2021年高考化學考點07 化學反應中的能量變化、化學反應速率與平衡 (二)

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(fā)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H：CO2(g)+H2(g>CO(g)+H2O(g)A/7=41.2kJ/mol

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

向恒壓、密閉容器中通入ImolCCh和4m0舊2,平衡時CHACO,CO2的物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖所示。

下列說法正確的是

1.0

c

vu

/~

°2004006008001000

r/r

A.圖中曲線C表示CO的物質(zhì)的量隨溫度的變化

C(CH4)

B.反應I的平衡常數(shù)可表示為K=「二、、

c(CO2)c(H2)

C.提高CO2轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率，需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑

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

【答案】AC

【詳解】

A.反應物CO2的量逐漸減小，故圖中曲線A表示CO2的物質(zhì)的量變化曲線，由反應II和in可知，溫度升

高反應I【正向移動，反應in逆向移動，co的物質(zhì)的量增大，故曲線c為co的物質(zhì)的量變化曲線，曲線B

為CH4的物質(zhì)的量變化曲線，故A正確；

B.化學平衡常數(shù)是生成物濃度事之積與反應物濃度累之積的比值，反應I的平衡常數(shù)為

2

K_C(CH)C(HO)

42故B錯誤;

4

-C(CO2)C(H2)

c.反應1為放熱反應，反應n為吸熱反應，降低溫度有利于反應?正向進行，反應11逆向進行，即可提

高C02轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率，所以需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑，故C正確；

D.反應II-反應I,并整理可得到目標反應，則CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的

AH=+41.2kJ/mol+164.7kJ/mo]=+205.9kJ/mol,故D錯誤：

故答案為AC。

2.(2021?河北高三二模)已知鍵能：H—H鍵為akJ.mol1,Br—Br鍵為bkJ?mo「，H—Br鍵為fcjmol''。

一定溫度下，反應Br(g)+H2(g)=HBr(g)+H(g)AH的反應歷程與能量的關(guān)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「Ez，加入催化劑時，&、￡及4H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，片為正反應活化能，￡為逆反應活化能，Et>E2,AH=E,-￡2>0,為吸熱反應，A

項錯誤；

B.加入催化劑時，4、七降低，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<().貝UBr—Br鍵的

鍵能應小于H—Br鍵，即c>Z?,又a>c,則a>b,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

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.Ei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(shù)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(jù)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(jù)圖可知Ei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，E2+E3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(jù)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(shù)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N%和CO2合成尿素的反應分

兩步進行：

①2NH3⑴+CCh(g)=NH4coONH2⑴A//i=-l17.2kJmol-'；

(DNH4COONH2(1)=CO(NH2)2(1)+H2O(1)A〃2=+16-67kJmor'。

下列說法正確的是

A.反應①的AS>0

B.反應①的平衡常數(shù)可表示為K=C(CO2)

C.2NH3(l)+CO2(g)=CO(NH2)20)+H2O(l)的A/7=-100.53kJmol-'

D.溫度越高，反應速率越快，N%的轉(zhuǎn)化率越大

【答案】C

【詳解】

A.反應①是氣體體積減小的反應，則該反應是一個燃減小的反應，AS<0,故A錯誤;

1

B.由方程式可知，反應①的平衡常數(shù)長=4百，故B錯誤;

C.由蓋斯定律可知，①+②得NH3和C02合成尿素的反應2NH3⑴+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O⑴，則

AH=A//1+AW2=(-117.2kJmol1)+(+16.67kJ-morl)=-100.53kJmorl,故C正確;

D.由蓋斯定律可知，①+②得NH?和C02合成尿素的反應2NH3⑴+CCh(g)=CO(NH2)2⑴+H2O⑴，

A，==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(zhuǎn)化率減小，故D錯誤;

故選C。

5.(202卜上海徐匯區(qū)?高三二模)理論研究表明，在lOlkPa和298K下，HCN(g)^=^HNC(g)異構(gòu)化反應

過程的能量變化如圖所示。下列說法正確的是

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健，HNC中碳氮健為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(zhì)的單質(zhì)。HCN和HNC

都不是單質(zhì)，不符合同素異形體的定義，B項借誤；

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)F^HNC(g)△”=+59.3kJmoH,D項錯誤；

答案選c。

6.（2021.湖北鄂州市.高三月考）CO與N2O在Fe+作用下發(fā)生反應的能量變化及反應歷程如圖所示，兩步

基元反應為①N2O+Fe+=N2+Fe（ra^、②FeO*+CO=CC）2+Fe+（快）。下列說法正確的是

A.NzO與CCh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，所以總反應的焙變主要由反應①決定

【答案】A

【詳解】

A.NzO與CCh原子數(shù)相同，原子最外層電子數(shù)也相同，二者互為等電子體。等電子體結(jié)構(gòu)相似，CO2為直

線型分子，因此NzO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、生成物的總能量大小決定，D錯誤；

故合理選項是A。

7.（2021?北京順義區(qū)?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。下列說法不氐曬的是

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.C2H4(g)+H2O(l)=C2H50H(l)AH=(Ei-E2+E3-E4)klmol-1

D.H2sO4是該合成過程的催化劑，可提高反應物的平衡轉(zhuǎn)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

①C2H4(g)+H2so4(1)=C2H50so3H(1)AH=E,-E2kJ-mol；

1

②JH50so3H⑴+H?CX1)=C2H50H⑴+H2SOMI)AH=E3-E4kJ-mol1.

【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：

l

C.結(jié)合分析可知①+②得C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)AW=(Ei-E2+E3-E4)kJmol,C正確；

D.H2sCM在兩步反應中出現(xiàn)，在總反應中未出現(xiàn)，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(fā)生移動，不能提高反應物的平衡轉(zhuǎn)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H2O存在的條件下，CH30H

和SO3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

CHQH和S0、反應歷程

A.CH30H與SO3反應的A”VO

B.a、b、c三種中間產(chǎn)物中，a最穩(wěn)定

C.該反應最高能壘(活化能)為19.06eV

D.由d轉(zhuǎn)化為f過程中，有硫氧鍵的斷裂和生成

【答案】C

【詳解】

A.根據(jù)圖示可知：反應物的能量比生成物的高，因此發(fā)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(zhì)含有的能量越低，該物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強，根據(jù)圖示可知a、b、c三種中間產(chǎn)物中，a物質(zhì)的能量

最低，則a的穩(wěn)定性最強，故a最穩(wěn)定，B正確：

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

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

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Co

9.(2021.江蘇高三二模)通過反應I：4HCl(g)+C>2(g)=2C12(g)+2H2O(g)可將有機氯化工業(yè)的副產(chǎn)品

n(HCl).

HC1轉(zhuǎn)化為CL。在。2MPa、反應物起始物質(zhì)的量比n(o)=2條件下,不同溫度時HC1平衡轉(zhuǎn)化率如

題圖所示。向反應體系中加入CuC%,能加快反應速率。

1

反應n：2CUC12(S)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g)AH=125.6kJmoE

1

反應III：CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)AH=-120.0kJmor

下列說法正確的是

3

/

冊

q

1

玳

運

年

O

H

A.反應I的△H=5.6kJ-mo「

B.升高溫度和增大壓強均能提高反應1中HC1的平衡轉(zhuǎn)化率

C.保持其他條件不變，500℃時，使用CuC%,能使HC1轉(zhuǎn)化率從X點的值升至Y點的值

n(HCl)c

D.在0.2MPa、500℃條件下，若起始.小,HC1的轉(zhuǎn)化率可能達到Y(jié)點的值

n。)

【答案】D

【詳解】

A.根據(jù)蓋斯定律，由II+IRX2得

-1-1-1

4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)AW=125.6kJ-mol+(-l20.0kJ-mol)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(zhuǎn)化率降低，故B錯誤;

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

n(HCl)

D.在0.2MPa、500℃條件下，若起始小\<2,增加了Ch的相對含量，能提高HC1的轉(zhuǎn)化率，的

nHC1

(O2)

轉(zhuǎn)化率可能達到Y(jié)點的值，故D正確;

答案選D?

10.(2021?上海虹口區(qū)?高三二模)我國科研人員提出了由小分子X、Y轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)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

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、0-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(jù)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(chǎn)物①；①t②過程中形成C-C鍵，從②到

CH3COOH有O-H鍵生成。

【詳解】

A.①一②過程能量變低，有熱量放出，故A正確；

B.結(jié)合圖例和分子結(jié)構(gòu)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、①一②過程中形成C-C鍵、從②到CH3co0H有0-H鍵生成，故C錯誤;

D.依據(jù)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(zhuǎn)移到目標產(chǎn)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）1,3-丁二烯（八〃\）與HBr發(fā)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（CH*朋配）；第二步Br-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(chǎn)物為主；在較高溫度

下，以1,4-加成產(chǎn)物為主。下列說法錯誤的是

反應進程

A.第一個過渡態(tài)決定反應速率，第二個過渡態(tài)決定產(chǎn)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(chǎn)物比1,2-加成產(chǎn)物更穩(wěn)定

異構(gòu)化

D.對異構(gòu)化反應：CH:iCHBrCH=CH2.CH:）CH=CHCH2Br,升高溫度，3-澳-丁烯的平衡轉(zhuǎn)化率增大

3-浪-1-丁烯l-jg-2-TfS

【答案】D

【詳解】

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

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(jù)題給反應進程中的能量關(guān)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(chǎn)物比1,2-加成產(chǎn)物的能量低，所以1,4-加成產(chǎn)物更穩(wěn)定，故C正確：

D.由圖選像可知反應為放熱反應，升溫平衡逆向移動，升高溫度，3-溪-1-丁烯的平衡轉(zhuǎn)化率減小，故D錯

誤;

故選D。

12.(2021.張家口市宣化第一中學高三月考)由于化石燃料的長期大量消耗，傳統(tǒng)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(fā)與利用成為全球發(fā)展的重要問題。以太陽能為熱源，熱

化學硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)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：H2so&(aq)=SO2(g)+H2O(l)+1o2(g)AH>0

反應32HI(aq)=H2(g)+I2(g)AH>0

下列說法錯誤的是()

A.該過程實現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)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(huán)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(shù)均增大

【答案】D

【詳解】

A.由圖可知，總反應為2H2O2H2+O2,該過程中利用太陽能使化學反應發(fā)生，實現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為化學

能，故A正確；

B.該過程利用SC^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)+；C)2(g),即是2H2。=2應個+。2個，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(shù)減小，而反應II、III是吸熱反應，升高溫

度，平衡正向移動，平衡常數(shù)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(guān)系如下圖所示。下列說法正

確的是

C—Q鍵由于C1原子的

吸電子效應發(fā)生異裂

子交換得到H,O?和叔丁第,H,0?和

去質(zhì)子化產(chǎn)生的H?與溶液中的cr

(CHJ,C—€1+0：結(jié)合生成HC1

+C1+0：(CH^C—0_+H—C1

匕0分子作為親核

送劑進攻碳正底子

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(fā)生異裂時，可以產(chǎn)生正、負離子

C.氏0分子親核進攻碳正離子時，能夠放出能量

D.過渡態(tài)1、中間體、過渡態(tài)2中，過渡態(tài)1最穩(wěn)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(tài)1發(fā)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(fā)生異裂時，可以產(chǎn)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(tài)2,即該過程需要吸收能量，

故C錯誤；

D.由圖象可知，過渡態(tài)1、中間體、過渡態(tài)2中，過渡態(tài)1能量最高，最不穩(wěn)定，中間體能量最低，最穩(wěn)

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（CH3）3是重要的化工原料。我國科學家實現(xiàn)了使用銅催化劑將

N,N-二甲基甲酰胺［（CHabNCHO,簡稱DMF］轉(zhuǎn)化為三甲胺的合成路線。結(jié)合實驗與計算機模擬

結(jié)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(zhì)吸附在銅催化劑上）。下列說法

埼送的是

60(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)

s

-5

L

-0

-L5

-Z0

(CH3)2NCHO*+2H*N(CH3)3+OH*+H*

A.該歷程中發(fā)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L19eV

C.銅催化劑的作用之一是吸附反應物形成更穩(wěn)定的反應中間體

D.若ImolDMF完全轉(zhuǎn)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H?(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(xiàn)了最大能量-1.02-(-2.21)eV=l」9eV,B項正確；

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

正確；

D.該反應的總反應由(CH3)2NCHO(g)轉(zhuǎn)化為N(CFh)3(g),但1.02eV為單個(CHSNCHCKg)反應時放出的熱

量，故△”=-L02eV-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澳發(fā)生加成反應時，會生成M和N兩種產(chǎn)物,

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

ECH、-CH、-CH—CH土

A.M發(fā)生加聚反應產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為

BrBr

B.N存在順反異構(gòu)

C.室溫下，N的穩(wěn)定性強于M

D.M-N反應的熱效應△H=-（E2-EJkJ?mo「

【答案】A

【詳解】

A.M發(fā)生加聚反應，產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為■贖一甲七,

BiCHCH^Br

nHjC=CH-號#下HzC-CH-k八后…

工HCH4---------------~1I3，A項錯誤；

OCHCH^r&CHCH丹

B.有機物N的雙鍵碳原子都連接了-H和-CH?Br,當相同的原子或原子團位于雙鍵的同側(cè)，即順式結(jié)構(gòu)，

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

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

M,C項正確；

D.由圖2可知M—N反應放熱，AH<0.故△H=-（E2-E1）k>moL,D項正確；

答案選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(shù)，研究在催化劑表面脫

氫的反應歷程與能量的關(guān)系如圖所示。

T

o

a

r

w

&

lsw

裝

ffi

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-moL

C.反應CC>2（g）+2H*=CC）2（g）+H2（g）AH=+3.3kcal-moP1

D.使用催化劑能夠加快反應速率，降低雄變，提高平衡產(chǎn)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COz+2H*=COz+H2,能量由一17.4變?yōu)橐?4.1,故△H=+3.3kcal-mo「，選

項C正確：

D.催化劑能夠加快反應速率，但不改變焰變和平衡產(chǎn)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CuFezCU表面吸附H2s時,

華中科技大學李鈕等研究表明有兩種機理途徑，如圖所示。

85.6

----途徑1

0-

L——途徑2

O-21.1

E今表示催化劑吸附物種

2

*

盤—362.6

玄-419.2

皇J13.0—377.51-430.4

-443.5

、T80.5-586.3

-567.1-

IhSIhS*過渡態(tài)H*+HS*過渡自2II*+S*過渡念H*+OH*-S*出0*+2*

吸附歷程

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-1

C.H2S*=HS*+H*的速率：途徑1＞途徑2

D.CuFezCU在吸附過程中提供了。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」）=204.5kJ?moH,B項正確:

C.H?S*=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CuFezCU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(fā)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（CH，c戰(zhàn)占比）；第二步Br一進攻碳正離子完成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0℃和40℃時，1,2-加成產(chǎn)物與1,4-加成產(chǎn)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(chǎn)物的產(chǎn)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(chǎn)物的產(chǎn)率

【答案】A

【詳解】

A.根據(jù)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1,2-加成，從而提升1,4-加成產(chǎn)物

的產(chǎn)率，故B正確；

C.相同條件下，根據(jù)圖中信息第二步反應1,2-加成的反應的活化能比1,4-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(jù)已知在0在和40℃時，1,2-加成產(chǎn)物與1,4-加成產(chǎn)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(chǎn)物的產(chǎn)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。計算機模擬單個乙烘分

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

2.0.1.68

Z

1.5HC=CH(g)+HC1(g)+HgCl2(s)：\

1.0'//2.12\

0.5

0...............：0,287-0.433/

—0.5■Ml+HCl(gj"M2^1

-1.0

-1.5

\M3

-2.0

-2.5-940>

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

A.該反應的熱化學方程式為HC三CH(g)+HCl(g)=H2C=CHCl(g)AH=-2.24xlO24eV-mol1

B.反應物或產(chǎn)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1.68x10-24eV

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”=-2.24X1（T24XNAeV-mol1,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2.12x10-24xNAeV-moL,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(fā)生加成反

應，化學鍵更易斷裂，故Ml中碳碳三鍵鍵能比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CH4（g）+CO2（g）=CH3COOH（g）在一定條件下可發(fā)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

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，可降低活化能和焙變，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(zhì)溶液，正極反應為：2co2+8e-+8H+=CH3co0H+2H2。

【答案】B

【詳解】

A.CFh中碳原子化合價-4,C02中碳原子化合價+4,CH3co0H中碳原子平均化合價為0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，不可能改變焰變，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(jù)文獻報道：使用新型催化劑實現(xiàn)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

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(zhuǎn)化率

C.反應過程中Pd的成鍵數(shù)目保持不變

D.是該反應的催化劑

【答案】A

【詳解】

Q7和。2,產(chǎn)物是:1

A.圖示中反應物為y3、和H2O(step4),所以該反應的總反應催化劑為

4Qf"+O,2^-^+2H,O.A項正確;

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(zhuǎn)化率，B項錯誤;

C.圖示中Pd的成鍵數(shù)目有3,4兩種情況，C項錯誤：

D.根據(jù)圖示可知,為該反應的中間產(chǎn)物，D項錯誤；故選A。

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

的是

N(HiS496)

N(HiS496)

Cl；H+

A.H2O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(huán)過程中有氫氧鍵的斷裂和形成

D.每次循環(huán)的凈反應為H2O2+2C「=2HOCl+2e-

【答案】D

【詳解】

A.過程④說明H2O參與了該催化反應，故A正確；

B.根據(jù)過程①的反應，反應物全部變?yōu)樯晌铮f明反應的原子利用率為100%,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(huán)過程中有氫氧鍵的斷裂和形成,

故C正確；

D.根據(jù)整個反應體系得到每次循環(huán)的凈反應為H++H2O2+CI=HOC1+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，CF2c12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：20,^=30,

hv-

D.CF2cL分子的空間構(gòu)型是正四面體形

【答案】c

【詳解】

A.根據(jù)示意圖可判斷一氧化氯自由基是臭氧分解過程的中間產(chǎn)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(zhuǎn)化為氧氣，則臭氧分解的化學方程式可表示為：2O3=^=3O2,C正

hv

確；

D.由于C-F和C-C1的鍵長不同，因此C^CU分子的空間構(gòu)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(fā)現(xiàn)CO2在核(Fe-Zn-Zr)-殼(Zeolite)催化劑內(nèi)能高效氫化成異

構(gòu)化烷燒，反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是

8Fe-Zn-Zr-T@HZSM-5

CO

A.該過程中沒有發(fā)生電子的轉(zhuǎn)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CCh在核殼內(nèi)部進行了原子的重組

【答案】A

【詳解】

A.根據(jù)圖示，氫氣和二氧化硫在核(Fe-Zn-Zr)-殼(Zeolite)催化劑作用下轉(zhuǎn)化為CO和烷燒，存在電子的轉(zhuǎn)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(jù)圖示，氫氣和二氧化硫在核(Fe-Zn-Zr)-殼(Zeolite)催化劑作用下轉(zhuǎn)化為CO和烷燒，根據(jù)原子守恒，

CO2中的O原子不可能都轉(zhuǎn)化為CO中的O,因此該過程中一定有H2。生成，故C正確；

D.氏和CO2在核殼內(nèi)部轉(zhuǎn)化為CO和烷燒，發(fā)生了化學變化，化學變化的本質(zhì)就是原子的重新組合，故D

正確；

故選Ao

25.(2021?湖南永州市?高三三模)工業(yè)生產(chǎn)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S02、NOx還原成無害物質(zhì)，一定條件下得到以下實驗結(jié)果。圖1為298K各氣體分壓與CO物質(zhì)的量

分數(shù)的關(guān)系，圖2為CO物質(zhì)的量分數(shù)為2.0%時,各氣體分壓與溫度的關(guān)系。

p/KPa

10000I0000F

：

I000co)I00()

750cos750”

250250-

00L

1.01.21.41.61.82.0

WCO)/%

77K

圖1圖2

下列說法錯誤的是

A.不同溫度下脫硝的產(chǎn)物為N2,脫硫的產(chǎn)物可能有多種

B.溫度越高脫硫脫硝的效果越好

C.NOx比SCh更易被CO還原

D.體系中可能發(fā)生反應：2cosUS2+2CO、4CO2+S2^4CO+2SO2

【答案】B

【詳解】

A.根據(jù)圖2可知，不同溫度下脫硝的產(chǎn)物為N2,脫硫的產(chǎn)物可能有S2、COS等多種物質(zhì)，故A正確;

B.根據(jù)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，NO,比SCh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，S?、CO含量升高，體系中可能發(fā)生反應：2cosWS2+2CO；

溫度大于I000K時CO2、S2含量降低，CO、SCh含量升高，體系中可能發(fā)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(yè)上用CCh合成乙酸的反應路徑如圖所示：

CH3COOH

CH'UHLHJz

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.HLLiOH、CH3I、CH3Rh*LCH3coORh*I為反應的中間產(chǎn)物

iRh/

D.催化循環(huán)的總反應為CH3OH+CO2+H2CH3COOH+H2O

【答案】A

【詳解】

A.碳元素在CHQH中顯-2價，在CH3co0H中顯0價，碳元素的化合價跟成鍵原子的非金屬性有關(guān)，故

A錯誤；

B.第4步反應為CH3co0Rh*I+H2=CH3coOH+Rh*+HI,氧化劑是CFhCOORh*1，故B正確：

C.根據(jù)每一步的反應可知，中間產(chǎn)物有HI、LiOH、CH3I、CH3Rh*LCH3coORh*I,都是先生成后反應的

物質(zhì)，故C正確；

D.根據(jù)圖示，CHQH、C02和H2在Lil、Rh*催化作用卜生產(chǎn)CH3co0H和H2O,所以循環(huán)的總反應為

T訂Rh*

CH3OH+CO2+H2=CH3COOH+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(shù)，”表示單位能量間隔內(nèi)的分子數(shù)目，I、T,表示溫度，表示單位能量間隔內(nèi)的分子數(shù)占分子

AENAE

總數(shù)的分數(shù)。下列說法不正確的是

氣體分子的能量分布

A.曲線的變化趨勢表明活化分子所占分數(shù)少，能量小的分子所占分數(shù)也少

B.曲線下E「E2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(shù)

c.T,>T2,且此時速率關(guān)系為V(TJ<V(T2)

D.只要溫度相同，無論氣體分子總數(shù)怎樣變化，曲線形狀保持一致

【答案】C

【詳解】

A.山丁」竺表示單位能量間隔內(nèi)的分子數(shù)占分子總數(shù)的分數(shù)，因此曲線的變化趨勢表明活化分子所占

NAE

分數(shù)少，能量小的分子所占分數(shù)也少，A正確：

B.由于,絲表示單位能量間隔內(nèi)的分子數(shù)占分子總數(shù)的分數(shù)，因此曲線下E廣E2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(shù)，B正確；

C.升高溫度加快反應速率，若］>12,則此時速率關(guān)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(nèi)的分子數(shù)占分子總數(shù)的分數(shù)，因此只要溫

度相同，無論氣體分子總數(shù)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(qū)?高三一模)乙醇水蒸氣催化重整是一種清潔且可持續(xù)的制氫方法，Ni-Co-Cu水滑

石復合催化劑具有較好的催化活性，反應過程如圖所示。(乙醇可用鍵線式表示為/\

OH)

下列敘述不生夠的是

A.過程①和②中乙醉被吸附在Cu表面，被氧化為乙醛

B.過程③中存在極性鍵和非極性鍵的斷裂

C.上述反應過程中復合催化劑的使用不僅提高反應速率，同時提高了平衡轉(zhuǎn)化率

催化劑

D.該過程的總反應：C2H50H(g)+3H20(g)6H2(g)+2C02(g)

【答案】C

【詳解】

A.由圖可知，過程①中乙醇被吸附在Cu表面，過程②中去氫生成乙醛，故A正確；

B.過程