备战2026年高考近五年(2021-2025)高考化学真题分类汇编(江苏专用)专题06化学反应中的能量变化及反应机理(原卷版+解析版)

这是一份备战2026年高考近五年(2021-2025)高考化学真题分类汇编(江苏专用)专题06化学反应中的能量变化及反应机理(原卷版+解析版)，共22页。

考点01 化学反应中的能量变化
1．（2024·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
①CO2g+H2g=COg+H2Og ΔH1=41.2kJ⋅ml−1
②COg+2H2g=CH3OHg ΔH2
225℃、8×106Pa下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B．反应②的焓变ΔH2>0
C．L9处的H2O的体积分数大于L5处
D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3OH的生成速率
2、（2023·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
CO2g+4H2g=CH4g+2H2Og ΔH=−164.7kJ⋅ml−1
CO2g+H2g=COg+H2Og ΔH=41.2kJ⋅ml−1
在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始CO2:n起始H2=1:4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为n生成CH4n反应CO2×100%。下列说法正确的是

A．反应2COg+2H2g=CO2g+CH4g的焓变ΔH=−205.9kJ⋅ml−1
B．CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加
C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D．450℃时，提高n起始H2n起始CO2的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值
3．（2021·江苏·高考真题）NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、N2的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
(N2的选择性2n生成N2n总转化NH3×100%)
A．其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大
B．其他条件不变，在175~300℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大
C．催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于：250℃
D．高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂
考点02 反应历程、机理图分析
4．（2023·江苏·高考真题）金属硫化物(MxSy)催化反应CH4g+2H2Sg=CS2g+4H2g，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。下列说法正确的是
A．该反应的ΔS1
C．其他条件不变，在250℃~900℃范围内，随着温度的升高，平衡时nH2O不断增大
D．800℃时，适当增大体系压强，nCO保持不变
10．（2025·江苏南通·一模）反应2NO(g)＋2CO(g)⇌N2(g)＋2CO2(g)一定条件下能自发进行，可用于处理汽车尾气。下列说法正确的是
A．反应的温度越高，平衡常数K的数值越小
B．正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．该反应的平衡常数表达式K=c2(NO)⋅c2(CO)c(N2)⋅c2(CO2)
D．反应中每消耗11.2LNO，转移电子数目为6.02×1023
专题06 化学反应中的能量变化及反应机理
考点01 化学反应中的能量变化
1．（2024·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
①CO2g+H2g=COg+H2Og ΔH1=41.2kJ⋅ml−1
②COg+2H2g=CH3OHg ΔH2
225℃、8×106Pa下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B．反应②的焓变ΔH2>0
C．L9处的H2O的体积分数大于L5处
D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3OH的生成速率
【答案】C
【详解】A．L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；
B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH21
C．其他条件不变，在250℃~900℃范围内，随着温度的升高，平衡时nH2O不断增大
D．800℃时，适当增大体系压强，nCO保持不变
【答案】D
【详解】A．根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅱ－反应Ⅰ，则ΔH3=ΔH2−ΔH1=−206.1kJ⋅ml−1，A错误；
B．温度升高，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动，可知c线为CO，a为CO2，b为CH4，649℃时，反应平衡时nH2=1.2ml，转换为氢气为0.8ml，生成的H2O小于0.8ml，nCO=nCO2，平衡常数：K