高考化学热点情景汇编--专题六化学反应中的热能
专题六 化学反应中的热能
【新情景热点】
近日，谢和平院士团队按反应原理和目标需求将CO2能源化利用划分为“耦合储能的CO2电池技术”“回收能量的CO2电容器/电池技术”和“深度发电的CO2矿化电池技术”三大技术类别，并进行梳理介绍。重点介绍了团队第一~三代CO2矿化电池的设计思路、研发改进、产业化方案及工艺路线，同时提出一种近零碳排放的煤炭清洁发电理念。相关研究成果以《CO2的能源化利用技术进展与展望》为题发表于《工程科学与技术》2022年第1期。（点击“阅读原文”查看全文）
CO2捕集、利用与封存技术（CCUS）为促进大气CO2净减排发挥了重要作用。然而,当前CCUS技术普遍面临低效率、高能耗、高成本的技术难题。
谢和平院士认为，严格意义上讲，“CO2能源化利用”应指能量来源于CO2自身的物理或化学变化；但随着储能技术与CO2减排技术的交叉融合，这一概念的边界在不断拓宽，即使这些能量溯源并不来源于CO2，而更多是将CO2作为一种循环的化学介质，对外输出的能量也并非来自CO2本身。
研究指出，最深度、直接的CO2能源化利用，应体现在CO2自身的能量变化上。根据CO2矿化反应（或碳酸化）热力学吉布斯自由能降低这一特征（ΔG<0），谢和平院士团队于2014年提出一种CO2矿化发电的原理和技术路线，将CO2作为一种潜在的能源和资源，实现了将CO2矿化反应化学能直接转化为电能输出的CO2减排新途径。
【新情景试题汇编】
(2022·湖北·模拟预测)
1．“萨巴蒂尔反应”原理为CO2+4H2=CH4+2H2O ΔH，部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用“*”标注，Ts表示过渡态。下列说法正确的是
A．ΔH=-2.05 eV·mol-1
B．该部分反应历程的决速步骤为*CO2+*H=*HOCO
C．物质从吸附在催化剂表面到过渡态均放出能量
D．过程中存在极性键与非极性键的断裂与形成
(2022·浙江宁波·一模)
2．在标准状况下由指定单质生成1mol化合物时的恒压反应热，叫做标准摩尔生成焓，用符号△fH表示。而离子的标准生成焓是指从指定单质生成1mol溶于足够大量水中(无限稀释)的离子时所产生的热效应，并规定以H+为基准并指定其标准生成焓为0。相关数据如表[(cr)表示晶体状态，△fH表示标准摩尔反应焓变]。
物质 HCl NaHCO3 NaCl H2O CO2 H+ Na+ Cl- HCO
状态 (g) (cr) (cr) (l) (g) (aq) (aq) (aq) (aq)
△fH/kJ mol-1 -92.3 -950.8 -411.2 -285.8 -393.5 0 -240.1 -167.2 -692
下列说法不正确的是
A．HCl(g)=H+(aq)+Cl-(aq) △fH=-74.9kJ/mol
B．NaCl晶体溶于水并无限稀释的过程需吸收热量
C．标准状况下将HCl气体通入NaHCO3溶液，反应吸热
D．等量粉末状和块状NaHCO3晶体溶于水(无限稀释)时，块状晶体吸收热量更多
(2022·浙江温州·模拟预测)
3．标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示：
物质
相对能量/ 0 0 x 0 -75 -393.5
解离总耗能/kJ 498 946 632 717 1656 y
下列说法正确的是
A．
B．逐级断开中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJ
C．解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJ
D．根据的可计算出H—O键能
(2023·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测)
4．工业上在催化剂的作用下CO可以合成甲醇，用计算机模拟单个CO分子合成甲醇的反应历程如图。下列说法正确的是。
A．反应过程中有极性键的断裂和生成
B．反应的决速步骤为III→IV
C．使用催化剂降低了反应的
D．反应的热化学方程式为
(2022·浙江·模拟预测)
5．苯与卤素发生取代反应可细分为：
①C6H6(苯)+ X+X2→C6H5 +X2+HX △H1
②C6H5 +X2+HX→C6H5X+HX+ X △H2
下图1、2表示反应中部分物质的含量(测量反应过程中多个时间点的各物质含量，去除开始时与结束前的极端值后取平均值)，已知图1为使用催化剂前，图2为使用催化剂后，下表为相关△H的数据。
X Cl Br
△H1(kJ mol-1) 10 20
△H2(kJ mol-1) -111 -100
下列说法正确的是
A．可推知H-Cl键的键能比H-Br键的键能大10 kJ mol-1
B．1mol苯与1mol氯气反应将会向环境释放101kJ热量
C．使用催化剂后会改变△H1，但不会改变△H1+△H2
D．反应②为总反应的决速步，催化剂的机理为降低反应②的活化能
(2023·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测)
6．已知：298K时，相关物质的相对能量如图所示。下列说法错误的是。
A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H=-566kJ mol-1
B．H2的燃烧热为 H=-242kJ mol-1
C．C2H6比C2H4稳定
D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)是放热反应
(2023·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测)
7．Xe和形成的氟化物有、、三种，已知：在低温下主要发生，随着温度升高、依次发生分解反应。下图表述的是以和为始态得到的生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系。下列说法中错误的是。
A．由图可知Xe的三种氟化物中最稳定
B．反应的
C．制备的合适温度约为550K
D．与NaOH溶液反应产生的化学方程式为
(2022·吉林·长春十一高模拟预测)
8．Cu－Ce－Ox固溶体作为金属催化剂，能有效促进电化学还原，反应产生CH4和C2H4的中间体，*CO在催化剂表面的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．制约CO2还原为C2H4反应速率的是*COH－COH→CH*－COH
B．*CH3O→CH4+O*只有化学键的形成
C．Cu－Ce－Ox固溶体催化剂对生成CH4有较高选择性
D．由*CO生成*OH的反应为*CO+5H+-5e-=CH4+*OH
(2022·湖南·慈利县第一中学二模)
9．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下：
下列说法正确的是
A．该平衡体系，增大二氧化碳的浓度，正反应速率减小
B．过程I、过程Ⅱ均为放热过程
C．恒温恒容时通入1 mol CO(g)和1 mol发生此反应，当和的物质的量比值不变时，达到平衡状态
D．使用催化剂降低了水煤气变换反应的
(2020·北京·模拟预测)
10．根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是
A．1molC(s)与1molO2(g)的能量之和为393.5kJ
B．反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量
C．由C(s)→CO(g)的热化学方程式为：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.2kJ·mol-1
D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值ΔH=-10.1kJ·mol-1
(2022·上海徐汇·三模)
11．ICl与发生的总反应为。该反应分两步完成，第一步：。下列说法正确的是
A．为总反应的氧化产物
B．ICl水解产物是HI和HClO
C．已知键能：H-H>I-I，可推知键能：1-Cl>H-Cl
D．第二步反应为
(2022·上海崇明·二模)
12．研究表明I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，3SO2(g)+2H2O(l)→2H2SO4(aq)+S(s)，该过程一般通过如下步骤来实现：
①SO2(g)+4I-(aq)+4H+(aq)→S(s)+2I2(g)+2H2O(l)+Q1(Q1<0)
②I2(g)+2H2O(l)+SO2(g)→SO(aq)+4H+(aq)+2I-(aq)+Q2(Q2>0)
上述反应过程中能量变化不可能是下列示意图中的
A． B．
C． D．
(2022·湖北·模拟预测)
13．下列说法正确的是
A．反应1断裂氮氮键和氢氢键，形成氮氢键
B．与反应1不同，反应2没有发生电子的转移
C．催化剂a表面发生的反应不属于氮的固定
D．在催化剂b表面形成氮氧键的过程是吸热过程
(2022·内蒙古赤峰·模拟预测)
14．已知：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571.0kJ·mol-1，两步热循环制H2的过程如图，第一步以太阳能为热源分解Fe3O4，第二步FeO水解获得H2。
过程I：2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) △HI=+604.8kJ·mol-1
过程II：H2O(l)+3FeO(s)=Fe3O4(s)+H2(g) △HII
下列说法正确的是
A．根据盖斯定律△HI+△HII=0
B．过程I中每生成3molFeO，转移1mol电子
C．过程II在任何温度下均为自发反应
D．整个过程中能量转化形式只存在太阳能转化为化学能
(2022·湖南·邵阳市第一中学三模)
15．最近科学家在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇(CH3OH)方向取得重要进展，反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。下列说法错误的是
A．得到的副产物有CO和CH2O(甲醛)，其中相对较多的副产物为CO
B．生成副产物CH2O时，反应的活化能较小
C．制备甲醇的主反应速率主要由过程*CO+*OH→*CO+*H2O决定
D．电催化还原制备甲醇过程中，阳极的电势比阴极电势低
【高考真题再现】
(2022·浙江·高考真题)
16．标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO
能量/ 249 218 39 10 0 0
可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法不正确的是
A．的键能为
B．的键能大于中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：
D．
(2022·浙江·高考真题)
17．相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示：
下列推理不正确的是
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
(2017·江苏·高考真题)
18．通过以下反应可获得新型能源二甲醚()。下列说法不正确的是
①
②
③
④
A．反应①②为反应③提供原料气
B．反应③也是资源化利用的方法之一
C．反应的
D．反应的
(2021·山东·高考真题)
19．18O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
(2021·浙江·高考真题)
20．在298.15 K、100 kPa条件下，N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1，N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下，1 mol反应中，反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是
A． B．
C． D．高考化学热点情景汇编--专题六化学反应中的热能
专题六 化学反应中的热能
【新情景热点】
近日，谢和平院士团队按反应原理和目标需求将CO2能源化利用划分为“耦合储能的CO2电池技术”“回收能量的CO2电容器/电池技术”和“深度发电的CO2矿化电池技术”三大技术类别，并进行梳理介绍。重点介绍了团队第一~三代CO2矿化电池的设计思路、研发改进、产业化方案及工艺路线，同时提出一种近零碳排放的煤炭清洁发电理念。相关研究成果以《CO2的能源化利用技术进展与展望》为题发表于《工程科学与技术》2022年第1期。（点击“阅读原文”查看全文）
CO2捕集、利用与封存技术（CCUS）为促进大气CO2净减排发挥了重要作用。然而,当前CCUS技术普遍面临低效率、高能耗、高成本的技术难题。
谢和平院士认为，严格意义上讲，“CO2能源化利用”应指能量来源于CO2自身的物理或化学变化；但随着储能技术与CO2减排技术的交叉融合，这一概念的边界在不断拓宽，即使这些能量溯源并不来源于CO2，而更多是将CO2作为一种循环的化学介质，对外输出的能量也并非来自CO2本身。
研究指出，最深度、直接的CO2能源化利用，应体现在CO2自身的能量变化上。根据CO2矿化反应（或碳酸化）热力学吉布斯自由能降低这一特征（ΔG<0），谢和平院士团队于2014年提出一种CO2矿化发电的原理和技术路线，将CO2作为一种潜在的能源和资源，实现了将CO2矿化反应化学能直接转化为电能输出的CO2减排新途径。
【新情景试题汇编】
(2022·湖北·模拟预测)
1．“萨巴蒂尔反应”原理为CO2+4H2=CH4+2H2O ΔH，部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用“*”标注，Ts表示过渡态。下列说法正确的是
A．ΔH=-2.05 eV·mol-1
B．该部分反应历程的决速步骤为*CO2+*H=*HOCO
C．物质从吸附在催化剂表面到过渡态均放出能量
D．过程中存在极性键与非极性键的断裂与形成
(2022·浙江宁波·一模)
2．在标准状况下由指定单质生成1mol化合物时的恒压反应热，叫做标准摩尔生成焓，用符号△fH表示。而离子的标准生成焓是指从指定单质生成1mol溶于足够大量水中(无限稀释)的离子时所产生的热效应，并规定以H+为基准并指定其标准生成焓为0。相关数据如表[(cr)表示晶体状态，△fH表示标准摩尔反应焓变]。
物质 HCl NaHCO3 NaCl H2O CO2 H+ Na+ Cl- HCO
状态 (g) (cr) (cr) (l) (g) (aq) (aq) (aq) (aq)
△fH/kJ mol-1 -92.3 -950.8 -411.2 -285.8 -393.5 0 -240.1 -167.2 -692
下列说法不正确的是
A．HCl(g)=H+(aq)+Cl-(aq) △fH=-74.9kJ/mol
B．NaCl晶体溶于水并无限稀释的过程需吸收热量
C．标准状况下将HCl气体通入NaHCO3溶液，反应吸热
D．等量粉末状和块状NaHCO3晶体溶于水(无限稀释)时，块状晶体吸收热量更多
(2022·浙江温州·模拟预测)
3．标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示：
物质
相对能量/ 0 0 x 0 -75 -393.5
解离总耗能/kJ 498 946 632 717 1656 y
下列说法正确的是
A．
B．逐级断开中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJ
C．解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJ
D．根据的可计算出H—O键能
(2023·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测)
4．工业上在催化剂的作用下CO可以合成甲醇，用计算机模拟单个CO分子合成甲醇的反应历程如图。下列说法正确的是。
A．反应过程中有极性键的断裂和生成
B．反应的决速步骤为III→IV
C．使用催化剂降低了反应的
D．反应的热化学方程式为
(2022·浙江·模拟预测)
5．苯与卤素发生取代反应可细分为：
①C6H6(苯)+ X+X2→C6H5 +X2+HX △H1
②C6H5 +X2+HX→C6H5X+HX+ X △H2
下图1、2表示反应中部分物质的含量(测量反应过程中多个时间点的各物质含量，去除开始时与结束前的极端值后取平均值)，已知图1为使用催化剂前，图2为使用催化剂后，下表为相关△H的数据。
X Cl Br
△H1(kJ mol-1) 10 20
△H2(kJ mol-1) -111 -100
下列说法正确的是
A．可推知H-Cl键的键能比H-Br键的键能大10 kJ mol-1
B．1mol苯与1mol氯气反应将会向环境释放101kJ热量
C．使用催化剂后会改变△H1，但不会改变△H1+△H2
D．反应②为总反应的决速步，催化剂的机理为降低反应②的活化能
(2023·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测)
6．已知：298K时，相关物质的相对能量如图所示。下列说法错误的是。
A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H=-566kJ mol-1
B．H2的燃烧热为 H=-242kJ mol-1
C．C2H6比C2H4稳定
D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)是放热反应
(2023·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测)
7．Xe和形成的氟化物有、、三种，已知：在低温下主要发生，随着温度升高、依次发生分解反应。下图表述的是以和为始态得到的生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系。下列说法中错误的是。
A．由图可知Xe的三种氟化物中最稳定
B．反应的
C．制备的合适温度约为550K
D．与NaOH溶液反应产生的化学方程式为
(2022·吉林·长春十一高模拟预测)
8．Cu－Ce－Ox固溶体作为金属催化剂，能有效促进电化学还原，反应产生CH4和C2H4的中间体，*CO在催化剂表面的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．制约CO2还原为C2H4反应速率的是*COH－COH→CH*－COH
B．*CH3O→CH4+O*只有化学键的形成
C．Cu－Ce－Ox固溶体催化剂对生成CH4有较高选择性
D．由*CO生成*OH的反应为*CO+5H+-5e-=CH4+*OH
(2022·湖南·慈利县第一中学二模)
9．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下：
下列说法正确的是
A．该平衡体系，增大二氧化碳的浓度，正反应速率减小
B．过程I、过程Ⅱ均为放热过程
C．恒温恒容时通入1 mol CO(g)和1 mol发生此反应，当和的物质的量比值不变时，达到平衡状态
D．使用催化剂降低了水煤气变换反应的
(2020·北京·模拟预测)
10．根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是
A．1molC(s)与1molO2(g)的能量之和为393.5kJ
B．反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量
C．由C(s)→CO(g)的热化学方程式为：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.2kJ·mol-1
D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值ΔH=-10.1kJ·mol-1
(2022·上海徐汇·三模)
11．ICl与发生的总反应为。该反应分两步完成，第一步：。下列说法正确的是
A．为总反应的氧化产物
B．ICl水解产物是HI和HClO
C．已知键能：H-H>I-I，可推知键能：1-Cl>H-Cl
D．第二步反应为
(2022·上海崇明·二模)
12．研究表明I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，3SO2(g)+2H2O(l)→2H2SO4(aq)+S(s)，该过程一般通过如下步骤来实现：
①SO2(g)+4I-(aq)+4H+(aq)→S(s)+2I2(g)+2H2O(l)+Q1(Q1<0)
②I2(g)+2H2O(l)+SO2(g)→SO(aq)+4H+(aq)+2I-(aq)+Q2(Q2>0)
上述反应过程中能量变化不可能是下列示意图中的
A． B．
C． D．
(2022·湖北·模拟预测)
13．下列说法正确的是
A．反应1断裂氮氮键和氢氢键，形成氮氢键
B．与反应1不同，反应2没有发生电子的转移
C．催化剂a表面发生的反应不属于氮的固定
D．在催化剂b表面形成氮氧键的过程是吸热过程
(2022·内蒙古赤峰·模拟预测)
14．已知：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571.0kJ·mol-1，两步热循环制H2的过程如图，第一步以太阳能为热源分解Fe3O4，第二步FeO水解获得H2。
过程I：2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) △HI=+604.8kJ·mol-1
过程II：H2O(l)+3FeO(s)=Fe3O4(s)+H2(g) △HII
下列说法正确的是
A．根据盖斯定律△HI+△HII=0
B．过程I中每生成3molFeO，转移1mol电子
C．过程II在任何温度下均为自发反应
D．整个过程中能量转化形式只存在太阳能转化为化学能
(2022·湖南·邵阳市第一中学三模)
15．最近科学家在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇(CH3OH)方向取得重要进展，反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。下列说法错误的是
A．得到的副产物有CO和CH2O(甲醛)，其中相对较多的副产物为CO
B．生成副产物CH2O时，反应的活化能较小
C．制备甲醇的主反应速率主要由过程*CO+*OH→*CO+*H2O决定
D．电催化还原制备甲醇过程中，阳极的电势比阴极电势低
【高考真题再现】
(2022·浙江·高考真题)
16．标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO
能量/ 249 218 39 10 0 0
可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法不正确的是
A．的键能为
B．的键能大于中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：
D．
(2022·浙江·高考真题)
17．相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示：
下列推理不正确的是
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
(2017·江苏·高考真题)
18．通过以下反应可获得新型能源二甲醚()。下列说法不正确的是
①
②
③
④
A．反应①②为反应③提供原料气
B．反应③也是资源化利用的方法之一
C．反应的
D．反应的
(2021·山东·高考真题)
19．18O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
(2021·浙江·高考真题)
20．在298.15 K、100 kPa条件下，N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1，N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下，1 mol反应中，反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是
A． B．
C． D．
参考答案：
1．B
【详解】A． CO2(g)+H2(g)=*CO(g)+H2O(g)，ΔH=-2.05 eV·mol-1，该过程为部分反应历程的能量变化，故A错误；
B．慢反应决定总反应速率，该部分反应历程中*CO2+*H=*HOCO的活化能最大，反应速率最慢，所以决速步骤为*CO2+*H=*HOCO，故B正确；
C．由图可知，物质从吸附在催化剂表面到过渡态需要吸收能量，故C错误；
D．该部分历程中存在极性键的断裂和形成与非极性键的断裂，没有非极性键的形成，故D错误；
选B。
2．C
【详解】A．由题中标准摩尔生成焓的定义可得反应HCl(g)=H+(aq)+Cl-(aq)的，A正确；
B．由题可知反应的，，反应为吸热反应，B正确；
C．由题可知反应的，可得，反应为放热反应，C错误；
D．由题可知反应的，可得，反应为吸热反应，块状晶体与水的接触面积小，离子与水结合放出的能量小，吸收热量更多，D正确；
故选C。
3．D
【详解】A．焓变=生成物总能量-反应物总能量，则，焓变=反应物总键能-生成物总键能，即498+946-632×2=2x，，故A错误；
B．逐级断开中的每摩尔C—H所消耗的能量不相等，故B错误；
C．石墨晶体中每个碳原子形成3条共价键，两个碳原子形成1条键，则1mol石墨含有1.5molC-C键，解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为478kJ，故C错误；
D．焓变=反应物总键能-生成物总键能，的可计算出y值，再根据的可计算出H—O键能，故D正确；
选D。
4．A
【详解】A．由图可知，总反应为，则涉及C-O键断裂和C-H、O-H键的生成，A正确；
B．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，决定总反应速率的是慢反应，活化能越大反应越慢，据图可知反应的决速步骤为II→III，B错误；
C．催化剂改变反应速率，但是不改变反应的焓变，C错误；
D．由图可知，生成物的能量低于反应物的能量，反应为放热反应，单个CO分子合成甲醇放热，则反应的热化学方程式为 ，D错误；
故选A。
5．A
【详解】A．从表中可以得出，△H1(Cl)-△H1(Br)=(10-20) kJ mol-1=-10 kJ mol-1，两个过程中其它键的断裂情况相同，只有形成H-Cl键和比H-Br键不同，由此可推知H-Cl键的键能比H-Br键的键能大10 kJ mol-1，A正确；
B．利用盖斯定律，将反应①+②，可得出C6H6(苯)+X2→C6H5X+HX △H=△H1+△H2=-101 kJ mol-1，由于苯与氯气发生的反应为可逆反应，所以1mol苯与1mol氯气反应向环境释放的热量小于101kJ，B不正确；
C．使用催化剂后，只能改变反应的活化能，不能改变△H1和△H2，也不会改变△H1+△H2，C不正确；
D．从图中可以看出，加入催化剂后，C6H5 的百分含量增大较少，而C6H5X的百分含量增大很多，则表明反应①的反应速率慢，反应②的反应速率快，从而确定反应②为总反应的决速步，催化剂的机理为降低反应②的活化能，D不正确；
故选A。
6．B
【详解】A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H=[(-393×2)-(-110×2+0)] kJ mol-1=-566kJ mol-1，A正确；
B．H2的燃烧热为 H=[(-286)-(0+×0)] kJ mol-1=-286kJ mol-1，B错误；
C．C2H6的能量为-84kJ mol-1，C2H4的能量为52kJ mol-1，物质具有的能量越低，稳定性越强，则C2H6比C2H4稳定，C正确；
D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=[(-393+0)-(-110-242)] kJ mol-1=-41kJ mol-1，是放热反应，D正确；
故选B。
7．B
【详解】A．已知：在低温下主要发生，随着温度升高、依次发生分解反应生成，则最稳定，A正确；
B．由图可知，随着温度升高，发生分解反应生成的量增加，则反应为吸热反应，焓变大于零，B错误；
C．制备的合适温度约为550K，此时含量最高，C正确；
D．与NaOH溶液反应产生，氧元素化合价升高则Xe化合价降低生成Xe单质，反应为，D正确；
故选B。
8．C
【详解】A． 能垒高的可以制约反应，由图知，制约CO2还原为C2H4反应速率的是CH*－COH→*C－COH，A错误；
B． *CH3O→CH4+O*既有化学键的断裂、又有化学键的形成，B错误；
C．由图知，生成甲烷的历程中、活化能小，因此更容易生成甲烷、即 Cu－Ce－Ox固溶体催化剂对生成CH4有较高选择性，C正确；
D． 由*CO生成CH4与*OH的反应为化合价降低、得电子、是还原反应，D错误；
答案选C。
9．C
【详解】A．该平衡体系，增大二氧化碳的浓度，逆反应速率瞬间增大，平衡逆向移动，正反应速率也开始增大，A错误；
B．由反应过程示意图可知，过程I、Ⅱ中水分子的化学键断裂的过程，为吸热过程，B错误；
C．恒温恒容时发生反应，H2O是反应物，CO2是产物，当H2O和CO2的物质的量比值不变时，达到平衡状态，C正确；
D．催化剂不能改变反应的△H，D错误；
故答案选C。
10．C
【详解】A．由图示可知，1molC(s)与1molO2(g)的能量比1molCO2(g)的能量高393.5 kJ，A错误；
B．由图示可知，2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)为放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，B错误；
C．由图示可知，1molC(s)与O2(g)反应生成1molCO(g)放出热量为393.5 kJ-282.9 kJ=110.6 kJ，且物质的量与热量成正比，焓变为负，则热化学方程式为：2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.2 kJ·mol-1，C正确；
D．若热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO的热值为≈10.1 kJ·g-1，D错误；
答案选C。
11．D
【详解】A．总反应中ICl发生还原反应生成I2，则I2为还原产物，故A错误；
B．ICl中I的化合价为+1，与水反应生成HCl和HIO，故B错误；
C．该反应的ΔH=反应物总键能-生成物总键能＜0，即EH-H+2EI-Cl-(EI-I+2EH-Cl)＜0，由于H-H＞I-I，所以可推知键能：H-Cl＞I-Cl，故C错误；
D．总反应为H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g)，第一步为H2(g)+ICl(g)=HI(g)+HCl(g)总反应-第一步方法得到第二步反应为HI(g)+ICl(g)=HCl(g)+I2(g)，故D正确；
故选：D。
12．C
【详解】SO2(g)+4I-(aq)+4H+(aq)→S(s)+2I2(g)+2H2O(l)+Q1(Q1<0)，可知步骤①为吸热反应；I2(g)+2H2O(l)+SO2(g)→SO(aq)+4H+(aq)+2I-(aq)+Q2(Q2>0)，步骤②为放热反应，所以I2(g)、2H2O(l)、SO2(g)的总能量小于SO(aq)、4H+(aq)、2I-(aq)的总能量，不可能用表示，故选C。
13．A
【详解】A．反应1是氨气和氢气反应生成氨气的过程，断裂氮氮键和氢氢键，形成氮氢键，A正确；
B．反应1是氮气和氢气合成氨气，反应2是氨的催化氧化，即氨气和氧气反应生成一氧化氮和水的过程，该反应都属于氧化还原反应，发生电子的转移，B错误；
C．催化剂a表面发生的是合成氨的反应，属于氮的固定， C错误；
D．形成化学键放出热量，因此在催化剂b表面形成氨氧键的过程是放热过程，D错误；
故选A。
14．C
【详解】A．已知反应①：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571.0kJ·mol-1和反应②：2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) △HI=+604.8kJ·mol-1，根据盖斯定律将，可得过程II的热化学方程式为H2O(l)+3FeO(s)=Fe3O4(s)+H2(g) △HII=-16.9 kJ·mol-1，△HI+△HII=604.8 kJ·mol-1-16.9 kJ·mol-1=+587.9 kJ·mol-1，A项错误；
B．过程I中每生成3molFeO，转移2mol电子，B项错误；
C．根据反应H2O(l)+3FeO(s)=Fe3O4(s)+H2(g) △HII=-16.9 kJ·mol-1，可知△S>0，△HII<0根据反应自发进行的判据：△H-T△S<0，该反应任何温度下均为自发反应， C项正确；
D．过程I将太阳能转化为化学能,过程I是放热反应，将化学能转化为热能，即该过程能量转化形式是太阳能转化为化学能和化学能转化为热能，D项错误；
答案选C。
15．BD
【详解】A．主要产物是甲醇，由图可知，得到的副产物有CO和CH2O(甲醛)，生成副产物CH2O时反应的活化能较大，反应进行较慢，生成的量相对较少；生成副产物CO时反应的活化能较小，反应进行较快，生成的量相对较多，选项A正确；
B．由A的分析可知，生成副产物CH2O时，反应的活化能较大，选项B错误；
C．合成甲醇的主反应中，过程*CO+*OH→*CO+*H2O的活化能最大，反应速率最慢，决定整体反应速率，选项C正确；
D．电催化还原制备甲醇过程中，阳极的电势比阴极的高，选项D错误；
答案选BD。
16．C
【详解】A．根据表格中的数据可知，的键能为218×2=436，A正确；
B．由表格中的数据可知的键能为：249×2=498，由题中信息可知中氧氧单键的键能为，则的键能大于中氧氧单键的键能的两倍，B正确；
C．由表格中的数据可知HOO=HO+O，解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278，中氧氧单键的键能为，C错误；
D．由表中的数据可知的，D正确；
故选C。
17．A
【详解】A．虽然2ΔH1≈ΔH2，但ΔH2≠ΔH3，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目、双键的位置有关，不能简单的说碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比，A错误；
B．ΔH2＜ΔH3，即单双键交替的物质能量低，更稳定，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，B正确；
C．由图示可知，反应I为：(l)+H2(g)→(l) ΔH1，反应IV为：+3H2(g)→(l) ΔH4，故反应I是1mol碳碳双键加成，如果苯环上有三个完全独立的碳碳三键，则3ΔH1=ΔH4，现3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，C正确；
D．由图示可知，反应I为：(l)+H2(g)→(l) ΔH1，反应III为：(l)+2H2(g) →(l) ΔH3，反应IV为：+3H2(g)→(l) ΔH4，ΔH3-ΔH1＜0即(l)+H2(g) →(l) ΔH＜0，ΔH4-ΔH3＞0即+H2(g)→(l) ΔH＞0，则说明具有的总能量小于，能量越低越稳定，则说明苯分子具有特殊稳定性，D正确；
故答案为：A。
18．C
【详解】A．反应①的产物为CO和，反应②的产物为和，反应③的原料为和，A项正确；
B．反应③将温室气体转化为燃料，B项正确；
C．反应④生成物中为气态，C项生成物中为液态，故C项中反应的焓变不为，C项错误；
D．依据盖斯定律可知，由可得所求反应及其焓变，D项正确。
故选C。
19．B
【详解】A．一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，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，故A错误；
B．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-，故B正确；
C．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CH318H，故C错误；
D．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，故D错误；
综上所述，正确的是B项，故答案为B。
20．B
【详解】该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知，升高温度反应物能量升高较快，反应结束后反应放出的热量也会增大，比较4个图象B符合题意，故答案选B。
