1、专题07化学反应中的能量变化及反应机理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)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
2、的键能为，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，说法不正
3、确；D由图中信息可知，进程中S吸附到Z表面生成SZ，然后SZ转化为产物PZ，由于PZ没有转化为PZ，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。2021年高考真题3（2021山东）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、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反应与反应活化能的差值等于图示总反应的焓变【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、
4、IV，故A错误；B反应I为加成反应，而与为快速平衡，反应II的成键和断键方式为或，后者能生成18OH-，因此反应结束后，溶液中存在18OH-，故B正确；C反应III的成键和断键方式为或，因此反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，因此和CH3O-的总能量与和OH-的总能量之差等于图示总反应的焓变，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燃烧过程中热能
5、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【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 20Ne 质量数为20，故C正确；D同位素须为同种元素，3He 和 3H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，下列判断正确的是ABCD【答案】C【分析】一般的烯烃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
6、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，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，由于1mol 1，3-环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍，故其放出的热量更多，其；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（），根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热，因此，C正确；D根据盖斯定
7、律可知，苯与氢气完全加成的反应热，因此，D不正确。综上所述，本题选C。6（2021浙江）已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：共价键H-HH-O键能/(kJmol-1)436463热化学方程式2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) H= -482kJmol-1则2O(g)=O2(g)的H为A428 kJmol-1B-428 kJmol-1C498 kJmol-1D-498 kJmol-1【答案】D【分析】根据H=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。【解析】反应的H=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2436kJ/mol+(O-O)-4463kJ/mo
8、l，解得O-O键的键能为498kJ/mol，2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2O(g)=O2(g)的H=-498kJ/mol。7（2021湖南）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步骤决定【答案】D【详解】A由反应机理可知，HCOOH电离出氢离子后，HCOO-与催化剂结合，放出二氧化碳，然后又结合氢离子转化为氢气，所以化学方程式为HCOOHCO2+H2，故A正确；B若氢离子浓度过低，则反应的反应物浓度降低，反应
9、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，Fe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。2020年高考真题82020新课标铑的配合物离子Rh(CO)2I2可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。下列叙述错误的是ACH3COI是反应中间体B甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2HC反应过程中Rh的成键数目保持不变D存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O【答案】C【解
10、析】题干中明确指出，铑配合物充当催化剂的作用，用于催化甲醇羰基化。由题干中提供的反应机理图可知，铑配合物在整个反应历程中成键数目，配体种类等均发生了变化；并且也可以观察出，甲醇羰基化反应所需的反应物除甲醇外还需要CO，最终产物是乙酸；因此，凡是出现在历程中的，既非反应物又非产物的物种如CH3COI以及各种配离子等，都可视作中间物种。A通过分析可知，CH3COI属于甲醇羰基化反应的反应中间体；其可与水作用，生成最终产物乙酸的同时，也可以生成使甲醇转化为CH3I的HI，A项正确；B通过分析可知，甲醇羰基化反应，反应物为甲醇以及CO，产物为乙酸，方程式可写成：，B项正确；C通过分析可知，铑配合物在整
11、个反应历程中，成键数目，配体种类等均发生了变化，C项不正确；D通过分析可知，反应中间体CH3COI与水作用生成的HI可以使甲醇转化为CH3I，方程式可写成：，D项正确；答案选C。【点睛】对于反应机理图的分析，最基本的是判断反应物，产物以及催化剂；一般的，催化剂在机理图中多是以完整的循环出现的；反应物则是通过一个箭头进入整个历程的物质；而产物一般多是通过一个箭头最终脱离整个历程的物质。92020新课标据文献报道：Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是AOH-参与了该催化循环B该反应可产生清洁燃料H2C该反应可消耗温室气体CO2D该催化循环中Fe的成键数目发生变化【答案
12、】C【解析】题干中明确指出，铁配合物Fe(CO)5充当催化剂的作用。机理图中，凡是出现在历程中，进去的箭头表示反应物，出来的箭头表示生成物，既有进去又有出来的箭头表示为催化剂或反应条件，其余可以看成为中间物种。由题干中提供的反应机理图可知，铁配合物Fe(CO)5在整个反应历程中成键数目，配体种类等均发生了变化；并且也可以观察出，反应过程中所需的反应物除CO外还需要H2O，最终产物是CO2和H2，同时参与反应的还有OH-，故OH-也可以看成是另一个催化剂或反应条件。A从反应机理图中可知，OH-有进入的箭头也有出去的箭头，说明OH-参与了该催化循环，故A项正确；B从反应机理图中可知，该反应的反应物
13、为CO和H2O，产物为H2和CO2，Fe(CO)5作为整个反应的催化剂，而OH-仅仅在个别步骤中辅助催化剂完成反应，说明该反应方程式为，故有清洁燃料H2生成，故 B项正确；C由B项分析可知，该反应不是消耗温室气体CO2，反而是生成了温室气体CO2，故 C项不正确；D从反应机理图中可知，Fe的成键数目和成键微粒在该循环过程中均发生了变化，故 D项正确；答案选C。【点睛】对于反应机理图的分析，最重要的是判断反应物，产物以及催化剂；一般催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的；通过一个箭头进入整个历程的物质则是反应物；而通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般多是产物。102020浙江7月选考关于下列
14、的判断正确的是( )ABCD【答案】B【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程，则CO(aq)+H+(aq)=HCO(aq)为放热反应，所以H10；OH(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以H30；醋酸与强碱的中和反应为放热反应，所以H4H3；综上所述，只有H1H2正确，故答案为B。112020天津卷理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是AHCN比HNC稳定B该异构化反应的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HNC稳定，故A正确；B根据焓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，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。