文档文本内容
专题
06 化学
变化中的能量变化和反应机理
考点
三年考情（2023-2025）
命题趋势
考点1 化学反
应中的能量变
化
◆焓变的计算：2025 重庆卷、2025 浙江
卷、2024 安徽卷
◆化学反应能量变化及应用：2025 广东
卷、2024 湖南卷、2023 湖北卷
高考中有关化学反应的热效应内容的考查
在选择题和主观题中都会涉及，在选择题
中考查的主要形式有两种：一是考查简单
的化学反应能量变化形式和能源对自然环
境和社会发展的影响；二是以陌生的化学
反应机理图为载体进行考查，涉及的知识
点较多，如氧化还原反应、化学键的判
断、方程式的书写等。随着新高考单科卷
的实行，对应化学反应的热效应的考查也
会有所增加，有关焓变的比较和热化学方
程式的判断会增加考查。
考点2 化学反
应历程、机理
2025 湖北卷、2025 北京卷、2025 湖北卷、
2025 湖南卷、2025 河南卷、2024 浙江卷、
2024 甘肃卷、2024 北京卷、2024 广东卷、
2024 河北卷、2023 新课标卷、2023 湖南
卷、2023 浙江卷
考点01 化学反应中的能量变化
考法1 焓变的计算
1．（2025·重庆卷）肼（N2H4）与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应：
①2NH3(g)+3 N2O (g)= 4 N2(g)+3 H2O (l) ΔH1=akJ/ mol
②N2O (g)+3 H2(g)= N2H4 (l)+ H2O (l) ΔH2= bkJ/ mol
③N2H4 (l)+9 H2(g)+ 4 O2(g)=2NH3(g)+8 H2O (l) ΔH3=ckJ / mol
则反应N2H4 (l)+O2(g)= N2(g)+2H2O (l)的Δ H （kJ ·mol
−1）为
A．1
4
(a+3b−c)
B．1
4
(a−3b+c)
C．(a−3b+c)
D．(a+3b−c)
【答案】B
【分析】根据目标方程式与原方程式的特点可知，将原方程式进行1
4 （①-3×②+③）变换，可得目标方程
式，所以，ΔH 应为1
4
(a−3b+c)，据此解答。
【详解】A．选项A 的表达式为1
4
(a+3b−c)，但根据推导结果，ΔH 应为1
4
(a−3b+c)，与A 不符，A 错
误；
B．推导过程中，通过组合反应①、③及反转的反应②×3，得到总ΔH 为a+c−3b，再除以4 得
1
4
(a−3b+c)，与选项B 一致，B 正确；
C．选项C 未除以4，直接取a−3b+c，不符合目标反应的系数比例，C 错误；
D．选项D 的表达式为a+3b−c，符号和系数均与推导结果不符，D 错误；
故选B。
2．（2025·浙江卷）下列说法正确的是
A．常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象，则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)在该条件下不自发
B．3 H2(g)+ N2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0，升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小
C．CO(g)+ H2(g)⇌C(s)+ H2O(g) ΔH<0，则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．Na (s)+ 1
2 Cl2(g)= NaCl(s) ΔH<0, Na
+(g)+Cl
−(g)= NaCl(s) ΔH<0，则
Na(s)+ 1
2 Cl2(g)= Na
+(g)+Cl
−(g) ΔH<0
【答案】B
【详解】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E正−E逆＜0，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C 错误；
D．①：Na (s)+ 1
2 Cl2(g)= NaCl(s) ΔH1<0,②：Na
+(g)+Cl
−(g)= NaCl(s) ΔH2<0，根据盖斯定律，
反应①－反应②得到目标反应Na(s)+1
2Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g)，则ΔH=Δ H 1－Δ H 2，由于不能明确
Δ H 1、Δ H 2相对大小，则ΔH 不能确定，D 错误；
故选B。
3. （2024·安徽卷）某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应：X(g) Y(g)(ΔH1<0)，
Y(g) Z(g)(ΔH2<0)，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.
考法2 化学反应能量变化及应用
4．（2025·广东卷）现代科技，增强国力，增进民生福祉。下列说法正确的是
A．我国科学家首次测得了月球背面月幔水含量1molH2O质量为10g
B．利用MoS2成功为金属材料“重塑金身”，MoS2中Mo 的化合价为+6
C．穿上电动机械腿，助力行走不是梦，行走时电池将电能转化为化学能
D．沙海养鱼蹚出治沙新路，让沙海沙山变成金山银山，鱼肉富含蛋白质
【答案】D
【详解】A．1mol H2O 的摩尔质量为18g/mol，因此质量为18g，而非10g，A 错误；
B．MoS2中S 的化合价为-2，总负电荷为-4，Mo 的化合价为+4，而非+6，B 错误；
C．电动机械腿工作时，电池放电将化学能转化为电能，再转化为机械能，而非电能转化为化学能，C 错误；
D．鱼肉的主要营养成分是蛋白质，描述正确，D 正确；
故选D。
5. （2024·湖南卷）近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是
A. 理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点
B. 氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点
C. 锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从正极脱嵌
D. 太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置
6．（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
考点02 化学反应历程、机理
6．（2025·湖北卷）如图所示的物质转化关系中，固体A 与固体B 研细后混合，常温下搅拌产生气体C 和
固体D，温度迅速下降。气体C 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G 是一种强酸。H 是白色固体，常用作钡餐。
下列叙述错误的是
A．在C 的水溶液中加入少量固体A，溶液pH升高
B．D 为可溶于水的有毒物质
C．F 溶于雨水可形成酸雨
D．常温下可用铁制容器来盛装G 的浓溶液
【答案】A
【分析】固体A 与固体B 研细后混合，常温下搅拌产生气体C 和固体D，温度迅速下降。气体C 能使湿润
的红色石蕊试纸变蓝，则C 为NH3，G 是强酸，则E 是NO，F 是NO2，G 是HNO3；H 是白色固体，常用作钡
餐，H 是BaSO4，D 是BaCl2，A 和B 反应是NH4Cl 和Ba(OH)2·8H2O 反应，C(NH3)和HCl 可转化为NH4Cl，则A
是NH4Cl，B 是Ba(OH)2·8H2O。
【详解】A．在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl)，铵根浓度增大，抑制了NH3·H2O 的电离，
OH-浓度减小，溶液pH 减小，A 错误；
B．D(BaCl2)易溶于水，溶于水电离出Ba2+，钡是重金属，有毒，B 正确；
C．F(NO2)与水反应生成强酸硝酸，故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨，C 正确；
D．G 是HNO3，常温下浓HNO3将Fe 钝化，故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸，D 正确；
答案选A。
7．（2025·北京卷）为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想NaCl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．NaCl固体溶解是吸热过程
B．根据盖斯定律可知：a+b=4
C．根据各微粒的状态，可判断a>0，b>0
D．溶解过程的能量变化，与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
【答案】C
【分析】由图可知，NaCl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。
【详解】A．由图可知，NaCl固体溶解过程的焓变为ΔH 3=+ 4 kJ /mol，为吸热过程，A 正确；
B．由图可知，NaCl固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知ΔH 1+ ΔH 2= ΔH 3，即a+b= 4，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NaCl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NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关，D 正确；
故选C。
8．（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
Ga2O3(s)+2NH3(g)⇌2GaN (s)+3 H2O (g)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H2O (g)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
【详解】A．观察历程图可知，反应ⅰ中Ga2O3(s)+ NH3(g)的相对能量为0，经TS1、TS2、TS3 完成反应，
生成Ga2O2NH (s)和H2O，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H2O (g)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Ga2ON2H2(s)生成2GaN (s)+ H2O (g)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。
9．（2025·湖南卷）环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂，由丙烯(
)为原料
生产环氧丙烷(
)的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．过程中Ⅱ是催化剂
B．过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C．过程中Ti元素的化合价发生了变化
D．丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100%
【答案】B
【详解】A．根据反应原理，Ⅰ先消耗再生成，是整个历程的催化剂，Ⅱ先生成，再消耗，是中间产物，A
错误；
B．过程中存在H2O2中O-O 非极性键的断裂，以及O2中非极性键的形成；还存在O−H极性键的断裂，以
及O−C极性键的形成，B 正确；
C．过程中Ti 的化学键(Ti−O)始终是4 个，配位键不会改变Ti 的化合价，故Ti元素的化合价不变，C 错误；
D．反应生成了H2O，且存在H2O2的分解反应，原子利用率小于100%，D 错误；
故选B。
10．（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
CH3CH2CH3(g)⇌CH3CH =CH2(g)+ H2(g)，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，
❑
∗CH3CHCH2+2
∗H→CH3CH =CH2(g)+ H2(g)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
D．①转化为②的进程中，决速步骤为❑
∗CH3CH2CH3→
∗CH3CHCH3+
∗H
【答案】C
【详解】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*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H 或
*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H，D 错误；
故选C。
11. （2024·浙江卷）酯在NaOH 溶液中发生水解反应，历程如下：
已知：
①
②RCOOCH2CH3水解相对速率与取代基R 的关系如下表：
取代基R
CH3
ClCH2
Cl2CH
水解相对速率
1
290
7200
下列说法不正确的是
A. 步骤I 是OH-与酯中Cδ+作用
B. 步骤III 使I 和Ⅱ平衡正向移动，使酯在NaOH 溶液中发生的水解反应不可逆
C. 酯的水解速率：FCH2COOCH2CH3>ClCH2COOCH2CH3
D.
与OH-反应、
与
18OH-反应，两者所得醇和羧酸盐均不同
12．(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
13．（2024·北京卷）可采用
催化氧化法将工业副产物
制成
，实现氯资源的再利用。反应
的热化学方程式：
。下图所示为该法的一种催化
机理。
下列说法不正确的是（ ）
A．Y 为反应物
，W 为生成物
B．反应制得
，须投入
C．升高反应温度，
被
氧化制
的反应平衡常数减小
D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
14．(2024·北京卷)苯在浓
和浓
作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确
的是（ ）
A．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B．X 为苯的加成产物，Y 为苯的取代产物
C．由苯得到M 时，苯中的大
键没有变化
D．对于生成Y 的反应，浓
作催化剂
15. （2024·广东卷）对反应
(I 为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需
时间大幅缩短；②提高反应温度，
增大，
减小。基于以上事实，可能的反应历
程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为
A.
B.
C.
D.
16.（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
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
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
D．将
替换为
，反应可得
18．（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：
19．（2023·浙江卷）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知
和
的相对能量为0]，下列说法不正确的是
A．
B．可计算
键能为
C．相同条件下，
的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：
