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压轴题03 化学反应机理/历程 能垒图分析
近几年来新高考地区有关反应历程和反应机理的选择题,通过构建模型,进行类比迁移考查考生的化学学科素养。反应历程是指化学反应中的反应物转化为最终产物通过的途径,反应机理是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应,机理详细描述了每一步转化的过程,包括过渡态的形成,键的断裂和生成,以及各步的相对速率大小等。完整的反应机理需要考虑到反应物、催化剂、反应的立体化学、产物以及各物质的用量。试题常以图像为载体,以陌生的反应历程方程式或示意图为主要信息源,高起点(题目陌生度高,往往用词新颖) ,低落点(考查的思维简单) ,从微观视角来考查反应机理,考查点集中在题目信息采集处理、能量、速率、平衡、结构、反应等关键考点,问题涉及到催化剂、中间产物的判断、化学反应方程式的书写及反应过程的化学键断裂与形成情况。
由于命题形式比较新颖,能较好的考察学生阅读和理解题目信息能力,且考察难度、深度比较容易调控,广度易于辐射到各模块,预计该题型在今后的高考中仍会是命题热点。
解答时注意题干信息的理解应用,通过分析化学反应过程,明确反应过程中反应物、生成物、中间物种(或中间体)、催化剂的作用和能量变化、化学键的变化等。
反应物:通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物;
生成物:通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物;
中间体:通过一个箭头脱离整个历程,但又生成的是中间体,通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体,中间体有时在反应历程中用“[ ]”标出
催化剂:催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的,以催化剂粒子为主题的多个物种一定在机理图中的主线上
1、 选择题:本题共20小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.含N分子参与的反应一定有电子转移
B.由NO生成的反应历程有2种
C.增大NO的量,的平衡转化率不变
D.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少
2.科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c),能将海洋中的转化为进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ中发生氧化反应
B.a和b中转移的数目相等
C.过程Ⅱ中参与反应的
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
3.我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是
A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C.中含有个电子
D.被还原生成
4.标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量为0],下列说法不正确的是
A.
B.可计算键能为
C.相同条件下,的平衡转化率:历程Ⅱ>历程Ⅰ
D.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:
5.“千畦细浪舞晴空”,氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱,设计如图所示的循环过程,可得△H4/(kJ•mol-1)为
A.+533 B.+686 C.+838 D.+1143
6.制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph-代表苯基)。下列说法不正确的是
A.可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯 B.反应过程涉及氧化反应
C.化合物3和4互为同分异构体 D.化合物1直接催化反应的进行
7.铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示:
下列说法错误的是
A.该过程的总反应为
B.浓度过大或者过小,均导致反应速率降低
C.该催化循环中元素的化合价发生了变化
D.该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
8.甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心,是O2氧化CH4生CH3OH的催化剂,反应过程如图所示。下列叙述错误的是
A.基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2
B.步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C.每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D.图中的总过程可表示为:CH4+O2+2H++2e-CH3OH+H2O
9.制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph-代表苯基)。下列说法不正确的是
A. 可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯
B. 反应过程涉及氧化反应
C. 化合物3和4互为同分异构体
D. 化合物1直接催化反应的进行
10.下图是用钌基催化剂催化和的反应示意图,当反应生成液态时放出的热量。下列说法错误的是
A.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成
B.图示中物质I为该反应的催化剂,物质II、III为中间产物
C.使用催化剂可以降低反应的活化能,但无法改变反应的焓变
D.由题意知:
11.《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(,其中S为+6价)去除废水中正五价砷As(V)的研究成果,其