专题七 反应热、催化剂机理和活化能-【创新教程】2022高考化学总复习大二轮教师用书word（老高考）

[考情解码] 1．近几年反应热、催化剂相关试题呈现的形式主要以图表信息为载体，考查学生对反应热、活化能、催化剂对反应历程的影响与能量变化，考查内容越来越多元化。 2．该部分内容侧重于理解与辨析能力、分析与推测能力，要求能够根据题给图示、分析反应过程中物质、能量和微粒的变化关系。 考点1　反应热 [高考·经典再研] [例1]　(2021·浙江卷)相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是(　　) A．ΔH1＞0，ΔH2＞0 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH1＞ΔH2，ΔH3＞ΔH2 D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4 命题 立意 试题情境 必备知识 关键能力 研究对象——热化学方程式 化学语言与概念，盖斯定律的应用 理解与辨析能力 分析与推测能力 [解析]　C　[一般的烯烃与氢气发生的加成反应为放热反应，但是，由于苯环结构的特殊性决定了苯环结构的稳定性，苯与氢气发生加成反应生成1,3­环己二烯时，破坏了苯环结构的稳定性，因此该反应为吸热反应。 A项，环己烯、1,3­环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，因此，ΔH1＜0，ΔH2＜0，A不正确；B项，苯分子中没有碳碳双键，其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键，因此，其与氢气完全加成的反应热不等于环己烯、1,3­环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和，即ΔH3≠ΔH1＋ΔH2，B不正确；C项，环己烯、1,3­环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，ΔH1＜0，ΔH2＜0，由于1 mol 1,3­环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍，故其放出的热量更多，其ΔH1＞ΔH2；苯与氢气发生加成反应生成1,3­环己二烯的反应为吸热反应(ΔH4＞0)，根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热ΔH3＝ΔH4＋ΔH2，因此ΔH3＞ΔH2，C正确；D项，根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热ΔH3＝ΔH4＋ΔH2，因此ΔH2＝ΔH3－ΔH4，D不正确。综上所述，本题选C。] [例2]　(2021·全国甲卷)二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题： 二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为： CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) 该反应一般认为通过如下步骤来实现： ①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝＋41 kJ·mol－1 ②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2＝－90 kJ·mol－1 总反应的ΔH＝________ kJ·mol－1；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填标号)，判断的理由是_____________________________________。 命题 立意 试题情境 必备知识 关键能力 本题的情境属于学术探索情境中的最新合成方法，以二氧化碳，氢气合成甲醇反应中化学反应速率的影响因素为载体，体现对化学反应与能量等知识的基础性、综合性、创新性和应用性的考查 化学语言与概念，主要包括热化学方程式书写，慢反应等基本概念 化学反应与规律，主要包括盖斯定律，化学反应中的决速步骤等知识 理解与辨析能力，主要涉及新信息的获取以及化学反应历程图像分析 归纳与辩证能力，对涉及图像，数据等信息进行有效的转化和应用，通过科学分析计算进行说明 [解析]　二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)，该反应一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋41 kJ·mol－1，②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH2＝－90 kJ·mol－1，根据盖斯定律可知，①＋②可得二氧化碳加氢制甲醇的总反应为：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝(＋41 kJ·mol－1)＋(－90 kJ·mol－1)＝－49 kJ·mol－1；该反应总反应为放热反应，因此生成物总能量低于反应物总能量，反应①为慢反应，因此反应①的活化能高于反应②，同时反应①的反应物总能量低于生成物总能量，反应②的反应物总能量高于生成物总能量，因此示意图中能体现反应能量变化的是A项，故答案为：－49；A；ΔH1为正值，ΔH2和ΔH为负值，反应①的活化能大于反应②的活化能。 [答案]　－49　A　ΔH1为正值，ΔH2和ΔH为负值，反应①的活化能大于反应②的活化能 [例3]　(2021·山东卷)2­甲氧基­2­甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如下反应： 回答下列问题： 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常