专题09 反应历程探究与催化机理 （抢分专练）（黑吉辽蒙专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 专题09反应历程探究与催化机理 PART2押题预测 考点1催化反应机理循环图 01考点狙击 【典例】D 02情境猜押 1.D2.A 3.D 一考点2反应进程中的能垒图像 01考点狙击 【典例】D 02情境猜押 1.c 2.C 3.C 考点3有机反应机理历程分析 01考点狙击 【典例】C 02情境猜押 1.C2.D 3.B 。考点4过渡态理论与基元反应 01考点狙击 【典例】B 02情境猜押 1.A2.C 3.B 函学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 PART3通关特训 题号 1 v 4 5 6 7 8 9 10 答案 0 B A A C C D D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 Y c B 冈 A B B B 专题09 反应历程探究与催化机理 题型 考情分析 考向预测 1.催化反应机理循环图  2024年黑吉辽卷： 以NO催化丙烷与氧气反应制备丙烯的反应机理图为载体，综合考查催化剂与中间体的识别、反应类型判断、电子转移分析及总反应方程式的推导。该题将催化循环图与氧化还原反应深度融合，体现“证据推理”核心素养。 1.  催化剂与中间体的精准辨析：循环图中“先消耗后生成”为催化剂，“先生成后消耗”为中间体，这一判断方法在辽宁卷中多次出现，未来将结合多循环图、串联反应等复杂情境进行考查。2. 新型动态图像持续创新：pH振荡、电导率振荡等反映非平衡态化学动力学的图像可能继续出现，考查学生从反应网络中识别正/负反馈机制、判断速率控制步骤的能力。 2.  能垒图与选择性深度融合：相同反应物同时发生多个竞争反应时，能垒越小的反应速率越大、产物占比越高，催化剂对能垒的差异化降低将直接决定产物选择性，这将成为命题的重要方向。 3.  中间体浓度变化规律分析：中间体浓度随反应时间“先增后减”的曲线特征、浓度最大值的意义、中间体与催化剂的区分技巧，将继续成为图像题的核心考点。  4. 中间体浓度变化规律分析：中间体浓度随反应时间“先增后减”的曲线特征、浓度最大值的意义、中间体与催化剂的区分技巧，将继续成为图像题的核心考点。 2.自催化与振荡反应机理 2025年黑吉辽蒙卷（第14题）： 以连续流动反应器中体系pH—t振荡图像为载体，考查多步骤快慢反应的耦合机制、H⁺的自催化作用、决速步的识别及振荡周期与振幅的信息提取。该题体现黑吉辽蒙卷对非平衡态化学动力学的前沿关注。 3.竞争反应与能垒图像 2025年辽宁抚顺二模： 以A(g)+B(g) ⇌ 2C(g)和A(g)+B(g) ⇌ D(g)两个竞争反应为载体，通过反应历程能垒图综合考查压强对浓度的影响、温度对平衡移动的影响、催化剂对产物选择性的调控。   4.多步连续反应的中间体分析 2025年黑龙江齐齐哈尔二模： 以两步连续反应T(g)+W(g) ⇌ Y(g)+P(g)和Y(g) ⇌ X(g)为载体，通过c—t图像考查中间产物Y的浓度变化规律、速率常数关系及催化剂判断。  5.多反应网络与流程耦合 2025年黑吉辽蒙卷（第15题）： 以催化氧化法处理废气为情境，综合考查不同起始流速和温度下转化率的变化规律，将反应速率、平衡移动与催化剂作用有机结合，体现“调控与优化”的工程思维。 5. 真实情境与反应机理深度融合：以工业废气处理、资源循环利用等为背景的图像题将持续升温，要求学生从反应机理出发，分析温度、流速等多因素对转化率和选择性的协同影响。 考点1 催化反应机理循环图 【典例】（2026·内蒙古·模拟预测）催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢：，反应机理如题图所示，图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法正确的是 A．反应①中被氧化 B．反应②中，丙烯中碳原子上的孤电子对与Rh离子形成配位键 C．反应③中碳原子的轨道杂化类型由变为 D．催化剂改变了丙烯加氢反应的历程和活化能 (1) 催化剂与中间体的区分：这是循环图最核心的考点。催化剂在反应历程中“先消耗后生成”（特征为“有→无→有”），中间体则“先生成后消耗”（特征为“无→有→无”）。从图示来看，“入环”的物质为反应物，“出环”的物质为生成物，位于环上的物质是催化剂或中间体。 (2) 多循环图的拆解：当反应机理包含多个循环时，需分别分析每个循环中的催化剂和中间体。 (3) 总反应方程式的推导：将循环图中所有反应步骤加和，消去催化剂和中间体后，得到总反应方程式。注意生成物中可能包含在循环中再生的物种（如HO·等自由基）。 (4) 原子轨道杂化变化：碳原子从CO₂中的sp杂化变为甲酸中sp²杂化，涉及化学键的重组。 (5) 化学键变化与化合价：在催化循环中注意追踪极性键（C-O、O-H等）与非极性键（O=O等）的断裂与形成，以及中心原子（如过渡金属）化合价的变化。 1.（2026·辽宁抚顺·模拟预测）含铁沸石是将温室气体和转化为有机物的有效催化剂。如图是与直接氧化的反应途径示意图。下列有关说法错误的是 A．中间产物2→3的转化是因为电负性 B．中间产物3→4存在极性键的断裂 C．中间产物4→5碳原子的杂化方式未改变 D．中间产物6→催化剂1没有能量的变化 2．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）以某金属氧化物(用表示)为催化剂，同时消除、污染的反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．在相同条件下，比更易与成键 B．通过定量测定发现，反应历程中物质④含量最少，其可能原因是③④为慢反应 C．若为常见非金属单质，则⑤①的反应可能为 D．上述反应历程涉及极性键的断裂和形成 3．（2025·吉林松原·模拟预测）烷烃催化脱氢生成烯烃的反应机理如图，下列说法错误的是 A．整个过程中催化剂中B原子化合价没有发生改变 B．干燥环境下该烷烃催化脱氢反应很难进行 C．反应II生成烯烃的反应为氧化反应 D．反应II中存在极性键和非极性键的断裂与形成 考点2 反应进程中的能垒图像 【典例】（2026·内蒙古包头·一模）氨合氯化镁固体可用于储存，其释放的反应历程与能量如图所示。下列说法正确的是 A． B．相同条件下，反应I的速率大于反应Ⅱ C．氨合氯化镁释放时破坏离子键、配位键 D．低温、高压有利于吸收 (1)判断反应热效应：比较反应物与生成物的相对能量——生成物能量高为吸热反应（ΔH>0），生成物能量低为放热反应（ΔH<0）。 (2)决速步的判断：在能垒图中，活化能最高的步骤反应速率最慢，为整个反应的决速步（速控步）。催化剂通过降低决速步的活化能来提高反应速率。 (3)吸附态稳定性：催化剂表面吸附态的能量越低，吸附越稳定。不同催化剂对同一反应物的吸附能力不同，影响反应路径和速率。 (4)催化剂与平衡常数：催化剂只改变反应历程和活化能，不改变反应热（ΔH）和平衡常数（K）。温度是影响平衡常数的唯一因素。 (5) 基元反应识别：能垒图中的每一个“峰—谷”组合通常对应一个基元反应。过渡态（TS）位于能垒的顶点，中间体位于能谷处。 1.（2026·内蒙古·二模）人体血液内排出不足会引起呼吸性酸中毒，反之会引起呼吸性碱中毒。碳酸酐酶(CA)是一种含锌金属酶，可催化人体中二氧化碳的可逆水合。碳酸酐酶催化与反应(途径a)、无催化下与反应(途径b)的机理如下图所示，His代表组氨酸。下列说法错误的是 A．His中的氮原子②比氮原子①更容易与形成配位键 B．碳酸酐酶(CA)中键角比中键角大 C．碳酸酐酶(CA)活性不足可能会造成呼吸性碱中毒 D．，途径a决速步的过渡态为 2．（2026·黑龙江大庆·二模）甲醇与CO催化制备乙酸的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如下图。下列说法错误的是 A．总反应的原子利用率为100% B．该历程的决速步骤为反应ⅲ C．HI为总反应的催化剂，可降低反应的焓变 D．总反应的正反应活化能小于逆反应活化能 3．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下： 下列说法错误的是 A．反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV B．反应ⅲ在高温条件下自发 C．改用更高效的催化剂，提高的平衡转化率 D．总反应的决速步包含在反应ⅲ中 考点3 有机反应机理历程分析 【典例】（新考向·有机反应）（2026·辽宁抚顺·模拟预测）硫醇分解为含醛基的有机物是3D打印塑料降解的关键一环，如图为一种硫醇分解为含醛基有机物的物质变化和能量变化过程。图中表示，表示烃基；表示过渡态物质，表示中间产物。下列说法错误的是 A．的 B．该反应机理包含6个基元反应 C．该反应的决速步骤 D．过程中RSH脱去步骤的活化能为 的活化能为，D项正确。 (1) 化学键类型判断：区分极性键（如C-O、O-H、C-N等）和非极性键（如C-C、C=C等）。有机反应机理常考查旧键断裂和新键形成的类型。 (2) 原子利用率计算：原子利用率=（期望产物的质量÷所有反应物的总质量）×100%。若反应有副产物（如H₂O）生成，原子利用率小于100%；若为加成反应或化合反应，原子利用率可达100%。 (3) 催化剂与中间体识别：有机催化循环中，催化剂先参与反应后被再生，中间体在循环中被消耗。 (4) 碳原子杂化方式变化：从sp²（烯烃双键碳）变为sp³（环氧化物中三元环碳），涉及轨道杂化的转变。 (5) 化合价变化判断：关注过渡金属催化剂（如Ti、Pd、Ru等）在催化循环中氧化态的变化，这是判断氧化还原反应的关键。 1．（2026·吉林·二模）配合物，用表示)可催化醛烯烃基化，反应过程如图所示。 下列叙述错误的是 A．是反应的中间体 B．催化过程中的杂化类型发生改变 C．有机物中与原子之间一定是单键相连 D．醛烯烃基化反应为 2．（2026·内蒙古·二模）1，2-丙二醇[ CH2(OH)CH(OH)CH3]单分子解离反应相对能量如下图所示。路径包括碳碳键断裂和脱水过程。下列说法正确的是        A．解离过程中，断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高 B．1，2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应 C．从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最快 D．脱水生成的四种产物中，丙酮最稳定 3．（2026·黑龙江·一模）以，CO，HI作原料催化合成乙酸的机理如图所示(表示Rh的价态)。下列说法错误的是 A．在上述机理中，HI是合成乙酸的催化剂之一 B．已知中Rh只以配位键与周围原子结合，则Rh的化合价为价 C．若以为反应物，一段时间后在产物中可检出 D．反应⑥的中O原子进攻正电性很强的羰基碳 考点4 过渡态理论与基元反应 【典例】（新考向·过渡态）（2026·吉林·三模）已知甲酸发生分解反应可能有以下两种途径：①；②。一定温度下，使用某催化剂催化甲酸分解，反应历程如图。下列有关说法正确的是 A．任何条件下，反应①的选择性均优于反应② B．反应①过程中有碳氧键的断裂和形成 C．反应②为吸热反应 D．升高温度可提高CO纯度，故温度越高，CO生成效率越高 （1）基元反应的定义：大多数化学反应由多个反应步骤组成，每一步反应称为基元反应。一个基元反应对应一个过渡态（TS）。 (2) 过渡态（TS）的特征：过渡态是反应物转化为生成物过程中能量最高的不稳定状态，旧键未完全断裂、新键未完全形成。 (3) 活化能与反应热的关系：正反应活化能（Eₐ）与逆反应活化能（Eₐ‘）之差等于反应热（ΔH=Eₐ-Eₐ‘）。从能垒图可直接读取各基元反应的活化能。 (4) 速控步的确定方法：能垒最高的步骤活化能最大，反应速率最慢，是总反应的速控步。催化剂的作用就是降低速控步的活化能。 (5) 能垒图中信息的提取：反应物的总能量→生成物的总能量（判断吸/放热）；能垒高度（活化能大小）；峰的个数（基元反应个数）；谷的位置（中间体能量）。 1．（2026·黑龙江辽宁·一模）苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法正确的是 A．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ B．对于生成Y的反应，浓作脱水剂 C．由苯得到M时，苯中的大π键没有变化 D．X、Y均为苯的取代产物 2．（2026·吉林长春·一模）HCOOH在催化剂的作用下，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．Ⅰ是催化剂 B．Ⅱ是中间体 C．②对应的基元反应是决速步 D．总反应的化学方程式为 3．（2026上·黑龙江齐齐哈尔·一模）甲烷的分子结构具有高对称性，甲烷在镍基催化剂上转化的能量变化如图所示。已知甲烷的燃烧热，下列说法正确的是 A．反应的决速步为③ B．催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积 C．使用该催化剂，可以降低反应的焓变，使反应速率加快 D．甲烷燃烧的热化学方程式可表示为   1．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）在药物合成领域，有机化学家发明了一种新的骨架编辑方法，该方法能在温和的反应条件下将邻氨基苯甲酰基直接插入惰性酰胺基中。该过程中物质的相对能量与反应历程的关系如图所示（TS表示过渡态，表示甲基，代表苯基）。下列说法正确的是 A．决速步骤的能垒为 B．反应中最稳定的过渡态是TS-1 C．步骤④中有极性键的断裂和形成 D．适当升高温度可加快速率和提高平衡产率 2．（2026·辽宁锦州·一模）分子在(氟化石墨烯)表面可能沿下列反应历程进行分解，即该反应历程为酸根路径：，其分解的各基元反应能量曲线如下图所示(TS表示过渡态)，下列说法不正确的是 A．该反应历程的第一步反应为吸热反应 B．该反应历程的控速步骤为GS1→GS2 C．GS3比GS2稳定 D．随着分子的不断分解，O原子在FC表面的覆盖度升高，对后续的分解反应会产生影响 3．（2026·黑龙江·模拟预测）我国科学家开发了一种镍催化的还原偶联策略实现对映选择性合成，如反应：，研究表明此化学反应的机理如图所示，中间产物用代号表示(如IM-3、IM-5R等)。 其中和为对映异构体。下列说法中错误的是 A．该反应生成R和S的反应均有3个基元反应，且第二步为决速步骤 B．降低温度可提高的平衡产率 C．产物中N和N之间只有键 D．物质中化学键总键能：(S)-3a小于(R)-3a 4．（2026高三下·吉林白山·一模）某合成尿素的总反应为  ，其反应的机理及能量变化如图所示，TS表示过渡态。下列说法正确的是 A．若，则总反应的 B．基元反应Ⅱ为 C．该反应的决速步为反应Ⅰ D．合成尿素的总反应在高温下可自发进行 5．（2026·内蒙古赤峰·一模）某金属烷氧基化合物催化CO2和甲醇(MeOH)合成碳酸二甲酯 (   ) 的反应机理如图。已知：①H2O会降低该催化剂的活性；②反应中CO2插入催化剂的 Sn-O 键中得以活化。下列说法正确的是 A．加入缩醛可以提高碳酸二甲酯的产率 B．CO2与甲醇合成碳酸二甲酯的反应为加成反应 C．CO2插入催化剂后形成 Sn-O 键、C-O 键和 C-C 键 D．III为该反应的催化剂 6．（2026·吉林松原·一模）1-苯基丙炔和可发生催化加成反应，生成产物和产物，反应历程的能量变化如图1所示。体系中三种物质的占比随时间变化如图2所示。下列说法错误的是 A．产物A的结构简式为 B．反应I、II都是放热反应 C． D．若要提高产物A的产率，应适当缩短反应时间并将其及时分离 7．（2026·辽宁沈阳·一模）常温常压下利用铜基催化剂，可实现二氧化碳选择性加氢制甲醇；该反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS1、TS2、TS3、TS4分别代表过渡态)，下列说法正确的是 A．过渡态中TS2最稳定 B．使用高效催化剂可降低反应的 C．决速步骤为 D．升高温度可提高CO2的平衡转化率 8．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）含铜催化剂催化的叠氮-炔基环加成反应被称为“点击化学之王”，反应历程如下(R1、R2为烃基)。下列说法错误的是 A．N3-R2中的中心氮原子所有价电子都参与成键 B．该反应的原子利用率为100% C．转化过程中氮的杂化方式发生改变 D．依据该反应机理可以发生反应：N3-CH3+HCC-C2H5 9．（25-26高三上·黑龙江·期中）CO2和CH4制备CH3COOH的反应为，催化反应的历程如图所示。下列说法正确的是 A．使用催化剂能降低反应的活化能和 B．该反应的平衡常数 C．该反应中每生成1molCH3COOH，转移电子的数目约为 D．①→②形成了C-C键并释放能量 10．（25-26高三上·黑龙江大庆·期中）化学研究所报道了化合物1催化氢化机理。由单个化合物1(固体)→化合物2(固体)过程的机理和相对能量曲线如图(假设1eV=QkJ)。说法正确的是 A．化合物是该过程的催化剂 B．图中化合物1和的总能量小于化合物2的总能量 C．化合物2中，CO作为配体，由C原子提供孤电子对 D．过程①的热化学方程式为：   11．（25-26高三上·黑龙江哈尔滨·期中）1，2-丙二醇()单分子解离反应相对能量如下图所示。路径包括碳碳键断裂和脱水过程。下列说法错误的是 A．解离过程中，断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量低 B．1，2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应 C．从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最慢 D．脱水生成的四种产物中，丙酮最稳定 12．（2025·吉林·模拟预测）与在铁催化剂表面进行如下两步反应： 第一步：(慢) 第二步：(快) 其相对能量与反应历程如下图所示，下列说法错误的是 A．在整个反应历程中，均有极性键、非极性键的断裂和生成 B．第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能 C．两步反应均为放热反应 D．为反应的催化剂 13．（2025·黑龙江·三模）芳香胺是精细化工产品和药物中间体。一定条件下，2，二硝基甲苯催化加氢生成2，二氨基甲苯的过程及相关物质浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．p点时反应②的正、逆反应速率相等 B．前100min反应①平均反应速率 C．前60min平均反应速率②>①的原因可能是处于邻位的硝基受到甲基的位阻效应，从而不易加氢生成氨基 D．该温度下加入合适的催化剂可改变反应②的平衡常数 14．（2025·黑龙江大庆·三模）有机物中的键较难断裂，活化键是有机反应研究的热点之一，下图为Pt-Ru金属团簇上转化为HCHO的部分反应路径，I代表中间产物，TS代表过渡态。下列说法正确的是 A．生成I-2产物的反应活化能为 B．与生成I-4产物相比，生成I-3产物的反应速率更慢 C．由图可知，使用合适催化剂可以改变反应的热效应 D．生成I-4产物的过程中，经历两个过渡态，都有键的断裂 15．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）某科研团队以可再生纳米碳—羰基材料为催化剂，催化烷烃基氧化脱氢反应，其基元反应和能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．反应历程中仅有极性键的断裂和生成 B．过渡态Ⅳ的氧化性大于过渡态Ⅱ C．基元反应②为决速步骤 D．乙苯氧化脱氢可获得苯乙烯和一种绿色消毒剂 16．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）乙烯在硫酸催化下与水加成反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。 下列说法错误的是 A．总反应任意温度都能自发进行 B．总反应速率由第①步反应决定 C．过渡态物质中最稳定的是第③步反应过渡态物质 D．乙烯和乙酸反应按照上述机理可生成乙酸乙酯 17．（2025·黑龙江齐齐哈尔·二模）某复合石墨烯基催化剂催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图，图中TS表示过渡态，吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注，下列说法中正确的是 A．反应过程中，涉及极性键、非极性键的断裂和形成 B．吸附在催化剂表面的过程为放热过程 C．催化剂降低反应活化能，增大活化分子百分数，提高化学反应平衡转化率 D．该反应历程包含了5步基元反应，且决速步骤方程式为： 18．（2025·吉林白城·模拟预测）苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下，反应过程中能量变化示意图如图所示。下列说法不正确的是 A．产物Ⅰ为苯的加成产物，产物Ⅱ为苯的取代产物 B．中间体M中碳原子均为sp2杂化 C．该反应的决速步为反应① D．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度分析，均有利于生成产物Ⅱ 19．（2025·吉林·二模）我国科研工作者以CO2和H2O为原料制得淀粉，实现“喝西北风”吃饱。其核心反应里有一步是在催化剂作用下CO2加氢制得甲醇，该反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，如*CO2表示CO2吸附在催化剂表面，图中*H已省略)。 下列说法错误的是 A．CO2加氢制甲醇过程中原子利用率小于100% B．合成甲醇过程中能量变化最大的一步反应的化学方程式为*OCH3+*H→*CH3OH C．该过程中得到相对较多的副产物为CO D．CO2加氢制甲醇过程中伴随副反应，选择合适催化剂可提高甲醇反应的选择性 20．（2025·吉林·模拟预测）溴苯是一种化工原料，苯与液溴加入铁粉发生反应，其反应历程如下图所示。下列说法错误的是 A．反应中存在键的断裂 B．反应过程的决速步化学反应方程式为 C．取代反应中有机产物以为主 D．有水存在时，溴与苯无法发生反应得到溴苯 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 反应历程探究与催化机理 题型 考情分析 考向预测 1.催化反应机理循环图  2024年黑吉辽卷： 以NO催化丙烷与氧气反应制备丙烯的反应机理图为载体，综合考查催化剂与中间体的识别、反应类型判断、电子转移分析及总反应方程式的推导。该题将催化循环图与氧化还原反应深度融合，体现“证据推理”核心素养。 1.  催化剂与中间体的精准辨析：循环图中“先消耗后生成”为催化剂，“先生成后消耗”为中间体，这一判断方法在辽宁卷中多次出现，未来将结合多循环图、串联反应等复杂情境进行考查。2. 新型动态图像持续创新：pH振荡、电导率振荡等反映非平衡态化学动力学的图像可能继续出现，考查学生从反应网络中识别正/负反馈机制、判断速率控制步骤的能力。 2.  能垒图与选择性深度融合：相同反应物同时发生多个竞争反应时，能垒越小的反应速率越大、产物占比越高，催化剂对能垒的差异化降低将直接决定产物选择性，这将成为命题的重要方向。 3.  中间体浓度变化规律分析：中间体浓度随反应时间“先增后减”的曲线特征、浓度最大值的意义、中间体与催化剂的区分技巧，将继续成为图像题的核心考点。  4. 中间体浓度变化规律分析：中间体浓度随反应时间“先增后减”的曲线特征、浓度最大值的意义、中间体与催化剂的区分技巧，将继续成为图像题的核心考点。 2.自催化与振荡反应机理 2025年黑吉辽蒙卷（第14题）： 以连续流动反应器中体系pH—t振荡图像为载体，考查多步骤快慢反应的耦合机制、H⁺的自催化作用、决速步的识别及振荡周期与振幅的信息提取。该题体现黑吉辽蒙卷对非平衡态化学动力学的前沿关注。 3.竞争反应与能垒图像 2025年辽宁抚顺二模： 以A(g)+B(g) ⇌ 2C(g)和A(g)+B(g) ⇌ D(g)两个竞争反应为载体，通过反应历程能垒图综合考查压强对浓度的影响、温度对平衡移动的影响、催化剂对产物选择性的调控。   4.多步连续反应的中间体分析 2025年黑龙江齐齐哈尔二模： 以两步连续反应T(g)+W(g) ⇌ Y(g)+P(g)和Y(g) ⇌ X(g)为载体，通过c—t图像考查中间产物Y的浓度变化规律、速率常数关系及催化剂判断。  5.多反应网络与流程耦合 2025年黑吉辽蒙卷（第15题）： 以催化氧化法处理废气为情境，综合考查不同起始流速和温度下转化率的变化规律，将反应速率、平衡移动与催化剂作用有机结合，体现“调控与优化”的工程思维。 5. 真实情境与反应机理深度融合：以工业废气处理、资源循环利用等为背景的图像题将持续升温，要求学生从反应机理出发，分析温度、流速等多因素对转化率和选择性的协同影响。 考点1 催化反应机理循环图 【典例】（2026·内蒙古·模拟预测）催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢：，反应机理如题图所示，图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法正确的是 A．反应①中被氧化 B．反应②中，丙烯中碳原子上的孤电子对与Rh离子形成配位键 C．反应③中碳原子的轨道杂化类型由变为 D．催化剂改变了丙烯加氢反应的历程和活化能 【答案】D 【解析】反应①中的键断裂，形成两个键，元素从价变为价，化合价降低，被还原，A错误；丙烯中双键碳原子没有孤电子对，是碳碳双键的键电子对提供给离子形成配位键，不是碳原子的孤电子对，B错误；反应③中，丙烯双键的碳原子原本为杂化，加成后变成饱和单键碳原子，杂化类型由变为，C错误；催化剂的作用是改变反应的历程，改变反应的活化能（一般为降低活化能加快反应），不改变反应的焓变，D正确；故选D。 (1) 催化剂与中间体的区分：这是循环图最核心的考点。催化剂在反应历程中“先消耗后生成”（特征为“有→无→有”），中间体则“先生成后消耗”（特征为“无→有→无”）。从图示来看，“入环”的物质为反应物，“出环”的物质为生成物，位于环上的物质是催化剂或中间体。 (2) 多循环图的拆解：当反应机理包含多个循环时，需分别分析每个循环中的催化剂和中间体。 (3) 总反应方程式的推导：将循环图中所有反应步骤加和，消去催化剂和中间体后，得到总反应方程式。注意生成物中可能包含在循环中再生的物种（如HO·等自由基）。 (4) 原子轨道杂化变化：碳原子从CO₂中的sp杂化变为甲酸中sp²杂化，涉及化学键的重组。 (5) 化学键变化与化合价：在催化循环中注意追踪极性键（C-O、O-H等）与非极性键（O=O等）的断裂与形成，以及中心原子（如过渡金属）化合价的变化。 1.（2026·辽宁抚顺·模拟预测）含铁沸石是将温室气体和转化为有机物的有效催化剂。如图是与直接氧化的反应途径示意图。下列有关说法错误的是 A．中间产物2→3的转化是因为电负性 B．中间产物3→4存在极性键的断裂 C．中间产物4→5碳原子的杂化方式未改变 D．中间产物6→催化剂1没有能量的变化 【答案】D 【解析】同周期主族元素电负性从左到右递增，故电负性，中电负性更大的O更易与带正电的结合，因此发生2→3的结构转化，A正确；3→4的过程中，极性键断裂，释放出，存在极性键的断裂，B正确；中碳原子为杂化，形成中间产物5后，转化为，与O相连，仍然为杂化，C正确；6→催化剂1的过程中，生成产物，存在化学键的断裂和形成，任何化学反应过程都伴随能量变化，D错误；故选D。 2．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）以某金属氧化物(用表示)为催化剂，同时消除、污染的反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．在相同条件下，比更易与成键 B．通过定量测定发现，反应历程中物质④含量最少，其可能原因是③④为慢反应 C．若为常见非金属单质，则⑤①的反应可能为 D．上述反应历程涉及极性键的断裂和形成 【答案】A 【解析】由反应历程可知，优先与催化剂的M位点结合成键，后续NO才发生结合，说明相同条件下比更易与M成键，A说法错误；慢反应的反应速率慢，中间产物的生成速率小于消耗速率，因此体系中该中间产物含量少，若③④为慢反应，则物质④含量最少，B说法正确；该反应目的是消除、污染，最终产物为和，a为常见非金属单质，题给反应中原子守恒，反应合理，C说法正确；反应过程中存在极性键断裂，也存在等极性键的形成，因此涉及极性键的断裂和形成，D说法正确；故选A。 3．（2025·吉林松原·模拟预测）烷烃催化脱氢生成烯烃的反应机理如图，下列说法错误的是 A．整个过程中催化剂中B原子化合价没有发生改变 B．干燥环境下该烷烃催化脱氢反应很难进行 C．反应II生成烯烃的反应为氧化反应 D．反应II中存在极性键和非极性键的断裂与形成 【答案】D 【解析】催化剂中B原子始终与O结合，硼的常见化合价为+3价，在催化剂、化合物Ⅰ（含-OH）和化合物Ⅱ（含O-O键）中，B均为+3价，化合价未改变，A正确；由机理图可知，催化剂需与反应生成化合物Ⅰ才能参与循环，干燥环境下缺乏，无法生成活性中间体化合物Ⅰ，反应难以进行，B正确；反应Ⅱ中烷烃（）转化为烯烃（），C的平均化合价升高（如乙烷→乙烯，C从-3→-2），失去电子，属于氧化反应，C正确；化合物Ⅱ中氧原子间未形成共价键，反应Ⅱ中断裂的键为烷烃的C-H键（极性键），形成的键为烯烃的C=C键（非极性键）和化合物Ⅰ中的O-H键（极性键）。仅存在极性键的断裂和非极性键、极性键的形成，无非极性键的断裂，D错误；故选D。 考点2 反应进程中的能垒图像 【典例】（2026·内蒙古包头·一模）氨合氯化镁固体可用于储存，其释放的反应历程与能量如图所示。下列说法正确的是 A． B．相同条件下，反应I的速率大于反应Ⅱ C．氨合氯化镁释放时破坏离子键、配位键 D．低温、高压有利于吸收 【答案】D 【解析】该反应是释放反应的逆反应，由图可知反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，，A错误；反应活化能越大反应速率越小，反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ，故反应Ⅰ的速率小于反应Ⅱ，B错误；氨合氯化镁中与通过配位键结合，释放时仅破坏配位键，阴阳离子间的离子键未被破坏，C错误；吸收的反应为气体分子数减小的放热反应，低温、高压均能使平衡正向移动，有利于吸收，D正确；故选D。 (1)判断反应热效应：比较反应物与生成物的相对能量——生成物能量高为吸热反应（ΔH>0），生成物能量低为放热反应（ΔH<0）。 (2)决速步的判断：在能垒图中，活化能最高的步骤反应速率最慢，为整个反应的决速步（速控步）。催化剂通过降低决速步的活化能来提高反应速率。 (3)吸附态稳定性：催化剂表面吸附态的能量越低，吸附越稳定。不同催化剂对同一反应物的吸附能力不同，影响反应路径和速率。 (4)催化剂与平衡常数：催化剂只改变反应历程和活化能，不改变反应热（ΔH）和平衡常数（K）。温度是影响平衡常数的唯一因素。 (5) 基元反应识别：能垒图中的每一个“峰—谷”组合通常对应一个基元反应。过渡态（TS）位于能垒的顶点，中间体位于能谷处。 1.（2026·内蒙古·二模）人体血液内排出不足会引起呼吸性酸中毒，反之会引起呼吸性碱中毒。碳酸酐酶(CA)是一种含锌金属酶，可催化人体中二氧化碳的可逆水合。碳酸酐酶催化与反应(途径a)、无催化下与反应(途径b)的机理如下图所示，His代表组氨酸。下列说法错误的是 A．His中的氮原子②比氮原子①更容易与形成配位键 B．碳酸酐酶(CA)中键角比中键角大 C．碳酸酐酶(CA)活性不足可能会造成呼吸性碱中毒 D．，途径a决速步的过渡态为 【答案】C 【解析】五元环中存在大键，氮原子①和氮原子②采取杂化，氮原子①的孤电子对参与形成大键，配位能力弱，氮原子②的孤电子对位于杂化轨道上，更易与金属离子配位，A正确；孤电子对数越多，孤电子对与成键电子对间的斥力越大，键角越小。中O原子有2对孤对电子，CA中中O的一对孤电子对与形成配位键，只有一对孤对电子，对成键电子对间的斥力小，键角大。故碳酸酐酶(CA)中H-O-H键角比中H-O-H键角大，B正确；碳酸酐酶(CA)活性不足，则：缺少催化剂，反应较慢，造成排出不足，会造成呼吸性酸中毒，C错误；催化剂改变反应路径，不改变反应热，由途径b可知，该反应，则，因此，决速步对应活化能大的过渡态，的活化能小于，因此途径a决速步的过渡态为，D正确；故选C。 2．（2026·黑龙江大庆·二模）甲醇与CO催化制备乙酸的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如下图。下列说法错误的是 A．总反应的原子利用率为100% B．该历程的决速步骤为反应ⅲ C．HI为总反应的催化剂，可降低反应的焓变 D．总反应的正反应活化能小于逆反应活化能 【答案】C 【解析】甲醇与CO催化制备乙酸的反应分三步进行：ⅰ.CH3OH(l)+HI=CH3I(l)+H2O(l)，反应ⅱ.CH3I(l)+CO(g)=CH3COI(l)，反应ⅲ.CH3COI(l)+H2O(l)=CH3COOH(l)+HI。总反应为CH3OH(l)+CO(g)CH3COOH(l)，HI为反应的催化剂。总反应为CH3OH(l)+CO(g)=CH3COOH(l)，则原子利用率为100%，A正确；三步反应的正反应的活化能分别为0.72eV、[-0.68-(-1.38)]eV=0.7eV、[0.91-(-1.01)]eV=1.92eV，第ⅲ步反应的活化能最大，反应速率最慢，则该历程的决速步骤为反应ⅲ，B正确；由分析可知，HI为总反应的催化剂，能降低反应的活化能，但不能降低反应的焓变，C错误；该反应中，反应物的总能量为0eV，产物的总能量为-3.05eV，则∆H=-3.05eV-0eV=-3.05eV＜0，所以总反应为放热反应，总反应的正反应活化能小于逆反应活化能，D正确；故选C。 3．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下： 下列说法错误的是 A．反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV B．反应ⅲ在高温条件下自发 C．改用更高效的催化剂，提高的平衡转化率 D．总反应的决速步包含在反应ⅲ中 【答案】C 【解析】反应ⅱ中因脱去步骤需要经过TS5，则活化能为0.70eV与TS5的相对能量差，即3.39eV-0.70eV=2.69eV，A正确；反应iii为，反应生成气体，是熵增（）的过程，从能量图可知，该反应的生成物能量高于反应物，为吸热反应（），根据吉布斯自由能判据，高温下项占主导，，反应可自发进行，B正确；改用更高效的催化剂，能增大反应速率，但的平衡转化率不变，C错误；反应ⅲ由生成经历过渡态TS6、TS7，TS7的活化能为，活化能最大，为总反应的决速步，D正确；故选C。 考点3 有机反应机理历程分析 【典例】（新考向·有机反应）（2026·辽宁抚顺·模拟预测）硫醇分解为含醛基的有机物是3D打印塑料降解的关键一环，如图为一种硫醇分解为含醛基有机物的物质变化和能量变化过程。图中表示，表示烃基；表示过渡态物质，表示中间产物。下列说法错误的是 A．的 B．该反应机理包含6个基元反应 C．该反应的决速步骤 D．过程中RSH脱去步骤的活化能为 【答案】C 【解析】IM1能量为，IM2能量为，故的，A项正确；基元反应是一步完成的化学反应，基元反应不一定有过渡态，该反应历程中有6个过渡态，对应6个基元反应，B项正确；由图信息可知，的活化能最大，故该反应的决速步骤是，C项错误；由图中信息可知，IM4→IM5过程中RSH脱去步骤的活化能为，D项正确。 (1) 化学键类型判断：区分极性键（如C-O、O-H、C-N等）和非极性键（如C-C、C=C等）。有机反应机理常考查旧键断裂和新键形成的类型。 (2) 原子利用率计算：原子利用率=（期望产物的质量÷所有反应物的总质量）×100%。若反应有副产物（如H₂O）生成，原子利用率小于100%；若为加成反应或化合反应，原子利用率可达100%。 (3) 催化剂与中间体识别：有机催化循环中，催化剂先参与反应后被再生，中间体在循环中被消耗。 (4) 碳原子杂化方式变化：从sp²（烯烃双键碳）变为sp³（环氧化物中三元环碳），涉及轨道杂化的转变。 (5) 化合价变化判断：关注过渡金属催化剂（如Ti、Pd、Ru等）在催化循环中氧化态的变化，这是判断氧化还原反应的关键。 1．（2026·吉林·二模）配合物，用表示)可催化醛烯烃基化，反应过程如图所示。 下列叙述错误的是 A．是反应的中间体 B．催化过程中的杂化类型发生改变 C．有机物中与原子之间一定是单键相连 D．醛烯烃基化反应为 【答案】C 【解析】由反应图示可知，醛烯烃基化为、、，在催化剂下反应生成、、，故总反应为； 在反应中不断生成又不断消耗，是反应的中间体， A正确；由图，催化过程中形成的σ键数目发生改变，其杂化类型发生改变，B正确；有机物中与原子之间为三键，C错误；由分析可知，烯烃基化反应方程式正确，D正确；故选C。 2．（2026·内蒙古·二模）1，2-丙二醇[ CH2(OH)CH(OH)CH3]单分子解离反应相对能量如下图所示。路径包括碳碳键断裂和脱水过程。下列说法正确的是        A．解离过程中，断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高 B．1，2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应 C．从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最快 D．脱水生成的四种产物中，丙酮最稳定 【答案】D 【解析】碳碳键断裂产物中，断裂a处（生成）相对能量83.7，断裂b处（生成）相对能量为85.1，前者所需能量更低，A错误；脱水产物中，丙酮相对能量为，低于反应物（），该脱水反应为放热反应，B错误；反应速率由活化能决定，活化能=过渡态能量-反应物能量。根据图像可知，中，活化能最大，速率最慢，C错误；脱水产物中，丙酮相对能量最低，能量越低越稳定，D正确；故选D。 3．（2026·黑龙江·一模）以，CO，HI作原料催化合成乙酸的机理如图所示(表示Rh的价态)。下列说法错误的是 A．在上述机理中，HI是合成乙酸的催化剂之一 B．已知中Rh只以配位键与周围原子结合，则Rh的化合价为价 C．若以为反应物，一段时间后在产物中可检出 D．反应⑥的中O原子进攻正电性很强的羰基碳 【答案】B 【解析】整个循环中，在反应①中消耗，在反应⑥中重新生成，反应前后的质量和化学性质不变，属于合成乙酸的催化剂之一，A正确；该配离子整体带1个单位负电荷，所有结合键均为配位键，配体电荷为：3个每个带电荷，共；带电荷；为中性配体，电荷为0。设化合价为，根据总电荷守恒： ，解得，不是价，B错误；若以为反应物，根据反应④，会形成键，下一次循环中，根据反应③，会随机结合一个CO，故可能形成基团，因此一段时间后可在产物中检出，C正确；羰基中氧的电负性大于碳，使羰基碳带较强正电性，中原子显部分负电性，会进攻正电性的羰基碳发生反应，D正确；故选B。 考点4 过渡态理论与基元反应 【典例】（新考向·过渡态）（2026·吉林·三模）已知甲酸发生分解反应可能有以下两种途径：①；②。一定温度下，使用某催化剂催化甲酸分解，反应历程如图。下列有关说法正确的是 A．任何条件下，反应①的选择性均优于反应② B．反应①过程中有碳氧键的断裂和形成 C．反应②为吸热反应 D．升高温度可提高CO纯度，故温度越高，CO生成效率越高 【答案】B 【解析】从反应历程可知，反应①的活化能小于反应②的活化能，反应①速率大于反应②，则说明在该温度下催化剂对反应①的选择性优于反应②，但温度不同，催化剂的活性不同，则其他条件下，反应①的选择性不一定优于反应②，A错误；反应①过程的步骤：，中的碳氧键会断裂，同时生成CO时有新的碳氧键形成，所以反应①过程中有碳氧键的断裂和形成，B正确；从反应历程图可知，反应②的生成物总能量低于反应物总能量，则反应②是放热反应，C错误；反应①为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO的生成量增大；反应②为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故在一定温度范围内升高温度，CO的生成量增大，可提高CO纯度，但温度过高，可能使催化剂活性降低，反应①的选择性降低，导致CO生成效率降低，D错误；故选B。 （1）基元反应的定义：大多数化学反应由多个反应步骤组成，每一步反应称为基元反应。一个基元反应对应一个过渡态（TS）。 (2) 过渡态（TS）的特征：过渡态是反应物转化为生成物过程中能量最高的不稳定状态，旧键未完全断裂、新键未完全形成。 (3) 活化能与反应热的关系：正反应活化能（Eₐ）与逆反应活化能（Eₐ‘）之差等于反应热（ΔH=Eₐ-Eₐ‘）。从能垒图可直接读取各基元反应的活化能。 (4) 速控步的确定方法：能垒最高的步骤活化能最大，反应速率最慢，是总反应的速控步。催化剂的作用就是降低速控步的活化能。 (5) 能垒图中信息的提取：反应物的总能量→生成物的总能量（判断吸/放热）；能垒高度（活化能大小）；峰的个数（基元反应个数）；谷的位置（中间体能量）。 1．（2026·黑龙江辽宁·一模）苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法正确的是 A．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ B．对于生成Y的反应，浓作脱水剂 C．由苯得到M时，苯中的大π键没有变化 D．X、Y均为苯的取代产物 【答案】A 【解析】生成产物Ⅱ的反应的活化能更低，反应速率更快，且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定，以上2个角度均有利于产物Ⅱ，A正确；根据图示可知：对于生成Y的反应，反应物有硫酸，硫酸参加了化学反应，反应后又生成了硫酸，浓H2SO4作催化剂，B错误；M的六元环中与-NO2相连的C为sp3杂化，而作为原料的苯，苯环上的碳原子为sp2杂化，故反应过程中，碳原子的杂化方式发生了变化，苯中的大π键发生了变化，C错误；产物Ⅰ是打开双键生成的，故X是加成产物；产物Ⅱ生成了小分子硫酸，故产物Y是取代产物，D错误；故选A。 2．（2026·吉林长春·一模）HCOOH在催化剂的作用下，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．Ⅰ是催化剂 B．Ⅱ是中间体 C．②对应的基元反应是决速步 D．总反应的化学方程式为 【答案】C 【解析】反应机理：、①、②、③、④；相对能量变化图对应反应机理中I到II对应步骤①，II到III对应步骤②，III到IV对应步骤③，IV到I对应步骤④。参与第①步反应，经过多步反应后又生成了，且题干中说明有机物在含铁配离子的作用下发生反应，因此是该反应的催化剂，A正确；由分析得，Ⅱ是第①步反应中的产物，参与了第②步反应，因此Ⅱ是中间体，B正确；由相对能量变化图可知，步骤②活化能为，步骤④活化能为，因此基元反应的决速步是④，C错误；由反应机理图可知，反应物是，产物是、，所以总反应的化学方程式为，D正确；故选C。 3．（2026上·黑龙江齐齐哈尔·一模）甲烷的分子结构具有高对称性，甲烷在镍基催化剂上转化的能量变化如图所示。已知甲烷的燃烧热，下列说法正确的是 A．反应的决速步为③ B．催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积 C．使用该催化剂，可以降低反应的焓变，使反应速率加快 D．甲烷燃烧的热化学方程式可表示为   【答案】B 【解析】活化能越大，化学反应速率越慢，反应①为决速步，A错误；由图可知，甲烷在镍基催化剂表面发生转化，催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积，B正确；催化剂可以加快反应速率，但不影响反应物和生成物的总能量，反应的焓变不变，C错误；根据燃烧热的概念“25℃，101 kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量”知，应生成液态水，D错误；故选B。 1．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）在药物合成领域，有机化学家发明了一种新的骨架编辑方法，该方法能在温和的反应条件下将邻氨基苯甲酰基直接插入惰性酰胺基中。该过程中物质的相对能量与反应历程的关系如图所示（TS表示过渡态，表示甲基，代表苯基）。下列说法正确的是 A．决速步骤的能垒为 B．反应中最稳定的过渡态是TS-1 C．步骤④中有极性键的断裂和形成 D．适当升高温度可加快速率和提高平衡产率 【答案】C 【解析】图中能量单位为eV（每分子），未换算为mol-1（需乘以阿伏伽德罗常数），且题干未提供换算依据，不能直接写作 eV·mol-1，A错误；各过渡态能量：TS-1 (15.0 eV) > TS-2 (1.5 eV) > TS-4 (-0.7 eV) > TS-3 (-16.0 eV)，故最稳定的是 TS-3，B错误；步骤④是中间体INT-4转化为产物的过程，该过程涉及极性键N-H和C-N的断裂，以及极性键C=O的形成，符合极性键断裂与形成的特征，C正确；反应总焓变ΔH=-38.2 eV<0，为放热反应。升温虽加快速率，但使平衡左移，降低平衡产率，D错误；故选C。 2．（2026·辽宁锦州·一模）分子在(氟化石墨烯)表面可能沿下列反应历程进行分解，即该反应历程为酸根路径：，其分解的各基元反应能量曲线如下图所示(TS表示过渡态)，下列说法不正确的是 A．该反应历程的第一步反应为吸热反应 B．该反应历程的控速步骤为GS1→GS2 C．GS3比GS2稳定 D．随着分子的不断分解，O原子在FC表面的覆盖度升高，对后续的分解反应会产生影响 【答案】B 【解析】由于GS1的能量比GS2低，第一步反应的，即该反应是吸热反应，A正确；该反应历程总共由4个基元反应构成，其活化能分别为E1=1.675 eV，E2=2.071 eV，E3=1.313 eV，E4=1.369eV，所需活化能越高，其反应速率越低，因此决定总反应速率的步骤为第二步，B错误；由图可以看出，GS3的能量比GS2的能量低，能量越低越稳定，则GS3更稳定，C正确；随着HClO4分子的不断分解，O原子不断积累，使基元反应生成物的量不断增多，氧原子的吸附使OH的吸附减少，对后续的分解反应产生影响，D正确；故选B。 3．（2026·黑龙江·模拟预测）我国科学家开发了一种镍催化的还原偶联策略实现对映选择性合成，如反应：，研究表明此化学反应的机理如图所示，中间产物用代号表示(如IM-3、IM-5R等)。 其中和为对映异构体。下列说法中错误的是 A．该反应生成R和S的反应均有3个基元反应，且第二步为决速步骤 B．降低温度可提高的平衡产率 C．产物中N和N之间只有键 D．物质中化学键总键能：(S)-3a小于(R)-3a 【答案】C 【解析】生成R和S的反应路径在能量图中均显示3个能量峰（对应3个基元反应），且第二步的活化能（最高峰）最大，为决速步骤，A正确；(R)-3a能量（-58.0 kJ/mol）低于反应物（0.0 kJ/mol），反应放热，降低温度平衡正向移动，可提高(R)-3a平衡产率，B正确；产物的分子结构中N原子间含双键，还有π键，C错误；(S)-3a的稳定性弱于(R)-3a，能量越低物质越稳定，总键能越大，故(S)-3a总键能小于(R)-3a，D正确；故选C。 4．（2026高三下·吉林白山·一模）某合成尿素的总反应为  ，其反应的机理及能量变化如图所示，TS表示过渡态。下列说法正确的是 A．若，则总反应的 B．基元反应Ⅱ为 C．该反应的决速步为反应Ⅰ D．合成尿素的总反应在高温下可自发进行 【答案】A 【解析】反应物总能量为（作为基准），过渡态能量为，是与生成物的能量差，因此生成物总能量为。总反应焓变生成物总能量反应物总能量，A正确；根据总反应和反应机理：第一步，第二步应为，为而非选项中的产物，B错误；总反应的决速步是活化能最大的基元反应；反应Ⅰ活化能：；反应Ⅱ活化能：；反应Ⅲ活化能：；活化能最大的是反应Ⅱ，因此决速步为反应Ⅱ，C错误；总反应中，反应物气体总物质的量为，生成物为，熵变；生成物总能量小于反应物总能量，；根据自发判据，时，反应低温自发，高温非自发，D错误；故选A。 5．（2026·内蒙古赤峰·一模）某金属烷氧基化合物催化CO2和甲醇(MeOH)合成碳酸二甲酯 (   ) 的反应机理如图。已知：①H2O会降低该催化剂的活性；②反应中CO2插入催化剂的 Sn-O 键中得以活化。下列说法正确的是 A．加入缩醛可以提高碳酸二甲酯的产率 B．CO2与甲醇合成碳酸二甲酯的反应为加成反应 C．CO2插入催化剂后形成 Sn-O 键、C-O 键和 C-C 键 D．III为该反应的催化剂 【答案】A 【解析】反应生成的水会降低催化剂的活性，不利于反应的进行，加入缩醛，与水反应生成甲醇，催化剂的活性不会被生成的水降低，同时消耗水，减少生成物浓度，且生成甲醇，增大反应物浓度，使平衡正向移动，从而提高碳酸二甲酯产率，故A正确；由图可知，CO2与甲醇合成碳酸二甲酯的反应为取代反应，B错误；由图可知，CO2插入催化剂后形成了新的Sn-O键和C-O键，但未形成C-C键，C错误；由图可知，I转化为II后，II经过反应转化为III，最后又生成I，故为该反应的催化剂，II、III生成之后又消失，属于中间产物，且题目中说催化剂为烷氧基化合物，III不是烷氧基化合物，D错误；故选A。 6．（2026·吉林松原·一模）1-苯基丙炔和可发生催化加成反应，生成产物和产物，反应历程的能量变化如图1所示。体系中三种物质的占比随时间变化如图2所示。下列说法错误的是 A．产物A的结构简式为 B．反应I、II都是放热反应 C． D．若要提高产物A的产率，应适当缩短反应时间并将其及时分离 【答案】C 【解析】由图1可知，的能量更低，更稳定，达到平衡时，其占比应更高，则产物B对应的结构是，则产物A的结构简式为，A正确；由能量变化图可知，反应I、II的生成物总能量均低于反应物总能量，因此都是放热反应，B正确；根据图1可知，反应Ⅰ： ，同理反应Ⅱ： ，根据盖斯定律，反应Ⅱ-反应Ⅰ得到目标反应，则 ，C错误；根据图2可知，在反应时间较短时，产物A的比例较高，故若想获取高产率的产物A，应适当缩短反应时间并将其及时分离，D正确；故选C。 7．（2026·辽宁沈阳·一模）常温常压下利用铜基催化剂，可实现二氧化碳选择性加氢制甲醇；该反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS1、TS2、TS3、TS4分别代表过渡态)，下列说法正确的是 A．过渡态中TS2最稳定 B．使用高效催化剂可降低反应的 C．决速步骤为 D．升高温度可提高CO2的平衡转化率 【答案】C 【解析】能量越低越稳定，过渡态TS2的能量最高，最不稳定，A错误；高效催化剂可降低活化能，但不能降低反应的焓变，即不能降低反应的，B错误；活化能最大的历程决定总反应速率，该反应的决速步骤为，C正确；由图可知，反应物总能量高于产物总能量，反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的平衡转化率下降，D错误；故选C。 8．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）含铜催化剂催化的叠氮-炔基环加成反应被称为“点击化学之王”，反应历程如下(R1、R2为烃基)。下列说法错误的是 A．N3-R2中的中心氮原子所有价电子都参与成键 B．该反应的原子利用率为100% C．转化过程中氮的杂化方式发生改变 D．依据该反应机理可以发生反应：N3-CH3+HCC-C2H5 【答案】D 【解析】N原子最外层有5个电子，根据图示，N3-R2中的中心氮原子形成2个σ键、2个π键，所以价电子都参与成键，故A正确；总反应为，没有副产物生成，反应的原子利用率为100%，故B正确；中，中心氮原子采用sp杂化，中N原子采用sp2杂化，转化过程中氮的杂化方式发生改变，故C正确；依据该反应机理可以发生反应， ，故D错误；故选D。 9．（25-26高三上·黑龙江·期中）CO2和CH4制备CH3COOH的反应为，催化反应的历程如图所示。下列说法正确的是 A．使用催化剂能降低反应的活化能和 B．该反应的平衡常数 C．该反应中每生成1molCH3COOH，转移电子的数目约为 D．①→②形成了C-C键并释放能量 【答案】D 【解析】使用催化剂能降低反应的活化能，但不改变，故A错误；总反应为：，该反应的平衡常数，故B错误；该反应中中C平均化合价为0价，每生成1个转移4个电子，则该反应中1个中C化合价为+4价，中C化合价为-4价，每生成转移电子的数目约为，故C错误；①→②过程中，从能量示意图知，反应物能量大于生成物能量，发生了放热反应，同时由生成了，形成了键，故D正确；故选D。 10．（25-26高三上·黑龙江大庆·期中）化学研究所报道了化合物1催化氢化机理。由单个化合物1(固体)→化合物2(固体)过程的机理和相对能量曲线如图(假设1eV=QkJ)。说法正确的是 A．化合物是该过程的催化剂 B．图中化合物1和的总能量小于化合物2的总能量 C．化合物2中，CO作为配体，由C原子提供孤电子对 D．过程①的热化学方程式为：   【答案】C 【解析】根据图示，化合物是该过程的中间产物，A错误；由相对能量曲线可知，总反应是放热反应，所以图中化合物1和的总能量大于化合物2的总能量，B错误；化合物2中，CO作为配体，O的电负性大于C，C易提供孤电子对，C正确；由图知，单个化合物1(固体)→化合物2(固体)所吸收的热量为1.3Q kJ，则1mol 1(固体) →化合物2(固体) 所吸收的热量约为6.02×1023×1.3Q kJ，过程①的热化学方程式为：   ，D错误；故选C。 11．（25-26高三上·黑龙江哈尔滨·期中）1，2-丙二醇()单分子解离反应相对能量如下图所示。路径包括碳碳键断裂和脱水过程。下列说法错误的是 A．解离过程中，断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量低 B．1，2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应 C．从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最慢 D．脱水生成的四种产物中，丙酮最稳定 【答案】B 【解析】碳碳键断裂产物中，断裂a处（生成CH3CHOH+CH2OH）相对能量为83.7，断裂b处（生成CH2OHCHOH+CH3）相对能量为85.1，前者所需能量更低，A正确；脱水产物中，丙酮（CH3COCH3+H2O）相对能量为-8.6，低于反应物（0.0），该脱水反应为放热反应，并非“均为吸热反应”，B错误；反应速率由活化能决定，活化能=过渡态能量-反应物能量。TS1（66.8）、TS2（68.9）、TS3（70.4）、TS4（71.8）中，TS4活化能最大，速率最慢，C正确；脱水产物中，丙酮（-8.6）相对能量最低，能量越低越稳定，D正确；故选B。 12．（2025·吉林·模拟预测）与在铁催化剂表面进行如下两步反应： 第一步：(慢) 第二步：(快) 其相对能量与反应历程如下图所示，下列说法错误的是 A．在整个反应历程中，均有极性键、非极性键的断裂和生成 B．第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能 C．两步反应均为放热反应 D．为反应的催化剂 【答案】A 【解析】由题干反应历程图可知，在反应过程中，反应物中CO和N2O中的C-O、N-O极性键断裂，CO2中有C-O极性键形成，也有N2中氮氮三键非极性键形成，即整个过程中没有非极性键的断裂，故A错误；根据反应历程图，第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，故B正确；根据反应历程图，可知两步反应的生成物的总能量均低于对应反应反应物的总能量，则两步反应均为放热反应，故C正确；由题干反应历程图可知，Fe*反应过程中参与反应，但反应前后不变，即Fe*为反应的催化剂，故D正确；故选A。 13．（2025·黑龙江·三模）芳香胺是精细化工产品和药物中间体。一定条件下，2，二硝基甲苯催化加氢生成2，二氨基甲苯的过程及相关物质浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．p点时反应②的正、逆反应速率相等 B．前100min反应①平均反应速率 C．前60min平均反应速率②>①的原因可能是处于邻位的硝基受到甲基的位阻效应，从而不易加氢生成氨基 D．该温度下加入合适的催化剂可改变反应②的平衡常数 【答案】C 【解析】p点时反应②的产物4A2NT浓度仍在变化，且中间产物会继续反应，反应②未达平衡，正逆反应速率不相等，A错误；前100min 2，4-DNT的总浓度变化为0.09-0.01=0.08 mol/L，但该变化是反应①和②共同消耗的结果，反应①的速率应通过其产物2A4NT的生成速率计算，而2A4NT浓度极低，B错误；邻位的硝基受甲基位阻效应影响，加氢反应困难，导致反应①速率慢，对位的硝基位阻小，反应②速率快，故前60min平均速率②＞①，C正确；平衡常数仅与温度有关，催化剂不能改变平衡常数，D错误；故选C。 14．（2025·黑龙江大庆·三模）有机物中的键较难断裂，活化键是有机反应研究的热点之一，下图为Pt-Ru金属团簇上转化为HCHO的部分反应路径，I代表中间产物，TS代表过渡态。下列说法正确的是 A．生成I-2产物的反应活化能为 B．与生成I-4产物相比，生成I-3产物的反应速率更慢 C．由图可知，使用合适催化剂可以改变反应的热效应 D．生成I-4产物的过程中，经历两个过渡态，都有键的断裂 【答案】B 【解析】生成I-2的反应活化能为过渡态TS-1与中间产物I-1的能量差。由图可知，I-1的ΔH=-30.6 ，TS-1的ΔH=-21.8 ，活化能=(-21.8) - (-30.6)=8.8，并非21.8 ，A错误；反应速率取决于活化能，活化能越大，反应速率越慢。生成I-3需经过TS-2，生成I-4需经过TS-3。I-2的ΔH=-78.3 ，TS-2的ΔH=78.3 ，生成I-3的活化能=78.3 - (-78.3)=156.6 ；TS-3的ΔH=-29.7，生成I-4的活化能=-29.7 - (-78.3)=48.6 。生成I-3的活化能更大，反应速率更慢，B正确；催化剂只能降低反应的活化能，加快反应速率，不能改变反应的热效应（ΔH），C错误；生成I-4的过程为：起始物质→I-1→TS-1→I-2→TS-3→I-4，共经历TS-1和TS-3两个过渡态，TS-1有键的断裂，TS-3是断裂键，D错误；故选B。 15．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）某科研团队以可再生纳米碳—羰基材料为催化剂，催化烷烃基氧化脱氢反应，其基元反应和能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．反应历程中仅有极性键的断裂和生成 B．过渡态Ⅳ的氧化性大于过渡态Ⅱ C．基元反应②为决速步骤 D．乙苯氧化脱氢可获得苯乙烯和一种绿色消毒剂 【答案】A 【解析】反应过程分析可知，过程中氧气参与反应生成了过氧化氢，存在非极性键的断裂和形成，故A错误；基元反应可知，过渡态Ⅳ的物质中含过氧键，过渡态Ⅳ的氧化性大于过渡态Ⅱ，故B正确；反应的能垒最大，反应速率最慢，基元反应②为决速步骤，故C正确；乙苯氧化脱氢可获得苯乙烯和一种绿色消毒剂H2O2，故D正确；故选A。 16．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）乙烯在硫酸催化下与水加成反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。 下列说法错误的是 A．总反应任意温度都能自发进行 B．总反应速率由第①步反应决定 C．过渡态物质中最稳定的是第③步反应过渡态物质 D．乙烯和乙酸反应按照上述机理可生成乙酸乙酯 【答案】A 【解析】根据能量与反应进程图，第①步是吸热反应，且活化能最大，第②步是放热反应，第③步是放热反应，总反应的化学方程式为，总反应为放热反应。总反应的，由的反应能自发进行知，总反应在低温下能自发进行，高温下不能自发进行，A错误；图中第①步反应的活化能最大，反应速率最慢，总反应的速率由其决定，B正确；能量与反应进程图中，第②步反应过渡态物质能量比第③步反应过渡态物质能量高，能量越低的物质其稳定性越强，因此第③步反应过渡态物质更稳定，C正确；按照上述机理，乙烯可先生成乙醇，然后乙醇和乙酸反应可生成乙酸乙酯，D正确；故选A。 17．（2025·黑龙江齐齐哈尔·二模）某复合石墨烯基催化剂催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图，图中TS表示过渡态，吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注，下列说法中正确的是 A．反应过程中，涉及极性键、非极性键的断裂和形成 B．吸附在催化剂表面的过程为放热过程 C．催化剂降低反应活化能，增大活化分子百分数，提高化学反应平衡转化率 D．该反应历程包含了5步基元反应，且决速步骤方程式为： 【答案】B 【解析】根据反应历程图可知，第一步基元反应中涉及H-H非极性键的断裂，但是整个过程中没有非极性键的生成，由总反应可知，反应过程中既有极性键的断裂也有极性键的形成，A错误；由图可知，吸附在催化剂表面的生成物总能量低于反应物的总能量，为放热过程，B正确；催化剂降低反应活化能，增大活化分子百分数，不能提高化学反应平衡转化率，C错误；从微观上看，反应物分子一般总是经过若干的简单反应步骤，才最后转化为产物分子的。每一个简单的反应步骤，就是一个基元反应。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，第三步反应活化能最大，反应速率最慢，是决速步骤，决速步骤方程式为：，D错误；故选B。 18．（2025·吉林白城·模拟预测）苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下，反应过程中能量变化示意图如图所示。下列说法不正确的是 A．产物Ⅰ为苯的加成产物，产物Ⅱ为苯的取代产物 B．中间体M中碳原子均为sp2杂化 C．该反应的决速步为反应① D．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度分析，均有利于生成产物Ⅱ 【答案】B 【解析】产物Ⅰ是苯与、的加成产物，产物Ⅱ为苯上一个H原子被硝基取代的产物，A正确；M的六元环中与相连的C连接4个原子或基团，为杂化，B错误；由题图可知，反应①的活化能最大，反应速率最慢，故该反应的决速步是反应①，C正确；由题图可知，反应③的活化能小于反应②的活化能，因此反应③的速率更快，且产物Ⅱ的能量更低，即产物Ⅱ更稳定，以上2个角度分析均有利于生成产物Ⅱ，D正确；故选B。 19．（2025·吉林·二模）我国科研工作者以CO2和H2O为原料制得淀粉，实现“喝西北风”吃饱。其核心反应里有一步是在催化剂作用下CO2加氢制得甲醇，该反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，如*CO2表示CO2吸附在催化剂表面，图中*H已省略)。 下列说法错误的是 A．CO2加氢制甲醇过程中原子利用率小于100% B．合成甲醇过程中能量变化最大的一步反应的化学方程式为*OCH3+*H→*CH3OH C．该过程中得到相对较多的副产物为CO D．CO2加氢制甲醇过程中伴随副反应，选择合适催化剂可提高甲醇反应的选择性 【答案】B 【解析】根据图示可知，CO2加氢制甲醇过程中有副产物CO和CH2O生成，原子利用率小于100%，A正确；从整个历程来看，合成甲醇过程中能量变化最大的一步反应的化学方程式为*CO+*OH+*H=*CO+*H2O，B错误；生成副产物CO的活化能小于生成CH2O的活化能，得到相对较多的副产物为CO，C正确正确；选择合适催化剂可提高甲醇反应的选择性，D正确；故选B。 20．（2025·吉林·模拟预测）溴苯是一种化工原料，苯与液溴加入铁粉发生反应，其反应历程如下图所示。下列说法错误的是 A．反应中存在键的断裂 B．反应过程的决速步化学反应方程式为 C．取代反应中有机产物以为主 D．有水存在时，溴与苯无法发生反应得到溴苯 【答案】B 【解析】苯与溴在Fe的催化下反应，苯的大键会参与反应发生变化，从而反应中是有键的断裂的，A正确；反应的决速步是整个反应活化能最高的步骤，从能量图中看出，反应活化能最高的步骤是：， B错误；根据图中信息，生成一溴代苯经过的过程为过程3，反应的活化能较过程4生成二溴代苯的活化能低，更易生成，所以苯与溴在铁的催化下发生的取代反应，主要的有机产物是，C正确；有水存在时，铁粉作为催化剂的活性会被破坏，抑制了反应的发生，从而溴与苯无法反应得到溴苯，D正确；故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $