五年高考精华题库-化学反应中的能量变化及反应机理_选择篇

五年高考精华题库
化学反应中的能量变化及反应机理    
  
20~24五年高考真题
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化学反应中的能量变化及反应机理
考向一化学反应中的能量变化---------------------------------------- 1
考向二反应历程、机理图分析---------------------------------------- 4
考向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
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Mo 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．
2
E =1.41eV
B．步骤2 逆向反应的ΔH=+0.29eV
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X (g) ，发生下列反应：


1
X(g)
Y(g) ΔH <0

，


2
Y(g)
Z(g) ΔH <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
（
）
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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（
）
A．液氮-液氢
B．液氧-液氢
C．液态
2
NO -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
2
NO 的密闭烧瓶冷却后颜色变浅
2
NO 转化为
2
4
N O 的反应吸热
C
久置空气中的漂白粉遇盐酸产生
2
CO
漂白粉的有效成分是
3
CaCO
D
-1
1 mol L NaCl

溶液导电性比同浓度醋酸强
NaCl溶液的pH 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σ 键的键角相同
C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳σ 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

2
6
C H
g

2
4
C H
g

2
H
g


1
Δ
/ kJ mol
H


1559.8

1411

285.8

A．
2
4
2
2
2
C H (g)
3O (g)
2CO (g)
2H O(g)



1
H
1411kJ mol



B．
2
6
2
4
2
C H (g)
C H (g)
H (g)


1
H
137kJ mol 



C．



2
2
2
1
H O l
O
g
H
g
2


1
285.8kJ mol
H





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D．
2
6
2
2
2
7
C H (g)
O (g)
2CO (g)
3H O(l)
2



1
1559.8
m l
H
kJ
o 



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
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ΔH ，下列判断正确的是（
）
A．
1
2
ΔH >0,ΔH >0
B．
3
1
2
ΔH =ΔH +ΔH
C．
3
2
1
2
>ΔH ,
ΔH
ΔH >ΔH
D．
4
2
3
=ΔH
H
+
Δ
ΔH
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．
2
H 燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的20Ne 质量数为20
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D．月壤中的3He与地球上的3H 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．
4
2
1mol CH (g)<1mol H (g)
B．
2
2
1mol H O(g)<2mol H O(g)
C．
2
2
1mol H O(s)>1mol H O(l)
D．





1mol C s,金刚石
1mol C s,石墨
13.（2020·浙江卷）关于下列ΔH 的判断正确的是（
）
2
3
3
CO (aq)
H (aq)
HCO (aq)





1
ΔH
2-
3
2
3
CO (aq)
H O(l)
HCO (aq)
OH (aq)






2
ΔH
2
OH (aq)
H (aq)
H O(l)




3
ΔH
3
3
2
OH (aq)
CH COOH(aq)=CH COO (aq)
H O(l)




4
ΔH
A.
1
2
Δ
<0
Δ
<0
H
H
B.
1
2
Δ
<Δ
H
H
C.
3
4
Δ
<0
Δ
>0
H
H
D.
3
4
Δ
>Δ
H
H
考向二反应历程、机理图分析
14．（2024·贵州卷）AgCN 与
3
2
CH CH Br 可发生取代反应，反应过程中CN的C 原子和N 原子均可进攻
3
2
CH CH Br ，分别生成腈

3
2
CH CH CN 和异腈

3
2
CH CH NC 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
3
2
CH CH Br 生成
3
2
CH CH CN 和
3
2
CH CH NC 的反应都是放热反应
B．过渡态TS1 是由CN的C 原子进攻
3
2
CH CH Br 的α
C

而形成的
C．Ⅰ中“ N--Ag ”之间的作用力比Ⅱ中“C--Ag ”之间的作用力弱
D．生成
3
2
CH CH CN 放热更多，低温时
3
2
CH CH CN 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
2
Mg-CO 电池，以
2
Mg(TFSI) 为电解质，电解
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液中加入1，3-丙二胺(PDA )以捕获
2
CO ，使放电时
2
CO 还原产物为
2
4
MgC O 。该设计克服了
3
MgCO 导电性
差和释放
2
CO 能力差的障碍，同时改善了
2+
Mg
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
2
CO 的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上
2
CO 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．PDA 捕获
2
CO 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
*-
2
*CO 转化，路径2、3 的速控步骤均伴有PDA 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．
+
H 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
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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
2+
Fe
配合物为催化中心，可将
2
NH OH与
3
NH 转化为肼(
2
2
NH NH )，
其反应历程如下所示。
下列说法错误的是（
）
A．
2
NH OH、
3
NH 和
2
H O 均为极性分子
B．反应涉及N-H、N-O键断裂和N-N 键生成
C．催化中心的
2+
Fe
被氧化为
3+
Fe
，后又被还原为
2+
Fe
D．将
2
NH OH替换为
2
ND OD ，反应可得
2
2
ND ND
18．（2023·江苏卷）金属硫化物( M S
x
y )催化反应




4
2
2
2
CH
g
2H S g
CS
g
4H
g



，既可以除去天然气
中的
2
H S ，又可以获得
2
H 。下列说法正确的是（
）
A．该反应的
S
0


B．该反应的平衡常数








2
4
2
4
2
2
CH
H S
CS
H
c
c
K
c
c



C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为
2
H S 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
2
1molH S，转移电子的数目约为
23
2 6.02 10


19．（2023·湖南卷）
2
4
N H 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Ru (Ⅱ)催化剂(用

3
L
Ru
NH



表示)能高效电催化氧化
3
NH 合成
2
4
N H ，其反应机理如图所示。
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下列说法错误的是（
）
A．Ru (Ⅱ)被氧化至Ru (Ⅲ)后，配体
3
NH 失去质子能力增强
B．M 中Ru 的化合价为3

C．该过程有非极性键的形成
D．该过程的总反应式：
3
2
4
4
4NH
2e
N H
2NH





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：
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HONO的反应历程有2 种
C．增大NO 的量，
3
8
C H 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
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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-
Ⅰ
Ⅱ


Ⅲ
Ⅳ


+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CH318OH
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

L
Fe
H



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：
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下列说法错误的是（
）
A．该过程的总反应为
2
2
催化剂
HCOOH
CO↑+H↑
B．H浓度过大或者过小，均导致反应速率降低
C．该催化循环中Fe 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