2023年高考化学三轮回归教材重难点05 化学反应中的能量变化

这是一份2023年高考化学三轮回归教材重难点05 化学反应中的能量变化，共17页。试卷主要包含了对吸、放热反应的理解，反应热大小比较，标准燃烧热，中和热，3 kJ·ml－1，热化学方程式，盖斯定律，煤的液化可以合成甲醇等内容，欢迎下载使用。

2023年高考化学三轮回归教材重难点

回归教材重难点05 化学反应中的能量变化

高考五星高频考点。本知识位于新教材《必修2》《选择性必修1》，其中明确了焓变与反应热的关系，运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算，此类试题是高考的必出题型。从近几年高考题来看，在基本理论的大题中，必有一小题考查焓变计算或通过热化学方程式书写的形式考查盖斯定律，重点考查学生灵活运用知识、接受新知识的能力。学习中应以“热化学方程式”为突破口，通过对热化学方程式的书写及正误判断充分理解其含义，同时触类旁通，不断掌握反应热的计算技巧，学会应用盖斯定律。

1．对吸、放热反应的理解
类型\比较　　
放热反应
吸热反应
定义
放出热量的化学反应
吸收热量的化学反应
宏观
角度
比
较
反应物的总能量高于生成物的总能量
反应物的总能量低于生成物的总能量
图
示


微观
角度
比
较
反应物中化学键断裂所吸收的总能量小于生成物中化学键形成所释放的总能量
反应物中化学键断裂所吸收的总能量大于生成物中化学键形成所释放的总能量
图
示


2．反应热大小比较

(1)反应物和生成物的状态：物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。
(2)ΔH的符号：比较反应热的大小时，不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
(3)参加反应物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
(4)反应的程度：参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
3．标准燃烧热
(1)概念：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热。标准燃烧热的单位一般用kJ·mol－1表示。
标准燃烧热的限定词有恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。
(2)表示的意义：例如：C的标准燃烧热为393.5 kJ·mol－1，表示在101 kPa时，1 mol C完全燃烧生成CO2气体时放出393．5 kJ的热量。
(3)书写热化学方程式：标准燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1，即C8H18的标准燃烧热ΔH为－5 518 kJ·mol－1。
(4)标准燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的标准燃烧热。
4．中和热
(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态H2O时的反应热。
(2)注意几个限定词：①稀溶液；②产物是1 mol液态H2O；③用热化学方程式可表示为OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57．3 kJ·mol－1。
(3)中和热的测定
①测定原理：ΔH＝－
c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。
②装置如图

5．热化学方程式
(1)概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
(2)意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
例如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571．6 kJ·mol－1：表示在25 ℃、101 kPa条件下，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)，放出571．6 kJ的热量。
(3)热化学方程式的书写

6．盖斯定律
(1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
(2)计算模式

(3)主要应用：计算某些难以直接测量的反应热。
(4)注意事项：应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应途径。
①当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。
②热化学方程式加减运算以及比较反应热的大小时，ΔH都要带“＋”“－”号计算、比较，即把ΔH看作一个整体进行分析判断。
③在设计的反应途径中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
④当设计的反应逆向进行时，其ΔH与正反应的ΔH数值相等，符号相反。
7．准确利用盖斯定律计算反应热
根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法
(1)计算步骤

(2)计算方法


1．(2021•广东选择性考试)“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是
A．煤油是可再生能源
B．H2燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的20Ne质量数为20
D．月壤中的3He与地球上的3H互为同位素
【答案】C
【解析】A项，煤油来源于石油，属于不可再生能源，故A错误；B项，氢气的燃烧过程放出热量，将化学能变为热能，故B错误；C项，元素符号左上角数字为质量数，所以火星陨石中的 20Ne 质量数为20，故C正确；D项，同位素须为同种元素，3He 和 3H的质子数不同，不可能为同位素关系，故D错误；故选C。
2．(2021•浙江6月选考)相同温度和压强下，关于反应的，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
【答案】C
【解析】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反应，ΔH1＜0，ΔH2＜0，由于1mol 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。故选C。
3．(2021•浙江1月选考)在298.15 K、100 kPa条件下，N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1，N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下，1 mol反应中，反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是( )
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知，升高温度反应物能量升高较快，反应结束后反应放出的热量也会增大，比较4个图像B符合题意，故选B。
4．(2021•山东卷)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：+OH-+CH3O-能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是( )

A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在18OH-
C．反应结束后，溶液中存在CH318OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
【答案】B
【解析】A项，一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应I和反应IV的活化能较高，因此反应的决速步为反应I、IV，故A错误；B项，反应I为加成反应，而与为快速平衡，反应II的成键和断键方式为或，后者能生成18OH-，因此反应结束后，溶液中存在18OH-，故B正确；C项，反应III的成键和断键方式为或，因此反应结束后溶液中不会存在CH318H，故C错误；D项，该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量，总反应为放热反应，因此和CH3O-的总能量与和OH-的总能量之差等于图示总反应的焓变，故D错误；故选B。
5．(2021•北京卷)已知C3H8脱H2制烯烃的反应为C3H8 = C3H6+H2。固定C3H8浓度不变，提高CO2浓度，测定出口处C3H6、H2、CO浓度。实验结果如下图。

已知：
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H=-2043.9kJ/mol
C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H=-1926.1kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
下列说法不正确的是( )
A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol
B．C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势的差异是因为发生了CO2+H2CO+H2O
C．相同条件下，提高C3H8对CO2的比例，可以提高C3H8的转化率
D．如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)
【答案】C
【解析】A项，根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H1=-2043.9kJ/mol ②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H2=-1926.1kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H3=-241.8kJ/mol 可知，可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，该反应的△H=△H1-△H2-△H3==(-2043.9kJ/mol)-( -1926.1kJ/mol)-( -241.8kJ/mol)=+124kJ/mol，A正确；B项，仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的，但是氢气的变化不明显，反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的，因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2CO+H2O，从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异，B正确；C项，从图中可知，相同条件下，C3H6的百分含量随着CO2的浓度增大，C3H6的百分含量增大，即表示C3H8的转化率增大，而增大CO2的浓度，相当于减小C3H8对CO2的比例，C错误；D项，根据质量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D正确；故选C。
6．(2020•浙江7月选考) 关于下列的判断正确的是( )
CO(aq)＋H+(aq)HCO(aq) ΔH1
CO(aq)＋H2O(l)HCO(aq)＋OH−(aq) ΔH2
OH−(aq)＋H+(aq)H2O(l) ΔH3
OH−(aq)＋CH3COOH(aq)CH3COO−(aq)＋H2O(l) ΔH4
A．ΔH1＜0　ΔH2＜0 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH3＜0　ΔH4＞0 D．ΔH3＞ΔH4
【答案】B
【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程，则CO(aq)+H+(aq)=HCO3- (aq)为放热反应，所以△H1<0；CO(aq)+H2O(l)HCO3- (aq)+OHˉ(aq)为碳酸根的水解离子方程式，CO的水解反应为吸热反应，所以△H2>0；OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以△H3<0；醋酸与强碱的中和反应为放热反应，所以△H4<0；但由于醋酸是弱酸，电离过程中会吸收部分热量，所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量，则△H4>△H3；综上所述，只有△H1<△H2正确，故选B。
7．(2020•北京卷)依据图示关系，下列说法不正确的是( )

A．石墨燃烧是放热反应
B．1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多
C．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
【答案】C
【解析】A项，所有的燃烧都是放热反应，根据图示，C(石墨)+O2(g)= CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，ΔH1＜0，则石墨燃烧是放热反应，故A正确；B项，根据图示，C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol，根据反应可知都是放热反应，1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，1molC(石墨)放热多，故B正确；C项，根据B项分析，①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol，根据盖斯定律①-②ｘ2可得：C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-2ΔH2，故C错误；D项，根据盖斯定律可知，化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故D正确；故选C。
8．(2022·黑龙江省龙东地区四校高三联考)煤的液化可以合成甲醇。下列有关说法正确的是( )
①“气化”： C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)    ΔH1=+90.1kJ·mol-1；
②催化液化Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2= -49.0kJ•mol-1；
③催化液化Ⅱ：CO2(g)+2H2(g)=CH3OH(g)+O2(g) ΔH3= akJ•mol-1；
A．催化液化Ⅰ中使用催化剂，反应的活化能Ea、ΔH2都减小
B．反应C(s)+H2O(g) +H2(g)=CH3OH(g) ΔH= 41.1 kJ•mol-1
C．ΔH2>ΔH3
D．KOH为电解质溶液的甲醇燃料电池中负极的电极反应为：CH3OH-6e-+6OH-= CO2+5H2O
【答案】B
【解析】A项，使用催化剂，降低活化能，但对ΔH无影响，A错误；B项，根据盖斯定律①+②得，C(s)+H2O(g)+H2(g)=CH3OH(g)ΔH=+41.1kJ•mol-1，B正确；C项，根据盖斯定律，②-③可得热化学方程式为：H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH=ΔH2-ΔH3=(-49.0-a) kJ·mol—1，该反应为放热反应，即ΔH<0，则有ΔH2-ΔH3<0，即ΔH2<ΔH3，C错误；D项，甲醇燃料电池中负极上甲醇被氧化，电解质溶液为KOH溶液，所以被氧化为碳酸根而不是二氧化碳，D错误；故选B。
9．(2022·浙江省三校高三选考适应性考试)下图是不饱和烃加氢时能量变化示意图(E代表反应物具有的总能量)，具体数据如下：
反应
ΔE
ΔH
CH3C≡CCH3+2H2CH3(CH2)3CH3

ΔH1
CH2=CH-CH=CH2+2H2→CH2(CH2)CH3

ΔH2

(1)如果CH3C≡CCH2CH=CH-CH=CH2与H2以物质的量1：2反应，其主要产物是X。
(2)如果CH3CHBrCHBrCH3与NaOH的醇溶液共热后，主要产物是Y，另一副产物是Z。
下列推断正确的是( )
A．不饱和烃加氢的反应的ΔH＞0 B．Y是CH3C≡CCH3
C．X是CH3(CH2)3CH=CH-CH=CH2 D．ΔH1＞ΔH2
【答案】C
【解析】A项，由图可知，不饱和烃加氢时反应物的总能量比生成物的总能量高，为放热反应，则ΔH＜0，A错误；B项，卤代烃消去可形成碳碳三键或两个双键，由表中信息知CH3C≡CCH3的总能量大于CH2=CH-CH=CH2，反应总是向能量降低方向进行，故主要产物为二烯烃，则Y为CH2=CH-CH=CH2，B错误；C项，由图形可知两个反应均为放热反应，由表中数据可知，“-C≡C-”与H2的加成放出热量多于二烯烃与H2加成放出热量，反应总是向能量降低方向进行，故加成时主要发生在碳碳三键上，则X是CH3(CH2)3CH=CH-CH=CH2，C正确；D项，不饱和烃加氢为放热反应，由ΔE的数值可知，反应1放出的热量多，ΔH小，则ΔH1＜ΔH2，D错误；故选C。
10．(2022·浙江省十校联盟高三下学期第二次联考)已知物质的标准燃烧热信息如下表：
物质
H2
C2H4
C2H5OH
标准燃烧热/(△H/kJ•mol-1)
-285.8
-1411.0
-1366.8
则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的为( )
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】由C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热△H分别为-1411.0kJ•mol-1和-1366.8 kJ•mol-1，则①C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1411.0kJ•mol-1，②C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.8kJ•mol-1，由盖斯定律可知反应①-②得反应C2H4(g)+ H2O(l)= C2H5OH(l)，该反应的反应热△H=-283.0kJ•mol-1+(-1411.0)-(-1366.8)=-44.2kJ•mol-1，故选C。
11．(2022·浙江省浙南名校高三联考)已知某化学反应A(g)+BC(g)=AB(g)+ C(g)，其反应过程中体系的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( )

A．该反应的热效应为ΔH=E1-E2
B．图中A…B…C过渡态存在是因为使用了催化剂
C．E2为正反应的活化能
D．该反应中，反应物的键能总和等于E1
【答案】A
【解析】A项，由图可知：该反应的热效应为ΔH=E1-E2，故A正确；B项，不使用催化剂的反应也可能存在过渡态，故B错误；C. 项，E1为正反应的活化能，E2为逆反应活化能，故C错误；D项，键能是气态分子中1 mol化学键离解变到气态原子吸收的能量，过渡态中化学键并没有完全离解，所以反应物的键能总和不等于E1，故D错误；故选A。
15．(2022·湖北省公安县等六县教学研究中心高三质检)已知：①2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H1=-akJ•mol-1
②C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) △H2=-bkJ•mo1-1
③2Na(s)+C(s，石墨)+O2(g)=Na2CO3(s) △H3=-ckJ•mo1-1
④CO2(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s)+O2(g) △H4
下列说法正确的是( )
A．石墨的燃烧热△H=-bkJ•mo1-1
B．C(s，石墨)+O2(g)=CO(g) △H<-bkJ•mo1-1
C．反应④中，△H4=(c-a-b)kJ•mo1-1
D．若将①设计成原电池，则32gO2在正极反应转移4mol电子
【答案】A
【解析】A项，燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的能量，A项正确；B项，生成CO时放岀热量减小，C(s，石墨)+O2(g)=CO(g) △H＞-bkJ•mo1-1，B项错误；C项，根据盖斯定律，③-①-②=④，△H4=(a+b-c)kJ•mo1-1，C项错误；D项，①反应中，1 mo1O2在正极发生还原反应转移2 mo1电子，D项错误；故选A。
12．(2022·江西省七校高三联考)天然气使用前需要脱硫，发生下列反应：
①H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g) △H1
②2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g) △H2
③H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g) △H3
④2S(g)=S2(g) △H4
则△H4的正确表达式为( )
A．△H4=(△H1＋△H2-3△H3) B．△H4=(3△H3-△H1-△H2)
C．△H4=(△H1-△H2＋3△H3) D．△H4=(△H1-△H2-3△H3)
【答案】A
【解析】根据盖斯定律，①×－③×得⑤：S(g)+O2(g)=SO2(g) △H5=(△H1-△H3)；根据盖斯定律，②×－③×得⑥：SO2(g)+S(g)=O2(g) + S2(g) △H6=(△H2-2△H3)；⑤+⑥得：2S(g) =S2(g) △H4=(△H1+△H2-3△H3)，故选A。
13．(2022·上海市吴淞中学高三期中)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH(g)+ H2O(g)→CO2(g) +3 H2(g) ΔH＝+49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)+ 1/2O2(g)→CO2(g) +2 H2(g) ΔH＝-192.9kJ·mol－1
25℃，101kPa时，下列说法正确的是 ( )

A．上述图示的反应为吸热反应
B．图中的能量变化如图所示，则Q=E3-E1
C．H2燃烧能放出大量的热，故CH3OH转变成H2的过程必须吸收热量
D．根据①②推知：在25℃，101kPa时，1mol CH3OH(g)完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量应676.7kJ
【答案】D
【解析】A项，从图上可知，反应物能量比生成物能量高，反应放热，故A错误；B项，由图知，△H=生成物总能量-反应物总能量=E1-E2，故B错误；C项，反应②为放热反应，因此CH3OH转变成H2的过程不一定需要吸收热量，故C错误；D项，根据盖斯定律，将②×3-①×2可得：CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-192.9kJ/mol×3-49kJ/mol×2=-676.7kJ/mol，即完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量应676.7kJ，故D正确；故选D。
14．(2022·浙江高三选考模拟预测)已知A转化为C和D分步进行：①A(g)⇌B(g)+2D(g)；②B(g)⇌C(g)+D(g)，其反应过程能量如图所示，下列说法正确的是( )

A．1molA(g)的能量低于1molB(g)的能量
B．B(g)⇌C(g)+D(g) ΔH=(Ea4-Ea3)kJ/mol
C．断裂1molA(g)化学键吸收的热量小于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量
D．反应过程中，由于Ea3＜Ea1，反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累
【答案】D
【解析】A项，从图中可知1molA(g)的能量低于1molB(g)和2molD(g)的总能量，不能比较1molA(g)的能量和1molB(g)的能量大小，A错误；B项，从图中反应前后能量变化可知，反应物总能量低于生成物总能量，B(g)⇌C(g)+D(g)为吸热反应，ΔH＞0，故ΔH=(Ea3-Ea4)kJ/mol，B错误；C项，从图中可知，A转化为C和D为吸热反应，断裂1molA(g)化学键吸收的热量应大于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量，C错误；D项，从反应过程的图像中可知，Ea3＜Ea1，活化能越低，反应速率越快，故反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累，  D正确。故选D。
15．(2022·辽宁省铁岭市六校高三联考)我国某科研团队通过计算机模拟技术提出在12—磷钨酸(固体强酸)催化作用下甲醇气相脱水合成二甲醚的反应机理：CH3OH+H+→IM1(中间体1)→TS1(过渡态1)→IM3(中间体3)→CH3++H2O，CH3++CH3OH→IM2(中间体2)→TS2(过渡态2)→IM4(中间体4)→CH3OCH3+H+。反应过程和相对能量E(kJ•mol-1)如图所示。下列说法错误的是( )

A．该反应机理中的最大能垒(活化能)E正=513.4kJ•mol-1
B．2CH2OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-18.2kJ•mol-1
C．已知IM1为CH2=OH++H2，CH2=OH+H+→IM1是一个无垒(活化能为0)过程，可推测该过程从断键开始，断键时吸收的能量大于成键释放的能量
D．类推IM2应为CH2=OH++CH4
【答案】C
【解析】A项，由图中信息可知，该反应机理中的最大能垒(活化能) E正= 189.8k/mol- (-323.6 ) kJ/mol=513.4kJ/mol，A正确；B项，由图得①CH3OH+H+=CH3++H2OΔH=-208k/mol，CH3++CH3OH=CH3OCH3+H+ΔH=+189 .8kJ/mol，将①②相加得：2CH3OH(g) =CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH= (-208kJ/mol)+ (+189.8k/mol) =-18.2kJ/mol，B正确；C项，断键需要克服活化能吸收能量，CH3OH+H+→IM1是一个无垒(活化能为0 )过程，所以该过程可能从成键开始，成键时放出的热量大于断键时吸收的热量，C错误；D项，反应过程中遵循原子守恒，所以IM2为CH2=OH++CH4，D正确；故选C。
16．(2022·浙江省金丽衢十二校、七彩联盟高三阶段性联考)在标准状态下，将指定单质生成1mol物质的反应焓称为该化合物的生成焓，符号为。由题图所给的数据可得，下列说法正确的是( )

A．生成MgF2时放出热量最多，故化合时反应速率最快
B．MgCl2(s) +I2(s)=MgI2(s)+Cl2(g) ΔH＝277kJ·mol−1
C．由图可知，断开1 mol Cl2(g)中的化学键所吸收的能量大于断开1 mol Br2(l)中的化学键所吸收的能量
D．MgI2的热稳定性比MgBr2高
【答案】B
【解析】A项，由题干图示信息可知，生成MgF2时放出热量最多，但反应速率快慢与反应需要的活化能有关，而与焓变的大小没有必然的关系，故化合时反应速率不一定最快，A错误；B项，由题干图示信息可知，反应I：Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) ΔH1＝-641kJ·mol−1，反应II：Mg(s)+I2(s)=MgI2(s) ΔH2＝-364kJ·mol−1，则目标反应MgCl2(s) +I2(s)=MgI2(s)+Cl2(g) 可由II-I，根据盖斯定律可知：ΔH＝ΔH2-ΔH1＝(-364kJ·mol−1)- (-641kJ·mol−1)=277kJ·mol−1，B正确；C项，根据反应热等于反应物总的键能减去生成物的总的键能，由于生成物的总的键量各不相同，故根据图示信息无法比较断开1 mol Cl2(g)中的化学键所吸收的能量与断开1 mol Br2(l)中的化学键所吸收的能量的相对大小，C错误；D项，由题干图示可知，相同物质的量的MgI2具有的总能量高于MgBr2的，能量越高越不稳定，故MgI2的热稳定性比MgBr2低，D错误；故选B。
17．(2022·浙江省宁波“十校”高三下学期联考)环己烷(C6H12)有椅型、半椅型、船型、扭船型等多种结构，在一定温度和压强下不同结构的势能不同，它们的相对势能如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．上述四种结构中，半椅型结构最不稳定
B．相同条件下，椅型转化成扭船型的速率比逆向转化的快
C．C6H12(椅型)=C6H12(船型) ΔH=+28.9kJ⋅mol−1
D．加热有利于椅型转化成扭船型
【答案】B
【解析】A项，由题中相对势能图可知，上述四种结构中半椅型结构能量最高、椅型型结构能量最低，则半福型结构最不稳定、椅型结构最稳定，A正确；B项，由图可知，椅型转化成扭船型的活化能大于扭船型转化成椅型，反应的活化能越高，反应速率越慢，则椅型转化成扭船型的速率比逆向转化的慢，B错误；C项，由图可知，C6H12(椅型)=C6H12(船型)是吸热反应，并且能量差为(23.5+5.4) kJ⋅mol−1 ，热化学方程式为：C6H12(椅型)=C6H12(船型) ΔH=+28.9kJ⋅mol−1，C正确；D项，椅型转化成扭船型的反应为：C6H12 (椅型)=C6H12(扭船型) ΔH=+23.5kJ⋅mol−1，正反应吸热，则升高温度平衡正向移动，有利于椅型转化成扭船型，D正确；故选B。