2022年高考化学真题和模拟题分类汇编专题07化学反应中的能量变化及反应机理

1、PAGE 16专题07 化学反应中的能量变化及反应机理1（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)OHHOHOO能量/249218391000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2182=436，A正确；B由表格中的数据可知的键能为：2492=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

2、键能为，C错误；D由表中的数据可知的，D正确；故选C2（2022湖南卷）反应物(S)转化为产物(P或PZ)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进程是放热反应B平衡时P的产率：C生成P的速率：D进程中，Z没有催化作用【答案】AD【解析】A由图中信息可知，进程中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进程中由SY转化为PY的活化能高于进程中由SX转化为PX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的速率为过渡态2C该

3、反应的焓变：H=129.6kJmol-1D相应的活化能：催化剂AuF催化剂AuPF【答案】C【解析】A由图可知，该反应为反应物总能量高于生成物的总能量的放热反应，故A错误；B由图可知，过渡态1的相对能量高于过渡态2，物质的能量越高，越不稳定，所以过渡态1的稳定性小于过渡态2，故B错误；C由图可知，反应的焓变H=0(129.6kJmol-1)=129.6kJmol-1，故C正确；D由图可知，催化剂AuF、催化剂AuPF的活化能分别为109.34 kJmol-1、26.3 kJmol-1，则催化剂AuF的活化能大于催化剂AuPF，故D错误；故选C。9（2022安徽合肥二模）某科研人员提出HCHO与

4、O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列叙述错误的是（）A该历程中HCHO中所有的C-H键均断裂B该过程的总反应为HCHO+O2CO2+H2OC该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量D生成物CO2中的氧原子由HCHO和O2共同提供【答案】C【解析】A反应HCHOCO2，HCHO中所有的C-H键均断裂，A项正确；B根据题干所示，反应物为HCHO和O2，生成物为CO2和H2O，HAP做催化剂，反应方程式为：HCHO+O2CO2+H2O，B项正确；C该反应与甲醛和氧气燃烧：HCHO+O2CO2+H2O能量变化大致相同，甲

5、醛燃烧为放热反应，故题中反应也为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，C项错误；D根据图示反应时HCHO中C-H键均断裂，连接O2提供的一个O原子形成CO2，则生成物CO2中的氧原子由HCHO和O2共同提供，D项正确；答案选C。10（2022安徽蚌埠模拟预测）硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题，甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2，再经下列历程实现NO的催化还原，进而减少污染。已知Fe(II)、Fe(III)表示Fe3O4中二价铁和三价铁。下列说法正确的是AFe3O4没有参与该循环历程BHCOOH分解时，碳氢键和氧氢键发生了断裂CNO是NO催化还原过程的催化剂D在

6、整个历程中，每1molH2可还原1 mol NO【答案】B【解析】A由图可知，铁元素发生了价态变化，说明Fe3O4参与了该循环历程，故A错误；B由信息可知，HCOOH分解为H2和CO2，说明HCOOH分解时，碳氢键和氧氢键发生了断裂，而后形成了碳氧双键，故B正确；C由图可知，在整个历程中，NO先被还原为NO，NO再被还原为N2，则NO是反应的中间产物，不是催化剂，故C错误；D在整个历程中，Fe3O4为催化剂，H2作还原剂，将NO最终转化为N2，根据得失电子守恒1molH2可还原0.4 mol NO，故D错误；答案选B。11（2022陕西长安一中模拟预测）利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处

7、理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图所示。，等共存物的存在会影响水体修复效果，定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为，其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为。下列说法正确的是A只有反应在正极发生B单位时间内，三氯乙烯脱去时C的电极反应式为D增大单位体积水体中小粒径ZVI的投入量，可使减小【答案】B【解析】A由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知，反应均为化合价降低得电子的反应，所以应在正极发生，故A错误；B三氯乙烯C2HCl3中C原子化合价为+1价，乙烯中C原子化合价为-2价，1 mol C2HCl3转化为1 molC2H4时，得到6 mol电子，脱去3 mol氯原子，所以脱去a mol C

8、l时ne=2a mol，故B正确；C由示意图及N元素的化合价变化可写出如下转化NO+8e-NH，由于生成物中有NH所以只能用H+和H2O来配平该反应，所以的电极反应式为，故C错误；D增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量，可以增大小微粒ZVI和正极的接触面积，加快ZVI释放电子的速率，可使nt增大，故D错误；故选B。12（2022内蒙古呼和浩特一模）钒元素用途广泛，如图是一种钒的化合物催化某反应的反应机理。下列叙述不正确的是A是该反应的催化剂B过程中反应的原子利用率为100%C该催化循环中V的成键数目发生变化D该反应的离子方程式为：H2O2+Cl-+ H+= HOCl+ H2O【答案】B【解析

9、】A过程和过氧化氢反应，在反应中生成 ，则为催化剂，故A正确；B反应中有水生成，原子利用率没有达到100%，故B错误；C过程中H2O2转化为-H和-OOH，有氢氧键的断裂和形成，过程中有氢氧键的断裂，则该催化循环过程中有氢氧键的断裂和形成，故C正确；D由图可知，每次循环的反应物有H2O、H+、H2O2和Cl-，生成物有HOCl和H2O，所以整个反应体系中每次循环的净反应为H+H2O2+Cl-=HOCl+H2O，故D正确；故选：B。13（2022江西南昌一模）科学家利用金(Au)催化电解法在常温常压下实现合成氨，工作时某极区的微观示意图如下，其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)和乙

10、醇的有机溶液。下列说法正确是A金(Au)为催化剂不参与反应B三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液不能导电C该电极方程式为：N2+6e-+6CH3CH2OH=2NH3+6CH3CH2O-D选择性透过膜只允许N2、NH3和H2O通过，其它离子不可通过【答案】C【解析】A金(Au)虽然为催化剂，但是会参与反应，在整个过程不断被消耗、然后生成，总量不变，A错误；B该装置为电解池，电解液必须导电，即三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液导电，B错误；C据图可知，N2得电子后，和乙醇反应生成氨气和CH3CH2O-，根据电子守恒和元素守恒可得电极反应为N2+6e-+6CH3CH2OH=2NH3+6CH3CH2O-，C正确；D

11、据图可知，水分子不能透过选择性透过膜，D错误；综上所述答案为C。14（2022河南郑州三模）下图是在Cu基分子筛表面用NH3处理 NO，污染物的一种反应机理。下列说法正确的是注：图中元素右上角的罗马数字表示化合价A该过程中化合价发生变化的只有N和O两种元素B上述过程中催化剂首先吸附的是NOC该过程中氧化产物和还原产物只有N2D该过程的总反应为4NH34NOO2N2+6H2O【答案】D【解析】A从反应流程图可知，发生化合价变化的元素还有Cu， A项错误；B从上述过程中可以看出，催化剂首先吸附的是NH3，B项错误；C从反应流程图可知，NH3中的N被氧化生成N2，NO中的N被还原生成N2，O2中的O

12、最终被还原生成H2O，C项错误；D从反应流程图可知总反应为4NH34NOO2N2+6H2O，D项正确；故答案选D。15（2022河南洛阳三模）在催化剂作用下，乙基格氏试剂(C2H5MgBr)与酯反应可生成环丙醇衍生物()。反应过程如图所示。下列叙述错误的是A化合物1直接催化乙基格氏试剂(C2H5MgBr)与酯反应的进行B反应过程中Ti的成键数目保持不变。C化合物4和5互为同分异构体D乙基格氏试剂(C2H5MgBr)与乙酸甲酯的反应为CH3COOCH3 + 2C2H5MgBr C2H6+ CH3OMgBr【答案】A【解析】A由题干反应历程图可知，化合物1是催化剂，但不是直接催化乙基格氏试剂(C2

13、H5MgBr)与酯反应的进行，而是先与乙基格氏试剂反应转化后的化合物3与酯进行反应，A错误；B由题干反应历程图可知，反应过程中化合物1、2、3、4、5中Ti的成键数目均为4，始终保持不变，B正确；C由题干反应历程图可知，化合物4和5的分子式相同而结构不同，故互为同分异构体，C正确；D由题干反应历程图可知，类比与材料历程图中的反应不难看出，乙基格氏试剂(C2H5MgBr)与乙酸甲酯的反应为CH3COOCH3 + 2C2H5MgBr C2H6+ + CH3OMgBr，D正确；故答案为：A。16（2022河南洛阳二模）我国科研人员提出了由小分子X、Y转化为高附加值产品M的催化反应历程。该历程可用示意

14、图表示如下，下列说法正确的是A由X、Y生成M的总反应原子利用率为100%B过程属于吸热反应CX、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙醇D反应过程中有C-H键、C-C键、O-H键生成【答案】A【解析】由图可知，X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙酸，该反应CH4+CO2 CH3COOH，属于化合反应。A 该反应CH4+CO2 CH3COOH，属于化合反应，由X、Y生成M的总反应原子利用率为100%，故A正确；B由图可知能量低于能量，则过程有热量放出，故B错误；C 由图可知，X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙酸，故C错误；D 由图可知，反应过程中有C-C键、O-H键生成，无C-H键，故D错误；故选A。17

15、（2022河南二模）某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热H=-620.9kJmol-1。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是AE=306.6kJ/molB三个基元反应中只有是放热反应C该化学反应的速率主要由反应决定D该过程的总反应为2CO+2NO=N2+2CO2【答案】D【解析】A图中E=E=248.3-【-620.9-（199.2）-（-513.5）】=554.9kJmol-1，故A错误；B由图可知，三个基元反应中，反应和反应的反应物总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，故B错误；C正反应活化能最大的是反应，活化能越大反应速率

16、越慢，整个反应由最慢的一步决定，则该化学反应的速率主要由反应决定，故C错误；D由始态和终态可知，该过程的总反应为2CO+2NO=N2+2CO2，故D正确；故选：D。18（2022山西太原三模）我国科学家利用Co的化合物在Fe(OH)2氧化过程中的催化作用，促进了电催化过程中流失的Fe催化活性中心的原位自修复(Fe再沉积的主要反应过程) ，反应机理如图所示。下列说法错误的是A反应过程中CoOOH为催化剂B图中各反应不能在酸性条件下进行C存在反应Co(OH)2+OH- -e- =CoOOH+H2OD图中所示物质之间的转化有非极性键的形成和断裂【答案】D【解析】A由图可知，钴的化合物CoOOH参与第一步反应，在后面的反应中生成，属于催化剂，故A正确；B Fe(OH)2、钴的化合物CoOOH都能与盐酸反应，另反应都在碱性条件下进行，所以各反应不能在酸性条件下进行，故B正确；C由图可知，Co(OH)2 +OH- -e- = CoOOH + H2O，故C正确；D由图可知，图中所示物质之间的转化有O-O非极性键的形成，但无非极性键的断裂，故D错误；答案选D。19（2022陕西长安一中模拟预测）某构建碳骨架的反应历程如图所示。下列关于该反应的说法错误的是A总反应的原子利用率为100%B过程中钴原子形成的化学键数目保持不变C过程断裂了极性键和非极性键D反应过程中HCo(CO3)3降低