2023年高考真题变式分类汇编：化学反应中能量的转化3

2023年高考真题变式分类汇编：化学反应中能量的转化3
一、选择题
1．（2021·海南）元末陶宗仪《辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄为纸，熔硫磺涂木片顶端分许，名日发烛……，盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是（　　）
A．将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧
B．“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C．“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化
D．硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；燃料的充分燃烧
【解析】【解答】A．将松木削薄为纸片状可以增大可燃物与氧气接触面积，有助于发火和燃烧，A不符合题意；
B．发烛具有可燃性，“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性，B不符合题意；
C．“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化，如化学能转化为光能、热能等，C不符合题意；
D．硫磺也燃烧，不是催化剂，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.越薄越易于点燃；
B.其燃烧需具备燃烧三要素，其发烛可燃；
C.燃烧伴随热量和光以及化学能的变化；
D.硫磺也可燃，不属于催化剂。
2．（2021·广东）“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是（　　）
A．煤油是可再生能源
B． 燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的 质量数为20
D．月壤中的 与地球上的 互为同位素
【答案】C
【知识点】原子中的数量关系；化学反应中能量的转化；同位素及其应用
【解析】【解答】A.煤、石油、天然气属于不可再生能源，A不符合题意；
B.H2燃烧过程中，化学能转化为热能，B不符合题意；
C.20Ne中，20表示的是Ne的相对原子质量为20，C符合题意；
D.3He和3H中质子数不同，不属于同位素，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.煤油属于不可再生能源；
B.燃烧是将化学能转化为热能；
C.标在元素符号左上角的数字表示原子的相对原子质量；
D.同位素是指质子数相同，中子数不同的一类原子；
3．（2022·浙江模拟）一定温度下，向容器中加入A可发生反应如下：①A→B，②A→C，③。反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 （　　）
A．反应①的活化能大于反应②
B．该温度下，反应③的平衡常数大于1
C．时，B的消耗速率小于生成速率
D．升高温度，时体系中B的含量增大
【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化；活化能及其对化学反应速率的影响；化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A．由图可知，0-t1时间段，A同时生成B和C，但生成物中B多C少，说明反应①容易发生，活化能较反应②的低，A不符合题意；
B．反应③的平衡常数K=，由图知，平衡时，C的浓度大于B的浓度，故K＞1，B符合题意；
C．t1时，B在减少，C在增加，则B的消耗速率大于生成速率，C不符合题意；
D．时反应未达到平衡，升高温度，速率加快，B的含量减小，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.活化能越大，反应越难发生，反应速率越慢；
B.平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比，且平衡常数只与温度有关；
C.t1时，B在减少，C在增加，反应正向进行；
D.升高温度反应速率加快。
4．（2022·云南模拟）CO与气体均会造成环境污染，研究表明二者可在表面转化为无害气体，其反应进程及能量变化过程如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．使用催化剂可降低反应活化能，但不改变反应历程
B．有催化剂条件下，E1时的反应速率比E2快
C．
D．为中间体、为催化剂
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化；催化剂
【解析】【解答】A．使用催化剂有中间产物生产，改变反应历程，降低反应活化能，故A不符合题意；
B．有催化剂条件下，大于，活化能越小反应速率越快，时速率慢于，故B不符合题意；
C．由图可知和在表面转化为无害气体的反应进程为①，②，①+②得，故C符合题意；
D．是反应的催化剂，为中间体，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．催化剂有中间产物生产，改变反应历程；
B．催化剂降低活化能，反应速率快；
C．根据盖斯定律计算；
D．根据中间体反应前和反应后均没有，只在过程中出现；催化剂反应前参与反应，反应后又生成；
5．（2021·长春模拟）下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)，说法正确的是（　　）
A． ＜0
B．生成HX(g)的反应热与途径有关，所以
C．若X分别表示Cl、Br、I，则过程Ⅲ吸收的热量依次增多
D．Cl2(g)、I2(g)分别发生反应Ⅰ，同一温度下的平衡常数分别为K1、K3，则K1＞K3
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A．化学键的断裂要吸热，焓变大于0， △H2＞0，故A不符合题意；
B．反应焓变与起始物质和终了物质有关，与变化途径无关，途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关，所以△H1=△H2+△H3 ，故B不符合题意；
C．途径III是形成化学键的过程，是放热过程，Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，和氢气反应越来越微弱，故形成HCl、HBr、HI化学键所放出的能量逐渐减小，故C不符合题意；
D．途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HI的多，氯气和氢气化合更容易，两反应的平衡常数分别为K1，K3，则K1＞K3，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．化学键的断裂要吸热，焓变大于0；
B．反应焓变与起始物质和终了物质有关，与变化途径无关；
C．非金属性逐渐减弱，和氢气反应越弱，放出的能量逐渐减小；
D．反应容易，反应程度越大，平衡常数越大。
6．（2022·浙江模拟）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。各构型的相对能量图(位能)如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．扭船型最稳定
B．=+39.3kJ/mol
C．的标准燃烧热大于
D．相同条件下生成扭船型的速率大于生成船型
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化；热化学方程式
【解析】【解答】A．物质的能量越低越稳定，由图可知，四种结构中，椅型的能量最低最稳定，故A不符合题意；
B．图可知，是放热反应，并且放出能量为(46-6.7) kJ mol 1 ，热化学方程式为：ΔH=-39.3kJ mol 1，故B不符合题意；
C．四种结构中，椅型的能量最低最稳定，故1mol环己烷充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量最少，则的标准燃烧热大于，故C符合题意；
D．由图可知，椅型转化成扭船型，椅型转化成扭船型后再转变为船型，椅型转化成扭船型的活化能大，反应的活化能越高，反应速率越慢，则不能得出结论：相同条件下生成扭船型的速率大于生成船型，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.物质的能量越低越稳定；
B.为放热反应；
C.椅型的能量最低；
D.反应的活化能越高，反应速率越慢。
7．（2022·浙江模拟）一定温度下，的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图，下列叙述错误的是 （　　）
A．
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
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A．由图可知，①CH3CH2CH3+Cl= CH3CH2CH2+HCl ，②CH3CH2CH3+Cl= CH(CH3)2+HCl ，③CH3CH2CH3+Br= CH3CH2CH2+HBr ，④CH3CH2CH3+Br=CH(CH3)2+HBr ，反应①+③≠②+④，根据盖斯定律，A符合题意；
B．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不符合题意；
C．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不符合题意；
D．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不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据盖斯定律计算；
B.根据温度对平衡移动的影响分析；
C.溴化反应产物的选择性为97%，氯化反应产物的选择性为55%；
D.相同条件下丙烷氯化、溴化时，溴化时产物的选择性大，含量高。
8．（2022·徐汇模拟）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
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．总反应中ICl发生还原反应生成I2，则I2为还原产物，故A不符合题意；
B．ICl中I的化合价为+1，与水反应生成HCl和HIO，故B不符合题意；
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不符合题意；
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符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．元素化合价降低，发生还原反应，生成还原产物；
B．反应中卤素化合价不变；
C．ΔH=反应物总键能-生成物总键能＜0；
D．根据盖斯定律。
9．（2022高三下·蚌埠模拟）德国化学家利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的微观历程及反应过程中的能量变化如图一、图二所示，其中分别表示N2、H2、NH3及催化剂。下列说法错误的是（　　）
A．①→②过程中催化剂与气体之间形成离子键
B．②→③过程中，需要吸收能量
C．图二说明加入催化剂可降低反应的活化能
D．在密闭容器中加入1molN2、3molH2，充分反应放出的热量小于92kJ
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变
【解析】【解答】A. ①→②过程中催化剂与气体之间是吸附，没有形成离子键，故A符合题意；
B. ②→③过程中，化学键断键需要吸收能量，故B不符合题意；
C.图二中通过a、b曲线说明加入催化剂可降低反应的活化能，故C不符合题意；
D. 在密闭容器中加入1molN2、3molH2，该反应是可逆反应，不可能全部反应完，因此充分反应放出的热量小于92kJ，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A. 吸附没有形成离子键；
B.化学键断键需要吸收能量；
C.催化剂可降低反应的活化能；
D. 可逆反应不可能全部反应。
10．（2022·沧州模拟）环氧丙烷(C3H6O，PO)是一种重要的有机化工产品，对Cu2O催化剂表面催化空气氧化丙烯反应机理的DFT计算表明，可能有通过分子氧(甲图)和晶格氧(乙图)两种反应机理(TS代表中间态)。已知吸附能指在吸附过程中释放的能量，下列说法错误的是中（　　）
A．C3H6在催化剂上的吸附能低于C3H6与O2共吸附在表面的吸附能
B．空气氧化丙烯生成环氧丙烷是放热反应
C．通过对图像的分析得出，该反应更易按照甲图路径进行
D．总反应方程式为2C3H6+O22C3H6O
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．对比图甲和图乙中①和②的变化可知，C3H6在催化剂上的吸附能高于C3H6与O2共吸附在表面的吸附能，A符合题意；
B．由图甲和图乙可知空气氧化丙烯生成环氧丙烷是放热反应，B不符合题意；
C．由图甲和图乙可知，图甲中②到TS1的吸收的能量较低，更容易发生反应，C不符合题意；
D．由图甲和图乙可知，总反应方程式为2C3H6+O22C3H6O，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】依据图中的能量变化分析，能垒越小，反应越容易进行。
11．（2022·衡阳模拟）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：，该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①
②
若反应①为慢反应，下图中能体现上述反应能量变化的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】由盖斯定律可知，反应①十反应②得总反应方程式，则总反应的，则该总反应是放热反应，生成物的总能量比反应物的总能量低，B、D不符合题意；反应①为慢反应，是总反应的决速步骤，则反应①的活化能比反应②的大，A符合题意，C不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据盖斯定律分析。
12．（2022·衡阳模拟）常见金属和卤素单质反应的熔变(单位：)示意图如图，反应物和生成物均为常温时的稳定状态。下列说法错误的是（　　）
A．与反应的
B．由分解制得的反应是吸热反应
C．化合物的热稳定性顺序：
D．
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．根据上述图示可构造热化学方程式如下：①M(s)+Cl2(g)=MCl2(s) ，② M(s)+Br2(l)=MBr2(s) ，根据盖斯定律可知，①-②可得，所以对应的反应热，A不符合题意；
B．生成的反应为放热反应，所以由分解制得的反应是吸热反应，B不符合题意；
C．能量越低的物质越稳定，结合卤素的性质变化规律可知，上述化合物的稳定性顺序为：，C符合题意；
D．与A项分析原理相同，结合图示信息构造两个热化学方程式分别为：①M(s)+F2(g)=MF2(s) ，② M(s)+Br2(l)=MBr2(s) ，根据盖斯定律可知，②-①可得，所以对应的反应热，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．根据盖斯定律；
B．依据正反应和逆反应吸放热数值相等；
C．能量越低的物质越稳定；
D．根据盖斯定律。
13．（2022·济南模拟）下列关于化学本质或实质的说法中正确的是（　　）
A．共价键的本质是原子轨道的重叠
B．胶体和溶液的本质区别是有无丁达尔效应
C．放热反应的实质为形成新化学键释放的能量小于破坏旧化学键吸收的能量
D．稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质为Ba2+ +OH- +H++=BaSO4 ↓+ H2O
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．共价键的本质是由于原子相互接近时轨道重叠，原子间通过共用自旋相反的电子使体系能量降低，从而成键，A符合题意；
B．胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径大小，B不符合题意；
C．放热反应的实质为形成新化学键释放的能量大于破坏旧化学键吸收的能量，C不符合题意；
D．稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质为，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．共价键是电子云重叠；
B．分散系的本质区别是分散质粒子直径大小；
C．放热反应的实质为新化学键形成释放的能量大于旧化学键断裂吸收的能量；
D．配比不正确。
14．（2021·大连模拟）苯的亲电取代反应分两步进行，可表示为E+++H+，生成中间体的一步是加成过程，中间体失去氢离子的一步是消除过程，其机理亦称加成—消除机理，苯的亲电职代反应进程和能量的关系如图，下列说法错误的是（　　）
A．反应Ⅰ为苯亲电取代的决速步骤
B．E1与E2的差值为总反应的焓变
C．中间体的能量比苯的高，稳定性比苯的差
D．反应过程中，环上碳原子的杂化类型发生了变化
【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变
【解析】【解答】A．反应需要活化能越大，反应越难，由图可知该反应的决速步骤反应为反应Ⅰ，故A不符合题意；
B．焓变与两步反应活化能的差值无关，与产物和反应物的能量差值有关，故B符合题意；
C．由图知中间体的能量比苯的高，稳定性比苯的差（能量越低越稳定），故C不符合题意；
D．由图可知反应过程中中间体存在一个碳原子形成四个单键的中间状态反应过程中，环上此碳原子的杂化类型为sp3杂化，苯环碳的杂化为sp2反应过程中，环上碳原子的杂化类型发生了变化，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．反应活化能越大，反应越难；
B．焓变与产物和反应物的能量差值有关；
C．能量越低越稳定；
D．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型。
15．（2022·葫芦岛模拟）据文献报道，我国学者提出氧化生成的反应历程如图所示。下列有关该历程的说法错误的是（　　）
A．氧化生成的总反应为：
B．中间体和中的化合价相同
C．发生步骤②时，断裂的化学键既有极性键又有非极性键
D．步骤③中，每生成转移电子
【答案】D
【知识点】极性键和非极性键；化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．由图可知，反应物为氧气和溴化氢，生成物为溴和水，总反应方程式为，故A不符合题意；
B．由化合价代数和为0可知，HOOBr中氢元素为+1价、氧元素为-1价、溴元素为+1价，HOBr中氢元素为+1价、氧元素为-2价、溴元素为+1价，则两个中间体中溴元素的化合价相同，都为+1价，故B不符合题意；
C．由图可知，发生步骤②时，断裂的化学键既有氢溴极性键，又有氧氧非极性键，故C不符合题意；
D．由图可知，步骤③发生的反应为HOBr+HBr=Br2+H2O，反应中生成1mol溴，反应转移1mol电子，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．氧气和溴化氢反应生成物为溴和水；
B．利用化合价代数和为0判断；
C．不同种原子之间的共价键为极性键，同种原子之间的共价键为非极性键；
D．依据反应的方程式确定转移电子数。
16．（2022·商洛模拟）丙酮是最简单的脂肪酮，人们把它作为模型进行了大量的光化学反应研究。丙酮分子中存在如图1所示4种类型的化学键，即C=O、、、，丙酮在激光强度为时，在特定的时间间隔内这4种类型的化学键的键长变化如图2所示。
下列判断错误的是（　　）
A．I表示C-C键，在该条件下最易断裂
B．丙酮在该条件下的光解反应是吸热反应
C．丙酮在该条件下解离的第一步反应可表示为
D．丙酮在该条件下的光解反应中只有化学键的断裂
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．由题干图示信息可知，反应时间为0fs时即反应未开始，I表示的键的键长最长，结合键长C-C＞C=O＞C-H可知，I表示C-C键，同时随着反应的进行，I表示的键的键长变化最快最大，即在该条件下最易断裂，A不符合题意；
B．由反应需要光照可知该反应需要吸收外界的能量，属于吸热反应，B不符合题意；
C．由A项分析可知，丙酮在光照条件下可以形成自由基，即在该条件下解离的第一步反应可表示为，C不符合题意；
D．任何化学反应的反应过程中都存在化学键的断裂和形成，不可能只存在化学键断裂或只存在化学键形成的过程，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.键长越长，能量越低，越不稳定；
B.该反应需要从外界吸收能量；
C.反应开始时，丙酮中的一个C-C键断裂；
D.化学反应有化学键的断裂，也有化学键的形成。
二、多选题
17．（2020 新高考I）1，3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H+进攻1，3-丁二烯生成碳正离子( )；第二步Br -进攻碳正离子完成1，2-加成或1，4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70：30和15：85。下列说法正确的是（　　）
A．1，4-加成产物比1，2-加成产物稳定
B．与0℃相比，40℃时1，3-丁二烯的转化率增大
C．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小
D．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
【答案】A,D
【知识点】化学反应中能量的转化；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】根据上述分析可知，
A. 能量越低越稳定，根据图像可看出，1，4-加成产物的能量比1，2-加成产物的能量低，即1，4-加成产物的能量比1，2-加成产物稳定，故A符合题意；
B. 该加成反应不管生成1，4-加成产物还是1，2-加成产物，均为放热反应，则升高温度，不利用1，3-丁二烯的转化，即在40 时其转化率会减小，故B不符合题意；
C. 从0 升至40 ，正化学反应速率均增大，即1，4-加成和1，2-加成反应的正速率均会增大，故C不符合题意；
D. 从0 升至40 ，对于1，2-加成反应来说，化学平衡向逆向移动，即1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，故D符合题意；
故答案为：AD。
【分析】根据图像分析可知该加成反应为放热反应，且生成的1，4-加成产物的能量比1，2-加成产物的能量低，结合题干信息及温度对化学反应速率与化学平衡的影响效果分析作答。
18．（2021·日照模拟）中国科学院化学研究所报道了化合物1催化CO2氢化机理。其机理中化合物1(催化剂，固态)→化合物2(中间产物，固态)的过程和其相对能量曲线如下图所示。下列说法错误的是（　　）
A．化合物1与CO2反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS11-2、TS21-2，说明这一过程包含两个基元反应
B．图中Ⅰ1-2与化合物2互为同分异构体
C．过程①的活化能高于过程②的活化能
D．过程①的热化学方程式为：I(s)+CO2(g)=I1-2 (s) △H=2.08 kJ·mol-1
【答案】C,D
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；活化能及其对化学反应速率的影响；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A．由相对能量曲线可知，化合物1与CO2反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS11-2、TS21-2，说明这一过程包含两个基元反应，故A不符合题意；
B．图中Ⅰ1-2与化合物2的化学式相同，结构式不同，互为同分异构体，故B不符合题意；
C．过程①的活化能为：(6.05-0.00)=6.05kcal·mol-1，②的活化能为：(11.28-2.08)=9.20 kcal·mol-1，过程①的活化能小于过程②的活化能，故C符合题意；
D．过程①的热化学方程式为：I(s)+CO2(g)=I1-2 (s) △H=2.08 kcal·mol-1，故D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】A、根据能量变化曲线分析；
B、同分异构体是指分子式相同，结构不同的有机物；
C、根据物质能量的相对大小确定活化能的大小；
D、根据能量变化图确定反应热，从而书写热化学方程式；
19．（2021·保定模拟）HCOOH在Pd催化剂表面脱氢的反应机理、反应历程与能量的关系如图所示：
下列说法正确的是（　　）
A．在Pd催化剂表面HCOOH脱氢反应的 H >0
B．在Pd催化剂表面离解O－H键比C－H键的活化能低
C．在历程Ⅰ～Ⅴ中，生成Ⅴ的反应速率最慢
D．用DCOOH或HCOOD代替HCOOH，得到的产物都有HD和CO2
【答案】C,D
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A．由图可知，在Pd催化剂表面HCOOH脱氢反应为放热反应， H 小于0，故A不符合题意；
B．由图可知，在Pd催化剂表面离解O－H键的活化能较高，解离C－H键的活化能低，故B不符合题意；
C．在历程Ⅰ～Ⅴ中，生成Ⅴ的活化能最高，反应速率最慢，故C符合题意；
D．由图可知，HCOOH脱氢是生成氢气和二氧化碳，所以用DCOOH或HCOOD代替HCOOH，得到的产物都有HD和CO2，故D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】A.根据起始物的能量和最终物的能量进行判断即可
B.I到II是进行离解O-H键，而III到IV是离解C-H键，根据图示离解O-H键活化能高
C.IV到V的活化能最高速率最慢
D.根据反应原理即可判断
20．（2021高二下·胶州期末）氢能被视为 21 世纪最具发展潜力的清洁能源，水的光解技术是当前研究的重要课题。 在WOC 和HEC两种催化剂作用下，利用光照将水分解(“*代表反应过程中产生的中间体”)，原理如图。下列说法错误的是（　　）
A．上述水的光解技术是将光能转化为化学能
B．1molWOC*中通过螯合成环的配位键有 12mol
C．析氢和析氧分别是还原反应和氧化反应
D．HEC*中C原子的杂化方式都是sp杂化
【答案】B,D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．机理图中有光吸收单元和光生单元，期间产生了中间体，上述水的光解技术是将光能转化为化学能，A不符合题意；
B．WOC*中Ru与N通过螯合作用形成的配位键，1molWOC*中通过螯合成环的配位键有8mol，B符合题意；
C．析氢是还原反应，析氧是氧化反应，C不符合题意；
D．HEC*中-CN原子的杂化方式sp杂化，Fe-CO-Fe原子的杂化方式sp2杂化，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】A．依据能量的转化形式判断；
B．依据配合物结构判断配位键；
C．析氢是还原反应，析氧是氧化反应；
D．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型。
21．（2021高一下·定州期末）我国已进入新发展阶段，积极推进碳达峰、碳中和，有利于推动低碳技术、低碳经济的快速发展。CO2再利用的常见的两种反应原理如下：
反应①：
反应②：
下列有关说法正确的是（　　）
A．植树造林对“碳中和”目标的实现有积极作用
B．反应①的能量转化形式：化学能 光能
C．反应②得到的甲醇是重要的化工原料，可用于生产甲酸甲酯
D．处理等物质的量的CO2时，反应①和反应②中转移的电子数相同
【答案】A,C
【知识点】化学反应中能量的转化；有机物的结构和性质；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．植树造林可以通过植物的光合作用吸收二氧化碳，对“碳中和”目标的实现有积极作用，A符合题意；
B．反应①为植物的光合作用，将光能转化为化学能，B不符合题意；
C．甲醇是重要的化工原料，在化工生产中有广泛的应用，常以甲醇为原料通过脱氢反应生成H2和甲酸甲酯，C符合题意；
D．反应①中C元素的平均化合价由+4价变为0价，反应②中C元素的平均化合价由+4价变为-2价，所以处理等物质的量的CO2反应①和反应②中转移的电子数不同，D不符合题意；
故答案为：AC。
【分析】A.根据题意可将二氧化碳的含量减少因此可以实现碳中和
B.根据方程式即可判断是光能转化为电能
C.根据生成物即可判断出正误
D.根据方程式计算出电子转移的数量即可
22．（2023高一下·邗江期中）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。N2与H2反应合成氨为可逆反应，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH= 92.4kJ mol 1。氨气经氧化等步骤制得硝酸，利用石灰乳、尿素等可吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)。下列有关工业合成氨的反应说法正确的是（　　）
A．该反应过程中N2表现出氧化性
B．恒温恒容密闭容器中充入1molH2和3 molN2充分反应后放出热量为92.4 kJ
C．断裂1molH-H键的同时断裂2 molN-H键，说明该反应达到平衡状态
D．达到平衡时，增大容器的体积，v(正)减小、v(逆)增加
【答案】A,C
【知识点】化学反应中能量的转化；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】 A.反应过程中N2中N元素由0价变为-3价，表现出氧化性，故A正确；
B. 依据反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH= 92.4kJ mol 1 ，该反应为可逆反应，恒温恒容密闭容器中充入1molH2和3 molN2充分反应后放出热量小于92.4 kJ ，故B错误；
C.依据正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，断裂1molH-H键的同时断裂2molN-H键，说明该反应达到平衡状态，故C正确；
D. 达到平衡时，增大容器的体积，v(正)减小、v(逆)减小 ，故D错误；
故答案为：AC；
【分析】A.元素化合价降低，表现出氧化性；
B. 依据反应为可逆反应分析；
C.依据正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态；
D. 依据影响化学平衡的因素分析；
23．（2022高二上·泰安期中）热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂（Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100℃）。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是（　　）
A．①为NN的断裂过程
B．①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生
C．④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程
D．使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应
【答案】B,C
【知识点】化学反应中能量的转化；催化剂；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附，并没有变成氮原子，故A不符合题意；
B、①为催化剂吸附N2的过程，②为形成过渡态的过程，③为N2解离为N的过程，以上都需要在高温时进行。④⑤在低温区进行是为了增加平衡产率，故B符合题意；
C、由题中图示可知，过程④完成了Ti-H-Fe-*N到Ti-H-*N-Fe两种过渡态的转化，N原子由Fe区域向Ti-H区域传递。故C符合题意；
D、化学反应不会因加入催化剂而改变吸放热情况，故D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】A.氮氮三键断裂成氮原子；
B.①②③需要在高温下进行，④⑤在低温下进行可增加产率；
C.过程④为N原子由Fe区域向Ti-H区域传递的过程；
D.催化剂不改变反应的吸热放热情况。
24．（2022高二上·丰台期中）利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知反应过程中焓的变化情况如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．该反应的
B．和的总能量小于的能量
C．反应的
D．其他条件相同时，如果该反应生成液态，反应放出的能量减少
【答案】A,C
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变
【解析】【解答】A．该反应的△H =反应物总键能-生成物总键能= (419 - 510) kJ/mol= -91kJ/mol，故A符合题意；
B．由图示可知，和的总能量大于的能量，故B不符合题意；
C．正、逆反应的焓变数值相等，符号相反，CO(g) + 2H2(g) = CH3OH (g)的△H= -91kJ/mol，则CH3OH(g) = CO(g) + 2H2(g)△H= +91kJ/mol，则其△H > 0，故C符合题意；
D．气态的CH3OH变成液态的CH3OH会放出能量，因此其他条件相同时，如果该反应生成液态CH3OH，反应放出的能量会增多，故D不符合题意；
故答案为：AC。
【分析】A．△H =反应物总键能-生成物总键能；
B．依据图像中反应物的总能量与生成物的总能量判断；
C．正、逆反应的焓变数值相等，符号相反；
D．同一物质由气态变为液态的过程需要放出热量。
三、非选择题
25．（2021·海南）碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃， 时：
① 葡萄糖 完全燃烧生成 和 ，放出 热量。
② 。
回答问题：
（1）25℃时， 与 经光合作用生成葡萄糖 和 的热化学方程式为　 　。
（2）25℃， 时，气态分子断开 化学键的焓变称为键焓。已知 、 键的键焓分别为 、 ， 分子中碳氧键的键焓为　 　 。
（3）溶于水的 只有部分转化为 ，大部分以水合 的形式存在，水合 可用 表示。已知25℃时， 的平衡常数 ，正反应的速率可表示为 ，逆反应的速率可表示为 ，则 　 　(用含 的代数式表示)。
（4）25℃时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应： ，其平衡常数 　 　。[已知 ， ]
（5）溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因　 　。
【答案】（1）
（2）664.75
（3）
（4）
（5）游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应： ，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被坏
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；热化学方程式；化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】（1）由题意可知，反应①为1mol葡萄糖在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出2804kJ的热量，反应的热化学方程式为 = ，二氧化碳和液态水经光合作用生成葡萄糖和氧气的反应为葡萄糖燃烧的逆反应，生成1mol葡萄糖会吸收2804kJ的热量，反应的热化学方程式为 = ，故答案为： = ；
（2）由反应热的焓变为反应物的键焓之和与生成物的键焓之和的差值可得：反应②的焓变 =—283kJ/mol，解得E(C=O)= =664.75kJ/mol，故答案为：664.75；
（3）当反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，则由v(H2CO3)=v(CO2)可得：k1c(H2CO3)= k2c(CO2)， = =K=600，解得k2= ，故答案为： ；
（4）由方程式可知，反应的平衡常数K= = = = =3.25×103，故答案为：3.25×103；
（5）二氧化碳和碳酸钙在溶液中存在如下平衡 ，当游客数量增大，反应物二氧化碳的浓度增大，平衡向正反应方向移动，碳酸钙因反应而减少，导致钟乳石被坏，故答案为：游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应： ，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被坏。
【分析】
（1）根据盖斯定律和燃烧热写出热化学方程式并计算反应热；
（2）反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和；
（3）平衡时正反应速率等于逆反应速率，再根据所给的平衡常数与反应速率的关系计算即可；
（4）根据平衡常数的公式即可计算，平衡时的浓度也是计算溶度积常数时的浓度；
（5）二氧化碳和碳酸钙的反应是可逆反应，二氧化碳过量会正向移动，碳酸钙会减少，从而破坏钟乳石。
26．（2023高一下·太原期中）化学变化过程中均存在物质变化与能量变化，某化学兴趣小组进行如图①和②所示实验，以验证此结论。回答下列问题：
（1）进行实验②时，温度计的示数变化：　 　(填“升高”或“降低”)。
（2）下列化学反应中的能量变化关系与图③不符合的是(填字母)。
A． B．
C． D．
（3）将实验①中的反应设计成原电池，装置如图所示。该装置工作时，正极的现象是　 　，负极的电极反应式为　 　。若反应产生11.2L气体(标准状况下)，则理论上电路中有　 　mol电子发生了转移。
【答案】（1）降低
（2）B
（3）石墨棒上有气泡冒出；；1
【知识点】化学反应中能量的转化；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】
(1) 氢氧化钡与氯化铵是吸热反应，故答案为： 第1空、 降低 。
(2) 碳和二氧化碳是吸热反应，化合反应，复分解反应是放热反应。故答案为： 第1空、 B
(3) 铁作负极，石墨作正极。正极上现象是石墨棒上有气泡冒出；负极的电极反应式为 Fe - 2e- =Fe2+
；若反应产生11.2L气体(标准状况下)，H2物质的量为0.5mol，转移电子物质的量1mol。故答案为：
第1空、石墨棒上有气泡冒出，第2空、Fe - 2e- =Fe2+， 第3空、1。
【分析】 (1) 氢氧化钡与氯化铵是吸热反应 ，可以观察到温度计的温度下降了；
(2) 碳和二氧化碳是吸热反应，因为反应条件是需要高温，氢气和氯气以及氧化钙和水的化合反应是属于放热反应，氨水和盐酸的复分解反应也是属于放热反应；
(3) 铁作负极，石墨作正极。所以正极上现象是石墨棒上有气泡冒出，是氢气；而负极是铁发生氧化反应生成亚铁离子，其电极反应式为 Fe - 2e- =Fe2+ ；若反应产生11.2L气体(标准状况下)，所以H2物质的量为0.5mol，1molH2转移电子物质的量2mol，0.5molH2转移电子物质的量1mol。
27．（2023高一下·西夏期中）已知断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B的键能。下表列出了一些化学键的键能(E)：
化学键 H—H O=O O—H
E/(kJ·mol-1) 436 x 463
（1）反应H2(g)+O2(g)=H2O(g)放出241.8 kJ能量，则根据所给键能数据可得x=　 　。
（2）工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，反应过程中的能量变化情况如图所示。
曲线I和曲线II分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。
①计算当反应生成1.5molCH3OH(g)时，能量变化值是　 　kJ。
②推测反应CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)是　 　(填“吸热”或“放热”)反应。
（3）为发展低碳经济，还有科学家提出可以用氧化锆锌作催化剂，将CO2转化为重要有机原料CH3OH，该反应的化学方程式为。在容积为2 L的恒温密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一段时间内CO2和CH3OH的物质的量随时间的变化如表所示。
时间 0 min 3 min 6 min 9 min 12 min
n(CH3OH) 0 mol 0.50 mol 0.65 mol 0.75 mol 0.75 mol
n(CO2) 1 mol 0.50 mol 0.35 mol a 0.25 mol
①上表中，a为　 　mol。
②由表可知，3～6 min内，v(CO2)=　 　mol·L-1·min-1。
③对于上述反应，下列叙述正确的是　 　。
A．当各气体的浓度不再改变时，该反应一定已达平衡状态。
B．当该反应达到平衡后，。
C．由表可知，3 min时CH3OH的生成速率大于12 min时CH3OH的分解速率。
【答案】（1）496.4
（2）136.5；吸热
（3）0.25；0.025；AC
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；化学反应速率；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】（1）根据焓变△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和可得：436+x× 12-463×2=-241.8，求得x=496.4
故答案为：496.4；
（2）根据图示可知，热化学方程式为 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH=-91kJ/mol，当反应生成1.5molCH3OH(g)时，能量变化值是91kJ×1.5= 136.5 kJ；故答案为：136.5
②反应CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)是 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的逆反应，反应热值相等，符号相反，反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH=-91kJ/mol是放热反应，则其逆反应为吸热反应；故答案为：吸热；
（3）①由化学方程式体现的关系可知，上表中，生成甲醇 0.75 mol，消耗二氧化碳 0.75 mol，则此时a为 0.25 mol；
②由表可知，3～6 min内，。
③A．当各气体的浓度不再改变时，平衡不再移动，该反应一定已达平衡状态，故A正确；B．由图表可知， 9 min
已达平衡状态， 当反应达到平衡后，，故B错误；
C．由表可知，3 min之后继续生成甲醇，则反应正向进行，故3 min时CH3OH的生成速率大于12 min时CH3OH的分解速率，C正确；故答案为：AC；
【分析】（1）根据焓变△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和；
（1）根据反应的能量变化与物质的量成正比计算；
②正逆反应，反应热值相等，符号相反；
（3）①依据化学方程式的系数关系分析；
②利用v=Δc/Δt计算；
③利用“变者不变即平衡”。
28．（2022高二上·宁波期中）与研究物质变化一样，研究化学反应中的能量变化同样具有重要意义。
（1）I.的有效回收利用能缓解能源危机。热化学循环还原制的原理如下图所示。
从循环结果看，能量转化的主要方式是　 　。
（2）在反应中循环使用，其作用是　 　。
（3）II.已知二甲醚(，常温下呈气态)、的燃烧热分别为1455、286。
请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式　 　。
（4）利用二甲醚可制取，总反应为。已知 ，则总反应的　 　。总反应能自发进行的条件是　 　。
（5）二甲醚制的总反应分两步完成：
二甲醚水解： 活化能
甲醇与水蒸气重整： 活化能
已知远小于。在恒温恒容容器内，二甲醚与水按1∶3投料进行制氢，请在图中画出甲醇()浓度随时间变化的曲线图　 　。
【答案】（1）太阳能转化为化学能
（2）催化剂
（3）
（4）129kJ/mol；高温
（5）如图所示：
【知识点】化学反应中能量的转化；常见能量的转化及运用；热化学方程式；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】（1）分析题图可知在太阳能的作用下，实现反应，所以实现了太阳能向化学能的转化，故答案为：太阳能转化为化学能；
（2）由图可知，Zn/ZnO在反应中循环使用起到催化剂的作用，故答案为：催化剂；
（3）燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定物质所放出的热量，二甲醚的燃烧热为1455kJ/mol，则其燃烧热的热化学方程式为：CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1455kJ/mol
（4）①氢气的燃烧热化学方程式为：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol。设①CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H1=-1455kJ/mol，②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H2=-286kJ/mol，③H2O(g)=H2O(l) △H3=-44kJ/mol，④CH3OCH3(g)+3H2O(g)6H2(g)+2CO2(g) △H，依据盖斯定律：④=①-②6+③3，△H=△H1-△H26+△H33，代入数值，求得△H=129kJ/mol。
②总反应反应后气体分子数增多，△S>0，而△H>0，因此总反应能自发进行的条件是高温。
（5）反应I的活化能比反应Ⅱ低，所以第一步转化为甲醇的反应进行较快，而第二步甲醇转化为氢气的反应进行较慢，这样会在短时间内造成甲醇的积累，随着时间推移，上述反应各自达到平衡，甲醇的浓度最终还会下降，因此图象中甲醇的浓度先上升，后下降，最后几乎不变，图象为：
【分析】（1）该过程将太阳能转化为化学能；
（2）Zn/ZnO为该过程的催化剂；
（3）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量；
（4）根据盖斯定律计算；根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析；
（5）活化能越大反应速率越慢，所以第一步转化为甲醇的反应进行较快，而第二步甲醇转化为氢气的反应进行较慢，甲醇的浓度先上升，后下降，最后几乎不变。
29．（2022高二上·烟台期中）工业上常利用煤的气化制氢，涉及的反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
（1）反应在　 　(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下有利于正向自发进行。
（2）反应Ⅱ的正反应平衡常数和逆反应平衡常数随温度变化的曲线如图，若向恒容的密闭容器中充入2mol和1mol只发生反应Ⅱ：
①表示的曲线为　 　(填“a”或“b”)。
②时M点　 　逆(填“>”、“＜”或“=”)。
③时，CO的平衡转化率为　 　。
（3）一定条件下，向2L的密闭容器中加入足量的和1.0mol发生反应Ⅰ和Ⅱ，测得起始时压强为，达平衡时，实验测得如下数据：
转化率% 物质的量/mol
CO
50% a 0.1 b
　 　；用平衡分压代替平衡浓度(分压=总压×物质的量分数)，计算该条件下反应Ⅰ的压强平衡常数　 　(用含的代数式表示)。
（4）一种脱除水煤气中的方法如图所示：
①写出再生塔中反应的离子方程式　 　。
②已知某温度下，碳酸的电离平衡常数，，吸收塔中溶液吸收一定量后，溶液的，此时　 　：　 　。
【答案】（1）高温
（2）b；>；33%
（3）2：5；
（4）；4.6×105；2.3×107
【知识点】化学反应中能量的转化；焓变和熵变；化学平衡常数；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）该反应=反应Ⅰ+反应Ⅱ，则该反应的ΔH=90.3kJ/mol，根据ΔG=ΔH-TΔS，该反应在高温下有利于正向自发进行。
（2）①反应Ⅱ正反应为放热反应，随着温度的升高，化学平衡逆向移动，K逆增大，则表示K正的曲线为b。
②T1时KM小于K正，说明该反应此时正向进行，则M点v正>v逆。
③T2时，K正=K逆，则，设参与反应的CO为xmol，则消耗的CO、H2O，生成的CO2、H2均为xmol，则平衡时有CO(2-x)mol，H2O(1-x)mol，CO2xmol，H2xmol，则有x2=(1-x)(2-x)，解得x=，则CO的转化率为÷2mol=33%。
（3）设反应Ⅰ消耗H2Oxmol，反应Ⅱ消耗H2Oymol则，，则1-x-y=0.5mol，x-y=0.1，则x=0.3，y=0.2，则a=0.2，b=0.5，a：b=2：5。平衡时各物质的分压为p(CO)=，p(H2O)=，p(CO2)=，p(H2)=，则Kp==。
（4）①再生塔中KHCO3分解生成CO2，离子方程式为。
②，则=，，=，则c(H2CO3)：c()：c()=1：4.6×105：2.3×107。
【分析】（1）根据盖斯定律计算和ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析；
（2）①平衡常数只与温度有关；
②T1时M点反应正向进行；
③T2时，K正=K逆，c(CO2)·c(H2)c(CO)·c(H2O)=c(CO)·c(H2O)c(CO2)·c(H2)，根据转化率=反应量起始量×100%计算；
（3）列出反应的三段式计算；
（4）①再生塔中KHCO3分解生成CO2、碳酸钾和水；
②结合电离平衡常数计算。
30．（2022高二上·太原期中）生物天然气是一种生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的，主要成分为。回答下列问题：
（1）甲烷燃烧时的能量变化如图所示。下列说法正确的是____(填字母)。
A．甲烷是一种清洁能源
B．甲烷完全燃烧时，化学能全部转化为热能
C．该反应的热化学方程式为
（2）若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ，则表示燃烧热的热化学方程式为　 　。
（3）利用催化还原，可消除氮氧化物的污染。
已知：①
②
若将还原为，整个过程中放出的热量为867kJ，则　 　。
（4）甲烷可用于生产合成气，其反应为 ，已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表：
化学键
键能/ 436 465 a 1076
则a=　 　。
【答案】（1）A；C
（2）
（3）
（4）415.1
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；燃烧热；热化学方程式；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】（1）A．甲烷燃烧只生成二氧化碳和水，是一种清洁能源A正确；
B．甲烷完全燃烧时化学能不能完全转化为热能，也有部分能量转化为光能，B不正确；
C．反应物能量高于生成物能量，该反应放热，该反应的热化学方程式为CH4(g) +2O2(g) =CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH=-(882-80) kJ·mol-1=-802kJ·mol-1，C正确；
故答案为：AC。
（2）燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ，1molCH4反应生成2mol水，放出的热量应为：802kJ·mol-1+2×44kJ=890 kJ ，则CH4燃烧热的热化学方程式为：；
（3）1 mol CH4将NO2还原为N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则有：
③，
根据盖斯定律③×2-①可得=×2-()=；
（4）已知，=(4a+465 ×2)- (1076+436 ×3)，a=415.1。
【分析】（1）A.甲烷燃烧的产物为二氧化碳和水；
B.甲烷燃烧将化学能转化为热能、光能等；
C.根据图示写出热化学方程式；
（2）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量；
（3）根据盖斯定律计算；
（4）反应焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和。
31．（2022高二上·成都期中）不同的化学反应具有不同的反应热，人们可以通过多种方法获得反应热的数据，通常用实验进行测定，也可以进行理论推算。
（1）已知 ，如图所示是探究中和热的实验装置。
①装置中仪器A的作用是　 　；
②本实验采用50mL 0.50盐酸、50mL 0.55氢氧化钠溶液反应，经三次实验测得反应前后的温差平均值为3.3℃，其密度近似地认为均为1，反应后溶液的比热容。则该实验中盐酸和氢氧化钠溶液反应中和热为　 　；
③下列操作会导致中和热的测定数值偏大的是　 　(填标号)；
a.大烧杯上不盖塑料盖板
b.将强酸强碱换成弱酸弱碱
c.用50mL 0.50盐酸与1.1g NaOH固体进行反应
d.将环形玻璃搅拌棒改成环形铜质搅拌棒
e.使用浓硫酸与氢氧化钠溶液进行反应
④若将反应物改为50mL 0.50稀硫酸与50mL 0.55氢氧化钡溶液，测得反应热为，则　 　(填“>”或“＜”)，原因是　 　。
（2）下列化学反应能用图甲表示的反应有　 　 (填标号)，能用图乙表示的反应有　 　(填标号)。(已知：键能为1mol气态分子解离成气态原子所吸收的能量)。
A．镁条与盐酸的反应 B．煤的气化
C．煅烧石灰石 D．铝热反应
【答案】（1）搅拌，使酸碱充分反应、加快反应速率，减少热量散失；；ce；>；除了生成水放出热量，生成硫酸钡沉淀也放出热量
（2）BC；AD
【知识点】化学反应中能量的转化；中和热的测定
【解析】【解答】（1）①A为环形玻璃搅拌棒，作用是：搅拌，使酸碱充分反应、加快反应速率，减少热量散失；
②酸碱中和反应时，碱过量，故盐酸完全反应，物质的量为，；
③a．大烧杯上不盖塑料盖板，热量散失，中和热测定数值偏低，a不正确；
b．将强酸强碱换成弱酸弱碱，弱酸弱碱电离会吸热，中和热测定数值偏低，b不正确；
c．用50mL 0.50盐酸与1.1g NaOH固体进行反应，NaOH固体溶于水放热，测定的中和热数值偏高，c正确；
d．铜的导热性能好，将环形玻璃搅拌棒改成环形铜质搅拌棒，会损失一部分热量，测定的中和热数值偏小，d不正确；
e．使用浓硫酸与氢氧化钠溶液进行反应，浓硫酸稀释过程放热，测定的中和热数值偏高，e正确；
故答案为：ce；
④稀硫酸为二元强酸，氢氧化钡为二元强碱，反应生成水和硫酸钡沉淀，参与中和反应的氢离子和氢氧根的物质的量为0.05mol，比同浓度同体积的稀盐酸与氢氧化钠反应放出的热量多，由于均为负值，故>；原因为：除了生成水放出热量，生成硫酸钡沉淀也放出热量；
（2）图甲中反应物总键能大于生成物总键能，表示吸热反应，图乙中反应物总键能小于生成物总键能，表示放热反应。镁条与盐酸的反应为放热反应，煤的气化属于吸热反应，煅烧石灰石属于吸热反应，铝热反应为放热反应，故可用图甲表示的为BC，图乙表示的为AD。
【分析】（1）①根据装置的构造确定其用途；
②利用计算；
③a．热量散失；
b．弱酸弱碱电离会吸热；
c．NaOH固体溶于水放热；
d．铜的导热性能好，会损失一部分热量；
e．浓硫酸稀释过程放热；
④生成硫酸钡沉淀也放出热量；
（2）根据放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量；放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
32．（2022高二上·联合期中）“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题，为减小和消除对环境的影响，大力提倡新能源电车出行，科学家们为解决电车能源问题，探索出如下三种方案。
（1）Ⅰ.方案一：光解水，制造氢氧燃料电池
下图是某科研机构利用太阳光，在催化剂表面实现高效分解水来制备氢气的历程，关于该历程，下列说法错误的是____。
A．该法制氢能量变化是光能→化学能
B．过程Ⅰ的能量变化等于2倍氢氧键键能
C．过程Ⅲ的反应方程为：
D．该历程降低了水分解的反应热
Ⅱ.方案二：将与反应合成甲醇，制备甲醇燃料电池。制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
（2）求　 　，反应Ⅰ能自发进行的条件是　 　。
（3）一定条件下，在2L的密闭容器中发生反应Ⅰ，起始物和的浓度随时间变化如图1所示，平衡时的体积分数　 　；若保持其它反应条件不变，起始时仅将容器体积变为3L，请在图1上画出的浓度随时间变化的趋势图　 　。
（4）若密闭容器中只发生反应Ⅱ，以下能说明该反应达到平衡状态的是____(选填字母)。
A．CO与CO2浓度比为1∶1
B．
C．绝热条件下，该密闭体系压强不再变化
D．容器中混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
（5）若CO2和按一定比例在装有催化剂的反应器中发生反应Ⅰ，一定时间内甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图2所示。当温度为470K时，图中P点　 　(填“是”或“不是”)处于平衡状态，说出理由　 　；490K之后，甲醇产率下降，请分析其变化产生的原因　 　。
（6）Ⅲ.方案三：以二氧化碳为原料，开发新型电池
科学家可以利用如下图装置，“溶解”水中的二氧化碳，生成电能和氢气，请写出二氧化碳生成氢气的电极反应式　 　。
【答案】（1）B；D
（2）；低温自发
（3）30%；
（4）B；C
（5）不是；图中P点甲醇产率不是最大，所以反应还没有达到平衡，P点不是处于平衡状态；可能原因：①该反应是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动；②也可能是未平衡，温度升高催化剂活性降低导致速率下降，产率下降，③也可能是温度升高，发生一个明显的副反应导致主反应的选择性下降
（6）
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；电极反应和电池反应方程式；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）A．该反应中水吸收太阳能分解生成氢气和氧气，光能转化为化学能，A正确；
B．过程Ⅰ吸收的能量除了使两个氢氧键断裂，还会使水分子运动更剧烈，能量变化大于2倍氢氧键键能，B不正确；
C．过程Ⅲ的方程式为，C正确；
D．水分解的反应热与反应物键能总和和生成物键能总和相关，与反应历程无关，D不正确；
故答案为：BD。
（2）反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，则ΔH3=-49.58kJ/mol-41.19kJ/mol=-90.77kJ/mol。ΔG=ΔH-TΔS，只有ΔG<0反应才能自发进行，反应ⅠΔH<0，ΔS<0，则其自发进行的条件为低温。
（3）从图中可知，起始时CO2物质的量为2mol，则H2物质的量为6mol，平衡时CH3OH物质的量为1.5mol，CO2物质的量为0.5mol，则，平衡时H2的体积分数为1.5mol÷5mol=30%，保持其他条件不变，将容器体积增大至3L，该反应为气体体积减小的反应，增大体积，化学平衡逆向移动，生成的水的浓度减小，此外容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小，故图像为 。
（4）A．CO和CO2浓度比为1：1与反应初始的投料比和反应进程有关，无法说明反应达到平衡，A不正确；
B．V正(H2)=V正(CO2)=V逆(CO2)，可以说明反应达到平衡，B正确；
C．反应Ⅱ为吸热反应，绝热条件下随着反应进行温度降低，压强减小，压强不变说明反应达到平衡，C正确；
D．反应Ⅱ为等体积反应，混合气体的平均摩尔质量始终不变，D不正确；
故答案为：BC。
（5）从图中可知P点甲醇产率不是最大，所以反应还没有达到平衡，P点不是处于平衡状态。可能原因为①该反应是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动；②也可能是未平衡，温度升高催化剂活性降低导致速率下降，产率下降，③也可能是温度升高，发生一个明显的副反应导致主反应的选择性下降。
（6）由图可知，二氧化碳在水电解质中反应最终生成碳酸氢根离子和H2，a电极钠离子失电子，b电极处H2O得电子生成氢气，电极反应式为。
【分析】（1）A.该过程利用太阳能分解水，即将光能转化为化学能；
B.过程Ⅰ吸收的能量除了使两个氢氧键断裂，还会使水分子运动更剧烈；
C.过程Ⅲ是过氧化氢分解生成氢气和氧气的过程；
D.反应热与反应历程无关；
（2）根据盖斯定律计算；根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析；
（3）列出反应的三段式计算；容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小；
（4）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变；
（5）P点甲醇产率未达到最大，应还没有达到平衡；
（6）二氧化碳在水电解质中反应最终生成碳酸氢根离子和H2。
33．（2022高二上·深圳期中）碳汇，是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1mol需要吸收的能量约为470kJ。请回答下列问题：
（1）碳汇过程中能量的转化形式为　 　能转化为　 　能；有资料表明，某块林木通过光合作用大约吸收了能量，则吸收的为　 　kg；葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为　 　。
（2）工业废气中的可用碱液吸收。已知：
① ；
② 。
反应的　 　kJ/mol（用含a、b的代数式表示）。
（3）生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂和一样，也是一种温室气体，其在大气中能够稳定存在数百年。下表是几种化学键的键能：
化学键 N≡N F—F N—F
键能/kJ/mol 946.0 157.0 283.0
①关于反应，下列说法中错误的是　 　。
A．过程放出能量
B．反应放出能量
C．使用催化剂能减小反应的
②对半导体硅进行蚀刻时，在蚀刻物表面不留任何残留物，试写出蚀刻反应方程式：　 　。
【答案】（1）太阳；化学；1760；
（2）
（3）AC；
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；热化学方程式；化学方程式的有关计算；有关反应热的计算
【解析】【解答】（1）根据题干信息可知，碳汇是利用植物光合作用将空气中的二氧化碳转化为葡萄糖，说明该过程是将太阳能转化为化学能。1mol CO2需要吸收的能量约为470kJ，则吸收1.88×107kJ能量，消耗的n(CO2)= 1.88×107÷470=4×104mol，根据m=nM，则m(CO2)= 4×104×44×10-3 kg =1760kg。1mol CO2光合作用需要吸收的能量约为470kJ，则6mol CO2需要吸收的能量为2820kJ，即葡萄糖完全燃烧生成液态水，即生成6 mol CO2需要放出的热量是2820kJ，所以葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为。
（2）根据盖斯定律，2②-①可得到反应 ，所以该反应的ΔH=2ΔH2-ΔH1=（a-2b）kJ/mol。
（3）①A. 该过程中断裂氮氮三键，吸收热量，A符合题意；
B.由分析可知，该反应的ΔH=946+157×3-286×6=-281 kJ/mol＜0，放出热量，B不符合题意；
C. 催化剂不影响焓变，C符合题意；
故答案选AC。
②由分析可知，该反应的化学方程式为 。
【分析】（1）植物光合作用过程中，太阳能转化为化学能。注意热化学方程式中，若反应逆向进行，则ΔH的数值相等，符号相反。
（2）根据盖斯定律进行分析，注意化学计量数必须与ΔH相对应，若化学计量数加倍，则ΔH也加倍；若反应逆向进行，则ΔH的数值相等，符号相反。
（3）①A.断键吸热，成键放热；
B. ΔH=反应物总键能-生成物总键能=生成物总能量-反应物总能量，若ΔH＞0表示吸热反应，若ΔH＜0表示放热反应；
C. 催化剂改变活化能，但不影响焓变。
②不留任何残留物，说明产物均为气体，则可推出产物是N2和SiF4，结合质量守恒定律进行分析。
34．（2022高一下·衡阳期中）近日IPCC发布了由来自40个国家的91位科学家编写的《全球升温1.5℃特别报告》，报告表明：温室效应引发的环境问题日益严重，CO2的减排和综合利用是解决温室效应及能源问题的有效途径，将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。在容积为2L的恒温恒容密闭容器中，充入3molCO2和9molH2，一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化情况如表所示，并根据数据绘制图像如图(已知相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比)：
时间 0min 3min 6min 10min 12min
n(CH3OH)/mol 0 1.5 2.1 2.4 2.4
n(CO2)/mol 3 1.5 0.9 a 0.6
回答下列问题：
（1）a=　 　；A点　 　(填“是”或“不是”)化学平衡状态。
（2）5min时，正反应速率　 　(填“>”、“＜”或“=”)逆反应速率。
（3）相同条件下，10min时体系的压强与开始反应时的压强之比为　 　。
（4）为提高此反应的速率，下列措施可行的是____(填字母代号)。
A．恒容时充入氦气 B．降低温度
C．使用合适的催化剂 D．移出CO2
（5）该反应的能量变化关系如图所示：
该反应属于　 　(填“放热”或“吸热”)反应。
（6）所得的CH3OH可以作燃料电池的燃料。CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，从节约能源和保护生态环境的角度来看是很有发展前途的发电技术。CH3OH燃料电池由CH3OH、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。下列说法正确的是____(填字母代号)。
已知：该燃料电池的总反应为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO+6H2O
A．电池放电时，通入空气的电极为负极
B．电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱
C．电池放电时，理论上每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子
D．负极的电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
【答案】（1）0.6；不是
（2）>
（3）3：5(或0.6)
（4）C
（5）放热
（6）B；C
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据表中数据可知，反应在10min时达到平衡状态，则a=0.6；A点之后甲醇和二氧化碳的浓度仍在变化，说明A点不是化学平衡状态，故答案为：0.6；不是；
(2)5min时，反应未达到平衡状态，在反应达到平衡前，正反应速率大于逆反应速率，故答案为：>；
(3)根据表中数据可知，10min时反应达到平衡状态，甲醇的物质的量为2.4mol，二氧化碳的物质的量为0.6mol，H2O(g)的物质的量为2.4mol，氢气的物质的量为1.8mol，气体的总物质的量为7.2mol，相同条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，则10min时体系的压强与开始反应时的压强之比为7.2mol：12mol=3：5(或0.6)，故答案为：3：5(或0.6)；
(4)
A．恒容时充入氦气，各组分浓度不变，反应速率不变，故A不正确；
B．降低温度，反应速率降低，故B不正确；
C．使用合适的催化剂，可以降低反应的活化能，提高反应速率，故C正确；
D．移出CO2，反应物的浓度减小，反应速率降低，故D不正确；
故答案为：C，故答案为：C；
(5)由图可知，CO2和3H2的总能量大于CH3OH和H2O的总能量，该反应属于放热反应，故答案为：放热；
(6)根据该燃料电池的总反应可知，甲醇失去电子发生氧化反应，因此通入甲醇的一极为负极，电极反应式为，通入氧气的一极为正极，正极上氧气得电子发生还原反应；
A．电池放电时，通入空气的电极为正极，故A不正确；
B．根据2CH3OH+3O2+4OH-=2CO+6H2O可知，OH-被消耗，电解质溶液的碱性逐渐减弱，故B正确；
C．根据负极的电极反应式可知，，6.4gCH3OH的物质的量为0.2mol，转移的电子数为1.2mol，故C正确；
D．电解质溶液为KOH，不能生成氢离子，负极的电极反应式为，故D不正确；
故答案为：BC，故答案为：BC。
【分析】（1）反应在10min时达到平衡状态，a=0.6；反应达到平衡时，各物质的浓度不再变化；
（2） 5min时反应正向进行；
（3）计算反应后的总物质的量，根据物质的量之比等于压强之比计算；
（4）升温、增大反应物浓度、加入催化剂等均能提高反应速率；
（5）CO2和3H2的总能量大于CH3OH和H2O的总能量；
（6）燃料电池中，通入燃料的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应。
35．（2022高一下·天津市期中）填空。
（1）下列反应属于吸热反应的是　 　。
①铝片和盐酸反应 ②酸碱中和反应
③晶体与混合搅拌 ④碳酸钙分解
⑤在中燃烧 ⑥灼热的碳与的反应
（2）已知汽缸中氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化值如图所示，则由该反应生成1molNO时，应　 　(填“释放”或“吸收”)　 　kJ能量。
（3）某学习小组依据氧化还原反应原理：设计成的原电池如图所示。
①从能量转化角度分析，上述原电池将化学能转化为　 　；
②负极的电极材料为　 　；(填化学式)
③正极发生的电极反应　 　；
④若银电极增重5.4g，外电路转移电子的物质的量　 　mol。
（4）为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如图)。有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是____。
A．图I中温度计的示数高于图II的示数
B．图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温
C．图I和图II的气泡均产生于锌棒表面
D．图II中产生气体的速率比I慢
【答案】（1）③④⑥
（2）吸收；91.5
（3）电能；Cu；；0.05
（4）A
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①铝与盐酸的反应为放热反应，故①不正确；
②酸碱中和反应为放热反应，故②不正确；
③晶体与的反应为吸热反应，故③正确；
④碳酸钙分解吸收热量，为吸热反应，故④正确；
⑤燃烧反应为放热反应，则在中燃烧为放热反应，故⑤不正确；
⑥灼热的碳与反应生成CO的反应吸收热量，为吸热反应，故⑥不正确；
属于吸热反应的是③④⑥，故答案为：③④⑥；
(2)生成2molNO，需要断裂1mol 键，1molO=O键，吸收的能量为，形成2molN-O键放出热量，断键吸收的热量高于成键释放的热量，所以应吸收热量，形成1molN-O吸收热量，故答案为：吸收；91.5；
(3)①原电池是将化学能转化为电能的装置，故答案为：电能；
②根据反应可知，Cu失去电子发生氧化反应，则负极材料为Cu，故答案为：Cu；
③正极上银离子得电子生成单质银，电极反应式为，故答案为：；
④根据可知，银电极增重5.4g，外电路转移电子的物质的量为，故答案为：0.05；
(4)A．图I中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应为放热反应，化学能转化为热能；图II中形成原电池，将化学能转化成电能，因此图I中温度计的示数高于图II的示数，故A正确；
B．根据A的分析可知，图I中温度计的示数高于图II的示数，故B不正确；
C．图I中气泡在锌棒表面产生，图II中铜为正极，氢气在铜棒表面产生，故C不正确；
D．图II形成原电池，加快反应速率，因此图II中产生气体的速率比I快，故D不正确；
故答案为：A，故答案为：A。
【分析】（1）常见吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等
（2）根据化学键断裂吸收能量和化学键形成释放能量，判断该反应吸放热的量
（3）该原电池Cu做负极，Ag做正极，根据正极反应，通过增加Ag的量来算出转移电子的数目
2023年高考真题变式分类汇编：化学反应中能量的转化3
一、选择题
1．（2021·海南）元末陶宗仪《辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄为纸，熔硫磺涂木片顶端分许，名日发烛……，盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是（　　）
A．将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧
B．“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C．“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化
D．硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
2．（2021·广东）“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是（　　）
A．煤油是可再生能源
B． 燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的 质量数为20
D．月壤中的 与地球上的 互为同位素
3．（2022·浙江模拟）一定温度下，向容器中加入A可发生反应如下：①A→B，②A→C，③。反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 （　　）
A．反应①的活化能大于反应②
B．该温度下，反应③的平衡常数大于1
C．时，B的消耗速率小于生成速率
D．升高温度，时体系中B的含量增大
4．（2022·云南模拟）CO与气体均会造成环境污染，研究表明二者可在表面转化为无害气体，其反应进程及能量变化过程如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．使用催化剂可降低反应活化能，但不改变反应历程
B．有催化剂条件下，E1时的反应速率比E2快
C．
D．为中间体、为催化剂
5．（2021·长春模拟）下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)，说法正确的是（　　）
A． ＜0
B．生成HX(g)的反应热与途径有关，所以
C．若X分别表示Cl、Br、I，则过程Ⅲ吸收的热量依次增多
D．Cl2(g)、I2(g)分别发生反应Ⅰ，同一温度下的平衡常数分别为K1、K3，则K1＞K3
6．（2022·浙江模拟）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。各构型的相对能量图(位能)如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．扭船型最稳定
B．=+39.3kJ/mol
C．的标准燃烧热大于
D．相同条件下生成扭船型的速率大于生成船型
7．（2022·浙江模拟）一定温度下，的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图，下列叙述错误的是 （　　）
A．
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．（2022·徐汇模拟）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
9．（2022高三下·蚌埠模拟）德国化学家利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的微观历程及反应过程中的能量变化如图一、图二所示，其中分别表示N2、H2、NH3及催化剂。下列说法错误的是（　　）
A．①→②过程中催化剂与气体之间形成离子键
B．②→③过程中，需要吸收能量
C．图二说明加入催化剂可降低反应的活化能
D．在密闭容器中加入1molN2、3molH2，充分反应放出的热量小于92kJ
10．（2022·沧州模拟）环氧丙烷(C3H6O，PO)是一种重要的有机化工产品，对Cu2O催化剂表面催化空气氧化丙烯反应机理的DFT计算表明，可能有通过分子氧(甲图)和晶格氧(乙图)两种反应机理(TS代表中间态)。已知吸附能指在吸附过程中释放的能量，下列说法错误的是中（　　）
A．C3H6在催化剂上的吸附能低于C3H6与O2共吸附在表面的吸附能
B．空气氧化丙烯生成环氧丙烷是放热反应
C．通过对图像的分析得出，该反应更易按照甲图路径进行
D．总反应方程式为2C3H6+O22C3H6O
11．（2022·衡阳模拟）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：，该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①
②
若反应①为慢反应，下图中能体现上述反应能量变化的是（　　）
A． B．
C． D．
12．（2022·衡阳模拟）常见金属和卤素单质反应的熔变(单位：)示意图如图，反应物和生成物均为常温时的稳定状态。下列说法错误的是（　　）
A．与反应的
B．由分解制得的反应是吸热反应
C．化合物的热稳定性顺序：
D．
13．（2022·济南模拟）下列关于化学本质或实质的说法中正确的是（　　）
A．共价键的本质是原子轨道的重叠
B．胶体和溶液的本质区别是有无丁达尔效应
C．放热反应的实质为形成新化学键释放的能量小于破坏旧化学键吸收的能量
D．稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质为Ba2+ +OH- +H++=BaSO4 ↓+ H2O
14．（2021·大连模拟）苯的亲电取代反应分两步进行，可表示为E+++H+，生成中间体的一步是加成过程，中间体失去氢离子的一步是消除过程，其机理亦称加成—消除机理，苯的亲电职代反应进程和能量的关系如图，下列说法错误的是（　　）
A．反应Ⅰ为苯亲电取代的决速步骤
B．E1与E2的差值为总反应的焓变
C．中间体的能量比苯的高，稳定性比苯的差
D．反应过程中，环上碳原子的杂化类型发生了变化
15．（2022·葫芦岛模拟）据文献报道，我国学者提出氧化生成的反应历程如图所示。下列有关该历程的说法错误的是（　　）
A．氧化生成的总反应为：
B．中间体和中的化合价相同
C．发生步骤②时，断裂的化学键既有极性键又有非极性键
D．步骤③中，每生成转移电子
16．（2022·商洛模拟）丙酮是最简单的脂肪酮，人们把它作为模型进行了大量的光化学反应研究。丙酮分子中存在如图1所示4种类型的化学键，即C=O、、、，丙酮在激光强度为时，在特定的时间间隔内这4种类型的化学键的键长变化如图2所示。
下列判断错误的是（　　）
A．I表示C-C键，在该条件下最易断裂
B．丙酮在该条件下的光解反应是吸热反应
C．丙酮在该条件下解离的第一步反应可表示为
D．丙酮在该条件下的光解反应中只有化学键的断裂
二、多选题
17．（2020 新高考I）1，3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H+进攻1，3-丁二烯生成碳正离子( )；第二步Br -进攻碳正离子完成1，2-加成或1，4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70：30和15：85。下列说法正确的是（　　）
A．1，4-加成产物比1，2-加成产物稳定
B．与0℃相比，40℃时1，3-丁二烯的转化率增大
C．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小
D．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
18．（2021·日照模拟）中国科学院化学研究所报道了化合物1催化CO2氢化机理。其机理中化合物1(催化剂，固态)→化合物2(中间产物，固态)的过程和其相对能量曲线如下图所示。下列说法错误的是（　　）
A．化合物1与CO2反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS11-2、TS21-2，说明这一过程包含两个基元反应
B．图中Ⅰ1-2与化合物2互为同分异构体
C．过程①的活化能高于过程②的活化能
D．过程①的热化学方程式为：I(s)+CO2(g)=I1-2 (s) △H=2.08 kJ·mol-1
19．（2021·保定模拟）HCOOH在Pd催化剂表面脱氢的反应机理、反应历程与能量的关系如图所示：
下列说法正确的是（　　）
A．在Pd催化剂表面HCOOH脱氢反应的 H >0
B．在Pd催化剂表面离解O－H键比C－H键的活化能低
C．在历程Ⅰ～Ⅴ中，生成Ⅴ的反应速率最慢
D．用DCOOH或HCOOD代替HCOOH，得到的产物都有HD和CO2
20．（2021高二下·胶州期末）氢能被视为 21 世纪最具发展潜力的清洁能源，水的光解技术是当前研究的重要课题。 在WOC 和HEC两种催化剂作用下，利用光照将水分解(“*代表反应过程中产生的中间体”)，原理如图。下列说法错误的是（　　）
A．上述水的光解技术是将光能转化为化学能
B．1molWOC*中通过螯合成环的配位键有 12mol
C．析氢和析氧分别是还原反应和氧化反应
D．HEC*中C原子的杂化方式都是sp杂化
21．（2021高一下·定州期末）我国已进入新发展阶段，积极推进碳达峰、碳中和，有利于推动低碳技术、低碳经济的快速发展。CO2再利用的常见的两种反应原理如下：
反应①：
反应②：
下列有关说法正确的是（　　）
A．植树造林对“碳中和”目标的实现有积极作用
B．反应①的能量转化形式：化学能 光能
C．反应②得到的甲醇是重要的化工原料，可用于生产甲酸甲酯
D．处理等物质的量的CO2时，反应①和反应②中转移的电子数相同
22．（2023高一下·邗江期中）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。N2与H2反应合成氨为可逆反应，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH= 92.4kJ mol 1。氨气经氧化等步骤制得硝酸，利用石灰乳、尿素等可吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)。下列有关工业合成氨的反应说法正确的是（　　）
A．该反应过程中N2表现出氧化性
B．恒温恒容密闭容器中充入1molH2和3 molN2充分反应后放出热量为92.4 kJ
C．断裂1molH-H键的同时断裂2 molN-H键，说明该反应达到平衡状态
D．达到平衡时，增大容器的体积，v(正)减小、v(逆)增加
23．（2022高二上·泰安期中）热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂（Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100℃）。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是（　　）
A．①为NN的断裂过程
B．①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生
C．④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程
D．使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应
24．（2022高二上·丰台期中）利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知反应过程中焓的变化情况如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．该反应的
B．和的总能量小于的能量
C．反应的
D．其他条件相同时，如果该反应生成液态，反应放出的能量减少
三、非选择题
25．（2021·海南）碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃， 时：
① 葡萄糖 完全燃烧生成 和 ，放出 热量。
② 。
回答问题：
（1）25℃时， 与 经光合作用生成葡萄糖 和 的热化学方程式为　 　。
（2）25℃， 时，气态分子断开 化学键的焓变称为键焓。已知 、 键的键焓分别为 、 ， 分子中碳氧键的键焓为　 　 。
（3）溶于水的 只有部分转化为 ，大部分以水合 的形式存在，水合 可用 表示。已知25℃时， 的平衡常数 ，正反应的速率可表示为 ，逆反应的速率可表示为 ，则 　 　(用含 的代数式表示)。
（4）25℃时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应： ，其平衡常数 　 　。[已知 ， ]
（5）溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因　 　。
26．（2023高一下·太原期中）化学变化过程中均存在物质变化与能量变化，某化学兴趣小组进行如图①和②所示实验，以验证此结论。回答下列问题：
（1）进行实验②时，温度计的示数变化：　 　(填“升高”或“降低”)。
（2）下列化学反应中的能量变化关系与图③不符合的是(填字母)。
A． B．
C． D．
（3）将实验①中的反应设计成原电池，装置如图所示。该装置工作时，正极的现象是　 　，负极的电极反应式为　 　。若反应产生11.2L气体(标准状况下)，则理论上电路中有　 　mol电子发生了转移。
27．（2023高一下·西夏期中）已知断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B的键能。下表列出了一些化学键的键能(E)：
化学键 H—H O=O O—H
E/(kJ·mol-1) 436 x 463
（1）反应H2(g)+O2(g)=H2O(g)放出241.8 kJ能量，则根据所给键能数据可得x=　 　。
（2）工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，反应过程中的能量变化情况如图所示。
曲线I和曲线II分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。
①计算当反应生成1.5molCH3OH(g)时，能量变化值是　 　kJ。
②推测反应CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)是　 　(填“吸热”或“放热”)反应。
（3）为发展低碳经济，还有科学家提出可以用氧化锆锌作催化剂，将CO2转化为重要有机原料CH3OH，该反应的化学方程式为。在容积为2 L的恒温密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一段时间内CO2和CH3OH的物质的量随时间的变化如表所示。
时间 0 min 3 min 6 min 9 min 12 min
n(CH3OH) 0 mol 0.50 mol 0.65 mol 0.75 mol 0.75 mol
n(CO2) 1 mol 0.50 mol 0.35 mol a 0.25 mol
①上表中，a为　 　mol。
②由表可知，3～6 min内，v(CO2)=　 　mol·L-1·min-1。
③对于上述反应，下列叙述正确的是　 　。
A．当各气体的浓度不再改变时，该反应一定已达平衡状态。
B．当该反应达到平衡后，。
C．由表可知，3 min时CH3OH的生成速率大于12 min时CH3OH的分解速率。
28．（2022高二上·宁波期中）与研究物质变化一样，研究化学反应中的能量变化同样具有重要意义。
（1）I.的有效回收利用能缓解能源危机。热化学循环还原制的原理如下图所示。
从循环结果看，能量转化的主要方式是　 　。
（2）在反应中循环使用，其作用是　 　。
（3）II.已知二甲醚(，常温下呈气态)、的燃烧热分别为1455、286。
请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式　 　。
（4）利用二甲醚可制取，总反应为。已知 ，则总反应的　 　。总反应能自发进行的条件是　 　。
（5）二甲醚制的总反应分两步完成：
二甲醚水解： 活化能
甲醇与水蒸气重整： 活化能
已知远小于。在恒温恒容容器内，二甲醚与水按1∶3投料进行制氢，请在图中画出甲醇()浓度随时间变化的曲线图　 　。
29．（2022高二上·烟台期中）工业上常利用煤的气化制氢，涉及的反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
（1）反应在　 　(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下有利于正向自发进行。
（2）反应Ⅱ的正反应平衡常数和逆反应平衡常数随温度变化的曲线如图，若向恒容的密闭容器中充入2mol和1mol只发生反应Ⅱ：
①表示的曲线为　 　(填“a”或“b”)。
②时M点　 　逆(填“>”、“＜”或“=”)。
③时，CO的平衡转化率为　 　。
（3）一定条件下，向2L的密闭容器中加入足量的和1.0mol发生反应Ⅰ和Ⅱ，测得起始时压强为，达平衡时，实验测得如下数据：
转化率% 物质的量/mol
CO
50% a 0.1 b
　 　；用平衡分压代替平衡浓度(分压=总压×物质的量分数)，计算该条件下反应Ⅰ的压强平衡常数　 　(用含的代数式表示)。
（4）一种脱除水煤气中的方法如图所示：
①写出再生塔中反应的离子方程式　 　。
②已知某温度下，碳酸的电离平衡常数，，吸收塔中溶液吸收一定量后，溶液的，此时　 　：　 　。
30．（2022高二上·太原期中）生物天然气是一种生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的，主要成分为。回答下列问题：
（1）甲烷燃烧时的能量变化如图所示。下列说法正确的是____(填字母)。
A．甲烷是一种清洁能源
B．甲烷完全燃烧时，化学能全部转化为热能
C．该反应的热化学方程式为
（2）若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ，则表示燃烧热的热化学方程式为　 　。
（3）利用催化还原，可消除氮氧化物的污染。
已知：①
②
若将还原为，整个过程中放出的热量为867kJ，则　 　。
（4）甲烷可用于生产合成气，其反应为 ，已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表：
化学键
键能/ 436 465 a 1076
则a=　 　。
31．（2022高二上·成都期中）不同的化学反应具有不同的反应热，人们可以通过多种方法获得反应热的数据，通常用实验进行测定，也可以进行理论推算。
（1）已知 ，如图所示是探究中和热的实验装置。
①装置中仪器A的作用是　 　；
②本实验采用50mL 0.50盐酸、50mL 0.55氢氧化钠溶液反应，经三次实验测得反应前后的温差平均值为3.3℃，其密度近似地认为均为1，反应后溶液的比热容。则该实验中盐酸和氢氧化钠溶液反应中和热为　 　；
③下列操作会导致中和热的测定数值偏大的是　 　(填标号)；
a.大烧杯上不盖塑料盖板
b.将强酸强碱换成弱酸弱碱
c.用50mL 0.50盐酸与1.1g NaOH固体进行反应
d.将环形玻璃搅拌棒改成环形铜质搅拌棒
e.使用浓硫酸与氢氧化钠溶液进行反应
④若将反应物改为50mL 0.50稀硫酸与50mL 0.55氢氧化钡溶液，测得反应热为，则　 　(填“>”或“＜”)，原因是　 　。
（2）下列化学反应能用图甲表示的反应有　 　 (填标号)，能用图乙表示的反应有　 　(填标号)。(已知：键能为1mol气态分子解离成气态原子所吸收的能量)。
A．镁条与盐酸的反应 B．煤的气化
C．煅烧石灰石 D．铝热反应
32．（2022高二上·联合期中）“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题，为减小和消除对环境的影响，大力提倡新能源电车出行，科学家们为解决电车能源问题，探索出如下三种方案。
（1）Ⅰ.方案一：光解水，制造氢氧燃料电池
下图是某科研机构利用太阳光，在催化剂表面实现高效分解水来制备氢气的历程，关于该历程，下列说法错误的是____。
A．该法制氢能量变化是光能→化学能
B．过程Ⅰ的能量变化等于2倍氢氧键键能
C．过程Ⅲ的反应方程为：
D．该历程降低了水分解的反应热
Ⅱ.方案二：将与反应合成甲醇，制备甲醇燃料电池。制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
（2）求　 　，反应Ⅰ能自发进行的条件是　 　。
（3）一定条件下，在2L的密闭容器中发生反应Ⅰ，起始物和的浓度随时间变化如图1所示，平衡时的体积分数　 　；若保持其它反应条件不变，起始时仅将容器体积变为3L，请在图1上画出的浓度随时间变化的趋势图　 　。
（4）若密闭容器中只发生反应Ⅱ，以下能说明该反应达到平衡状态的是____(选填字母)。
A．CO与CO2浓度比为1∶1
B．
C．绝热条件下，该密闭体系压强不再变化
D．容器中混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
（5）若CO2和按一定比例在装有催化剂的反应器中发生反应Ⅰ，一定时间内甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图2所示。当温度为470K时，图中P点　 　(填“是”或“不是”)处于平衡状态，说出理由　 　；490K之后，甲醇产率下降，请分析其变化产生的原因　 　。
（6）Ⅲ.方案三：以二氧化碳为原料，开发新型电池
科学家可以利用如下图装置，“溶解”水中的二氧化碳，生成电能和氢气，请写出二氧化碳生成氢气的电极反应式　 　。
33．（2022高二上·深圳期中）碳汇，是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1mol需要吸收的能量约为470kJ。请回答下列问题：
（1）碳汇过程中能量的转化形式为　 　能转化为　 　能；有资料表明，某块林木通过光合作用大约吸收了能量，则吸收的为　 　kg；葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为　 　。
（2）工业废气中的可用碱液吸收。已知：
① ；
② 。
反应的　 　kJ/mol（用含a、b的代数式表示）。
（3）生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂和一样，也是一种温室气体，其在大气中能够稳定存在数百年。下表是几种化学键的键能：
化学键 N≡N F—F N—F
键能/kJ/mol 946.0 157.0 283.0
①关于反应，下列说法中错误的是　 　。
A．过程放出能量
B．反应放出能量
C．使用催化剂能减小反应的
②对半导体硅进行蚀刻时，在蚀刻物表面不留任何残留物，试写出蚀刻反应方程式：　 　。
34．（2022高一下·衡阳期中）近日IPCC发布了由来自40个国家的91位科学家编写的《全球升温1.5℃特别报告》，报告表明：温室效应引发的环境问题日益严重，CO2的减排和综合利用是解决温室效应及能源问题的有效途径，将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。在容积为2L的恒温恒容密闭容器中，充入3molCO2和9molH2，一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化情况如表所示，并根据数据绘制图像如图(已知相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比)：
时间 0min 3min 6min 10min 12min
n(CH3OH)/mol 0 1.5 2.1 2.4 2.4
n(CO2)/mol 3 1.5 0.9 a 0.6
回答下列问题：
（1）a=　 　；A点　 　(填“是”或“不是”)化学平衡状态。
（2）5min时，正反应速率　 　(填“>”、“＜”或“=”)逆反应速率。
（3）相同条件下，10min时体系的压强与开始反应时的压强之比为　 　。
（4）为提高此反应的速率，下列措施可行的是____(填字母代号)。
A．恒容时充入氦气 B．降低温度
C．使用合适的催化剂 D．移出CO2
（5）该反应的能量变化关系如图所示：
该反应属于　 　(填“放热”或“吸热”)反应。
（6）所得的CH3OH可以作燃料电池的燃料。CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，从节约能源和保护生态环境的角度来看是很有发展前途的发电技术。CH3OH燃料电池由CH3OH、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。下列说法正确的是____(填字母代号)。
已知：该燃料电池的总反应为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO+6H2O
A．电池放电时，通入空气的电极为负极
B．电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱
C．电池放电时，理论上每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子
D．负极的电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
35．（2022高一下·天津市期中）填空。
（1）下列反应属于吸热反应的是　 　。
①铝片和盐酸反应 ②酸碱中和反应
③晶体与混合搅拌 ④碳酸钙分解
⑤在中燃烧 ⑥灼热的碳与的反应
（2）已知汽缸中氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化值如图所示，则由该反应生成1molNO时，应　 　(填“释放”或“吸收”)　 　kJ能量。
（3）某学习小组依据氧化还原反应原理：设计成的原电池如图所示。
①从能量转化角度分析，上述原电池将化学能转化为　 　；
②负极的电极材料为　 　；(填化学式)
③正极发生的电极反应　 　；
④若银电极增重5.4g，外电路转移电子的物质的量　 　mol。
（4）为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如图)。有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是____。
A．图I中温度计的示数高于图II的示数
B．图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温
C．图I和图II的气泡均产生于锌棒表面
D．图II中产生气体的速率比I慢
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；燃料的充分燃烧
【解析】【解答】A．将松木削薄为纸片状可以增大可燃物与氧气接触面积，有助于发火和燃烧，A不符合题意；
B．发烛具有可燃性，“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性，B不符合题意；
C．“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化，如化学能转化为光能、热能等，C不符合题意；
D．硫磺也燃烧，不是催化剂，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.越薄越易于点燃；
B.其燃烧需具备燃烧三要素，其发烛可燃；
C.燃烧伴随热量和光以及化学能的变化；
D.硫磺也可燃，不属于催化剂。
2．【答案】C
【知识点】原子中的数量关系；化学反应中能量的转化；同位素及其应用
【解析】【解答】A.煤、石油、天然气属于不可再生能源，A不符合题意；
B.H2燃烧过程中，化学能转化为热能，B不符合题意；
C.20Ne中，20表示的是Ne的相对原子质量为20，C符合题意；
D.3He和3H中质子数不同，不属于同位素，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.煤油属于不可再生能源；
B.燃烧是将化学能转化为热能；
C.标在元素符号左上角的数字表示原子的相对原子质量；
D.同位素是指质子数相同，中子数不同的一类原子；
3．【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化；活化能及其对化学反应速率的影响；化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A．由图可知，0-t1时间段，A同时生成B和C，但生成物中B多C少，说明反应①容易发生，活化能较反应②的低，A不符合题意；
B．反应③的平衡常数K=，由图知，平衡时，C的浓度大于B的浓度，故K＞1，B符合题意；
C．t1时，B在减少，C在增加，则B的消耗速率大于生成速率，C不符合题意；
D．时反应未达到平衡，升高温度，速率加快，B的含量减小，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.活化能越大，反应越难发生，反应速率越慢；
B.平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比，且平衡常数只与温度有关；
C.t1时，B在减少，C在增加，反应正向进行；
D.升高温度反应速率加快。
4．【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化；催化剂
【解析】【解答】A．使用催化剂有中间产物生产，改变反应历程，降低反应活化能，故A不符合题意；
B．有催化剂条件下，大于，活化能越小反应速率越快，时速率慢于，故B不符合题意；
C．由图可知和在表面转化为无害气体的反应进程为①，②，①+②得，故C符合题意；
D．是反应的催化剂，为中间体，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．催化剂有中间产物生产，改变反应历程；
B．催化剂降低活化能，反应速率快；
C．根据盖斯定律计算；
D．根据中间体反应前和反应后均没有，只在过程中出现；催化剂反应前参与反应，反应后又生成；
5．【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A．化学键的断裂要吸热，焓变大于0， △H2＞0，故A不符合题意；
B．反应焓变与起始物质和终了物质有关，与变化途径无关，途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关，所以△H1=△H2+△H3 ，故B不符合题意；
C．途径III是形成化学键的过程，是放热过程，Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，和氢气反应越来越微弱，故形成HCl、HBr、HI化学键所放出的能量逐渐减小，故C不符合题意；
D．途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HI的多，氯气和氢气化合更容易，两反应的平衡常数分别为K1，K3，则K1＞K3，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．化学键的断裂要吸热，焓变大于0；
B．反应焓变与起始物质和终了物质有关，与变化途径无关；
C．非金属性逐渐减弱，和氢气反应越弱，放出的能量逐渐减小；
D．反应容易，反应程度越大，平衡常数越大。
6．【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化；热化学方程式
【解析】【解答】A．物质的能量越低越稳定，由图可知，四种结构中，椅型的能量最低最稳定，故A不符合题意；
B．图可知，是放热反应，并且放出能量为(46-6.7) kJ mol 1 ，热化学方程式为：ΔH=-39.3kJ mol 1，故B不符合题意；
C．四种结构中，椅型的能量最低最稳定，故1mol环己烷充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量最少，则的标准燃烧热大于，故C符合题意；
D．由图可知，椅型转化成扭船型，椅型转化成扭船型后再转变为船型，椅型转化成扭船型的活化能大，反应的活化能越高，反应速率越慢，则不能得出结论：相同条件下生成扭船型的速率大于生成船型，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.物质的能量越低越稳定；
B.为放热反应；
C.椅型的能量最低；
D.反应的活化能越高，反应速率越慢。
7．【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A．由图可知，①CH3CH2CH3+Cl= CH3CH2CH2+HCl ，②CH3CH2CH3+Cl= CH(CH3)2+HCl ，③CH3CH2CH3+Br= CH3CH2CH2+HBr ，④CH3CH2CH3+Br=CH(CH3)2+HBr ，反应①+③≠②+④，根据盖斯定律，A符合题意；
B．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不符合题意；
C．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不符合题意；
D．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不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据盖斯定律计算；
B.根据温度对平衡移动的影响分析；
C.溴化反应产物的选择性为97%，氯化反应产物的选择性为55%；
D.相同条件下丙烷氯化、溴化时，溴化时产物的选择性大，含量高。
8．【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．总反应中ICl发生还原反应生成I2，则I2为还原产物，故A不符合题意；
B．ICl中I的化合价为+1，与水反应生成HCl和HIO，故B不符合题意；
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不符合题意；
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符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．元素化合价降低，发生还原反应，生成还原产物；
B．反应中卤素化合价不变；
C．ΔH=反应物总键能-生成物总键能＜0；
D．根据盖斯定律。
9．【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变
【解析】【解答】A. ①→②过程中催化剂与气体之间是吸附，没有形成离子键，故A符合题意；
B. ②→③过程中，化学键断键需要吸收能量，故B不符合题意；
C.图二中通过a、b曲线说明加入催化剂可降低反应的活化能，故C不符合题意；
D. 在密闭容器中加入1molN2、3molH2，该反应是可逆反应，不可能全部反应完，因此充分反应放出的热量小于92kJ，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A. 吸附没有形成离子键；
B.化学键断键需要吸收能量；
C.催化剂可降低反应的活化能；
D. 可逆反应不可能全部反应。
10．【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．对比图甲和图乙中①和②的变化可知，C3H6在催化剂上的吸附能高于C3H6与O2共吸附在表面的吸附能，A符合题意；
B．由图甲和图乙可知空气氧化丙烯生成环氧丙烷是放热反应，B不符合题意；
C．由图甲和图乙可知，图甲中②到TS1的吸收的能量较低，更容易发生反应，C不符合题意；
D．由图甲和图乙可知，总反应方程式为2C3H6+O22C3H6O，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】依据图中的能量变化分析，能垒越小，反应越容易进行。
11．【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】由盖斯定律可知，反应①十反应②得总反应方程式，则总反应的，则该总反应是放热反应，生成物的总能量比反应物的总能量低，B、D不符合题意；反应①为慢反应，是总反应的决速步骤，则反应①的活化能比反应②的大，A符合题意，C不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据盖斯定律分析。
12．【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．根据上述图示可构造热化学方程式如下：①M(s)+Cl2(g)=MCl2(s) ，② M(s)+Br2(l)=MBr2(s) ，根据盖斯定律可知，①-②可得，所以对应的反应热，A不符合题意；
B．生成的反应为放热反应，所以由分解制得的反应是吸热反应，B不符合题意；
C．能量越低的物质越稳定，结合卤素的性质变化规律可知，上述化合物的稳定性顺序为：，C符合题意；
D．与A项分析原理相同，结合图示信息构造两个热化学方程式分别为：①M(s)+F2(g)=MF2(s) ，② M(s)+Br2(l)=MBr2(s) ，根据盖斯定律可知，②-①可得，所以对应的反应热，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．根据盖斯定律；
B．依据正反应和逆反应吸放热数值相等；
C．能量越低的物质越稳定；
D．根据盖斯定律。
13．【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．共价键的本质是由于原子相互接近时轨道重叠，原子间通过共用自旋相反的电子使体系能量降低，从而成键，A符合题意；
B．胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径大小，B不符合题意；
C．放热反应的实质为形成新化学键释放的能量大于破坏旧化学键吸收的能量，C不符合题意；
D．稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质为，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．共价键是电子云重叠；
B．分散系的本质区别是分散质粒子直径大小；
C．放热反应的实质为新化学键形成释放的能量大于旧化学键断裂吸收的能量；
D．配比不正确。
14．【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变
【解析】【解答】A．反应需要活化能越大，反应越难，由图可知该反应的决速步骤反应为反应Ⅰ，故A不符合题意；
B．焓变与两步反应活化能的差值无关，与产物和反应物的能量差值有关，故B符合题意；
C．由图知中间体的能量比苯的高，稳定性比苯的差（能量越低越稳定），故C不符合题意；
D．由图可知反应过程中中间体存在一个碳原子形成四个单键的中间状态反应过程中，环上此碳原子的杂化类型为sp3杂化，苯环碳的杂化为sp2反应过程中，环上碳原子的杂化类型发生了变化，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．反应活化能越大，反应越难；
B．焓变与产物和反应物的能量差值有关；
C．能量越低越稳定；
D．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型。
15．【答案】D
【知识点】极性键和非极性键；化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．由图可知，反应物为氧气和溴化氢，生成物为溴和水，总反应方程式为，故A不符合题意；
B．由化合价代数和为0可知，HOOBr中氢元素为+1价、氧元素为-1价、溴元素为+1价，HOBr中氢元素为+1价、氧元素为-2价、溴元素为+1价，则两个中间体中溴元素的化合价相同，都为+1价，故B不符合题意；
C．由图可知，发生步骤②时，断裂的化学键既有氢溴极性键，又有氧氧非极性键，故C不符合题意；
D．由图可知，步骤③发生的反应为HOBr+HBr=Br2+H2O，反应中生成1mol溴，反应转移1mol电子，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．氧气和溴化氢反应生成物为溴和水；
B．利用化合价代数和为0判断；
C．不同种原子之间的共价键为极性键，同种原子之间的共价键为非极性键；
D．依据反应的方程式确定转移电子数。
16．【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．由题干图示信息可知，反应时间为0fs时即反应未开始，I表示的键的键长最长，结合键长C-C＞C=O＞C-H可知，I表示C-C键，同时随着反应的进行，I表示的键的键长变化最快最大，即在该条件下最易断裂，A不符合题意；
B．由反应需要光照可知该反应需要吸收外界的能量，属于吸热反应，B不符合题意；
C．由A项分析可知，丙酮在光照条件下可以形成自由基，即在该条件下解离的第一步反应可表示为，C不符合题意；
D．任何化学反应的反应过程中都存在化学键的断裂和形成，不可能只存在化学键断裂或只存在化学键形成的过程，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.键长越长，能量越低，越不稳定；
B.该反应需要从外界吸收能量；
C.反应开始时，丙酮中的一个C-C键断裂；
D.化学反应有化学键的断裂，也有化学键的形成。
17．【答案】A,D
【知识点】化学反应中能量的转化；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】根据上述分析可知，
A. 能量越低越稳定，根据图像可看出，1，4-加成产物的能量比1，2-加成产物的能量低，即1，4-加成产物的能量比1，2-加成产物稳定，故A符合题意；
B. 该加成反应不管生成1，4-加成产物还是1，2-加成产物，均为放热反应，则升高温度，不利用1，3-丁二烯的转化，即在40 时其转化率会减小，故B不符合题意；
C. 从0 升至40 ，正化学反应速率均增大，即1，4-加成和1，2-加成反应的正速率均会增大，故C不符合题意；
D. 从0 升至40 ，对于1，2-加成反应来说，化学平衡向逆向移动，即1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，故D符合题意；
故答案为：AD。
【分析】根据图像分析可知该加成反应为放热反应，且生成的1，4-加成产物的能量比1，2-加成产物的能量低，结合题干信息及温度对化学反应速率与化学平衡的影响效果分析作答。
18．【答案】C,D
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；活化能及其对化学反应速率的影响；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A．由相对能量曲线可知，化合物1与CO2反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS11-2、TS21-2，说明这一过程包含两个基元反应，故A不符合题意；
B．图中Ⅰ1-2与化合物2的化学式相同，结构式不同，互为同分异构体，故B不符合题意；
C．过程①的活化能为：(6.05-0.00)=6.05kcal·mol-1，②的活化能为：(11.28-2.08)=9.20 kcal·mol-1，过程①的活化能小于过程②的活化能，故C符合题意；
D．过程①的热化学方程式为：I(s)+CO2(g)=I1-2 (s) △H=2.08 kcal·mol-1，故D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】A、根据能量变化曲线分析；
B、同分异构体是指分子式相同，结构不同的有机物；
C、根据物质能量的相对大小确定活化能的大小；
D、根据能量变化图确定反应热，从而书写热化学方程式；
19．【答案】C,D
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A．由图可知，在Pd催化剂表面HCOOH脱氢反应为放热反应， H 小于0，故A不符合题意；
B．由图可知，在Pd催化剂表面离解O－H键的活化能较高，解离C－H键的活化能低，故B不符合题意；
C．在历程Ⅰ～Ⅴ中，生成Ⅴ的活化能最高，反应速率最慢，故C符合题意；
D．由图可知，HCOOH脱氢是生成氢气和二氧化碳，所以用DCOOH或HCOOD代替HCOOH，得到的产物都有HD和CO2，故D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】A.根据起始物的能量和最终物的能量进行判断即可
B.I到II是进行离解O-H键，而III到IV是离解C-H键，根据图示离解O-H键活化能高
C.IV到V的活化能最高速率最慢
D.根据反应原理即可判断
20．【答案】B,D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断；化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A．机理图中有光吸收单元和光生单元，期间产生了中间体，上述水的光解技术是将光能转化为化学能，A不符合题意；
B．WOC*中Ru与N通过螯合作用形成的配位键，1molWOC*中通过螯合成环的配位键有8mol，B符合题意；
C．析氢是还原反应，析氧是氧化反应，C不符合题意；
D．HEC*中-CN原子的杂化方式sp杂化，Fe-CO-Fe原子的杂化方式sp2杂化，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】A．依据能量的转化形式判断；
B．依据配合物结构判断配位键；
C．析氢是还原反应，析氧是氧化反应；
D．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型。
21．【答案】A,C
【知识点】化学反应中能量的转化；有机物的结构和性质；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．植树造林可以通过植物的光合作用吸收二氧化碳，对“碳中和”目标的实现有积极作用，A符合题意；
B．反应①为植物的光合作用，将光能转化为化学能，B不符合题意；
C．甲醇是重要的化工原料，在化工生产中有广泛的应用，常以甲醇为原料通过脱氢反应生成H2和甲酸甲酯，C符合题意；
D．反应①中C元素的平均化合价由+4价变为0价，反应②中C元素的平均化合价由+4价变为-2价，所以处理等物质的量的CO2反应①和反应②中转移的电子数不同，D不符合题意；
故答案为：AC。
【分析】A.根据题意可将二氧化碳的含量减少因此可以实现碳中和
B.根据方程式即可判断是光能转化为电能
C.根据生成物即可判断出正误
D.根据方程式计算出电子转移的数量即可
22．【答案】A,C
【知识点】化学反应中能量的转化；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】 A.反应过程中N2中N元素由0价变为-3价，表现出氧化性，故A正确；
B. 依据反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH= 92.4kJ mol 1 ，该反应为可逆反应，恒温恒容密闭容器中充入1molH2和3 molN2充分反应后放出热量小于92.4 kJ ，故B错误；
C.依据正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，断裂1molH-H键的同时断裂2molN-H键，说明该反应达到平衡状态，故C正确；
D. 达到平衡时，增大容器的体积，v(正)减小、v(逆)减小 ，故D错误；
故答案为：AC；
【分析】A.元素化合价降低，表现出氧化性；
B. 依据反应为可逆反应分析；
C.依据正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态；
D. 依据影响化学平衡的因素分析；
23．【答案】B,C
【知识点】化学反应中能量的转化；催化剂；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附，并没有变成氮原子，故A不符合题意；
B、①为催化剂吸附N2的过程，②为形成过渡态的过程，③为N2解离为N的过程，以上都需要在高温时进行。④⑤在低温区进行是为了增加平衡产率，故B符合题意；
C、由题中图示可知，过程④完成了Ti-H-Fe-*N到Ti-H-*N-Fe两种过渡态的转化，N原子由Fe区域向Ti-H区域传递。故C符合题意；
D、化学反应不会因加入催化剂而改变吸放热情况，故D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】A.氮氮三键断裂成氮原子；
B.①②③需要在高温下进行，④⑤在低温下进行可增加产率；
C.过程④为N原子由Fe区域向Ti-H区域传递的过程；
D.催化剂不改变反应的吸热放热情况。
24．【答案】A,C
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变
【解析】【解答】A．该反应的△H =反应物总键能-生成物总键能= (419 - 510) kJ/mol= -91kJ/mol，故A符合题意；
B．由图示可知，和的总能量大于的能量，故B不符合题意；
C．正、逆反应的焓变数值相等，符号相反，CO(g) + 2H2(g) = CH3OH (g)的△H= -91kJ/mol，则CH3OH(g) = CO(g) + 2H2(g)△H= +91kJ/mol，则其△H > 0，故C符合题意；
D．气态的CH3OH变成液态的CH3OH会放出能量，因此其他条件相同时，如果该反应生成液态CH3OH，反应放出的能量会增多，故D不符合题意；
故答案为：AC。
【分析】A．△H =反应物总键能-生成物总键能；
B．依据图像中反应物的总能量与生成物的总能量判断；
C．正、逆反应的焓变数值相等，符号相反；
D．同一物质由气态变为液态的过程需要放出热量。
25．【答案】（1）
（2）664.75
（3）
（4）
（5）游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应： ，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被坏
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；热化学方程式；化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】（1）由题意可知，反应①为1mol葡萄糖在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出2804kJ的热量，反应的热化学方程式为 = ，二氧化碳和液态水经光合作用生成葡萄糖和氧气的反应为葡萄糖燃烧的逆反应，生成1mol葡萄糖会吸收2804kJ的热量，反应的热化学方程式为 = ，故答案为： = ；
（2）由反应热的焓变为反应物的键焓之和与生成物的键焓之和的差值可得：反应②的焓变 =—283kJ/mol，解得E(C=O)= =664.75kJ/mol，故答案为：664.75；
（3）当反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，则由v(H2CO3)=v(CO2)可得：k1c(H2CO3)= k2c(CO2)， = =K=600，解得k2= ，故答案为： ；
（4）由方程式可知，反应的平衡常数K= = = = =3.25×103，故答案为：3.25×103；
（5）二氧化碳和碳酸钙在溶液中存在如下平衡 ，当游客数量增大，反应物二氧化碳的浓度增大，平衡向正反应方向移动，碳酸钙因反应而减少，导致钟乳石被坏，故答案为：游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应： ，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被坏。
【分析】
（1）根据盖斯定律和燃烧热写出热化学方程式并计算反应热；
（2）反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和；
（3）平衡时正反应速率等于逆反应速率，再根据所给的平衡常数与反应速率的关系计算即可；
（4）根据平衡常数的公式即可计算，平衡时的浓度也是计算溶度积常数时的浓度；
（5）二氧化碳和碳酸钙的反应是可逆反应，二氧化碳过量会正向移动，碳酸钙会减少，从而破坏钟乳石。
26．【答案】（1）降低
（2）B
（3）石墨棒上有气泡冒出；；1
【知识点】化学反应中能量的转化；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】
(1) 氢氧化钡与氯化铵是吸热反应，故答案为： 第1空、 降低 。
(2) 碳和二氧化碳是吸热反应，化合反应，复分解反应是放热反应。故答案为： 第1空、 B
(3) 铁作负极，石墨作正极。正极上现象是石墨棒上有气泡冒出；负极的电极反应式为 Fe - 2e- =Fe2+
；若反应产生11.2L气体(标准状况下)，H2物质的量为0.5mol，转移电子物质的量1mol。故答案为：
第1空、石墨棒上有气泡冒出，第2空、Fe - 2e- =Fe2+， 第3空、1。
【分析】 (1) 氢氧化钡与氯化铵是吸热反应 ，可以观察到温度计的温度下降了；
(2) 碳和二氧化碳是吸热反应，因为反应条件是需要高温，氢气和氯气以及氧化钙和水的化合反应是属于放热反应，氨水和盐酸的复分解反应也是属于放热反应；
(3) 铁作负极，石墨作正极。所以正极上现象是石墨棒上有气泡冒出，是氢气；而负极是铁发生氧化反应生成亚铁离子，其电极反应式为 Fe - 2e- =Fe2+ ；若反应产生11.2L气体(标准状况下)，所以H2物质的量为0.5mol，1molH2转移电子物质的量2mol，0.5molH2转移电子物质的量1mol。
27．【答案】（1）496.4
（2）136.5；吸热
（3）0.25；0.025；AC
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；化学反应速率；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】（1）根据焓变△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和可得：436+x× 12-463×2=-241.8，求得x=496.4
故答案为：496.4；
（2）根据图示可知，热化学方程式为 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH=-91kJ/mol，当反应生成1.5molCH3OH(g)时，能量变化值是91kJ×1.5= 136.5 kJ；故答案为：136.5
②反应CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)是 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的逆反应，反应热值相等，符号相反，反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH=-91kJ/mol是放热反应，则其逆反应为吸热反应；故答案为：吸热；
（3）①由化学方程式体现的关系可知，上表中，生成甲醇 0.75 mol，消耗二氧化碳 0.75 mol，则此时a为 0.25 mol；
②由表可知，3～6 min内，。
③A．当各气体的浓度不再改变时，平衡不再移动，该反应一定已达平衡状态，故A正确；B．由图表可知， 9 min
已达平衡状态， 当反应达到平衡后，，故B错误；
C．由表可知，3 min之后继续生成甲醇，则反应正向进行，故3 min时CH3OH的生成速率大于12 min时CH3OH的分解速率，C正确；故答案为：AC；
【分析】（1）根据焓变△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和；
（1）根据反应的能量变化与物质的量成正比计算；
②正逆反应，反应热值相等，符号相反；
（3）①依据化学方程式的系数关系分析；
②利用v=Δc/Δt计算；
③利用“变者不变即平衡”。
28．【答案】（1）太阳能转化为化学能
（2）催化剂
（3）
（4）129kJ/mol；高温
（5）如图所示：
【知识点】化学反应中能量的转化；常见能量的转化及运用；热化学方程式；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】（1）分析题图可知在太阳能的作用下，实现反应，所以实现了太阳能向化学能的转化，故答案为：太阳能转化为化学能；
（2）由图可知，Zn/ZnO在反应中循环使用起到催化剂的作用，故答案为：催化剂；
（3）燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定物质所放出的热量，二甲醚的燃烧热为1455kJ/mol，则其燃烧热的热化学方程式为：CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1455kJ/mol
（4）①氢气的燃烧热化学方程式为：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol。设①CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H1=-1455kJ/mol，②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H2=-286kJ/mol，③H2O(g)=H2O(l) △H3=-44kJ/mol，④CH3OCH3(g)+3H2O(g)6H2(g)+2CO2(g) △H，依据盖斯定律：④=①-②6+③3，△H=△H1-△H26+△H33，代入数值，求得△H=129kJ/mol。
②总反应反应后气体分子数增多，△S>0，而△H>0，因此总反应能自发进行的条件是高温。
（5）反应I的活化能比反应Ⅱ低，所以第一步转化为甲醇的反应进行较快，而第二步甲醇转化为氢气的反应进行较慢，这样会在短时间内造成甲醇的积累，随着时间推移，上述反应各自达到平衡，甲醇的浓度最终还会下降，因此图象中甲醇的浓度先上升，后下降，最后几乎不变，图象为：
【分析】（1）该过程将太阳能转化为化学能；
（2）Zn/ZnO为该过程的催化剂；
（3）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量；
（4）根据盖斯定律计算；根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析；
（5）活化能越大反应速率越慢，所以第一步转化为甲醇的反应进行较快，而第二步甲醇转化为氢气的反应进行较慢，甲醇的浓度先上升，后下降，最后几乎不变。
29．【答案】（1）高温
（2）b；>；33%
（3）2：5；
（4）；4.6×105；2.3×107
【知识点】化学反应中能量的转化；焓变和熵变；化学平衡常数；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）该反应=反应Ⅰ+反应Ⅱ，则该反应的ΔH=90.3kJ/mol，根据ΔG=ΔH-TΔS，该反应在高温下有利于正向自发进行。
（2）①反应Ⅱ正反应为放热反应，随着温度的升高，化学平衡逆向移动，K逆增大，则表示K正的曲线为b。
②T1时KM小于K正，说明该反应此时正向进行，则M点v正>v逆。
③T2时，K正=K逆，则，设参与反应的CO为xmol，则消耗的CO、H2O，生成的CO2、H2均为xmol，则平衡时有CO(2-x)mol，H2O(1-x)mol，CO2xmol，H2xmol，则有x2=(1-x)(2-x)，解得x=，则CO的转化率为÷2mol=33%。
（3）设反应Ⅰ消耗H2Oxmol，反应Ⅱ消耗H2Oymol则，，则1-x-y=0.5mol，x-y=0.1，则x=0.3，y=0.2，则a=0.2，b=0.5，a：b=2：5。平衡时各物质的分压为p(CO)=，p(H2O)=，p(CO2)=，p(H2)=，则Kp==。
（4）①再生塔中KHCO3分解生成CO2，离子方程式为。
②，则=，，=，则c(H2CO3)：c()：c()=1：4.6×105：2.3×107。
【分析】（1）根据盖斯定律计算和ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析；
（2）①平衡常数只与温度有关；
②T1时M点反应正向进行；
③T2时，K正=K逆，c(CO2)·c(H2)c(CO)·c(H2O)=c(CO)·c(H2O)c(CO2)·c(H2)，根据转化率=反应量起始量×100%计算；
（3）列出反应的三段式计算；
（4）①再生塔中KHCO3分解生成CO2、碳酸钾和水；
②结合电离平衡常数计算。
30．【答案】（1）A；C
（2）
（3）
（4）415.1
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；燃烧热；热化学方程式；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】（1）A．甲烷燃烧只生成二氧化碳和水，是一种清洁能源A正确；
B．甲烷完全燃烧时化学能不能完全转化为热能，也有部分能量转化为光能，B不正确；
C．反应物能量高于生成物能量，该反应放热，该反应的热化学方程式为CH4(g) +2O2(g) =CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH=-(882-80) kJ·mol-1=-802kJ·mol-1，C正确；
故答案为：AC。
（2）燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ，1molCH4反应生成2mol水，放出的热量应为：802kJ·mol-1+2×44kJ=890 kJ ，则CH4燃烧热的热化学方程式为：；
（3）1 mol CH4将NO2还原为N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则有：
③，
根据盖斯定律③×2-①可得=×2-()=；
（4）已知，=(4a+465 ×2)- (1076+436 ×3)，a=415.1。
【分析】（1）A.甲烷燃烧的产物为二氧化碳和水；
B.甲烷燃烧将化学能转化为热能、光能等；
C.根据图示写出热化学方程式；
（2）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量；
（3）根据盖斯定律计算；
（4）反应焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和。
31．【答案】（1）搅拌，使酸碱充分反应、加快反应速率，减少热量散失；；ce；>；除了生成水放出热量，生成硫酸钡沉淀也放出热量
（2）BC；AD
【知识点】化学反应中能量的转化；中和热的测定
【解析】【解答】（1）①A为环形玻璃搅拌棒，作用是：搅拌，使酸碱充分反应、加快反应速率，减少热量散失；
②酸碱中和反应时，碱过量，故盐酸完全反应，物质的量为，；
③a．大烧杯上不盖塑料盖板，热量散失，中和热测定数值偏低，a不正确；
b．将强酸强碱换成弱酸弱碱，弱酸弱碱电离会吸热，中和热测定数值偏低，b不正确；
c．用50mL 0.50盐酸与1.1g NaOH固体进行反应，NaOH固体溶于水放热，测定的中和热数值偏高，c正确；
d．铜的导热性能好，将环形玻璃搅拌棒改成环形铜质搅拌棒，会损失一部分热量，测定的中和热数值偏小，d不正确；
e．使用浓硫酸与氢氧化钠溶液进行反应，浓硫酸稀释过程放热，测定的中和热数值偏高，e正确；
故答案为：ce；
④稀硫酸为二元强酸，氢氧化钡为二元强碱，反应生成水和硫酸钡沉淀，参与中和反应的氢离子和氢氧根的物质的量为0.05mol，比同浓度同体积的稀盐酸与氢氧化钠反应放出的热量多，由于均为负值，故>；原因为：除了生成水放出热量，生成硫酸钡沉淀也放出热量；
（2）图甲中反应物总键能大于生成物总键能，表示吸热反应，图乙中反应物总键能小于生成物总键能，表示放热反应。镁条与盐酸的反应为放热反应，煤的气化属于吸热反应，煅烧石灰石属于吸热反应，铝热反应为放热反应，故可用图甲表示的为BC，图乙表示的为AD。
【分析】（1）①根据装置的构造确定其用途；
②利用计算；
③a．热量散失；
b．弱酸弱碱电离会吸热；
c．NaOH固体溶于水放热；
d．铜的导热性能好，会损失一部分热量；
e．浓硫酸稀释过程放热；
④生成硫酸钡沉淀也放出热量；
（2）根据放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量；放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
32．【答案】（1）B；D
（2）；低温自发
（3）30%；
（4）B；C
（5）不是；图中P点甲醇产率不是最大，所以反应还没有达到平衡，P点不是处于平衡状态；可能原因：①该反应是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动；②也可能是未平衡，温度升高催化剂活性降低导致速率下降，产率下降，③也可能是温度升高，发生一个明显的副反应导致主反应的选择性下降
（6）
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；电极反应和电池反应方程式；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）A．该反应中水吸收太阳能分解生成氢气和氧气，光能转化为化学能，A正确；
B．过程Ⅰ吸收的能量除了使两个氢氧键断裂，还会使水分子运动更剧烈，能量变化大于2倍氢氧键键能，B不正确；
C．过程Ⅲ的方程式为，C正确；
D．水分解的反应热与反应物键能总和和生成物键能总和相关，与反应历程无关，D不正确；
故答案为：BD。
（2）反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，则ΔH3=-49.58kJ/mol-41.19kJ/mol=-90.77kJ/mol。ΔG=ΔH-TΔS，只有ΔG<0反应才能自发进行，反应ⅠΔH<0，ΔS<0，则其自发进行的条件为低温。
（3）从图中可知，起始时CO2物质的量为2mol，则H2物质的量为6mol，平衡时CH3OH物质的量为1.5mol，CO2物质的量为0.5mol，则，平衡时H2的体积分数为1.5mol÷5mol=30%，保持其他条件不变，将容器体积增大至3L，该反应为气体体积减小的反应，增大体积，化学平衡逆向移动，生成的水的浓度减小，此外容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小，故图像为 。
（4）A．CO和CO2浓度比为1：1与反应初始的投料比和反应进程有关，无法说明反应达到平衡，A不正确；
B．V正(H2)=V正(CO2)=V逆(CO2)，可以说明反应达到平衡，B正确；
C．反应Ⅱ为吸热反应，绝热条件下随着反应进行温度降低，压强减小，压强不变说明反应达到平衡，C正确；
D．反应Ⅱ为等体积反应，混合气体的平均摩尔质量始终不变，D不正确；
故答案为：BC。
（5）从图中可知P点甲醇产率不是最大，所以反应还没有达到平衡，P点不是处于平衡状态。可能原因为①该反应是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动；②也可能是未平衡，温度升高催化剂活性降低导致速率下降，产率下降，③也可能是温度升高，发生一个明显的副反应导致主反应的选择性下降。
（6）由图可知，二氧化碳在水电解质中反应最终生成碳酸氢根离子和H2，a电极钠离子失电子，b电极处H2O得电子生成氢气，电极反应式为。
【分析】（1）A.该过程利用太阳能分解水，即将光能转化为化学能；
B.过程Ⅰ吸收的能量除了使两个氢氧键断裂，还会使水分子运动更剧烈；
C.过程Ⅲ是过氧化氢分解生成氢气和氧气的过程；
D.反应热与反应历程无关；
（2）根据盖斯定律计算；根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析；
（3）列出反应的三段式计算；容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小；
（4）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变；
（5）P点甲醇产率未达到最大，应还没有达到平衡；
（6）二氧化碳在水电解质中反应最终生成碳酸氢根离子和H2。
33．【答案】（1）太阳；化学；1760；
（2）
（3）AC；
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；热化学方程式；化学方程式的有关计算；有关反应热的计算
【解析】【解答】（1）根据题干信息可知，碳汇是利用植物光合作用将空气中的二氧化碳转化为葡萄糖，说明该过程是将太阳能转化为化学能。1mol CO2需要吸收的能量约为470kJ，则吸收1.88×107kJ能量，消耗的n(CO2)= 1.88×107÷470=4×104mol，根据m=nM，则m(CO2)= 4×104×44×10-3 kg =1760kg。1mol CO2光合作用需要吸收的能量约为470kJ，则6mol CO2需要吸收的能量为2820kJ，即葡萄糖完全燃烧生成液态水，即生成6 mol CO2需要放出的热量是2820kJ，所以葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为。
（2）根据盖斯定律，2②-①可得到反应 ，所以该反应的ΔH=2ΔH2-ΔH1=（a-2b）kJ/mol。
（3）①A. 该过程中断裂氮氮三键，吸收热量，A符合题意；
B.由分析可知，该反应的ΔH=946+157×3-286×6=-281 kJ/mol＜0，放出热量，B不符合题意；
C. 催化剂不影响焓变，C符合题意；
故答案选AC。
②由分析可知，该反应的化学方程式为 。
【分析】（1）植物光合作用过程中，太阳能转化为化学能。注意热化学方程式中，若反应逆向进行，则ΔH的数值相等，符号相反。
（2）根据盖斯定律进行分析，注意化学计量数必须与ΔH相对应，若化学计量数加倍，则ΔH也加倍；若反应逆向进行，则ΔH的数值相等，符号相反。
（3）①A.断键吸热，成键放热；
B. ΔH=反应物总键能-生成物总键能=生成物总能量-反应物总能量，若ΔH＞0表示吸热反应，若ΔH＜0表示放热反应；
C. 催化剂改变活化能，但不影响焓变。
②不留任何残留物，说明产物均为气体，则可推出产物是N2和SiF4，结合质量守恒定律进行分析。
34．【答案】（1）0.6；不是
（2）>
（3）3：5(或0.6)
（4）C
（5）放热
（6）B；C
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据表中数据可知，反应在10min时达到平衡状态，则a=0.6；A点之后甲醇和二氧化碳的浓度仍在变化，说明A点不是化学平衡状态，故答案为：0.6；不是；
(2)5min时，反应未达到平衡状态，在反应达到平衡前，正反应速率大于逆反应速率，故答案为：>；
(3)根据表中数据可知，10min时反应达到平衡状态，甲醇的物质的量为2.4mol，二氧化碳的物质的量为0.6mol，H2O(g)的物质的量为2.4mol，氢气的物质的量为1.8mol，气体的总物质的量为7.2mol，相同条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，则10min时体系的压强与开始反应时的压强之比为7.2mol：12mol=3：5(或0.6)，故答案为：3：5(或0.6)；
(4)
A．恒容时充入氦气，各组分浓度不变，反应速率不变，故A不正确；
B．降低温度，反应速率降低，故B不正确；
C．使用合适的催化剂，可以降低反应的活化能，提高反应速率，故C正确；
D．移出CO2，反应物的浓度减小，反应速率降低，故D不正确；
故答案为：C，故答案为：C；
(5)由图可知，CO2和3H2的总能量大于CH3OH和H2O的总能量，该反应属于放热反应，故答案为：放热；
(6)根据该燃料电池的总反应可知，甲醇失去电子发生氧化反应，因此通入甲醇的一极为负极，电极反应式为，通入氧气的一极为正极，正极上氧气得电子发生还原反应；
A．电池放电时，通入空气的电极为正极，故A不正确；
B．根据2CH3OH+3O2+4OH-=2CO+6H2O可知，OH-被消耗，电解质溶液的碱性逐渐减弱，故B正确；
C．根据负极的电极反应式可知，，6.4gCH3OH的物质的量为0.2mol，转移的电子数为1.2mol，故C正确；
D．电解质溶液为KOH，不能生成氢离子，负极的电极反应式为，故D不正确；
故答案为：BC，故答案为：BC。
【分析】（1）反应在10min时达到平衡状态，a=0.6；反应达到平衡时，各物质的浓度不再变化；
（2） 5min时反应正向进行；
（3）计算反应后的总物质的量，根据物质的量之比等于压强之比计算；
（4）升温、增大反应物浓度、加入催化剂等均能提高反应速率；
（5）CO2和3H2的总能量大于CH3OH和H2O的总能量；
（6）燃料电池中，通入燃料的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应。
35．【答案】（1）③④⑥
（2）吸收；91.5
（3）电能；Cu；；0.05
（4）A
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①铝与盐酸的反应为放热反应，故①不正确；
②酸碱中和反应为放热反应，故②不正确；
③晶体与的反应为吸热反应，故③正确；
④碳酸钙分解吸收热量，为吸热反应，故④正确；
⑤燃烧反应为放热反应，则在中燃烧为放热反应，故⑤不正确；
⑥灼热的碳与反应生成CO的反应吸收热量，为吸热反应，故⑥不正确；
属于吸热反应的是③④⑥，故答案为：③④⑥；
(2)生成2molNO，需要断裂1mol 键，1molO=O键，吸收的能量为，形成2molN-O键放出热量，断键吸收的热量高于成键释放的热量，所以应吸收热量，形成1molN-O吸收热量，故答案为：吸收；91.5；
(3)①原电池是将化学能转化为电能的装置，故答案为：电能；
②根据反应可知，Cu失去电子发生氧化反应，则负极材料为Cu，故答案为：Cu；
③正极上银离子得电子生成单质银，电极反应式为，故答案为：；
④根据可知，银电极增重5.4g，外电路转移电子的物质的量为，故答案为：0.05；
(4)A．图I中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应为放热反应，化学能转化为热能；图II中形成原电池，将化学能转化成电能，因此图I中温度计的示数高于图II的示数，故A正确；
B．根据A的分析可知，图I中温度计的示数高于图II的示数，故B不正确；
C．图I中气泡在锌棒表面产生，图II中铜为正极，氢气在铜棒表面产生，故C不正确；
D．图II形成原电池，加快反应速率，因此图II中产生气体的速率比I快，故D不正确；
故答案为：A，故答案为：A。
【分析】（1）常见吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等
（2）根据化学键断裂吸收能量和化学键形成释放能量，判断该反应吸放热的量
（3）该原电池Cu做负极，Ag做正极，根据正极反应，通过增加Ag的量来算出转移电子的数目