2025年高考二輪專題10化學反應與能量

【考向分析】

化學反應與能量是化學反應原理的重要組成部分，也是高考的必考內容。一般重點考查通過能量變化

圖、蓋斯定律、鍵能等創設情景，提供新信息，通過比較分析、計算等方法來求解“△『’值，從而

判斷或書寫熱化學方程式。題型多以選擇題或填空題的形式呈現，以中等難度為主。由于能源問題已

成為社會熱點，從能源問題切入，從不同的角度設問，結合新能源的開發，把反應熱與能源結合起來

進行考查，將是今后命題的方向。

【思維導圖】

【考點解讀】

考點1反應熱與婚變

1.反應熱與熔變

任何一個化學反應中，反應物所具有的總能量與生成物所具有的總能量總不會相等的。在新物質產生

的同時總是伴隨著能量的變化。從宏觀上分析，反應熱的形成原因是反應物具有的總能量與生成物具

有的總能量的相對大小不同。即反應熱（焰變）△〃=生成物的總能量一反應物的總能量。物質本身具

有的能量越高，其穩定性越差。（笈表示正反應的活化能，笈表示逆反應的活化能，—笈）

從微觀上分析，反應熱形成的原因是斷鍵時吸收的熱量與成鍵時放出的熱量的相對大小不同。即反應

熱（焰變）△〃=反應物的鍵能總和一生成物的鍵能總和。鍵能越大的物質越穩定。

吸熱反應的△"＞（）,放熱反應的△水0,比較反應熱的大小時，不能忽視反應熱所帶“+”“一”號。

反應熱所帶“+”“一”號均具有數學意義要參與大小比較，所以吸熱反應的△〃都大于放熱反應的

A"反應是否需要加熱，只是引發反應的條件，與反應是放熱還是吸熱并無直接關系。許多放熱反

應也需要加熱引發反應，也有部分吸熱反應不需加熱，在常溫時就可以進行。化學反應的反應熱與催

化劑無關，但與熱化學方程式的化學計量數相對應，即與熱化學方程式的書寫形式有關。

2.燃燒熱和中和熱

（1）燃燒熱和中和熱均為放熱反應，XHVO,單位為kJ?mol.T。

（2）燃燒熱概念理解的三要點：外界條件是25℃、101kPa；反應的可燃物是1mol；生成物是穩定

的氧化物（包括狀態），如碳元素生成的是CO2,而不是CO,氫元素生成的是液態水，而不是水蒸氣。

（3）中和熱概念理解三要點：反應物的酸堿是強酸、強堿；溶液是稀溶液，不存在稀釋過程的熱效應；

生成產物水是1mol?

【典例精講】

例題1、己知：2so2（g）+Ch（g）脩力2SO3（g）AH,不同條件下反應過程能量變化如圖所示。下列說法

中不正確的是（）

及應試區

A.反應的AHC0

B.過程b使用了催化劑

C.使用催化劑可以提高SO2的平衡轉化率

D.活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差，為反應的活化能

A.從圖分析，反應物的總能量大于生成物的總能量，該反應為放熱反應，XHVO,A正確;

B.b的活化能比a低，說明使用了催化劑，B正確；

C.催化劑不能使平衡發生移動，不能提高二氧化硫的轉化率，C錯誤；

D.活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差就是反應的活化能，D正確。

答案：Co

【變式練習】

1.某反應使用催化劑后，其反應過程中能量變化如圖。

下列說法錯誤的是（）

A.總反應為放熱反應B.使用催化劑后，活化能不變

C.反應①是吸熱反應，反應②是放熱反應D.A

【解析】由題圖可知，反應①是吸熱反應，反應②是放熱反應，總反應是放熱反應，且+

A、C、D項正確；使用催化劑能降低反應所需的活化能，B項錯誤。答案：B

考點2熱化學方程式和蓋斯定律

1.熱化學方程式書寫或判斷

(1)注意A〃的符號和單位。若為放熱反應，A〃為“一”；若為吸熱反應，△〃為“+”。A〃的單位

為kJ,mol-1o

(2)注意反應熱的測定條件。書寫熱化學方程式時應注明A〃的測定條件(溫度、壓強)，但絕大多數

的△〃是在25°C、101kPa下測定的，此時可不注明溫度和壓強。

(3)注意熱化學方程式中的化學計量數。熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物

質的物質的量，并不表示物質的分子數或原子數，因此化學計量數可以是整數，也可以是分數。

(4)注意物質的聚集狀態。反應物和生成物的聚集狀態不同，反應熱A〃不同。因此，必須注明物質

的聚集狀態才能完整地體現出熱化學方程式的意義。氣體用“g”，液體用“1”，固體用“s”，溶液用

“aq”。熱化學方程式中不用“t”和“J

(5)注意△〃的數值與符號。熱化學方程式中的△〃的值應是表示反應已完成的熱量變化。由于△〃與

反應完成的物質的量有關，所以熱化學方程式中化學式前面的化學計量數必須與△〃相對應，如果化

學計量數加倍，則A〃也要加倍。逆反應的反應熱與正反應的反應熱數值相等，但符號相反。

(6)注意燃燒熱和中和熱。燃燒熱是指在101kPa時，1mol物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放

出的熱量，中和熱是指在稀溶液中，強酸跟強堿發生中和反應生成1mol液態壓0時的反應熱。

2.反應熱的有關計算

(1)根據熱化學方程式計算：反應熱與反應物各物質的物質的量成正比。

(2)根據反應物和生成物的總能量計算：AH=E生成物-E反應物。

(3)依據反應物化學鍵斷裂與生成物化學鍵形成過程中的能量變化計算：A口=反應物的化學鍵斷裂吸

收的能量-生成物的化學鍵形成釋放的能量。

(4)根據蓋斯定律的計算：應用蓋斯定律進行簡單計算時，關鍵在于設計反應過程，同時注意：①參

照新的熱化學方程式(目標熱化學方程式)，結合原熱化學方程式(一般2?3個)進行合理“變形”，

如熱化學方程式顛倒、乘除以某一個數，然后將它們相加、減，得到目標熱化學方程式，求出目標熱

化學方程式的△〃與原熱化學方程式之間△〃的換算關系。②當熱化學方程式乘、除以某一個數時，

△〃也應相應地乘、除以某一個數；方程式進行加減運算時，△〃也同樣要進行加減運算，且要帶“+”

“-”符號，即把△〃看作一個整體進行運算。③將一個熱化學方程式顛倒書寫時，△〃的符號也隨之

改變，但數值不變。④在設計反應過程中，會遇到同一物質的三態(固、液、氣)的相互轉化，狀態由

固一液一氣變化時，會吸熱；反之會放熱。⑤根據物質燃燒放熱的數值計算：0(放)=〃(可燃物)X

【典例精講】

例題2、(1)硫酸是一種重要的基本化工產品，接觸法制硫酸生產中的關鍵工序是S02的催化氧化:

SO2(g)+1~C>2(g)鈿催化劑>SO3(g)AH=-98kJmol-1。鋼催化劑參與反應的能量變化如圖所示,V2O5(s)

與SO2(g)反應生成VOSCU(s)和V2O4(S)的熱化學方程式為：

11

(g)=(g)+H2(g)AHi=100.3kJmol-①H2(g)+I2(g)=2HI(g)A//2=-ll.OkJ-mor②對于反應:

(g)+【2(g)=(g)+2HI(g)③A/?3=___kJ-molto

(3)近年來，隨著聚酯工業的快速發展，氯氣的需求量和氯化氫的產出量也隨之迅速增長。因此,

將氯化氫轉化為氯氣的技術成為科學研究的熱點。Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行:

1

1

CuCh(s)=CuCl(s)+-Cl2(g)AHi=83kJmol

CuCl(s)+—O2(g)=CuO(s)+—Ch(g)AH2=-20kJmol1

CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)AH3=-121kJmol-'

則4HCl(g)+O2(g)=2Cb(g)+2H2O(g)的NH=kJ-molL

(4)(2019天津卷)氮、磷、神(As)、睇(Sb)、鈿(Bi)、饃(Me)為元素周期表中原子序數依次

增大的同族元素。碑在元素周期表中的位置_____o篇Me的中子數為。已知：p(s,白磷)

=P(s,黑磷)AH=—39.3kJ-mo「；p(s,白磷)=p(s,紅磷)AH=-17.6kJmorl,

由此推知，其中最穩定的磷單質是。

1

【答案】(1)2V2O5(S)+2so2(g)U2VOSO4(S)+V2O4⑸\H=-351kJmol

⑵.89.3(3)-116(4)第四周期第VA族；173；黑磷

【解析】(1)由題中信息可知:

@SO2(g)+jo2(g)#SO3(g)\H=-98kJmolT

1

②V2O4⑸+SO3(g)#V2O5(s)+SO2(g)AH2=-24kJmol

@V2O4(s)+2so3(g)U2VoscU(s)NH\=-399kJmol-i

根據蓋斯定律可知，③-②x2得2V2O5(S)+2so2(g)U2VOSO4(S)+V2O4(S),則AH=

△HI-2A“2=(-399kJ-moH)-(-24kJmol-1)x2=-351kJ-moE,所以該反應的熱化學方程式為：2V2O5G)+

2SCh(g)U2VOSO4(S)+V2O4(S)AH=-351kJmolk

(2)根據蓋斯定律①-②，可得反應③的AH=89.3KJ/mol；(3)根據蓋斯定律知，(反應1+反應H+

反應HI)x2得4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)AH=(AH1+AH2+AH3)x2=-116kJ-moE；(4)

碑元素的原子序數為33,與氮元素、磷元素均位于VA族，最外層有5個電子，則碑在周期表中的位

置為第四周期VA族；288“5MC的質量數為288,質子數為115,由由中子數=質量數一中子數可知

288115MC的中子數為288—115=173；將已知轉化關系依次編號為①②，由蓋斯定律可知，①一②可得

P(s,紅磷)=P(s,黑磷)AH=AHi—AH2=(―39.3kJ/mol)—(—17.6kJ/mol)=—21.7kJ/mol?

由于放熱反應中，反應物總能量大于生成物總能量，則白磷、紅磷和黑磷三者能量的大小順序為白磷

〉紅磷)黑磷，能量越高越不穩定，則最穩定的是黑磷。

【變式練習】

2.依據題意完成下列各小題。

-

(1)已知下列反應：S02(g)+20H(aq)=SOr(aq)+H20(l)XH\,C1CF(aq)+S07(aq)=SOT(aq)

2+

+Cr(aq)A,CaS04(s)=Ca(aq)+SOt(aq)&上,則反應SO?(g)+Ca?+(aq)+C1CT(aq)+20H

-

一(aq)^CaS04(s)+H20(1)+C1(aq)的AH—。

(2)甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是：①CH30H(g)+

H2O(g)^C02(g)+3H2(g)A〃=+49.0kJ,molt②CH30H(g)(g)(g)+2H2(g)△〃=—192.9

kJ?moF1,又知③H2(g)=H20(l)△〃=—44kJ?moL則甲醇燃燒生成液態水的熱化學方程式：

(3)下表是部分化學鍵的鍵能數據，已知1mol白磷(PJ完全燃燒放熱為dkJ,白磷及其完全燃燒的

產物結構如圖H所示，則表中x=kJ/mol-(用含有a、b、c、d的代數式表示)。

化學鍵P—PP—00=0P=0

-1

鍵能/(kJ?mol)abcX

(4)@202(g)+N2(g)=N204(l)A^@N2(g)+2H2(g)=N2H4(1)A^@O2(g)+

1

2H2(g)=2H20(g)A"④2N2H式1)+N2O4⑴=3N2(g)+4H2(g)A〃=—1048.9kJ?moF

上述反應熱效應之間的關系式為AH尸_______________________________________________

聯氨和N◎可作為火箭推進劑的主要原因為。

(5)甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成氣(主要成分為CO、CO?和壓)在催化劑作

用下合成甲醇，發生的主要反應如下：①CO(g)+2H2(g)=^=CH30H(g)A%DC02(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)△'③C02(g)+H?(g)=^=C0(g)+H20(g)已知反應①中相關的化學鍵鍵

能數據如下：

化學鍵H-Hc—0C=0H—0C-H

￡/(kJ,mol-1)4363431076465413

由此計算RH\=kJ,mol-1；已知A/^=—58kJ,mol-1,貝!J△4=kJ,moP'o

-1

(6)已知反應2Hl(g)=H?(g)+L(g)的AH=+11kJ?mol-1molH2(g)>1molL(g)分子中化學

鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1molHI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量

為kjo

3

-

【答案】(1)(2)CH3OH(g)+202(g)=C02(g)+2H20(1)H=-764.7kJ-mol

d+6a+5c-126

'(3)4(4)2AA—2△區一△人反應放出熱量大，產生大量的氣體(5)—99+41

(6)299

【解析】(1)將題中的3個反應依次標記為①、②、③，根據蓋斯定律，①+②一③即得所求的反應，

3

△仁AA5+A豆一AA。(2)根據蓋斯定律，由3X②一①X2+③X2得：CH30H(g)+2O2(g)=C02(g)

-1-11

+240(1)A〃=3義(-192.9kJ?mol)-2X49.0kJ^01+(-44kJ-mor)X2=-764kJ-mol

t。(3)反應熱=反應物鍵能總和一生成物鍵能總和，即6a+5c—(4x+126)=-d,可得x=

d+6a+5c—126

4。(4)對照目標熱化學方程式中的反應物和生成物在已知熱化學方程式中的位置和化

學計量數，利用蓋斯定律，將熱化學方程式③X2,減去熱化學方程式②義2,再減去熱化學方程式①，

即可得出熱化學方程式④，故=—2AA—△〃；聯氨具有強還原性，凡。4具有強氧化性，兩

者混合在一起易自發地發生氧化還原反應，反應放出熱量大，并產生大量的氣體，可為火箭提供很大

的推進力。(5)根據鍵能與反應熱的關系可知，△〃=反應物的鍵能之和一生成物的鍵能之和=(1076

kJ,mol-'+2X436kJ,mol-1)—(413kJ,mol-1X3+343kJ,mol-1+465kJ,mol_1)=—99kJ,mol

t。根據質量守恒定律：由②一①可得：CO2(g)+H2(g)^^C0(g)+H20(g),結合蓋斯定律可得：

-11-1

△后=AA—△&=(-58kJ,mol)—(—99kJ,moK)=+41kJ,molo(6)形成1molH2(g)

和1molA(g)共放出436kj+151kj=587kJ能量，設斷裂2molHI(g)中化學鍵吸收2akJ能量，

則有：2akJ-587kj=llkJ,得a=299。

【真題演練】

1.(2024.廣東.高考真題)對反應S(g)T(g)。為中間產物)，相同條件下：①加入催化劑，反應達

到平衡所需時間大幅縮短；②提高反應溫度，c平(S)/c平(T)增大，c平(S)/c平(I)減小

?；谝陨鲜聦?，可能的反應歷程示意圖(一為無催化劑,為有催化劑)為

B.

反流進而

2.（2024?安徽?高考真題）某溫度下，在密閉容器中充入一定量的x（g）,發生下列反應:

X（g）「Y（g"AH產0）,Y（g）Z（g）（AH2<0）,測得各氣體濃度與反應時間的關系如圖所示。下列反

應進程示意圖符合題意的是

一玻璃

一攪拌器

溫度計

.-I—杯蓋

￡一內筒

］一隔熱層

卜-外殼

①②③

A.圖①裝置用于二氧化錦和濃鹽酸反應制氯氣

B.圖②裝置用于標準酸溶液滴定未知堿溶液

C.圖③裝置用于測定中和反應的反應熱

D.圖④裝置用于制備乙酸乙酯

4.（2024?重慶?高考真題）二氧化碳甲烷重整是CO?資源化利用的重要研究方向，涉及的主要熱化學

方程式有：

①CC^gHCHKg)2CO(g)+2H2(g)AH1=+247kJ/mol

@CO(g)+H2(g).C(s)+H2O(g)AH2=-131kJ/mol

③CC)2(g)+2H2(g)?C(s)+2H2O(g)AH3=-90kJ/mol

已知H-H鍵能為akJ/mol,O-H鍵能為bkJ/mol,C-H鍵能為ckJ/mol,貝UCO(g)中的碳氧鍵鍵能(單

位：kJ/mol)為

A.-206+3a-2b-4cB.-206-3a+2b+4cC.206+3a-2b-4cD.206-3a+2b+4c

5.(2025?浙江?高考真題)下列說法正確的是

A.常溫常壓下H2(g)和。式g)混合無明顯現象，則反應2H°(g)+O2(g)=2H2O(1)在該條件下不自發

B.3H2(g)+N2(g).2NH3(g)AH<0,升高溫度，平衡逆移，則反應的平衡常數減小

C.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)AH<0,則正反應的活化能大于逆反應的活化能

+

D.Na(s)+^-Cl2(g)=NaCl(s)AH<0,Na(g)+Cr(g)=NaCl(s)AH<0,貝I]

+

Na(s)+1Cl2(g)=Na(g)+CP(g)AH<0

1

6.(2024海南?高考真題)已知298K,101kPa時，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ-mol,H2

的臨界溫度(能夠液化的最高溫度)為32.98K,下列說法簿誤的是

A.氫氣燃燒熱AH=-285.8kJ-molT

B.題述條件下2moiH?和:ImolO?，在燃料電池中完全反應，電功+放熱量=57L6kJ

C.氫能利用的關鍵技術在于安全儲存與運輸

D.不同電極材料電解水所需電壓不同，產生2gH2（g）消耗的電功相同

7.（2024?貴州?高考真題）AgCN與CH3cH?Br可發生取代反應，反應過程中CN-的C原子和N原子

均可進攻CH3cH?Br,分別生成睛（CH3cH?CN）和異懵（CH3CHKC）兩種產物。通過量子化學計算得

到的反應歷程及能量變化如圖（TS為過渡態，I、II為后續物）。

CH能量

3N>％

TSI0/

VyTS2C—CHo

\Ag-----Br

異月青'A0/,、

開砥/AgCN%H3cH2Br、

CH3CH2NC+AgBr/I\

\CH3cHzCN+AgBr

CHCHN=C—Ag--Br

32\I一―

CH3cH2c三N一Ag--Br

反應進程反應進程

由圖示信息，下列說法錯誤的是

A.從CH3cH?Br生成CH3cH?CN和CH3cH?NC的反應都是放熱反應

B.過渡態TS1是由CN-的C原子進攻CH3CH2Br的a-C而形成的

C.I中“N-Ag”之間的作用力比H中“C-Ag”之間的作用力弱

D.生成CH3cH?CN放熱更多，低溫時CH3cH?CN是主要產物

8.（2024?北京?高考真題）苯在濃HNO3和濃H2sO’作用下，反應過程中能量變化示意圖如下。下列

說法不正確的是

A.從中間體到產物，無論從產物穩定性還是反應速率的角度均有利于產物II

B.X為苯的加成產物，Y為苯的取代產物

C.由苯得到M時，苯中的大兀鍵沒有變化

D.對于生成Y的反應，濃H2sO,作催化劑

【模擬演練】

1.（2024?江蘇揚州?模擬預測）將鐵粉和硫粉充分混合后加熱，待反應一發生即停止加熱，反應仍可

持續進行，直至反應完全生成新物質硫化亞鐵。下列說法正確的是

A.斷裂硫單質中的化學鍵會放出能量

B.該反應是放熱反應

C.需要加熱才能發生的反應一定是吸熱反應

D.生成物硫化亞鐵的總能量高于反應物鐵粉和硫粉的總能量

2.（2024.四川?一模）下列反應的能量變化與圖中所示不相符的是

能t「…小

量反應物

生成物

A.過氧化鈉與水反應

B.氫氣在氯氣中燃燒

C.Ba（OH）2-8H2。晶體與NH4cl晶體混合攪拌

D.高級脂肪酸發生氧化反應生成二氧化碳和水

3.（2024?廣東清遠?一模）已知在含少量「的溶液中，應。?分解的反應歷程如圖所示。下列說法不正

確的是

能量/eV]，.、

//X、

/\

0一工一一"嶼+。\

H2o2+r'、」

H2o+d2+r

歷程1W2反應贏

A.凡。2的分解速率與「濃度有關B.的分解為放熱反應

C.歷程2的活化能比歷程1的小D.ICT也是該反應的催化劑

4.（2024?全國?模擬預測）CO的利用是當下研究的熱門方向。下圖為常溫、常壓下各物質轉化關系

及其反應熱示意圖（AH表示熱化學方程式中各物質間化學計量數為最簡整數比時的反應熱），已知

CH4的燃燒熱為a,則反應6co(g)+6C>2(g)+CH3cH20H(g).8co2伍)+3旦。(1)的反應熱為

CH3cH20H(g)

AH,

H2(g)

82(g)

AW)\H

CO(g)2

CH,(g)HQ(1)

A.3(AH]+AH2-a)-AH3B.-3(靖+此2+4)+泡

C.3(型+例-G+AH3D._3(皿+溫_口)_泡

5.(2025?云南昆明?一模)根據伯恩哈勃循環圖,部分反應的AH如下表所示，K的第一電離能是

A//?>KCl(s)

K(s)+l/2Cl2(g)

八

△%

△“1

ci(g)^>cr(g)△%

K(g)>K+(g)」

AH△HiAH2AH3AH4AH5

數值/kJ-molT+89+121.5-349-717-436.5

A.—419kJ-molTB.+419kJ-mor'

C.+279kJ-mo『D.一279kJ-mo-

6.(2025?重慶?一模)甲醇的用途非常廣泛?？茖W家通過CO?合成甲醇的反應為：

CO2(g)+3H2(g).CH3OH(g)+H2O(g)型<0。

1

已知：H2(g)+1o2(g)=H2o(g)AH2=akJ-moF

3

1

CH3OH(g)+-O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)AH3=bkJ-moP

若合成甲醇的反應中正反應的活化能為E正，逆反應的活化能為E逆，貝|E逆-E正一定等于

A.(a-b)kJ-moF1B.(b-3a)kJ-mor'

C.(a+b)kJ-moF1D.(a-3b)kJ-mor'

7.(2025?重慶?一模)碳(C)與氧氣反應的焰變如圖所示，已知0=0鍵能為akJ/mol,C=O鍵能為

bkJ/mol,則CO(g)中碳氧鍵鍵能(單位：kJ/mol)為

C(s)+0(g)

焰（切*2飛

-110.5kJ/mol1

^co(g)+1o2(g)

-393.5kJ/mol

82?、，

---------------------?

反應過程

A.-283+a--B.-283+26，C.-393.5+Zj--D.-504+2Z?--

2222

8.（2024?陜西?一模）甲烷和二氧化氮的反應在大氣污染和溫室效應控制中起著重要作用。向某恒溫

恒容密閉容器中按一定比例投入CHa和NO?,在Fe?O3的催化作用下發生反應，反應過程及能量變化

如圖所示。下列說法正確的是

A.由圖可知，該反應的AH<0,基元反應i和反應ii,都是AH<0

B.該反應的總方程式為：CH4(g)+2NO2(g).CO2(g)+N2(g)

C.其他條件不變，僅將恒溫密閉容器改為絕熱密閉容器，CH’和NO?的轉化率減小

D.該反應過程中，既有非極性鍵的斷裂和生成，又有極性鍵的斷裂和生成

9.（2025?廣西?一模）有機物I生成酰胺的反應歷程如圖所示：

+

OHO

RROH

ZH2O2

/RII

R\t\t‘

1—R——>R'—NH—C—R

HHR*—N=C—R-^-R—N=C—RR—N=C

NNI

\+H,0

0

H2

IIIHIIVVVI

已知：R、R代表烷基。下列說法正確的是

A.H+是該反應的催化劑，能降低反應的AH

B.物質m一物質w過程中有配位鍵的形成

c.從圖中歷程可知，物質V比物質VI穩定

發生上述反應生成的主要產物是

10.（2024?浙江?一模）P&O6的結構如圖所示，下列關于P4O6的推測不合理的是

3/

。O

|。I

P

/±pO~\

_。/

A.P原子與O原子的雜化類型不同

B.與水反應生成H3PO3

C.PQ6+2O2=PQ。的反應放熱

D.等物質的量的P4O6與B2H6反應生成H3BP4O6BH3

IL（2024.河南?三模）研究人員提出利用含硫物質的熱化學循環實現太陽能的轉化與存儲，其原理如

圖所示。

fI熱能電能!

已知：①Imol液態H2sO’完全分解生成三種氣體時吸收熱量275.5kJ；②64g固態硫完全燃燒放出熱

量為592kJ。下列敘述錯誤的是

A.上述循環至少涉及四種能量轉化方式

1

B.反應I：2H2SO4(1)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)AH=+551kJmor

1

C.反應III：S(s)+O2(g)=SO2(g)AH=-296kJmor

-1

D.反應II：3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(1)+S(S)AH=+255kJ-mol

12.（2024?河南?三模）已知CH3CHO。）CH4（g）+CO（g）AH,該反應的反應歷程與能量變化如

圖所示。下列敘述錯誤的是

——無催化劑

o-—彳崔化劑

7

O

U

I

.

P

0

*、

器

-200-

反應歷程

A.催化劑將總反應活化能降低54kJ-moF1

B.催化劑作用下，總反應分兩個基元反應，只改變路徑而不改變焰變

C.升高溫度，總反應的反應速率增大，CH3cH。平衡轉化率降低

D.總反應的熱化學方程式為CH3CHO0）CH4（g）+CO（g）AW=+7kJ.mo「

13.（2024?廣東?一模）25℃,固體酸分子篩催化乙醇脫水，乙醇的分子間脫水和分子內脫水過程與相

對能量變化如圖所示：下列說法不正確的是

60

O

E

/

I40

B

*

語

器20

玄

ffi0

-20

反應進程

A.在該反應條件下，產物2比產物1穩定

B.乙醇通過氫鍵吸附于固體酸分子篩表面

C.生成產物1的決速步活化能為46.0kcal/mol

D.反應達到平衡時，升高溫度可提高產物2產率

14.（2025?廣東深圳?一模）單乙醇胺（MEA）捕獲CO?的反應為2MEA+CO?充MEACOOMEA,

在催化劑I和H的作用下，該反應均需經歷“吸附-反應-脫附”過程，能量變化如圖（*表示吸附態）所

示。下列說法不正確的是

2MEA+CO

2MEACOOMEA

2*MEA+*CO2V.7

—催化劑］院公&

--催化劑II*MEACOOMEA

反應進程

A.使用催化劑n更有利于捕獲co?

B.除吸附與脫附外，兩種反應歷程均分2步進行

C.使用催化劑I比使用催化劑II放出的熱量更多

D.反應達平衡后，升高溫度有利于CO?的釋放

15.(2024.陜西.模擬預測)1,3-丁二烯與HBr加成的能量一反應進程如圖所示。已知0℃、短時間t

min內，amol的1,3-丁二烯與HBr完全反應得到3-澳-1-丁烯和1-澳-2-丁烯的物質的量之比為7：3。

B.1,3-丁二烯與HBr反應生成3-澳-1-丁烯的反應熱為AHI+AH?

C.H+與烯崎結合的第一步為決速步驟，Br一進攻時活化能小的方向得到3-澳-1-丁烯

n7a

D.tmin內生成1-澳-2-丁烯的平均速率為「一mol-min-1

t

16.(2024?廣東?三模)氨氣是重要的化工原料，其制備與熱力學研究在化工生產中十分重要。

(1)實驗室用熟石灰和氯化鏤為原料制備氨氣，其化學方程式為

(2)從制備到干燥、收集NH3并處理尾氣所需裝置的接口連接順序是

濃硫酸

(3)某興趣小組欲探究反應I：NH3-H2O(aq)+HC1(aq)=NH4C1(aq)+H2O(1)的焰變AH-

查閱資料：反應焰變可通過量熱計對反應前后溫度的變化測定，利用熱量變化數值Q=AT的原

理，經換算得到反應的焰變，溶液中的反應可以近似認為。=4.2?8，€2-、p=1.0gmL-'o

反應熱的測定：取25.0℃下L6mol/L的氨水與1.40mol/L鹽酸各50.0mL,在量熱”中混合攪拌，

三次重復實驗測得溫度最高點的平均值為33.8℃。

①根據測定數據計算反應I的△乩=kJ.mor'o

②參考上述流程用氫氧化鈉與鹽酸進行實驗，測得反應H：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（叫）+旦。（1）

的焰變AH?與有一定差異，其原因是（從平衡移動角度作答）。

（4）甲同學欲借鑒（3）的方法測得反應m：?＜口修）+11。伍）=皿￡16）的焰變A113,但發現氣態反應

過程中。、夕變化大，難以測得準確數值。乙同學則提出在（3）所測數據的基礎上，再測得3個過程的

焙變即可。實驗方案和結果如下：

實驗序號待測過程焰變

aHCl(g)=HCl(aq)△況

b△%

cNH4Cl(s)=NH4Cl(aq)△4

①補全b的待測過程o

②計算反應III的AH3=（列式表示）。

（5）丙同學查閱資料發現，氣態反應可通過測定不同溫度下的平衡常數，利用以下原理換算得到焰變:

式中A為常數（已知），Kp|、Kp2表示在T］或與溫度下反應的壓強平衡常數。

丙同學根據該原理設計了相關方案，測得了反應in的焰變，該方案是(要求：方案中須寫

明待測的物理量，可選用儀器、藥品：氣壓計、恒溫反應器、溫度計、NH4CI)O

17.(2024?四川成都.三模)化學反應常伴隨熱效應。某些反應(如中和反應)的熱量變化，其數值Q可

通過量熱裝置測量反應前后體系溫度的變化，用公式Q=cpV總？計算獲得。(注：實驗所用酸、堿、

鹽溶液的密度和比熱容與水相同，忽略水以外各物質吸收的熱量，忽略實驗裝置的比熱容，c和P分

別取4.18J.g1.℃-1和l.Og.mL1,下同)請回答下列問題:

(l)NaOH溶液濃度的測定：移取20.00mL待測液，加入指示劑，用0.5000mol的鹽酸溶液滴定至

終點，消耗鹽酸溶液22.00mL。在測定過程中，滴定操作的順序為檢查是否漏水一蒸儲水洗滌(用

序號表示)一滴定一達到滴定終點，停止滴定，記錄讀數。

a.輕輕轉動滴定管的活塞，使滴定管尖嘴部分充滿溶液，無氣泡

b.調整管中液面至“0”或“0”刻度以下，記錄讀數

c.將洗滌液從滴定管下部放入預置的燒杯中

d.裝入標準溶液至“0”刻度以上2?3mL,固定好滴定管

e.從滴定管上口加入3mL所要盛裝的溶液，傾斜著轉動滴定管

(2)熱量的測定：取上述NaOH溶液和鹽酸各50mL進行反應。

①實驗室現有紙條、硬紙板(中心有兩個小孔)、量筒、100mL燒杯，為了完成該實驗，還需要圖中的

實驗儀器是(填序號)。

ABCDEFG

②測得反應前后體系的溫度值(℃)分別為T。、T1；則該過程放出的熱量為J(用含T。、工的式子表

示)。

(3)借鑒(2)的方法，甲同學測量放熱反應：Fe(s)+CuSO4(aq)=FeSO4(aq)+Cu(s)的焰變公華(忽略溫度

對焰變的影響，下同)。實驗結果見下表：

體系溫度/℃

序

反應試劑

反應反應

號

前后

i0.56g鐵粉ab

ii0.2mol-IT1CUSO4溶液100mL1.12g鐵粉ac

iii1.68g鐵粉ad

溫度：b、C、d的大小關系為o結果表明，該方法可行。

（4）乙同學也借鑒（2）的方法，測量反應A：Fe（s）+Fe2（SOj（叫）=3FeSC）4（aq）的焰變△

查閱資料：配制Fe?（SO4）3溶液時需加入酸。

提出猜想：Fe粉與Fe2（SC>4）3溶液混合，在反應A進行的過程中，可能存在反應B：（填化學

方程式）。

驗證猜想：用pH試紙測得Fe?（SO）溶液的pH不大于1；向少量Fe2（SO）溶液中加入Fe粉，觀察

到的現象為—，說明同時存在反應A和B。

實驗小結：猜想成立，不能直接測得反應A的焰變AH。

教師指導：結合甲同學的測定結果及蓋斯定律可以計算無法直接測定的反應熱。

優化設計：根據相關原理，丙同學還需要測定反應_____（填化學方程式）的焰變通過計算可得

反應A的熔變AH（用含小區和△區的式子表示）。

18.（2025?黑龍江齊齊哈爾?一模）利用可再生能源和綠色氫氣將CO2轉化為甲醇，可以減少碳排放同

時將CO?固定為有價值的化學品，是國家能源條件與環境現狀的共同選擇。所涉及的反應如下：

反應1：CO2（g）+H2（g）.CO（g）+H2O（g）A//I=+41.2kJ/mol

反應2：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）AH2=-90.6kJ/mol

反應3：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）AH,

回答下列問題：

（1）AH3=?

（2）上述反應中，反應1的速率決定了總反應速率。下圖用于表示該過程的能量與反應進程的關系（部

分已畫出）。請選擇圖（a）或圖（b）,在虛線線框中將其補充完整—o

3

⑶有人提出“CO2（g）+2HQ（g）.CH30H（g）+]C）2（g）也適宜于工業合成甲醇”，判斷這種說法是

否正確并說明原因—（假設反應的焰變和嫡變不隨溫度的改變而變化）。

⑷在傳統的熱反應中，恒壓（壓強分別為3MPa、5MPa）下，按n起始（CCQe磷（旦）=1:3投料，在

密閉容器中發生反應1和反應3,改變反應溫度，CO2的平衡轉化率（a）以及生成CH30H（或CO）

n(CH30H或CO)

選擇性（S）的變化如圖所示。已知：CH30H（或CO）選擇性S=xlOO%

MCO2)起始-n(COj平衡o

①隨著溫度升高，a、b兩條曲線接近重合的原因是

②下列有關反應體系的說法中正確的是

A.當CH30H的分壓不再改變時，體系達到平衡狀態

B.曲線S-（X）表示CH30H的選擇性

C.使用催化劑可以降低活化能，提高合成效率

D.體系達到平衡后，壓縮體積，則反應3平衡正向移動，反應1平衡不移動

③P點對應的反應1的平衡常數勺=—（以分壓計算，分壓=總壓x物質的量分數）（保留兩位有效

數字）。

④分子篩膜反應器可提高反應3的平衡轉化率、且實現CH30H選擇性100%,原理如圖所示。分子篩

膜反應器可提高轉化率的原因是—o

CO2+H2CHjOH

CO2+H2

催化劑

分子篩膜

橋聯劑

多孔載體

吹掃氣:NzH,O吹掃氣:N2+H2O

參考答案

【真題演練】

1.A

【詳解】提高反應溫度，C平(S)/c平(T)增大，說明反應S(g)T(g)的平衡逆向移動，即該反應為放熱

反應，c平(S)/c平(I)減小，說明S生成中間產物I的反應平衡正向移動，屬于吸熱反應，由此可排除

C、D選項，加入催化劑，反應達到平衡所需時間大幅縮短，即反應的決速步驟的活化能下降，使得

反應速率大幅加快，活化能大的步驟為決速步驟，符合條件的反應歷程示意圖為A,故A正確。

2.B

【分析】由圖可知，反應初期隨著時間的推移X的濃度逐漸減小、Y和Z的濃度逐漸增大，后來隨

著時間的推移X和Y的濃度逐漸減小、Z的濃度繼續逐漸增大，說明X(g)uY(g)的反應速率大于

Y(g).*Z(g)的反應速率，則反應X(g)y-Y(g)的活化能小于反應Y(g).-Z(g)的活化能。

【詳解】A.X(g)u?Y(g)和Y(g)uZ(g)的AH都小于0,而圖像顯示Y的能量高于X,即圖像顯示

X(g)=Y(g)為吸熱反應，A項不符合題意；

B.圖像顯示X(g)―Y(g)和Y(g)lZ(g)的AH都小于0,且X(g)「Y(g)的活化能小于Y(g).-Z(g)

的活化能，B項符合題意；

C.圖像顯示X(g).,(g)和Y(g)kZ(g)的AH都小于0,但圖像上X(g).-Y(g)的活化能大于Y(g).?

Z(g)的活化能，C項不符合題意；

D.圖像顯示X(g).-Y(g)和Y(g)=Z(g)的AH都大于0,且X(g)-Y(g)的活化能大于Y(g)kZ(g)

的活化能，D項不符合題意。

3.A

【詳解】A.圖①裝置沒有加熱裝置，不適用于二氧化鎬和濃鹽酸反應制氯氣，A錯誤；

B.利用酸式滴定管中裝有的標準酸溶液滴定未知堿溶液，裝置和操作正確，B正確；

C.圖③裝置用于測定中和反應的反應熱，溫度計測溫度、玻璃攪拌器起攪拌作用，裝置密封、隔熱

保溫效果好，C正確；

D.圖④裝置用于制備乙酸乙酯，導管末端不伸入液面下，利用飽和碳酸鈉收集乙酸乙酯，D正確。

4.B

【詳解】根據蓋斯定律反應①+②-③可得反應：CH4(g)+H2O(g)<0?+