2020年高考化学命题热点：反应历程试题(过渡态理论、活化能、能垒)

2020年高考化学命题热点：反应历程试题（过渡态理论、活化能、

能垒）

课程标准要求：

了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。

高考题中通过反应历程图考查催化剂是一个什么的演变过程，下面通过一系列的高考题就可以看出一点端倪。

一、题源——教材中的示意图

1、苏教版如图:

图中：Ea为正反应的活化能，Ea′为逆反应的活化能，

反应热为△H ＝Ea－Ea′。

注意：图中使用催化剂时的活化能为Ea1。示意图中有两个峰。

2、人教版、鲁科版

二、高考题考查的演变

1、（2011全国大纲卷，T9）反应A＋B→C(△H<0)分两步进行：

①A＋B→X(△H>0)，②X→C(△H<0)。

下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是

【答案】D

【解析】由反应A＋B→C(△H＜0)分两步进行①A＋B→X(△H＞0)②X→C(△H＜0)可以看出，A＋B→C(△H＜0)是放热反应，

A和B的能量之和C，由①A＋B→X(△H＞0)可知这步反应是吸热反应，X→C(△H＜0)是放热反应，故X的能量大于A＋B；A＋B的能量大于C，X的能量大于C。

2、（2011江苏卷，T4）某反应的反应过程中能量变化如图1所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是

A．该反应为放热反应

B．催化剂能改变该反应的焓变

C．催化剂能降低该反应的活化能

D．逆反应的活化能大于正反应的活化能

【答案】C

【解析】A项，从图中看，反应物的总能量低于生成物的能量，故为吸热反应，错；B项，焓变是指反应物与生成物之间的能量差值，与反应过程无关，错；C项，加入催化剂之后，E2变小，说明活化能减小了，正确；D项，正、逆反应的活化能大小不变，错。

3、（2014·海南单科化学卷，T8）某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是

A、反应过程a有催化剂参与

B、该反应为放热反应，热效应等于△H

C、改变催化剂，可改变该反应的活化能

D、有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1 E2

【答案】BC

【解析】A、由图可知，反应过程a需要的活化能比b要高，所以a没有催化剂参与，A错误；

B、由图可知，该反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，反应的热效应等于反应物与生成物能量之差，即△H，B正确；

C、使用催化剂，改变了反应进行的途径，降低了反应的活化能，C正确。

有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1，D错误；

4、（2014·北京卷，T9）最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下；下列说法中正确的是

A、CO和O生成CO2是吸热反应

B．在该过程中，CO断键形成C和O

C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2

D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程

【答案】C

【解析】根据能量--反应过程的图像知，状态I的能量高于状态III的能量，故该过程是放热反应，A错误；

根据状态I、II、III可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂，故B错误；由图III可知，生成物是CO2，具有极性共价键，故C正确；

状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程，故D错误。

5、（2015·海南单科化学卷，T16）由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1molN2，其△H＝____________kJ·mol¯1。

解析：根据图像可知N2O与NO反应生成氮气和二氧化氮的反应热为（209-348）kJ/mol=-109kJ/mol。

6、（2015·海南单科化学卷，T11）由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是()

A．由X→Y反应的ΔH＝E5−E2

B．由X→Z反应的ΔH<0

C．降低压强有利于提高Y的产率

D．升高温度有利于提高Z的产率

【答案】BC

【解答】

A．根据化学反应的实质，由X→Y反应的△H=E3﹣E2，故A错误；

B．由图象可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由反应的△H ＜0，故B正确；

C．根据化学反应2X（g）＝3Y（g），该反应是气体系数和增加的可逆反应，降低压强，平衡正向移动，有利于提高Y的产率，故C正确；

D．由B分析可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Z的产率降低，故D错误．

7、（2018·北京卷，T7）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH 的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是

A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%

B．CH4→CH3COOH过程中，有C―H键发生断裂

C．①→②放出能量并形成了C―C键

D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

【答案】D

【解析】

A. CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为CH4 CO2＝CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，A正确；

CH4选择性活化变为①的过程中，有1个C-H键断裂，B正确；

C．根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量; 对比①和②，①→②形成C-C键，C正确；

D.催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D错误。

8、（2018·海南卷，T12）炭黑是雾霾中和重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧，活化过程的能量变化模拟计算结果如右图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是