第01讲 化学反应历程（机理）图分析（重难点讲义）化学苏教版2019选择性必修1

第01讲 化学反应历程（机理）图分析 1、 掌握化学反应热、化学反应速率有关的反应历程 2、熟悉单循环和多循环的催化机理 一、基元反应、过渡态理论及活化能 基础1：基元反应大多数化学反应都是分几步完成的，其中的每一步反应都称为基元反应。对于基元反应aA＋bB===gG＋hH，其速率方程可写为v＝k·ca(A)·cb(B)(其中k称为速率常数，恒温下，k不因反应物浓度的改变而变化)，这种关系可以表述为基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。 基础2：过渡态理论： 关键要点分析 ①该反应的反应物为A、B，中间体为C，生成物为D。 ②由A、B生成C的反应为吸热反应，由C生成D的反应为放热反应，总反应为放热反应。　 ③第一步为慢反应，第二步为快反应，决定总反应快慢的是第一步反应。 二、催化剂与活化能 关键要点分析 ①在无催化剂的情况下：E1为正反应的活化能；E2为逆反应的活化能；E1－E2为此反应的焓变(ΔH)。 ②有催化剂时，总反应分成了两个反应步骤(也可能为多个，如模拟演练题1中图像所表示的)，反应①为吸热反应，产物为总反应的中间产物，反应②为放热反应，总反应为放热反应。 ③催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH，反应是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和终点(生成物)能量的相对大小 三、多步反应的活化能及与速率的关系 (1)多步反应的活化能：一个化学反应由几个基元反应完成，每一个基元反应都经历一个过渡态，及达到该过渡态所需要的活化能(如图E1、E2)，而该复合反应的活化能只是由实验测算的表观值，没有实际物理意义。 (2)活化能和速率的关系：基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应的速率就越慢。一个化学反应的速率就取决于速率最慢的基元反应。 四、“环式”反应 关键要点分析 对于“环式”反应过程图像， ①位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④ ②“出环”的物质为生成物，如②和③ 催化剂与中间产物 关键要点分析 催化剂：（重点）在连续反应中从一开始就参与了反应，在最后又再次生成，所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化，实则是消耗多少后续又生成了多少。 中间产物：在连续反应中为第一步的产物，在后续反应中又作为反应物被消耗，所以仅从结果上来看似乎并没有生成，实则是生成多少后续有消耗多少。 上图中在含少量 I-的溶液中，H2O2 分解的机理为： H2O2 + I- → H2O + IO- 慢 H2O2 + IO-→ O2 + I- +H2O 快 在该反应中I-为催化剂， IO-为中间产物。 而在机理图中，先找到确定的反应物，反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质，(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)与之同时反应的就是催化剂，并且经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如下图中，MoO3则是该反应的催化剂，图中剩余的三个物质均为中间产物。 催化反应机理题的解题思路（找准一“剂”三“物”） ①一“剂”指催化剂：催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为主题的多个物种一定在机理图中的主线上 ②三“物”指反应物、生成物、中间物种(或中间体) 反应物：通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物 生成物：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物 中间体：通过一个箭头脱离整个历程，但又生成的是中间体，通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体，中间体有时在反应历程中用“[　]”标出 特别注意：催化剂三大特征 催化剂是通过降低反应活化能，从而改变了反应的途径，此即催化剂加速化学反应的主要原因所在。总结起来，催化剂的特征主要表现在这样几个方面： 特征1，催化剂可以改变反应速率，但其自身在反应前后的组成、质量和化学性质不变。 特征2，催化剂不改变化学平衡。即催化剂既能加快正向反应的速率，也能加快逆向反应的速率，从而缩短化学反应达到平衡的时间。 特征3，催化剂具有特殊的选择性，不同类型的反应，需要选择不同的催化剂。同一种反应物，使用不同的催化剂，可以得到不同的产物。 五、能垒 形如图中，从第一个中间态到过渡态2的能量就是能垒，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh做催化剂时该历程的决速步骤。 模型： 关键要点分析 ①能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。 ②用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大，说明催化效果越好。 ③相同反应物同时发生多个竞争反应，其中能垒越小的反应，反应速率越大，产物占比越大 题型01 基元反应、过渡态理论及活化能 【典例】由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A．断键吸收能量之和大于成键释放能量之和 B．反应物总能量小于生成物总能量 C．N2O(g) +NO(g) =N2(g) +NO2(g)△H= -139kJ/mol D．反应生成1 mol N2时转移4 mol电子 【变式】下，向一恒容密闭容器中充入M和N，发生反应，使用不同的催化剂，其反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．该反应历程分五步进行 B．使用催化剂1时体系更快达到平衡状态 C．降低温度有利于提高反应物的平衡转化率 D．达到平衡后向容器中加入一定量的Q，再次平衡后M和N的浓度均增大 题型02催化剂与活化能 【典例】2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ∆H =a kJ·mol-1能量变化如图所示。下列说法不正确的是    A．a < 0 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和 D．过程Ⅱ使用催化剂可以提高 SO2的平衡转化率 【变式】反应的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．加压体系的颜色加深，可利用勒夏特列原理解释 B．该反应逆反应的活化能比正反应的活化能高 C．和总键能小于和的总键能 D．使用催化剂可降低过渡态的能量，提高活化分子的百分数 题型03“环式”反应 【典例】我国科学家开发出碱性海水里直接电解制氢的技术，工作原理如图1所示。隔水薄膜可以起到阻挡与电极催化剂活性中心接触的作用，电极A含有M金属的催化剂，发生的电极反应过程如图2所示，离子交换膜选择性透过参与电极A反应的物质。下列说法错误的是 A．电极A上发生的反应存在极性键的断裂与生成 B．若去掉隔水薄膜，会在A电极失去电子生成 C．电解结束后，电极B处去掉海水隔水膜，所得溶液中加入适量溶液无混浊现象 D．每当有标准状况下的气体生成时，就会有电子从电极A流向电极B 【变式】环状碳酸酯广泛用于极性非质子溶剂、电池的电解质等，离子液体研究团队近期报道了一种环氧乙烷衍生物与二氧化碳催化合成环状碳酸酯的反应历程如图所示，已知R表示烃基，下列说法错误的是 A． 是该反应的催化剂 B．反应过程不存在非极性键的断裂和形成 C．反应过程中有3种中间体 D．总反应方程式为：，该反应为加成反应 题型04 能垒 【典例】某科研小组研究在不同催化剂(Pd和Rh)表面分解产生的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。 下列说法正确的是 A．吸附在催化剂表面是一个吸热过程 B．是该历程的较快步骤 C．该反应过程中存在键的断裂和键的生成 D．和Rh作催化剂时改变了分解产生的反应热 【变式】良好生态环境是实现中华民族永续发展的内在要求，是增进民生福祉的优先领域，是建设美丽中国的重要基础。燃油汽车的尾气处理是汽车行业研究的重点之一。汽车尾气的处理：  ，该反应的反应历程及反应物和生成物的相对能量如图所示： (1)要提高汽车尾气处理的速率，关键在于提高反应 的速率（填序号）， ，该反应在 （填“高温”“低温”或“任何温度”）下能自发进行。 (2)已知该反应的为速率常数，只与温度有关。达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数 （填“>”“<”或“=”）增大的倍数。 (3)刚性容器中，进料比按进行投料，的平衡转化率与温度、起始投料比的关系如下图所示，则、、的大小关系为 ，一定温度一定压强下投料比等于 时生成物的体积分数最大。 (4)某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比以一定的流速分别通过两种催化剂（和）进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率（即NO的转化率），结果如下图所示： ①催化剂Cat-2条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因是 。 ②时，平衡脱氮率为，压强恒为，则 （为以分压表示的平衡常数，用含的代数式表示）。 【巩固训练】 1．乙烯氢化的热化学方程式为  ，使用不同含Au催化剂的反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．的能量小于与具有的能量之和 B．相应的活化能：催化剂催化剂 C．温度升高，对催化剂AuF催化的反应的提速效果大于催化剂催化的反应 D．过渡态物质的稳定性：过渡态2>过渡态1 2．含Ru(钌)化合物可催化CO2转化为HCOOH，其反应机理如图所示。 下列说法不正确的是 A．该催化剂不能提高CO2的平衡转化率 B．过程1中CO2发生还原反应 C．过程3中有1molH2O生成时有2mol电子转移 D．整个转化过程中Ru和O元素的化合价不变 3．氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得。在催化剂作用下，单个HCOOH释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。研究发现，其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH释氢的效果更佳。下列叙述错误的是           A．HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成 B．其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH可以提高释放氢气的纯度 C．在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键更困难 D．HCOOH催化释氢的热化学方程式为 4．党的二十大报告指出：持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。利用乙烯可去除氮氧化物，该反应的过程如图所示。下列说法不正确的是 A．该反应方程式为： B．该反应的平衡常数的表达式 C．反应过程中，作催化剂，降低了反应的活化能和焓变 D．步骤Ⅲ中每消耗，转移电子数目为 5．某温度下，在密闭容器中充入一定量的R(g)，发生反应，该反应经历两步：①；②，催化剂M能催化第②步反应，反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．降低温度，增大，且减小 B．不使用催化剂M，反应过程中先增大后减小 C．使用催化剂M，反应①的活化能不变，反应②的活化能减小 D．使用催化剂M，反应①速率不变，反应②速率加快 6．环状碳酸酯广泛用于极性非质子溶剂、电池的电解质等，离子液体研究团队近期报道了一种环氧乙烷衍生物与二氧化碳催化合成环状碳酸酯的反应历程如图所示。已知：R表示烃基。 下列说法正确的是 A．环氧乙烷衍生物结构中化学键1比化学键2更易断裂 B．该反应的总反应为加成反应 C．为该反应的中间产物 D．该反应过程中既有极性键的断裂和形成，又有非极性键的断裂和形成 7．苯在浓和浓作用下，反应过程中的能量变化示意图如下。下列说法错误的是 A．该过程的决速步为反应① B．由苯得到生成中间体时，苯中的大键发生改变 C．为苯的加成产物；升高温度时，的产率增大 D．对于生成的反应，浓作催化剂 8．甲酸常用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成和，在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法不正确的是 A．HCOOH的总能量大于CO和的总能量 B． C．途径II中参与反应，通过改变反应途径加快反应速率 D．途径I未使用催化剂，但途径II与途径I甲酸平衡转化率相同 9．由于具有高毒性和腐蚀性，工业尾气中的需要严格处理。在催化剂作用下氧化法脱硫的反应历程如图。已知表示过渡态。下列说法正确的是 A．催化剂改变了活化能，使反应的平衡常数增大 B．该历程中决速步骤的反应为 C．总反应中反应物的总键能大于生成物的总键能 D．物质的稳定性： 10．在酸性环境中，纳米复合材料去除污染水体的的反应过程(Ni不参与反应)如图所示，下列说法不正确的是 A．反应步骤i反应的离子方程式为 B．反应步骤ii需要的参与 C．去除后的水体pH增大 D．处理过程中复合材料作催化剂 【强化训练】 11．使用氢能源可以减少汽车尾气中有害气体的排放。利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：，该反应过程中的能量变化如图： 途径()变为途径()，活化分子的百分率 A．增大 B．减小 C．不变 D．不一定 12．我国科研人员提出了由小分子、转化为高附加值产品的催化反应历程。该历程可用如下示意图表示，下列说法错误的是 A．①②过程属于放热反应 B．由X、Y生成M的总反应其原子利用率为100% C．反应过程中有键的断裂和键、键的生成 D．X的空间结构为正四面体，Y的结构式为 13．碳酸二甲酯DMC(CH3OCOOCH3)是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。(能垒：反应物与过渡态之间的能量差) 下列说法正确的是 A．使用催化剂可以提高反应速率和反应热 B．反应进程中决速步骤的能垒为 C．第2步的基元反应方程式为： D．该过程中涉及极性键、非极性键的断裂和形成 14．下图是分别用Pd和电催化甲酸（HCOOH）间接氧化的反应历程，吸附在催化剂表面的粒子用*标注。下列说法正确的是 A．为阳极产物之一 B．催化剂能改变反应速率但没有改变反应历程 C．催化剂比Pd催化剂更难吸附OH D．消耗相同甲酸时，总反应焓变： 15．甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A． B．步骤2逆向反应的 C．步骤1的反应比步骤2快 D．该过程实现了甲烷的氧化 16．水煤气变换反应为：，我国学者结合实独与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。下列说法正确的是 A．水煤气变换反应的 B．步骤③的化学方程式为： C．步骤⑤只有非极性键H-H键形成 D．该历程中需要吸收的最大能量 17．在石墨烯负载型单原子催化剂()上还原生成和的路径机理及活化能(kJ/mol)如图所示。下列说法错误的是 A．还原生成过程中，速率最慢的基元反应为 B．上还原，更容易生成 C．根据如图数据可计算的 D．由图可知，相同催化剂条件下反应可能存在多种反应历程 18．电喷雾电离等方法得到的(、、等)与反应可得。与反应能高选择性的生成甲醇。分别与、反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以示例)。已知：直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。下列说法错误的是 A．步骤I和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是I B．与反应的能量变化应为图中曲线c C．若与反应，氘代甲醇的产量 D．若与反应，生成的氘代甲醇有2种 19．催化剂I和II均能催化反应。反应历程(如图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是 A．使用II时，适当提高温度，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大 C．使用II时，反应体系更快达到平衡 D．使用I时，反应过程中M所能达到的最高浓度比使用II时更大 20．三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家实现了在铜催化剂条件下将N，N-二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO，简称DMF]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(*表示物质吸附在铜催化剂上)，下列说法正确的是 A．催化剂在反应前后质量和化学性质不发生变化可知，催化剂不参与化学反应 B．该历程中的最大能垒(活化能)为2.16eV C．升高温度可以加快反应速率，并提高DMF的平衡转化率 D．若1molDMF完全转化为三甲胺，则会释放出1.02eV·NA的能量 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第01讲 化学反应历程（机理）图分析 1、掌握化学反应热、化学反应速率有关的反应历程 2、熟悉单循环和多循环的催化机理 一、基元反应、过渡态理论及活化能 基础1：基元反应大多数化学反应都是分几步完成的，其中的每一步反应都称为基元反应。对于基元反应aA＋bB===gG＋hH，其速率方程可写为v＝k·ca(A)·cb(B)(其中k称为速率常数，恒温下，k不因反应物浓度的改变而变化)，这种关系可以表述为基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。 基础2：过渡态理论： 关键要点分析 ①该反应的反应物为A、B，中间体为C，生成物为D。 ②由A、B生成C的反应为吸热反应，由C生成D的反应为放热反应，总反应为放热反应。　 ③第一步为慢反应，第二步为快反应，决定总反应快慢的是第一步反应。 二、催化剂与活化能 关键要点分析 ①在无催化剂的情况下：E1为正反应的活化能；E2为逆反应的活化能；E1－E2为此反应的焓变(ΔH)。 ②有催化剂时，总反应分成了两个反应步骤(也可能为多个，如模拟演练题1中图像所表示的)，反应①为吸热反应，产物为总反应的中间产物，反应②为放热反应，总反应为放热反应。 ③催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH，反应是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和终点(生成物)能量的相对大小 三、多步反应的活化能及与速率的关系 (1)多步反应的活化能：一个化学反应由几个基元反应完成，每一个基元反应都经历一个过渡态，及达到该过渡态所需要的活化能(如图E1、E2)，而该复合反应的活化能只是由实验测算的表观值，没有实际物理意义。 (2)活化能和速率的关系：基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应的速率就越慢。一个化学反应的速率就取决于速率最慢的基元反应。 四、“环式”反应 关键要点分析 对于“环式”反应过程图像， ①位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④ ②“出环”的物质为生成物，如②和③ 催化剂与中间产物 关键要点分析 催化剂：（重点）在连续反应中从一开始就参与了反应，在最后又再次生成，所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化，实则是消耗多少后续又生成了多少。 中间产物：在连续反应中为第一步的产物，在后续反应中又作为反应物被消耗，所以仅从结果上来看似乎并没有生成，实则是生成多少后续有消耗多少。 上图中在含少量 I-的溶液中，H2O2 分解的机理为： H2O2 + I- → H2O + IO- 慢 H2O2 + IO-→ O2 + I- +H2O 快 在该反应中I-为催化剂， IO-为中间产物。 而在机理图中，先找到确定的反应物，反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质，(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)与之同时反应的就是催化剂，并且经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如下图中，MoO3则是该反应的催化剂，图中剩余的三个物质均为中间产物。 催化反应机理题的解题思路（找准一“剂”三“物”） ①一“剂”指催化剂：催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为主题的多个物种一定在机理图中的主线上 ②三“物”指反应物、生成物、中间物种(或中间体) 反应物：通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物 生成物：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物 中间体：通过一个箭头脱离整个历程，但又生成的是中间体，通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体，中间体有时在反应历程中用“[　]”标出 特别注意：催化剂三大特征 催化剂是通过降低反应活化能，从而改变了反应的途径，此即催化剂加速化学反应的主要原因所在。总结起来，催化剂的特征主要表现在这样几个方面： 特征1，催化剂可以改变反应速率，但其自身在反应前后的组成、质量和化学性质不变。 特征2，催化剂不改变化学平衡。即催化剂既能加快正向反应的速率，也能加快逆向反应的速率，从而缩短化学反应达到平衡的时间。 特征3，催化剂具有特殊的选择性，不同类型的反应，需要选择不同的催化剂。同一种反应物，使用不同的催化剂，可以得到不同的产物。 五、能垒 形如图中，从第一个中间态到过渡态2的能量就是能垒，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh做催化剂时该历程的决速步骤。 模型： 关键要点分析 ①能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。 ②用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大，说明催化效果越好。 ③相同反应物同时发生多个竞争反应，其中能垒越小的反应，反应速率越大，产物占比越大 题型01 基元反应、过渡态理论及活化能 【典例】由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A．断键吸收能量之和大于成键释放能量之和 B．反应物总能量小于生成物总能量 C．N2O(g) +NO(g) =N2(g) +NO2(g)△H= -139kJ/mol D．反应生成1 mol N2时转移4 mol电子 【答案】C 【详解】A、反应放热，断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，错误； B、反应放热，反应物总能量小于生成物总能量，错误； C、根据图示，N2O(g) +NO(g) =N2(g) +NO2(g)△H= -139kJ/mol，正确； D、反应生成1 mol N2时转移2 mol电子，错误； 答案选C。 【变式】下，向一恒容密闭容器中充入M和N，发生反应，使用不同的催化剂，其反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．该反应历程分五步进行 B．使用催化剂1时体系更快达到平衡状态 C．降低温度有利于提高反应物的平衡转化率 D．达到平衡后向容器中加入一定量的Q，再次平衡后M和N的浓度均增大 【答案】D 【详解】A．从反应历程图中可以看到，无论是使用催化剂1还是催化剂2，反应过程中都有五个能量峰，每一个能量峰代表一步反应，所以该反应历程分五步进行，故A正确； B．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率。从图中可以看出，使用催化剂1时反应的活化能低于使用催化剂2时的活化能，所以使用催化剂1时反应速率更快，体系更快达到平衡状态，故B正确； C．由反应历程图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应。根据勒夏特列原理，降低温度，平衡会向放热反应方向移动，即正向移动，所以有利于提高反应物的平衡转化率，故C正确； D．Q是固体，达到平衡后向容器中加入一定量的Q，平衡不移动，M和N的浓度不变，故D错误； 故选D。 题型02催化剂与活化能 【典例】2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ∆H =a kJ·mol-1能量变化如图所示。下列说法不正确的是    A．a < 0 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和 D．过程Ⅱ使用催化剂可以提高 SO2的平衡转化率 【答案】D 【详解】A项、反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，则a<0，故A正确； B项、该反应为放热反应，反应物能量之和大于生成物能量之和，故B正确； C项、该反应为放热反应，反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和，故C正确； D项、加入催化剂，化学平衡不移动， SO2 的平衡转化率不变，故D错误。 故选D。 【变式】反应的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．加压体系的颜色加深，可利用勒夏特列原理解释 B．该反应逆反应的活化能比正反应的活化能高 C．和总键能小于和的总键能 D．使用催化剂可降低过渡态的能量，提高活化分子的百分数 【答案】A 【详解】A．加压，平衡不移动，加压时由于容器体积减小，NO2的浓度增大，体系的颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，A项错误； B．根据图象可知，该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，B项正确； C．该反应的∆H=209kJ/mol-348kJ/mol=-139kJ/mol＜0，说明反应物N2O(g)和NO(g)的总键能小于生成物N2(g)和NO2(g)的总键能，C项正确； D．使用催化剂可降低反应的活化能，即降低过渡态的能量，使更多的分子成为活化分子，提高活化分子的百分数，D项正确； 答案选A。 题型03“环式”反应 【典例】我国科学家开发出碱性海水里直接电解制氢的技术，工作原理如图1所示。隔水薄膜可以起到阻挡与电极催化剂活性中心接触的作用，电极A含有M金属的催化剂，发生的电极反应过程如图2所示，离子交换膜选择性透过参与电极A反应的物质。下列说法错误的是 A．电极A上发生的反应存在极性键的断裂与生成 B．若去掉隔水薄膜，会在A电极失去电子生成 C．电解结束后，电极B处去掉海水隔水膜，所得溶液中加入适量溶液无混浊现象 D．每当有标准状况下的气体生成时，就会有电子从电极A流向电极B 【答案】C 【详解】A．由图可知，电极A上发生的反应存在氢氧极性键的断裂与氢氧极性键的生成，A正确； B．去掉隔水薄膜，氯离子会在阳极A电极失去电子发生氧化反应生成氯气，B正确； C．电极B为阴极，水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子：，则加入铁离子会生成氢氧化铁沉淀变浑浊，C错误；     D．电解总反应为，每当有标准状况下的气体生成时，则生成氧气，，故会有电子从电极A流向电极，D正确； 故选C。 【变式】环状碳酸酯广泛用于极性非质子溶剂、电池的电解质等，离子液体研究团队近期报道了一种环氧乙烷衍生物与二氧化碳催化合成环状碳酸酯的反应历程如图所示，已知R表示烃基，下列说法错误的是 A． 是该反应的催化剂 B．反应过程不存在非极性键的断裂和形成 C．反应过程中有3种中间体 D．总反应方程式为：，该反应为加成反应 【答案】A 【详解】A．由分析可知，(C4H9)4NBr是反应的催化剂，是反应的中间产物，故A错误； B．由图可知，反应过程中存在极性键的断裂和形成，不存在非极性键的断裂和形成，故B正确； C．由图可知，反应过程中存在3种中间产物，故C正确； D．由分析可知，总反应为催化剂作用下与二氧化碳发生加成反应生成，方程式为+CO2，故D正确； 故选A。 题型04 能垒 【典例】某科研小组研究在不同催化剂(Pd和Rh)表面分解产生的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。 下列说法正确的是 A．吸附在催化剂表面是一个吸热过程 B．是该历程的较快步骤 C．该反应过程中存在键的断裂和键的生成 D．和Rh作催化剂时改变了分解产生的反应热 【答案】C 【详解】A．由图示可知，HCOOH吸附在催化剂表面形成 HCOOH* 过程能量降低，则该过程是一个放热反应，A错误； B．由图示可知，HCOO*+H*=CO2*+2H*的步骤活化能最高，反应速率最慢，B错误； C．原来HCOOH分子中存在的化学键1个C-H键、1个C=O键、1个C-O键和1个O-H键，而产物中有2个C=O键和1个H-H，说明反应过程中有C-H键的断裂，还有C=O键的生成，C正确； D．催化剂改变反应速率，不能改变反应的反应热，D错误； 故答案为：C。 【变式】良好生态环境是实现中华民族永续发展的内在要求，是增进民生福祉的优先领域，是建设美丽中国的重要基础。燃油汽车的尾气处理是汽车行业研究的重点之一。汽车尾气的处理：  ，该反应的反应历程及反应物和生成物的相对能量如图所示： (1)要提高汽车尾气处理的速率，关键在于提高反应 的速率（填序号）， ，该反应在 （填“高温”“低温”或“任何温度”）下能自发进行。 (2)已知该反应的为速率常数，只与温度有关。达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数 （填“>”“<”或“=”）增大的倍数。 (3)刚性容器中，进料比按进行投料，的平衡转化率与温度、起始投料比的关系如下图所示，则、、的大小关系为 ，一定温度一定压强下投料比等于 时生成物的体积分数最大。 (4)某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比以一定的流速分别通过两种催化剂（和）进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率（即NO的转化率），结果如下图所示： ①催化剂Cat-2条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因是 。 ②时，平衡脱氮率为，压强恒为，则 （为以分压表示的平衡常数，用含的代数式表示）。 【答案】(1) ① −620.4kJ/mol 低温 (2)< (3) m1<m2<m3（或m3>m2>m1） 1：1 (4) 超过450℃，催化剂活性降低，反应速率减慢，相同时间内脱氮率下降 【详解】（1）反应①整个反应分为三个基元反应阶段，①NO(g)+NO(g)= ΔH =+199.4kJ/mol；反应②+CO(g)=CO2(g)+N2O(g) ΔH = -513.2kJ/mol；反应③CO2(g)+N2O(g)+CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH = -306.6kJ/mol；由盖斯定律可知，由①+②+③可得2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH =+199.4kJ/mol+( -513.2kJ/mol)+ (-306.6kJ/mol)= -620.4kJ/mol；由于反应①所需活化能最高，则总反应速率由第一阶段反应决定，故关键在于提高反应①的速率。该反应的△S＜0，△H＜0，故低温可自发进行。 （2）该反应的正反应为放热反应，升高温度使化学平衡向吸热的逆反应方向移动，则正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数，浓度不变，故k正增大的倍数小于k逆增大的倍数； （3）m=，增大CO的量，平衡正向移动，但CO的转化率减小，则投料比m1、m2、m3从大到小的顺序为m1＜m2＜m3；反应的物质的量之比等于系数比即1;1时，生成物的体积分数最大； （4）①温度过高，催化剂活性降低，反应速率减慢，相同时间内脱氮率会下降。 ②设450℃时，一氧化氮和一氧化碳的起始物质的量都为2mol，由一氧化氮的平衡脱氮率为50%可知，平衡时一氧化氮、一氧化碳、氮气、二氧化碳的物质的量分别为2mol-2mol×50%=1mol、2mol-2mol×50%=1mol、2mol×50%×=0.5mol、2mol×50%=1mol，由压强恒为p可知，一氧化氮、一氧化碳、氮气、二氧化碳的平衡分压分别为、、、，则分压平衡常数KP=。 【巩固训练】 1．乙烯氢化的热化学方程式为  ，使用不同含Au催化剂的反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．的能量小于与具有的能量之和 B．相应的活化能：催化剂催化剂 C．温度升高，对催化剂AuF催化的反应的提速效果大于催化剂催化的反应 D．过渡态物质的稳定性：过渡态2>过渡态1 【答案】C 【详解】A．由图可知，该反应为放热反应，故1molC2H6(g)的能量小于1molC2H4(g)与1molH2(g)具有的能量之和，故A正确； B．由图可知，相应的活化能：催化剂催化剂，故B正确； C．活化能越大，反应速率越慢，则温度升高，对催化剂AuF催化的反应的提速效果小于催化剂催化的反应，故C错误； D．由图可知，过渡态1的能量大于过渡态2的能量，能量越低越稳定，则稳定性：过渡态1＜过渡态2，故D正确； 故选：C。 2．含Ru(钌)化合物可催化CO2转化为HCOOH，其反应机理如图所示。 下列说法不正确的是 A．该催化剂不能提高CO2的平衡转化率 B．过程1中CO2发生还原反应 C．过程3中有1molH2O生成时有2mol电子转移 D．整个转化过程中Ru和O元素的化合价不变 【答案】C 【详解】A．催化剂不能使化学平衡发生移动，只能改变反应速率，所以不能提高CO2的平衡转化率，A正确； B．Ru的化合物与二氧化碳反应，产物增加了氧原子，发生了氧化反应，二氧化碳被还原，B正确； C．由图可知，反应方程式为，反应中钌元素的化合价没有变化，氢元素的化合价既升高被氧化，又降低被还原，氢气既是反应的氧化剂也是反应的还原剂，所以当转化为时，氢气得到2mol电子，并没有电子得失，所以当生成时有电子转移，C错误； D．由图可知，元素在化合物中的化学式分别为；氧元素均形成含氧化合物，没有形成过氧化物，由化合价代数和为可知，元素的化合价不变，D正确； 故选C。 3．氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得。在催化剂作用下，单个HCOOH释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。研究发现，其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH释氢的效果更佳。下列叙述错误的是           A．HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成 B．其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH可以提高释放氢气的纯度 C．在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键更困难 D．HCOOH催化释氢的热化学方程式为 【答案】D 【详解】A．在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2，转化过程中，涉及N-H键的断裂和形成、O-H键的断裂以及H-H键的形成，故A正确； B．其他条件不变时，若用HCOOK溶液代替HCOOH，反应生成KOH能吸收CO2，所以最终所得气体中CO2的量会减少，提高释放氢气的纯度，故B正确； C．由图2的能量变化曲线可知，物质Ⅱ到Ⅲ的变化是解离O-H键活化能小于解离C-H键的活化能，所以解离C-H键比解离O-H键更困难，故C正确； D．图2表示1个分子HCOOH(g)生成CO2(g)和H2(g)时放出能量0.45eV，而热化学方程式中为1mol反应的热量变化，故D错误； 故答案选D。 4．党的二十大报告指出：持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。利用乙烯可去除氮氧化物，该反应的过程如图所示。下列说法不正确的是 A．该反应方程式为： B．该反应的平衡常数的表达式 C．反应过程中，作催化剂，降低了反应的活化能和焓变 D．步骤Ⅲ中每消耗，转移电子数目为 【答案】C 【详解】A．根据该反应的过程,反应物有，生成物有，配平的方程式：，A正确； B．平衡常数等于生成物的浓度幂之积比上反应物的浓度幂之积，所以，B正确； C．催化剂降低反应活化能，但不改变焓变，反应过程中，为催化剂，C错误； D．由反应Ⅲ可知，转化为，转移电子，转移电子数目为，D正确； 故选C。 5．某温度下，在密闭容器中充入一定量的R(g)，发生反应，该反应经历两步：①；②，催化剂M能催化第②步反应，反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．降低温度，增大，且减小 B．不使用催化剂M，反应过程中先增大后减小 C．使用催化剂M，反应①的活化能不变，反应②的活化能减小 D．使用催化剂M，反应①速率不变，反应②速率加快 【答案】A 【详解】A．从图中可以看出，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，降低温度，②平衡正向移动， 增大，虽然①平衡逆向移动，但总反应放热，平衡正向移动，所以增大，A错误； B．反应②的活化能大于反应①，则反应②为决速步，反应①的速率大于反应②，所以不使用催化剂M，反应过程中先增大后减小，B正确； C．使用催化剂M，可降低反应②的活化能，而对反应①不影响，所以反应①的活化能不变，反应②的活化能减小，C正确； D．使用催化剂M，不影响反应①，但降低反应②的活化能，所以反应①速率不变，反应②速率加快，D正确； 故选A。 6．环状碳酸酯广泛用于极性非质子溶剂、电池的电解质等，离子液体研究团队近期报道了一种环氧乙烷衍生物与二氧化碳催化合成环状碳酸酯的反应历程如图所示。已知：R表示烃基。 下列说法正确的是 A．环氧乙烷衍生物结构中化学键1比化学键2更易断裂 B．该反应的总反应为加成反应 C．为该反应的中间产物 D．该反应过程中既有极性键的断裂和形成，又有非极性键的断裂和形成 【答案】B 【详解】A．R是烃基，是推电子基，使得键1电子云密度大，键能大，键2比1更易断裂，A错误； B．由图可知，总反应为：，属于加成反应，原子利用率为100%，B正确； C．由图中转化关系可知，(C4H9)4NBr是前边反应的反应物，又作后面反应的生成物，所以该物质是催化剂，C错误； D．反应过程中存在C-Br键的断裂和N-Br键的形成，没有非极性键的断裂和形成，D错误； 故选B。 7．苯在浓和浓作用下，反应过程中的能量变化示意图如下。下列说法错误的是 A．该过程的决速步为反应① B．由苯得到生成中间体时，苯中的大键发生改变 C．为苯的加成产物；升高温度时，的产率增大 D．对于生成的反应，浓作催化剂 【答案】C 【详解】A．由图信息知，第一步反应的正反应的活化能最大，故该过程的决速步为反应①，A正确； B．由图信息知，的六元环中与相连的原子为杂化，而作为原料的苯，苯环上的碳原子为杂化，所以原子的杂化方式改变，苯中大键发生改变，B正确； C．由图信息知，为苯的加成产物。虽然生成的总反应为吸热反应，但升高温度时，平衡不一定正向移动，因为升高温度可能会使挥发和分解，使反应物的浓度降低，所以的产率不一定增大，C错误； D．由图信息知，为苯的取代产物，浓作催化剂，D正确； 故选C。 8．甲酸常用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成和，在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法不正确的是 A．HCOOH的总能量大于CO和的总能量 B． C．途径II中参与反应，通过改变反应途径加快反应速率 D．途径I未使用催化剂，但途径II与途径I甲酸平衡转化率相同 【答案】A 【详解】A．没有说明各成分的物质的量，不能比较HCOOH的总能量和CO和的总能量的相对大小，A符合题意； B．二者分别为在无、有催化剂条件下的甲酸分解我一氧化碳和水时的能量与反应历程，催化剂不能改变反应的焓变，E3−E1=E10−E4，则E1−E3=E4−E10，B不符合题意； C．由图可知，途径Ⅱ中氢离子先做反应物，后做生成物，是改变反应途径的催化剂，降低了活化能，则能加快反应速率，C不符合题意； D．催化剂能改变反应途径，但不能改变平衡的移动方向，则途径Ⅱ与途径Ⅰ甲酸平衡转化率相同，D不符合题意； 故选A。 9．由于具有高毒性和腐蚀性，工业尾气中的需要严格处理。在催化剂作用下氧化法脱硫的反应历程如图。已知表示过渡态。下列说法正确的是 A．催化剂改变了活化能，使反应的平衡常数增大 B．该历程中决速步骤的反应为 C．总反应中反应物的总键能大于生成物的总键能 D．物质的稳定性： 【答案】B 【详解】A．催化剂不影响平衡常数，A错误； B．决速步骤为能垒最大的反应，为，B正确； C．该反应为放热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能，C错误； D．能量越低越稳定，故物质的稳定性：，D错误； 故选B。 10．在酸性环境中，纳米复合材料去除污染水体的的反应过程(Ni不参与反应)如图所示，下列说法不正确的是 A．反应步骤i反应的离子方程式为 B．反应步骤ii需要的参与 C．去除后的水体pH增大 D．处理过程中复合材料作催化剂 【答案】D 【详解】A．根据题图，反应i中在吸附点被Fe还原为，离子方程式为：，A正确； B．反应ⅱ中在另外的吸附点被Fe还原为，离子方程式为：，且处理环境为酸性环境，可知一定有参与反应，B正确； C．根据上述分析可知，去除的反应消耗了溶液中的，pH增大，C正确； D．反应中Fe被消耗，生成Fe2+，不符合催化剂的“反应前后质量不变”的要求，D错误； 故答案选D。 【强化训练】 11．使用氢能源可以减少汽车尾气中有害气体的排放。利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：，该反应过程中的能量变化如图： 途径()变为途径()，活化分子的百分率 A．增大 B．减小 C．不变 D．不一定 【答案】A 【详解】途径()变为途径()使用了催化剂，催化剂降低了活化能，提高了活化分子数，也提高了活化分子的百分率，故选A。 12．我国科研人员提出了由小分子、转化为高附加值产品的催化反应历程。该历程可用如下示意图表示，下列说法错误的是 A．①②过程属于放热反应 B．由X、Y生成M的总反应其原子利用率为100% C．反应过程中有键的断裂和键、键的生成 D．X的空间结构为正四面体，Y的结构式为 【答案】D 【详解】A．①→②过程反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，A正确； B．X、Y生成M的总反应方程式为CH4+CO2 CH3COOH，原子利用率为100%，B正确； C．根据反应的历程示意图和总反应方程式可知，反应过程中有C-H键的断裂和C-C键、O-H键的生成，C正确； D．X的分子结构是正四面体，Y的结构式为O=C=O，D错误； 故选D。 13．碳酸二甲酯DMC(CH3OCOOCH3)是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。(能垒：反应物与过渡态之间的能量差) 下列说法正确的是 A．使用催化剂可以提高反应速率和反应热 B．反应进程中决速步骤的能垒为 C．第2步的基元反应方程式为： D．该过程中涉及极性键、非极性键的断裂和形成 【答案】C 【详解】A．使用催化剂可以提高反应速率，但不能改变反应热，A错误； B．由图可知：反应进程中决速步骤的能垒为(103.l×102ev- (22.6×102eV)=125.7×102eV，B错误； C．由图可知,第2步的基元反应方程式为：，C正确； D．由图可知：该过程中涉及极性键的断裂和形成，而没有非极性键的断裂和形成，D错误； 故合理选项是C。 14．下图是分别用Pd和电催化甲酸（HCOOH）间接氧化的反应历程，吸附在催化剂表面的粒子用*标注。下列说法正确的是 A．为阳极产物之一 B．催化剂能改变反应速率但没有改变反应历程 C．催化剂比Pd催化剂更难吸附OH D．消耗相同甲酸时，总反应焓变： 【答案】A 【详解】A．HCOOH氧化生成CO2，C元素化合从升高被氧化，为阳极产物之一，A符合题意； B．由图可知，Pd作催化剂与PdFe3N作催化剂时反应历程不同，则催化剂改变了反应历程，B不符合题意； C．Pd作催化剂时，吸附OH*需要克服较高的能垒，比PdFe3N更难吸附，C不符合题意； D．反应历程不同焓变相同，故消耗相同甲酸时，，D不符合题意； 故选A。 15．甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A． B．步骤2逆向反应的 C．步骤1的反应比步骤2快 D．该过程实现了甲烷的氧化 【答案】C 【详解】A．由能量变化图可知，，A正确； B．由能量变化图可知，步骤2逆向反应的，B正确； C．由能量变化图可知，步骤1的活化能，步骤2的活化能，步骤1的活化能大于步骤2的活化能，则步骤1的反应比步骤2慢，C错误； D．该过程最后是由甲烷转化为甲醇，属于加氧氧化，则该过程实现了甲烷的氧化，D正确； 故答案为：C。 16．水煤气变换反应为：，我国学者结合实独与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。下列说法正确的是 A．水煤气变换反应的 B．步骤③的化学方程式为： C．步骤⑤只有非极性键H-H键形成 D．该历程中需要吸收的最大能量 【答案】B 【详解】A．根据水煤气变换反应并结合反应历程相对能量可知，生成物能量低于反应物能量，反应为放热反应，焓变小于0，A错误； B．结合此图，③是发生的过渡反应：，B正确； C．由图可知步骤⑤中H-O键，在原反应物中已经存在，则步骤⑤形成的化学键包括极性键C=O，非极性键H-H键形成，C错误； D．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，该历程中需要吸收的最大能量，D错误； 故选B。 17．在石墨烯负载型单原子催化剂()上还原生成和的路径机理及活化能(kJ/mol)如图所示。下列说法错误的是 A．还原生成过程中，速率最慢的基元反应为 B．上还原，更容易生成 C．根据如图数据可计算的 D．由图可知，相同催化剂条件下反应可能存在多种反应历程 【答案】C 【详解】A．活化能最大的为决速步，则H2还原NO生成N2的决速步为反应，选项A正确； B．由图知， Pd/SVG上H2还原NO，结合各步反应，的活化能最大、发生最困难，而生产NH3在其前面，生成N2在其后面，则更容易生成NH3、不容易生成N2，选项B正确； C．根据如图数据可计算的正反应的活化能、不知道逆反应的活化能，故不能计算ΔH，选项C不正确； D． 由图可知，相同催化剂条件下反应可能存在多种反应历程、可能得到不同产物，选项D正确； 答案选C。 18．电喷雾电离等方法得到的(、、等)与反应可得。与反应能高选择性的生成甲醇。分别与、反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以示例)。已知：直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。下列说法错误的是 A．步骤I和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是I B．与反应的能量变化应为图中曲线c C．若与反应，氘代甲醇的产量 D．若与反应，生成的氘代甲醇有2种 【答案】C 【详解】A．由图可知，步骤Ⅰ涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成，所以涉及氢原子成键变化的是步骤Ⅰ，故A正确； B．直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，说明正反应活化能会增大，则MO+与CD4反应的能量变化应为图中曲线c，故B正确； C．直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则氧更容易和H而不是和D生成羟基，故氘代甲醇的产量CH2DOD<CHD2OH，故C错误； D．根据反应机理可知，若MO+与CHD2反应，生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH，共2种，故D正确； 故选C。 19．催化剂I和II均能催化反应。反应历程(如图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是 A．使用II时，适当提高温度，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大 C．使用II时，反应体系更快达到平衡 D．使用I时，反应过程中M所能达到的最高浓度比使用II时更大 【答案】C 【详解】A．使用Ⅱ时，前两个机理的活化能高，后两个历程中活化能低，则适当提高温度，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，A正确； B．由图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，达平衡时升高温度平衡逆向移动，R的浓度增大，B正确； C．由图可知，Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误； D．由图可知，在前两个机理中使用Ⅰ活化能较低、反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高、反应速率较慢，所以使用Ⅰ时反应过程中M所能达到的最高浓度比使用Ⅱ时更大，D正确； 故选C。 20．三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家实现了在铜催化剂条件下将N，N-二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO，简称DMF]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(*表示物质吸附在铜催化剂上)，下列说法正确的是 A．催化剂在反应前后质量和化学性质不发生变化可知，催化剂不参与化学反应 B．该历程中的最大能垒(活化能)为2.16eV C．升高温度可以加快反应速率，并提高DMF的平衡转化率 D．若1molDMF完全转化为三甲胺，则会释放出1.02eV·NA的能量 【答案】D 【详解】A．催化剂是先消耗后生成，反应前后质量和化学性质不发生变化可知，催化剂是参与化学反应的，A错误； B．步骤的能垒(正反应活化能）为0.22eV，正反应活化能最高的最后一步步骤的能垒1.19eV，故该历程中最大能垒(活化能)E元为1.19ev，B错误； C．升高温度可以加快反应速率，反应为放热反应，故降低DMF的平衡转化率，C错误； D．由反应物和生成物的相对能量可知，反应放热为0eV-(-1.02eV)=1.02eV，1molDMF完全转化为三甲胺，则会释放出1.02eV·NA的能量，D正确； 答案选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$