专题9 化学反应与能量-【区块练】2021-2025年五年高考真题分类汇编化学

选择题 1.(2025·河北卷)氮化镓(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Ga2O3(s)＋2NH3(g)2GaN(s)＋3H2O(g)制备。反应历程(TS代表过渡态)如下： 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2.69 eV 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 2.(2025·河南卷)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)＋H2(g)，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，*CH3CHCH2＋2*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.和催化剂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*CH3CH2CH3→*CH3CHCH3＋*H 3.(2025·云南卷)铜催化下，由CO2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 C.Ⅳ的示意图为 D.催化剂Cu可降低反应热 4.(2024·安徽卷)某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应：X(g)Y(g)(ΔH1<0)，Y(g)Z(g)(ΔH2<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(　　) 5.(2024·江苏卷)下列说法正确的是(　　) A.豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B.C2H4与O2反应中，Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性 C.H2O2制O2反应中，MnO2能加快化学反应速率 D.SO2与O2反应中，V2O5能减小该反应的焓变 6.(2023·湖北卷)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是(　　) A.液氮­液氢　　　　　 B.液氧­液氢 C.液态NO2­肼 D.液氧­煤油 7.(2022·湖南卷)甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。 旧法合成的反应： (CH3)2C===O＋HCN―→(CH3)2C(OH)CN (CH3)2C(OH)CN＋CH3OH＋H2SO4―→CH2===C(CH3)COOCH3＋NH4HSO4 新法合成的反应： CH3C≡CH＋CO＋CH3OHCH2===C(CH3)COOCH3 下列说法错误的是(阿伏加德罗常数的值为NA)(　　) A.HCN的电子式为HC⋮⋮N B.新法没有副产物产生，原子利用率高 C.1 L 0.05 mol·L－1的NH4HSO4溶液中NH的微粒数小于0.05NA D.Pd的作用是降低反应的活化能，使活化分子数目增多，百分数不变 8.(2022·湖南卷)(双选)反应物(S)转化为产物(P或P·Z)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Ⅰ是放热反应 B.平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ C.生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D.进程Ⅳ中，Z没有催化作用 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题9　化学反应与能量 1.解析　观察历程图可知，反应ⅰ中Ga2O3(s)＋NH3(g)的相对能量为0，经TS1、TS2、TS3完成反应，生成Ga2O2NH(s)和H2O(g)，此时的相对能量为0.05 eV，因此体系能量在反应中增加，则该反应为吸热过程，A正确；反应ⅱ中因H2O(g)脱去步骤需要经过TS5，则活化能为0.70 eV与TS5的相对能量差，即3.39 eV－0.70 eV＝2.69 eV，B正确；反应ⅲ从Ga2ON2H2(s)生成2GaN(s)＋H2O(g)经历过渡态TS6、TS7，说明该反应分两步进行，包含2个基元反应，C正确；整个反应历程中，活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应的反应步骤(活化能为3.07 eV)，所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中，D错误。 答案　D 2.解析　由图可知，生成物能量高，总反应为吸热反应，A错误；平衡常数只和温度有关，与催化剂无关，B错误；丙烷被催化剂a吸附后能量更低，则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定， C正确；活化能高的反应速率慢，是反应的决速步骤，故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2＋*H或*CH3CHCH3＋*H→*CH3CHCH2＋2*H，D错误。 答案　C 3.解析　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；Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C—H键，如图，有极性键生成，不是非极性键，B错误；Ⅱ到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，Ⅲ到Ⅳ也生成了一根C—H键，Ⅳ到Ⅴ才结合CO，可知Ⅳ的示意图为，C正确；催化剂可改变活化能，加快反应速率，不能改变反应热，D错误；故选C。 答案　C 4.解析　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ΔH1、ΔH2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。 答案　B 5.解析　固氮酶属于催化剂，作用是降低反应的活化能，A错误；由题干信息知，C2H4与O2在Ag作催化剂的条件下主要生成环氧乙烷，B错误；H2O2分解生成O2，MnO2是该反应的催化剂，可以加快化学反应速率，C正确；V2O5是SO2与O2反应生成SO3的催化剂，催化剂不改变反应的焓变，D错误。 答案　C 6.解析　虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应并放，但是，由于N≡N键能很大，该反应的速率很慢，氢气不能在氮气中燃烧，在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体，因此，液氮­液氢不能作为火箭推进剂，A符合题意；氢气可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧­液氢能作为火箭推进剂，B不符合题意；肼和NO2在一定的条件下可以发生剧烈反应，该反应放出大量的热，且生成大量气体，因此，液态NO2­肼能作为火箭推进剂，C不符合题意；煤油可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧­煤油能作为火箭推进剂，D不符合题意。 答案　A 7.解析　氢氰酸为共价化合物，结构式为H—C≡N，电子式为HC⋮⋮N，A正确；由方程式可知，新法合成甲基丙烯酸甲酯的反应为没有副产物生成，原子利用率为100%的化合反应，B正确；硫酸氢铵是强酸弱碱的酸式盐，铵根离子在溶液中会发生水解反应，所以1 L 0.05 mol/L的硫酸氢铵溶液中铵根离子的数目小于0.05NA，C正确；由方程式可知，钯为新法合成甲基丙烯酸甲酯的催化剂，能降低反应的活化能，使活化分子的数目和百分数都增大，D错误。 答案　D 8.解析　由图中信息可知，进程Ⅰ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正确；进程Ⅱ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不正确；进程Ⅲ中由S•Y转化为P•Y的活化能高于进程Ⅱ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Ⅲ<Ⅱ，C不正确；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P•Z没有转化为P＋Z，因此，Z没有表现出催化作用，D正确。 答案　AD 学科网（北京）股份有限公司 $