考點07化學反應中的能量變化、化學反應速率與平衡

1.（2021?濟南大學城實驗高級中學高三月考）在二氧化碳加氫制甲烷的反應體系中，主要發生反應的熱化

學方程式為

反應I：CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（g）A//=-164.7kJ/mol

反應II：CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）AH=41.2kJ/mol

反應HI：2CO（g）+2H2（g）=CO2（g）+CH4（g）AH=-247.1kJ/mol

向恒壓、密閉容器中通入ImolCOz和4molHz,平衡時CHCCO、CO2的物質的量隨溫度的變化如圖所示。

下列說法正確的是

770C

A.圖中曲線C表示CO的物質的量隨溫度的變化

C（CH4）

B.反應I的平衡常數可表示為K=C（CO:）C：（H2）

C.提高CO2轉化為CH4的轉化率，需要研發在低溫區高效的催化劑

D.CH4（g）+H2O（g尸CO（g）+3H2（g）的△H=-205.9kJ/mol

【答案】AC

【詳解】

A.反應物co?的量逐漸減小，故圖中曲線A表示co2的物質的量變化曲線，由反應n和in可知，溫度升

高反應H正向移動，反應ni逆向移動，co的物質的量增大，故曲線C為CO的物質的量變化曲線，曲線B

為CH4的物質的量變化曲線，故A正確；

B.化學平衡常數是生成物濃度帚之積與反應物濃度耗之積的比值，反應1佗平衡常數為

2

KC(CH4)C(H2O)

故B錯誤;

4

■C(CO2)C(H2)

c.反應i為放熱反應，反應n為吸熱反應，降低溫度有利于反應I正向進行，反應n逆向進行，即可提

高C02轉化為CH4的轉化率，所以需要研發在低溫區高效的催化劑，故c正確：

D.反應II-反應1,并整理可得到目標反應?則CH4?+H2Q(g)=CO(g)+3H2(g)的

△H=+41,2kJ/mol+164.7kJ/mo]=+205.9kJ/moI,故D錯誤；

故答案為AC。

2.(2021?河北高三二模)已知鍵能：H—H淳為akJ-mol',Br—Br鍵為bkJ?mo『，H—Br鍵為kJraol”<>

一定溫度下，反應Br(g)+H2(g)UHBr(g)+H(g)AH的反應歷程與能量的關系如圖所示。下列敘述

正確的是

A.該反應的正反應是放熱反應

B.AH=E]-E2，加入催化劑時，罵、&及AH均減小

C.已知a>c,若反應H2(g)+Br2(g)u2HBr(g)AH<0,則b>a

D.升高溫度，正逆反應速率均加快，且正反應速率加快的程度較大

【答案】D

【詳解】

A.由圖可知，4為正反應活化能，石2為逆反應活化能，耳>￡，△H=-E2>0,為吸熱反應，A

項錯誤；

B.加入催化劑時，4、E2降低,但AH不變，選項B錯誤；

C.由于H—H鍵的鍵能大于H—Br鍵，若反應H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)AH<0,則Br—Br鍵的

鍵能應小于H—Br鍵，即c>b,又。>。，貝選項C錯誤；

D.該反應為吸熱反應，升高溫度，正反應速率加快的程度大于逆反應速率加快的程度，使平衡向正反應方

向移動，選項D正確。

答案選D。

3.(2021?江蘇南京市?南京師大附中高三模擬)臭氧層中03分解過程如圖所示，下列說法正確的是

反應過程

臭班分解過程示意圖

A.催化反應①②均為放熱反應

B.決定03分解反應速率的是催化反應②

C.目是催化反應①對應的正反應的活化能，（&+&）是催化反應②對應的逆反應的活化能

D.溫度升高，總反應的正反應速率的增加幅度小于逆反應速率的增加幅度，且平衡常數增大

【答案】C

【詳解】

A.從圖上可知，反應①中生成物能量高于反應物，反應①是吸熱反應，A項錯誤；

B.決定總反應速率的是慢反應，活化能越大反應越慢，據圖可知催化反應①的正反應活化能更大，反應更

慢，所以催化反應①決定臭氧的分解速率，B項錯誤；

C.據圖可知目為催化反應①中反應物斷鍵吸收的能量，即催化反應①對應的正反應的活化能，氏+當為催

化反應②生成物成鍵時釋放的能量，即催化反應②對應的逆反應的活化能，C項正確；

D.據圖可知總反應的反應物能量高于生成物的能量，所以總反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，

總反應的正反應速率的增加幅度小于逆反應速率的增加幅度，平衡常數減小，D項錯誤；

答案選C。

4.（2021?江蘇常州市?高三一模）尿素［CO（NH2）2］是一種高效緩釋氮肥。利用NE和CO2合成尿素的反應分

兩步進行：

?2NH3（l）+CO2（g）=NH4COONH2（l）A//i=-ll7.2kJmol」；

@NH4COONH2（1）=CO（NH2）2（1）+H2O（1）△月2=+16.67kJmol/.

下列說法正確的是

A.反應①的AS>0

B.反應①的平衡常數可表示為K=C（CO2）

C.2NH3⑴+CO2（g）=CO（NH2）2⑴+H2O⑴的AH=-100.53kJmoH

D.溫度越高，反應速率越快，NHa的轉化率越大

【答案】C

【詳解】

A.反應①是氣體體積減小的反應，則該反應是一個端減小的反應，ASVO,故A錯誤；

1

B.由方程式可知，反應①的平衡常數K二FT；,故B錯誤；

C(COj

C.由蓋斯定律可知，①+②得NH3和CCh合成尿素的反應2NH3⑴+CCh(g尸CO(NH2)2(1)+H2O⑴，則

△”=AWi+A”2=(T17.2kJmoE)+(+16.67kJmo產尸一100.53kJmol」，故C正確;

D.由蓋斯定律可知，①+②得N%和CO2合成尿素的反應2NH3(l)+CO2(g)=CO(NH2)2(I)+H2O(l),

△”=T00.53kJ?moH,升高溫度，反應速率加快，平衡向逆反應方向移動，NH3的轉化率減小，故D錯誤;

故選C。

5.(2021?上海徐匯區?高三二模)理論研究表明，在lOlkPa和298K下，HCN(g)=^HNC(g)異構化反應

過程的能量變化如圖所示。下列說法正確的是

K修峭

A.HCN和HNC中碳氮鍵完全相同

B.HCN和HNC互為同素異形體

C.ImolHNC(g)的能量高于ImolHCN(g)

D.HCN(g)HNC(g)+59.3kJ

【答案】C

【詳解】

A.HCN中的碳氮鍵為C三N鍵，HNC中碳氮鍵為N=C鍵，二者的碳氮鍵不一樣，A項錯誤；

B.同素異形體是指由同樣的單一化學元素組成，因排列方式不同，而具有不同性質的單質。HCN和HNC

都不是單質，不符合同素異形體的定義，B項錯誤；

C.由圖可知，HNC的能量比HCN的能量高，C項正確；

D.題中熱化學方程式表示錯誤，應為：HCN(g)U^HNC(g)A/7=+59.3kJmol,,D項錯誤;

答案選c。

6.（2021.湖北鄂州市?高二月考）CO與N2O在Fe+作用下發生反應的能量變化及反應歷程如圖所示.兩步

基元反應為①NzO+Fe+nNz+FeO+dg、②FeO,+CO=CC>2+Fe+（快下列說法正確的是

A.N?O與CO?互為等電子體，均為直線型分子

B.反應①是氧化反應，反應②是還原反應

C.總反應速率主要取決于反應②的快慢

D.因為反應①慢，所以總反應的婚變主要由反應①決定

【答案】A

【詳解】

A.N9與COz原子數相同，原子最外層電子數也相同，二者互為等電子體。等電子體結構相似，CO2為直

線型分子，因此N2O也是直線型分子，A正確；

B.反應①②中均有元素化合價的變化，因此兩個反應均是氧化還原反應，B錯誤；

C.對于多步反應，化學反應的總反應的快慢由慢決定，因此總反應速率由慢反應①的快慢決定，C錯誤；

D.總反應的婚變不是由反應快慢決定，而是由反應物、生成物的總能量入小決定，D錯誤；

故合理選項是Ao

7.（2021.北京順義區.高三二模）乙烯與水加成制備乙醇的能量變化過程如圖所示。下列說法不氐順的是

A.反應①中有C=C斷裂

B.反應①和反應②均為放熱反應

C.CHMg)+H2Q(l)=C2H50H

D.H2SO4是該合成過程的催化劑，可提高反應物的平衡轉化率

【答案】D

【分析】

由圖可知乙烯與水加成制備乙醇的過程為：

1

①C2H?g)+H2soMD=C2H50so3H⑴△H=E1-E2kJ-mol；

1

@C2H50so3H⑴+H2O⑴=C2H50H(1)+H2sO4⑴AH=E3-E4kJ-mol'。

【詳解】

A.對比C2H4和C2H50so3H可知反應①為加成反應，有C=C斷裂，A正確；

B.由圖可知反應①、反應②的反應物的總能量均高于生成物的總能量，均為放熱反應，B正確；

C.結合分析可知①+②得C2H4(g)+H2(XD=C2H50H(l)A”=(Ei-E2+E3-E4)kJ?moH,C正確；

D.H2s04在兩步反應中出現，在總反應中未出現，是該合成過程的催化劑，它可提高反應速率，但是不能

使平衡發生移動，不能提高反應物的平衡轉化率，D錯誤；

答案選D。

8.(2021?河南高三月考)硫酸甲酯(CH3OSO3H)是制造染料的甲基化試劑，在有HzO存在的條件下，CHQH

和SO,的反應歷程如圖所示(分子間的作用力用"…”表示)。下列說法錯誤的是

2o

竭

卷o

妾

至

■2O

A.CH30H與SO3反應的A”VO

B.a、b、c三種中間產物中，a最穩定

C.該反應最高能壘(活化能)為19.06eV

D.由d轉化為f過程中，有硫氧鍵的斷裂和生成

【答案】C

【詳解】

A.根據圖示可知：反應物的能量比生成物的高，因此發生反應放出熱量，所以反應為放熱反應，反應的

<0,A正確：

B.物質含有的能量越低，該物質的穩定性就越強，根據圖示可知a、b、c三種中間產物中，a物質的能量

最低，則a的穩定性最強，故a最穩定，B正確；

C.根據圖示可知該反應最大壘能為：3.66eV-(-2.96eV)=6.62eV,C錯誤；

D.結合圖示中的粒子間的結合方式可是在轉化過程中甲醇、水、三氧化硫中的化合鍵均有斷裂，故由d轉

化為f過程中，有硫氧鍵的斷裂和生成，D正確；

故合理選項是C。

9.(2021?江蘇高三二模)通過反應I：4HCl(g)+O2(g)=2C12(g)+2H2O(g)可將有機氯化工業的副產品

n(HCl)。

HC1轉化為C%。在0.2MPa、反應物起始物質的量比)=2條件下,不同溫度時HC1平衡轉化率如

題圖所示。向反應體系中加入CuCL，能加快反應速率。

-1

反應I［：2CUC12(S)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g)AH=125.6kJmol

-1

反應HI：CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)AH=-120.0kJ-mol

下列說法正確的是

%

、

拗

解

媚

中

C

H

A.反應I的AH=5.6kJ?mol”

B.升高溫度和增大壓強均能提高反應I中HC1的平衡轉化率

C.保持其他條件不變，500C時，使用CuCU，能使HC1轉化率從X點的值升至Y點的值

n(HCl)

D.在0.2MPa、500C條件下，若起始小、々，HC1的轉化率可能達到Y點的值

n(02)

【答案】D

【詳解】

A.根據蓋斯定律.由H+HIX2得

-1

4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)AH=125.6kJmol'+(-120.0kJ.mof)x2=-114.4kJ-mol

,故A錯誤;

B.反應I為氣體體積減小的放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，HC1的平衡轉化率降低，故B錯誤;

C.使用CuCU作催化劑，只能加快反應速率，不能改變HC1的平衡轉化率，故C錯誤;

n(HCl)「

D.在O.2MPa、5(MTC條件下，若起始小\<2,增加了(h的相對含量，能提高HC1的轉化率，HC1的

n(°2)

轉化率可能達到Y點的值，故D正確;

答案選D。

IU.(2。21?上海虹口區?高二二模)我國科研人員提出了由小分子X、Y轉化為高附加值產品M的催化反應

歷程。該歷程可用示意圖表示如圖，下列說法錯誤的是

體

系

能

量

/

A.①一②過程有熱量放出

B.X、Y、M分別為甲烷、二氧化碳和乙酸

C.反應過程中有C-H鍵、C-C鍵、O-H鍵生成

D.由X、Y生成M的總反應原子利用率為100%

【答案】C

【分析】

依據圖示反應歷程可知甲烷在催化劑作用下斷裂C-H生成中間產物①；①一②過程中形成C-C鍵，從②到

CFhCOOH有O-H鍵生成。

【詳解】

A.。一②過程能量變低，有熱量放出，故A正確：

B.結合圖例和分子結構示意圖，X為CH4、Y為CO2、M為CH3coOH,即分別為甲烷、二氧化碳和乙酸,

故B正確：

C.反應過程中沒有C-H鍵生成、①T②過程中形成C-C鍵、從②到CH3C00H有0-H鍵生成，故C錯誤;

D.依據反應歷程可知甲烷與二氧化碳反應生成乙酸為化合反應,所以原子都轉移到目標產物，原子利用

率為100%,故D正確；

故選C。

11.（2021?陜西西安市?西安中學高三月考）I,3-丁二烯（/\〃\）與HBr發生加成反應分兩步：第一步

H+進攻1,3-丁二烯生成碳正離子中間體QHc/券）；第二步B「進攻碳正離子完成1，2-加成或1,

4-加成.反應進程中的能量變化如下圖所示。已知在較低溫度時，得到以1,2-加成產物為主；在較高溫度

反應進程

A.第一個過渡態決定反應速率，第二個過渡態決定產物組成

B.在較低溫度下，1,2-加成反應速率比1,4-加成更快

C.在較高溫度下，1,4-加成產物比1,2-加成產物更穩定

D.對異構化反應：C乩CHBrCH二C%、化'CH3cH=CHC4Br,升高溫度，3-澳-1-丁烯的平衡轉化率增大

1*2-丁都

【答案】D

【詳解】

A.由圖可知第一個過渡態所需能量高決定反應速率，第二個過渡態由于能量不同會有不同產物，故決定產

物組成，故A正確；

B.在較低溫度下，1,2-加成反應速率比1,4-加成更快，因為1,2-加成反應所需能量更低，故B正確；

C.根據題給反應進程中的能量關系知，1,3-丁二烯與HBr的加成反應為放熱反應，兩種溫度下，1,4-加

成產物比1,2-加成產物的能量低，所以I,4-加成產物更穩定，故C正確：

D.由圖選像可知反應為放熱反應，升溫立衡逆向移動，升高溫度，3-溟-1-丁烯的平衡轉化率減小，故D錯

誤;

故選Do

12.(2021.張家口市宣化第一中學高二月考)由于化石燃料的長期大量消耗，傳統能源逐漸枯竭，而人類對

能源的需求量越來越高，氫能源和化學電源的開發與利用成為全球發展的重要問題。以太陽能為熱源，熱

化學硫碘循環分解水是一種高效、環保獲取氫能源的方法，其反應過程如下：

已知反應1：SO2(g)+12(g)+2H2O(1)=2HI(aq)+H2SO4(aq)AH<0

反應2：()

H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O1|+1Q2(gAH>0

反應3：2HI(aq)=H2(g)+I2(g)AH>0

下列說法錯誤的是()

A.該過程實現了將太陽能轉化為化學能

B.該過程降低了水分解制氫反應的活化能，可加快反應速率

C.熱化學硫碘循環分解水的總反應為2H2。=2H2T+O2T

D.升高熱源溫度可使上述三個反應的平衡常數均增大

【答案】D

【詳解】

A.由圖可知，總反應為2H20=2凡+。2,該過程中利用太陽能使化學反應發生，實現了將太陽能轉化為化學

能，故A正確；

B.該過程利用S()2(g)和L(g)作催化劑，改變反應進行途徑，降低了水分解制氫反應的活化能，可加快

反應速率，故B正確；

C.反應1+反應2+反應3得H2O(l)=H2(g)+go2(g)，即是2H2(D=2H2T+。2T，故C正確；

D.由于反應I是放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數減小，而反應H、IH是吸熱反應，升高溫

度，平衡正向移動，平衡常數增大，故D錯誤；故選D。

13.(2021?廣東高三月考)氯代叔丁烷［(CH3)3C-C1］的水解反應進程與能量的關系如下圖所示。下列說法正

確的是

（CH工C二CI過渡態2

水分子以質子化的靜之間發生質

\子交換得到HQ，和叔J解用。?和

\去質子化產生的H?。溶液中的CI

(CHJJJC—Cl+O^\結合生成HQ

+CI+0：(CH0.C—O4-H—a

子作為親核

狀劑進攻碳止離子

反應進程

A.氯代叔丁烷水解的正反應活化能大于逆反應活化能

B.極性共價鍵發生異裂時，可以產生正、負離子

c.HQ分子親核進攻碳正離子時，能夠放出能量

D.過渡態1、中間體、過渡態2中，過渡態1最穩定

【答案】B

【詳解】

A.由圖象可知，反應物總能量高于生成物總能量，即正反應為放熱反應，則正反應活化能小于逆反應活化

能，故A錯誤；

B.由圖象可知，圖中過渡態1發生極性共價鍵（C—C1鍵）異裂生成了中間體碳正離子和氯離子，即極性

共價鍵發生異裂時，可以產生正、負離子，故B正確：

C.由圖象可知，圖中H2O分子親核進攻碳正離子后生成了能量更高的過渡態2,即該過程需要吸收能量，

故C錯誤；

D.由圖象可知，過渡態1、中間體、過渡態2中，過渡態1能量最高，最不穩定，中間體能量最低，最穩

定，故D錯誤；

故答案選B。

14.（2021?福建福州市?高三二模）三甲胺N（CHj是重要的化工原料。我國科學家實現了使用銅催化劑將

N,N-二甲基甲酰胺［（CHshNCHO,簡稱DMF］轉化為三甲胺的合成菖線。結合實驗與計算機模擬

結果，研究單個DMF分子在銅催化劑表面的反應歷程如圖所示（*裝示物質吸附在銅催化劑上）。下列說法

苗毛的是

(CH)NCHO(g)+2H(g)

0.0322

N(CH3)3(g)+H2O(g)

(CH3)2NCHOH*+3H*-102

-1.23(CH3)2NCH2+OH*+2H*

-1.55

-1.77

「2.16

(CH3)2NCH2OH*+2H*

(CH)NCHO*+2H*

32N(CH3)3+OH*+H*

A.該歷程中發生極性鍵和非極性鍵的斷裂

B.該歷程中的最大能壘(活化能)為1.19eV

C.銅催化劑的作用之一是吸附反應物形成更穩定的反應中間體

D.若ImolDMF完全轉化為三甲胺，則會釋放出1.02eV的能量

【答案】D

【詳解】

A.(CH3)2NCHO(g)與H2(g)反應最終生成N(CH3)3(g)過程中N-C與H-H鍵一定會斷裂，故有極性鍵和非極

性鍵斷裂，A項正確；

B.看歷程最后一步中出現了最大能量-1.02-(-2.21)eV=1.19eV,B項正確；

C.銅催化劑的作用之一是吸附反應物形成更穩定的反應中間體，圖中可見反應中間體能量低，穩定，C項

正確；

D.該反應的總反應由(CH3)2NCHO(g)轉化為N(CH3)3(g),但L02eV為單個(CH3)2NCHO(g)反應時放出的熱

量，故A"=-1.026V?NA，D項錯誤；

答案選D。

15.(2021?遼寧錦州市?高三一模)1,3.丁二烯在某條件下與濱發生加成反應時，會生成M和N兩種產物,

其反應機理如圖1所示：室溫下，M可以緩慢轉化為N,能量變化如圖2所示。下列敘述錯誤的是

A.M發生加聚反應產物的結構簡式為

BrBr

B.N存在順反異構

C.室溫下，N的穩定性強于M

D.M—N反應的熱效應△H=-(E2?E1)kJmol

【答案】A

【詳解】

A.M發生加聚反應，產物的結構簡式為千以一？1+，

BiCHCH^r

二丁-戶+

"M-MKF4Hze,u

BiCHCH^r?BiCHCH^Br人日沃

LNViwUri^jr

B.有機物N的雙鍵碳原子都連接了-H和-CHzBr,當相同的原子或原子團位于雙鍵的同側，即順式結構，

當相同的原子或原子團位于雙鍵的異側，即反式結構，故N存在順反異構，B項正確；

C.由題干信息“室溫下，M可緩慢轉化為N”，化學反應趨向于生成更穩定的物質，因此N的穩定性強于

M,C項正確；

D.由圖2可知MfN反應放熱，AH<0,故AH=-（E2-EJkJ-moL,D項正確：

答案送A。

16.（2021?遼寧高三模擬）甲酸脫氫可以生成二氧化碳，我國科學家利用計算機技術，研究在催化劑表面脫

氫的反應歷程與能量的關系如圖所示。

O,一

E

W

*

幽

翌

表

要

下列說法正確的是

A.甲酸脫氫生成二氧化碳為吸熱反應

B.歷程中最大能壘（反應活化能）為44.7kcal-mo『

C.反應CO2（g）+2H*=CC）2（g）+H2（g）AH=+3.3kcalmor,

D.使用催化劑能夠加快反應速率，降低熔變，提高平衡產率

【答案】C

【詳解】

A.由圖可知，HCOOH脫氫反應為放熱反應，選項A錯誤；

B.由圖可知，最大能壘（反應活化能）為80.3kcal-mo「，選項B錯誤；

C.由圖可知，反應CO2+2H*==COz+H2,能量由-17.4變為一14.1,故△〃=+3.3kcal-moL，選

項C正確：

D.催化劑能夠加快反應速率，但不改變熔變和平衡產率，選項D錯誤。答案選C。

17.（2021?湖南常德市?高三一模）消除天然氣中H2s是能源領域的熱點，利用CuFezCh表面吸附H2s時，

華中科技大學李鉉等研究表明有兩種機理途徑，如圖所示。

,途徑1

-——途徑2

o—

E

m

s

3

H

女

望

下列說法錯誤的是

A.該吸附過程釋放能量

B.途徑1歷程中最大活化能為204.5kJ-mol"

C.HiS』HS*+H字的速率：途徑1＞途徑2

D.CuFezCh在吸附過程中提供了O原子

【答案】C

【詳解】

A.該吸附過程相對能量下降，所以為釋放能量，A項正確；

B.途徑1最大活化能為?362.6-（?567.1）=204.5kJmolLB項正確；

C.HS*=HS*+H*中，活化能途徑1＞途徑2,活化能越大，反應速率越慢，則反應速率途徑1〈途徑2,C

項錯誤；

D.在吸附過程中CuFezCh提供了O原子.D項正確：答案選C。

18.（2021?遼寧丹東市?高三一模）1,3-丁二烯與HBr發生加成反應分兩步：第一步H+進攻1,3-

丁二烯生成碳正離了（CH《瑞）；第二步Br一進攻碳正離了完成1,2-加成或1,4-加成。反應

進程中的能量變化如下圖所示。已知在O'C和40℃時，1,2-加成產物與1,4-加成產物的比例分

別為70:30和15:85。下列說法錯誤的是

A.兩步反應都為放熱反應

B.在一定條件下，可以選擇合適的催化劑提升1,4-加成產物的產率

C.相同條件下，第二步反應1,2-加成的反應速率比1,4-加成的反應速率快

D.可以通過控制溫度提升1,4-加成產物的產率

【答案】A

【詳解】

A.根據圖中信息得到反應第一步是反應物總能量低于生成物總能量，因此第一步反應為吸熱反應，故A錯

誤；

B.在一定條件下，可以選擇合適的催化劑提高1,4-加成，而降低I,2-加成，從而提升1,4-加成產物

的產率，故B正確；

C.相同條件下，根據圖中信息第二步反應1,2-加成的反應的活化能比1,4一加成的反應的活化能低，因

此第二步反應1,2-加成的反應速率比1,4-加成的反應速率快，故C正確；

D.根據已知在0℃和40℃時，1,2-加成產物與1,4-加成產物的比例分別為70:30和15:85,因此可以

通過控制溫度提升1,4-加成產物的產率，故D正確。

綜上所述，答案為A。

19.（2021?山西晉中市?高三二模）“氯化反應”通常指將氯元素引入化合物中的反應。計算機模擬單個乙塊分

子和氯化氫分子在催化劑表面的反應歷程如圖所示。下列說法正確的是

2.5

2.0-崎？

+/

HC=CH(g)+HCl(g)HgCl2(s)!\

L"http://2.12\

0.5//.'

0K……二9竺-.型紡...1

-0.5Ml+HCl(g)M2-q

-1.00-0。？

-1.5

\M3

-2.0o心。/

-2.5-一240i

?H2C=CHCl(g)+HgCl2(s)

1

A.該反應的熱化學方程式為HC=CH(g)+HCl(g)=H2C=CHCl(g)AH=-2.24x1O^eV-mor

B.反應物或產物在催化劑表面進行物理吸附和解吸附

C.該歷程中活化能為1.68x1024eV

D.碳碳三鍵鍵能：CH三CH>M1

【答案】D

【詳解】

A.題干中“計算機模擬單個乙煥分子和氯化氫分子”，即圖像中表示的單個分子的能量的變化，故熱化學方

程式中A”=-2.24xl(T24xNAeV-moir,故A錯誤；

B.在催化劑表面吸附和解吸附的過程都是催化劑參與化學反應的過程，不是物理過程，故B錯誤；

C.由M2TM3的變化過程可計算出該歷程的活化能為2.12'10-24乂防6丫皿0口，故C錯誤；

D.Ml為C2H2與HgCb形成的中間體，加入催化劑，降低反應所需活化能，形成的中間體更易發生加成反

應，化學鍵更易斷裂，故Ml中碳碳三鍵筵能比C2H2中小，故D正確；

綜上所述答案為D。

20.(2021?江西高三模擬)反應CH“g)+C02(g尸CH3C00H(g)在一定條件下可發生，該反應歷程示意圖如圖

所示。有人提出利用電化學處理，可提高能量的利用率，下列說法不正確的是

c

O

H

A.若設計為原電池，則通入甲烷的電極為負極

B.使用催化劑，可降低活化能和婚變，加快反應速率

C.由圖象可知①一②放出能量并形成了碳碳單鍵

D.若設計為原電池，用稀硫酸作電解質溶液，正極反應為：2co2+8e-+8H+=CH3COOH+2H2。

【答案】B

【詳解】

A.CH4中碳原子化合價?4,CO2中碳原子化合價+4,CH3co0H中碳原子平均化合價為。價，所以對于CK

來說，有反應物到生成物化合價升高，做還原劑，那么在原電池中還原劑進負極失電子被氧化，描述正確，

不符題意；

B.催化劑只能降低活化能，不可能改變熔變，描述錯誤，符合題意：

C.由題圖可知，反應物能量高，生成物能量低，且催化過程中，CH4碳氫鍵斷裂，碳原子與C02碳原子形

成單鍵，描述正確，不符題意；

D.C02進正極，在酸性條件下被還原，生成CH3co0H,電極反應式正確，不符題意；

綜上，本題選B。

21.（2021?山東高三模擬）據文獻報道：使用新型催化劑實現芳香化合物選擇性C?H鍵活化機理如圖所示。

下列敘述正確的是

A.總反應方程式為4

B.該催化劑可降低反應的活化能，有效提高反應物的平衡轉化率

C.反應過程中Pd的成鍵數目保持不變

HO

X、H

D.是該反應的催化劑

/\/\/\

【答案】A

【詳解】

A.圖示中反應物為［了和O2,產物是:和H2O(step4),所以該反應的總反應催化劑為

催化劑\=(.

+0------2)^+2見0，A項正確;

a2

B.催化劑可降低反應的活化能，加快反應速率，但不影響平衡轉化率，B項錯誤;

C.圖示中Pd的成鍵數目有3,4兩種情況，C項錯誤；

D.根據圖示可知，為該反應的中間產物，D項錯誤；故選A,

22.(2021?安徽高三三模)鋰元素用途廣泛，如圖是一種帆的化合物催化某反應的反應機理。下列敘述錯誤

的是

H

N(HiS496)

H2O

a；H+

A.H?0參與了該催化反應

B.過程①中反應的原子利用率為100%

C.該催化循環過程中有氫氧鍵的斷裂和形成

D.每次循環的凈反應為H2O2+2Cr=2H0Cl+2e-

【答案】D

【詳解】

A.過程④說明HzO參與了該催化反應，故A正確；

B.根據過程①的反應，反應物全部變為生成物，說明反應的原子利用率為KX）%,故B正確；

C.過程①中有氫氧鍵的形成，過程②中有氫氧鍵的斷裂，說明該催化循環過程中有氫氧鍵的斷裂和形成,

故C正確；

D.根據整個反應體系得到每次循環的凈反應為H++H2O2+CINHOCI+H2O,故D錯誤。

綜上所述，答案為D。

23.（2021?湖北高三模擬）在紫外線的作用下，CECI2可解離出氯原子，氯原子破壞臭氧層的原理如圖所

示。下列說法正確的是

A.一氧化氯自由基是臭氧分解過程的催化劑

B.反應a的活化能低于反應b的活化能

氯原子

C.臭氧分解的化學方程式可表示為：203^=30,

hv

D.CF2c%分子的空間構型是正四面體形

【答案】C

【詳解】

A.根據示意圖可判斷一氧化氯自由基是臭氧分解過程的中間產物，A錯誤；

B.反應a是慢反應，反應b是快反應，其活化能高于反應b的活化能，B錯誤;

氯原子

C.在催化劑的作用下臭氧分解轉化為氧氣，則臭氧分解的化學方程式可表示為：2O3^=3O.,C正

hv

確；

D.由于C-F和C—C1的鍵長不同，因此CF2cI2分子的空間構型是四面體形，不是正四面體，D錯誤；

答案選Co

24.(2021?廣東佛山市?高三二模)中國科學院發現CO2在核(Fe-Zn?Zr).殼(Zeolite)催化劑內能高效氫化成異

構化烷燒，反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是

A.該過程中沒有發生電子的轉移

B.該催化劑降低了反應的活化能

C.該過程中還有HzO生成

D.H?和CO2在核殼內部進行了原子的重組

【答案】A

【詳解】

A.根據圖示，氫氣和二氧化硫在核(Fe?ZmZr).殼(Zeolite)催化劑作用下轉化為CO和烷夕至，存在電子的轉移,

故A錯誤；

B.催化劑能夠降低反應的活化能，加快反應速率，故B正確；

C.根據圖示，氫氣和二氧化硫在核(Fe-Zn-Zr)-殼(Zeolite)催化劑作用下轉化為CO和烷燒，根據原子守恒，

CO2中的O原子不可能都轉化為CO中的O,因此該過程中一定有H2O生成，故C正確；

D.比和CO2在核殼內部轉化為CO和烷燒，發生了化學變化，化學變化的本質就是原子的重新組合，故D

正確；

故選A。

25.(2021?湖南永州市?高三三模)工業生產排放的煙氣中同時存在SO2、NO,.和CO,利用它們的相互作用

可將SO2、NOx還原成無害物質，一定條件下得到以下實驗結果。圖1為298K各氣體分壓與CO物質的量

分數的關系,圖2為CO物質的量分數為2.0%時.各氣體分樂與溫度的關系c

p/KPa必KPa

10000100002J?—■1

1000CO?1000

co

750cos750cos

250250

00

1.01.21.41.61.82.0

9（CO）/%

77K

圖1圖2

下列說法錯誤的是

A.不同溫度下脫硝的產物為N2,脫硫的產物可能有多種

B.溫度越高脫硫脫硝的效果越好

C.NOx比SO2更易被CO還原

D.體系中可能發生反應：2cosUS2+2CO、4cO2+S2=4CO+2sO2

【答案】B

【詳解】

A.根據圖2可知，不同溫度下脫硝的產物為N2,脫硫的產物可能有S2、COS等多種物質，故A正確;

B.根據圖2可知，1200K~1400K,隨溫度升高，SCh含量升高，故B錯誤；

C.由圖示可知，NOx比SO2更易被CO還原，故C正確；

D.由圖示可知，溫度低于1000K時COS含量降低，S2、CO含量升高，體系中可能發生反應：2cosWS2+2CO；

溫度人于1000K時CO2、S2含量降低，CO、SO2含量升高，體系中可能發生反應：4CO2+S2-4CO+2SO2,

故D正確：

選B。

26.（2021?湖南永州市?高三三模）工業上用CO2合成乙酸的反應路徑如圖所示：

下列說法錯誤的是

A.反應過程中碳元素的化合價始終不變

B.第4步反應的氧化劑是CH3coORh*I

C.HI、LiOH、CH3RCHaRh*I、CH3coORh*I為反應的中間產物

TjTRh*

D.催化循環的總反應為CH3OH+CO2+H2CH3COOH+H2O

【答案】A

【詳解】

A.碳元素在CH30H中顯-2價，在CH380H中顯。價，碳元素的化合價跟成鍵原子的非金屬性有關，故

A錯誤；

B.第4步反應為CH3co0Rh*I+H2=CH3COOH+Rh*+HL氧化劑是CH3coORh*L故B正確；

C.根據每一步的反應可知，中間產物有HI、LiOH、CH3I、CH3Rh*kCH3coORh*L都是先生成后反應的

物質，故C正確；

D.根據圖示，CHsOH>CO2和H2在Lil、Rh*催化作用下生產CH3coOH和H2O,所以循環的總反應為

T；TRh*

CH3OH+CO2+H2ACH3COOH+H2O,故D正確；

答案選A。

27.（2021?浙江高三模擬）如圖表示某溫度下氣體分子的能量分布圖，縱坐標為，竺，其中N為分子總

NAE

數，表示單位能量間隔內的分子數目，工、T2表示溫度，［空表示單位能量間隔內的分子數占分子

AENAE

總數的分數。下列說法不正確的是

A.曲線的變化趨勢表明活化分子所占分數少，能量小的分子所占分數也少

B.曲線下之間的陰影部分的面積表示能量處于E1~E?之間的氣體分子所占分數

c.T,>T2,且此時速率關系為V(TJ<V(T2)

D.只要溫度相同，無論氣體分子總數怎樣變化，曲線形狀保持一致

【答案】C

【詳解】

A.由于工空表示單位能量間隔內的分子數占分子總數的分數，因此曲線的變化趨勢表明活化分子所占

NAE

分數少，能量小的分子所占分數也少，A正確；

B.由于,空表示單位能量間隔內的分子數占分子總數的分數，因此曲線下之間的陰影部分的面

NAE

積表示能量處于E「E2之間的氣體分子所占分數，B正確；

C.升高溫度加快反應速率，若工>12,則此時速率關系為V(TJ>V(T2),C錯誤；

D.由于橫坐標表示氣體分子的能量，縱坐標表示單位能量間隔內的分子數占分子總數的分數，因此只要溫

度相同，無論氣體分子總數怎樣變化，曲線形狀保持一致，D正確；

答案選C。

28.(2021?北京門頭溝區?高三一模)乙醇水蒸氣催化重整是一種清潔且可持續的制氫方法，Ni-CoCu水滑

(乙醇可用鍵線式表示為/\6口)

石復合催化劑具有較好的催化活性，反應過程如圖所示。

員和CO?阿?遜

co1水淮re]

:7?本人QH