專項12化學能與熱能能量轉化歷程圖該專題分為三個板塊【1】知識點梳理【2】真題模擬演練【3】專項練習【1】知識點梳理ΔH的求解方式ΔH＝H(生成物)－H(反應物)ΔH＝∑E(反應物鍵能)－∑E(生成物鍵能)蓋斯定律熱化學方程式中的注意事項(1)未標明反應物或生成物的狀態(tài)而造成錯誤。(2)反應熱的符號使用不正確，即吸熱反應未標出“＋”號，放熱反應未標出“－”號，從而導致錯誤。(3)漏寫ΔH的單位，或者將ΔH的單位寫為kJ，從而造成錯誤。(4)反應熱的數(shù)值與方程式的計量數(shù)不對應而造成錯誤。(5)對燃燒熱、中和熱的概念理解不到位，忽略其標準是1mol可燃物或生成1molH2O(l)而造成錯誤。三、鍵長、能量、穩(wěn)定性的關系鍵長越長，鍵能越小，物質(zhì)能量越大，越不穩(wěn)定鍵長越短，鍵能越大，物質(zhì)能量越小，越穩(wěn)定【2】真題模擬演練(2021·東城區(qū)模擬)如圖所示為某基元反應過程的能量變化(E1、E2、E3均大于0)。下列說法正確的是()A.該反應的正反應為吸熱反應B.E1＋E3為該反應的活化能C.圖中對應的該反應的焓變ΔH＝－E2D.NO2和CO分子發(fā)生有效碰撞才能形成過渡狀態(tài)分子(2021·廈門模擬)CH2===CH2與HCl的加成反應由第一步HCl＋CH2===CH2→H3+C===CH2＋Cl－和第二步H3+C===CH2＋Cl－→CH3—CH2Cl組成，能量與反應歷程如圖所示。下列說法正確的是()A.兩步反應均釋放能量B.第一步的反應速率比第二步的慢C.第二步H3+C===CH2與Cl－的碰撞100%有效D.總反應HCl(g)＋CH2===CH2(g)→CH3CH2Cl(g)的ΔH＝(Ea1－Ea2)kJ·mol－1練習1.(2021·大連模擬)甲酸脫氫可以生成二氧化碳，我國科學家利用計算機技術，研究在催化劑表面脫氫的反應歷程與能量的關系如圖所示。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44.7kJ·mol－1C.反應CO2(g)＋2H*===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝＋3.3kJ·mol－1D.使用催化劑能夠加快反應速率，降低焓變，提高平衡產(chǎn)率練習2.理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN===HNC異構化反應過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.HCN比HNC穩(wěn)定B.該異構化反應的ΔH＝－59.3kJ·mol－1C.使用催化劑，不能改變反應的反應熱D.升高溫度，該反應正反應速率增大的程度大于逆反應速率增大的程度【3】專項練習1．（2022·浙江·高三階段練習）甲烷與氯氣發(fā)生取代反應分別生成1mol相關有機物的能量變化如圖所示：已知、鍵能分別為、，下列說法不正確的是A．1mol的能量比1mol的能量多197kJB．與的取代反應是放熱反應C．，說明與的四步取代反應，難易程度相當D．2．（2022·山西·榆次一中高三階段練習）合成氨反應在催化劑作用下的反應歷程如圖所示(下列微粒均為氣態(tài)，ad表示吸附態(tài))，下列說法不正確的是A．合成氨反應的熱化學方程式為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=92kJ·mol1B．合成氨反應過程中，決定化學反應快慢的基元反應的熱化學方程式為：Nad(g)+3Had(g)=NHad(g)+2Had(g)△H=+106kJ·mol1C．斷裂1molN2(g)中共價鍵需吸熱34kJD．過程NH2ad→NH3ad比過程NHad→NH2ad吸收熱量更大的原因是NH2ad→NH3ad克服的NH對H原子的排斥力比NHad→NH2ad克服的NH對H原子的排斥力要大3．（2022·江蘇省包場高級中學高三開學考試）丙烷脫氫是制備丙烯的一種常見方法，下圖是某催化劑催化該過程的能量變化，*表示吸附在催化劑表面的物種。下列有關說法正確的是A．1mol丙烷中的總鍵能大于1mol丙烯及1mol氫氣的總鍵能之和B．在該條件下，所得丙烯中不含其它有機物C．該過程中發(fā)生了碳碳鍵的斷裂與形成D．相同條件下在該催化劑表面，比脫氫更困難4．（2022·全國·高三專題練習）已知化合物A與H2O在一定條件下反應生成化合物B與，其反應歷程如圖所示，其中TS表示過渡態(tài)，I表示中間體。下列說法正確的是A．中間體I2比中間體I1更穩(wěn)定B．該歷程中的反應③為該反應的決速步C．平衡狀態(tài)時，升溫使反應正向移動D．使用更高效的催化劑可降低反應所需的活化能和反應熱5．（2022·重慶巴蜀中學高三階段練習）鹵代烴在有機合成中發(fā)揮著重要橋梁作用，研究鹵代烴的反應歷程十分有意義。發(fā)生水解反應的歷程如圖所示：說明：①E表示方框中物質(zhì)的總能量（單位：kJ/mol），TS表示過渡態(tài)。②相關化學鍵鍵能：為351kJ/mol。下列說法錯誤的是A．水解反應過程中中心碳原子的雜化軌道類型發(fā)生變化B．水解總反應的可表示為C．若，則決定速率步驟的化學方程式為D．若，C—Br鍵能為426kJ/mol6．（2022·河南·高三階段練習）水煤氣變換反應在金催化劑表面上的歷程如下圖所示(吸附在金催化劑表面上的物種用*標注)。下列說法正確的是A．水煤氣變換反應的B．CO(g)和被吸附在催化劑表面時吸收能量C．決速步驟的化學方程式為D．放熱最多的步驟只有非極性鍵形成7．（2022·全國·高三專題練習）物質(zhì)、與的能量存在如圖所示的相互關系。已知：人為規(guī)定的能量為0kJ/mol。下列有關說法錯誤的是A．物質(zhì)是圖示三種物質(zhì)中最穩(wěn)定的B．過程①屬于吸熱反應C．由圖可推知，發(fā)生消去反應①或②時，環(huán)戊烷斷鍵吸收的能量高于環(huán)戊烯斷鍵吸收的能量D．物質(zhì)變化過程中所放出或吸收的熱量的多少與路徑無關8．（2023·山西·祁縣中學高三階段練習）光催化劑的催化原理為：催化劑在光照下產(chǎn)生電子和空穴，催化劑表面的物種分別與電子和空穴發(fā)生還原反應和氧化反應。光催化甲醇分別轉化為乙二醇和甲醛的原理如圖所示，兩種途徑均有產(chǎn)生。下列說法不正確的是A．和均為反應的中間體B．從催化劑表面脫附需吸收能量C．途徑1中產(chǎn)生的原理為D．途徑1和途徑2中斷裂的化學鍵相同9．（2022·全國·高三專題練習）丙烷鹵代反應的部分反應機理(以Cl2為例)如下：I．Cl2(g)→2Cl·(g)II．CH3CH2CH3(g)+Cl·(g)→(g)+HCl(g)III．(g)+Cl2(g)→CH3CHClCH3(g)+Cl·(g)其中，II步反應為決速步驟，能量隨反應進程的變化如圖，下列說法不正確的是A．氯代時I步反應的ΔH大于溴代時B．穩(wěn)定性：小于C．丙烷中不同基團上碳氫鍵斷裂吸收的能量不同D．丙烷氯代產(chǎn)物中與溴代產(chǎn)物中近似相等10．（2022·全國·高三專題練習）苯與的催化反應歷程如圖所示。關于該反應歷程，下列說法正確的是A．苯與的催化反應為放熱反應B．該反應歷程，苯與的催化反應可生成溴苯、鄰二溴苯C．苯與的催化反應決速步伴隨著極性鍵的斷裂與形成D．從反應速率角度，苯與Br2，的催化反應主反應為取代反應，原因是該反應活化能更低11．（2022·全國·高三專題練習）下圖是不飽和烴加氫時能量變化示意圖(E代表反應物具有的總能量)，具體數(shù)據(jù)如下：反應(1)如果與以物質(zhì)的量反應，其主要產(chǎn)物是X。(2)如果與的醇溶液共熱后，主要產(chǎn)物是Y，另一副產(chǎn)物是Z。下列推斷正確的是A．不飽和烴加氫的反應的 B．Y是C．X是 D．12．（2022·江蘇·啟東中學模擬預測）我國科研人員研究發(fā)現(xiàn)合成氨的反應歷程有多種，其中有一種反應歷程如圖所示(吸附在催化劑表面的物質(zhì)用*表示)。下列說法錯誤的是A．N2生成NH3是通過多步還原反應生成的B．過程Ⅰ和Ⅲ中能量的變化不相同C．適當提高N2分壓，可以加快N2(g)→*N2反應速率，提高N2(g)轉化率D．大量氨分子吸附在催化劑表面，將降低反應速率13．（2021·湖南·寧鄉(xiāng)市教育研究中心高三階段練習）三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我國科學家實現(xiàn)了在銅催化劑條件下將N，N－二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO，簡稱DMF]轉化為三甲胺[N(CH3)3]。計算機模擬單個DMF分子在銅催化劑表面的反應歷程如圖所示(*表示物質(zhì)吸附在銅催化劑上)，下列說法正確的是A．該歷程中決速步驟為B．該歷程中的最大能壘(活化能)為2.16eVC．升高溫度可以加快反應速率，并提高DMF的平衡轉化率D．若1molDMF完全轉化為三甲胺，則會釋放出1.02eV·NA的能量14．（2022·全國·高三專題練習）甲酸常被用于橡膠、醫(yī)藥等工業(yè)。在一定條件下可分解生成CO和H2O。在有、無催化劑條件下的能量與反應歷程的關系如圖所示。下列說法錯誤的是A．途徑一未使用催化劑，但途徑二與途徑一甲酸平衡轉化率相同B．ΔH1=ΔH2<0，Ea1=Ea2C．途徑二H+參與反應，通過改變反應途徑加快反應速率D．途徑二反應的快慢由生成的速率決定15．（2022·湖南·高三專題練習）中科院化學研究所最新報道了化合物1催化CO2的氫化機理。其中化合物1(催化劑，固態(tài))→化合物2(中間產(chǎn)物，固態(tài))的過程和其相對能量曲線如圖所示。下列有關該過程的說法正確的是A．過程中經(jīng)歷兩個過渡態(tài)TS112、TS212，說明該過程包含兩個基元反應B．該過程的總反應速率主要由過程①決定C．升高溫度，有利于過程②的進行D．過程①的熱化學方程式為I(s)+CO2(g)=I12(s)△H=2.08kJ?mol116．（2022·山東·新泰市第一中學二模）CH3CH=CHCOOCH3有兩種立體異構體和，由CH3CHO和Ph3P=CHCOOCH3反應制取這兩種異構體的歷程中能量變化如圖已知：在立體結構中，實線表示該鍵在紙平面上，實楔形線表示該鍵在紙前方，虛線表示該鍵在紙后方。下列說法正確的是A．比穩(wěn)定B．溫度升高，CH3CHO的轉化率減小C．生成的過程中，速率最快的是由生成的反應D．兩個反應歷程中，中間產(chǎn)物相同17．（2022·全國·高三專題練習）相同溫度和壓強下，關于反應的，下列判斷正確的是A． B．C． D．18．苯乙烷與Cl2在光照條件下發(fā)生一氯取代，生成兩種一取代物的速率如圖1，反應基本歷程如圖Ⅱ，下列說法不正確的是A．反應①②③的△H>0，反應④⑤⑥的△H<0B．光照條件下，得到等物質(zhì)的量的(A)和(B)時，生成(A)時需要能量更少C．使用恰當?shù)拇呋瘎梢允狗磻诘某潭葴p小，反應③的程度增大D．在相同條件下，由分別制備等物質(zhì)的量的和，△H相等19．（2021·遼寧·沈陽二中高三階段練習）研究表明N2O與CO在Fe+作用下發(fā)生反應的能量變化及反應過程如圖所示，下列說法錯誤的是A．FeO+是催化劑，降低了反應活化能從而加快反應速率B．N2O與CO2均為直線型分子C．在FeO++CO→Fe++CO2反應中，CO和CO2分子極性不同D．N2與CO2轉變成N2O和CO的總過程ΔH>020．（2021·山東·高三專題練習）我國科學家實現(xiàn)了在銅催化劑條件下將DMF[(CH3)2NCHO]轉化為三甲胺[N(CH3)3]。計算機模擬單個DMF分子在銅催化劑表面的反應歷程如圖所示，下列說法不正確的是A．該歷程中最大能壘(活化能)為1.19eVB．該歷程中最小能壘的化學方程式為(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*C．該反應的熱化學方程式為(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g)△H=1.02eV·mol1D．增大壓強或增大H2的濃度均能加快反應速率，并增大DMF的平衡轉化率21．（2021·陜西·西安中學高三階段練習）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中間體()；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D．對異構化反應：，升高溫度，3溴1丁烯的平衡轉化率增大22．（2021·江蘇·高三期末）在二氧化碳加氫制甲醇的反應體系中，主要發(fā)生反應的熱化學方程式為反應Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)?H1=49.5kJ·mol1反應Ⅱ：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)?H2反應Ⅲ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)?H3=40.9kJ·mol1在體積為1L的恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2，發(fā)生上述反應，CO2的平衡轉化率隨溫度和壓強的變化如圖所示。下列說法正確的是A．?H2=90.4kJ·mol1B．在某溫度下，平衡時容器中CH3OH(g)為0.3mol，CO(g)為0.3mol，則反應Ⅲ的平衡常數(shù)為0.25C．壓強p1、p2、p3由小到大的順序為p1＜p2＜p3D．高溫、高壓一定有利于提高CO2的平衡轉化率23．（2021·吉林·長春吉大附中實驗學校高三階段練習）鹵化銨（NH4X）的能量關系如圖所示，下列說法正確的是A．ΔH1>0，ΔH2<0 B．相同條件下，NH4Cl的ΔH2比NH4I的小C．相同條件下，NH4Cl的ΔH3比NH4I的小 D．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=024．將SOCl2與Cu(NO3)2·3H2O晶體一起加熱，能得到無水Cu(NO3)2。下列說法不正確的是A．2Cu(NO3)2·3H2O(s)Cu(NO3)2·Cu(OH)2(s)+2HNO3(g)+4H2O(g)ΔH>0B．Cu(NO3)2·Cu(OH)2(s)2CuO(s)+HNO3(g)，HNO3氣流可抑制反應進行C．SOCl2易與水反應及反應后產(chǎn)生酸性氣體有利于無水Cu(NO3)2生成D．Cu(NO3)2?3H2O(s)Cu(NO3)2(s)+3H2O(g)，HNO3氣流可抑制反應進行25．（2021·黑龍江·鶴崗一中高三階段練習）已知反應：①101kPa時，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝221kJ·mol－1②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝57.3kJ·mol－1③2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)ΔH＝QkJ·mol－1(Q＞0)下列結論正確的是A．碳的燃燒熱等于110.5kJ·mol－1B．稀硫酸與稀氫氧化鋇溶液反應生成1mol水時放出57.3kJ的熱量C．相同條件下，2molSO2(g)和1molO2(g)所具有的能量小于2molSO3(g)所具有的能量D．將一定量SO2(g)和O2(g)置于某密閉容器中充分反應后放熱QkJ，則此過程中有2molSO2(g)被氧化26．反應CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)使用不同催化劑的調(diào)控中，研究人員發(fā)現(xiàn).一定條件下，Pt單原子催化劑有著高達90.3%的甲醇選擇性。反應歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用“*”表示，“TS”表示過渡態(tài)。下列說法正確的是A．該反應的ΔH>0B．Pt為固體催化劑，其表面積對催化效果無影響C．能壘(活化能)為1.48eV的反應為HCOOH*(g)+2H2(g)=H2COOH*(g)+H2D．如果換用銅系催化劑，所得反應歷程與圖示相同27．（2021·全國·高三專題練習）根據(jù)下圖所得判斷正確的是（

）已知：I2(g)=I2(s)

ΔH=62.4kJ/molA．圖1反應為吸熱反應B．圖2反應的熱化學方程式為2HI(g)H2(g)+I2(g)

ΔH=+9.4kJ/molC．圖2中若I2的狀態(tài)為固態(tài)，則能量變化曲線可能為①D．斷裂1molH2(g)和1molI2(g)中化學鍵需要的能量大于斷裂2molHI(g)中化學鍵需要的能量28．某科研人員提出HCHO與O2在羥基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的歷程，該歷程如圖所示(圖中只畫出了HAP的部分結構，用18O標記羥基磷灰石中的羥基氧原子)。下列說法正確的是A．反應物的鍵能之和大于生成物的鍵能之和B．HAP改變了該反應的歷程和焓變，加快了反應速率C．經(jīng)過該催化氧化過程后18O仍然在HAP中D．反應過程中，碳原子由sp2雜化變?yōu)閟p雜化29．（2021·全國·高三專題練習）如圖(Ea表示活化能)是CH4與Cl2生成CH3Cl的部分反應過程中各物質(zhì)物質(zhì)的能量變化關系圖，下列說法正確的是（

）A．Cl·可由Cl2在高溫條件下生成，是CH4與Cl2反應的催化劑B．升高溫度，Ea1、Ea2均減小，反應速率加快C．增大Cl2的濃度，可提高反應速率，但不影響△H的大小D．第一步反應的速率大于第二步反應30．炭黑是霧霾中的重要顆粒物，研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子，生成活化氧?；罨^程的能量變化模擬計算結果如右圖所示?；罨蹩梢钥焖傺趸疭O2。下列說法不正確的是A．每活化一個氧分子放出0.29eV能量B．水可使氧分子活化反應的活化能降低0.42eVC．氧分子的活化是O－O的斷裂與C－O鍵的生成過程D．炭黑顆粒是大氣中SO2轉化為SO3的催化劑31．下列說法正確的是A．在、條件下，液態(tài)水的氣化熱為，則的B．的新制氯水中：C．已知：共價鍵鍵能348610413436則反應(g)+3H2(g)→(g)的焓變?yōu)镈．常溫下，在的溶液中加入少量晶體，能使的電離度降低，溶液的pH減小32．鹵化銨的能量關系如圖所示，下列說法正確的是

A．，B．相同條件下，的比的小C．相同條件下，的比的小D．33．下列有關熱化學方程式的敘述正確的是A．已知甲烷的燃燒熱為890.3kJ﹒mol1,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)ΔH=890.3kJ/molB．已知C(石墨,s)=C(金剛石,s）ΔH＞0,則金剛石比石墨穩(wěn)定C．已知中和熱為ΔH=57.4kJ/mol,則1mol稀硫酸和足量稀NaOH溶液反應的反應熱就是中和熱D．已知S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1；S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2，則ΔH1<ΔH2；34．已知25℃時：①HF（aq）＋OH－（aq）F－（aq）+H2O（l）ΔH＝－67.7kJ/mol②H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）ΔH＝－57.3kJ/mol下列有關說法中正確的是（

）A．HF電離：HF（aq）H＋（aq）+F－（aq）△H=+10.4KJ/molB．水解消耗0.1molF－時，吸收的熱量為6.77kJC．中和熱均為57.3kJ/molD．含1molHF、1molNaOH的兩種溶液混合后放出的熱量為67.7kJ35．甲烷與氯氣在光照條件下取代反應的部分反應歷程和能量變化如下：第一步：Cl2(g)→2Cl(g)△H1=+242.7kJ/mol

第二步：CH4(g)+Cl(g)→CH3(g)+HCl(g)△H2=+7.5kJ/mol第三步：CH3(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+Cl(g)△H3=112.9kJ/mol(其中CH3表示甲基，Cl表示氯原子)下列說法不正確的是(

)A．甲烷與氯氣在光照下發(fā)生反應的過程中會生成少量的乙烷B．CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g)△H=105.4kJ/molC．形成1molCH3Cl(g)中CCl鍵放出的能量比拆開1molCl2(g)中ClCl鍵吸收的能量多D．若是CH4與Br2發(fā)生取代反應，則第二步反應的△H＜+7.5kJ/mol36．在25℃、1.01×105Pa下，將22gCO2通入750mL1mol/LNaOH溶液中充分反應，測得反應放出xkJ熱量。在該條件下，1molCO2通入1mol/LNaOH溶液2L中充分反應放出ykJ熱量。則CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式是A．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)

ΔH＝－(2y－x)kJ·mol?1B．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)

ΔH＝－(2x－y)kJ·mol?1C．CO2