第七章 专题探究7 反应历程机理的分析应用-【5星学霸·高考白题】2026年高考化学一轮复习

4.B解析： 过程①的活化能为6.05-000kJm=6.05kJmw,②的 活化能为(1128-2.08)kJ小-mml=9.20k」ml',过程①的活 化能小于过程②的活化能，过程①的反应选率大于过程 2的反应速率，故被过程的总反应述率主要由过程决定 错误，化合畅1经两步反应转化为化合物2.每步反应均 为基元反应，C正确 CO, Prluz H TSI F-C0 H 0 1S212 CO 2 PiBu-C-H 2 化合物1与C0,反应生成化合物2 |相对能毫n) Ts2-11.28) T3116.05 14C0,0.00) 1,-2.08 2(-11.63别 反应过税 相对能圭的线 化合物1一→化合物2（的反应为放热反总，则 低温有利于反应合发进行，D正确 霍化剂可以加快反应速率，从而可以提丹单位时间内CO,的转化 率，A正确。 5.A解析：嫡增的反应有利于反应的进行，由流程可知，“培烧”过程 碳酸猛首先分解为氧化锰，而此时碳酸接没有分解，故△S最大的不 是MCO1,A错误：吸热反应不利于反应的自发进行，△G=△H TAS<0反应可以自发进行.“焙烧”过程碳酸钙分解所需的温度最 高，则△H最大的是CaC0、,B正确："培烧“过程要求碳酸锰分解面 碳酸镁、碳酸钙不分解，结合图像可知.“焙烧”温度应控制在622.7- 913.3K.C正确：M(NH),C01生成碳酸锰的反应为分解反应，则 操作X为加热促使M(NH,)。CO,分解，D正确 6.B解析：反应CH(g)一C,H。(g)+H2(g)AH= +124J·o是吸热且气体体积增大的反应。升高温度，平衡正 向移动，C,日，体积分数降低，C,H。体积分数升高：增大压强，平衡 逆向移动，CH体积分数增大，C,H。体积分数成小。曲线④在相 同温度下体积分数相对较小，符合压强为10kP时C,H。随温度升 高休积分数降低的变化：曲钱①在相同温度下体积分数相对较大， 符合压强为100kPa时C:H,随温度升高体积分数升高的变化：曲线 ②③分别对应不同压强下C:日体积分数随温度的变化。对于有 气体参与的反应增大压强，气体浓度增大，反应体系中活化分子浓 度增加，有效碰植儿率增大，正，逆反应速率均增大，A正确：总压由 10kPa变为100kPa,温度不变，平衡常数不会改变，B错误：压强 温度不变，充人惰性气体，容器体积会增大，各物质浓度减小，相当 于减小压强，该反应正反应是气体体积增大的反应，减小压强，平衡！ 一学霸高考·白是 正向移动，C,H。的转化率增大，C正确：该反应正反应是气体体积增 大的反应，增大压强，平衡逆向移动，C,H的体积分数增大。总压 为10kPa时压强小，平衡正向移动程度大，C,Hg体积分数相对较 小，且该反应吸热，升高温度平衡正向移动，C,H,体积分数减小，曲 线④符合10kPa时C,H。的体积分数随温度的变化，D正确 7.(1)391.0能(2)DFe3H2+2INH=2NH3+21iH (3)液化分离NH3加压 解析：(1)由反应热等于反应物的键能之和减生成物的键能之和可 得：(945.8kJ·mol1+436kJ·mol1x3)-E(N-H)×6=-92.4 kJ·nol1,解得E(N一H)=391.0kJ·mol1,则1molN一H键断裂 吸收的能量为391.0kJ·ml×1mol=391.0kJ:由题给数据可知.常 温条件下反应△H-7T1S=(-92.4kJ·mΓ）- [-0.2kJ·(K·ol)]×298K=-32.8kJ·mo<0.则合成氨反应 能自发进行。(2)①由图可知，无氢化锂时，用铁作催化剂，合成氨 反应的化学反应速率最高，则催化效率最高的金凤是铁：②由盖斯 定律可知，反应1+2ⅱ+前得到合成氨反应，则反成m的方程式为 3H,+2LN1一2NH,+2LⅢ。(3)合成氨反应是气体体积减小的放 热反应，增大压强、降低温度、及时分离出氨气，都有利于平衡向正 反应方向移动，提高氨气的产率，则综合多种因素，有利于提高合成 氨产率的措施有加人合适的催化剂，嗣控适宜温度，液化分离氨气， 加压。 专题探究7反应历程，机理的分析应川 1,D解析：第一步反应为慢反应，活化配合物其有高能量，表明反应 的活化能大，且第一步反应需要吸收能量，A错误：活化配合物的能 量越高，反应的活化能越大，第一步的反应速率越慢，B错误：发生有 效碰撞的分子一方而要具有活化分子所具行的最低能量，另一方而 发生碰撞需具有一定的方向.所以第二步活化配合物之间的碰撞不 一定是有效碰撞，C错误：一个化学反应分多步完成时，该反应的反 应速率主要取决于慢反应，即取决于第一步反应，D正确。 2.D解析：根据图示箭头可知反应物为NH,N0和02（营头指向图 内)，生成物为N,和H0(静头指向圈外)，根据得失电子写出总反 应，A正确：根据总反应4NH,(g)+4NO(g)+O,(g)化剂N,(g)+ 6H,0(g》可知A$>0,若要使该反应在任何条件下可自发进行，则 △G=△H-T△S<0,则需满足△H<0,B正确：Fe3·为该反应的催化 剂.催化剂能降低反应活化能，C正确：催化剂只能降低反应活化能， 改变反应速率，不能改变反应的平衡常数，因而不会提高反应物的 平衡转化率，D错误。 3.A解析：根据图中反应历程可知，第2步基元反应为CH,0··+ C02”+CH,OC00·”,A正确：使用住化剂可以提高反应速率， 但是反应热不会变化，B错误：反应进程中经过被态【的反应能垒最 大，是决速步骤，其能垒为[103.1-(-22.6)]×102：V=1.257×10 V.C错误：由图可以看出，产物总能量高于反应物总能量，即 2CH,0H+C02+CH.OCO0CH3+H,0△H>0.所以升高温度，合 成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向正反应方向移动，D错误。 4.B解析：FS,催化C0还原处理烟气中的S02转化为液态S,W和 FS,反应生成0=C=s和FeS,-1,由原子守恒可知W为C0,Z和 F5-,反应生成FS,则Z为S,Y和0=CS反应生成S和M,则Y 为S02,M为C02。由分析可知，W为C0,M为C02,A正确：由分析 可知，Z为S,M为C02,Y为S0,反应2为20一C一S+S03一3S+ 200,反应③为FS1+5一fs,结合总反应2C0+S0,色s+ 2C03可知，2中每生成1wZ,③中有0.5olF5,生成，B错误：由 图2可知，升高温度，S02的平衡转化率减小.说明反应2C0+S02 位、+2C0,逆向移动，平衡常数减小，C正确：该过程的总反应为 2C0+S0,s+200,该反应过程中气体体积减小，增大压强.平衡 正向移动，S02的平衡转化率增大，则P1>P2,D正确。 页·化学·038 5.D解析： 水煤气的变换反应历程中存在极性键的断装，极性键」 非毅性健的形战，无非极性箕的断装，C错误。 2H0.C0 0 21广.201°C0° 2-1h 2-a 反及途径A: C0°，02H且.0 4H,20C0 1·2-a→3-a+4 反应途径B: 3-h 3-8 1·2-b+3-b+4 2H02'H,0 4 H.C0且0 图1 反应途径A ---反应途径 3- 1 2- H,C0° 反应逃程 图2 反总途径A最高能皇比途径的最高能皇低，反应 速草快，更有利于水煤气的变换反应，D正帝。 据题给信息，催化剂参与了制氢的化学反应，A错误：催化剂不影响 化学平衡，不可能提高H2的平衡产率，B错误 6.(1)①Ⅱ2b-a-c+d-e (2)8.7%M0催化剂本身在反应过程中有失硫现象 解析：(1)①反应的话化能越大，反应速率越慢，由图可知，途径1的 话化能大于途径Ⅱ，反应速率慢于途径Ⅱ，所以速率较快的藏基硫 氢化的反应历程是途径Ⅱ：②由图可知，该反应为反应物总能量小 于生成物总能量的吸热反应，反应的△H=(b-a-c)k」·m'-( d)kJ·'=(b-a-c+d-e)k·mol'。(2)由图可知，时间相同时 8.7%Mo作催化剂条件下反应的碳基硫转化常和硫化氧选择性均大 于3.4%Mo作催化剂条件下，说明反应速率快于3.4%Mo作催化剂 条件下，所以选择8.7%M和作催化剂效果最好：由题意可知，硫化氢 选择性低于100%是因为部分碳基硫气体与催化剂发生了反应，催 化剂有吸硫现象所致，则硫化氢选择性高于100%是因为催化剂本 身在反应过程中有失硫现象所致。 专翘探究8化学反应速岸与化学平衡图像 1,C解析：生成甲烷的反应I和反应Ⅲ均为放热反应，升高温度.反 应【和反应Ⅲ平衡左移，甲烧的物质的量减小，反应Ⅱ吸热，反应Ⅲ 放热.则升高温度.反应Ⅱ右移，反应Ⅲ左移C0的物质的量增大 所以表示平衡时CH,C0的物质的量随温度变化的曲线分别为A, C.C0,为反应物的反应1是放热反应，升温，反应I平衡左移，C0 为反应物的反应Ⅱ是吸热反应，升温，反应Ⅱ平衡右移，则曲线B表 示平衡时C0,的物质的量随温度的变化。根据分析可知C0的物质 的量随温度的升高而增加.即图中曲线C表示C0的物质的量随温 度的变化，A正确：根据C元素守何，CHC0,C02的物质的量总和 为1mol.1mo-0.37mol-0.37mo=0.26ml.则x=0.26,B正确：根 据图像可知，温度较低时，甲皖的物质的量较大，C0的物质的量较 小.为了提高甲烷的产率，最佳温度不能控制在800-1000℃之间. C错误：在600℃时，点n(C0)=n(Cl,)=0.37mol,n(C02)= 0.26mol.根据0元素守恒，2n(C02)+m(C0)+n(H20)=2mml, 一学霸高考·白是 n(H20)=1.11mol,根据H元素守恒，4n(CH4)+2n(H20)+ 2n(H2)=8mo,1(H2)=2.15mol.反应Ⅱ的平衡常数K= 份S器支 1.110.37 2.B解析：压条件下，反应前后气体的总质量不变，但气体的物质 的量会发生变化，所以容器体积会改变，当混合气体的密度不再改 变时，说明容器体积不再变化，即气体的物质的量不再变化，反应达 到平衡状态，A正确：反应①是放热反应.升高温度，平衡逆向移动. CH,O用和且，0的物质的量分数减小：反应②是吸热反应，升高温 度，平衡正向移动.C0和H0的物质的量分数增大：从图像可知，随 着温度升高，X的物质的量分数增大.Y的物质的量分数减小，所以 X代表C0,Y代表CH,OH,B错误：反应2的平衡常数K= c(C0,)·cH,)由图像可知，20℃时，e(00)<(C0),(H,0)< c(C0)·c(H20) c(H2).所以k<,C正确：设起始时n(C02)=5l,n(H2)=9mdl,设反 应①中C03转化了xol,反应②中C02转化了yl,平衡时 n(CH OH)=x mol.n(H0)=(x+y)mol,(CH 0H):n(H20)=2: 3.得=2+2.即y=分(0，)=(5--ml-(5-）m, n()-(9-3y)ml=(9)m.a(co)=yma=专ml:因为 7x P起输=1.4p平海，相阖相容下p与n成正比，n起输=5+9=14(mo),则 =10,即(5）(）+受（受）10，解得 x=2:平衡时n(C02)=2l,n(H2)=2mol,n(CHOH)=2mol n(H,0)=3mml,a(C0)=1ml,总物质的量为10mol:p(C02)= 0.2p年要P(H)=02印平衡p(CH,0H)=0.2印平度(H,0)=0.3p平商： 反应①的人，=(CH,O)·p(,0) 0.2印年衡×0.3p年借 G0)·p(H)(02pR)x(02pr 7 一，D正确 2p 3.C解析：由图可知，在0~3h内异山梨醇的浓度变化量为 002m:L,所以平均反应速率r(异山梨醇)002nmL已 0.014mo·L1·h,A正确：由图可知，3h后异山梨酵浓度继续增 大，15h后异山梨醇浓度才不再变化，所以3h时，反应②未达到平 衡状态，反应还在正向进行，即反应2：（正）>（逆），B正确：由图 知人与水显正相关.人与4失水出染期星 c(异山梨醇) c(山梨醇) 正相关，人与央种呈正相关，平衡时c(并山梨醇)>（制产一 物)>(1,4-失水山梨醇)>心（山梨醇），因为c(剖产物)>e(1,4失水 山梨辞).所以（到产，1,4夫水出梨酵），所以③>①，c(山梨 c(山梨醇) c(山梨醇) 醉)0mol·L,c(1,4失水山某醇)>0mol·L, c(1,4失水山梨醉)、c(异山梨醇) c(山梨醇) (1,4失水山梨醇)所以①>②，综上该温度 下的平衡常数：3>①>2②，C错误：儻化剂能改变反应路径，降低反 应的话化能.从面加快反应速率，所以寻找合适的催化剂，有望改变 反应路径，降低反应活化能，D正确。 4.(1)-1150(2)减小(3)CH,0H分子间存在氢键(4)①CD 2反应未达到平衡状态，催化剂失活(5)①温度20.375 解析：(1).2N02(g)+CH(g)一C02(g)+N:(g)+2H0(g) △H=-862.0kJ·w:b.2N0(5）+02(5)=2N02(5）△H3= -112.0J·mo:cN2(g）+0,(g)—2N0(g）△H= +176.0k」·o广。根据盖斯定律，目标反应可由a+b-e得到.则 △H=△H+△H2-4H3=(-862.0kJ·)+(-112.0kJ·mol1)- (+176.0k小·m01)=-1150·m'。(2)达到平衡后，"4="速 ·化学·039一学霸高春白题化学 专题探究7反应历 ☑专题强化热点聚焦，重难突破限时：30min 1.(2025·湖北武汉期中)过渡态理论认为：化 学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成 的。在反应物分子生成产物分子的过程中， 首先生成一种高能量的活化配合物，高能量 的活化配合物再进一步转化为产物分子。按 照过渡态理论，NO2(g)+C0(g) CO2(g)+N0(g)的反应历程如下，下列有关说 法中正确的是 第一步：00+0一0 慢反应) 活化配合物 第二步：0 0 →N一0+0一G一0快反应) A.第一步反应需要放出能量 B.活化配合物的能量越高，第一步的反应速 率越快 C.第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效 碰撞 D.该反应的反应速率主要取决于第一步反应 2.(2025·四川巴中一模)电厂烟气(N0、C02 等)可用NH,脱氮。在Fe,O,催化剂表面发生 的脱氮过程如图所示。下列说法错误的是 2VH, 2Fe 这度l -lI20 过程 2Fe*+H N-NH2+2H 2N0一 0.502 过程 *2F*+2II 2N+2H,0 A.脱氮的总反应为4NH,(g)+4NO(g)+ 02(g) 催化剂4N,(g)+6H,0(g) B.该反应在任何条件下可自发进行，则 △H<0 C.Fe3+可降低反应的活化能 程、机理的分析应用 D.催化剂可提高反应物的平衡转化率 3.(2025·吉林吉林二模)碳酸二甲酯 DMC(CH,OCOOCH,)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) 160 103.1 ag+业00 1161 态l 101 2.5 40 HO 4419 CHOCOOCH+H.O+HO -225Cl,0*+0*+C1,0W+Hl0 21011+0+09C11,00*+C1,01P+L.0 下列说法正确的是 () A.第2步基元反应的方程式为CH,0··+ C02°→CH,0C00·· B.使用催化剂可以提高反应速率和反应热 C.反应进程中决速步骤的能垒为125.7eV D.升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增 加，平衡向逆反应方向移动 4.(2025·北京期末)FeS.催化C0还原处理烟 气中的S0,转化为液态S,部分物质转化关系 如图1所示。在容积可变的密闭容器中充入 一定量的C0和S02,在不同压强(P12)下， 反应达到平衡时，S0,的平衡转化率随温度的 变化如图2所示。 -Fes (0== TIC 卧1 图2 下列说法不正确的是 A.W为C0,M为CO B.②中每生成1molZ.③中有1 mol FeS,生成 C.升高温度，S02与C0反应的平衡常数减小 D.P1>P2 5.(2024·山西临汾一模)2023年10月7日， 《临汾日报》发表题为《全省首家氢能源公共 自行车，落地曲沃》的报道。氢能源是清洁的 二次能源，水煤气的变换反应H,0(g)+ C0(g)一CO,(g)+H,(g)是一种重要的制 氢手段，金基二元合金团簇(Au2Cu)催化水 煤气变换反应发生的氧化还原机理有A和B 两种途径(*表示物质吸附在催化剂上)。 211-0.C0 1 2H,20H'.C0 2-h7 2-a 反应途径A: (C0,0'2HH,0 1→2-a→3-8+4 41H.20)'.Cc) 3-h 反应途径B: 3-a 1→2-h→3-h+4 2T,C0"1H,0 4 H2.(02.H,0 图1 反应途径A 反应途径B 2-1 I0,C0' 反应进程 图2 下列有关说法正确的是 ( A.Au2C山不参与制氢的化学反应 B.Au2Cu可提高H2的平衡产率 C.水煤气的变换反应历程中同时存在极性 键、非极性键的断裂和形成 D.根据图2，反应途径A更有利于水煤气的 变换反应 6.(2024·安徽合肥一模节选)精脱硫技术主要 用于煤气中羰基硫(COS)和二硫化碳(CS,) 的转化。回答下列问题： (1)利用焦炉煤气中的H,可脱除煤气中羰基 硫(COS)。羰基硫氢化反应历程有途径I和 途径Ⅱ两种可能，如图所示： 第七章化学反应速率与化学平衡学霸高春 a途径 过渡态4 过流态3 H 过波态 进戏态 CO+HS COS+H. R-R 反应历程 ①已知羰基硫氢化反应速率较快，推测其更合理 的反应历程是途径 (填“"或“)。 ②反应C0S(g)+H2(g)=C0(g)+H,S(g) 的△H= kJ·mol。 (2)MoS,可作羰基硫氢化反应的催化剂，催 化机理如图所示： O©⑧ O© ⑥© o©⑧ ①©S oo 00 ① “口”代表空位 不同钼(Mo)含量的MoS,催化剂对COS转化 率和H,S的选择性不同，实验数据如图所示。 100 8888 00-00 00-0 120 00-60 80 1100 80 40 20 3.4%m 20 8.7%Mn 0 0 0 60 120240360 420480 时间/in 根据图中数据，选择 (填“3.4%Mo” 或“8.7%Mo”)作催化剂效果最好；当H,S选 择性低于100%时表明部分C0S气体与催化 剂发生了反应，催化剂有吸硫现象，若H,S选 择性高于100%，可能的原因是 099