2025届高三化学二轮复习 限时突破训练 选择题突破(十一)　反应历程(机理)分析

高考化学二轮复习 限时突破训练 选择题突破(十一)　反应历程(机理)分析 1．(2024·湖北省圆创联盟3月联考)纳米Ni-Pd催化制备甲酸钠的机理如下图所示： 下列说法错误的是(　　) A．纳米尺寸Ni-Pd有利于加快反应速率 B．反应过程中有极性键的断裂与形成 C．反应过程中不需要持续补充CO2 D．总反应的原子利用率为100% 2．(2024·广东省佛山市一模)密闭容器中，发生反应1：A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)　ΔH1和反应2：A(g)＋B(g)⥫⥬D(g)　ΔH2两个竞争反应，反应历程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．增大压强，物质C的浓度不变 B．升高温度，平衡时体系内D的浓度增大 C．反应2C(g)⥫⥬D(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2 D．加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成 3．(2024·辽宁省沈阳市二模)N-Zn/TiO2光催化氧化可用于工业上含硫废液的处理，光生电子(e－)与水电离出的H＋、O2作用生成过羟基自由基(HO2·)，空穴(h＋)与水电离出的OH－作用生成羟基自由基(·OH)，HO2·和·OH分别与反应生成，变化过程如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．·OH氧化的反应为2·OH＋＋H2O B．①②过程和③④过程产生的之比为1∶1 C．pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果 D．氧化含硫废液的总反应为 4．(2024·广东省广州市一模)反应R(g)⥫⥬P(g)在有水和无水条件下，反应历程如图，图中M表示中间产物，TS表示过渡态，其他条件相同时，下列说法正确的是(　　) A．在有水条件下，反应更快达到平衡 B．有水和无水时，反应分别分3步和2步进行 C．反应达到平衡时，升高温度，P的浓度增大 D．无水条件下R的平衡转化率比有水条件下大 5．(2024·安徽省淮北市一模)联胺(NH2NH2)与丙酮()在Ｈ＋催 化 下 生 成的部分反应机理如下，已知：NH2NH2为碱性。 下列说法错误的是(　　) A．活化能Ea①<Ea② B．H＋浓度越大反应速率越大 C．通过分子筛分离水可以增大平衡时的百分含量 D．总反应为 6．(2024·河南省信阳市一模)基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基C3N4中，用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注，下列说法中错误的是(　　) A．整个反应历程中有四个基元反应 B．过渡态相对能量：TS55>TS44>TS77 C．物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程 D．反应决速步的活化能为0.95 eV 7．(2024·豫湘名校2月联考)CH3OH与H2O在铜催化剂上的反应机理和能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．反应Ⅰ、反应Ⅱ均为放热反应 B．CO分子中σ键和π键数目和CO2相同 C．选择合适的催化剂可降低反应活化能和焓变 D．该反应机理中涉及物质中有两种非极性分子、三种极性分子 8．(2024·河南省创新联盟质检)郑州大学科研团队研究了二氧化铈(CeO2)表面空间受阻路易斯酸碱对(FLPs)和氮(N)掺杂的协同作用，促进光解水()成键活化、多重质子电子转移过程和碳—碳偶联反应，提高了光催化还原CO2制C2H4和C2H2的产率和选择性。反应历程如图所示(*表明物种被吸附在催化剂表面)。 下列叙述错误的是(　　) A．等物质的量的C2H2、C2H4含σ键数目之比为3∶5 B．路径2总反应为4CO2＋2H2O2C2H2＋5O2 C．相同条件下，*＋C2H2比*＋C2H4稳定 D．*CO→*COCO是合成C2H2(或C2H4)的控速步骤 9．(2024·河北省保定市一模)科研人员利用高压N2气流将水微滴喷射到涂覆催化剂的石墨网上，研究常温制氨，其反应历程中微粒转化关系如图1，相对能量变化关系如图2，图中“*”表示催化剂表面吸附位。下列说法错误的是(　　) A．*N2H―→*NHNH过程中，未发生非极性键的形成 B．Ⅰ、Ⅱ表示的微粒符号分别是*NHNH2、*NH2 C．反应历程中放热最多的反应是*NHNH2＋H3O＋＋e－―→*NH＋NH3＋H2O D．*NH3的能量高于NH3 10．(2024·河北卷，14)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池，以为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺(PDA)以捕获CO2，使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍，同时改善了Mg2+的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。 对上述电池放电时CO2的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上CO2转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。 下列说法错误的是(　　) A．PDA捕获CO2的反应为 B．路径2是优先路径，速控步骤反应式为 C．路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同 D．三个路径速控步骤均涉及转化，路径2、3的速控步骤均伴有PDA再生 答案与精析 1. D　纳米Ni-Pd催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，A正确；反应过程中有极性键的断裂与形成，B正确；由图可知，该反应的总反应为碳酸氢钠与氢气反应生成甲酸钠和水，二氧化碳是反应的中间产物，所以反应过程中不需要持续补充二氧化碳，C正确；该反应的最终产物不唯一，原子利用率不是100%，D错误。 2. D　增大压强，体积减小，C的浓度增大，A错误；根据反应历程可知，反应2为放热反应，反应1为吸热反应，升高温度会使反应2逆向移动，使反应1正向移动，最终会导致D的浓度减小，B错误；根据盖斯定律可得：2C(g)⥫⥬D(g)　ΔH＝ΔH2－ΔH1，C错误；催化剂Ⅱ能够使反应2的活化能降的比反应1更低，故更有利于D的生成，D正确。 3. B　·OH氧化为硫酸根，其反应为2·OH＋＋H2O，故A正确；反应①②过程中HO2·和反应生成，反应为2HO2·＋＋H2O，反应③④过程中·OH和反应生成，反应为2·OH＋＋H2O，由①③过程可知H＋～HO2·，OH－～·OH，而H2O电离的H＋和OH－物质的量之比1∶1，所以产生的之比为3∶1，故B错误；该变化过程中氢离子和氢氧根均参与了反应，所以pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果，故C正确；由图可知，氧化含硫废液的总反应为，故D正确。 4. A　由图可知，有水条件下反应的活化能小于无水条件下反应的活化能，反应的活化能越小，反应速率越快，则在有水条件下，反应更快达到平衡，故A正确；有水和无水时，中间产物都为1种，所以反应都是分2步进行，故B错误；该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物P的浓度减小，故C错误；水是反应的催化剂，催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，但化学平衡不移动，R的平衡转化率不变，故D错误。 5. B　活化能越大，反应速率越慢，故活化能Ea①<Ea②，故A正确；NH2NH2为碱性，能与氢离子反应，H＋浓度越大，消耗NH2NH2使其浓度降低，则决速步反应速率下降，反应速率慢，故B错误； 通过分子筛分离水，可以促进反应正向进行，可以增大平衡时的百分含量，故C正确；据图可知总反应为，故D正确。 6. C　从微观上看，基元反应步骤要求反应物一步变成生成物，没有任何中间产物，由图可知，整个反应历程中有四个基元反应，故A正确；由反应历程图可知，过渡态相对能量的大小顺序为TS55>TS44>TS77，故B正确；吸附在催化剂表面的过程相对能量降低，为放热过程，故C错误；反应H2CO*＋===H3CO_H*的活化能最大，反应速率最慢，其活化能为0.35 eV－(－0.60 eV)＝0.95 eV，故D正确。 7. D　从能量变化图可知反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，A错误；每个CO分子中有1个σ键和2个π键，而每个CO2分子中有2个σ键和2个π键，B错误；选择合适的催化剂可降低反应活化能，但不能改变焓变，C错误；反应机理中涉及物质中有两种非极性分子(H2、CO2)，三种极性分子(CH3OH、H2O、CO)，D正确。 8. C　1 mol C2H2、C2H4含σ键分别为3 mol、5 mol，A项正确；光解水生成O2和H2，然后CO2和H2合成C2H2和H2O，加和得总反应式4CO2＋2H2O 垒最大，反应速率最慢，为控速步骤，D项正确。 9. D　*N2H―→*NHNH过程中，有极性键的形成，未发生非极性键的形成，A正确；由图1可知，Ⅰ、Ⅱ表示的微粒符号分别是*NHNH2、*NH2，B正确；反应历程中放热最多的反应是Ⅰ和H3O＋、e－的反应，反应方程式为*NHNH2＋H3O＋＋e－―→的能量低于NH3，D错误。 10. D　由反应路径可知，PDA捕获CO2生成，Ａ 项正确；由题给信息可知，路径２为优先路径，由能量变化图可知，路径２中转化为的活 化 能 最 大，是速控步骤，反应式为，B项正确；由题图中路径１和路径３的物质转化关系可知，二 者 经 历 的 步 骤 不 同，但 产 物 均为，路 径 2 、3 的 起 始 物 均 为,但路径2的产物为*MgC2O4，路径3的产物为，C项正确；反应历程中活化能最大的步骤为速控步骤，由反应进程图结合反应路径图可知，路径1中＋*CO2＋＋*CO的活化能最大，路径2中的速控步骤为+＋e－―→PDA＋，路径3中的速控步骤为＋e－―→*CO＋，三个路径的速控步骤均涉及的转化，路径2的速控步骤有PDA的再生，路径3的速控步骤没有PDA的再生，D项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$