专题29 化学反应机理与反应历程(10年汇编)(全国通用)2017-2026年高考化学真题分类汇编
2026-08-17
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3份
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摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应机理与反应历程,汇编2017-2026年高考真题,覆盖能量变化与非能量变化两类核心考点,体现高考命题趋势。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择题|34题|能垒图分析(2026江西题)、决速步判断(2025贵州题)、催化循环机理(2025四川题)、热化学计算(2024甘肃题)|以科研图像为载体,融合速率、催化、热化学等模块,考查信息提取能力(如2025广西题机理图分析)|
内容正文:
专题29 化学反应机理与反应历程
考点01 涉及能量变化的机理
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
D
D
C
B
D
C
C
D
题号
11
12
13
14
15
答案
A
B
C
C
C
考点02 未涉及能量变化的机理
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
C
B
B
B
D
B
B
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
答案
C
C
A
B
B
C
D
B
B
试卷第1页,共3页
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学科网(北京)股份有限公司
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专题29 化学反应机理与反应历程
考点分类
十年考情(2017-2026)
命题规律
考点1
涉及能量
变化的机理
2026:江西
2025:贵州、广西、河北、河南、四川
2024:广西、贵州、北京、甘肃、广东、安徽
2023:广东、浙江
1.题型特点:
主流为单项选择题(必考高频),偶尔原理综合大题1–2 小问填空。图像承载机理,机理串联速率、热化学、催化、氧化还原,多模块融合,不单独孤立考查单一知识点。
2.难度特点:整体中档偏难,以陌生科研图像为载体,考查信息提取能力。
· 3.核心考向:
(1)相对能量–反应进程图(能垒图,考最多)。纵坐标:相对能量 /eV;横坐标:反应分步进程;峰 = 过渡态,谷 = 中间体。
(2)反应速率核心:决速步(每年必考)
1. 判断标准:能垒最高的基元步骤为决速步,总反应速率由决速步决定;
2. 延伸考法:决速步反应物浓度直接控制总速率;升温对高能垒步骤速率提升更显著。
(3)催化循环微观机理图(环形流程图,新高考热点)。
①反应物:单向箭头进入循环;生成物:单向箭头离开循环;
②中间体:循环内先生成、后消耗(只在中间出现,无净剩余);催化剂:先进循环、最后完整再生(进→出,全程循环);
③易错陷阱:催化剂不参与总反应、中间体不出现在总方程式。
(4)热化学与能量计算。
(5)氧化还原、化学键、微观变化。
考点2
未涉及能量
变化机理
2026:北京、湖北、四川、江西、湖南、河北、云南、浙江
2025:全国卷、湖南、北京、云南、江苏
2024:广西、北京
2023:辽宁、湖南、全国新课标卷
2021:辽宁
考点01 涉及能量变化的机理
1.(2026·江西·高考真题)/ZSM-5是一种降解含氰废气的催化剂,其原理是/和/氧化还原循环协同作用,反应路径如图(TS代表过渡态,*代表吸附态)。下列说法正确的是
A.通入HCl会降低催化活性,因为生成了
B.CN键初始氢化所需要克服的能垒为-1.75 eV
C.TS-2所属的基元反应为决速步骤
D.物种①为
2.(2025·贵州·高考真题)用PdCu和PdZn催化甲醇重整制氢的反应有(主反应)、(副反应),部分反应机理如图(TS表示过渡态,*表示吸附态)。
依据图示信息,下列说法正确的是
A.在PdZn催化剂表面解离的速率更快
B.在PdCu催化剂表面的更容易脱附
C.消耗相同质量的,选择PdZn催化剂有利于生成更多
D.若原料更换为,经历TS3后可生成
3.(2025·广西·高考真题)某种氨基喹啉衍生物合成反应的可能历程如图,表示活化能。下列说法错误的是
A.是反应的催化剂 B.步骤①发生了键断裂
C.反应速率:历程历程I D.反应热:历程历程I
4.(2025·河北·高考真题)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ⅰ是吸热过程
B.反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV
C.反应ⅲ包含2个基元反应
D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中
5.(2025·河南·高考真题)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A.总反应是放热反应
B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D.①转化为②的进程中,决速步骤为
6.(2024·广西·高考真题)烯烃进行加成反应的一种机理如下:
此外,已知实验测得与进行加成反应的活化能依次减小。下列说法错误的是
A.乙烯与HCl反应的中间体为
B.乙烯与氯水反应无生成
C.卤化氢与乙烯反应的活性:
D.烯烃双键碳上连接的甲基越多,与的反应越容易
7.(2024·贵州·高考真题)AgCN与可发生取代反应,反应过程中的C原子和N原子均可进攻,分别生成腈和异腈两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图(TS为过渡态,Ⅰ、Ⅱ为后续物)。
由图示信息,下列说法错误的是
A.从生成和的反应都是放热反应
B.过渡态TS1是由的C原子进攻的而形成的
C.Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱
D.生成放热更多,低温时是主要产物
8.(2024·北京·高考真题)苯在浓和浓作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是
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.X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物
C.由苯得到M时,苯中的大键没有变化
D.对于生成Y的反应,浓作催化剂
9.(2024·甘肃·高考真题)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
10.(2025·四川·高考真题)钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性,反应机理如图所示,其中步骤③为放热反应。
下列说法错误的是
A.步骤①反应为
B.步骤③正、逆反应的活化能关系为
C.在催化循环中起氧化作用
D.步骤③生成的物质Z是
11.(2024·广东·高考真题)对反应(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,------为有催化剂)为
A. B.
C. D.
12.(2024·安徽·高考真题)某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B.
C. D.
13.(2023·广东·高考真题)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)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Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行 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更大
14.(2023·浙江·高考真题)一定条件下,苯基丙炔()可与发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的是
A.反应焓变:反应I>反应Ⅱ
B.反应活化能:反应I<反应Ⅱ
C.增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
15.(2023·浙江·高考真题)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[已知和的相对能量为0],下列说法不正确的是
A.
B.可计算键能为
C.相同条件下,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:
考点02 未涉及能量变化的机理
1.(2026·北京·高考真题)熔融碱金属碳酸盐(如)可作为焦炭转化的催化剂,一种可能的催化机理如下。
下列说法不正确的是
A.该过程需加热至熔融,使其发生电离
B.反应①、②中断裂的化学键只有碳氧键
C.该过程的总反应为
D.该过程中每生成,①、②间转移
2.(2026·湖北·高考真题)在温和条件下,、和在催化下直接反应合成,反应机理如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A.氨的合成反应方程式为
B.增大催化剂的表面积会提高的平衡产率
C.温度升高不一定有利于的生成
D.过程促进催化剂活性的恢复
3.(2026·四川·高考真题)将转化为高值化学品有助于实现“双碳”目标。催化转化的一种反应机理如下,图中“”表示催化剂表面的2个吸附位,“”表示吸附位上的H物种。
下列说法错误的是
A.步骤①生成的是 B.步骤②和④生成的Y是
C.步骤④中 D.1个分子完成催化反应获得了8个电子
4.(2026·江西·高考真题)X是重要的有机合成中间体,其可能的合成反应机理如图。下列说法正确的是
A.反应a的催化剂为NHC
B.反应b中发生氧化反应
C.物质M的结构简式为
D.总反应的原子利用率为100%
5.(2026·湖南·高考真题)光催化是一种常用的绿色有机合成方法,合成化合物M(表示芳基,表示叔丁基)的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.X→Y过程中既有σ键断裂,又有π键断裂
B.Z中Ni的化合价为+2
C.PC②→PC①是一个氧化过程
D.总反应式为
6.(2026·河北·高考真题)的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将转变为的反应机理如下:
下列说法错误的是
A.反应③中的产物是
B.循环Ⅱ包含C—N键的形成与断裂
C.吗啉和共同起催化作用
D.总反应为
7.(2026·云南·高考真题)纳米催化剂经光照后产生和空穴(),促进-甲基苯甲胺脱氢、偶联生成二胺,其催化机理关键步骤如图(Ph为苯基)。下列说法错误的是
A.该过程涉及光能转化为化学能
B.步骤Ⅱ体现了的氧化性
C.相同条件下产生的空穴越多,生成的越多
D.该过程涉及非极性共价键的断裂和形成
8.(2026·浙江·高考真题)某化学兴趣小组利用有机P化合物除去的流程如下(Ph代表苯环),下列说法不正确的是
A.在该循环中I、Ⅲ均可作催化剂
B.Ⅱ中P-N是N提供孤电子对
C.Ⅲ可能是
D.产物中还可能生成
9.(2025·全国卷·高考真题)研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。
根据上述反应机理,下列叙述错误的是
A.三唑在反应循环中起催化作用 B.换成,可生成
C.碳原子轨道的杂化存在从到的转变 D.总反应为
10.(2025·湖南·高考真题)环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.过程中Ⅱ是催化剂
B.过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C.过程中元素的化合价发生了变化
D.丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100%
11.(2025·北京·高考真题)乙烯、醋酸和氧气在钯()催化下高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法不正确的是
A.①中反应为
B.②中生成的过程中,有键断裂与形成
C.生成总反应的原子利用率为
D.催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
12.(2025·云南·高考真题)铜催化下,由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是
A.Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B.Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成
C.Ⅳ的示意图为 D.催化剂Cu可降低反应热
13.(2025·江苏·高考真题)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是
A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B.过程Ⅱ中发生了氧化反应
C.电催化与生成的反应方程式:
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
14.(2024·广西·高考真题)烯烃进行加成反应的一种机理如下:
此外,已知实验测得与进行加成反应的活化能依次减小。下列说法错误的是
A.乙烯与HCl反应的中间体为
B.乙烯与氯水反应无生成
C.卤化氢与乙烯反应的活性:
D.烯烃双键碳上连接的甲基越多,与的反应越容易
15.(2024·北京·高考真题)可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A.Y为反应物,W为生成物
B.反应制得,须投入
C.升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
16.(2023·辽宁·高考真题)一定条件下,酸性溶液与发生反应,(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是
A.(Ⅲ)不能氧化
B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
C.该条件下,(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存
D.总反应为:
17.(2023·湖南·高考真题)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(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B.M中的化合价为
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:
18.(2023·新课标卷·高考真题)“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心,可将与转化为肼(),其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A.、和均为极性分子
B.反应涉及、键断裂和键生成
C.催化中心的被氧化为,后又被还原为
D.将替换为,反应可得
19.(2021·辽宁·高考真题)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.条件①,反应速率为
D.条件②,降冰片烯起始浓度为时,半衰期为
答案第1页,共2页
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专题29 化学反应机理与反应历程
考点分类
十年考情(2017-2026)
命题规律
考点1
涉及能量
变化的机理
2026:江西
2025:贵州、广西、河北、河南、四川
2024:广西、贵州、北京、甘肃、广东、安徽
2023:广东、浙江
1.题型特点:
主流为单项选择题(必考高频),偶尔原理综合大题1–2 小问填空。图像承载机理,机理串联速率、热化学、催化、氧化还原,多模块融合,不单独孤立考查单一知识点。
2.难度特点:整体中档偏难,以陌生科研图像为载体,考查信息提取能力。
· 3.核心考向:
(1)相对能量–反应进程图(能垒图,考最多)。纵坐标:相对能量 /eV;横坐标:反应分步进程;峰 = 过渡态,谷 = 中间体。
(2)反应速率核心:决速步(每年必考)
1. 判断标准:能垒最高的基元步骤为决速步,总反应速率由决速步决定;
2. 延伸考法:决速步反应物浓度直接控制总速率;升温对高能垒步骤速率提升更显著。
(3)催化循环微观机理图(环形流程图,新高考热点)。
①反应物:单向箭头进入循环;生成物:单向箭头离开循环;
②中间体:循环内先生成、后消耗(只在中间出现,无净剩余);催化剂:先进循环、最后完整再生(进→出,全程循环);
③易错陷阱:催化剂不参与总反应、中间体不出现在总方程式。
(4)热化学与能量计算。
(5)氧化还原、化学键、微观变化。
考点2
未涉及能量
变化机理
2026:北京、湖北、四川、江西、湖南、河北、云南、浙江
2025:全国卷、湖南、北京、云南、江苏
2024:广西、北京
2023:辽宁、湖南、全国新课标卷
2021:辽宁
考点01 涉及能量变化的机理
1.(2026·江西·高考真题)/ZSM-5是一种降解含氰废气的催化剂,其原理是/和/氧化还原循环协同作用,反应路径如图(TS代表过渡态,*代表吸附态)。下列说法正确的是
A.通入HCl会降低催化活性,因为生成了
B.CN键初始氢化所需要克服的能垒为-1.75 eV
C.TS-2所属的基元反应为决速步骤
D.物种①为
【答案】D
【详解】A.通入HCl时,会与催化剂中的生成难溶的CuCl,使催化剂活性位点减少,并非生成了,A错误;
B.能垒为过渡态与前一中间体的自由能差值,恒为正值,CN键初始氢化对应TS-1,能垒为,B错误;
C.决速步骤为反应过程中能垒最大的基元反应,经计算TS-1、TS-2、TS-3对应的能垒分别为1.82 eV、1.25 eV、0.83 eV,TS-1所属基元反应为决速步骤,C错误;
D.根据反应前后原子守恒,①是与反应得到的中间体,后续生成,故物种①为,D正确;
故选D。
2.(2025·贵州·高考真题)用PdCu和PdZn催化甲醇重整制氢的反应有(主反应)、(副反应),部分反应机理如图(TS表示过渡态,*表示吸附态)。
依据图示信息,下列说法正确的是
A.在PdZn催化剂表面解离的速率更快
B.在PdCu催化剂表面的更容易脱附
C.消耗相同质量的,选择PdZn催化剂有利于生成更多
D.若原料更换为,经历TS3后可生成
【答案】D
【详解】A.由主反应历程图可以看出,在PdZn催化剂表面解离时,达到TS4过渡态所需活化能为1.0 eV;在PdCu催化剂表面解离时,达到TS4过渡态所需活化能为0.93 eV。反应活化能越小,反应速率越快。因此,在PdCu表面解离的速率更快,A错误;
B.由副反应历程图可以看出,从PdZn表面脱附形成所需的能量为0.21 eV;从PdCu表面脱附所需的能量为0.83 eV。从PdCu表面脱附所需能量更多,因此更难脱附,B错误;
C.由选项A和选项B的分析可知,与PdZn相比,在PdCu表面解离速率更快,可以生成更多。通过增大反应物的浓度促进主反应的进行。从副反应历程图可以看出,在PdCu表面更难脱附,通过增大生成物浓度抑制副反应的进行。因此PdCu对主反应的选择性更强。从题干给出的反应方程式可以看出,进行主反应时,每消耗1 mol 可以生成3 mol 。因此消耗相同质量的,选择PdCu催化剂有利于生成更多,C错误;
D.结合主反应历程图可以看出,会被吸附在催化剂表面并转化为,之后经历TS3步骤转化为。与之类似,在催化剂表面会转化为。经历TS3之后,转化为,D正确;
故答案选D。
3.(2025·广西·高考真题)某种氨基喹啉衍生物合成反应的可能历程如图,表示活化能。下列说法错误的是
A.是反应的催化剂 B.步骤①发生了键断裂
C.反应速率:历程历程I D.反应热:历程历程I
【答案】D
【详解】A.由图可知,在反应历程中先被消耗,后又生成,是反应的催化剂,A正确;
B.由图可知,步骤①中转化为,发生了键断裂,B正确;
C.由图可知,历程I中活化能最大为112.8kJ/mol(决速步),历程II中活化能最大为91.5kJ/mol(决速步),活化能越大,反应速率越慢,则反应速率:历程历程I,C正确;
D.由图可知,历程和历程I起始反应物和最终生成物相同,反应热相等,D错误;
故选D。
4.(2025·河北·高考真题)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ⅰ是吸热过程
B.反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV
C.反应ⅲ包含2个基元反应
D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中
【答案】D
【详解】A.观察历程图可知,反应ⅰ中的相对能量为0,经TS1、TS2、TS3完成反应,生成和,此时的相对能量为0.05eV,因此体系能量在反应中增加,则该反应为吸热过程,A正确;
B.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,B正确;
C.反应ⅲ从生成经历过渡态TS6、TS7,说明该反应分两步进行,包含2个基元反应,C正确;
D.整反应历程中,活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应得反应步骤(活化能为3.07eV),所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中,D错误;
故选D。
5.(2025·河南·高考真题)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A.总反应是放热反应
B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D.①转化为②的进程中,决速步骤为
【答案】C
【详解】A.由图可知,生成物能量高,总反应为吸热反应,A错误;
B.平衡常数只和温度有关,与催化剂无关,B错误;
C.由图可知,丙烷被催化剂a吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定, C正确;
D.活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤,故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H,D错误;
故选C。
6.(2024·广西·高考真题)烯烃进行加成反应的一种机理如下:
此外,已知实验测得与进行加成反应的活化能依次减小。下列说法错误的是
A.乙烯与HCl反应的中间体为
B.乙烯与氯水反应无生成
C.卤化氢与乙烯反应的活性:
D.烯烃双键碳上连接的甲基越多,与的反应越容易
【答案】B
【详解】A.HCl中氢带正电荷、氯带负电荷,结合机理可知,乙烯与HCl反应的中间体为氢和乙烯形成正离子:,A正确;
B.氯水中存在HClO,其结构为H-O-Cl,其中Cl带正电荷、OH带负电荷,结合机理可知,乙烯与氯水反应可能会有生成,B错误;
C.由机理,第一步反应为慢反应,决定反应的速率,溴原子半径大于氯,HBr中氢溴键键能更小,更容易断裂,反应更快,则卤化氢与乙烯反应的活性:,C正确;
D.已知实验测得与进行加成反应的活化能依次减小;则烯烃双键碳上连接的甲基越多,与的反应越容易,D正确;
故选B。
7.(2024·贵州·高考真题)AgCN与可发生取代反应,反应过程中的C原子和N原子均可进攻,分别生成腈和异腈两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图(TS为过渡态,Ⅰ、Ⅱ为后续物)。
由图示信息,下列说法错误的是
A.从生成和的反应都是放热反应
B.过渡态TS1是由的C原子进攻的而形成的
C.Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱
D.生成放热更多,低温时是主要产物
【答案】D
【详解】A.由反应历程及能量变化图可知,两种路径生成的产物的总能量均低于反应物,故从生成和的反应都是放热反应,A项正确;
B.与Br原子相连的C原子为,由反应历程及能量变化图可知,过渡态TS1是由CN-的C原子进攻的,形成碳碳键,B项正确;
C.由反应历程及能量变化图可知,后续物Ⅰ、Ⅱ转化为产物,分别断开的是和,且后者吸收更多的能量,故Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱,C项正确;
D.由于生成所需要的活化能高,反应速率慢,故低温时更容易生成,为主要产物,D项错误;
故选D。
8.(2024·北京·高考真题)苯在浓和浓作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是
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.X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物
C.由苯得到M时,苯中的大键没有变化
D.对于生成Y的反应,浓作催化剂
【答案】C
【详解】A.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,故A正确;
B.根据前后结构对照,X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物,故B正确;
C.M的六元环中与相连的C为杂化,苯中大键发生改变,故C错误;
D.苯的硝化反应中浓作催化剂,故D正确;
故选C。
9.(2024·甘肃·高考真题)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项正确;
B.由能量变化图可知,步骤2逆向反应的,B项正确;
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,步骤1的反应比步骤2慢,C项错误;
D.该过程甲烷转化为甲醇,属于加氧氧化,该过程实现了甲烷的氧化,D项正确;
故选C。
10.(2025·四川·高考真题)钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性,反应机理如图所示,其中步骤③为放热反应。
下列说法错误的是
A.步骤①反应为
B.步骤③正、逆反应的活化能关系为
C.在催化循环中起氧化作用
D.步骤③生成的物质Z是
【答案】D
【分析】结合反应机理图可知和反应生成、、,步骤①反应为,和苯生成,和、反应生成、和水,据此解答。
【详解】A.结合反应机理图可知和反应生成、、,步骤①反应为,故A正确;
B.步骤③为放热反应,,即正反应的活化能小于逆反应的活化能,故B正确;
C.在催化循环中V的化合价由+5降低到+4,所以起氧化作用,故C正确;
D.根据分析,步骤③生成的物质Z是,故D错误;
答案选D。
11.(2024·广东·高考真题)对反应(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,------为有催化剂)为
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】提高反应温度,增大,说明反应的平衡逆向移动,即该反应为放热反应,减小,说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动,属于吸热反应,由此可排除C、D选项,加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短,即反应的决速步骤的活化能下降,使得反应速率大幅加快,活化能大的步骤为决速步骤,符合条件的反应历程示意图为A,故A正确,
故选A。
12.(2024·安徽·高考真题)某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率,则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。
【详解】A.X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应,A项不符合题意;
B.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能,B项符合题意;
C.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,C项不符合题意;
D.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0,且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,D项不符合题意;
选B。
13.(2023·广东·高考真题)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)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Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行 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更大
【答案】C
【详解】A.由图可知两种催化剂均出现四个波峰,所以使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行,A正确;
B.由图可知该反应是放热反应,所以达平衡时,升高温度平衡向左移动,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.由图可知在前两个历程中使用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更大,D正确;
故选C。
14.(2023·浙江·高考真题)一定条件下,苯基丙炔()可与发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的是
A.反应焓变:反应I>反应Ⅱ
B.反应活化能:反应I<反应Ⅱ
C.增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
【答案】C
【详解】A.反应I、Ⅲ为放热反应,相同物质的量的反应物,反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量,反应放出的热量越多,其焓变越小,因此反应焓变:反应I>反应Ⅱ,故A正确;
B.短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多,说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快,速率越快,其活化能越小,则反应活化能:反应I<反应Ⅱ,故B正确;
C.产物I和产物II存在可逆反应,则产物II和产物I的比值即该可逆反应的平衡常数K,由于平衡常数只与温度有关,所以增加HCl浓度平衡时产物II和产物I的比例不变,故C错误;
D.根据图中信息,选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ,故D正确。
综上所述,答案为C。
15.(2023·浙江·高考真题)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[已知和的相对能量为0],下列说法不正确的是
A.
B.可计算键能为
C.相同条件下,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:
【答案】C
【分析】对比两个历程可知,历程Ⅱ中增加了催化剂,降低了反应的活化能,加快了反应速率。
【详解】A.催化剂能降低活化能,但是不能改变反应的焓变,因此,A正确;
B.已知的相对能量为0,对比两个历程可知, 的相对能量为,则键能为,B正确;
C.催化剂不能改变反应的平衡转化率,因此相同条件下,的平衡转化率:历程Ⅱ=历程Ⅰ,C错误;
D.活化能越低,反应速率越快,由图像可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低,所以速率最快的一步反应的热化学方程式为:,D正确;
故答案为:C。
考点02 未涉及能量变化的机理
1.(2026·北京·高考真题)熔融碱金属碳酸盐(如)可作为焦炭转化的催化剂,一种可能的催化机理如下。
下列说法不正确的是
A.该过程需加热至熔融,使其发生电离
B.反应①、②中断裂的化学键只有碳氧键
C.该过程的总反应为
D.该过程中每生成,①、②间转移
【答案】B
【详解】A.题干中明确提到使用的是“熔融碱金属碳酸盐”(如 )。在常温下是固体,需要通过加热使其达到熔融状态,在熔融状态下它才能电离出自由移动的和,从而参与循环反应,A正确;
B.反应①的输入是CO2,输出是CO,这个过程中必然有碳氧键(C=O)的断裂;反应②的反应物包含了焦炭。焦炭是碳的单质,其内部是由大量的碳原子通过碳碳键(C-C)结合,因此,在反应②中,除了的碳氧键断裂外,还必定伴随着焦炭中碳碳键的断裂,B错误;
C. 根据上述机理推导,总循环的净结果是消耗了碳和二氧化碳,生成了一氧化碳,为催化剂,将分步反应加和可得总反应为,C正确;
D.反应①:,生成的与体系中的CO2继续反应生成参与循环 ,反应②:,由此可见,每生成4 mol ,总转移电子为2 mol,即每生成2 mol ,①、②间转移1mol ,D正确;
故选B。
2.(2026·湖北·高考真题)在温和条件下,、和在催化下直接反应合成,反应机理如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A.氨的合成反应方程式为
B.增大催化剂的表面积会提高的平衡产率
C.温度升高不一定有利于的生成
D.过程促进催化剂活性的恢复
【答案】B
【详解】A.反应物为、、,生成物为、,所给方程式原子守恒、符合反应事实,A正确;
B.催化剂只改变反应速率,不影响化学平衡,增大催化剂表面积只能加快反应速率,不能提高的平衡产率,B错误;
C.若该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,且温度过高可能导致催化剂失活,因此温度升高不一定有利于的生成,C正确;
D.过程b中与催化剂表面吸附的反应生成脱附,释放催化剂活性位点,促进催化剂活性的恢复,D正确;
故选B。
3.(2026·四川·高考真题)将转化为高值化学品有助于实现“双碳”目标。催化转化的一种反应机理如下,图中“”表示催化剂表面的2个吸附位,“”表示吸附位上的H物种。
下列说法错误的是
A.步骤①生成的是 B.步骤②和④生成的Y是
C.步骤④中 D.1个分子完成催化反应获得了8个电子
【答案】C
【详解】A.由反应机理和元素守恒得,步骤①中分子在2个吸附位上生成、(即),A正确;
B.步骤②中、恰好生成(即),同时腾出2个吸附位,步骤④中加入的和吸附位也可生成,再与也生成,B正确;
C.步骤③中加入的中的1个夺取中的形成,同时另1个生成,同理步骤④中应该有4个生成,1个与生成,3个与结合生成,即,C错误;
D.由碳元素化合价变化得(+4价)(-4价),1个分子完成催化反应获得了8个电子,D正确;
故选C。
4.(2026·江西·高考真题)X是重要的有机合成中间体,其可能的合成反应机理如图。下列说法正确的是
A.反应a的催化剂为NHC
B.反应b中发生氧化反应
C.物质M的结构简式为
D.总反应的原子利用率为100%
【答案】B
【详解】A.反应a中NHC是生成物,且该反应体系的催化剂还包含Ir配合物,并非反应a的催化剂为NHC,A错误;
B.结合流程,转化(Ⅲ)L过程中失去电子,发生氧化反应,反应b中,(Ⅲ)L转化为IrL过程中得到电子,则作为还原剂失去电子,发生氧化反应,B正确;
C.M中含单电子的C进攻中含有单电子的碳得到目标产物,结合生成物的结构简式可知,M应为,C错误;
D.反应物中S、Na、O未进入X中,推测还有副产物存在,因此原子利用率小于100%,D错误;
故选B。
5.(2026·湖南·高考真题)光催化是一种常用的绿色有机合成方法,合成化合物M(表示芳基,表示叔丁基)的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.X→Y过程中既有σ键断裂,又有π键断裂
B.Z中Ni的化合价为+2
C.PC②→PC①是一个氧化过程
D.总反应式为
【答案】B
【详解】A.X→Y过程中,X含碳碳三键,反应时三键的键断裂,同时X中氧原子左边所连为-CH2-,Y中氧原子左边所连C为有一个单电子,此时这个碳原子上只连了一个氢原子,有碳氢键断裂,既有键断裂又有键断裂,A正确;
B.由图可知,中Ni的化合价为+2价,中Ni与结合生成Z,Ni原子与具有单电子的碳原子结合形成键,且共用单子对偏向于C原子,则Ni的化合价上升到+3价,B错误;
C.该步骤是光催化剂PC②与 反应,生成PC①和 。在这个反应中,Ni的化合价从+1价下降到0价,是氧化剂,则PC②→PC①是一个氧化过程,C正确;
D.根据反应历程,反应物为炔烃X和ArCl,产物为M,条件为光、催化剂,总反应式为,D正确;
故选B。
6.(2026·河北·高考真题)的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将转变为的反应机理如下:
下列说法错误的是
A.反应③中的产物是
B.循环Ⅱ包含C—N键的形成与断裂
C.吗啉和共同起催化作用
D.总反应为
【答案】B
【详解】A.反应③中HCOO-与-NH-发生取代反应生成酰胺基,结合原子守恒可知,产物M为,A正确;
B.循环Ⅱ中仅存在酰胺基中C-N键的断裂,没有新C-N键的形成,B错误;
C.吗啉和均先参与反应、后再生成,反应前后化学性质不变,共同起催化作用,C正确;
D.结合整个反应流程,反应物为和,产物为和,总反应化学方程式为:,D正确;
故选B。
7.(2026·云南·高考真题)纳米催化剂经光照后产生和空穴(),促进-甲基苯甲胺脱氢、偶联生成二胺,其催化机理关键步骤如图(Ph为苯基)。下列说法错误的是
A.该过程涉及光能转化为化学能
B.步骤Ⅱ体现了的氧化性
C.相同条件下产生的空穴越多,生成的越多
D.该过程涉及非极性共价键的断裂和形成
【答案】D
【详解】A.光催化过程中,光能驱动化学反应发生,化学能储存于产物中,涉及光能→化学能的转化,A项正确;
B.步骤Ⅱ中,空穴带正电,使底物失去电子,作为氧化剂,体现氧化性,B项正确;
C.空穴是氧化剂,数量越多,氧化能力越强,促进-甲基苯甲胺脱氢反应越彻底,生成的越多,C项正确;
D.步骤III过程中断裂C-H极性键,步骤IV过程中形成C-C非极性键和H-H非极性键,无非极性共价键的断裂,D项错误;
故答案为D。
8.(2026·浙江·高考真题)某化学兴趣小组利用有机P化合物除去的流程如下(Ph代表苯环),下列说法不正确的是
A.在该循环中I、Ⅲ均可作催化剂
B.Ⅱ中P-N是N提供孤电子对
C.Ⅲ可能是
D.产物中还可能生成
【答案】B
【详解】A.催化剂在反应前后质量和化学性质不变。从流程看,若以I为起点,则Ⅰ是催化剂(先消耗、后生成),Ⅲ是中间产物(先生成、后消耗),若以Ⅲ为起点,则Ⅲ是催化剂,Ⅰ是中间产物,故I、Ⅲ均可作催化剂,A正确;
B.Ⅱ中P带正电,说明P失去了一个电子,形成4个键,与N形成的是共价键,并非N提供孤电子对形成的配位键,B错误;
C.根据Ⅳ的结构,从Ⅲ到Ⅳ的反应过程中,发生加成反应,结合原子守恒可知,Ⅲ可能是,C正确;
D.反应过程中生成了,两分子脱水可形成,D正确;
故选B。
9.(2025·全国卷·高考真题)研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。
根据上述反应机理,下列叙述错误的是
A.三唑在反应循环中起催化作用 B.换成,可生成
C.碳原子轨道的杂化存在从到的转变 D.总反应为
【答案】B
【详解】A.由机理图可知,三唑在反应循环中,化学性质和质量没有变化,作催化剂,A正确;
B.由机理图可知,换成,可生成,B错误;
C.由机理图可知,转化为,因此碳原子轨道的杂化存在从到的转变,C正确;
D.由机理图可知,和反应生成和,总反应为,D正确;
故选B。
10.(2025·湖南·高考真题)环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.过程中Ⅱ是催化剂
B.过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C.过程中元素的化合价发生了变化
D.丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100%
【答案】B
【详解】A.根据反应原理,Ⅰ先消耗再生成,是整个历程的催化剂,Ⅱ先生成,再消耗,是中间产物,A错误;
B.过程中存在中O-O非极性键的断裂,以及中非极性键的形成;还存在极性键的断裂,以及极性键的形成,B正确;
C.过程中Ti的化学键()始终是4个,配位键不会改变Ti的化合价,故元素的化合价不变,C错误;
D.反应生成了,且存在的分解反应,原子利用率小于100%,D错误;
故选B。
11.(2025·北京·高考真题)乙烯、醋酸和氧气在钯()催化下高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法不正确的是
A.①中反应为
B.②中生成的过程中,有键断裂与形成
C.生成总反应的原子利用率为
D.催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
【答案】C
【详解】A.①中反应物为CH3COOH、O2、Pd,生成物为H2O和Pd(CH3COO)2,方程式为:,A正确;
B.②中生成的过程中,有C-H断开和C-O的生成,存在键断裂与形成,B正确;
C.生成总反应中有H2O生成,原子利用率不是,C错误;
D.是反应的催化剂,改变了反应的历程,提高了反应速率,D正确;
答案选C。
12.(2025·云南·高考真题)铜催化下,由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是
A.Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B.Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成
C.Ⅳ的示意图为 D.催化剂Cu可降低反应热
【答案】C
【详解】A.由图可知,Ⅰ到Ⅱ的过程中消耗了氢离子和电子,属于还原反应,A错误;
B.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键,如图,有极性键生成,不是非极性键,B错误;
C.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键,由Ⅲ结合氢离子和电子可知,Ⅲ到Ⅳ也生成了一根C-H键,Ⅳ到Ⅴ才结合CO,可知Ⅳ的示意图为,C正确;
D.催化剂可改变活化能,加快反应速率,不能改变反应热,D错误;
故选C。
13.(2025·江苏·高考真题)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是
A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B.过程Ⅱ中发生了氧化反应
C.电催化与生成的反应方程式:
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
【答案】A
【详解】A.过程Ⅱ为:和在酸性条件下被还原为和的反应,生成了N—H等极性共价键;过程Ⅲ为与生成的反应,生成了C—N极性共价键,A正确;
B.过程Ⅱ是得电子的还原反应,N元素的化合价由降为,C元素的化合价由降为,B错误;
C.所给离子方程式电荷不守恒,根据反应机理图可知,过程Ⅱ需要外界提供电子,则正确的反应方程式为,C错误;
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应生成或,D错误;
故选A。
14.(2024·广西·高考真题)烯烃进行加成反应的一种机理如下:
此外,已知实验测得与进行加成反应的活化能依次减小。下列说法错误的是
A.乙烯与HCl反应的中间体为
B.乙烯与氯水反应无生成
C.卤化氢与乙烯反应的活性:
D.烯烃双键碳上连接的甲基越多,与的反应越容易
【答案】B
【详解】A.HCl中氢带正电荷、氯带负电荷,结合机理可知,乙烯与HCl反应的中间体为氢和乙烯形成正离子:,A正确;
B.氯水中存在HClO,其结构为H-O-Cl,其中Cl带正电荷、OH带负电荷,结合机理可知,乙烯与氯水反应可能会有生成,B错误;
C.由机理,第一步反应为慢反应,决定反应的速率,溴原子半径大于氯,HBr中氢溴键键能更小,更容易断裂,反应更快,则卤化氢与乙烯反应的活性:,C正确;
D.已知实验测得与进行加成反应的活化能依次减小;则烯烃双键碳上连接的甲基越多,与的反应越容易,D正确;
故选B。
15.(2024·北京·高考真题)可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A.Y为反应物,W为生成物
B.反应制得,须投入
C.升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】B
【分析】由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是、、、。
【详解】A.由分析可知,Y为反应物,W为生成物,A正确;
B.在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,B错误;
C.总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;
D.图中涉及的两个氧化还原反应是和,D正确;
故选B。
16.(2023·辽宁·高考真题)一定条件下,酸性溶液与发生反应,(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是
A.(Ⅲ)不能氧化
B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
C.该条件下,(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存
D.总反应为:
【答案】C
【分析】开始一段时间(大约13min前)随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0,Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值,结合图像,此时间段主要生成Mn(Ⅲ),同时先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗;后来(大约13min后)随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少,Mn(Ⅱ)的浓度增大;据此作答。
【详解】A.由图像可知,随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,说明开始反应生成Mn(Ⅲ),后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A项错误;
B.随着反应物浓度的减小,到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅱ)对反应起催化作用,13min后反应速率会增大,B项错误;
C.由图像可知,Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ),该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存,C项正确;
D.H2C2O4为弱酸,在离子方程式中应以化学式保留,总反应为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,D项错误;
答案选C。
17.(2023·湖南·高考真题)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(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B.M中的化合价为
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:
【答案】B
【详解】A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,中的带有更多的正电荷,其与N原子成键后,吸引电子的能力比(Ⅱ)强,这种作用使得配体中的键极性变强且更易断裂,因此其失去质子()的能力增强,A说法正确;
B.(Ⅱ)中的化合价为+2,当其变为(Ⅲ)后,的化合价变为+3,(Ⅲ)失去2个质子后,N原子产生了1个孤电子对,的化合价不变;M为,当变为M时,N原子的孤电子对拆为2个电子并转移给1个电子,其中的化合价变为,因此,B说法不正确;
C.该过程M变为时,有键形成,是非极性键,C说法正确;
D.从整个过程来看, 4个失去了2个电子后生成了1个和2个,(Ⅱ)是催化剂,因此,该过程的总反应式为,D说法正确;
综上所述,本题选B。
18.(2023·新课标卷·高考真题)“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心,可将与转化为肼(),其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A.、和均为极性分子
B.反应涉及、键断裂和键生成
C.催化中心的被氧化为,后又被还原为
D.将替换为,反应可得
【答案】D
【详解】A.NH2OH,NH3,H2O的电荷分布都不均匀,不对称,为极性分子,A正确;
B.由反应历程可知,有N-H,N-O键断裂,还有N-H键的生成,B正确;
C.由反应历程可知,反应过程中,Fe2+先失去电子发生氧化反应生成Fe3+,后面又得到电子生成Fe2+,C正确;
D.由反应历程可知,反应过程中,生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3,所以将NH2OH替换为ND2OD,不可能得到ND2ND2,得到ND2NH2和HDO,D错误;
故选D。
19.(2021·辽宁·高考真题)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.条件①,反应速率为
D.条件②,降冰片烯起始浓度为时,半衰期为
【答案】B
【详解】A.由题干图中曲线①②可知,其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应所需要的时间更短,故反应速率越大,A正确;
B.由题干图中曲线①③可知,其他条件相同时,降冰片烯浓度①是③的两倍,所用时间①也是③的两倍,反应速率相等,故说明反应速率与降冰片烯浓度无关,B错误;
C.由题干图中数据可知,条件①,反应速率为=,C正确;
D.反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,由题干图中数据可知,条件②,降冰片烯起始浓度为时,半衰期为125min÷2=,D正确;
故答案为:B。
试卷第1页,共3页
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