内容正文:
化学反应历程
高考真题:
1.(2023·新课标卷,12改编)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2),其反应历程如下所示。
下列说法错误的是( )
A.NH2OH、NH3和H2O均含有极性共价键
B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成
C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe2+
D.将NH2OH替换为ND2OD,反应可得ND2ND2
2.(2023·湖南,14)N2H4是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂(用[L-Ru—NH3]+表示)能高效电催化氧化NH3合成N2H4,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是( )
A.Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后,配体NH3失去质子能力增强
B.M中Ru的化合价为+3
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:4NH3-2e-===N2H4+2NH
考向二 催化机理与能量变化
3.(2022·湖南,12改编)反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是( )
A.进程Ⅰ是放热反应
B.平衡时P的产率:Ⅱ>Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ
D.进程Ⅳ中,Z起催化作用
4.(2023·浙江1月选考,14)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O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0],下列说法不正确的是( )
A.E6-E3=E5-E2
B.可计算Cl—Cl键能为2(E2-E3) kJ·mol-1
C.相同条件下,O3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ClO(g)+O(g)===O2(g)+Cl(g) ΔH=(E5-E4) kJ·mol-1
高考模拟训练:
1.(2022·重庆一模)CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应:
第一步:Fe*+N2O===FeO*+N2(慢)
第二步:FeO*+CO===Fe*+CO2(快)
其相对能量与反应历程如图所示,下列说法错误的是( )
A.在整个反应历程中,有极性键的断裂和形成
B.总反应的反应速率主要由第一步反应决定
C.两步反应均为放热反应
D.FeO*和Fe*均为反应的催化剂
2.我国科学家研究在Pd/SVG催化剂上利用H2还原NO生成N2和NH3的路径,各基元反应及活化能Ea(kJ·mol-1)如图所示,下列说法错误的是( )
A.生成NH3的各基元反应中,N元素均被还原
B.生成NH3的总反应化学方程式为2NO+5H22NH3+2H2O
C.决定NO生成NH3速率的基元反应为NH2O+H―→NH2OH
D.在Pd/SVG催化剂上,NO更容易被H2还原为N2
3.甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和H2O。在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.化学平衡常数K途径一=K途径二
B.ΔH1=ΔH2<0,Ea1=Ea2
C.途径二H+参与反应,通过改变反应途径加快反应速率
D.途径二反应的快慢由生成的速率决定
4.(2023·广东汕头高三模拟)研究碳回收利用具有现实意义。某科研小组研究利用某种催化剂,实现CO2加H2制CH3OH,作用机理如图所示(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注),下列有关说法错误的是( )
A.CO2加H2制CH3OH的原子利用率小于100%
B.*HCOO-是反应的中间产物,H2O参与了反应的催化循环
C.在催化剂的表面发生共价键的断裂与形成
D.反应②为*HCOO-+4*H―→*H3CO-+H2O
5.(2023·广东汕头一模)如图是用钌基催化剂催化CO2和H2的反应示意图,当反应生成46 g液态HCOOH时放出31.2 kJ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,HCOOH===CO2+H2 ΔH=+31.2 kJ·mol-1
6.CH3OH(g)+CO2(g)+H2(g)CH3COOH(g)+H2O(g) ΔH=+220.5 kJ·mol-1的反应历程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.第1步反应为取代反应
B.中间产物有7种
C.存在反应:CH3COORhI+H2―→Rh+CH3COOH+HI
D.反应达平衡后,若升高温度,v正、v逆均增大,但v正>v逆
7.活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )