专题卷8 化学反应和能量变化-【衡水金卷·先享题】2026年新高考化学二轮复习专题卷

高三二轮复习 ·化学· 高三二轮复习专题卷八 化学 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I,接受、吸收、整合化学信息的能力Ⅱ.分析和解决化学问题的能力Ⅲ.化学实验与探究能力 2.学科素养： ①宏规辨识与微观探析②变化观念与平衡思想 ③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③ ④ ⑤ 档次 系数 1 选择题 3 常见能量转化形式 易 0.90 2 选择题 3 常见能量转化形式、氢氧燃料电池 / 易 0.90 3 选择题 3 吸热反应和放热反应、能量转化 / 易 0.85 4 选择题 3 反应历程与能量转化 易 0.85 选择题 3 焓变与转化率的计算 中 0.80 6 选择题 合成氨反应机理 中 0.80 选择题 反应历程与能量转化 中 0.75 8 选择题 3 甲醇与水的反应机理和能量变化 中 0.70 9 选择题 烷烃取代反应的能量变化 中 0.65 10 选择题 3 焓变与转化率 难 0.55 11 非选择题 12 焓变计算、平衡常数计算 中 0.75 12 非选择题 16 焓变计算与图像分析 难 0.50 香考答案及解析 一、选择题 化为化学能，A项正确；催化剂不能使平衡移动，使用 1.D【解析】节日里燃放五颜六色的烟花，是电子从激 催化剂不能提高水分解的平衡转化率，B项错误：氢 发态跃迁回基态时以光的形式释放能量，而不是从基 氧燃料电池中H2失电子发生氧化反应，体现H2的 态跃迁到激发态释放能量，A项错误；生石灰的主要 还原性，C项正确：氢气可采用气态或液态储存，也可 成分是CaO,CaO+H2O一Ca(OH)2属于化学变 生成金属氢化物储存在储氢合金中，D项正确。 化，B项错误；H2沸点很低，极难液化，C项错误；锂 3.A【解析】浓盐酸具有挥发性，浓硫酸具有吸水性， 电池放电时发生化学反应，将化学能转化为电能，为 而且吸水相当于稀释，该过程会放热，可以用图①装 无人机提供动力，助力现代农业，D项正确。 置制备少量干燥的HCl气体，A项正确；Na和水产 2.B【解析】利用太阳能高效分解水制氢，将太阳能转： 生氢气，也能使注射器活塞自动右移，不能证明反应 ·29· ·化学· 参考答案及解析 放热，B项错误；中和热的测定缺少玻璃搅拌器，C项 极性键的断裂，并非只涉及极性键的断裂和生成，B 错误；图④装置能将电能转化成化学能，D项错误。 项错误；由图可知，反应方程式为Ni十CH: 4.C【解析】反应焓变是生成物总能量与反应物总能 NCH2十CH,即Ni是反应物，而不是该反应的催化 量之差。从能量变化图看，反应I的生成物能量高于 剂，C项错误；热化学方程式中应标注物质的状态，正 反应Ⅱ的生成物能量，反应物能量相同，所以反应工 确的热化学方程式为Ni(s)十C2H:(g)— 的焓变大于反应Ⅱ的焓变，A项错误；物质能量越低 NiCH2(s)十CH,(g)△H=-6.57kJ/mol,原选项 越稳定。由图可知产物Ⅱ能量低于产物工，所以产物 未标注物质状态，D项错误。 Ⅱ更稳定，即产物稳定性：产物I<产物Ⅱ，B项错 8.A【解析】选择优良的催化剂可以降低反应I和Ⅱ 误：决速步骤是反应历程中反应速率最慢的步骤，由 的活化能，加快化学反应速率，减少过程中的能耗，A 活化能决定，活化能越大，反应速率越慢。生成两种 项正确；反应I活化能比反应Ⅱ高，因此反应I为慢 产物的反应中，决速步骤都是涉及过渡态2的步骤， 反应，总反应的反应速率由慢反应决定，总反应的快 活化能相同，所以决速步骤相同，C项正确：溴化铁是 慢由反应I决定，B项错误；由图可知，反应Ⅱ反应物 苯与B2反应的催化剂，催化剂只能改变反应速率， 总能量大于生成物总能量，为放热反应，则反应Ⅱ的 不影响化学平衡移动，所以向体系中加入溴化铁，苯 热化学方程式为C0(g)十H2O(g)—H2(g)十 的平衡产率不变，D项错误。 CO2(g)△H=-ak/mol(a>0),C项错误；反应过 5.D【解析】反应②△H=akJ·mol,a>0,为吸热 程涉及C一H、O一H断裂，H一H、C=O形成，故涉 反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，A项 及极性共价键的断裂与形成，非极性共价键的形成， 正确；已知平衡时，H的分压为0.5kPa,则I2的分 无非极性共价键的断裂，D项错误。 压为0.5kPa,反应②分解的H1分压为1kPa。因 9.D【解析】由图可知，CH,CH,CH.·(g)转化为 此，设平衡时NH,I(s)分解得到NH的分压为 CH?CHCH(g)的反应是放热反应，反应△H xkPa,则平衡时HI的分压为(x一I)kPa。则可得： (-19 kJ/mol)-(-8 kJ/mol)=-11 kJ/mol,A 平衡时总压5.0=x十(x-1)十0.5十0.5，解得x 错误；由图可知生成CH3CH2CH2·的话化能高，丙 2.5。所以，平衡时H的分解率为×100%= 烷中一CH的碳氢键比一CH2一的碳氢键更难断裂， 40%,B项正确；反应②△H=2(H一I)-b-c= B项错误；由图可知，CH,CH CH2·(g)的能量高于 akJ·mol1,则断开1molH一I键所需能量约为 CH CHCH(g),能量越高越不稳定，则丙基自由基 a十b十kJ,C项正确：体系恒温，反应①，②的平衡常 更稳定的是CH,C HCH(g),C项错误；由图可知，丙烷 2 数不变，所以总压保持恒定，D项错误。 能转化为CH C HCH(g),CHa C HCH(g)相互结合 6,A【解析】基元反应是指在反应中一步直接转化为 可生成><，所以反应中产生的副产物可能有 产物的反应，图示历程中包含2个催化剂表面吸附和 脱附的过程和4个表面化学反应过程，因此有4个基 〉〈，D项正确。 元反应，A项错误：如图所示，N:(g)十号H:(g) 10.D【解析】化合物1参与了化学反应，作催化剂，总 反应的反应热只与反应物与生成物能量差值有关， 一NH(g)△H=-46kJ·mol1,B项正确：如图 A项错误；化合物2和水生成化合物3与甲酸根离 所示，最大能垒的步骤为N(ad)十3H(ad) 子的反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，降 NH(ad)十2H(ad),C项正确；NHa(ad)→NH(g)为 低化合物2的转化率，B项错误：图2表示的反应历 氨气从催化剂表面脱附，是物理过程，D项正确。 程中，第二步能量壁垒最大，决速步骤为第二步，C 7.A【解析】由反应历程图可知，中间体2→中间体3 项错误；化合物4到化合物1的反应，氢元素化合价 的活化能最大，速率最慢，所以该反应的决速步骤是 升高，为氧化还原反应，D项正确。 中间体2→中间体3，A项正确：反应中涉及C一C非 ·30· 高三二轮复习 ·化学· 二、非选择题 的压强平衡常数K,=pLO》:p(CH,一CHCHO) 11.(12分) p(CH)·p(O2) I.(1)-46(2分) 28×,4×28×0:9 7 7 7 (2)-8.5(2分) 28×9×28×号 409 Ⅱ.(3)任意温度(2分)B(2分) 12.(16分) (4)I(2分) 2分) (1)①吸(2分)37.5(2分) 【解析】I.(1)根据盖斯定律计算可得，a=-46。 ②升高(2分) (2)焓变=正反应活化能一逆反应活化能= (2)①204.1(2分)反应I的正反应活化能小于反 58.7kJ·mol-1-67.2kJ·mol1= 应Ⅱ，相同条件下反应速率更快(2分，其他合理答 -8.5k·mol-1。 案也给分) I.(3)反应1的△H<0,△S>0,△G=△H-T△S, ②温度高于200℃后，O3分解率显著增加，O3浓度 △G始终小于0，则在任意温度下都能自发进行：绝 迅速减小，反应速率减小(2分) 热条件下，随着反应的发生，温度一直在改变，当容 (3)0.12(2分)2.22(2分) 器内温度不再变化说明达到平衡，A项不符合题意； 【解析】(1)①根据表中化学键键能进行计算，该反 断裂1molN一H的同时断裂3 mol OH,正逆反 应的△H=6×393kJ·mol-1+2×803kJ·mol- 应速率不等，没有达到平衡，应该是断裂1ol -(803+4×393+293×2)kJ·mol-1-2× N一H的同时断裂2molO一H,反应才平衡，B项符 464kJ·mol1=十75kJ·mol1,制备30g 合题意；该反应是气体分子数变大的反应，如果没有 CO(NH2)2,物质的量为0.5mol,所以会吸收的能 平衡，向右进行时则压强增大，现压强不变可以说明 量为0.5mol×75kJ·mo厂1=37.5k。 反应达到平衡，C项不符合题意；3E(NH)= ②该反应是吸热反应，其他条件不变，升高温度，平 2(O2),速率之比等于计量数之比，反应达到平 衡正向移动，NH的平衡转化率升高。 衡，D项不符合题意。 (2)①根据正反应的活化能一逆反应的活化能=焓 (4)根据两个反应方程式：反应1：C3H。(g)十 变，可以得到逆反应的活化能：3.2kJ·mol NH.(+O.(g)-CH,-CHCN(g)+3HO(g), (-200.9k·mol-1)=204.1kJ·mol,由图1可 知，相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中 反应2：CaH(g)+O2(g)一CH2=CHCHO(g)+ 数据分析其可能原因为反应I的正反应活化能小于 HO(g)两个反应均正向进行，HO增加的量最大， 反应Ⅱ，相同条件下反应速率更快。 即曲线Ⅲ表示H2O(g),曲线Ⅱ表示CH:(g),曲线 ②结合已知信息，该体系中臭氧发生分解反应： I表示CH2-CHCN(g),假设反应1消耗CaH:为 20,(g)高于20℃30.(g),可以得到温度高于 xmol,反应2消耗CH为ymol,则有： 200℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下 GHs(e)+N(g)+÷0e(g一Ce-CHCN()+3he0e) 降的原因是温度高于200℃后，O分解率显著增 变化/mol x ÷ x 加，O浓度迅速减小，反应速率减小。 Ca Hi(g)+0(g)CH2=CHCHO(g)+H2O(g) (3)平衡时列三段式进行计算： 变化/moly y y 2NO(g)+2C0(g)化前N,(g)+2C0.(g) 根据题意有3x十y=1.4,1-x-y=x,解得x= 起始/mol2.4 2.8 0 0 0.4,y=0.2,平衡时n(C3H)=0.4mol,n(NH3) 转化/mol1.6 1.6 0.8 1.6 1-0.4=0.6mol,n(02)=4.8-0.6-0.2=4mol, 平衡/mol0.8 1.2 0.8 1.6 n(CH2 =CHCN)=0.4 mol,n H2 O)=1.4 mol, n(CH2-CHCHO)=0.2mol,na=7.0mol,反应2 ·31· ·化学· 参考答案及解析 a点时列三段式进行计算： 2N0(g)十2C0(g雀化剂N(g)+2C0.(g) 反应速率(C0)=1X10min 1.2 mol 起始/mol2.42.8 0 0 0.12mol·L1·min1,平衡常数K=0.8X1.6 1.22×0.82 转化/mol1.21.2 0.61.2 ≈2.22。 a点/mol1.21.6 0.61.2 ·32·高三二轮复习专题卷八/化学 化学反应和能量变化 (考试时间40分钟，满分58分) 可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16 一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题 目要求的) 1.化学助力于人类创造美好生活，下列说法正确的是 A.节日里燃放五颜六色的烟花，电子从基态跃迁到激发态以光的形式释放能量 B.自热饭的加热包中的生石灰溶于水放热属于物理变化 C.乘氢能源电池公交车出行，H2沸点低、极易液化 D.锂电池无人机助力现代农业，锂电池放电时化学能转化为电能 2.利用太阳能高效分解水制氢一直是科学研究的重要领域。下列说法错误的是 A.该过程可将太阳能转化为化学能 B.使用催化剂能提高水分解的平衡转化率 C.氢气有还原性，可作氢氧燃料电池的燃料 D.氢气可采用气态或液态储存，也可以储存在储氢合金中 3.用下列实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是 合浓盐酸 温度计、 直流电源 内筒 毛细管 隔热层、 ~杯盖 浓硫酸 石墨 石墨 块状钠 外壳 饱和食盐水 ① ② ③ ④ A.图①装置可制备少量干燥的HC1气体的原因之一是浓硫酸稀释放热 B.图②装置注射器活塞自动右移，说明Na与H2O反应放热 C.图③装置用于中和热的测定 D.图④装置能将化学能转化成电能 4.苯与B2在一定条件下能发生如下反应，其中部分转化历程与能量变化如图所示。 Br 过渡态2 产物1 过渡态4 反应I Br 过渡态3 r Br +Br 反应Ⅲ H 过渡态1 Bt+Br Br 反应Ⅱ ◇+Br, ◇BrBr HBr 产物Ⅱ 进程 下列说法正确的是 A.反应焓变：反应I<反应Ⅱ B.产物稳定性：产物工>产物Ⅱ C.生成两种产物的决速步骤相同 D.向体系中加人溴化铁，溴苯的平衡产率会提高 5.将固体NHI放人真空恒容密闭容器中，加热至一定温度后恒温，发生下列反应 反应①：NHI(s)=NH3(g)+HI(g) 反应②：2HI(g)H2(g)+I2(g)△H=akJ·mol 已知：H一H键和I一I键的键能分别为bkJ·mol1、ck·mol厂1(a、b、c均大于零)。平衡时，测 得总压为5.0kPa,其中H2的分压为0.5kPa。 下列说法错误的是 化学第1页（共4页） 衡水金卷·先享题· A.反应②的反应物的总能量低于生成物的总能量 B.平衡时HI的分解率为40% C.断开1molH-I键所需能量约为a十b+ck灯 2 D.若开始放人固体NHI的量增大一倍，达到新平衡时总压增大一倍 6.诺贝尔奖获得者Gerhard Erl研究的合成氨反应吸附解离机理、能量变化（单位为kJ·mol1)如 图所示，下列说法错误的是 N2(g)+H(g) 17 46 N2(ad)+Hz(ad) ad表示吸附态 50了↑NH,(g) 250 NH3(ad) NH2(ad)+H(ad) NH(ad)+2H(ad) N(ad)+3H(ad) A.图示历程包含6个基元反应 B.号N:(g)+2H:(g)-NH,(g)△H=-46k·mol C.最大能垒步骤的反应方程式：N(ad)+3H(ad)NH(ad)+2H(ad) D.NH3(ad)→NH3(g)为物理脱附过程 7.Ni可活化C2H放出CH4,其反应历程如图所示： E/kJ-mol- ●吸● 过渡态2 50.00 ● Ni(s)+C,H(g) Ni) 49.50 0.00 NiCH(s)+CH,(g) 0.00 过渡态1 ●中间体36.57 -50.00 中间体1-28.89 0-45.88 -56.21 -100.00 ● -150.00 中间体2 -200.00 Ni -154.82 下列关于该活化历程的说法正确的是 A.该反应的决速步骤是：中间体2→中间体3 B.只涉及极性键的断裂和生成 C.Ni是该反应的催化剂 D.该反应的热化学方程式为Ni+C2 H6 -NiCH2+CH4△H=-6.57kJ·mol1 8.中国科学技术大学曾杰教授研究团队通过修饰铜基催化剂，在碳氧化物与有机分子转化的研究中 获得多项突破。甲醇与水（均为气态）在铜基催化剂上的反应机理和能量变化如图所示。 0 PP' 0 PPP 反应I 反应Ⅱ 反应I、反应Ⅱ 777777777777777777177777777777777777777777i77777777777777777 铜基催化剂 反应过程 下列说法正确的是 A.选择优良的催化剂可以降低反应「和Ⅱ的活化能，从而减少反应过程中的能耗 B.总反应的快慢由反应I决定，是因为反应I吸热、反应Ⅱ放热 C.反应Ⅱ的热化学方程式为CO(g)十H2O(g)一H2(g)+CO2(g)△H=十akJ/mol(a>0) D.反应过程涉及极性共价键、非极性共价键的断裂和形成 高三二轮复习专题卷八 化学第2页（共4页） 9.以丙烷与氯气在光照下的一氯取代反应探究自由基的稳定性，决速步骤的能量变化如图所示。 CHCH CH (g 三 +C(g) 响 -8 CH:CH,CH2(g)+HCI(g) CH3CHCH(g)+HCI(g) 反应过程 根据丙烷中氢原子的两种化学环境，预测并实验得到的数据如下表所示： 1-氧丙烷 2氯丙烷 预期产物比例 75% 25% 实验产物比例 43% 57% 下列有关说法正确的是 A.CHCH2CH2·(g)>CH C HCH(g)△H=-27kJ·mol-1 B.CH3CH2CH3中一CH3的碳氢键比一CH2一的碳氢键更容易断裂 C.从实验数据证明，丙基自由基更稳定的是CHCH2CH2· D.可能产生的副产物有 10.我国科学家已经成功催化氢化CO2获得甲酸，利用化合物1催化氢化CO2的反应过程如图1所 示，其中化合物2与水反应生成化合物3与HCOO的反应历程如图2所示(TS表示过渡态，T 表示中间体)。下列说法正确的是 _PtBu2 O TS②(16.87) H2O C02 HCOO Ts③11.53) PtBu2 _PtBu -PtBu2 OHz co -c0 PtBu2 I2(5.31) 3 -PtBu, TS①(2.34) -PtBu2 .OH -OH -C0 2+H20(0.00) H2O 1-1.99) 3+HC00(-2.38) 反应历程 图1 图2 A.化合物1参与了化学反应，改变了总反应的反应热 B.升高温度，有利于提高化合物2的转化率 C.图2表示的反应历程中，决速步骤为第一步 D.化合物4到化合物1的反应为氧化还原反应 二、非选择题（本题共2小题，共28分） 11.(12分)I.焓变的计算方法有多种，用不同的方法计算反应的焓变： (1)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa时，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的 焓变，符号为△Hm。已知在25℃和101kPa时，以下物质的标准摩尔生成焓如下表所示。 物质 NH:(g) H2O(g) △yHn/(kJ·mol-l) -242 由4NH3(g)十3O2(g)==2N2(g)十6H2O(g)△H=-1268kJ·mol1,则a= (2)常温时，氯乙酸在质子酸的催化作用下可与乙醇发生酯化反应，该反应的正、逆反应活化能分 别为58.7kJ·mol-1、67.2kJ·mol1,则CH2C1COOH(I)+CH3 CH2OH(1)== CH2 CICOOCH2 CH3(1)+H2 O(1)AH= kJ·mol1 Ⅱ.工业上还可用“丙烯氨氧化法”制备丙烯腈，以丙烯、氨气和氧气为原料，在催化剂作用下制备 化学第3页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三 丙烯腈的主要反应如下： 反应1.CH,(g)+NH(g)+0(gCH-CHCN(g+3H0g)△H=-515N·ml 反应2：C3H(g)+O2(g)==CH2-CHCHO(g)+H2O(g)△H2=-353kJ·mol1 (3)反应1在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行；绝热恒容条件下， 若容器内只发生反应1，下列不能表明反应已经达到平衡状态的是 (填选项字母)。 A.容器内温度不再改变 B.断裂1molN一H的同时断裂3molO一H C.容器内压强不再变化 D.3w正(NH3)=2v溢(O2) (4)在温度为T1℃和压强为28MPa条件下，向恒压密闭容器中充人 ↑n/mol 1molC3H6、1 mol NH3和4.8molO2发生上述两个反应，容器内 1.4 H2O(g)、CH2-CHCN(g)、C3H的物质的量(n)随时间(t)的变化关系 如图所示。图中表示CH2一CHCN(g)的曲线是 (填 “I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。反应2的压强平衡常数K。= (K。为 t1 t/min 用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 12.(16分)利用化学反应原理研究氮及其化合物是重要的课题 (1)工业上利用NH3和CO2合成CO(NH2)2,某兴趣小组在一定温度下，在1L密闭容器中充入 1 mol NH3和1 mol CO2发生反应：2NH3(g)十CO2(g)-=CO(NH2)2(g)十H2O(g)。相关化 学键的键能如下表所示： 化学键 H-O C-0 N-H C-N 键能(kJ·mol厂1) 464 803 393 293 ①制备30gCO(NH2)2 (填“吸”或“放”)热 kI ②其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率 (填“升高”“降低”或 “不变”)。 (2)某科研小组研究臭氧氧化-碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，氧化过程反应原理及反应热、 正反应活化能数据如下： 反应I:NO(g)+O(g)一NOb(g)+O2(g)△H=-200.9kJ·mol1E1=3.2k·mol1 反应Ⅱ：SO2(g)+O3(g)→SO3(g)+O2(g)△H2=-241.6kJ·mol1E2=58k·mol1 已知该体系申臭氧发生分解反应：20，(g)商于20℃30，(g)。 其他条件不变，每次向容积为2L的反应器中充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和 2.0olO3,改变温度。反应相同时间t后[题给温度下催化剂活性无显著变化，且反应I、反应 Ⅱ的（正）始终大于（逆）]体系中NO和SO2的转化率如图1所示。 ①反应I逆反应的活化能为 kJ·mol1;由图1可知，相同温度下NO的转 化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因： ②温度高于200℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降的原因是 100 80 NO 40 C0, 1.6 0 S02 CO 0100200300400 温度/℃ 10 时间min 图1 量 图2 (3)汽车尾气净化的主要原理为2CO(g)十2NO(g) 催化剂N,(g)十2C0,(g),一定温度下，在体 积为1L的容器中充入2.4 mol NO和2.8 mol CO发生上述反应，测得CO和CO2物质的量浓 度随时间的变化如图2所示，反应进行10min时，平均反应速率v(CO) mol·L1·min1,该温度下，平衡常数K= (保留三位有效数字)。 二轮复习专题卷八 化学第4页（共4页）