合适催化剂可提高单位时间内取代物2的含量
D. 若升温时取代物2的含量提高，则原因是反应②平衡正向移动
12.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）某反应由两步反应A―→B―→C构成，它的反应过程中能量变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 两步反应均为吸热反应
B. 加入催化剂会改变A→C反应的反应热
C. 三种物质中C最稳定
D. A→C反应的反应热为E1－E2
13.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）丙烷与溴原子能发生以下两种反应：
①CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3CH2CH2· (g)＋HBr(g)
②CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3·CHCH3(g)＋HBr(g)
反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 反应①与②均为吸热反应
B. 反应②使用了催化剂
C. 产物中CH3CH2CH2·(g)含量比CH3·CHCH3(g)低
D. CH3CH2CH2·(g)转变为CH3·CHCH3(g)放出热量
14.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）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如下：
下列说法不正确的是( )
A. 反应①中分解H2O制备H2需从外界吸收能量
B. 反应②中CO2―→CH3OH，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O—H键的断裂和形成
eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(练) eq \a\vs4\al(B) eq \a\vs4\al(组)
1.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）已知：在标准压强(100 kPa)、298 K，由最稳定的单质合成1 ml物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用ΔH(kJ·ml-1)表示。有关物质的ΔH有如图所示关系。下列有关判断正确的是( )
A. NO(g)的键能大于N2(g)与O2(g)的键能之和
B. H2O(l)的ΔH＞－241.8 kJ· ml-1
C. N2H4(l)标准燃烧热为534.2 kJ· ml-1
D. NH3比N2H4稳定
2.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）某温度下气体分子的能量分布如图所示，纵坐标为 eq \f(1,N) eq \f(ΔN,ΔE)，其中N为分子总数， eq \f(ΔN,ΔE)表示单位能量间隔内的分子数目，T1、T2表示温度， eq \f(1,N) eq \f(ΔN,ΔE)表示单位能量间隔内的分子数占分子总数的分数。下列说法不正确的是( )
A. 曲线的变化趋势表明活化分子所占分数少，能量小的分子所占分数也少
B. 曲线下E1～E2之间的阴影部分的面积表示能量处于E1～E2之间的气体分子所占分数
C. T1＞T2，且此时速率关系为v(T1) ＜v(T2)
D. 只要温度相同，无论气体分子总数怎样变化，曲线形状保持一致
3.（3分）（2022·常德高三期末）中国科学院科学研究者实现了常温常压下利用铜催化乙炔选择性氢化制乙烯，其反应机理如下图所示（其中吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注）。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图1))
eq \(\s\up7(),\s\d5(图2))
下列说法正确的是( )
A. 由图1可知，C2H eq \\al(*,3)(g)转化为C4H6(g)时，只有C—H的形成
B. 由图2可知，C2H eq \\al(*,2)转化为C4H eq \\al(*,6)的过程放出热量
C. 步骤H2O(g)＋C2H eq \\al(*,2)＋e－―→OH－＋C2H eq \\al(*,3)决定制乙烯的反应速率
D. C2H eq \\al(*,3)转化为C4H eq \\al(*,6)的步骤活化能较高，有利于乙炔氢化制得C4H6(g)
4. （3分）（2023·江苏各地模拟优选）甲酸脱氢可以生成二氧化碳，甲酸在催化剂Pd表面脱氢的反应进程与相对能量的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 在Ⅰ～Ⅳ中，Ⅲ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、D2和H2
C. 如将催化剂换成Rh，反应的焓变及平衡产率改变
D. HCOOH在催化剂Pd表面脱氢反应的焓变为14.1 a kJ· ml-1
5.（3分）（2023·江苏各地模拟优选）自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，HNO·自由基与O2反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 产物P1的键能总和大于产物P2的键能总和
B. 产物P1与P2的分子式相同，但稳定性P1强于P2
C. 该历程中正反应能垒的最大值为186.19 kJ· ml-1
D. 相同条件下，中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)
(1) 已知：N2(g)＋O2(g) ===2NO(g) ΔH＝180.5 kJ· ml-1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ· ml-1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ· ml-1
反应2NO(g)＋2CO(g) ⥫⥬N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝ kJ· ml-1。
(2) 催化还原法去除NO是在催化剂、加热条件下，用NH3消除NO污染，其反应原理为4NH3＋6NO⥫⥬5N2＋6H2O。物质的量之比n(NH3)∶n(NO)分别为4∶1、3∶1、1∶3在不同温度条件下反应时间相同时， NO脱除率分别如图1曲线a、b、c所示。
①由图可知，n(NO)及其他条件相同时，n(NH3)越大，NO脱除率越高，原因是____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②由图可知，无论以何种比例反应，在温度超过1 200 ℃时NO脱除率又都会增大的原因可能是____________________________________________________。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图1))
eq \(\s\up7(),\s\d5(图2))
(3) 反应2NO(g)＋O2(g) ⥫⥬2NO2(g)可以看成分两步进行，其反应过程及能量变化如图2所示。
①由图2可知，相同条件下，NO、N2O2两种物质中，稳定性更强的是 。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T1和T2(T1>T2)，测得c(NO)随t（时间）的变化曲线如图3所示。由图3可知，相同时间内，温度为T2时NO转化量更多，其原因可能是___
______________________________________________________________________。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图3))
eq \(\s\up7(),\s\d5(图4))
(4) NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应如图4所示，写出该过程中步骤Ⅱ的离子方程式：_______
________________________________________________________。
7.（14分）（2023·江苏各地模拟优选）CH4在光照条件下与Cl2反应，可得到各种氯代甲烷。
(1) 生成CH3Cl的化学方程式是 。
(2) CH4氯代的机理为自由基（带有单电子的原子或原子团，如Cl·、·CH3）反应，包括以下几步：
①写出由CH3Cl生成CH2Cl2过程中链传递的方程式：
、 。
②不同卤原子自由基(X·)均可夺取CH4中的H，反应通式：X·(g)＋CH4(g)
―→·CH3(g)＋HX(g) ΔH。
已知：25 ℃，101 kPa时，CH4中C—H和HCl中H—Cl的键能分别是439 kJ· ml-1和431 kJ· ml-1。
a. 当X为Cl时，ΔH＝ kJ· ml-1。
b. 若X依次为F、Cl、Br、I，ΔH随着原子序数增大逐渐 （填“增大”或“减小”），结合原子结构解释原因： 。
③探究光照对CH4与Cl2反应的影响，实验如表。
a. 由B和D得出的结论是_________________________________________。
b. 依据上述机理，解释C中几乎没有氯代甲烷的原因： 。
(3) 丙烷氯代反应中链传递的一步反应能量变化如图。
推知—CH3中C—H键能比中C—H键能 （填“大”或“小”）。
8.（8分）（2023·江苏各地模拟优选）CO2作为自然界丰富的“碳源”化合物，将CO2转化为CO、CH4、CH3OH等燃料，不仅能缓解碳排放带来的环境问题，还将成为理想的能源补充形式。
(1) H2还原CO2部分反应如下：
Ⅰ. CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝41 kJ· ml-1
Ⅱ. CO(g)＋3H2(g)⥫⥬CH4(g)＋H2O(g) ΔH2＝－264 kJ· ml-1
Ⅲ. CO(g)＋H2(g)⥫⥬C(s)＋H2O(g) ΔH3＝－131 kJ· ml-1
反应2C(s)＋2H2O(g)⥫⥬CH4(g)＋CO2(g)的ΔH＝ kJ·ml-1。
(2) 逆水煤气反应（反应Ⅰ）在Fe3O4催化剂表面反应可能进行的历程如图1所示。氧化还原历程[TS1—TS2—TS3—TS4—CO(a)＋H2O(a)]和中间物种分解历程[TS1—TS6—TS7—TS5—HCOO(a)＋H(a)]，(a)表示在催化剂表面的吸附态。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图1))
下列说法正确的是 （填字母）。
A. 上述反应达平衡后，若压缩容器体积，反应Ⅰ平衡不移动
B. 升高温度可以增大CO的选择性
C. 反应Ⅰ在Fe3O4催化剂表面反应的主要历程是中间物种分解历程
(3) 控制起始时 eq \f(n(H2),n(CO2))＝4，p＝1 atm（atm表示标准大气压），在恒容密闭容器中，若只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时各物质的量分数随温度的变化如图2所示。
eq \(\s\up7(),\s\d5(图2))
①平衡时CH4物质的量分数随温度变化的曲线为 。
②温度高于500 ℃时，CO物质的量分数不断增大的原因是________________
______________________________________________________________________。
第2练 反应进程与能量变化AB
eq \a\vs4\al(真) eq \a\vs4\al(题) eq \a\vs4\al(快) eq \a\vs4\al(递)
1. A 解析：由图中信息可知，进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程Ⅰ是放热反应，A正确；进程Ⅱ中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相同，B错误；进程Ⅲ中由S·Y转化为P·Y的活化能高于进程Ⅱ中由S·X转化为P·X的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率为Ⅲ<Ⅱ，C错误；由图中信息可知，进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S·Z，然后S·Z转化为产物P·Z，由于P·Z没有转化为P＋Z，因此，Z没有表现出催化作用，D错误。
2. (E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)
3.
4. FeS2燃烧放热为FeSO4·H2O分解提供能量；反应产物是制备铁精粉和硫酸的原料
eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(练) eq \a\vs4\al(A) eq \a\vs4\al(组)
1. A 解析：由图可知，该反应的能量变化不等于E1－E2，A错误；由图可知，铁离子能降低反应的活化能，是该反应的催化剂，B正确；由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，C正确；由图可知，过氧化氢分解生成水和氧气是放热反应，说明水分子的能量小于过氧化氢的能量，水的稳定性强于过氧化氢，D正确。
2. C 解析：根据图示可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，反应为放热反应，A正确；1 ml H2(g)和1 ml Cl2(g)反应产生2 ml HCl(g)，放出184.6 kJ的能量，则产生1 ml HCl(g)可放出92.3 kJ的能量，B错误；1 ml H2(g)和1 ml Cl2(g)反应产生2 ml HCl(g)，放出184.6 kJ的能量，该反应可表示为H2(g)＋Cl2(g)―→2HCl(g)＋184.6 kJ，C正确；2 ml HCl(g)比1 ml H2(g)和1 ml Cl2(g)的能量低184.6 kJ，故该反应为放热反应，可表示为H2(g)＋Cl2(g)―→2HCl(g)＋Q (Q＝184.6 kJ)，D错误。
3. C 解析：1 ml H2分解生成H原子吸收436 kJ的能量，则H原子形成1 ml H2放出436 kJ的能量，A错误；H2、Br2、HBr均为气态，则由图可得H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)＋103 kJ，B错误；HBr的键能未知，无法由焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量计算乙过程的能量变化，C正确；断裂化学键吸收能量，则Br2分子的化学性质比Br原子的稳定，D错误。
4. B 解析：催化剂可降低反应的活化能，由图可知，曲线Ⅱ的活化能较低，可以表示催化剂降低了反应的活化能，A正确；只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，由图乙可知碰撞后没有生成新分子，即没有发生化学反应，HI分子没有发生有效碰撞，B错误；酸和碱常温常压下就能发生反应，说明它们已经处于活跃状态，因此活化能很小，C正确；增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加，D正确。
5. B 解析：由题中能量变化示意图可知，CH4与Cl2的取代反应不管生成CH3Cl、CH2Cl2还是CHCl3或者CCl4均为ΔH＜0，则CH4与Cl2的取代反应是放热反应，A正确；由图可知，1 ml CH4和1 ml Cl2的能量之和比1 ml CH3Cl和1 ml HCl的能量之和多99 kJ，B错误；由图中信息可知，－99≈ eq \f(1,2)×(－197)≈ eq \f(1,3)×(－301)≈ eq \f(1,4)×(－400)，即 eq \f(1,4)ΔH4≈ eq \f(1,3)ΔH3≈ eq \f(1,2)ΔH2≈ΔH1，说明CH4与Cl2的四步取代反应难易程度相当，C正确；已知CH4(g)＋Cl·(g)―→CH3·(g)＋HCl(g)过程中断裂了1 ml C—H键，形成了1 ml 的H—Cl键，已知Cl—Cl的键能为243 kJ· ml-1，C—Cl的键能为327 kJ· ml-1，且有：CH4(g)＋Cl2(g)―→CH3Cl(g)＋HCl(g) ΔH ＝－99 kJ·ml-1，即CH4(g)＋Cl·(g)―→CH3·(g)＋HCl(g)的ΔH＝－15 kJ·ml-1<0，D正确。
6. B 解析：由题干图示信息可知，生成MgF2时放出热量最多，但反应速率大小与反应需要的活化能有关，而与焓变的大小没有必然的关系，故化合时反应速率不一定最大，A错误；反应Ⅰ：Mg(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s) ΔH1＝－641 kJ· ml-1，反应Ⅱ：Mg(s)＋I2(s)===MgI2(s) ΔH2＝－364 kJ· ml-1，则目标反应MgCl2(s) ＋I2(s)===MgI2(s)＋Cl2(g) 可由Ⅱ－Ⅰ，根据盖斯定律可知ΔH＝ΔH2－ΔH1＝(－364 kJ· ml-1)－ (－641 kJ· ml-1)＝277 kJ· ml-1，B正确；根据反应热等于反应物总的键能减去生成物的总的键能，由于生成物的总的键能各不相同，故根据图示信息无法比较断开1 ml Cl2(g)中的化学键所吸收的能量与断开1 ml Br2(l)中的化学键所吸收的能量的相对大小，C错误；由题干图示可知，相同物质的量的MgI2具有的总能量高于MgBr2，能量越高越不稳定，故MgI2的热稳定性比MgBr2低，D错误。
7. A 解析：由图可知，①CH3CH2CH3＋Cl·―→CH3CH2CH2·＋HCl ΔH1，②CH3CH2CH3＋Cl·―→· CH(CH3)2＋HCl ΔH2，③CH3CH2CH3＋Br·―→ CH3CH2CH2·＋HBr ΔH3，④CH3CH2CH3＋Br·―→·CH(CH3)2＋HBr ΔH4，反应①＋③≠②＋④，根据盖斯定律ΔH1＋ΔH3≠ΔH2＋ΔH4，A错误；生成2－氯丙烷的反应受升温的影响比生成1－氯丙烷的大，所以体系中n（1－氯丙烷）∶n（2－氯丙烷）的值增大，B正确；由图可知，仲氢溴化反应的产率为97%，明显高于仲氢氯化反应的55%，故以丙烷为原料合成2－溴丙烷的产率高，其水解得到2－丙醇的产率相应也高，C正确；由图可知，相同条件下丙烷氯化、溴化时，仲氢的选择性大，含量高，说明仲氢比伯氢活性强，键能不同，D正确。
8. C 解析：物质的能量越低越稳定，由图可知，四种结构中，椅式的能量最低最稳定，A错误；由图可知，C6H12（半椅式）―→C6H12（船式）是放热反应，并且放出能量为(46－6.7－23) kJ·ml-1 ，热化学方程式为C6H12（半椅式）―→C6H12（船式） ΔH＝－16.3 kJ·ml-1，B错误；四种结构中，椅式的能量最低最稳定，故1 ml C6H12（椅式）充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量最少，则C6H12（椅式）的标准燃烧热ΔH大于C6H12（船式），C正确；由图可知，椅式转化成扭船式，反应吸收热量，D错误。
9. C 解析：Br2中存在Br—Br变为Br原子，断开化学键需要吸收能量，则ΔH1＞0，由图可知CH3CH2CH3(g)＋Br*(g)―→CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2(g)＋HBr(g)，反应物的能量低，生成物的能量高，则ΔH2＞0，ΔH′2＞0，A正确；能量越低稳定性越高，由图可知，CH3 eq \(C,\s\up6(*))HCH3能量小于CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2，则稳定性：CH3 eq \(C,\s\up6(*))HCH3＞ CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2，B正确；CH3 eq \(C,\s\up6(*))HCH3能量小于CH3CH2 eq \(C,\s\up6(*))H2，则丙烷与Br2发生一元取代反应的产物以CH3CHBrCH3为主，C错误；适当升高温度，分子能量升高，可以产生CH3CH2CH2Br的活化分子增多，可以提高产物中CH3CH2CH2Br的比例，D正确。
10. B 解析：一般来说，反应的活化能越高，反应速率越小，由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅳ的活化能较高，因此反应的决速步为反应Ⅰ、Ⅳ，A错误；反应Ⅰ为加成反应，而与为快速平衡，反应Ⅱ的成键和断键方式为或，后者能生成18OH－，因此反应结束后，溶液中存在18OH－，B正确；反应Ⅲ的成键和断键方式为或，因此反应结束后溶液中不会存在CH eq \\al(18,3)OH，C错误；该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量，总反应为放热反应，因此和CH3O－的总能量与和OH－的总能量之差等于图示总反应的焓变，D错误。
11. D 解析：由图示原理知，取代物1为，取代物2为 ，取代物2能量低，更稳定，故比稳定，A正确；反应①的活化能比反应②小，故反应①反应速率比反应②大，B正确；选择合适催化剂，可降低反应②的活化能，增大反应②反应速率，提高单位时间内取代物2的产率，C正确；两个反应均为放热反应，升温，平衡均逆向移动，D错误。
12. C 解析：根据图中信息得到第一步反应为吸热反应，第二步反应为放热反应，A错误；加入催化剂会改变A→C反应的活化能，但不能改变反应的反应热，B错误；三种物质中C物质的能量最低，根据“能量越低越稳定”，因此三种物质中C最稳定，C正确；反应热ΔH＝反应物的能量减去生成物的能量，因此A→C反应的反应热为(E1－E2＋E3－E4) kJ· ml-1，D错误。
13. B 解析：根据图示可知，反应①与②均为生成物的能量比反应物的高，因此这两个反应都是吸热反应，A正确；反应②的活化能低，反应速率大，但反应①与②同时发生，不能确定反应②是否使用催化剂，B错误；由图可知，活化能：反应①＞②，则反应②的反应速率大，生成物含量：产物中CH3CH2CH2·(g)含量比CH3·CHCH3(g)低，C正确；由图可知，CH3CH2CH2· (g)和HBr(g)具有的能量大于CH3·CHCH3(g)和HBr(g)具有的能量，所以CH3CH2CH2·(g)转变为CH3·CHCH3(g)放出热量，D正确。
14. D 解析：已知H2在氧气中燃烧是一个放热反应，则可知反应①中分解H2O制备H2需从外界吸收能量，A正确；已知CO2中C原子周围的价层电子对数为2，则C原子为sp杂化，而CH3OH中C原子均以单键与周围的3个H和一个O原子形成4个σ键，则该C原子为sp3杂化，则反应②中CO2 eq \(―――→,\s\up12(),\s\d4())CH3OH，碳原子的杂化方式发生了变化，B正确；核磁共振可以检测有机物中不同环境的H原子种类，X射线衍射则可以检测晶体与非晶体和晶体的结构，C正确；由题干转化过程图可知，C6→淀粉的过程中还涉及O—C键和O—P键的断裂，C—O键的形成，D错误。
eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(天) eq \a\vs4\al(练) eq \a\vs4\al(B) eq \a\vs4\al(组)
1. D 解析：根据题中ΔH变化图，NO标准摩尔生成焓为91.3 kJ·ml-1，故N2(g)＋O2(g)⥫⥬2NO(g)的反应为吸热反应，即2 ml NO(g)的键能小于1 ml N2(g)与1 ml O2(g)的键能之和，A错误；同种物质气态的能量高于液态的能量，H2O(l)的ΔH＜－241.8 kJ· ml-1，B错误；标准燃烧热是指生成液态水，根据题意无法计算，C错误；由N2H4(l)的标准摩尔生成焓为50.6 kJ·ml-1，故①N2(g)＋2H2(g)=== N2H4(l) ΔH＝50.6 kJ·ml-1，由NH3的标准摩尔生成焓为－45.9 kJ·ml-1，故②N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH ＝－45.9 kJ·ml-1，说明NH3的能量比N2H4低，故氨气较稳定，D正确。
2. C 解析：由于 eq \f(1,N) eq \f(ΔN,ΔE)表示单位能量间隔内的分子数占分子总数的分数，因此曲线的变化趋势表明活化分子所占分数少，能量小的分子所占分数也少，A正确；由于 eq \f(1,N) eq \f(ΔN,ΔE)表示单位能量间隔内的分子数占分子总数的分数，因此曲线下E1～E2之间的阴影部分的面积表示能量处于E1～E2之间的气体分子所占分数，B正确；升高温度反应速率增大，若T1＞T2，则此时速率关系为v(T1)＞v(T2)，C错误；由于横坐标表示气体分子的能量，纵坐标表示单位能量间隔内的分子数占分子总数的分数，因此只要温度相同，无论气体分子总数怎样变化，曲线形状保持一致，D正确。
3. C 解析：由图1可知，C2H eq \\al(*,3)转化为C4H6(g)时，有C—H、C—C的形成，A错误；由图2可知，C2H eq \\al(*,2)转化为C4H eq \\al(*,6)的过程中第一步反应为放热反应，第二步反应为吸热反应，总反应为吸热反应，B错误；由图2可知，步骤H2O(g)＋C2H eq \\al(*,2)＋e－―→OH－＋C2H eq \\al(*,3)的活化能较高，反应速率较小，故为决定制乙烯的反应速率，C正确；由图2可知，C2H eq \\al(*,3)转化为C4H eq \\al(*,6)的步骤活化能较高，活化能越大，反应速率越小，故不利于乙炔氢化制得C4H6(g)，D错误。
4. B 解析：Ⅰ转化为Ⅱ、Ⅱ转化为Ⅲ、Ⅲ转化为Ⅳ的活化能分别为44.7a kJ·ml-1，14.2a kJ·ml-1和27.8a kJ·ml-1，活化能越大反应速率越小，故在Ⅰ～Ⅳ中，Ⅰ生成Ⅱ的反应为决速步，A错误；根据HCOOH在Pd催化剂表面脱氢的反应机理图可知，HCOOH中的两个H原子被解离出来形成H2，则用HCOOD代替HCOOH，得到的产物都有HD，也可能是两个HCOOD分子一起被解离出来H和D重新结合为H2和D2，故还可能含有D2和H2，B正确；催化剂只能改变反应的活化能，从而改变反应速率，不影响化学平衡，即如将催化剂换成Rh，反应的焓变及平衡产率不变，C错误；HCOOH在催化剂Pd表面脱氢反应的焓变为－14.1a kJ· ml-1，D错误。
5. C 解析：由图可知，P1生成P2反应为放热反应，焓变小于零，则产物P1的键能总和小于产物P2的键能总和，A错误；产物P2的能量更低，稳定性更强，稳定性：P1小于P2，B错误；由图可知，该历程中正反应最大能垒为Z到过渡态Ⅳ之间的能量差，为(－18.92 kJ·ml-1)－(－205.11 kJ·ml-1)＝186.19 kJ· ml-1，C正确；过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，图中峰值越小则活化能越小，中间产物Z转化为产物P1的活化能更小，反应速率更大，D错误。
6. (1) －746.5 (2) ①NH3浓度大，反应更快且平衡右移 ②1 200 ℃催化剂活性基本不再变化，随温度升高，反应速率增大，相同时间内能消耗更多的NO (3) ①N2O2 ②平衡右移的影响超过了速率降低的影响 (4) Fe2+—NH2 ＋NO===N2＋H2O＋Fe2+
7. (1) CH4＋Cl2 eq \(―――→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl
(2) ①CH3Cl＋Cl·―→·CH2Cl＋HCl ·CH2Cl＋Cl2―→CH2Cl2＋Cl·
②a. 8 b. 增大 同一主族元素，随着原子序数增大，原子半径逐渐增大，H—X键能逐渐减小 ③a. 光照时发生链引发的物质是Cl2而不是CH4 b. 黑暗中发生2Cl·―→Cl2，一段时间后体系中几乎无Cl·存在，无法进行链传递 (3) 大
8. (1) －43 (2) B (3) ①b ②升高温度，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，使CO的物质的量分数增大
Ⅰ. 链引发
Ⅱ. 链传递
Ⅲ. 链终止
Cl2 eq \(―――→,\s\up7(光照))2Cl·
Cl·＋CH4―→·CH3＋HCl
·CH3＋Cl2―→CH3Cl＋Cl·
……
2Cl·―→Cl2
Cl·＋·CH3―→CH3Cl
……
编号
操作
结果
A
将Cl2与CH4混合后，光照
得到氯代甲烷
B
将Cl2先用光照，然后迅速在黑暗中与CH4混合
得到氯代甲烷
C
将Cl2先用光照，然后在黑暗中放置一段时间，再与CH4混合
几乎无氯代甲烷
D
将CH4先用光照，然后迅速在黑暗中与Cl2混合
几乎无氯代甲烷
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