必杀06 反应机理(15题)- 2022年高考化学考前必杀300题（山东专用）

2022年高考化学考点必杀300题 专题06 反应机理 1．【2022·山东青岛·一模】自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．产物P1的键能总和大于产物P2的键能总和 B．产物P1与P2的分子式相同，但稳定性P1强于P2 C．该历程中正反应能垒的最大值为186.19 kJ·mol－1 D．相同条件下，中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)＞v(P2) 【答案】CD 【解析】A项，由图可知，P1生成P2反应为放热反应，焓变小于零，则产物P1的键能总和小于产物P2的键能总和，A错误；B项，产物P2的能量更低，稳定性更强，稳定性P1小于P2，B错误；C项，由图可知，该历程中正反应最大能垒为Z到过渡态Ⅳ之间的能量差，最大值为(－18.92kJ·mol－1)－(－205.11 kJ·mol－1)＝186.19 kJ·mol－1，C正确；D项，过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，图中峰值越小则活化能越小，中间产物Z转化为产物P1的活化能更小，反应速率更快，D正确。 2．【2022·山东潍坊·一模】我国科学家研究化合物M(s)催化CO2氢化机理。由化合物M(s)生成化合物N(s)过程的机理和相对能量曲线如下图所示(已知1eV＝1.6×10−19J)。TS1、TS2均为过渡态。下列说法错误的是 A．过渡态TS2比TS1更稳定 B．过程P→TS2为化合物M生成化合物N的决速步骤 C．化合物M催化CO2氢化反应过程中一定有Fe－O键的断裂 D．该过程的热化学方程式为：M(s)+CO2(g)＝N(s) ΔH＝－11.63kJ·mol－1 【答案】AD 【解析】A项，据图可知TS1的能量比TS2的能量低，所以TS1更稳定，A错误；B项，过程P→TS2为两步反应中活化能能较大的反应，为慢反应，为化合物M生成化合物N的决速步骤，B正确；C项，M为催化剂，整个反应前后M的结构不会发生改变，对比M和N的结构特点可知，当N中Fe－O键断裂，重新连接H原子才能生成M，所以化合物M催化CO2氢化反应过程中一定有Fe－O键的断裂，C正确；D项，图示为一个CO2分子反应的过程，据图可知该过程能量变化ΔE＝－11.63eV，所以当1molCO2参与反应时能量变化为－11.63×1.6×10−19J×6.02×1023＝1.12×106J＝1120kJ，所以该反应的焓变ΔH＝1120kJ/mol，D错误。 3．【2022·山东菏泽·一模】甲酸脱氢可以生成二氧化碳，甲酸在催化剂Pd表面脱氢的反应历程与相对能量的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．在Ⅰ－Ⅳ中，Ⅲ生成Ⅳ的反应为决速步 B．用HCOOD代替HCOOH反应，产物可能含有HD、D2和H2 C．如将催化剂换成Rh，反应的焓变及平衡产率不变 D．HCOOH在催化剂Pd表面脱氢反应的焓变为14.1a kJ·mol－1 【答案】BC 【解析】A项，由题干反应历程图可知，I转化为II，II转化为III，III转化为IV的活化能分别为：44.7akJ/mol，14.2akJ/mol和27.8akJ/mol，活化能越大反应速率越慢，故在Ⅰ－Ⅳ中，I生成II的反应为决速步，A错误；B项，根据HCOOH在Pd催化剂表面脱氢的反应机理图可知HCOOH中的两个H原子被解离出来形成H2，则用HCOOD代替HCOOH，得到的产物都有HD，也可能是两个HCOOD分子一起被解离出来H和D重新结合为H2和D2，故还可能含有D2和H2，B正确；C项，催化剂只能改变反应的活化能，从而改变反应速率，不影响化学平衡，即如将催化剂换成Rh，反应的焓变及平衡产率不变，C正确；D项，由题干反应历程图可知，HCOOH在催化剂Pd表面脱氢反应的焓变为－14.1a kJ·mol－1，D错误。 4．【2022·山东日照·一模】甲烷和二氧化碳催化合成乙酸，其中一步为甲烷在催化剂表面脱氢，其方式有两种：甲烷分子单独脱氢，甲烷分子与二氧化碳共吸附脱氢，反应历程如下(由乙酸分子构型可知以二氧化碳结合甲基和氢原子是最简单的合成过程)，下列说法正确的是 A．甲烷脱去首个氢原子的焓变，单独脱氢小于共吸附脱氢 B．甲烷脱去首个氢原子的能垒，共吸附脱氢比单独脱氢下降0.15eV C．单独脱氢的决速步为第一步 D．共吸附脱氢更有利于乙酸的合成 【答案】CD 【解析】A项，甲烷脱去首个氢原子的焓变，根据图中信息单独脱氢焓变为1.12eV，共吸附脱氢焓变为0.97eV，则单独脱氢大于共吸附脱氢，故A错误；B项，甲烷脱去首个氢原子的能垒，共吸附脱氢能垒为2.45eV，单独脱氢能垒为3.20eV，共吸附脱氢比单独脱氢下降0.75eV，故B错误；C项，单独脱氢的第一步能垒最大