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专题11 化学反应中的能量变化及反应机理
考向
五年考情（2020-
2024）
命题趋势
考点一 化学反应中的能量变化
2024·全国甲卷
2024·甘肃卷
2024·安徽卷
2023·湖北卷
2023·广东卷
2022·天津卷
2023·海南卷
2022·浙江卷
2022·重庆卷
2021·广东卷
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，常见命题形式多以化学反应与能
量的基本概念命题，考査化学反应中能量转化的
形式和反应热的有关计算。二是反应历程、机理
图分析，新高考强调素养为本的情境化命题，高
考通过真实情境的创设，考查学生的信息获取能
力和迁移应用能力。近几年高考常以催化剂的催
化反应机理和能垒图像为情境载体进行命题。这
两类命题，由于陌生度高，思维转化大，且命题
视角在不断地发展和创新，成为大多数考生高分
路上的“拦路虎”。
考点二 反应历程、机理图分析
2024·贵州卷
2024·河北卷
2024·浙江6 月卷
2023·新课标卷
2023·江苏卷
2023·湖南卷
2022·湖南卷
2022·山东卷
2021·山东卷
2021·湖南卷
考点一 化学反应中的能量变化
1．（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
1
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C．燃料电池将热能转化为电能
D．太阳能光解水可制氢
2．（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
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
3．（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．
4．（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
2
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A．液氮-液氢
B．液氧-液氢
C．液态
-肼
D．液氧-煤油
5．（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
项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
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
6．（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
7．（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．
8．（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
2
H
2
O
2
2
H O
2
H O
能量/
-1
kJ mol
249
218
39
10
0
0
136
242
可根据
2
2
HO(g)+HO(g)=H O (g) 计算出
2
2
H O 中氧氧单键的键能为
-1
214kJ mol
。下列说法不正确的是A．
2
H
的键能为
-1
436kJ mol
B．
2
O 的键能大于
2
2
H O 中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：
2
2
HOO<H O
3
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D．
-1
2
2
2
H O(g)+O(g)=H O (g)
ΔH=-143kJ mol
9．（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
10．（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．
11．（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
12．（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．
13.（2020·浙江卷）关于下列
的判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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考点二 反应历程、机理图分析
14．（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
15．（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)。
下列说法错误的是
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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
16．（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
17．（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
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D．将
替换为
，反应可得
18．（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
19．（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：
20．（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：
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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
21．（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
22．（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-
+CH3O-能量变化如
图所示。已知
为快速平衡，下列说法正确的是
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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
23．（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
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D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
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