高考化学二轮复习讲义+分层训练（全国通用）解密06 化学反应与热能（讲义）（原卷版）

这是一份高考化学二轮复习讲义+分层训练（全国通用）解密06 化学反应与热能（讲义）（原卷版），共77页。

【考纲导向】
1．了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
2．了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。
3．了解焓变（ΔH）的含义。
4．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。
5．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
【命题分析】
高考对本专题的考查点主要是运用盖斯定律进行ΔH的计算，而且考查频率较高；利用键能进行ΔH的计算及化学反应中的能量变化的有关知识同样会涉及。预计2023年高考对本专题的考查仍会以综合题中的某一设问为主，也不排除以选择题的形式对盖斯定律的应用及ΔH的大小比较进行考查。
核心考点一 化学反应与能量变化图象
1．产生化学反应热效应的原因
(1)从宏观角度分析：
ΔH＝H1生成物的总能量－H2反应物的总能量
(2)从微观角度分析：
ΔH＝E1反应物的键能总和－E2生成物的键能总和
(3)从活化能角度分析：
ΔH＝E1正反应活化能－E2逆反应活化能
考法 利用数据、图表或图象等分析反应过程中的能量变化(题型预测：选择题)
1．(2023·全国·高三专题练习）某反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为吸热反应，反应热为△H
C．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
D．加入适宜的催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，因而增大化学反应速率
2．(2023·全国·高三专题练习）三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家实现了在铜催化剂条件下将N，N—二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO，简称DMF]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上)，下列说法正确的是
A．步骤①表示DMF分子和H原子吸附在铜催化剂表面的过程，而步骤③则表明形成了N—H键
B．该历程中决速步骤能垒(活化能)为1.19 eV
C．升高温度可以加快反应速率，并提高DMF的平衡转化率
D．由图可知，该条件下，DMF完全转化为三甲胺的热化学方程式为：(CH3)2NCHO(g)＋2H2(g)=N(CH3)3(g)＋H2O(g) △H=-1.02 eV/ml
解答能量变化图像题的“4关键”
(1)反应热不能取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小，即部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小不能决定反应是吸热还是放热。
(2)注意活化能在图示(如图)中的意义。
①从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能，即E1；
②从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能，即E2。
(3)催化剂只能影响正、逆反应的活化能，而不影响反应的ΔH。
(4)设计反应热的有关计算时，要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。
变式1 反应过程中的焓变
1．(2023·全国·高三专题练习）已知：①S(g) +O2(g)= SO2(g) △H1 ②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2，下列说法正确的是
A．硫燃烧过程中将化学能转化全部为热能
B．相同条件下，1 ml S(s) 比l ml S(g) 燃烧更剧烈
C．两个过程的能量变化可用下图表示，△H1＜△H2＜0
D．两个反应中反应物的总键能都比生成物的总键能小
变式2 反应过程中能量变化图像
2．(2023·全国·高三专题练习）某反应由两步反应构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是
A．两步反应均为吸热反应
B．三种化合物中C最稳定
C．A与C的能量差为
D．反应，反应条件一定需要加热
变式3 反应能量变化与键能关系
3．(2023·黑龙江·哈尔滨三中高三期中）合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备，其主要反应为：。已知下列键能数据：
则该反应的反应热△H为A．-162kJ/mlB．＋162kJ/mlC．＋965kJ/mlD．＋1470kJ/ml
变式4 反应历程与能量变化
4．(2023·浙江·模拟预测）2A(g) B(g) ΔH1(ΔH1T2
1．(2023·湖南·攸县第三中学高三阶段练习）某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应过程中能量变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．两步反应均为吸热反应
B．加入催化剂会改变A→C反应的反应热
C．三种物质中C最稳定
D．A→B反应的反应热为E1−E2
2．(2023·河北·石家庄市第二十四中学高三期中）下图是使用不同催化剂(NiPc和CPe)时转化过程中的能量变化，下列说法不合理的是
A．·CO2经还原反应得到·COOH
B．该研究成果将有利于缓解温室效应，并解决能源转化问题
C．相同基团的物种分别吸附在NiPc和CPe表面，其能量可能不同
D．转化过程中有共价键形成
3．(2023·湖南·张家界市第一中学高三期中）下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是( )
A．由图1知，石墨转变为金刚石是吸热反应
B．由图2知，S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2，则ΔH1＞ΔH2
C．由图3知，白磷比红磷稳定
D．由图4知，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH＞0
4．(2023·全国·高三专题练习）氢气是一种清洁能源，下图是和反应生成的能量变化示意图，由图可知
A．
B．生成需要吸收的能量
C．和具有的总能量比所具有的总能量高
D．，断键吸收的能量小于成键释放的能量
5．(2023·湖南·吉首市第一中学高三阶段练习）一种有机小分子催化多氟芳香化合物的取代反应机理如图。下列说法不正确的是
A．该反应是取代反应，原子利用率不为100%
B．物质2是催化剂，物质4和7是中间产物
C．物质2向物质4转化过程中，有氮碳键、氮氟键的形成
D．若物质5是 ，则产物一定为
6．(2023·安徽铜陵·二模）如图表示甲、乙、丙三个过程的能量变化(其中、、HI均为气态)。下列有关说法正确的是
A．分子形成2H放出436kJ的能量
B．反应
C．由上图所给数据，无法计算出图中的“？”
D．分子的化学性质比I原子的活泼
7．(2023·江西九江·高三阶段练习）有机物a、b、c、d分别与氢气发生加成反应生成1ml环己烷()的能量变化如图所示，下列推理正确的是
A．由的值可知，a分子中碳碳双键的键能为120kJ/ml
B．，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，不利于物质稳定
C．，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
D．，，说明苯分子具有特殊稳定性
8．(2023·湖南·高三阶段练习）甲硫醇()是一种重要的原料和化工试剂，硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如下，下列说法中错误的是
A．相同条件下，甲硫醇的沸点低于甲醇的沸点
B．中碳元素化合价为-4价
C．过程④断裂了C-O键，形成了C-S键
D．该催化剂可以在单位时间内提高甲醇的转化率
9．(2023·浙江宁波·高三开学考试）物质、与的相对能量关系如下图，下列有关说法正确的是
A．三种物质中最稳定
B．过程③的
C．由图可推知，发生消去反应①或②时，环戊烷断键吸收的能量高于环戊烯断键吸收的能量
D．物质变化过程中所放出或吸收的热量的多少与路径无关
核心考点二 热化学方程式的书写
1．热化学方程式的书写
2．热化学方程式书写注意事项
(1)注意ΔH的符号和单位：放热反应ΔH为“—”，吸热反应 ΔH为“+”；ΔH的单位为kJ·ml－1。
(2)注意测定条件：绝大多数的反应热ΔH是在25 ℃、101 kPa下测定的，此时可不注明温度和压强。
(3)注意热化学方程式中的化学计量数：热化学方程式的化学计量数可以是整数，也可以是分数。
(4)注意物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“1”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用“↑”和“↓”。
(5)注意ΔH的数值与符号：如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。
(6)对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态外，还要注明物质的名称。
如：①S(单斜，s)＋O2(g)═══SO2(g) ΔH＝－297.16 kJ·ml－1
②S(正交，s)＋O2(g)═══SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·ml－1
③S(单斜，s)═══S(正交，s) ΔH3＝－0.33 kJ·ml－1
(7)两个概念：①燃烧热：指1ml可燃物，C→CO2(g),H2(g)→H2O(l)
②中和热：指生成1mlH2O(l)
3．利用盖斯定律书写热化学方程式
(1)盖斯定律是指化学反应不管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)在具体的应用过程中，采用以下五个步骤就能快速、准确地解决问题。
具体步骤：
第一步：写，书写待求的反应方程式。
第二步：看，看待求的反应方程式中的反应物和生成物在已知方程式中的位置，如果位置相同，即都是反应物或都是生成物，则用加法，即加ΔH；如果位置相反，则用减法，即减ΔH。
第三步：调，根据待求方程式中的反应物和生成物的系数，观察同一物质前的系数是否一致，若不一致，则在相应的物质前乘或除以一定数字，将其系数调整与待求的方程式中的反应物和生成物的系数一致。
第四步：查，有时往往会出现一些干扰的方程式，我们最好检验上述分析的正确与否。
第五步：和，将已知方程式变形后的ΔH相加，计算得出新的ΔH的值。
4．盖斯定律应用
(1)当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“+”“-”符号。
(2)将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。
(3)同一物质的三态变化(固、液、气)，状态由固→ 液→气变化时，会吸热；反之会放热。
(4)利用状态，迅速比较反应热的大小(若反应为放热反应)
①当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。
②当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。
③在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。
考法 热化学方程式书写或正误判断及盖斯定律的运用(题型预测：选择题)
1．下列关于热化学方程式的说法正确的是
A．若的燃烧热为，则热化学方程式为
B．若1ml 和0.5ml 完全反应放热98.3kJ，则热化学方程式为
C．若 ，则稀硫酸与稀反应的热化学方程式为
D．若31g白磷的能量比31g红磷多b kJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为
2．氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法错误的是
A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1>0
B．相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的大
C．相同条件下，HCl的ΔH3+ΔH4比HI的大
D．ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6
热化学方程式书写与正误判断易出现的5种常见错误
(1)“＋”“－”漏写或使用不正确。如放热反应未标“－”。
(2)单位与热量Q单位混淆。ΔH的单位为“kJ·ml－1(或kJ/ ml)”，易错写成“kJ”。
(3)物质的状态标注不正确。s、l、 g和aq分别表示固态、液态、气态和水溶液。
(4)ΔH的数值不正确。即ΔH的数值必须与方程式中的化学计量数相对应。
(5)对概念的理解不正确。如燃烧热是指1 ml可燃物，且生成CO2(g)、H2O(l)、SO2(g)等；中和热是指1 ml H＋和1 ml OH－生成1 ml H2O(l)。
变式1 热化学方程式的书写
1．回答问题
(1)反应的则的燃烧热是_______。
(2)葡萄糖的燃烧热是，则表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式为_______。
(3)氢气的燃烧热为，则电解水的热化学方程式为_______。
(4)已知中和反应的中和热为。则和盐酸反应表示中和热的热化学方程式为_______。
(5)乙硼烷(分子式)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出的热量，则其热化学方程式为_______。
变式2 热化学方程式的正误判断
2．下列热化学方程式正确的是
A．甲烷的燃烧热为ΔH = -890.3 kJ/ml，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为： CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) ΔH = -890.3 kJ/ml
B．500 ℃、30 MPa下，将0.5 ml N2和1.5 ml H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ/ml
C．已知H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/ml，则稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2溶液反应的反应热ΔH=2×(-57.3) kJ/ml
D．25 ℃、101 KPa下，1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量，其热化学方程式为H2(g)+O2(g) = H2O(l) ΔH =-285.8 kJ/ml
变式3 焓变的判断与比较
3．已知几种离子反应的热化学方程式如下
①
②
③
④
下列有关判断正确的是
A．，B．
C．D．
变式4 盖斯定律的简单运用
4．2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料，选择氢能汽车作为赛事交通服务用车，充分体现了绿色奥运的理念。已知：
下列说法不正确的是
A．氢气既可以通过燃烧反应提供热能，也可以设计成燃料电池提供电能
B．的过程中，，
C．断裂2ml和1ml中化学键所需能量大于断裂2ml中化学键所需能量
D．化学反应的，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
变式5 盖斯定律的综合运用
5．根据图中各物质间的能量循环图，下列说法错误的是
A．△H1=△H2+△H3+△H5+△H6+△H7+△H8
B．△H3＞0，△H7＜0，△H8＜0
C．△H2+△H3＞△H4+△H8
D．将图中的“Cl”改为“Br”，则溴的△H3大于氯的△H3
1．今有如下三个热化学方程式：
(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH1=a kJ·ml-1
(2)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2=b kJ·ml-1
(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=c kJ·ml-1
下列关于它们的叙述正确的是
A．它们都是吸热反应B．a、b和c均为负值
C．a=bD．2b=c>0
2．下列关于反应热的说法正确的是
A．a. ；b. ，若a、b反应放热，则
B．已知 ，则甲烷的燃烧热为
C． ，则常温下比更稳定
D．，恒温恒压下达平衡后加入X，上述反应增大
3．下列对热化学方程式的解读或书写正确的是
A．已知 ，则石墨比金刚石稳定
B．已知① ；② ，则
C．已知甲烷燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可以表示为
D．已知中和热，则1ml硫酸和足量稀NaOH溶液反应的反应热就是中和热
4．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．在、时，完全燃烧生成液态水，放出热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为：
B．的燃烧热是，则
C．在稀溶液中：，若将含的浓硫酸与含的溶液混合，放出的热量大于
D．已知石墨，金刚石，，则金刚石比石墨稳定
5．北京奥运会“祥云”奥运火炬所用环保型燃料为丙烷()，悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷()和丙烷。
已知：。
丙烷：。
正丁烷：。
异丁烷：。
下列有关说法正确的是
A．常温下，正丁烷的燃烧热为
B．相同质量的丙烷和正丁烷分别完全燃烧，前者需要的氧气少产生的热量也多
C．常温下，的燃烧热为
D．人类利用的能源都是通过化学反应获得的
6．已知：H2(g)+F2(g)→2HF(g)+270 kJ，下列说法正确的是
A．1ml氢气与1ml氟气反应生成2ml液态氟化氢放出热量小于270 kJ
B．在相同条件下，1ml氢气与1ml氟气的能量总和大于2ml氟化氢气体的能量
C．在相同条件下，1ml氢气与1ml氟气的键能总和大于2ml氟化氢气体的键能
D．2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270 kJ的热量
7．下列有关反应热的描述正确的是
①化学反应过程中一定有能量变化
②反应热是1ml物质参加反应时的能量变化
③ΔH的大小与热化学方程式中的化学计量数成正比
④放热反应在常温下就一定能进行⑤化学反应中放出的热才是反应热
A．①③B．②④C．①②③D．④⑤
8．我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注(注：-0.72eV表示1个个个的能量)，下列说法错误的是
A．第一步反应的化学方程式为
B．金催化剂表面上水煤气变换的反应历程分为两步反应
C．整个历程的最大能垒为eV
D．水煤气变换的热化学方程式为
9．CH4和Cl2反应生成CH3Cl和HCl的反应进程如图所示。
已知总反应分3步进行：
(1)Cl－Cl(g)→2Cl•(g) △H1=+242.7 kJ∙ml−1
(2)CH4(g)+•Cl(g)→•CH3(g)+HCl(g) △H2
(3)•CH3(g)+Cl－Cl(g)→CH3Cl(g)+•Cl(g) △H3
下列有关说法正确的是
A．△H2ΔH2。
(3)同一反应的同一反应物状态不同时，如A(s)＋B(g)===C(g) ΔH1，A(g)＋B(g)===C(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2。
总之，比较反应热的大小时要注意：
①反应中各物质的聚集状态；
②ΔH有正、负之分，比较时要连同“＋”、“－”一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较；
③若只比较放出或吸收热量的多少，则只比较数值的大小，不考虑正、负号。
考法 反应热的计算与比较(题型预测：选择题)
1．(2023·浙江·嘉兴一中高三期中）已知胆矾晶体相关的焓变如下：
下列有关判断正确的是
A．B．
C．D．
2．(2023·黑龙江·牡丹江市第三高级中学高三阶段练习）下列各组热化学方程式中，的是
①
②
③
④
A．①②③B．②④C．②③④D．②③
1．利用盖斯定律计算ΔH的方法和步骤
2．比较反应热大小的四个注意要点
(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
变式1 从宏观角度计算
1．(2023·广东·蕉岭县蕉岭中学高三阶段练习）已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ/ml
2Na2O2(s)＋2CO2(g)=2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH=-452kJ/ml
下列说法正确的是
A．28克CO完全燃烧，放出热量为283J
B．Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH=+226kJ/ml
C．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数为1.204×1024
D．CO的燃烧热为283kJ/ml
变式2 从微观角度计算
2．(2023·重庆南开中学高三阶段练习）乙烯()是石油化工产业的核心，作为一种可燃物，乙烯有着热值高、产物清洁的优势。在25℃、的条件下，乙烯的燃烧热为。
已知：①部分化学键的键能如下表所示
②3.6g水蒸气液化会放出8kJ热量，则x的值为A．809B．1041C．676D．829
变式3 从活化能角度计算
3．(2023·甘肃·武威十八中高三期末）某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应能量曲线如图(E1、E2、E3、E4表示活化能)．下列有关叙述正确的是( )
A．三种化合物中B最稳定B．A→B为吸热反应，B→C为放热反应
C．加入催化剂会改变反应的焓变D．整个反应的△H=E1﹣E2
变式4 根据盖斯定律计算
4．(2023·江苏·连云港市厉庄高级中学高三阶段练习）已知下列热化学方程式：；
，由此可知的，其中的值是
A．B．
C．D．
变式5 反应热的大小比较方法
5．(2023·湖南·雅礼中学高三阶段练习）已知：①；
②；
③；
④；
⑤。
下列关于上述反应焓变的判断不正确的是
A．B．
C．D．
1．(2023·浙江·高三阶段练习）航天员呼吸产生的通过反应 ，再电解水可实现的循环利用。热力学中规定由最稳定单质生成1ml某物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓()，最稳定单质的标准生成焓规定为0.已知上述反应式中：；；；。则的数值为
A．B．C．D．
2．(2023·浙江·高三阶段练习）根据图中的各物质间的能量循环图，下列说法正确的是
A．△H1=△H2+△H3+△H4+△H5+△H6+△H7+△H8
B．△H5＜0，△H7＞0，△H8＜0
C．Br(g)的△H6小于Cl(g)的△H6
D．△H5+△H6+△H7+△H8＜△H2
3．(2023·河南·义马市高级中学高三阶段练习）用一氧化碳还原氮氧化物，可防止氮氧化物污染。已知：
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
则完全燃烧所放出的热量为
A．B．C．D．
4．(2023·江苏南京·高三期中）HCHO(g)与O2(g)在催化剂Ca₅(PO₄)₃(OH) (简写为HAP)表面催化生成CO2(g)和H2O(g)的历程示意图如下。已知该反应在较高温度下不能自发进行。下列说法不正确的是
A．ΔH=反应物的键能总和－生成物的键能总和
B．羟基磷灰石(HAP)的作用是降低反应的活化能，加快反应速率
C．HCHO与CO2分子中的中心原子的杂化轨道类型相同
D．反应HCHO(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(g)的 ΔS∆H2的是
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H1 C(s)+O2(g)=CO(g) ∆H2
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H1 S(g)+O2(g)=SO2(g) ∆H2
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ∆H1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H2
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ∆H1 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) ∆H2
A．①B．④C．②③④D．①②③
8．(2023·浙江·高三阶段练习）氮氧化物破坏臭氧层反应机理如下：
i
ii
iii 其能量与反应历程的关系如图所示。下列判断不正确的是
A．B．
C．D．
9．(2023·辽宁·沈阳市第一二〇中学高三阶段练习）硫元素广泛分布于自然界，其相图(用于描述不同温度、压强下硫单质的转化及存在状态的平衡图象)如图。已知正交硫和单斜硫是硫元素的两种常见单质，且燃烧的热化学方程式为：S(正交，s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1；S(单斜，s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2。则下列有关说法正确的是
A．正交硫和单斜硫互为同分异构体
B．温度低于95.5℃且压强大于0.1Pa，正交硫发生升华现象
C．图中M→N过程为固态硫的液化，该过程只发生物理变化
D．由上述信息可判断：ΔH1>ΔH2
10．(2023·全国·高三专题练习）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：
(1)如果与以物质的量反应，其主要产物是X。
(2)如果与的醇溶液共热后，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B．Y是
C．X是D．
【考点拓展】能源、气候、绿色发展
拓展一 能量与碳中和融合
1．(2023·河南高三阶段练习）CO、CO2的回收和综合利用有利于实现“碳中和”。
(1)CO和H2可以合成简单有机物，已知CO、H2合成CH3OH、HCOOCH3的能量变化如图所示，计算2CH3OH(g) HCOOCH3(g)+2H2(g)ΔH=_______。
已知键能数据如下表。
则CO的键能为 _______。
(2)已知：反应1：2CO(g)+4H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)ΔH=-128.8kJ⋅ml﹣1
反应2：2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-78.1kJ⋅ml﹣1
假设某温度下，反应1的速率大于反应2的速率，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是 _______(填字母)。A．B．
C．D．
(3)CO2催化加氢制甲醇可分两步完成，反应历程如图所示。已知CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)ΔH=-106kJ⋅ml﹣1，则CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=_______。
该反应进程中总反应速率由第 _______(“1”或“2”)步决定。
拓展二 能量变化与新科技融合
2．(2023·全国·高三专题练习）甲烷(CH4)是自然界储量丰富的天然气的主要组分，可用作清洁能源和廉价的化工原料，将甲烷催化转化为具有更高价值的化学物质是一个广受关注的课题.哈尔滨工业大学的科研人员研究了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程(催化剂是Zn/ZSM-5)，共分为甲烷活化、二氧化碳进入和H转移(夺氢)三个阶段。该反应历程的示意图如图：
(1)在研究初期，科研人员提出先将CH4转化成CO和H2，再转化成CH3COOH。
已知：
①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2
③CH3COOH(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H3
则混合气体CO和H2转化成CH3COOH(g)的热化学方程式为____。
(2)催化剂Zn/ZSM-5有以下四种形态：Z1(Zn2+/ZSM-5)、Z2([ZnOZn]2+/ZSM-5)、Z3(Zn2+，[ZnOZn]2+/ZSM-5)、Z4([bi－ZnOZn]2+Zn2+/ZSM-5)。
图甲、图乙分别表示反应CH4(g)+CO2(g)CH3COOH(g) △H4在催化剂Zn/ZSM-5的Z1、Z2形态时的势能变化：
由图甲、图乙可知△H4____0(填“>”“”“0；不同形态的对焓变无影响，因为催化剂只改变反应的路径和速率，不能改变反应物、生成物的能量，因此对反应热无影响；
（3）由反应历程可知，从CH4到过渡态Ⅰ为在催化剂表面甲烷分子中碳氢键断裂，断裂的是碳氢键，最后一步“夺氢”过程中夺得的氢原子接在氧原子上形成羟基，形成的是氧氢键。
化学键
C-H
H-O
C=O
H-H
键能/
414
464
803
436
选项
A
B
C
D
实验装置
实验目的
实验室制取气体
中和热的测定
除去，粉末中混有的少量
用作喷泉实验，水充满烧瓶
化学键
C=C
C-H
O=O
C=O
H-O
键能
612
414
498
x
464
反应
化学键
H﹣H
C﹣O
C O
H﹣O
C﹣H
键能/(kJ⋅ml﹣1)
436
326
a
464
414