内容正文:
专项训练 反应机理中的过渡态理论
一、单选题
1.选择性催化还原()是目前最有效且应用最广的除去的方法,在催化剂上发生反应的机理如图所示,其中TS表示过渡态。下列说法正确的是
A.反应历程中最大的能垒为
B.历程中的
C.该反应分3步进行
D.在反应历程中有极性共价键和非极性共价键的断裂与形成
2.科学工作者结合实验与计算机模拟结果,研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程,前三步历程如图所示,其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用“•”标注,Ts表示过渡态。
下列有关叙述正确的是
A.前三步总反应的ΔH>0
B.•HOCO转化为•CO和•OH为吸热过程
C.催化剂通过参与化学反应,能降低反应的活化能,提高反应物的转化率
D.历程中活化能(能垒)最小的反应方程式为•CO+•OH+•H+3H2(g)= •CO+3H2(g)+H2O(g)
3.CH2=CH2与HCl的加成反应由第一步HCl+CH2=CH2→HC=CH2+Cl-和第二步HC=CH2+Cl-→CH3-CH2Cl组成,能量与反应历程如图所示。下列说法中正确的是
A.两步反应均释放能量
B.加入催化剂,Ea、∆H均减小,反应速率加快
C.第二步HC=CH2与Cl-的碰撞100%有效
D.过渡态2比过渡态1更稳定
4.我国科学家研究化合物催化氢化生成甲酸的机理,其中由化合物生成化合物过程的机理和相对能量曲线如下图所示。均为过渡态。下列说法正确的是
A.过渡态TS1比化合物Р更稳定
B.过程M→P为化合物M生成化合物N的决速步骤
C.化合物M催化氢化生成甲酸的反应过程中一定有键的生成和断裂
D.由生成的热化学方程式:
5.在催化剂和水存在下,被还原为CO的反应机理示意图如下:图1为通过实验观察捕获中间体和产物推演出被还原为CO的反应过程;图2为转化为CO反应过程经历的中间体的能垒变化。已知:MS代表反应物或中间产物;TS代表过渡态;FS代表终态产物。下列推断正确的是
A.由图1可知,能提高总反应的平衡转化率
B.图1中,中存在非极性键
C.由图2知,各步反应的都小于0
D.在图2涉及的反应中,决定总反应速率
6.利用计算机技术测得在甲、乙两种催化剂作用下由正丁烷(g)制备1-丁烯(g)的反应历程如下,其中甲、乙催化剂表面的物种均用*号标注,过渡态均用TS表示,下列说法中错误的是
A.选用催化剂甲时的最高能垒(活化能)为1.95eV
B.选用催化剂乙时,相对能量从的过程为正丁烷的吸附过程
C.为吸热反应
D.若只从平均反应速率快慢角度考虑,生产中适宜选用催化剂乙
7.苯和甲醇在催化剂上反应生成甲苯的计算机模拟反应能线图如下。下列有关说法正确的是(已知:TS代表反应过渡态;Int代表反应中间体。)
A.反应过程中决速步的为
B.反应过程中不存在键的形成
C.反应过程中铝元素的化合价发生了变化
D.降低温度能够增大苯的平衡转化率
8.亚硝酸甲酯()与自由基的反应具有重要的研究价值。时,该反应在空气中存在“氢提取”和“加成两种反应路径,反应机理如图2(表示过渡态,、表示中间产物)。下列说法错误的是
A.图1中的两种构象a更稳定
B.“氢提取”路径中的总反应为放热反应
C.“加成”路径中决速步为
D.时,与自由基的反应主要产物为
9.溴单质与苯发生取代反应的部分反应历程可表示为 ,并有副产物 生成,能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A.经历过渡态2的步骤为反应速控步
B.反应结束后,生成的有机产物主要为
C.通过各正逆基元反应的活化能可计算总反应的焓变
D.上述过程中碳元素的化合价均没有发生改变
10.丙烯与HCl在催化剂作用下发生加成反应:第一步H+进攻丙烯生成碳正离子,第二步Cl-进攻碳正离子。得到两种碳正离子的反应进程与能量关系如图。
下列说法不正确的是
A.催化剂可以使生成①过程的活化能降低
B.过渡态(Ⅰ)比过渡态(Ⅱ)稳定
C.生成①的过程所需的活化能较高,速率慢
D.丙烯与HCl加成反应主要生成
11.某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,其反应热kJ⋅mol-1。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段,反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法错误的是
A.该化学反应的速率主要由反应②决定
B.三个基元反应中反应②和反应③是放热反应
C. kJ⋅mol
D.该过程的总反应为2NO+2CO=2CO2+N2
12.叔丁基溴在乙醇中反应的能量变化如图所示:
反应1:(CH3)3CBr→(CH3)2C=CH2+HBr
反应2:C2H5OH+(CH3)3CBr→(CH3)3COC2H5+HBr
下列说法不正确的是
A.过渡态能量:①>②>③
B.(CH3)3COC2H5可以逆向转化为(CH3)3CBr