专题13 反应机理图（选择题）-2023年高考化学毕业班二轮热点题型归纳与变式演练

专题13 反应机理图（选择题） 目 录 一、热点题型归纳 【题型一】反应过程能量图 【题型二】反应机理循环图 【题型三】反应机理能垒图 二、最新模考题组练 【题型一】反应过程能量图 【典例分析】 例1．1. 已知反应( aq)+2I-(aq)2(aq)+I2(aq)，若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液，反应机理如图所示。下列有关说法错误的是 ①2Fe3+(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq) ②2Fe2+( aq)+(aq)=2Fe3+(aq)+2(aq) A．反应①和反应②相比，反应②更快 B．Fe3+是该反应的催化剂 C．增大Fe3+的浓度，能够加快反应速率 D．若不加Fe3+，正反应的活化能比逆反应的活化能大 【答案】D 【解析】A．由图可知：反应①所需要的活化能比反应②所需要的活化能大，活化能越小反应速率越快，故反应②更快，A正确；B．Fe3+在反应①作反应物，在反应②作生成物，即Fe3+在反应前后没有变化，是该反应的催化剂，B正确；C．由B知Fe3+是该反应的催化剂，催化剂的作用是降低活化能，加快反应速率，C正确；D．由图可知(aq)+2I-(aq)⇋2 (aq)+I2(aq)的正反应是放热反应，正反应的活化能比逆反应的活化能小，催化剂不能改变焓变，即正逆反应的活化能大小关系与催化剂Fe3+无关，D错误。 【提分秘籍】正反应活化能 反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应 逆反应活化能 有催化剂 无催化剂 【变式演练】 变式1．目前认为酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列说法错误的是 A．第②、③步反应均释放能量 B．该反应进程中有二个过渡态 C．酸催化剂能同时降低正、逆反应的活化能 D．总反应速率由第①步反应决定 【答案】B 【详解】A. 根据反应历程，结合图可知，第②③步均为反应物总能量高于生成物的总能量，为放热反应，选项A正确；B. 根据过渡态理论，反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡态，由图可知，该反应进程中有三个过渡态，选项B错误；C. 酸催化剂能同时降低正、逆反应的活化能，选项C正确；D. 活化能越大，反应速率越慢，决定这总反应的反应速率，由图可知，第①步反应的活化能最大，总反应速率由第①步反应决定，选项D正确。 【题型二】反应机理循环图 【典例分析】 例2．有氧条件下，NO 在催化剂作用下可被 NH3还原为 N2，反应机理如下图所示。 下列说法不正确的是 A．V5+ =O 在反应中起到催化剂的作用 B．该转化过程中，仅O2体现了氧化性 C．该转化过程中若O2过量不利于 NO 转化为N2 D．该转化过程的总反应：4NH3 + 4NO + O2=4N2 + 6H2O 【答案】B 【详解】A．V5+ =O 在反应中参与了反应但量没有增加或减少，起到催化剂的作用，A正确；B．该转化过程中，NO中的N化合价降低、NO和O2都体现了氧化性，B错误；C．该转化过程中若O2过量则将NO氧化为NO2，不利于 NO与 NH3转化为N2，C正确；D．结合图示过程，进入的物质有NH3、NO、O2，出来的物质有N2、H2O，故该转化过程的总反应：4NH3 + 4NO + O2=4N2 + 6H2O，D正确。 【提分秘籍】过渡态（中间产物） 反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应 生成物 反应物 【变式演练】 变式2．使用NC环金属化Ir(III)配合物催化甲酸脱氢的反应机理如图，下列说法正确的是 A．反应过程中，配合物A、B、C、D、E为中间产物 B．甲酸脱氢过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑ C．由A→B的过程，是还原反应 D．反应过程中，HCOOH中的C=O键发生断裂 【答案】B 【详解】A．催化剂是反应前就有的物质，在反应过程中，参加反应，但反应前后质量和性质不变的物质，而中间产物是反应前没有，反应过程中生成的产物，根据反应历程可知：第一步反应为B与甲酸的反应，可知B为催化剂，A、C、D、E为中间产物，A错误；B．由反应历程可知，甲酸脱氢过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑，B正确；C．A→B的过程中除产生B物质，同时反应产生H2，物质失去氢的反应为氧化反应，C错误；D．根据图示可知：在反应过程中，HCOOH中的C=O键不发生断裂，断裂的是C-H、H-O键，且重新形成C=O，生成CO2，D错误。 【题型三】反应机理能垒图 【典例分析】《应用化学》杂志提出在温和条件下催化合成碳酸二甲酯()，每2个参与反应机理如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注，下列说法错误的是 A．制约反应速率关键步骤的基元反应方程式： B．总反应： C．HO*降低反应的活化能，提高化学反应速率 D．过程中既有H-O键的断裂，又有H-O键的形成 【答案】D