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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）

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1、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 EaEa。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ABC(H0)，XC(H0)。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ABC(H0)分两步进行ABX(H0)XC(H0)可以看出，ABC(H0)是放热反应，A和B的能量之和C，由ABX(H0)可知这步反应是吸热反应，XC(H0)是放热反应，故X的能量大于AB；AB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

2、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HC、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

3、、CO和O生成CO2是吸热反应B在该过程中，CO断键形成C和OCCO和O生成了具有极性共价键的CO2D状态状态表示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；状态状态表示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_kJmol1。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XY反应的HE5E2B由XZ反应的H0B步骤的化学方程式为：CO+OH+H2O(g)=COOH+H2OC步骤只有非极性键 H-H 键形成D该历程中最大能垒（活化能）E 正=1.70eV【答案】B【解析】A 项，图象分析可知水煤气的生成过程经过了过渡态 1 和过渡态 2，最后生成产物的能量低于反应物，反应的焓变H 小于 0，错误；B 项，结合此图分析判断，是发生的过渡反应：CO+OH+H2O(g)=COOH+H2O，正确；C 项，步骤中 H-O 键原反应物中已经存在，则形成的化学键包括极性键 C=O，非极性键 H-H 键形成，错误；D 项，该历程中最大能垒(活化能)E 正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV，错误。3热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致 NH3 产率降低。我国科研人员研制了 Ti-H-Fe 双温区催化剂(Ti-H 区域和 Fe 区域的温度差可超过 100)。Ti-H-Fe 双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说

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