化学反应的热效应-2021-2025年全国高考化学试题分类汇编

«五年真题(2021-2025)»

专题16化学反应的热效应

五年考情・规律总结

考点五年考情(2021・2025)命题趋势

对于化学反应热效应的相关考查，

2025•河南卷、2025•北京卷、2025•浙其核心考察R标在于评估学生对

江1月卷、2025•江苏卷、2025•河反应历程与机理图示的分析与理

北卷、2025•黑吉辽蒙卷、2025•云解能力。这要求学生强化对该部分

南卷、2025•北京卷、2024.甘肃卷、知识的综合运用能力及识图能力

考点01化学反应历程分析

2024•安徽卷、的系统性培养。鉴于多数反应机理

2024•贵州卷、2024•河4匕卷、2024•浙对考生而言较为陌生，且该部分知

江6月卷、2023•广东卷、2022-111识本身具有较高的抽象性，在命题

东卷、2021•山东卷设计中常会引入新颖概念，需要考

生加强练习。

考点01化学反应历程分析

1.[2025年浙江高考真题]下列说法正确的是()

A.常温常压下H?(g)和O?(g)混合无明显现象，则反应2HIgHOJg):=^凡。⑴在该条件下

不刍发

B.3H2(g)+N2(g)^^2NH3(g)△”<(),升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小

C.CO(g)+H2(g)^^C(S)+H2O(g)AHvO,则正反应的活化能大于逆反应的活化能

+

D.Na(s)+^Cl2(g)=NaCl(s)AH<0,Na(g)-CP(g)=NaCl(s)△〃<(),则

+

Na(s)+1ci2(g)=Na(g)+Cr(g)△3<0

2.[2025年河南高考真题]在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反

应的化学方程式为C&CH2cH3(g)^^C&CH=CH2(g)+H2(g),反应进程中的相对能量变化

如图所示(*表示吸附态，子石。4(2凡+2加>CH3CH=CH2(g)+H2(g)中部分进程已省略)。

1

反应进程

下列说法正确的是（）

A.总反应是放热反应

B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同

C.向催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定

D.①转化为②的进程中，决速步骤为*CH3CH2CHA——>CHCHCH；+*H

3.[2025年北京高考真题]为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想NaCl固体溶于水的

过程分两步实现，示意图如下。

G0△〃3=+4kJmol“

9+~+H2O(I)~~

NaCl(s)

Na+(aq)>Cl(aq)

下列说法不正确的是（）

A.NaCl固体溶解是吸热过程

B.根据盖斯定律可知：a+b=4

C.根据各微粒的状态，可判断a>0,b>0

D.溶解过程的能量变化，与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关

4.[2025年江苏高考真题]CO?与NO；通过电催化反应生成CO（NH2）2,可能的反应机理如图

2

所示（图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注）。下列说法正确的是（）

*CO2+*NO3

•万g

£

•s

<春

篁

费

A.过程II和过程III都有极性共价键形成

B.过程II中NO；发生了氧化反应

C.电催化8?与NO；生成CO（NH）的反应方程式:

通电/、

CO,+2NO：+18H+CO（NHj+7H,0

催化剂h

D.常温常压、无催化剂条件下，CO?与NH-Hq反应可生产CO（NH。

5.[2025年河北高考真题]氮化钱（GaN）是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材

料等领域，可利用反应Ga2O（s）十2NH3（g）=^2GaN（s）+3H?O（g）制备。反应历程（TS代

表过渡态）如下:

1GazO^sJ+NHjfe)^^GaONH(s)+HO(g)

8222

11GaONH(s)+NH(g)GaONH(s)+HO(g)

22}2222TS7

>6iiiGa2ON2H2(s)^=i2GaN(S)+H2O(g)637.o8

9-HO(g)6

、2段/2曲而

涮TS5|

4+H0(g>

混2

TS2-H2O(g)1s4339If、'

女2330

63.01

奚邮㈣侦产：闾TW/

,、/Ca,0N2H2(6)

0'050

4

-0^73N68Ga2O2NH(S,

......»]—.......+---.......+...一

反应历程

下列说法错误的是（）

A.反应i是吸热过程

B.反应ii中H2O（g）脱去步骤的活化能为2.69eV

3

C.反应iii包含2个基元反应

D.总反应的速控步包含在反应ii中

6.[2025年内蒙古高考真题]一定条件下，"BrO]SO；--[Fe（CN）J-H+”4种原料按固定流

速不断注入连续流动反应器中，体系pH-r振荡图像及涉及反应如下。其中AB段发生反应

①〜④，①②为快速反应。下列说法错误的是（）

SOj+H，一HSO；

②HSO；+H+—H,SO,

③3HSO；+BrO；——3soi+Br-+3H+

④H2sO3+BrC)3—>

+4，

⑤BrO；+6H+6[Fe(CN)6]——B<+6[Fe(CN)J+3H2O

A.原料中c（H+）不影响振幅和周期

-

B.反应④：3H2SO5+BrO；=3SO；+Br+6H"

C.反应①~④中，H+对SO：的氧化起催化作用

D.利用pH响应变色材料，可将pH振荡可视化

4

7.[2025年云南高考真题]铜催化下，由CO?电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的

是()

A.I到II的过程中发生氧化反应B.II到III的过程中有非极性键生成

HH

H-C-i-H

C.N的示意图为H1D.催化剂Cu可降低反应热

Cu

8.[2025年北京高考真题]乙烯、醋酸和氧气在钢(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯

(CH2=CHOOCCH3)的过程示意图如下。

A.①中反应为4cH3coOH+O二+2Pdf2Pd(CH3coO),+2H2O

B.②中生成CH2=CHOOCCH3的过程中，有。键断裂与形成

C.生成c%=CHOOCCH3总反应的原子利用率为100%

D.Pd催化剂通过参与反应改变反应历程，提高反应速率

9.[2024年贵州高考真题]AgCN与CHCMBr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CH3cH耳，分别生成月青(CH3cH?CN)和异胞(C&CHKC)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)。

5

CH,能量

NCH,

C、H2Ts2TSI0

CH

N，\L、c2

Br/

AgZ/\Ag--Br

异睛

：AgCN4CH3CH2Br\

CHjCH2NC+AgBr/

肪

CH3CH2CN+AgBr

CHJCH2N=C-Ag-*Br：

CH3cH2cmN—Ag--Br

反应进程反应进程

由图示信息，下列说法错误的是()

A.从CH3cH?Br生成CH3cH?CN和CH3CH2NC的反应都是放热反应

B.过渡态TSI是由CN-的C原子进攻CH3cH?Br的a—C而形成的

C.I中“N-Ag”之间的作用力比n中“C-Ag”之间的作用力弱

D.生成CH3cH?CN放热更多，低温时CH3cH?CN是主要产物

10.[2024年甘肃高考真题]甲烷在某含M。催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列

>

9

】

--器

女

戛

B.步骤2逆向反应的M=+O.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

II.[2024年安徽高考真题]某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g),发生下列反应:

6

X(g)^=^Y(g)(AH,<0),Y(g)^=^Z(g)(AH2<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()

反应进程

12.[2024年河北高考真题]阅读以下材料，完成题。

我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池，以Mg(TFSI)2为电解质，电解液中

加入1,3一丙二胺(PDA)以捕获CO2,使放电时CO?还原产物为MgCq4。该设计克服了

MgCO,导电性差和释放CO?能力差的障碍，同时改善了Mg2+的溶剂化环境，提高了电池充放

电循环性能。

7

（1）下列说法错误的是（）

A.放电时，电池总反应为2c（）2+Mg=~MgC2O4

氏充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接

C.充电时，电子由Mg电极流向阳极，Mg?，向阴极迁移

D.放电时，每转移1mol电子，理论上可转化1molCO?

（2）对上述电池放电时CO2的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上CO2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（）

0

/X/X

A.PDA捕获CO?的反应为H2N-

+CO/XZ\z\

NH2

H2NNOH

H

0

B.路径2是优先路径，速控步骤反应式为区0；一+/\Z\A+e-->*CQ：+

H2NNOH

H

z\/\

I^NNH2

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*CO；转化，路径2、3的速控步骤均伴有PDA再生

13/2024年安徽高考真题］地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如图所示（X、

Y均为氮氧化物），羟胺（NH20H）以中间产物的形式参与循环。常温常压下，羟胺易潮解，

8

水溶液呈碱性，与盐酸反应的产物盐酸羟胺（[NH3OH]。）广泛用于药品、香料等的合成。

59

已知：25℃时，K,（HNO2）=7.2x10^,A：b（NH3H2O）=1.8xl0-,ATh（NH2OH）=8.7x1O-0

（l）治是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）

A.标准状况下，2.24LX和Y混合气体中氧原子数为0.1N,、

1+

B.ILO.lmol-L-NaNO2溶液中Na和NO'数均为0.1耳

C.3.3gNH2OH完全转化为NO-时，转移的电子数为0.6NA

D.2.8gNz中含有的价电子总数为0.6以

（2）下列有关物质结构或性质的比较中，正确的是（）

A.键角：NH3>NO；

B.熔点：NH2OH>[NH3OH]C1

C.25℃同浓度水溶液的pH：[NH3OH]Cl>NH4C1

D.羟胺分子间氢键的强弱：O-H…O>N—H…N

14.[2024年浙江高考真题]庆烯可发生如下转化（反应条件略）：

,8CHCH,3

H-OHY11tA脱i„18nH

18X

CH-OH;-----►CH-'OH2

CH小丁OH'CHrOH

H0CCa（0H）Hb

CHrCH=CH,>M-—z（主产物:

¥CO

XY----

P

下列说法不正确的是（）

9

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处碳氧键匕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

15.［2023年广东高考真题］催化剂I和1【均能催化反应R(g)^^P(g)。反应历程(如图)中,

A.使用I和II,反应历程都分4步进行

B.反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大

C.使用II时，反应体系更快达到平衡

D.使用I时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大

16J2022年山东高考真题］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。

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，C3H8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

17.［2021年山东高考真题］*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

10

1SOI%

可表示为-OH-H3c—C一OCHj-CH3OI能量

H3c—C-OCHS“I'H3c—C—OH

咐1SOH

变叱如图所示。已知H3cC——OCHj—TH3cC—0CH3为快速平衡，下列说法正确

OH0~

的是（）

过渡态।

能­\过渡态2

量/-----\

/~

/I\

»*/—<-（MH,

Oil

¥」

11/、一<,一（XHjO

♦OH

HjC—C—OH

■（IIjO

反应进理

A.反应H、in为决速步

B.反应结束后，溶液中存在PH

C.反应结束后，溶液中存在CH/OH

D.反应I与反应IV活化能的差值等于图示总反应的熔变

11

参考答案与解析

考点01化学反应历程分析

1.答案：B

解析：工业合成氨为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，B项正确。

该反应的AS<(),△”<0,根据AG=M-TASvO时反应自发进行可知，该反应在低温条件下

自发进行，无明显现象说明在常温常压下该反应的反应速率极慢，A项错误；对于放热反应，

正反应的活化能比逆反应的活化能小，C项错误；由盖斯定律可知，第一个反应一第二个反应

可得第三个反应，但不知道前两个反应A/7的相对大小，故无法确定第三个反应M的正负，

D项错误。

2.答案：C

解圻：化学平衡常数只与温度有关，而与其他条件无关，因此两种不同催化剂作用下总反应的

化学平衡常数相同，B错误；反应的决速步骤为活化能最大的步骤，即反应进行最慢的步骤，

由图像可以看出，在①转化为②的进程中，'CHCHCHj+'H——>'CHCHCH2+2'H的活化能

最大，因此①转化为②的进程中，决速步骤为"CHCHCHMH——CH3CHCH2+2H(或写

+

为'CH3cHeH3——>CH3CHCH2+H),D错误。

3.答案：C

解圻:A.由图可知,NaCl固体溶解过程的熔变为△，3=+4kJ/mol,为吸热过程,A正确；B.

由图可知，NaQ固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知即a+b=4,

B正确；C.由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na卡和。-，此过程离子键发生断裂，为吸热

过程，a>0；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键

过程，为放热过程，b<0,C错误；D.由分析可知，溶解过程的能量变化，取决于NaCl固体断

键吸收的热量及Na+和C「水合过程放出的热量有关，即与NaCI固体和NaCl溶液中微粒间作

用力的强弱有关，D正确；故选C。

4.答案：A

解析：过程H中生成C三。、N-H极性共价键，过程川中生成C—N极性共价键，A正确。

过程II中*NO；转化为*NH2,N的化合价降低发生还原反应，B错误；题中反应电荷不守恒，

12

正确的反应方程式为CC)2+2NO；+18H++16e-八三+7凡0,C错误；常温常压、

催化剂

无催化剂条件下，8?与NH/HzO反应生成(NHJCOJ或NH4HCO?,不能得到CO(NH),

D错误。

5.答案：D

解析：由反应历程图可知，反应i反应后相对能量增加0.05eV,体系能量升高，故反应i为

吸热反应，A正确；由图可知，反应ii中H?O(g)脱去的步骤即反应ii的最后一步的活化能为

3.39eV-0.70eV=2.69eV,B正确；反应iii历程中存在两个过渡态，故包含2个基元反应，

C正确；由图可知，整个反应历程中，活化能最高的步骤是反应iii中的TS7对应的步骤，其

活化,能为6.37eV-3.30eV=3.07eV,故D错误。

6.答案：A

解析：AB段发生反应①~④，则BC段发生反应⑤，结合反应方程式可知反应③④生成H+，

反应⑤消耗H+，故原料中的｛H+)变化将导致反应速率变化，会影响周期，A错误；由上述

分析可知，B正确；反应①〜④中H+先消耗，后生成，故在反应①〜④的整体反应中，FT对

SO：氧化为SOj起到了催化作用,C正确;不同的pH可使pH响应变色材料呈现不司的颜色，

从而实现pH振荡可视化，D正确。

7.答案：C

解析：A.由图可知，I到I【的过程中消耗了氢离子和电子，属于还原反应，A错误；B.I［至1川1

HH

的过程中生成了一根C-H键，如图田有极性键生成，不是非极性键，B错误；C.I［到

77777)

Cu

III

III的过程中生成了一根C-H键，由III结合氢离子和电子可知，山到IV也生成了一根C-H键，

HH

H-C—H

IV到V才结合CO,可知IV的示意图为H>),C正确；D.催化剂可改变活化能，加快反应

77777/

Cu

速率，不能改变反应热，D错误；故选C。

8.答案：C

13

解析：A.①中反应物为CH3coOH、O?、Pd,生成物为H?O和Pd(CH3coOK方程式为：

4CH3CCX)H+O2+2Pd->2Pd(CH3COO)2+2H2O,A正确；B.②中生成CH?nCHOOCC%的过

程中，有C-H断开和C-0的生成，存在。键断裂与形成，B正确；C.4^CH2=CHOOCCH3

总反应中有Hq生成，原子利用率不是100%,C错误；D.Pd是反应的催化剂，改变了反应的

历程，提高了反应速率，D正确；

9.答案：D

解析：A.由反应历程及能量变化图可知，两种路径生成的产物的总能量均低于反应物，故从

CH,CH2Br生成CH3CH2CN和CH3cH?NC的反应都是放热反应，A项正确；

B.与Rr原子相连的C原子为a-C,由反应历程及能量变化图可知，过渡态TSI是由CN-的C

原子进攻CHCH^Br的a-C,形成碳碳键，B项正确；

C.由反应历程及能量变化图可知，后续物I、H转化为产物，分别断开的是N-Ag和C-Ag,且

后者吸收更多的能量，故I中“N-Ag”之间的作用力比II中“GAg”之间的作用力弱，C项正确;

D.由于生成CH3cH《N所需要的活化能高，反应速率慢，故低温时更容易生成CH3cH2NC,

为主要产物，D项错误；

故选Do

10.答案：C

解圻：A.由能量变化图可知，£2=0.70eV-(-0.71eV)=1.41eV,A项正确；

B.由能量变化图可知，步骤2逆向反应的AH=0.71eV-(-1.00eV)=+0.29eV,B项正确；

C.由能量变化图可知，步骤1的活化能A,=0.70eV，步骤2的活化能

E3=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV,步骤1的活化能大于步骤2的活化能，步骤1的反应比步骤2

慢，C项错误；

D.该过程甲烷转化为甲醇，属于加氧氧化，该过程实现了甲烷的氧化，D项正确；

故选Co

11.答案：B

14

解圻：由题图可知，生成Y的速率大于生成Z的速率，则第一步反应的活化能比第二步反应

的活化能小，C项、D项错误；结合AM、均小于0可知，两步反应均为放热反应，故反

应物总能量高于生成物总能量，则能量：X>Y>Z,A项错误，B项正确。

12.答案：(1)C

⑵D

解析：(1)由上述分析知，放电时，电池的总反应为2cO2+Mg―A正确；充

电时多孔碳纳米管电极作阳极，与电源正极相连，B正确；充电时，Mg电极作阴极，电子由

阳吸经外电路流向Mg电极，C错误；放电时，CO244c由+4价降为+3价，故转移1mol电

子时，理论上转化1mole。?，D正确。

0

(2)由路径2可知，PDA捕获CO2生成八八人,A项正确；由题给信息可知,

HNNOH

2H

路径2为优先路径，由能量变化图可知，路径2中*CO；转化为*C?。：的活化能最大，是速控

0

步骤，反应式为*co：-+/\/\大

+e―B

HNNOHNH/

2H

项正确；由题图中路径1和路径3的物质转化关系可知，二者经历的步骤不同,但产物均为

0

*MgCO3,路径2、3的起始物均为*CO?和Z\Z\A，但路径

2的产物为

*H2NNOH

H

*MgC2O4,路径3的产物为*MgCOs，C项正确：反应历程中活化能最大的步骤为速控步骤,

由反应历程图结合反应路径图可知，路径1中，*CO；-+*CO?+e-->*CO；・+*CO的活化能

0

最大，该步骤为速控步骤，路径2中的速控步骤为*CO；-十八八/\

H2NNOH

H

+e-——>PDA+*C2Oj-,路径3中的速控步骤为*CO:——>*CO+*CO,,三个路径的速

15

控步骤均涉及*CO；-的转化，路径2的速控步骤有PDA的再生，路径3的速控步骤没有PDA

的再生，D项错误。

13.答案：(1)A

⑵D

解析:A

解析：(1)NO；中N为+3价，X、Y均为氮氧化物，由题图可知，NO?经三步还原转化为N2,

则X为NO,Y为N2O,标准状况下2.24LNO和Nz。混合气体的物质的量为().1mol,故氧

原子数为0.叫，A项正确；由UNO2的电离常数知，HNO?为弱酸，ILO.lmolLTNaNO?溶

液中，由于NO；发生水解，故NO；数小于O.INA，B项错误；NH?OH转化为NO：时，N由-1

价升高为+3价，3.3gNH20H的物质的量为01mol,完全转化为NO：时，转移的电子数为0.4%人,

C项错误；1个N2分子中含有10个价电子，2.8gN2的物质的量为0.1moL含有的价电子数

为N\,D项错误。

(2)NH3中N为sp3杂化,NO；中N为sp?杂化，则键角:NH3<NO；,A项错误；NH20H

为分子晶体，[NHQH]C1为离子晶体，则熔点：NH2OH<[NH3OH]C1,B项错误；由题可知,

NH2OH的碱性比NHrH2O弱，根据“越弱越水解”，知[NHQH]+的水解程度大于NH；的水解

程度，且二者水解均使溶液显酸性，则同浓度水溶液的pHjNHQHjClvNH,Cl,C项错误;

O的电负性大于N,则O与H的结合能力更强，故羟胺分子间氢键的强弱:

O-H..O>N-H..N,D项正确。

14.答案：D

ClOH

解析：丙烯与H0C1发生加成反应得到M,M有I和I两

CH3-CH-CH2OHCH3-CH-CH2CI

种结构，在Ca(OH),作用下M脱去HQ生成物质Y(),Y在H+作用下水解

O

16

o

引入羟基再脱去H+得到主产物z；Y与CO2发生反应得到物质P｛十。一厂一CH广。一!十（。

CH,0

据分析，产物M有2种且互为同分异构体（不考虑立体异构），A正确；据分析，FT促进Y

中醒键的水解，后又脱离，使Z成为主产物，故其可提高Y-Z转化的反应速率，B正确；从

题干状上少《H、6H,部分可看出，是a处碳氧键断裂，故a处碳氧键比b史更易断裂,

aZg\&RH

C正确；Y-P是CO?与Y发生加聚反应，没有小分子生成，不是缩聚反应，该工艺有利于消

耗C0?,减轻温室效应，D错误。

15