专题15化学反应中的能量变化及反应机理（解析）_高考真题分类汇编_高考化学真题分类汇编（全国通用）五年（2021-2025）

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·湖
生的信息获取能力和迁移应用能力。近
北卷、2025·云南卷、2025·北京卷、
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 2024·贵州卷、2024·河北卷、2024·
能垒图像为情境载体进行命题。这两类
图分析 浙江6月卷、2023·新课标卷、2023·
命题，由于陌生度高，思维转化大，且
江苏卷、2023·湖南卷、2022·湖南
命题视角在不断地发展和创新，成为大
卷、2022·山东卷、2021·山东卷、 多数考生高分路上的“拦路虎”。
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
【答案】C
【解析】A．由图可知，生成物能量高，总反应为吸热反应，A错误；
B．平衡常数只和温度有关，与催化剂无关，B错误；
C．由图可知，丙烷被催化剂a吸附后能量更低，则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定， C正确；
D．活化能高的反应速率慢，是反应的决速步骤，故决速步骤为*CHCHCH →*CHCHCH +*H或
3 3 3 2
*CHCHCH +*H→*CHCHCH +2*H，D错误；
3 3 3 2
故选C。
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
【答案】C
【分析】由图可知， 固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程
离子键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此
过程为成键过程，为放热过程。
【解析】A．由图可知， 固体溶解过程的焓变为 ，为吸热过程，A正确；
B．由图可知， 固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知 ，即 ，
B正确；
C．由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第
二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜
0，C错误；
D．由分析可知，溶解过程的能量变化，却决于 固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的
热量有关，即与 固体和 溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确；
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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故选C。
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
【答案】B
【解析】A．根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS，该反应ΔH＜0、ΔS＜0，温度较低时ΔG＜0，故低温能自发
进行，A错误；
B．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，平衡常数减小，B正确；
C．该反应为放热反应，则 ，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误；
D． ，根据盖斯定
律，反应①－反应②得到目标反应Na(s)+ Cl(g)=Na+(g)+Cl−(g)，则ΔH= ，由于不能明确
2
相对大小，则ΔH不能确定，D错误；
故选B。
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
【答案】C
【解析】A．木材的主要成分为纤维素，纤维素中含碳、氢、氧三种元素，煤是古代植物埋藏在地下经
历了复杂的变化逐渐形成的固体，是有机物和无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，A正确；
B．石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，
汽油的相对分子质量较小，可以通过石油裂化的方式得到，B正确；
C．燃料电池是将燃料的化学能变成电能的装置，不是将热能转化为电能，C错误；
D．在催化剂作用下，利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气，D正确；
故答案选C。
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
【答案】C
【解析】A．由能量变化图可知， ，A项正确；
B．由能量变化图可知，步骤2逆向反应的 ，B项正确；
C．由能量变化图可知，步骤1的活化能 ，步骤2的活化能 ，
步骤1的活化能大于步骤2的活化能，步骤1的反应比步骤2慢，C项错误；
D．该过程甲烷转化为甲醇，属于加氧氧化，该过程实现了甲烷的氧化，D项正确；
故选C。
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．
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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． D．
【答案】B
【分析】由图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大，后来随着
时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大，说明X(g) Y(g)的反应速率大于Y(g)
Z(g)的反应速率，则反应X(g) Y(g)的活化能小于反应Y(g) Z(g)的活化能。
【解析】A．X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都小于0，而图像显示Y的能量高于X，即图像显示X(g)
Y(g)为吸热反应，A项不符合题意；
B．图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都小于0，且X(g) Y(g)的活化能小于Y(g) Z(g)的活
化能，B项符合题意；
C．图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都小于0，但图像上X(g) Y(g)的活化能大于Y(g)
Z(g)的活化能，C项不符合题意；
D．图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都大于0，且X(g) Y(g)的活化能大于Y(g) Z(g)的活
化能，D项不符合题意；
选B。
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
【答案】A
【解析】A．虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应，而且是放热反应，但是，由于 键能很
大，该反应的速率很慢，氢气不能在氮气中燃烧，在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体，因
此，液氮-液氢不能作为火箭推进剂，A符合题意；
B．氢气可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧-液氢能作为
火箭推进剂，B不符合题意；
C．肼和 在一定的条件下可以发生剧烈反应，该反应放出大量的热，且生成大量气体，因此，液态
-肼能作为火箭推进剂，C不符合题意；
D．煤油可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧-煤油能作为
火箭推进剂，D不符合题意；
综上所述，本题选A。
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
选 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
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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
【答案】A
【解析】A．蔗糖在浓硫酸作用下形成多孔炭主要是蔗糖在浓硫酸作用下脱水，得到碳和浓硫酸反应生
成二氧化碳、二氧化硫和水，体现浓硫酸具有氧化性和脱水性，故A符合题意；
B．装有 的密闭烧瓶冷却后颜色变浅，降低温度，平衡向生成 方向移动，则 转化为
的反应为放热，故B不符合题意；
C．久置空气中的漂白粉遇盐酸产生 是由于次氯酸钙变质，次氯酸钙和空气中二氧化碳、水反应生
成碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳，故C不符合题意；
D． 溶液导电性比同浓度醋酸强，氯化钠是强电解质，醋酸是弱电解质，导电性强弱与
溶液的 比醋酸的高无关系，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
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
【答案】D
【解析】A．石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，根据能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳
定，故A错误；
B．金刚石是空间网状正四面体形，键角为109°28′，石墨是层内正六边形，键角为120°，因此碳碳
键的键角不相同，故B错误；
C．金刚石是空间网状正四面体形，石墨是层内正六边形，层与层之间通过范德华力连接，1mol金刚
石有2mol碳碳 键，1mol石墨有1.5mol碳碳 键，因此等质量的石墨和金刚石中，碳碳 键数目之比
为3∶4，故C错误；
D．金刚石和石墨是两种不同的晶体类型，因此可用X射线衍射仪鉴别，故D正确。
综上所述，答案为D。
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
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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．
C．
D．
【答案】D
【分析】1mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。
【解析】A．HO应该为液态，A错误；
2
B． ，B错误；
C．氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则 ，C错误；
D． ，D正确；
故选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/kJmol-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214kJmol-1。下列说法不正确的是
2 2 2 2
A．H 的键能为436kJmol-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=-143kJmol-1
2 2 2
【答案】C
【解析】A．根据表格中的数据可知，H 的键能为218×2=436kJmol-1，A正确；
2
B．由表格中的数据可知O 的键能为：249×2=498kJmol-1，由题中信息可知H O 中氧氧单键的键能
2 2 2
为214kJmol-1，则O 的键能大于H O 中氧氧单键的键能的两倍，B正确；
2 2 2
C．由表格中的数据可知HOO=HO+O，解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278kJmol-1，
H O 中氧氧单键的键能为214kJmol-1，C错误；
2 2
D．由表中的数据可知H O(g)+O(g)=H O (g)的ΔH=-136-249-(-242)=-143kJmol-1，D正确；
2 2 2
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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故选C
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
A．+533 B．+686 C．+838 D．+1143
【答案】C
【解析】① ；
② ；
③ ；
④ ；
⑤ ；
⑥ ；则⑤+①-⑥-②+③得④，得到 +838 kJ•mol-1 所以A B D
，
错误， C正确，
故选C。
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．
【答案】C
【分析】
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
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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应。
【解析】A．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，
，A不正确；
B．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
，B不正确；
C．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， ，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
；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（ ），根据盖斯
定律可知，苯与氢气完全加成的反应热 ，因此 ，C正确；
D．根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热 ，因此 ，D不
正确。
综上所述，本题选C。
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
【答案】C
【解析】A．煤油来源于石油，属于不可再生能源，故A错误；
B．氢气的燃烧过程放出热量，将化学能变为热能，故B错误；
C．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．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。
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．
【答案】B
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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【解析】A． 和 物质的量相同，且均为气态， 含有的原子总数多，
的摩尔质量大，所以熵值 ，A错误；
B．相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值 ，B正
确；
C．等量的同物质，熵值关系为： ，所以熵值 ，C错
误；
D．从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值
，D错误；
答案为：B。
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
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
【答案】A
【解析】A．过程Ⅱ为： 和 在酸性条件下被还原为 和 的反应，生成了N—H等
极性共价键；过程Ⅲ为 与 生成 的反应，生成了C—N极性共价键，A正确；
B．过程Ⅱ是得电子的还原反应，N元素的化合价由 降为 ，C元素的化合价由 降为 ，B错
误；
C．所给离子方程式电荷不守恒，根据反应机理图可知，过程Ⅱ需要外界提供电子，则正确的反应方
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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程式为 ，C错误；
D．常温常压、无催化剂条件下， 与 反应生成 或 ，D错误；
故选A。
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
【答案】D
【解析】A．观察历程图可知，反应ⅰ中 的相对能量为0，经TS1、TS2、TS3完成
反应，生成 和 ，此时的相对能量为0.05eV，因此体系能量在反应中增加，则该反应
为吸热过程，A正确；
B．反应ⅱ中因 脱去步骤需要经过TS5，则活化能为0.70eV与TS5的相对能量差，即
3.39eV-0.70eV=2.69eV，B正确；
C．反应ⅲ从 生成 经历过渡态TS6、TS7，说明该反应分两步进行，
包含2个基元反应，C正确；
D．整反应历程中，活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应得反应步骤(活化能为3.07eV)，所以总
反应的速控步包含在反应ⅲ中，D错误；
故选D。
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
【答案】B
【分析】由反应历程可知，总反应为 ，据此解答。
【解析】A．该反应为化合反应，原子利用率为100%，A正确；
B．由分析可知，每消耗 可生成 ，B错误；
C．由反应历程可知，催化剂 有连接4个S原子和2个S原子的，这两种类型的原子成键数目均
会发生改变，所以 和 的化合价均发生变化，C正确；
D．若以 为原料，有反应历程可知，会生成 ，用 吸收产物时，其存在电离平衡：
， 结合水电离出的 可得到 ，D正确；
故选B。
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
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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①
②
③
④
⑤
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
【答案】A
【解析】A．根据图像可知氢离子浓度影响振幅大小，A错误；
B．反应 中亚硫酸被氧化，反应的离子方程式为 ，B正确；
C．由于④ 为快速反应，而溴酸根离子直接氧化的是亚硫酸，所以反应 ~④中， 对 的氧
化起催化①作②用，C正确； ①
D．根据题干信息和图像可知利用pH响应变色材料，可将pH振荡可视化，D正确；
答案选A。
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
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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．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
【答案】D
【分析】异丁酸和氯气在催化剂和加热条件下发生取代反应生成 -氯代异丁酸和HCl，催化剂易水
解，实验中干燥管的作用是隔绝水蒸气进入反应瓶，防止催化剂水解，未反应的氯气和产生的HCl用
NaOH溶液吸收，防止污染空气。
【解析】A．催化剂易水解，实验中干燥管的作用是隔绝水蒸气进入反应瓶，防止催化剂水解，A正
确；
B．尾气含未反应的氯气和产生的HCl，二者均可以被NaOH溶液吸收，故可用 溶液作为吸收
液，B正确；
C．将氯气 通入反应液的底部，氯气在液体中由下往上扩散，使氯气去反应液充分接触，故 通
入可起到搅拌作用，C正确；
D．只要反应还未完全， 流速不变，温度就会持续升高，要控制反应温度稳定应当逐渐减小氯气的
流速，D错误；
答案选D。
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
【答案】C
【解析】A．由图可知，Ⅰ到Ⅱ的过程中消耗了氢离子和电子，属于还原反应，A错误；
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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B．Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键，如图 ，有极性键生成，不是非极性键，B错误；
C．Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键，由Ⅲ结合氢离子和电子可知，Ⅲ到Ⅳ也生成了一根C-H键，
Ⅳ到Ⅴ才结合CO，可知Ⅳ的示意图为 ，C正确；
D．催化剂可改变活化能，加快反应速率，不能改变反应热，D错误；
故选C。
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。
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
【答案】C
【解析】A．①中反应物为CHCOOH、O、Pd，生成物为HO和Pd(CH COO) ，方程式为：
3 2 2 3 2
，A正确；
B．②中生成 的过程中，有C-H断开和C-O的生成，存在 键断裂与形成，B正
确；
C．生成 总反应中有HO生成，原子利用率不是 ，C错误；
2
D． 是反应的催化剂，改变了反应的历程，提高了反应速率，D正确；
答案选C。
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)。
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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
【答案】D
【解析】A．由反应历程及能量变化图可知，两种路径生成的产物的总能量均低于反应物，故从
生成 和 的反应都是放热反应，A项正确；
B．与Br原子相连的C原子为 ，由反应历程及能量变化图可知，过渡态TS1是由CN-的C原子进
攻 的 ，形成碳碳键，B项正确；
C．由反应历程及能量变化图可知，后续物Ⅰ、Ⅱ转化为产物，分别断开的是 和 ，且后
者吸收更多的能量，故Ⅰ中“ ”之间的作用力比Ⅱ中“ ”之间的作用力弱，C项正确；
D．由于生成 所需要的活化能高，反应速率慢，故低温时更容易生成 ，为主要
产物，D项错误；
故选D。
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
【答案】D
【解析】A．根据题给反应路径图可知， (1，3-丙二胺)捕获 的产物为
，因此 捕获 的反应为
，故A正确；
B．由反应进程－相对能量图可知，路径2的最大能垒最小，因此与路径1和路径3相比，路径2是优
先路径，且路径2的最大能垒为 的步骤，据反应路径2的图示可知，该步骤有
参与反应，因此速控步骤反应式为
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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，故B正确；
C．根据反应路径图可知，路径1、3的中间产物不同，即经历了不同的反应步骤，但产物均为
，而路径2、3的起始物均为 ，产物分别为 和 ，
故C正确；
D．根据反应路径与相对能量的图像可知，三个路径的速控步骤中 都参与了反应，且由B项分
析可知，路径2的速控步骤伴有 再生，但路径3的速控步骤为 得电子转化为 和
，没有 的生成，故D错误；
故答案为：D。
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
【答案】D
【解析】丙烯与HOCl发生加成反应得到M，M有CH-CHCl-CH OH和CH-CHOH-CH Cl两种可能的
3 2 3 2
结构，在Ca(OH) 环境下脱去HCl生成物质Y( )，Y在H+环境水解引入羟基再脱H+得到主产
2
物Z；Y与CO 可发生反应得到物质P( )。
2
【解析】A． 据分析，产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)，A正确；
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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B． 据分析， 促进Y中醚键的水解，后又脱离，使Z成为主产物，故其可提高Y→Z转化的反应
速率，B正确；
C．从题干 部分可看出，是a处碳氧键断裂，故a处碳氧键比b处更易断
裂，C正确；
D． Y→P是CO 与Y发生加聚反应，没有小分子生成，不是缩聚反应，该工艺有利于消耗CO，减
2 2
轻温室效应，D错误；
故选D。
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。
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
【答案】D
【解析】A．NH OH，NH ，HO的电荷分布都不均匀，不对称，为极性分子，A正确；
2 3 2
B．由反应历程可知，有N－H，N－O键断裂，还有N－H键的生成，B正确；
C．由反应历程可知，反应过程中，Fe2+先失去电子发生氧化反应生成Fe3+，后面又得到电子生成
Fe2+，C正确；
D．由反应历程可知，反应过程中，生成的NH NH 有两个氢来源于NH ，所以将NH OH替换为
2 2 3 2
ND OD，不可能得到ND ND ，得到ND NH 和HDO，D错误；
2 2 2 2 2
故选D。
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
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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．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
【答案】C
【解析】A．左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5， ，A错误；
B．由方程形式知， ，B错误；
C．由题图知，经过步骤Ⅰ后， 中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，C正
确；
D．由方程式知，消耗 同时生成 ，转移 ，数目为 ，D错误；
故选C。
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
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：
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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【答案】B
【解析】A． (Ⅱ)被氧化至 (Ⅲ)后， 中的 带有更多的正电荷，其与N原子成键
后， 吸引电子的能力比 (Ⅱ)强，这种作用使得配体 中的 键极性变强且更易断裂，因
此其失去质子（ ）的能力增强，A说法正确；
B． (Ⅱ)中 的化合价为+2，当其变为 (Ⅲ)后， 的化合价变为+3， (Ⅲ)失去2个质子后，N
原子产生了1个孤电子对， 的化合价不变；M为 ，当 变为M时，
N原子的孤电子对拆为2个电子并转移给 1个电子，其中 的化合价变为 ，因此，B说法不正
确；
C．该过程M变为 时，有 键形成， 是非极性键，C说法正
确；
D．从整个过程来看， 4个 失去了2个电子后生成了1个 和2个 ， (Ⅱ)是催化剂，因
此，该过程的总反应式为 ，D说法正确；
综上所述，本题选B。
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
【答案】AD
【解析】A．由图中信息可知，进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程I是放热反应，A
说法正确；
B．进程Ⅱ中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相
同，B说法不正确；
C．进程Ⅲ中由S•Y转化为P•Y的活化能高于进程Ⅱ中由S•X转化为P•X的活化能，由于这两步反应
分别是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率为Ⅲ<Ⅱ，Ｃ说法不正确；
D．由图中信息可知，进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S•Z，然后S•Z转化为产物P•Z，由于P•Z没有转
化为P＋Z，因此，Z没有表现出催化作用，D说法正确；
综上所述，本题选AD。
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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
【答案】D
【解析】A．根据反应机理的图示知，含N分子发生的反应有NO+∙OOH=NO+∙OH、
2
NO+NO +H O=2HONO、NO +∙C H=C H+HONO、HONO=NO+∙OH，含N分子NO、NO 、HONO中
2 2 2 3 7 3 6 2
N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反
应，一定有电子转移，A项正确；
B．根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确；
C．NO是催化剂，增大NO的量，C H 的平衡转化率不变，C项正确；
3 8
D．无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O 反应制备丙烯的总反应都为2C H+O
2 3 8 2
2C H+2H O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项错误；
3 6 2
答案选D。
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
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．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
【答案】B
【解析】A．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．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．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CH18H，故C错误；
3
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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．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CHO-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；
3
综上所述，正确的是B项，故答案为B。
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
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
【答案】D
【解析】A．由反应机理可知，HCOOH电离出氢离子后，HCOO-与催化剂结合，放出二氧化碳，然
后又结合氢离子转化为氢气，所以化学方程式为HCOOH CO↑+H ↑，故A正确；
2 2
B．若氢离子浓度过低，则反应Ⅲ→Ⅳ的反应物浓度降低，反应速率减慢，若氢离子浓度过高，则会
抑制加酸的电离，使甲酸根浓度降低，反应Ⅰ→Ⅱ速率减慢，所以氢离子浓度过高或过低，均导致反应
速率减慢，故B正确；
C．由反应机理可知，Fe在反应过程中，化学键数目发生变化，则化合价也发生变化，故C正确；
D．由反应进程可知，反应Ⅳ→Ⅰ能垒最大，反应速率最慢，对该过程的总反应起决定作用，故D错
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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误；
故选D。
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