第三板块 作业(二) 重难点强化 ——催化反应机理分析与能垒图像（Word练习）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（新教材Ⅱ 山东专用）

第三板块 作业（二） 重难点强化 ——催化反应机理分析与能垒图像 1．CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程如图所示，下列说法不正确的是(　 ) A．合成气的主要成分为CO和H2 B．Ni在该反应中作催化剂 C．①→②放出能量 D．①→②只有碳氧键的断裂，没有碳氧键的形成 解析：选D　由题图可知，CO2和CH4催化重整制备合成气的化学方程式为CH4＋CO22CO＋2H2，故合成气的主要成分为CO和H2，A正确；Ni在该反应中作催化剂，B正确；反应物所具有的总能量比生成物所具有的总能量高，故①→②放出能量，C正确；①→②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成，D错误。 2．甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的部分机理与能量变化如下： 链引发：Cl2(g)―→2Cl·(g )ΔH1＝＋242.7 kJ·mol－1 链增长：部分反应进程与势能变化关系如图(所有物质状态为气态) 链终止：Cl·(g)＋CH3·(g)―→CH3Cl(g) ΔH2＝－371 kJ·mol－1 下列说法不正确的是(　 ) A．Cl2的键能为242.7 kJ·mol－1 B．链增长过程中反应速率较快的一步的热化学方程式为 CH4(g)＋Cl·(g)―→CH3(g)＋HCl(g)　ΔH＝＋7.5 kJ·mol－1 C．链增长过程中可能产生·CH2Cl、·CHCl2、·CCl3 D．链终止过程中，还可能会生成少量的乙烷 解析：选B　根据Cl2(g)―→2Cl·(g)　ΔH1＝＋242.7 kJ·mol－1可知，Cl2的键能为242.7 kJ·mol－1，A正确；反应过程中，反应速率较快的一步应该是活化能较低的一步，由题图可知，链增长中反应速率较快的一步的热化学方程式为CH3·＋Cl2(g)―→CH3Cl(g)＋Cl·　ΔH＝－112.9 kJ·mol－1，B错误；由题图可知，链增长过程中碳上的氢原子也可能失去，故链增长过程中还可能产生·CH2Cl、·CHCl2、·CCl3，C正确；链终止过程中，两个CH3·结合在一起可以形成乙烷，D正确。 3．反应2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－620.9 kJ·mol－1分三步进行，各步的相对能量变化如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示： 下列说法不正确的是(　 ) A．三步反应中决定总反应速率的是反应Ⅰ B．Ⅰ、Ⅱ两步的总反应为CO(g)＋2NO(g)===N2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝－513.5 kJ·mol－1 C．根据图像无法判断过渡状态a、b、c的稳定性相对高低 D．反应Ⅲ逆反应的活化能EaⅢ(逆)＝554.9 kJ·mol－1 解析：选B　反应过程中，活化能越大，反应速率越慢，根据题图中信息可知，反应Ⅰ活化能最大，因此三步反应中决定总反应速率的是反应Ⅰ，故A正确；根据题图中信息和盖斯定律得到Ⅰ、Ⅱ两步的总反应为CO(g)＋2NO(g)===N2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝－314.3 kJ·mol－1，故B错误；由于CO(g)的能量不清楚，因此根据图像无法判断过渡状态a、b、c的稳定性相对高低，故C正确；总反应为2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－620.9 kJ·mol－1，结合Ⅰ、Ⅱ两步的总反应CO(g)＋2NO(g)===N2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝－314.3 kJ·mol－1，根据盖斯定律得到反应Ⅲ的热化学方程式为N2O(g)＋CO(g)===CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－306.6 kJ·mol－1，逆反应的活化能EaⅢ(逆)＝[248.3－(－306.6)]kJ·mol－1＝554.9 kJ·mol－1，故D正确。 4．苯与Br2的催化反应历程如图所示。下列说法正确的是(　 ) A．苯与Br2生成的反应为吸热反应 B．图中，苯与Br2的催化反应生成了溴苯、邻二溴苯 C．从图中所给信息看，生成比更稳定 D．由转化为的过程中有极性键的断裂与生成 解析：选C　根据题图可知，生成溴苯时反应物的总能量比生成物的总能量高，因此苯与Br2生成溴苯的反应为放热反应，选项A错误；苯与Br2的催化反应生成了溴苯、BrBr ，BrBr不是邻二溴苯，选项B错误；第三步中取代反应的活化能低，且生成物本身所具有的能量低，更稳定，故反应生成的有机产物中，取代产物溴苯所占比例更大，生成溴苯的反应是主要反应，生成比更稳定，选项C正确；D项，有非极性键碳碳键的断裂和极性键碳溴键的生成，错误。 5．二氟卡宾(∶CF2)作为一种活性中间体，一直受到有机氟化学研究工作者的高度关注。硫单质与二氟卡宾可以形成S===CF2，反应历程如图所示： 下列叙述正确的是(　 ) A．S8和∶CF2生成S===CF2反应的ΔH＝＋207.13 kJ·mol