2021高考化学专题练习 专题06 化学反应速率与化学平衡、反应热（解析版）

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A．若反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应是吸热反应
B．化学变化必然伴随发生能量变化
C．中和反应都是放热反应
D．1ml石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能，则石墨比金刚石稳定
【答案】A
【解析】若反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应是放热反应，故A错误；化学变化必然伴随发生能量变化，不是放热反应就是吸热反应，故B正确；中和反应是酸和碱反应生成盐和水的反应，都是放热反应，故C正确；1ml石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能，说明该反应是吸热反应，1ml石墨能量比1ml金刚石能量低，根据能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，故D正确。综上所述，答案为A。
2．（重庆育才中学高2021届高三月考）已知中和热的数值是57.3 kJ∙ml−1。下列反应物混合时，产生的热量等于57.3kJ的是( )
A．1 ml∙L−1稀盐酸(aq)和1 ml∙L−1稀NaOH(aq)
B．500mL 2.0 ml∙L−1的HCl(aq)和500mL 2.0 ml∙L−1的NaOH(aq)
C．1L 1 ml∙L−1HF(aq)和1L 1 ml∙L−1稀氨水
D．500mL 2.0 ml∙L−1的CH3COOH(aq)和500mL 2.0 ml∙L−1的NaOH(aq)
【答案】B
【解析】中和热的数值是57.3 kJ∙ml−1，其意义是稀的强酸溶液和稀的强碱溶液反应生成1ml液态水和溶液放出的热量为57.3kJ热量。1 ml∙L−1稀盐酸(aq)和1 ml∙L−1稀NaOH(aq)反应，但不清楚生成水的的物质的量，因此不清楚产生的热量多少，故A不符合题意；500mL 2.0 ml∙L−1的HCl(aq)物质的量为1ml，500mL 2.0 ml∙L−1的NaOH(aq)物质的量为1ml，两者反应生成1ml液态水和氯化钠溶液，因此放出的热量为57.3kJ，故B符合题意；1L 1 ml∙L−1HF(aq)和1L 1 ml∙L−1稀氨水，两者物质的量都为1ml，两者反应生成了1ml液态水和溶液，但由于弱酸和弱碱电离时要吸收热量，因此放出的热量少于57.3kJ，故C错误；
500mL 2.0 ml∙L−1的CH3COOH(aq)和500mL 2.0 ml∙L−1的NaOH(aq)，两者物质的量都为1ml，两者反应生成了1ml液态水和溶液，但由于弱酸电离时要吸收热量，因此放出的热量少于57.3kJ，故D错误。
综上所述，答案为B。
3．（重庆育才中学高2021届高三月考）用活性炭还原氮氧化物可防止空气污染。向1L密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，某温度下发生反应：
已知：①C(s)＋2NO(g) N2(g)＋CO2(g)ΔH
②C(s)＋O2(g) CO2(g) ΔH1=－393.5 kJ∙ml−1
③N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH2=＋180.5 kJ∙ml−1
下列说法错误的是( )
A．ΔH=－474.0 kJ∙ml−1
B．当容器内气体密度不变时，反应①达到平衡状态
C．反应③正反应的活化能大于180.5 kJ∙ml−1
D．反应①达到平衡后，增大压强平衡不移动
【答案】A
【解析】②－③得到①的ΔH=－574.0 kJ∙ml−1，故A错误；反应①有固体参与反应，密度等于气体质量除以容器体积，正向反应，气体质量增大，容器体积不变，密度变大，当容器内气体密度不变时，则反应①达到平衡状态，故B正确；反应③是吸热反应，根据图像，因此正反应的活化能大于180.5 kJ∙ml−1，故C正确；由于反应①是等体积反应，反应①达到平衡后，增大压强平衡不移动，故D正确。综上所述，答案为A。
4．（重庆市西南大学附属中学校2021届月考）下列示意图表示正确的是
A．甲图表示Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)(△H>0)反应的能量变化
B．乙图表示碳的燃烧热
C．丙图表示实验的环境温度20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，测量混合液温度，结果如图(已知Vl+V2=60mL)
D．由丁图可知A、B、C的稳定性顺序为：B【答案】D
【解析】甲图中反应物的总能量比生成物高，反应为放热反应，而Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s) +3CO2(g) △H>0为吸热反应，选项A错误；碳的燃烧热是指1mlC完全燃烧放出的热量，选项B错误；酸碱中和反应为放热反应，物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，V1+V2=60mL，则V1=20mL，V2=40mL时硫酸与氢氧化钠恰好完全反应，放出的热量最多，温度最高，与图象不符，选项C错误；
D．物质的总能量越低，越稳定，所以三种化合物的稳定性顺序：B＜A＜C，选项D正确；故选D。
5．（重庆市西南大学附属中学校2021届月考）在3个初始温度均为T ℃的密闭容器中发生反应：2SO2(g) + O2(g)⇌2SO3(g) ΔH < 0。下列说法错误的是( )
A．达平衡时，SO2的转化率α(I) = 80%
B．b > 3.2
C．平衡时v正(SO2)：v(I) < v(II)
D．若起始时向容器I中充入1.0 ml SO2(g)、0.20 ml O2(g)和4.0 ml SO3(g)，则反应将向正反应方向进行
【答案】D
【解析】容器I中平衡时SO3的物质的量1.6 ml，起始时SO3的物质的量为0ml，即转化生成了1.6 ml SO3，SO3与SO2计量系数相同，即SO2转化了1.6 ml，因起始时SO2的物质的量为2ml，故SO2的转化率α(I) == 80%，A正确；对于I中反应，开始时n(SO2)=2 ml，n(O2)=1 ml，平衡时n(SO3)=1.6 ml，若容器III反应是在恒温恒容下进行，其等效开始状态是n(SO2)=4 ml，n(O2)=2 ml，物质的量是I的两倍，容器的容积也是I的两倍，则二者为等效开始状态，平衡时各种物质的含量相同，则平衡时SO3的物质的量是3.2 ml，但由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，反应III是在恒温恒压下进行，反应从正反应方向开始，反应发生使气体的压强减小，为维持压强不变，相当于在I平衡的基础上缩小容器的容积而导致增大压强，增大压强化学平衡正向移动，因此反应III中达到平衡时SO3的物质的量比3.2 ml要多，即b > 3.2ml，B正确；II为绝热容器，随着反应的进行容器内气体的温度升高，温度升高反应速率加快，则平衡时的正反应速率：平衡时v正(SO2)：v(I)＜v(II)，C正确；对于反应I，由于容器的容积是1 L，则开始时c(SO2)=2 ml÷1 L=2 ml/L，c(O2)=1 ml÷1 L=1 ml/L，平衡时c(SO3)=1.6 ml÷1 L=1.6 ml/L，根据物质反应转化关系可知平衡时，c(SO2)=2 ml/L-1.6 ml/L=0.4 ml/L，c(O2)=1 ml/L-0.5×1.6 ml/L=0.2 ml/L，该反应的化学平衡常数K=，若开始时向I中加入1.0 ml SO2(g)、0.20 ml O2(g)和4.0 ml SO3(g)，由于容器的容积是1 L，则c(SO2)=1.0 ml/L，c(O2)=0.20 ml/L，c(SO3)= 4.0 ml/L，则Qc==K，因此反应恰好处于平衡状态，既不向正反应方向移动，也不向逆反应方向移动，D错误；答案选D。
6．（重庆市第八中学校2021届高三月考卷）PbSO4在催化剂作用下，隔绝空气加强热，发生如下反应：①PbSO4(s)PbO(s)+SO3(g) ②2SO3(g)2SO2(g) +O2(g)；一定温度下，在一恒容真空容器中加入一定量的PbSO4和催化剂反应，30min后反应①达到平衡，测得c(SO3)=0.20ml/L，c(SO2)=0.10ml/L。下列说法不正确的是( )
A．从开始到平衡，以氧气表示平均反应速率为0.10ml·L-1·h-1
B．30min时，反应②也达到了平衡，其平衡常数为0.0125ml·L-1
C．平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量约为68.6
D．若平衡时，体系压强为P1；现压缩体积为一半，建立新平衡时体系压强为P2，则P2>P1
【答案】D
【解析】， 故A正确；30min时，反应②也达到了平衡，设反应②生成SO3的物质的量浓度为x，列三段式求解：
平衡时，测得c(SO3)=0.20ml/L，有，解得x=0.30，反应②平衡常数为 ，故B正确；设容器体积10L，则平衡时SO3、SO2、O2物质的量分别为2ml、1ml、0.5ml，平衡分子量，故C正确；反应①一侧无气体参与反应，勒夏特列原理分析平衡结果不可用，需用K分析；由于T一定，恒定，新旧平衡相等，又因为反应②中SO2和O2始终是2∶1的，恒定，故新旧平衡时各物质浓度相同，压强也相同，故D错误；故选D。
7．（重庆市西南大学附属中学校2021届月考）N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+ 表面转化为无害气体，其反应原理为N2O(g) + CO(g)CO2(g) + N2(g) ΔH，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如下。下列说法不正确的是
A．ΔH = ΔH1 + ΔH2
B．ΔH = −226 kJ/ml
C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．为了实现转化需不断向反应器中补充 Pt2O+ 和 Pt2O2+
【答案】D
【解析】①N2O+Pt2O＋=Pt2O2＋+N2 △H1，②Pt2O2＋+CO=Pt2O＋+CO2 △H2，结合盖斯定律计算①+②得到N2O（g）+CO（g）=CO2（g）+N2（g）△H=△H1＋△H2，故A正确；图示分析可知，反应物能量高于生成物，反应为放热反应，反应焓变△H=生成物总焓-反应物总焓=134KJ·ml－1-360KJ·ml－1=-226KJ·ml－1，故B正确；正反应反应活化能E1=134KJ·ml－1小于逆反应活化能E2=360KJ·ml－1，故C正确；①N2O+Pt2O＋=Pt2O2＋+N2 △H1，②Pt2O2＋+CO=Pt2O＋+CO2 △H2，反应过程中Pt2O＋和Pt2O2＋ 参与反应后又生成不需要补充，故D错误；故选D。
8．（辽宁省辽阳市2021届高三期末）实现温和条件下氨的高效合成一直是催化领域的重要研究课题，硼簇修饰碳纳米管原位负载的纳米金表面电催化合成氨的反应机理如图。下列说法不正确的是
A．上述转化过程中涉及非极性键的断裂和极性键的生成
B．生成的电极总反应式为
C．使用纳米金作催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率
D．当标准状况下22.4L发生反应时，可得到2ml
【答案】D
【解析】由机理图可知，反应过程中分子内的非极性键断裂，生成NH3和N2H4分子的极性键，A正确；
通过机理图可知，1个分子转化为2个NH3的过程中得到6个电子，根据质量守恒定律可得出其电极反应式为：，B正确；催化剂可降低反应的活化能，从而提高反应速率，C正确；
标准状况下22.4L的物质的量为=1ml，由机理图可知，转化为NH3的过程中，有副产物N2H4生成，根据N元素守恒可知，反应中消耗1ml时，不能完全得到2ml NH3，D错误；故选D。
9．（辽宁省丹东市五校2021届高三联考）在恒温条件下，向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2ml NO2、0.2mI NO 和0.1ml Cl2，发生如下两个反应：
①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) H1＜0平衡常数 K1
②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H2＜0平衡常数 K2
10 分钟时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少 20%，10 分钟内用ClNO(g)表示 的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3ml/(L·min)。下列说法正确的是
A．平衡时 NO2的转化率为50%
B．平衡后 c(NO)=2.5×10-2ml·L-1
C．其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大
D．反应 4NO2 (g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2 (g)的平衡常数为K22-K1
【答案】A
【解析】10min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1)ml×(1-20%)=0.4ml，10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3ml/(L·min)，则平衡时n(ClNO)=7.5×10-3ml/(L•min)×10min×2L=0.15ml，设①中反应的NO2为x ml，②中反应的Cl2为yml，则：
，

则0.5x+2y=0.15，(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4，联立方程，解得x=0.1、y=0.05，故平衡时NO2的转化率为，故A正确；
由A项分析，平衡后c(NO)= ，故B错误；
平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，则其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，平衡常数K2不变，故C错误；①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g) △H1＜0平衡常数K1；②2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g) △H2＜0平衡常数K2；由盖斯定律可知，由①×2-②可得
反应4NO2(g)+2NaC1(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)，则4NO2(g)+2NaC1(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数，故D错误；故选A。
10．（辽宁省丹东市五校2021届高三联考）多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图，我国学者发现T℃时，甲醇(CH3OH)在铜基催化剂上的反应机理如下(该反应为可逆反应)：
下列有关说法正确的是
A．反应I和反应Ⅱ相比，反应I更容易发生
B．反应I为CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ∆H＜0
C．通过控制催化剂的用量可以控制反应的速率和反应进行的程度
D．CH3OH(g)与H2O(g)在高温条件下更容易反应
【答案】D
【解析】有图可知，反应Ⅱ的活化能低于反应I的活化能，则反应Ⅱ更容易发生，故A错误；有图可知，反应I的生成物能量比反应物的能量高，所以反应I是吸热反应 ，故B错误；催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，但是催化剂不能时化学平衡发生移动 ，因此不能控制反应进行的程度，故C错误；有图可知，CH3OH(g)与H2O(g)反应是吸热反应，并且生成二氧化碳和氢气后熵增加，则反应在高温下可以自发进行，故D正确；故选D。
11．（辽宁省丹东市五校2021届高三联考）以反应 5H2C2O4＋2MnO4＋6H=10CO2↑＋2Mn＋8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
下列说法不正确的是
A．实验①和实验②是探究温度对化学反应速率的影响，实验②和实验③是探究浓度对化学反应速率的影响
B．实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
C．若实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为40s，则这段时间内平均反应速率υ (KMnO4)=1.7×10-4ml/(L·s)
D．实验①和实验②起初反应均很慢，过一会儿反应速率突然增大，可能是生成的Mn2＋对反应起催化作用
【答案】A
【解析】探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同的实验编号是①和②；探究温度对化学反应速率影响，必须满足除了温度不同，其他条件完全相同，所以满足此条件的实验编号是：②和③，故A错误； 实验①②③均需要通过高锰酸钾溶液褪色的时间来判断，需要保证高锰酸钾完全反应，因此所加的H2C2O4溶液均要过量，故B正确；草酸的物质的量为：0.10ml•L-1×0.002L=0.0002ml，高锰酸钾的物质的量为：0.010ml•L-1×0.004L=0.00004ml，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0002ml：0.00004ml=5：1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=0.010ml/L，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=1.7×10-4ml/(L·s)，故C正确；实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿，Mn2+对反应起催化作用，因此速率突然增大，故D正确；故选A。
12．（广东实验中学2021届高三阶段测试）下列说法正确的是( )
A．对于2A(s)＋B(g)2C(g)的反应，加入A，反应速率加快
B．2NO2N2O4(正反应放热)，升高温度，v(正)增大，v(逆)减小
C．100mL2ml/L稀盐酸与足量的锌反应时，加入少量硫酸铜固体，生成氢气的速率加快
D．一定温度下，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行，恒压，充入He反应速率不变
【答案】C
【解析】A是固体，A的质量多少不影响化学反应速率，所以加入A化学反应速率不变，A错误；升高温度正逆反应速率都增大，只是逆反应速率增大倍数大于正反应速率，B错误；加入硫酸铜，Zn 和铜离子反应生成Cu,Zn、Cu和稀盐酸构成原电池，原电池加快化学反应速率，C正确；恒压条件下，充入He，导致反应体系分压减小，所以正逆反应速率都减小，D错误；故选C。
13．（江苏省启东中学2021届高三模拟）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．1mlA(g)的能量低于1mlB(g)的能量
B．B(g)C(g)+D(g) ΔH=Ea4-Ea3
C．断裂1mlA(g)化学键吸收的热量小于形成1mlC(g)和3mlD(g)化学键所放出的热量
D．反应过程中，由于Ea3【答案】D
【解析】从图中可知1mlA(g)的能量低于1mlB(g)和2mlD(g)的总能量，不能比较1mlA(g)的能量和1mlB(g)的能量大小，A错误；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，B错误；从图中可知，A转化为C和D为吸热反应，断裂1mlA(g)化学键吸收的热量应大于形成1mlC(g)和3mlD(g)化学键所放出的热量，C错误；
从反应过程的图像中可知， Ea314．（广东实验中学2021届高三阶段测试）在恒温、容积为2L的密闭容器中通入1ml X和2ml Y，发生反应：X(s)＋2Y(g) 3Z(g) ΔH＝-a kJ/ml (a>0)，5min末测得Z的物质的量为1.2ml。则下列说法正确的是
A．若反应体系中气体的压强保持不变，说明反应达到了平衡状态
B．0～5min，X的平均反应速率为0.04ml ·L-1·min-1
C．达到平衡时，反应放出的热量为a kJ
D．达到平衡时，Y和Z的浓度之比一定为2∶3
【答案】A
【解析】正反应为气体物质的量增大的反应，恒温恒容条件下，随反应进行压强增大，反应体系中气体的压强保持不变，说明反应达到了平衡状态，故A正确；X为固体，不能用单位时间内浓度变化量表示反应速率，故B错误；该反应属于可逆反应，X、Y不能完全转化为生成物，达到平衡状态时X消耗的物质的量小于1ml，所以放出的热量小于a kJ，故C错误；当体系达平衡状态时，Y、Z 的浓度之比可能为 2∶3，也可能不是2∶3，与各物质的初始浓度及转化率等有关，故D错误；故选A。
15．（广东实验中学2021届高三阶段测试）向一容积为1L的密闭容器中加入一定量的X、Y，发生化学反应aX(g)＋2Y(s)bZ(g) △H＜0.图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。根据以上信息，下列说法正确的是
A．根据上图可求得方程式中a∶b=1：3
B．推测在第7min时曲线变化的原因可能是升温
C．推测在第13min时曲线变化的原因可能是降温
D．用X表示0~10min内该反应的平均速率为v(X)=0.045ml/(L·min)
【答案】B
【解析】0～10min内X的变化量是0.25ml/L，Z的变化量是0.5ml/L，所以a：b=1：2，故A错误；
7min时从图中可以看出速率加快，但浓度没有改变，所以有可能是升高温度，故B正确；13min时从图中可以看出X浓度增加，Z的浓度减小，说明平衡逆向移动，不可能是降温，故C错误；0～10min内该反应的平均速率为v(X)=，故D错误；答案选B。
16．（广东省2021届高三“六校联盟”联考）溶液与溶液发生反应：达到平衡。下列说法不正确的是( )
A．加入一定量的铁粉，平衡逆向移动
B．向该溶液中加入，振荡，平衡正向移动
C．已知该反应为放热反应，则升高温度，平衡常数减小
D．经过多次萃取分离后，向水溶液中加入溶液，若溶液出现血红色，证明该化学反应存在限度
【答案】D
【解析】加入一定量的铁粉，降低三价铁离子浓度，平衡逆向移动，故A正确；向该溶液中加入，振荡，导致溶液中碘的浓度减小，平衡正向移动，故B正确；已知该反应为放热反应，则升高温度，平衡逆向进行，平衡常数减小，故C正确；溶液与溶液发生反应，氯化铁是过量的，所以经过多次萃取分离后，溶液中仍然有过量的铁离子剩余，故不能证明该化学反应存在限度，故D错误；故选D。
17．（福建省宁德市2021届第一次质量检查）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。在不同温度下，向a、b两个恒温恒容的密闭容器中均通入1.1ml CH4(g)和1.1ml H2O(g)，测得容器a中CO物质的量、容器b中H2物质的量随时间的变化曲线如图所示(已知容器a、b的体积为2L)。下列说法正确的是( )
A．该反应为放热反应
B．两容器达到平衡时，b容器中CO的体积分数大于a容器
C．a容器前4min用CH4表示的平均反应速率为0.125ml/(L∙min)
D．a容器达到平衡后，再充入1.1ml CH4(g)和1mlCO(g)，此时v正＜v逆
【答案】C
【解析】已知在a、b两个恒温、恒容的密闭容器中，充入相同量的甲烷和水，生成氢气的计量数是CO的3倍，结合图像可知，b为H2(g)的图像，其转化为CO(g)时，物质的量为0.6ml；a为CO(g)的图像，a达到平衡所用的时间比b段，则a的温度高于b，升高温度，CO的物质的量增大，即平衡正向移动，故正反应为吸热反应。分析可知，该反应为吸热反应，A说法错误；分析可知，b表示H2(g)的图像，其转化为CO(g)时，达到平衡时，物质的量为0.6ml，a容器中两容器达到平衡时，b容器中CO的体积分数小于a容器，B说法错误；根据图像，a容器前4min CO的物质的量为1.0ml，用CH4表示的平均反应速率为=0.125ml/(L∙min)，C说法正确；
D．a容器达到平衡时，
再充入1.1ml CH4(g)和1mlCO(g)，K=＞Qc=，平衡正向移动，v正＞v逆，D说法错误；答案为C。
18．（福建省福州市三中2021届高三质量检测）自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是
A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定
B．在催化剂a作用下，N2发生了氧化反应
C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
【答案】D
【解析】N2转化为NH3属于氮的固定，而NH3转化为NO是氮元素化合物之间的转化，不属于氮的固定，A叙述错误；在催化剂a的作用下，氮原子由0价变为-3价，化合价降低，获得电子，发生了还原反应，B叙述错误；在催化剂a表面发生了非极性共价键（氮氮键）的断裂，在b表面NH3→NO，断裂极性共价键N−H键，发生了极性共价键的断裂，C叙述错误；催化剂可以提高化学反应速率，可以提高单位时间内生成物的产量，D叙述正确；答案为D。
19．（广东实验中学2021届高三阶段测试）下列叙述不正确的是( )
A．已知P(白磷，s)=P(红磷，s) =-17.6kJ•ml-1，由此推知红磷更稳定
B．常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s)能自发进行，则＜0
C．用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) >-57.3kJ•ml-1
D．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) =a，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) =b，则a>b
【答案】D
【解析】已知P(白磷，s)=P(红磷，s) =-17.6kJ•ml-1，说明等质量的白磷所具有的总能量比红磷的高，故由此推知红磷更稳定，A正确；常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s)，该反应正反应是一个气体体积减小的方向，即＜0，故该反应要能自发进行，必须＜0，B正确；CH3COOH是弱酸，在溶液中存在电离平衡，而弱电解质的电离是一个吸热过程，故用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) >-57.3kJ•ml-1，C正确；已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) =a，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) =b，前者是碳完全燃烧，后者为不完全燃烧，故前者放出的热量更多，故a＜b，D错误；故答案为D。
20．（河北省衡水中学2021届高三期中）我国利用合成气直接制烯烃获重大突破，其原理是
反应①：C(s)+O2(g)＝CO(g) △H1
反应②：C(s)+H2O(g)＝CO(g)+H2(g) △H2
反应③：CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g) △H3＝-90.1 kJ·ml-1
反应④：2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4，能量变化如下图所示
反应⑤：3CH3OH(g)CH3CH＝CH2(g)+3H2O(g) △H5＝-31.0 kJ·ml-1
下列说法正确的是
A．反应③使用催化剂，△H3减小
B．△H1-△H2>0
C．反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．3CO(g)+6H2(g)CH3CH＝CH2(g)+3H2O(g) △H＝-301.3 kJ·ml-1
【答案】D
【解析】催化剂不改变反应的始终态，则反应③使用催化剂，△H3不变，故A错误；①-②得到H2(g)+O2(g)⇌H2O(g)，氢气燃烧放出热量，则△H1-△H2<0，故B错误；④为放热反应，焓变为正逆反应的活化能之差，则反应④中正反应的活化能小于逆反应的活化能，故C错误； ③×3+⑤得到3CO(g)+6H2(g)
CH3CH=CH2(g)+3H2O(g)，△H=(-90.1kJ•ml-1)×3+(-31.0kJ•ml-1)=-301.3 kJ•ml-1，故D正确；故选D。
21．（河北省唐山一中2021届高三期中）CH4与Cl2生成CH3Cl的反应过程中，中间态物质的能量关系如图所示(Ea表示活化能)。下列说法不正确的是
A．已知Cl•是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的，该过程可表示为：
B．相同条件下，Ea越大相应的反应速率越慢
C．图中ΔH＜0，其大小与Ea1、Ea2无关
D．CH4+Cl2CH3Cl+HCl是一步就能完成的反应
【答案】D
【解析】已知Cl•是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的，由分子转化为活性原子，该过程可表示为：，故A正确；相同条件下，Ea越大，活化分子百分数越少，相应的反应速率越慢，故B正确；图中反应物总能量大于生成物总能量，ΔH＜0，其大小与Ea1、Ea2无关，故C正确；由图Cl•先与CH4分子形成过渡态[CH3···H···Cl]，生成中间体CH3·+HCl，再与Cl2反应经过第二过渡态，CH3· ···Cl···Cl，生成CH3Cl+Cl•，总反应为CH4+Cl2CH3Cl+HCl，不是一步完成的，故D错误；故选D。
22．（广东实验中学2021届高三阶段测试）我国科技工作者运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂（Pd和Rh）表面分解产生H2的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。下列说法错误的是（ ）
A．HCOOH吸附在催化剂表面是一个放热过程
B．Pd、Rh作催化剂时HCOOH分解产生H2的反应热不同
C．该反应过程中有C-H键的断裂，还有C=O键的生成
D．HCOO*+H*=CO2+2H*是该历程的决速步骤
【答案】B
【解析】HCOOH吸附在催化剂表面是能量降低的过程，即为放热过程，故A正确；催化剂能改变反应速率，不改变热效应，则Pd、Rh作催化剂时HCOOH分解产生H2的反应热相同，故B错误； HCOOH催化分解生成CO2和H2，原来HCOOH分子中存在的化学键1个C-H键、1个C=O键、1个C-O键和1个O-H键；而产物中有2个C=O键和1个H-H，说明反应过程中有C-H键的断裂，还有C=O键的生成，故C正确；HCOO*+H*到过渡态Ⅱ活化能最大，是反应消耗能量高的过程，速率最慢，故HCOO*+H*=CO2+2H*是该历程的决速步骤，故D正确；故答案为B。
容器
编号
容器类型
初始
体积
起始物质的量/ml
平衡时SO3物质的量/ml
SO2
O2
SO3
I
恒温恒容
1.0 L
2
1
0
1.6
II
绝热恒容
1.0 L
2
1
0
a
III
恒温恒压
2.0 L
0
0
4
b
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度/℃
浓度/(ml/L)
体积/mL
浓度/(ml/L)
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50