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五年（2021-2025）高考化学真题分类汇编
专题15 化学反应中的能量变化及反应机理
考向 五年考情（2021-2025） 命题趋势
2025·河南卷、2025·北京卷、2025·
浙江1月卷、2024·全国甲卷、2024· 本专题主要分两个大的考查方向，一是
化学反应中的能量变化，常见命题形式
考点一 化学反应中的能 甘肃卷、2024·安徽卷、2023·湖北
多以化学反应与能量的基本概念命题，
量变化 卷、2023·广东卷、2022·天津卷、
考査化学反应中能量转化的形式和反应
2023·海南卷、2022·浙江卷、2022·
热的有关计算。二是反应历程、机理图
重庆卷、2021·广东卷
分析，新高考强调素养为本的情境化命
2025·江苏卷、2025·河北卷、2025·
题，高考通过真实情境的创设，考查学
河南卷、2025·黑吉辽蒙卷、2025·
生的信息获取能力和迁移应用能力。近
湖北卷、2025·云南卷、2025·北京
几年高考常以催化剂的催化反应机理和
考点二 反应历程、机理 卷、2024·贵州卷、2024·河北卷、
能垒图像为情境载体进行命题。这两类
图分析 2024·浙江6月卷、2023·新课标卷、
命题，由于陌生度高，思维转化大，且
2023·江苏卷、2023·湖南卷、2022·
命题视角在不断地发展和创新，成为大
湖南卷、2022·山东卷、2021·山东 多数考生高分路上的“拦路虎”。
卷、2021·湖南卷
考点一 化学反应中的能量变化
1．（2025·河南卷）在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为
，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，
中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A．总反应是放热反应
B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司D．①转化为②的进程中，决速步骤为
2．（2025·北京卷）为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想 固体溶于水的过程分两步实现，
示意图如下。
下列说法不正确的是
A． 固体溶解是吸热过程
B．根据盖斯定律可知：
C．根据各微粒的状态，可判断 ，
D．溶解过程的能量变化，与 固体和 溶液中微粒间作用力的强弱有关
3．（2025·浙江1月卷）下列说法正确的是
A．常温常压下 和 混合无明显现象，则反应 在该条件下不自发
B． ，升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小
C． ，则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D． ，则
4．（2024·全国甲卷）人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。
下列有关能源的叙述错误的是
A．木材与煤均含有碳元素 B．石油裂化可生产汽油
C．燃料电池将热能转化为电能 D．太阳能光解水可制氢
5．（2024·甘肃卷）甲烷在某含 催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A． B．步骤2逆向反应的
C．步骤1的反应比步骤2快 D．该过程实现了甲烷的氧化
6．（2024·安徽卷）某温度下，在密闭容器中充入一定量的 ，发生下列反应：
， ，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意
的是
A． B．
C． D．
7．（2023·湖北卷）2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发
展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是
A．液氮-液氢 B．液氧-液氢 C．液态 -肼 D．液氧-煤油
8．（2023·广东卷）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司选
陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
项
A 将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭 浓硫酸具有氧化性和脱水性
B 装有 的密闭烧瓶冷却后颜色变浅 转化为 的反应吸热
C 久置空气中的漂白粉遇盐酸产生 漂白粉的有效成分是
D 溶液导电性比同浓度醋酸强 溶液的 比醋酸的高
9．（2022·天津卷）一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是
A．金刚石比石墨稳定
B．两物质的碳碳 键的键角相同
C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳 键数目之比为4∶3
D．可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
10．（2023·海南卷）各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是
物质
A．
B．
C．
D．
11．（2022·浙江卷）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO H O H O H O
2 2 2 2 2
21
能量/kJmol-1 249 39 10 0 0 136 242
8
可根据HO(g)+HO(g)=H O (g)计算出H O 中氧氧单键的键能为214kJmol-1。下列说法不正确的是
2 2 2 2
A．H 的键能为436kJmol-1
2
B．O 的键能大于H O 中氧氧单键的键能的两倍
2 2 2
C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H O
2 2
D．H O(g)+O(g)=H O (g) ΔH=-143kJmol-1
2 2 2
12．（2022·重庆卷）“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强
弱，设计如图所示的循环过程，可得△H/(kJ•mol-1)为
4
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A．+533 B．+686 C．+838 D．+1143
13．（2021·浙江卷）相同温度和压强下，关于反应的 ，下列判断正确的是
A． B．
C． D．
14．（2021·广东卷）“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． 燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的 质量数为20
D．月壤中的 与地球上的 互为同位素
15．（2021·浙江卷）相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是
A．
B．
C．
D．
考点二 反应历程、机理图分析
16．（2025·江苏卷） 与 通过电催化反应生成 ，可能的反应机理如图所示(图中吸附在
催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A．过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B．过程Ⅱ中 发生了氧化反应
C．电催化 与 生成 的反应方程式：
D．常温常压、无催化剂条件下， 与 反应可生产
17．（2025·河北卷）氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反
应 制备。反应历程(TS代表过渡态)如下：
下列说法错误的是
A．反应ⅰ是吸热过程
B．反应ⅱ中 脱去步骤的活化能为2.69eV
C．反应ⅲ包含2个基元反应
D．总反应的速控步包含在反应ⅱ中
18．（2025·河南卷）在 负载的 催化剂作用下， 可在室温下高效转化为 ，其可
能的反应机理如图所示。
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司下列说法错误的是
A．该反应的原子利用率为
B．每消耗 可生成
C．反应过程中， 和 的化合价均发生变化
D．若以 为原料，用 吸收产物可得到
19．（2025·黑吉辽蒙卷）一定条件下，“ ”4种原料按固定流速不断注入
连续流动反应器中，体系pH-t振荡图像及涉及反应如下。其中AB段发生反应①~④，①②为快速反
应。下列说法错误的是
①
②
③
④
⑤
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A．原料中 不影响振幅和周期
B．反应④：
C．反应①~④中， 对 的氧化起催化作用
D．利用pH响应变色材料，可将pH振荡可视化
20．（2025·湖北卷）制备 -氯代异丁酸的装置如图。在反应瓶中加入异丁酸与催化剂(易水解)，加热到
，通入 ，反应剧烈放热，通气完毕，在 下继续反应。反应结束，常压蒸馏得产物。反应
方程式：
下列说法错误的是
A．干燥管可防止水蒸气进入反应瓶 B．可用 溶液作为吸收液
C． 通入反应液中可起到搅拌作用 D．控制 流速不变可使反应温度稳定
21．（2025·云南卷）铜催化下，由 电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是
A．Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B．Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成
C．Ⅳ的示意图为 D．催化剂Cu可降低反应热
22．（2025·北京卷）乙烯、醋酸和氧气在钯( )催化下高效合成醋酸乙烯酯( )的过程示
意图如下。
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司下列说法不正确的是
A．①中反应为
B．②中生成 的过程中，有 键断裂与形成
C．生成 总反应的原子利用率为
D． 催化剂通过参与反应改变反应历程，提高反应速率
23．（2024·贵州卷）AgCN与 可发生取代反应，反应过程中 的C原子和N原子均可进攻
，分别生成腈 和异腈 两种产物。通过量子化学计算得到的反应
历程及能量变化如图(TS为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物)。
由图示信息，下列说法错误的是
A．从 生成 和 的反应都是放热反应
B．过渡态TS1是由 的C原子进攻 的 而形成的
C．Ⅰ中“ ”之间的作用力比Ⅱ中“ ”之间的作用力弱
D．生成 放热更多，低温时 是主要产物
24．（2024·河北卷）我国科技工作者设计了如图所示的可充电 电池，以 为电解质，电
解液中加入1，3-丙二胺( )以捕获 ，使放电时 还原产物为 。该设计克服了
导电性差和释放 能力差的障碍，同时改善了 的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。
对上述电池放电时 的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上 转化的三种可能反应路径及
相对能量变化如图(*表示吸附态)。
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司下列说法错误的是
A． 捕获 的反应为
B．路径2是优先路径，速控步骤反应式为
C．路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同
D．三个路径速控步骤均涉及 转化，路径2、3的速控步骤均伴有 再生
25．（2024·浙江6月卷）丙烯可发生如下转化(反应条件略)：
下列说法不正确的是
A．产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
B． 可提高Y→Z转化的反应速率
C．Y→Z过程中，a处碳氧键比b处更易断裂
D．Y→P是缩聚反应，该工艺有利于减轻温室效应
26．（2023·新课标卷）“肼合成酶”以其中的 配合物为催化中心，可将 与 转化为肼(
)，其反应历程如下所示。
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司下列说法错误的是
A． 、 和 均为极性分子
B．反应涉及 、 键断裂和 键生成
C．催化中心的 被氧化为 ，后又被还原为
D．将 替换为 ，反应可得
27．（2023·江苏卷）金属硫化物( )催化反应 ，既可以除去天然
气中的 ，又可以获得 。下列说法正确的是
A．该反应的
B．该反应的平衡常数
C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为 中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D．该反应中每消耗 ，转移电子的数目约为
28．（2023·湖南卷） 是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合
成的某 (Ⅱ)催化剂(用 表示)能高效电催化氧化 合成 ，其反应机理如图所
示。
下列说法错误的是
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A． (Ⅱ)被氧化至 (Ⅲ)后，配体 失去质子能力增强
B．M中 的化合价为
C．该过程有非极性键的形成
D．该过程的总反应式：
29．（2022·湖南卷）反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示：
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是
A．进程Ⅰ是放热反应 B．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ
C．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用
30．（2022·山东卷）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的
是
A．含N分子参与的反应一定有电子转移
B．由NO生成 的反应历程有2种
C．增大NO的量， 的平衡转化率不变
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
31．（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- +CH O-能量变
3
化如图所示。已知 为快速平衡，下列说法正确的
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司是
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CH18OH
3
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
32．（2021·湖南卷）铁的配合物离子(用 表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化
情况如图所示：
下列说法错误的是
A．该过程的总反应为
B． 浓度过大或者过小，均导致反应速率降低
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司C．该催化循环中 元素的化合价发生了变化
D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
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