第六章 培优加练4 反应历程与能量变化图像分析-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（旧教材，通用版）

培优加练4　反应历程与能量变化图像分析 1.(2022·山东卷,10)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(　D　) A.含N分子参与的反应一定有电子转移 B.由NO生成HONO的反应历程有2种 C.增大NO的量,C3H8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 解析:根据反应机理的图示可知,含N分子发生的反应有NO+∙OOHNO2+∙OH、NO+NO2+H2O2HONO、NO2+∙C3H7C3H6+HONO、HONONO+∙OH,含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价,上述反应中均有元素化合价的升降,都为氧化还原反应,则含N分子参与的反应一定有电子转移,A项正确;根据题图可知,由NO生成HONO的反应历程有2种,B项正确;NO是催化剂,增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变,C项正确;无论反应历程如何,在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O22C3H6+2H2O,当主要发生包含②的历程时,最终生成的水不变,D项错误。 2.(2020·天津卷,10)理论研究表明,在101 kPa和298 K 下,HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是(　D　) A.HCN比HNC稳定 B.该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1 C.正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.使用催化剂,可以改变反应的反应热 解析:HNC 的能量比HCN的高,则稳定性较好的是HCN,A项正确;该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1,为吸热反应,则正反应的活化能大于逆反应的活化能,B、C项正确;使用催化剂只能改变反应的历程,但是不影响反应的反应热,D项错误。 3.(2022·四川雅安模拟)我国科学家实现了在铜催化剂条件下将DMF[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺 [N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示,下列说法不正确的是(　C　) A.该历程中最大能垒(活化能)为1.19 eV B.该历程中最小能垒的化学方程式为(CH3)2NCH2OH*(CH3)2NCH2+OH* C.该反应的热化学方程式为(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)N(CH3)3(g)+H2O(g)　ΔH=-1.02 eV·mol-1 D.使用铜作催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变反应的焓变 解析:从图中可以看出,在正向进行的3个反应中,其能垒分别为0.93 eV、0.22 eV、1.19 eV,故该历程中最大能垒(活化能)为1.19 eV,A正确;由A项分析知,该历程中最小能垒为0.22 eV,发生的反应是由(CH3)2NCH2OH*转化为(CH3)2NCH2,化学方程式为(CH3)2NCH2OH*(CH3)2NCH2+OH*,B正确;该历程的总反应是由(CH3)2NCHO(g)转化为N(CH3)3(g),但1.02 eV为单分子(CH3)2NCHO(g)反应时放出的热量,C不正确;催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变反应的焓变,D正确。 4.研究发现Pd2团簇可催化CO的氧化,在催化过程中路径不同可能生成不同的过渡态和中间产物(过渡态已标出),如图为路径1和路径2催化的能量变化。下列说法正确的是(　D　) A.该过程中有极性键和非极性键的断裂和生成 B.反应路径1的催化效果更好 C.Pd2团簇可有效提高CO的平衡转化率 D.路径1中最大能垒(活化能)E正=1.77 eV 解析:由图可知,CO在Pd2团簇的催化作用下与O2反应生成CO2,断裂CO、O2中的C≡O极性键、OO非极性键,形成CO2中的CO极性键,但没有非极性键生成,A不正确;由图可知,反应路径2所需总的活化能比反应路径1的低,所以反应路径2的催化效果更好,B不正确;催化剂不能改变反应进行的限度,所以Pd2团簇不能提高CO的平衡转化率,C不正确;由图可知,路径1中最大能垒(活化能)E正=-3.96 eV-(-5.73 eV)=1.77 eV,D正确。 5.1,2-丙二醇(CH2OHCHOHCH3)单分子解离反应相对能量如图所示。解离路径包括碳碳键断裂、解离和脱水过程。下列说法错误的是(　B　) A.中,断裂a处碳碳键比断裂b处碳碳键所需能量低 B.1,2-丙二醇单分子解离脱水过程均为吸热反应 C.从能量的角度分析,TS1路径的速率比TS3、TS4路径的快 D.产物丙酮比丙烯醇[CH3CHCHOH和CH3C(OH)CH2]更稳定 解析:由图可知,断裂a处碳碳键所需能量为83.7 kJ·mol-1,断裂b处碳碳键所需能量为85.1 kJ·mol-1,选项A正确;由图可知,1,2-丙二醇单分子解离脱水生成丙酮为放热反应,