专题11 化学反应中的能量变化及反应机理 -五年（2020-2024）高考化学真题分类汇编（原卷版）

2024年高考真题化学试题PAGEPAGE1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ⅡA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∶3D．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)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．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．+114310．（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20D．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.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：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>ⅠC．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CH318OHD．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D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定专题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ⅡA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∶3D．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)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．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．+114310．（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20D．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.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