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2024年高考真题和模拟题化学分类汇编（全国通用）专题05 化学反应的热效应 反应机理（原卷版）
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这是一份2024年高考真题和模拟题化学分类汇编（全国通用）专题05 化学反应的热效应 反应机理（原卷版），共13页。
考点一 化学反应的热效应
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·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．
3．（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
考点二 反应机理
4．（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
5．（2024·浙江1月卷）酯在溶液中发生水解反应，历程如下：
已知：
①
②水解相对速率与取代基R的关系如下表：
下列说法不正确的是
A．步骤I是与酯中作用
B．步骤III使I和Ⅱ平衡正向移动，使酯在溶液中发生的水解反应不可逆
C．酯的水解速率：
D．与反应、与反应，两者所得醇和羧酸盐均不同
6．（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
考点一 化学反应的热效应
1．（2024·北京海淀一模）第十四届全国冬季运动会所需电能基本由光伏发电和风力发电提供。单晶硅电池是常见的太阳能电池，玻璃钢(又称纤维增强塑料)是制造风力发电机叶片的主要材料之一。下列说法正确的是
A．太阳能电池属于化学电源
B．太阳能、风能均属于可再生能源
C．单晶硅属于分子晶体
D．玻璃钢属于金属材料
2．（2024·河北衡水部分高中一模）已知下列热化学方程式：
①
②
③
则反应的(单位：kJ/ml)为
A．B．C．D．
3．（2024·北京东城一模）碱金属单质M和反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A．CsCl晶体是共价晶体
B．
C．若M分别为Na和K，则：NaD．，
4．（2024·安徽安庆第一中学考试）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程（下图）中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是
A．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
B．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行
C．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
D．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
5．（2024·湖南岳阳第一中学6月考前强化训练）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下(已知O2和Cl2的相对能量为0)，下列说法错误的是
A．
B．可计算键能为
C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ΔH=(E4-E5)kJ∙ml−1
6．（2024·重庆西南大学附属中学校模拟）单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图，下列说法正确的是
A．
B．单斜硫和正交硫互为同素异形体
C．②式表示一个正交硫分子和一个分子反应生成一个分子放出296.83kJ的能量
D．①式反应断裂1ml单斜硫(s)和中的共价键吸收的能量比形成中的共价键所放出的能量多297.16kJ
7．（2024·湖南岳阳第一中学考前训练）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下(已知O2和Cl2的相对能量为0)，下列说法错误的是
A．
B．可计算键能为
C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ΔH=(E4-E5)kJ∙ml−1
8．（2024·安徽3月联考）在标准压强101kPa、298K下，由最稳定的单质合成1ml物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图所示，已知：、、的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是
A．根据图中信息，可判断热稳定性：
B．
C．的键能小于与的键能之和
D．标准燃烧热的热化学方程式为
考点二 反应机理
9．（2024·重庆十八中两江实验学校一诊）卤代烃在乙醇中进行醇解反应的机理如图所示。下列说法错误的是
A．步骤Ⅰ是总反应的决速步骤B．总反应属于取代反应
C．能降低该反应的活化能D．反应过程中氧原子的成键数目发生变化
10．（2024·湖北襄阳四中一模）我国科研团队研究发现使用双金属氧化物可形成氧空位，具有催化氧化性能，实现加氢制甲醇。其反应机理如图所示，用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。下列说法错误的是
A．增大反应物或分压均能提高甲醇的产量
B．氢化步骤的反应为
C．增大催化剂的比表面积有利于提高平衡转化率
D．催化剂表面甲醇及时脱附有利于二氧化碳的吸附
11．（2024·重庆十八中两江实验学校一诊）某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是（ ）
A．HAP能提高HCHO与O2的反应速率
B．HCHO在反应过程中，有C—H键发生断裂
C．根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2
D．该反应可表示为：HCHO＋O2CO2＋H2O
12．（2024·重庆第八中学一模）我国科技工作者用钾离子促进电催化合成尿素可能的反应机理如图。与其他步骤相比，碳氮键的形成过程活化能更高。下列说法正确的是
A．尿素中氮原子采取杂化B．步骤①和③的反应速率较其他步骤快
C．步骤⑥发生的是氧化反应D．以上过程中涉及极性键的形成和断裂
13．（2024·湖北武汉汉阳部分学校一模）某有机金属烷氧基催化和甲醇(MeOH)蒸气合成碳酸二甲酯()的反应机理如图所示。已知：①会降低该催化剂的活性；②反应中插入催化剂的键中得以活化。下列说法错误的是
A．I到II的转化过程中有键的形成
B．II和III为该反应的中间产物
C．该过程的总反应为
D．加入缩醛以及加压都可以提高碳酸二甲酯的产率
14．（2024·河北保定一模）某酮和甲胺的反应机理及能量图像如图所示：
下列说法错误的是
A．该历程中为催化剂，故浓度越大，反应速率越快
B．该历程中发生了加成反应和消去反应
C．反应过程中有极性键的断裂和生成
D．该历程中制约反应速率的反应为反应②
15．（2024·湖北圆创联盟一模）纳米催化制备甲酸钠的机理如下图所示：
下列说法错误的是
A．纳米尺寸有利于加快反应速率B．反应过程中有极性键的断裂与形成
C．反应过程中不需要持续补充D．总反应的原子利用率为100%
16．（2024·吉林第一中学适应性训练）乙醛主要用作还原剂、杀菌剂、合成橡胶等，以乙烷为原料合成乙醛的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．反应①中消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B．理论上该合成方法中每消耗可得到
C．反应⑤、⑥中均有含键的产物生成
D．乙醛分子中没有键，故其与水分子间不能形成氢键
17．（2024·湖南师范大学附属中学模拟）如果在反应体系中只有底物和溶剂，没有另加试剂，那么底物就将与溶剂发生反应，溶剂就成了试剂，这样的反应称为溶剂解反应。如三级溴丁烷在乙醇中可以发生溶剂解反应，反应的机理和能量进程图如下所示：
下列说法不正确的是
A．三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解反应属于取代反应
B．不同卤代烃在乙醇中发生溶剂解反应的速率取决于相应碳卤键的键能
C．该反应机理中的中间产物中的碳原子有两种杂化方式
D．卤代烃在发生消去反应时可能会有醚生成
18．（2024·云南三校联考）近年，我国科学家利用两种不同的纳米催化剂在室温水汽条件下实现高效催化氧化，其反应历程中相对能量的变化如图所示（分别代表过渡态1、过渡态2、过渡态3），下列说法正确的是
A．在该条件下，催化效果较好的催化剂是，故使用催化剂能提高反应物的转化率
B．若利用进行同位素标记实验，检测到以上反应中有和生成，说明反应过程中有键的断裂
C．反应：的，该反应在低温时不能自发进行
D．若ⅱ表示被吸附在催化剂表面，则更容易吸附
19．（2024·湖北宜荆一模）叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理可用下图表示。下列说法正确的是
A．乙酸中氢氧键极性比中间体3中氢氧键极性强
B．叔丁醇中键角比中间体2的键角大
C．增大，有利于提高羧酸叔丁酯的平衡产率
D．乙醇与乙酸发生酯化反应的机理与叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理不同
20．（2024·山西平遥第二中学校调研）为早日实现“碳中和碳达峰”目标，科学家提出用钌(Ru)基催化剂催化和反应生成HCOOH．反应机理如图所示，已知当生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。下列说法正确的是
A．反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成
B．物质Ⅰ为该反应的催化剂，物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物
C．催化剂能降低活化能，加快反应速率，改变反应热，从而提高转化率
D．通过和反应制备液态HCOOH，每转移1ml，放出31.2kJ的热量
21．（2024·山东齐鲁名校联盟第七次联考）广东省科学院测试分析研究所提出 Ni(OH)2和MO3/Ni(OH)2均能催化甲醇氧化(MOR)，其反应历程的片段如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是
A．吸附CH₃OH效果：Ni(OH)2劣于MO3/Ni(OH)2
B．MOR 的催化效果：Ni(OH)2劣于MO3/Ni(OH)2
C．反应历程中涉及极性键和非极性键的断裂与形成
D．根据图像可知，MO3/Ni(OH)2催化下总反应的焓变更小
取代基R
水解相对速率
1
290
7200
考点一 化学反应的热效应
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·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．
3．（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
考点二 反应机理
4．（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
5．（2024·浙江1月卷）酯在溶液中发生水解反应，历程如下：
已知：
①
②水解相对速率与取代基R的关系如下表：
下列说法不正确的是
A．步骤I是与酯中作用
B．步骤III使I和Ⅱ平衡正向移动，使酯在溶液中发生的水解反应不可逆
C．酯的水解速率：
D．与反应、与反应，两者所得醇和羧酸盐均不同
6．（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
考点一 化学反应的热效应
1．（2024·北京海淀一模）第十四届全国冬季运动会所需电能基本由光伏发电和风力发电提供。单晶硅电池是常见的太阳能电池，玻璃钢(又称纤维增强塑料)是制造风力发电机叶片的主要材料之一。下列说法正确的是
A．太阳能电池属于化学电源
B．太阳能、风能均属于可再生能源
C．单晶硅属于分子晶体
D．玻璃钢属于金属材料
2．（2024·河北衡水部分高中一模）已知下列热化学方程式：
①
②
③
则反应的(单位：kJ/ml)为
A．B．C．D．
3．（2024·北京东城一模）碱金属单质M和反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A．CsCl晶体是共价晶体
B．
C．若M分别为Na和K，则：Na
4．（2024·安徽安庆第一中学考试）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程（下图）中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是
A．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
B．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行
C．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
D．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
5．（2024·湖南岳阳第一中学6月考前强化训练）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下(已知O2和Cl2的相对能量为0)，下列说法错误的是
A．
B．可计算键能为
C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ΔH=(E4-E5)kJ∙ml−1
6．（2024·重庆西南大学附属中学校模拟）单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图，下列说法正确的是
A．
B．单斜硫和正交硫互为同素异形体
C．②式表示一个正交硫分子和一个分子反应生成一个分子放出296.83kJ的能量
D．①式反应断裂1ml单斜硫(s)和中的共价键吸收的能量比形成中的共价键所放出的能量多297.16kJ
7．（2024·湖南岳阳第一中学考前训练）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下(已知O2和Cl2的相对能量为0)，下列说法错误的是
A．
B．可计算键能为
C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ΔH=(E4-E5)kJ∙ml−1
8．（2024·安徽3月联考）在标准压强101kPa、298K下，由最稳定的单质合成1ml物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图所示，已知：、、的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是
A．根据图中信息，可判断热稳定性：
B．
C．的键能小于与的键能之和
D．标准燃烧热的热化学方程式为
考点二 反应机理
9．（2024·重庆十八中两江实验学校一诊）卤代烃在乙醇中进行醇解反应的机理如图所示。下列说法错误的是
A．步骤Ⅰ是总反应的决速步骤B．总反应属于取代反应
C．能降低该反应的活化能D．反应过程中氧原子的成键数目发生变化
10．（2024·湖北襄阳四中一模）我国科研团队研究发现使用双金属氧化物可形成氧空位，具有催化氧化性能，实现加氢制甲醇。其反应机理如图所示，用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。下列说法错误的是
A．增大反应物或分压均能提高甲醇的产量
B．氢化步骤的反应为
C．增大催化剂的比表面积有利于提高平衡转化率
D．催化剂表面甲醇及时脱附有利于二氧化碳的吸附
11．（2024·重庆十八中两江实验学校一诊）某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是（ ）
A．HAP能提高HCHO与O2的反应速率
B．HCHO在反应过程中，有C—H键发生断裂
C．根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2
D．该反应可表示为：HCHO＋O2CO2＋H2O
12．（2024·重庆第八中学一模）我国科技工作者用钾离子促进电催化合成尿素可能的反应机理如图。与其他步骤相比，碳氮键的形成过程活化能更高。下列说法正确的是
A．尿素中氮原子采取杂化B．步骤①和③的反应速率较其他步骤快
C．步骤⑥发生的是氧化反应D．以上过程中涉及极性键的形成和断裂
13．（2024·湖北武汉汉阳部分学校一模）某有机金属烷氧基催化和甲醇(MeOH)蒸气合成碳酸二甲酯()的反应机理如图所示。已知：①会降低该催化剂的活性；②反应中插入催化剂的键中得以活化。下列说法错误的是
A．I到II的转化过程中有键的形成
B．II和III为该反应的中间产物
C．该过程的总反应为
D．加入缩醛以及加压都可以提高碳酸二甲酯的产率
14．（2024·河北保定一模）某酮和甲胺的反应机理及能量图像如图所示：
下列说法错误的是
A．该历程中为催化剂，故浓度越大，反应速率越快
B．该历程中发生了加成反应和消去反应
C．反应过程中有极性键的断裂和生成
D．该历程中制约反应速率的反应为反应②
15．（2024·湖北圆创联盟一模）纳米催化制备甲酸钠的机理如下图所示：
下列说法错误的是
A．纳米尺寸有利于加快反应速率B．反应过程中有极性键的断裂与形成
C．反应过程中不需要持续补充D．总反应的原子利用率为100%
16．（2024·吉林第一中学适应性训练）乙醛主要用作还原剂、杀菌剂、合成橡胶等，以乙烷为原料合成乙醛的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．反应①中消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B．理论上该合成方法中每消耗可得到
C．反应⑤、⑥中均有含键的产物生成
D．乙醛分子中没有键，故其与水分子间不能形成氢键
17．（2024·湖南师范大学附属中学模拟）如果在反应体系中只有底物和溶剂，没有另加试剂，那么底物就将与溶剂发生反应，溶剂就成了试剂，这样的反应称为溶剂解反应。如三级溴丁烷在乙醇中可以发生溶剂解反应，反应的机理和能量进程图如下所示：
下列说法不正确的是
A．三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解反应属于取代反应
B．不同卤代烃在乙醇中发生溶剂解反应的速率取决于相应碳卤键的键能
C．该反应机理中的中间产物中的碳原子有两种杂化方式
D．卤代烃在发生消去反应时可能会有醚生成
18．（2024·云南三校联考）近年，我国科学家利用两种不同的纳米催化剂在室温水汽条件下实现高效催化氧化，其反应历程中相对能量的变化如图所示（分别代表过渡态1、过渡态2、过渡态3），下列说法正确的是
A．在该条件下，催化效果较好的催化剂是，故使用催化剂能提高反应物的转化率
B．若利用进行同位素标记实验，检测到以上反应中有和生成，说明反应过程中有键的断裂
C．反应：的，该反应在低温时不能自发进行
D．若ⅱ表示被吸附在催化剂表面，则更容易吸附
19．（2024·湖北宜荆一模）叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理可用下图表示。下列说法正确的是
A．乙酸中氢氧键极性比中间体3中氢氧键极性强
B．叔丁醇中键角比中间体2的键角大
C．增大，有利于提高羧酸叔丁酯的平衡产率
D．乙醇与乙酸发生酯化反应的机理与叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理不同
20．（2024·山西平遥第二中学校调研）为早日实现“碳中和碳达峰”目标，科学家提出用钌(Ru)基催化剂催化和反应生成HCOOH．反应机理如图所示，已知当生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。下列说法正确的是
A．反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成
B．物质Ⅰ为该反应的催化剂，物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物
C．催化剂能降低活化能，加快反应速率，改变反应热，从而提高转化率
D．通过和反应制备液态HCOOH，每转移1ml，放出31.2kJ的热量
21．（2024·山东齐鲁名校联盟第七次联考）广东省科学院测试分析研究所提出 Ni(OH)2和MO3/Ni(OH)2均能催化甲醇氧化(MOR)，其反应历程的片段如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是
A．吸附CH₃OH效果：Ni(OH)2劣于MO3/Ni(OH)2
B．MOR 的催化效果：Ni(OH)2劣于MO3/Ni(OH)2
C．反应历程中涉及极性键和非极性键的断裂与形成
D．根据图像可知，MO3/Ni(OH)2催化下总反应的焓变更小
取代基R
水解相对速率
1
290
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