专题07 化学反应中的能量变化及反应机理——三年（2020-2022）高考真题化学分项汇编（新高考专用）（解析版）.pdf
专题0 7 化学反应中的能量变化及反应机理:蹩2022年高考真题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)0HHOHOOH2O2H2O2H2O能量/kJ-mo249218391000-136一 242可根据HO(g)+HO(g)=Hq式 g)计算出HzO?中氧氧单键的键能为214kJ.mo。下列说法不正现的是A.也 的键能为436kJ-moB.02的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍C.解离氧氧单键所需能量：HOO1c.生成P的速率：inn D.进程w 中，z 没有催化作用【答案】AD【解析】A.由图中信息可知，进 程1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I 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in中由S-Y转化为P-Y的活化能高于进程H中由S-X转化为P-X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H kn,C说法不正确；D.由图中信息可知，进程IV中S吸附到Z表面生成S Z,然后S*Z转化为产物P Z,由于PZ没有转化为P+Z,因此，Z没有表现出催化作用，D说法正确；综上所述，本题选AD。2()21年高考真题3.(2021.山东)出0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:1$O一IQ I !80I +O H-4 H 3cCII+CH3c-C-OCHj|HjC-C-OHOH18O-180HH3O-能量变化如图所示。已知H3cCOCH3 3cCOCH为快速H O-平衡，下列说法正确的是过渡态1能/过渡态2量/.O/H3c C OCH3/OH O，II一H3c c o c n3 o+OH-I IH3c C OH+CH3O反应进程A.反应n、in为决速步B.反应结束后，溶液中存在I8OH-C.反应结束后，溶液中存在CH3I8OHD.反 应 I 与反应IV活化能的差值等于图示总反应的焙变【答案】B【详解】A.一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应I 和反应IV 的活化能较高，因此反应的决速步为反应I、I V,故 A 错误；18O-180HB.反应I 为加成反应，iTuH3C-C-OC%与H3cC-OCHj为快速平衡，反OH O-l80 H-,因此反应结束后，溶液中存在I80H,故 B 正确;18OHc.反应III的成键和断键方式为H 3 c-C i 6 c H 3或H 3 c-C O C H j，因此反I !I JH O应结束后溶液中不会存在CH318H,故 C 错误：D.该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量，总反应为放热反应，因此也18O|和 CHQ-的总能量与|和 OH-的总能量之差等于H 3 c C O H H3C-C O C H3图示总反应的焰变，故 D 错误；综上所述，正确的是B 项，故答案为B。4.（2021.广东）“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.H2燃烧过程中热能转化为化学能C.火星陨石中的21Ne质量数为20D.月壤中的3He与地球上的3H 互为同位素【答案】C【解析】A.煤油来源于石油，属于不可再生能源，故 A 错误；B.氢气的燃烧过程放出热量，将化学能变为热能，故 B 错误；C.元素符号左上角数字为质量数，所以火星陨石中的20N e 质量数为2 0,故 C 正确；D.同位素须为同种元素，H e 和 3 H 的质子数不同，不可能为同位素关系，故 D 错误；故选 C。5.（2021浙江）相同温度和压强下，关于反应的A H,下列判断正确的是C)(g)+H 2(g)-C|(g)A/7|(g)+2 H2(g)一|f (g)+3 H2(g)-植)“13A.AH,0,AH20c.AH,AH2,AH3AH2|f|(g)+H 2(g)B.AHAH.+AH；,D.AH2=AH3+AH4 1 (g)【答案】C【分析】般的烯燃与氢气发生的加成反应为放热反应，但是，由于苯环结构的特殊性决定了苯环结构的稳定性，苯与氢气发生加成反应生成1,3-环己二烯时，破坏了苯环结构的稳定性，因此该反应为吸热反应。【解析】A.环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，因此，A H,0,A H2 0 ,A 不正确；B.苯分子中没有碳碳双键，其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键，因此，其与氢气完全加成的反应热不等于环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和，即A H s W A H i+A H 2,B不正确；C.环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放反应，A H,0,A H2 A H 2；苯与氢气发生加成反应生成1,3-环己二烯的反应为吸热反应(H4 0),根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热醺 3=位1+4 1 1 2,因此AH3 AH2,C 正确；D.根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热A H 3=A H 4 +AH2,因此AH2=AH3-A H4,D 不正确。综上所述，本题选C。6.(2 0 2 1 浙江)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：则 2 O(g)=C 2(g)的 A W 为A.4 2 8 kJ-mo l-1 B.-4 2 8 kJ-mo l1 C.4 9 8 kJ mo H D.-4 9 8 kJ-mo F1共价键H-HH-O键能/(kJ.mo H)4 3 64 6 3热化学方程式2 H 2(g)+O2(g)=2 H2O(g)H=-4 8 2 kJ-mo l-【答案】D【分析】根据=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。【解析】反应的 A H=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-4 8 2 kJ/mo l=2 x 4 3 6 kJ/mo l+(O-O)-4 x 4 6 3 kJ/mo l,解得0-0 键的键能为4 9 8 kJ/mo L 2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2 O(g)=O2(g)的 A H=-4 9 8 kJ/mo l。7.(2 0 2 1 湖南)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:43.5/一 过 渡 态245.3:一,过渡态1HCOOH46.-2I+ZO3+ZH+OOUH-42-.6W+ZOU+OOOH-2-2w+g+HOOUHLU+HOOOHM0.-0I+HOOOH+IOOOH(_。弓3)、咽斑友哭H+反应进程下列说法错误的是催 化 剂A.该过程的总反应为H C O O H B.田 浓度过大或者过小，均导致反应速率降低C.该催化循环中F e元素的化合价发生了变化D.该过程的总反应速率由I I -H I步骤决定【答案】D【详解】A.由反应机理可知，H C O O H电离出氢离子后，H C O。与催化剂结合，放出二氧化碳，然催 化 剂后又结合氢离子转化为氢气，所以化学方程式为H C OOH C O2 T+H 2 T，故A正确；B.若氢离子浓度过低，则反应IH-IV的反应物浓度降低，反应速率减慢，若氢离子浓度过高，则会抑制加酸的电离，使甲酸根浓度降低，反 应1-1 1速率减慢，所以氢离子浓度过高或过低，均导致反应速率减慢，故B正确；C.由反应机理可知，F e在反应过程中，化学键数目发生变化，则化合价也发生变化，故C正确；D.由反应进程可知，反应WTI能垒最大，反应速率最慢，对该过程的总反应起决定作用,故D错误；故 选D o!2020年高考真题8.2020浙 江7月选考 关于下列A H的判断正确的是（）CO打(aq)+H+(aq)=HCO3(aq)C O|(aq)+H20(l)?H C 03(aq)+0H-(aq)A/72O H-(aq)+H+(aq)=H2O(1)O H-(aq)+C H3C O O H(aq)=C H3C O O-(aq)+H2O(1)A.?W1 0?W2 0 B.A HI A“2 C.?/3 0D./3 A H4【答案】B【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程，则 C O 其aq)+H*(aq)=H C O 虱aq)为放热反应，所以从 0；O P T(叫)+H+(aq)=H 2。表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以醋酸与强碱的中和反应为放热反应，所以%/3；综上所述，只有”也 正确，故答案为B。9.2020天津卷 理论研究表明，在 l O l k P a和 298K 下，H C N(g)=H N C(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是7oE/卷食皇B.该异构化反应的A H=+59.3k J-mo C.正反应的活化能大于逆反应的活化能D.使用催化剂，可以改变反应的反应热【答案】D【解析】A.根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN比 H N C稳定，故 A正确；B.根据焙变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的A/=59.3k J -mo P -0=+59.3k J -m o P1，故 B 正确；C.根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，故 C正确；D.使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，故D错误。综上所述，答案为D。
