化学反应的热效应-2021-2025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-规律忌结

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、其核心考察目标在于评估学生对

2025•浙江1月卷、2025•江苏卷、反应历程与机理图示的分析与理

2025•河北卷、2025•黑吉辽蒙卷、解能力。这要求学生强化对该部分

2025•云南卷、2025•北京卷、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•甘肃卷、2024•安徽卷、的系统性培养。鉴于多数反应机理

2024•贵州卷、2024•河北卷、对考生而言较为陌生，且该部分知

2024•浙江6月卷、2023•广东卷、识本身具有较高的抽象性，在命题

2022•山东卷、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。［g)混合无明显现象，则反应2H2(g)+5(g)=2Hq⑴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)A/7<0,则正反应的活化能大于逆反应的活化能

+

D.Na(s)+-Cl2(g)=NaCl(s)A/7<0,Na(g)-Cr(g)^NaCl(s)△”<(),则

Na(s)+1d2(g)=Na7g)+Cr(g)AH<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CH3cH2cH3(g)=^CH3cH=CH2(g)+%(g),反应进程中的相对能量变化

如图所示(*表示吸附态，.CH,CHCHz+^H>CH3CH=CH2(g)+H2(g)中部分进程已省略)。

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.知催化剂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*CHCHfH,——/CH.CHCH,+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。

Q+Q△〃3=+4kJmoH

9++HQ⑴

NaCl(s)

Na+(aq)>Cl(aq)

下列说法不正确的是（）

A.NaCI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NaQ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（NHz）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（）

A.过程n和过程W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co2与NO；生成CO（NH2）2的反应方程式：

通电z、

CO,+2NO；+18H+CO（NH,）,+7HQ

~催化剂'〃

D.常温常压、无催化剂条件下，co?与NH/H。反应可生产CO（NH2）2

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G%C>3（s）+2NH3（g）=^2GaN（s）+3H2O（g）制备。反应历程（TS代

表过渡态）如下：

jGaiO^sHNHjfe)^^Ga2O2NH(s)+H2O(g)

jjGa2O2NH(s)+NH3(g)Ga2ON2H2(s)+H2O(g)

8TS7

iiiGa2ON2H2(s)^=at2GaN(s)+H2O(g)任6.08

>6-H2O(g)

TS5♦段/2曲而

+HO(g>

第43.392

TS2

-H2O(g)1_s_4_.330

玄2.13卜NH、(g)L66/3.01

2GajOjfs)7S|

:'、_?-丝ICa,ON出⑸

+NHj(g)产-0.076：：0.48余L；沃

0K&a005-Q.4

旬68GazOzNH位

-2

十一口!♦

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中也01）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，“1k0；-$0；--仍（0^）6]4--14+”4种原料按固定流

速不断注入连续流动反应器中，体系pH—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（）

SO；-+H+—HSO；

②HSO；+H+—H2sO3

③3HSO；+BrOj——3SOf+Br-+3H+

④H,/SJO-BrOJ；f

+4?

⑤BrO；+6H+6[Fe(CN)6]—Br-+6[Fe(CN)6]+3H2O

A.原料中。（田）不影响振幅和周期

-+

B.反应④：3H2SO3+BrO；=3SO；+Br-+6H

C.反应①〜④中，FT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（）

IHH

H上，乂

/I\

HO

8-TTTTT^正丙醇

3H4+3c

CuCuCu

inV

A.I到n的过程中发生氧化反应B.n到in的过程中有非极性键生成

HH

H-C-C-H

C.1V的示意图为HOD.催化剂Cu可降低反应热

Cu

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

（CH2=CHOOCCH3）的过程示意图如下。

下列说法不正确的是（）

A.①中反应为4cH£OOH+O二+2Pdt2Pd(CH3COO)2+2H2O

B.②中生成CH2=CHOOCCH3的过程中，有。键断裂与形成

C.生成CH?nCHOOCC%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CH3cH?Br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?Br,分别生成脯（CH3cH?CN）和异庸（CH3cH?NC）两种产物。通过量

子叱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

产产量N

N，＜、H2Ts2；——

IIIBr/、、；/'!'、

C、A//、、!/\Ag--Br

日转、Ag/十\&

开阳/AgCN+CH,CH2Br\

CH3cHzNC+AgBr/；\

—、、n/；\脑

、』；\CH,CH2CN+AgBr

CHJCH2N=C-Ag—Br；\I「

CH3cH2cmN—Ag--Br

左应进程反应进程

由图示信息，下列说法错误的是()

A.从CH3cH?Br生成CH3cH£N和CH3cH?NC的反应都是放热反应

B.过渡态TS1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II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

玄

比

B.步骤2逆向反应的A//=+0.29eV

C.步骤1的反应比步骤2快

D.该过程实现了甲烷的氧化

11.[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)(A/7,<0),Y(g)^=±Z(g)(A/72<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-CO?电池，以Mg(TFSIb为电解质，电解液中

加入1,3一丙二胺(PDA)以捕获CO”使放电时CO：还原产物为MgC?。-该没计克服了

MgCOs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。

（1）下列说法错误的是（）

A.放电时，电池总反应为2c。2+Mg~MgC2O4

B.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ImolCO?

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

*COj-+*CO

r............•!

•MgCQ,

反应进程

下列说法错误的是（

A.PDA捕获CO?的反应为

52HNNOH

2H

B.路径2是优先路径，速控步骤反应式为

0

»匕0；+/\Z\

H2NNH2

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*CO1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（NH?OH）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（[NHQH]C1）广泛用于药品、香料等的合成。

4-59

已知：25℃时,/Ca（HNO2）=7.2xlQ-,A：b（NH3*H2O）=1.8x10,A：b（NH2OH）=8.7xl（）-o

硝酸盐还原醒No.

、亚硝酸盐还原酶

X还原酶

Y还原前

（1）以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.WA

B.1L0.1mol-L-'NaNO2溶液中Na*和NO'数均为0.1NA

C.3.3gNH2OH完全转化为NO-时，转移的电子数为0.6NA

D28gN2中含有的价电子总数为0.6N,\

（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。（2同浓度水溶液的pH：[NH?OH]Cl>NH4C1

D.羟胺分子间氢键的强弱：O-H…0>N-H…N

14.[2024年浙江高考真题]丙烯可发生如下转化（反应条件略）：

CHrOH

Z（主产物;

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【和II均能催化反应R（g）—iP（g）。反应历程（如图）中,

M为中间产物。其他条件相同时，下列说法不正确的是（）

A.使用I和H,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，C3H§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］P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-^4^HjC—C—OCH$_*||-CHQ1能量

H3c—C—OCHS“['HjC—C—OH

1so一1SOH

变叱如图所示。已知H£—C—0CH；F—H£—C—OCH；为快速平衡，下列说法正确

||

0H0~

的是（）

过渡态।

反应进理

A.反应n、ni为决速步

B.反应结束后，溶液中存在

C.反应结束后，溶液中存在CHJOH

D.反应I与反应IV活化能的差值等于图示总反应的焰变

11

参考答案与解析

考点01化学反应历程分析

1.答案：B

解圻：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<(),△〃<(),根据AG=△〃-TAS<0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四的相对大小，故无法确定第三个反应M的正负，

D项错误。

2.答案：C

解析：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，*CH3cHe也+*14——>"CH3cHe也+2'H的活化能

最大，因此①转化为②的进程中，决速步骤为*CH3cHe——/CH3CHCH2+2*H(或写

为“CH3cHe——>*CH3cHeHz+*H),D错误。

3.答案：C

解析：A.由图可知，NaCl固体溶解过程的熔变为M3=+4kJ/mol,为吸热过程，A正确；B.

由图可知，NaCl固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知A//LA//2+M3,即a+b=4,

B正确；C.由分析可知，第一步为Na。固体变为Na.和C「，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CP水合过程放出的热量有关，即与NaCl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II中生成Cm。、N—H极性共价键，过程III中生成C—N极性共价键，A正确。

过程H中*NO；转化为*N%,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，正

12

确的反应方程式为CC>2+2NO；+18H++16e-=CO（NH?,+7HQ,C错误；常温常压、

催化剂_

无催化剂条件下，8?与NHrH2。反应生成（NHJCO?或NH4HCO3,不能得到83凡）2,

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HzCKg）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，H+对

S。；氧化为SO：-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同的颜色,

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II的过程中消耗了氢离子和电子，属于还原反应，A错误；B.II到III的

HH

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.n到HI

77777）

Cu

III

的过程中生成了一根C・H键，由in结合氢离子和电子可知，m到iv也生成了一根C・H键，iv

HH

H—C-△-H

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

/////J

Cu

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CH^OOH、。2、Pd,生成物为HQ和Pd(CH3coOb，方程式为：

4CH3COOH+O2+2Pd2Pd(CH3COO)2+2H2O,A正确；B.②中生成CH?nCHOOCC上的过

程中，有C-H断开和C-0的生成，存在o键断裂与形成，B正确；C.生成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

CH3cH?Br生成CH3cH?CN和CH3cH?NC的反应都是放热反应，A项正确；

R.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TS1是由CN-的C

原子进攻CH3cH?Br的*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、II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IP'N-Ag”之间的作用力比H中“C-Ag”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CH3cH?NC,

为主要产物，D项错误；

故选D。

10.答案：C

解析: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△〃=0.71eV-(-L00eV)=+0.29eV,B项正确；

C.由能量变化图可知，步骤1的活化能4=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A/小八〃2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

解圻：(1)由上述分析知，放电时，电池的总反应为2cC)2+Mg=±MgCq4,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

阳极经外电路流向Mg电极，C错误；放电时，CO2中C由十4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A，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*的活化能最大，是速控

0

步骤，反应式为*CO；-+/\/\A+C-->*CO；-+„

2,B

H2NNOHH2NNH2

H

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/\/\A，但路径2的产物为

*HNNOH

2H

*MgC2O4,路径3的产物为*MgCO],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；-+*CO2+e-->*CO；-+*CO的活化能

最大，该步骤为速控步骤，路径2中的速控步骤为

0

*CO；-+/\/\人+e-->PDA+*C2O5-,路径3中的速控步骤为

H2NNOH

15

*CO；+e-—>*CO+*CO：,三个路径的速控步骤均涉及*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N-

则X为NO,Y为N?。，标准状况下2.24LNO和N?O混合气体的物质的量为O.lmoL故氧

原子数为O.INA，A项正确；由HNO2的电离常数知，UNO?为弱酸，1L0.1mol・L“NaNO2溶

液中，由于NO?发生水解，故NO：数小于(MN,、，B项错误；NH20H转化为NO：时，N由・1

价升高为+3价，3.3gNH2OH的物质的量为0.1mol,完全转化为NO2时，转移的电子数为04%,

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D项错误。

(2)N%中N为sp?杂化，NO；中N为sp2杂化，则键角：NH.<NO；,A项错误；NH20H

为分子晶体，［NH3OH］。为离子晶体，则熔点：NH2OH<［NH5OH］C1,B项错误；由题可知,

NH2OH的碱性比NFVHQ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pHjNHQHjavNH,Cl,C项错误;

O的电负性大于N,则。与H的结合能力更强，故羟胺分子间氢键的强弱：

O-H-0>N-H-N,D项正确。

14.答案：D

C1OH

解析：丙烯与H。。发生加成反应得到M,M有I和I两

CH3-CH-CH2OHCH3-CH-CH2CI

H3C._

种结构，在Ca(0H)2作用下M脱去HC1生成物质Y(),Y在H卡作用下水解

O

16

引入羟基再脱去H+得到主产物Z；Y与CO?发生反应得到物质}°

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，可促进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

题干部分可看出，是a处碳氧键断裂，故a处碳氧键比b处更易断裂,

Z

aE\CTrOH

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CO?,减轻温室效应，D错误。

15.答案：C

解圻：由历程图可知，使用I和II,R转化为M经历两步，M转化为P又经历了两步，所以反

应历程都分4步进行，A项正确；由历程图可知，