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五年（2019-2023）年高考真题分项汇编
专题07 化学反应的热效应
〖2023 年高考真题〗
考点一 化学反应中的能量变化
1．（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。
考点二 反应历程、机理图分析
2．（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
1
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【答案】D
【解析】A．NH2OH，NH3，H2O 的电荷分布都不均匀，不对称，为极性分子，A 正确；
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NH2NH2有两个氢来源于NH3，所以将NH2OH 替换为ND2OD，
不可能得到ND2ND2，得到ND2NH2和HDO，D 错误；
故选D。
3．（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：
【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；
2
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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。
〖2022 年高考真题〗
考点一 化学反应中的能量变化
4．（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
【详解】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。
5．（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
能量/
24
9
218
39
10
0
0
可根据
计算出
中氧氧单键的键能为
。下列说法不正确的是A．
的键能为
B．
的键能大于
中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：
D．
【答案】C
【解析】A．根据表格中的数据可知，
的键能为218×2=436
，A 正确；
2
H
2
O
2
2
H O
2
H O
-1
kJ mol
136
242
2
2
HO(g)+HO(g)=H O (g)
2
2
H O
-1
214kJ mol
2
H
-1
436kJ mol
2
O
2
2
H O
2
2
HOO<H O
-1
2
2
2
H O(g)+O(g)=H O (g)
ΔH=-143kJ mol
2
H
-1
kJ mol
3
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B．由表格中的数据可知
的键能为：249×2=498
，由题中信息可知
中氧氧单键的键能为
，则
的键能大于
中氧氧单键的键能的两倍，B 正确；
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=278
，
中
氧氧单键的键能为
，C 错误；
D．由表中的数据可知
的
，D 正确；
故选C
6．（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△H4/(kJ•mol-1)为
A．+533
B．+686
C．+838
D．+1143
【答案】C
【详解】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。
考点二 反应历程、机理图分析
7．（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：
2
O
-1
kJ mol
2
2
H O
-1
214kJ mol
2
O
2
2
H O
-1
kJ mol
2
2
H O
-1
214kJ mol
2
2
2
H O(g)+O(g)=H O (g)
-1
ΔH=-136-249-(-242)=-143kJ mol
4
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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。
8．（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=NO2+∙OH、
NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+∙C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+∙OH，含N 分子NO、NO2、HONO 中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；
5
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C．NO 是催化剂，增大NO 的量，C3H8的平衡转化率不变，C 项正确；
D．无论反应历程如何，在NO 催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O2
2C3H6+2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D 项错误；
答案选D。
〖2021 年高考真题〗
考点一 化学反应中的能量变化
9．（2021·浙江）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应。
【详解】
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。
10．（2021·广东）“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
6
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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
【详解】
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。
11．（2021·浙江）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
【详解】
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
12．（2021·山东）
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：
7
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+OH-
+CH3O-能量变化如
图所示。已知
为快速平衡，下列说法正确的是
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CH3
18OH
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
【详解】
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
8
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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CH3
18H，故C 错误；
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
CH3O-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；
综上所述，正确的是B 项，故答案为B。
13．（2021·湖南）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
9
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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
【详解】
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
CO2↑+H2↑，故A 正确；
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 错误；
故选D。
〖2020 年高考真题〗
考点一 化学反应中的能量变化
14.（2020·浙江卷）关于下列
的判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程，则CO3
2-(aq)+H+(aq)=HCO3
2-(aq)为放热反应，所以△H1<0；
CO3
2-(aq)+H2O(l)
HCO (aq)+OHˉ(aq)为碳酸根的水解离子方程式，CO3
2-的水解反应为吸热反应，所以
△H2>0；OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以△H3<0；醋酸与强碱的中
和反应为放热反应，所以△H4<0；但由于醋酸是弱酸，电离过程中会吸收部分热量，所以醋酸与强碱反应
过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量，则△H4>△H3；综上所述，只有△H1<△H2正确，故答案
为B。
〖2019 年高考真题〗
考点一 化学反应中的能量变化
15．[2019 江苏]氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是
10
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A．一定温度下，反应2H2(g)+O2(g) ==2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0
B．氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e−==4OH−
C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.02×1023
D．反应2H2(g)+O2(g) ==2H2O(g)的ΔH 可通过下式估算：
ΔH=反应中形成新共价键的键能之和反应中断裂旧共价键的键能之和
−
【答案】A
【解析】体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向，该反应属于混乱度减小的反应，能自
发说明该反应为放热反应，即∆H<0，A 正确；氢氧燃料电池，氢气作负极，失电子发生氧化反应，中性条
件的电极反应式为：2H2 − 4e− =4H+，B 错误；常温常压下，Vm≠22.L/mol，无法根据气体体积进行微粒
数目的计算，C 错误；反应中，应该如下估算：∆H=反应中断裂旧化学键的键能之和 反应中形成新共价
−
键的键能之和，D 错误。
16．[2019 新课标Ⅱ节选]环戊二烯（
）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题：
（1）已知：
(g) ====
(g)+H2(g)
ΔH1=100.3 kJ·mol −1 ①
H2(g)+ I2(g) ===2HI(g)
ΔH2=−11.0 kJ·mol −1 ②
对于反应：
(g)+ I2(g) ===
(g)+2HI(g) ③ ΔH3=___________kJ·mol −1。
【答案】(1)89.3
【解析】（1）根据盖斯定律①
−②，可得反应③的ΔH=89.3kJ/mol；
17．[2019 新课标Ⅲ节选]近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速
增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：
（2）Deacon 直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)==CuCl(s)+
Cl2(g) ΔH1=83 kJ·mol− 1
CuCl(s)+
O2(g)==CuO(s)+
Cl2(g) ΔH2=− 20 kJ·mol− 1
CuO(s)+2HCl(g)==CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=− 121 kJ·mol− 1
则4HCl(g)+O2(g)==2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________ kJ·mol− 1。
【答案】（2）
【解析】（2）根据盖斯定律知，（反应I+反应II+反应III）×2 得
∆H=（∆H1+∆H2+∆H3）×2=− 116kJ·mol− 1。
18．[2019 北京节选]氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
11
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（1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是
______________。
②已知反应器中还存在如下反应：
i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1
ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2
iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH3
……
iii 为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用__________反应的ΔH。
【答案】（1）① CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2 ②C(s)+CO2(g)=2CO(g)
【解析】（1）①由于生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4：1，反应物是甲烷和水蒸气，因而反应方
程式为CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2；
②ⅰ ⅱ可得
−
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),设为ⅳ，用ⅳ ⅲ可得
−
C(s)+CO2(g)=2CO(g)，因为还需利用
C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应的焓变。
19．[2019 天津节选]多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题：
Ⅰ．硅粉与
在300℃时反应生成
气体和
，放出
热量，该反应的热化学方程式
为________________________。
的电子式为__________________。
Ⅱ．将
氢化为
有三种方法，对应的反应依次为：
①
②
③
（4）反应③的
______（用
，
表示）。温度升高，反应③的平衡常数
______（填“增
大”、“减小”或“不变”）。
【答案】Ⅰ．
12
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Ⅱ．（4）
减小
【解析】I.参加反应的物质是固态的Si、气态的HCl，生成的是气态的SiHCl3和氢气，反应条件是300℃，
配平后发现SiHCl3的化学计量数恰好是1，由此可顺利写出该条件下的热化学方程式：Si(s)+3HCl(g)
SiHCl3(g)+H2(g) ∆H=− 225kJ·mol− 1；SiHCl3中硅与1 个H、3 个Cl 分别形成共价单键，由此可写
出其电子式为：
，注意别漏标3 个氯原子的孤电子对；
II.（4）将反应①反向，并与反应②直接相加可得反应③，所以∆H3=∆H2− ∆H1，因∆H2<0、∆H1>0，所以
∆H3必小于0，即反应③正反应为放热反应，而放热反应的化学平衡常数随着温度的升高而减小。
13
