2024-2025高中化学知识讲解重点测试专题05 化学反应中的能量变化（测）解析版.docx

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专题05化学反应中的能量变化

1．（2024·山东省青岛高三模拟）如图(Ea表示活化能)是CH4与Cl2生成CH3Cl的部分反应过程中各物质物质的能量变化关系图，下列说法正确的是（）

A．Cl·可由Cl2在高温条件下生成，是CH4与Cl2反应的催化剂

B．升高温度，Ea1、Ea2均减小，反应速率加快

C．增大Cl2的浓度，可提高反应速率，但不影响△H的大小

D．第一步反应的速率大于第二步反应

【答案】C

【解析】Cl·由Cl2在光照条件下生成，是CH4与Cl2反应的“中间体”，而不是反应的催化剂，A错误；Ea1、Ea2分别为第一步反应、第二步反应所需活化能，升高温度，反应所需活化能不变，即Ea1、Ea2不变，B错误；Cl2是该反应的反应物，增大反应物的浓度，反应速率增大，而反应的△H和反应的途径无关，只与反应的始态和终态有关，即增大氯气的浓度不影响△H的大小，C正确；第一步反应所需活化能Ea1大于第二步反应所需活化能Ea2，第一步反应单位体积内活化分子百分数低于第二步反应，故第二步反应速率更大，D错误。答案选C。

2．（2024·浙江省杭州第二中学高三模拟）卤化铵（NH4X）的能量关系如图所示，下列说法正确的是（）

ΔH10，ΔH20

B．相同条件下，NH4Cl的ΔH2比NH4I的小

相同条件下，NH4Cl的ΔH3比NH4I的小

D．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0

【答案】C

【解析】卤化铵的分解为吸热反应，ΔH2对应的为HX化学键断裂过程，断裂化学键吸收热量，焓变也为正值，则ΔH10、ΔH20，A错误；氯原子半径小于碘原子，所以H-Cl的键能大于H-I的键能，断键吸收热量焓变大于0，所以相同条件下，NH4Cl的ΔH2比NH4I的大，B错误；ΔH3为原子变为离子的过程，Cl(g)?Cl-(aq)比I(g)?I-(aq)放出的热量多，所以相同条件下，NH4Cl的ΔH3比NH4I的小，C正确；途径5与途径1、2、3、4之和的起点和终点相同，结合盖斯定律可知ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=ΔH5，故D错误；故选C。

3．（2024·四川省广汉中学高三一模）1，3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H+进攻1，3-丁二烯生成碳正离子(CH，CHCH，)；第二步Br-进攻碳正离子完成1，2-加成或1，4加成。反应进程中的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是

A．1，4-加成产物比1，2-加成产物更稳定

B．1，3-丁二烯与HBr发生加成反应是放热反应

C．适当升高反应温度，可能有利于1，4-加成的进行

D．选择合适的催化剂加入，可使1，2-加成的焓变小于1，4-加成

【答案】D

【解析】由图象可知，1，4-加成产物比1，2-加成产物能量低，则1，4-加成产物比1，2-加成产物更稳定，故A正确；由图象可知，1，3-丁二烯与HBr的能量总和高于加成后生成物的能量总和，则1，3-丁二烯与HBr发生加成反应是放热反应，故B正确；由图象可知，1，3-丁二烯与HBr发生加成反应是放热反应，适当升高反应温度，可以加快反应速率，可能有利于1，4-加成的进行，但不利于提高反应物的转化率，故C正确；

选择合适的催化剂加入，可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动，所以不会改变反应物的转化率，更不会改变焓变，故D错误；故选D。

4．（2024·江苏省南京高三零模）在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为

反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-164.7kJ/mol

反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ/mol

反应Ⅲ：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)ΔH=-247.1kJ/mol

向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()

A．反应Ⅰ的平衡常数可表示为K=

B．图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化

C．提高CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂

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

【答案】C

【解析】化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应Ⅰ的平衡常数为K=，故A错误；反应物CO2的量逐渐减小，故图中曲线A表示CO2的物质的量变化曲线，由反应Ⅱ和Ⅲ可知，温度升高反应Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，CO的物质的量增大，故曲线C为CO的物质的量变化曲线，则曲线B为CH4的物质的量变化曲线，故B错误；