1、PAGE PAGE 13專題07 化學反應(yīng)中的能量變化及反應(yīng)機理1（2021山東）18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解，部分反應(yīng)歷程可表示為：+OH-+CH3O-能量變化如圖所示。已知為快速平衡，下列說法正確的是A反應(yīng)、為決速步B反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在18OH-C反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在CH318OHD反應(yīng)與反應(yīng)活化能的差值等于圖示總反應(yīng)的焓變【答案】B【詳解】A一般來說，反應(yīng)的活化能越高，反應(yīng)速率越慢，由圖可知，反應(yīng)I和反應(yīng)IV的活化能較高，因此反應(yīng)的決速步為反應(yīng)I、IV，故A錯誤；B反應(yīng)I為加成反應(yīng)，而與為快速平衡，反應(yīng)II的成鍵和斷鍵方式為或，后者能生成18OH-，因此反應(yīng)結(jié)束

2、后，溶液中存在18OH-，故B正確；C反應(yīng)III的成鍵和斷鍵方式為或，因此反應(yīng)結(jié)束后溶液中不會存在CH318H，故C錯誤；D該總反應(yīng)對應(yīng)反應(yīng)物的總能量高于生成物總能量，總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此和CH3O-的總能量與和OH-的總能量之差等于圖示總反應(yīng)的焓變，故D錯誤；綜上所述，正確的是B項，故答案為B。2（2021廣東）“天問一號”著陸火星，“嫦娥五號”采回月壤。騰飛中國離不開化學，長征系列運載火箭使用的燃料有液氫和煤油等化學品。下列有關(guān)說法正確的是A煤油是可再生能源B燃燒過程中熱能轉(zhuǎn)化為化學能C火星隕石中的質(zhì)量數(shù)為20D月壤中的與地球上的互為同位素【答案】C【解析】A煤油來源于石油，屬于不可再生

3、能源，故A錯誤；B氫氣的燃燒過程放出熱量，將化學能變?yōu)闊崮?，故B錯誤；C元素符號左上角數(shù)字為質(zhì)量數(shù)，所以火星隕石中的 20Ne 質(zhì)量數(shù)為20，故C正確；D同位素須為同種元素，3He 和 3H的質(zhì)子數(shù)不同，不可能為同位素關(guān)系，故D錯誤；故選C。3（2021浙江）相同溫度和壓強下，關(guān)于反應(yīng)的，下列判斷正確的是ABCD【答案】C【分析】一般的烯烴與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，但是，由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的特殊性決定了苯環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1，3-環(huán)己二烯時，破壞了苯環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)?！窘馕觥緼環(huán)己烯、1，3-環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，因此， ，A不

4、正確；B苯分子中沒有碳碳雙鍵，其中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的特殊的共價鍵，因此，其與氫氣完全加成的反應(yīng)熱不等于環(huán)己烯、1，3-環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)的反應(yīng)熱之和，即，B不正確；C環(huán)己烯、1，3-環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)均為放反應(yīng)，由于1mol 1，3-環(huán)己二烯與氫氣完全加成后消耗的氫氣是等量環(huán)己烯的2倍，故其放出的熱量更多，其；苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1，3-環(huán)己二烯的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（），根據(jù)蓋斯定律可知，苯與氫氣完全加成的反應(yīng)熱，因此，C正確；D根據(jù)蓋斯定律可知，苯與氫氣完全加成的反應(yīng)熱，因此，D不正確。綜上所述，本題選C。4（2021浙江）已知共價鍵的鍵能與熱化學方程

5、式信息如下表：共價鍵H-HH-O鍵能/(kJmol-1)436463熱化學方程式2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) H= -482kJmol-1則2O(g)=O2(g)的H為A428 kJmol-1B-428 kJmol-1C498 kJmol-1D-498 kJmol-1【答案】D【分析】根據(jù)H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和計算?！窘馕觥糠磻?yīng)的H=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2436kJ/mol+(O-O)-4463kJ/mol，解得O-O鍵的鍵能為498kJ/mol，2個氧原子結(jié)合生成氧氣的過程需要釋放能量，因此2O(g)=O2(g)的H

6、=-498kJ/mol。5（2021湖南）鐵的配合物離子(用表示)催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機理和相對能量的變化情況如圖所示：下列說法錯誤的是A該過程的總反應(yīng)為B濃度過大或者過小，均導致反應(yīng)速率降低C該催化循環(huán)中元素的化合價發(fā)生了變化D該過程的總反應(yīng)速率由步驟決定【答案】D【詳解】A由反應(yīng)機理可知，HCOOH電離出氫離子后，HCOO-與催化劑結(jié)合，放出二氧化碳，然后又結(jié)合氫離子轉(zhuǎn)化為氫氣，所以化學方程式為HCOOHCO2+H2，故A正確；B若氫離子濃度過低，則反應(yīng)的反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率減慢，若氫離子濃度過高，則會抑制加酸的電離，使甲酸根濃度降低，反應(yīng)速率減慢，所以氫離子濃度過高或過低，均導致反應(yīng)

7、速率減慢，故B正確；C由反應(yīng)機理可知，F(xiàn)e在反應(yīng)過程中，化學鍵數(shù)目發(fā)生變化，則化合價也發(fā)生變化，故C正確；D由反應(yīng)進程可知，反應(yīng)能壘最大，反應(yīng)速率最慢，對該過程的總反應(yīng)起決定作用，故D錯誤；故選D。62020新課標銠的配合物離子Rh(CO)2I2可催化甲醇羰基化，反應(yīng)過程如圖所示。下列敘述錯誤的是ACH3COI是反應(yīng)中間體B甲醇羰基化反應(yīng)為CH3OH+CO=CH3CO2HC反應(yīng)過程中Rh的成鍵數(shù)目保持不變D存在反應(yīng)CH3OH+HI=CH3I+H2O【答案】C【解析】題干中明確指出，銠配合物充當催化劑的作用，用于催化甲醇羰基化。由題干中提供的反應(yīng)機理圖可知，銠配合物在整個反應(yīng)歷程中成鍵數(shù)目，配體

8、種類等均發(fā)生了變化；并且也可以觀察出，甲醇羰基化反應(yīng)所需的反應(yīng)物除甲醇外還需要CO，最終產(chǎn)物是乙酸；因此，凡是出現(xiàn)在歷程中的，既非反應(yīng)物又非產(chǎn)物的物種如CH3COI以及各種配離子等，都可視作中間物種。A通過分析可知，CH3COI屬于甲醇羰基化反應(yīng)的反應(yīng)中間體；其可與水作用，生成最終產(chǎn)物乙酸的同時，也可以生成使甲醇轉(zhuǎn)化為CH3I的HI，A項正確；B通過分析可知，甲醇羰基化反應(yīng)，反應(yīng)物為甲醇以及CO，產(chǎn)物為乙酸，方程式可寫成：，B項正確；C通過分析可知，銠配合物在整個反應(yīng)歷程中，成鍵數(shù)目，配體種類等均發(fā)生了變化，C項不正確；D通過分析可知，反應(yīng)中間體CH3COI與水作用生成的HI可以使甲醇轉(zhuǎn)化為C

9、H3I，方程式可寫成：，D項正確；答案選C?！军c睛】對于反應(yīng)機理圖的分析，最基本的是判斷反應(yīng)物，產(chǎn)物以及催化劑；一般的，催化劑在機理圖中多是以完整的循環(huán)出現(xiàn)的；反應(yīng)物則是通過一個箭頭進入整個歷程的物質(zhì)；而產(chǎn)物一般多是通過一個箭頭最終脫離整個歷程的物質(zhì)。72020新課標據(jù)文獻報道：Fe(CO)5催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機理如下圖所示。下列敘述錯誤的是AOH-參與了該催化循環(huán)B該反應(yīng)可產(chǎn)生清潔燃料H2C該反應(yīng)可消耗溫室氣體CO2D該催化循環(huán)中Fe的成鍵數(shù)目發(fā)生變化【答案】C【解析】題干中明確指出，鐵配合物Fe(CO)5充當催化劑的作用。機理圖中，凡是出現(xiàn)在歷程中，進去的箭頭表示反應(yīng)物，出來的箭頭表示生

10、成物，既有進去又有出來的箭頭表示為催化劑或反應(yīng)條件，其余可以看成為中間物種。由題干中提供的反應(yīng)機理圖可知，鐵配合物Fe(CO)5在整個反應(yīng)歷程中成鍵數(shù)目，配體種類等均發(fā)生了變化；并且也可以觀察出，反應(yīng)過程中所需的反應(yīng)物除CO外還需要H2O，最終產(chǎn)物是CO2和H2，同時參與反應(yīng)的還有OH-，故OH-也可以看成是另一個催化劑或反應(yīng)條件。A從反應(yīng)機理圖中可知，OH-有進入的箭頭也有出去的箭頭，說明OH-參與了該催化循環(huán)，故A項正確；B從反應(yīng)機理圖中可知，該反應(yīng)的反應(yīng)物為CO和H2O，產(chǎn)物為H2和CO2，F(xiàn)e(CO)5作為整個反應(yīng)的催化劑，而OH-僅僅在個別步驟中輔助催化劑完成反應(yīng)，說明該反應(yīng)方程式為

11、，故有清潔燃料H2生成，故 B項正確；C由B項分析可知，該反應(yīng)不是消耗溫室氣體CO2，反而是生成了溫室氣體CO2，故 C項不正確；D從反應(yīng)機理圖中可知，F(xiàn)e的成鍵數(shù)目和成鍵微粒在該循環(huán)過程中均發(fā)生了變化，故 D項正確；答案選C。【點睛】對于反應(yīng)機理圖的分析，最重要的是判斷反應(yīng)物，產(chǎn)物以及催化劑；一般催化劑在機理圖中多數(shù)是以完整的循環(huán)出現(xiàn)的；通過一個箭頭進入整個歷程的物質(zhì)則是反應(yīng)物；而通過一個箭頭最終脫離整個歷程的物質(zhì)一般多是產(chǎn)物。82020浙江7月選考關(guān)于下列H的判斷正確的是( )CO32-(aq)+H+(aq)=HCO3-(aq) H1CO32-(aq)+H2O(l)HCO3-(aq)+OH

12、-(aq) H2OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l) H3OH-(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COO-(aq)+H2O(l) H4AH10H20BH1H2CH30DH3H4【答案】B【解析】碳酸氫根的電離屬于吸熱過程，則CO32-(aq)+H+(aq)=HCO3-(aq)為放熱反應(yīng)，所以H10；OH(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示強酸和強堿的中和反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，所以H30；醋酸與強堿的中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以H4H3；綜上所述，只有H1H2正確，故答案為B。92020天津卷理論研究表明，在101kPa和298K下，異構(gòu)化反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是AH

13、CN比HNC穩(wěn)定B該異構(gòu)化反應(yīng)的C正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能D使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱【答案】D【解析】A根據(jù)圖中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根據(jù)能量越低越穩(wěn)定，因此HCN比HNC穩(wěn)定，故A正確；B根據(jù)焓變等于生成物總能量減去反應(yīng)物總能量，因此該異構(gòu)化反應(yīng)的，故B正確；C根據(jù)圖中信息得出該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能，故C正確；D使用催化劑，不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱，只改變反應(yīng)路徑，反應(yīng)熱只與反應(yīng)物和生成物的總能量有關(guān)，故D錯誤。綜上所述，答案為D。102019江蘇氫氣與氧氣生成水的反應(yīng)是氫能源應(yīng)用的重要途徑。下列有關(guān)說法正確的是A一定溫度下，反應(yīng)2H

14、2(g)+O2(g)2H2O(g)能自發(fā)進行，該反應(yīng)的H0B氫氧燃料電池的負極反應(yīng)為O2+2H2O+4e4OH C常溫常壓下，氫氧燃料電池放電過程中消耗11.2 L H2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為6.021023D反應(yīng)2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的H可通過下式估算：H=反應(yīng)中形成新共價鍵的鍵能之和反應(yīng)中斷裂舊共價鍵的鍵能之和【答案】A【解析】A.體系能量降低和混亂度增大都有促使反應(yīng)自發(fā)進行的傾向，該反應(yīng)屬于混亂度減小的反應(yīng)，能自發(fā)說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即H0，故A正確；B.氫氧燃料電池，氫氣作負極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，中性條件的電極反應(yīng)式為：2H2 4e =4H+，故B錯誤；C.常溫常壓下

15、，Vm22.L/mol，無法根據(jù)氣體體積進行微粒數(shù)目的計算，故C錯誤；D.反應(yīng)中，應(yīng)該如下估算：H=反應(yīng)中斷裂舊化學鍵的鍵能之和反應(yīng)中形成新共價鍵的鍵能之和，故D錯誤；故選A。112019新課標節(jié)選環(huán)戊二烯（）是重要的有機化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。回答下列問題：（1）已知：(g) (g)+H2(g)H1=100.3 kJmol 1 H2(g)+ I2(g) 2HI(g)H2=11.0 kJmol 1 對于反應(yīng)：(g)+ I2(g) (g)+2HI(g) H3=_kJmol 1?！敬鸢浮?1)89.3【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律+，可得反應(yīng)的H=89.3kJ/mol；答案：89.3

16、；122019新課標節(jié)選近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學研究的熱點?；卮鹣铝袉栴}：（2）Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行：CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) H1=83 kJmol 1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) H2= 20 kJmol 1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) H3= 121 kJmol 1則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的H=_ kJmol 1?！敬鸢浮浚?）-116【解析】（2）根據(jù)蓋斯定律知

17、，（反應(yīng)I+反應(yīng)II+反應(yīng)III）2得 H=（H1+H2+H3）2=116kJmol 1。132019北京節(jié)選氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點。（1）甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。反應(yīng)器中初始反應(yīng)的生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為41，甲烷和水蒸氣反應(yīng)的方程式是_。已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng)：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) H3iii為積炭反應(yīng)，利用H1和H2計算H3時，還需要利用_反應(yīng)的H?！敬鸢浮浚?） CH4

18、 + 2H2O= 4H2 + CO2 C(s)+CO2(g)=2CO(g)【解析】（1）由于生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4：1，反應(yīng)物是甲烷和水蒸氣，因而反應(yīng)方程式為CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2； 可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),設(shè)為，用 可得C(s)+CO2(g)=2CO(g)，因為還需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反應(yīng)的焓變。142019天津節(jié)選多晶硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料。以下是由粗硅制備多晶硅的簡易過程?；卮鹣铝袉栴}：硅粉與在300時反應(yīng)生成氣體和，放出熱量，該反應(yīng)的熱化學方程式為_。的電子式為_。將氫化為有三種方法，對應(yīng)的反應(yīng)依次為：（4）反應(yīng)的_（用，表示）。溫度升高，反應(yīng)的平衡常數(shù)_（填“增大”、“減小”或“不變”）。【答案】 （4） 減小【解析】【分析】I.書寫熱化學方程式時一定要標注出各物質(zhì)的狀態(tài)，要將熱化學方程式中焓變的數(shù)值與化學計量數(shù)對應(yīng)。本題的反應(yīng)溫度需要標注為條件；II.（4）此問是蓋斯定律的簡單應(yīng)用，對