2027届高三化学一轮复习选择题专项训练反应历程与反应机理

**基本信息** 聚焦反应历程与机理，通过真题与变式训练，融合能量变化、活化能等核心概念，培养科学思维与证据推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题演练|2题（2025河南高考真题）|以能量变化图为载体，考查反应热、催化剂影响等|能量变化→活化能→决速步骤的推导关系| |变式训练|16题（2025-2026河南模拟题）|结合反应机理图，涉及氧化还原、平衡移动等|从微观机理到宏观性质，体现结构决定性质的化学观念|

2027届高三化学一轮复习选择题专项训练 反应历程与反应机理 一、真题演练 1．（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 2．（2025·河南·高考真题）在负载的催化剂作用下，可在室温下高效转化为，其可能的反应机理如图所示。 下列说法错误的是 A．该反应的原子利用率为 B．每消耗可生成 C．反应过程中，和的化合价均发生变化 D．若以为原料，用吸收产物可得到 二、变式训练 3．（2025·河南驻马店·模拟预测）我国科研人员通过铅、铋、铟单原子修饰改变铜基催化剂在电还原中的选择性并高效制备的研究获得突破，其反应原理为，用相关技术测得该反应的历程和相对能量的变化如图所示(*指微粒吸附在催化剂表面)。下列有关该反应的说法错误的是 A．反应物的总键能大于生成物的总键能 B．决速步骤为 C．该反应的原子利用率为100% D．其他条件不变，通过压缩容器体积，有利于化学平衡常数的增大和乙酸的合成 4．（2026·河南驻马店·模拟预测）催化氧化法能将工业副产物HCl制成Cl2，实现氯资源的再利用，反应的热化学方程式为，催化机理如图所示。下列说法正确的是 A．转化过程中，Cl元素的化合价没有发生改变 B．图中“”的转化中，原子利用率为100% C．生成1 mol Cl2时，催化循环中消耗的HCl与O2的物质的量之比为4：1 D．若将起始投料改为“”，则平衡时HCl的转化率增大 5．（2026·河南许昌·三模）在钯(Pd)催化和碱(M-B)存在下，胺与芳卤发生的交叉偶联反应的机理如图所示(Ar表示芳香烃基，L为中性配体)。下列说法错误的是 A．中间体5中Pd的配位数为4 B．1→中间体5的转化过程中Pd元素的化合价始终不变 C．碱性试剂能起到中和副产物、推动反应平衡正向移动的作用 D．若原料用和，可能得到的产物为 6．（2026·河南信阳·三模）在催化作用下，以和为原料可制备乙醛，同时还可得到副产物乙醇，反应机理如图所示。已知反应过程中四种含铁中间体中，的含量远高于其余几种。现将和按一定物质的量之比(即N/C比)，按一定流速通过催化剂进行反应，下列说法错误的是 A．反应①和⑤均属于氧化还原反应 B．每消耗，制备的小于 C．增大原料气中N/C比，可提高乙烷的转化率 D．若六步反应均为放热反应，则反应⑤的最大 7．（2026·安徽合肥·三模）我国科学家已经实现催化氢化获得甲酸，反应过程如图甲，其中化合物2转化为化合物3过程的能量变化如图乙所示(TS表示过渡态，I表示中间体)，下列说法错误的是 A．化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成 B．图甲中，化合物2转化为化合物3的过程涉及氧化还原反应 C．从平衡移动的角度看，降低温度可促进化合物2与水反应生成化合物3与 D．图乙中形成中间体的反应为图甲中“化合物化合物”的决速步骤 8．（2026·河南开封·模拟预测）甲烷化反应可将转化成甲烷并减少大气污染。其核心反应为。CO在铁基催化剂表面发生甲烷化反应的反应历程及相对能量关系如图所示。下列说法正确的是 A．适当升高反应体系的温度，对化学反应速率的影响程度：正反应逆反应 B．决速步骤是反应① C．反应①④中碳原子的成键方式未变 D．反应过程中仅发生了极性键的断裂和形成 9．（2026·河南安阳·三模）水煤气变换反应既是合成气加工的“调节器”，又是制氢与化工生产的“枢纽”。金催化剂(简称M)和原子层金簇负载催化剂(简称N)分别催化该反应的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)： 下列叙述错误的是 A．相同条件下，使用N更有利于该反应进行 B．催化剂M和N的决速步均为过渡态Ⅱ对应的步骤 C．使用N时的过渡态能量更低，相同条件下，使用N时反应的限度更大 D．相同条件下，适当升温(反应历程不变)，使用M时增速可能更显著 10．（2026·河南商丘·模拟预测）一定温度下，使用某催化剂催化HCOOH分解，可能存在如图所示的两种反应历程。下列叙述正确的是 A．反应①是吸热反应而反应②是放热反应，反应②比反应①更易进行 B．在两种反应历程中的第一步基元反应断裂的化学键相同 C．从反应方向上看，反应①和反应②自发反应均需要高温 D．适当降温并延长反应时间更有利于生成 11．（2026·河南信阳·模拟预测）在一定温度、101 kPa反应条件下，将N2、C2H4、H2按体积比为x:2:1通入装有催化剂的恒压反应器中发生反应i和ii。 反应i：   反应ii：   反应进程如图所示。 下列说法中错误的是 A．反应ii B．的选择性大于 C．随着x的增大，C2H4的平衡转化率逐渐增大 D．生成C4H10的决速步骤反应式为 12．（2026·河南信阳·三模）利用合成甲醇是资源化利用的一种途径。催化与反应制甲醇的化学方程式为，反应进程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，TS代表过渡态)。 下列说法正确的是 A．该反应需要在低温下才能自发进行 B．该反应的决速步是 C．加入催化剂能降低反应的活化能，提高甲醇的平衡产率 D．该反应的热化学方程式为 13．（2026·河南洛阳·二模）实验证明，叔丁基溴在KOH水溶液中水解为叔丁醇，反应速率方程为(为速率常数，只受温度影响)。其反应进程中的能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．决速步骤为 B．增大KOH的浓度可提高反应速率 C．适当降温可提高叔丁醇的平衡产率 D．的中心C原子采用杂化 14．（25-26高三上·河南南阳·阶段检测）丙烯是重要的有机化工原料，丙烷制丙烯是化工研究的热点。丙烷在一定温度和催化剂条件下直接脱氢制丙烯(C3H6)的热化学方程式为C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)   ΔH=a kJ·mol-1，在催化剂Pt表面的反应路径如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为过渡态)。下列说法错误的是 A．升高温度，可提高丙烷的平衡转化率 B．若改用催化性能更好的催化剂，可降低该反应的ΔH C．直接脱氢过程中，存在极性键的断裂和非极性键的形成 D．路径中的决速步骤为 15．（2025·河南·模拟预测）乙苯（）气体分子在催化剂表面脱氢制苯乙烯（）气体的反应历程及相对能量关系如图所示（吸附在催化剂表面的物质用“﹡”标注）。下列有关说法正确的是 A．步骤Ⅰ是该反应的决速步骤 B．总反应方程式为 C．上述历程中，从能量角度分析过渡态2比过渡态1稳定 D．该反应在低温高压条件下有利于提高乙苯的平衡转化率 16．（2025·河南·模拟预测）硝基甲烷的热分解反应不只有断裂一条路径，还存在硝基异构化路径，该路径如图所示(部分物质省略)。注：代表过渡态。下列说法错误的是 A．硝基甲烷的热分解反应为吸热反应 B．硝基甲烷的热分解反应的决速步骤的为 C．反式转化为顺式有自发进行的倾向 D．反式转化为顺式后更容易生成和 17．（2025·河南开封·二模）为实现氯资源循环利用，可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成。反应的热化学方程式为。下图展示了该法的一种催化机理。 下列说法正确的是 A．图中X为，W为HCl B．该催化机理中，存在非极性键的断裂与形成 C．图中涉及的反应中有三个属于氧化还原反应 D．升高温度，HCl与生成的反应平衡常数增大 18．（2025·河南·模拟预测）反应可用于去除氮氧化物。有氧条件下，等物质的量的、在钒基催化剂作用下的反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．反应过程中，参与反应，降低了反应的焓变 B．该反应的平衡常数 C．其他条件不变时，增大，的平衡转化率下降 D．键角： 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《2027届高三化学一轮复习选择题专项训练反应历程与反应机理》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D C B D B B C D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 C A B B B D B D 1．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。 2．B 【分析】由反应历程可知，总反应为，据此解答。 【详解】A．该反应为化合反应，原子利用率为100%，A正确； B．由分析可知，每消耗可生成，B错误； C．由反应历程可知，催化剂有连接4个S原子和2个S原子的，这两种类型的原子成键数目均会发生改变，所以和的化合价均发生变化，C正确； D．若以为原料，有反应历程可知，会生成，用吸收产物时，其存在电离平衡：，结合水电离出的可得到，D正确； 故选B。 3．D 【详解】A．由图可知，反应物的能量低于生成物的能量，因此该反应为吸热反应，因此反应物的总键能大于生成物的总键能，A正确； B．决速步骤为能垒最大的反应，因此为过渡态2的反应，反应为，B正确； C．该反应的产物只有一种，无其他产物，因此原子利用率为100%，C正确； D．该反应是气体体积减小的反应，通过压缩容器体积，即增大压强，平衡正向移动，有利于乙酸的合成；但是化学平衡常数只受温度影响，压强改变，温度不变，化学平衡常数不变，D错误； 故答案为D。 4．C 【分析】由催化循环图可知，Y、Z为反应物，X、W为生成物；由反应的化学方程式及相关元素变化可知，X为Cl2，Y为HCl，Z为O2，W为H2O； 【详解】A．转化过程中，发生分解反应，反应方程式为，部分Cl元素由-1价升高到0价，化合价发生了改变，A错误； B．“”的转化中，先后均发生分解反应：和，两步反应得到的产物都不唯一，所以原子利用率小于100%，B错误； C．由题干提供的热化学方程式可知，生成，需消耗4 mol HCl和，则生成时，催化循环中消耗的HCl与的物质的量之比为，C正确； D．若将起始投料改为“”，则由于生成物的浓度增大，原平衡会向逆反应方向移动，导致HCl的转化率减小，D错误； 故选C。 5．B 【详解】A．观察中间体5的结构，Pd共连接L、Ar、X、N四个配体，因此Pd的配位数为4，A正确； B．1→中间体5的过程中，与发生氧化加成得到中间体3：原来1中Pd为0价，加成后Pd结合1个-1价的Ar和1个-1价的X，Pd变为+2价，Pd化合价发生了改变，B错误； C．反应过程中会生成副产物，碱性试剂可以中和，使反应平衡正向移动，推动反应进行，C正确； D．该反应是芳卤的卤原子与胺的N-H发生偶联，卤原子被氨基取代，原料对甲氧基氯苯和吗啉反应，氯被吗啉基取代，恰好得到选项给出的产物，D正确； 故选B。 6．D 【详解】A．反应①中中为价，反应后生成（价），被氧化为，化合价升高；反应⑤中同样被还原为，存在化合价变化，因此两个反应均为氧化还原反应，A正确； B．根据反应机理，生成需要消耗：第一步的氧最终生成，第二步的氧进入乙醛，若全部生成乙醛，最多得到；同时反应存在副反应生成乙醇，消耗了中间体，因此实际得到的乙醛小于，B正确； C．主反应的总反应为，增大比，即增大与的比例，浓度升高，促进更多乙烷转化，因此乙烷的转化率提高，C正确； D．的含量远高于其余几种，说明反应⑤的速率最慢，活化能最大，但的大小根据题目现有信息无法比较，D错误； 故选D。 7．B 【分析】结合反应机理图，化合物1与反应生成化合物2，化合物2与反应生成化合物3与，后续循环再生化合物1，整体实现催化氢化得到。 【详解】A．化合物1到化合物2的过程中，的碳氧键断裂，同时生成新的碳氢键，A正确； B．化合物2转化为化合物3的过程中，所有元素化合价均未发生变化，不存在电子转移，不涉及氧化还原反应，B错误； C．该反应反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，降低温度平衡正向移动，可促进化合物2与水反应生成化合物3与，C正确； D．活化能最大的基元反应为总反应的决速步，转化为的步骤活化能最大，为总反应的决速步，D正确； 故选B。 8．B 【详解】A．从能量变化图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此该反应是放热反应（），升高温度时，正、逆反应速率都会增大，但是平衡会向吸热的逆反应方向移动，对化学反应速率的影响程度：正反应逆反应，A错误； B．反应的决速步骤由活化能最高的基元反应决定，活化能越高，反应速率越慢，从图中可以看出，反应①的能垒（活化能）最高，因此反应①是决速步骤，B正确； C．反应①④中碳氧三键发生转化，最终键断裂，碳原子与氢原子和M成键，因此碳原子的成键方式发生了改变，C错误； D．反应①中发生了的断裂，为非极性键的断裂，D错误； 故选B。 9．C 【详解】A．使用M所经历的各基元反应中，过渡态II的是决速步，活化能为1.86-(-0.16)=2.02 eV，使用N所经历的各基元反应中，过渡态II的是决速步，活化能为1.63-(-0.03)=1.66 eV，活化能越小反应越易进行，故相同条件下，使用N更有利于该反应进行，A正确； B．使用M所经历的各基元反应中，有过渡态II的是决速步，活化能为2.02 eV，使用N所经历的各基元反应中，有过渡态II的是决速步，活化能为1.66 eV，催化剂M和N的决速步均为过渡态II对应的步骤，B正确； C．根据反应历程与相对能量图可知，使用N时的过渡态能量更低，过渡态能量的高低与反应的限度没有关系，C错误； D．M催化剂需要的活化能更大，相同条件下，适当升温(反应历程不变)两历程中反应速率均提高，M催化剂历程增速更显著，D正确； 故选C。 10．D 【详解】A．由能量变化可知：反应①生成物总能量高于反应物，为吸热反应；反应②生成物总能量低于反应物，为放热反应；反应活化能越小越容易进行，反应①的活化能小于反应②，因此反应①比反应②更易进行，A错误； B．两种反应历程第一步的产物分别为（反应①）和（反应②）：生成断裂的是键，生成断裂的是键，断裂化学键不同，B错误； C．根据自发反应判据：反应①：，（1 mol气体生成2 mol气体，熵增），自发需要高温；反应②：，，任意温度下都满足，低温即可自发进行，C错误； D．生成的反应②是放热反应，适当降温可使反应②平衡正向移动，延长反应时间可让反应充分进行，因此更有利于生成，D正确； 答案选D。 11．C 【详解】A．反应前后各物质均为气态，且反应ii发生后气体分子总数减少，体系‌混乱度降低，，A正确； B．由题目信息可知，在催化剂表面，C2H4生成*C4H9中间体后，该中间体加氢生成 C4H10，或经过TS III脱氢生成C4H8。图示数据表明，由于生成C4H8的能垒较高，速率较慢，而*C4H9生成C4H10的活化能更小，反应更易进行，故C4H10的选择性大于C4H8，B正确； C．反应i和反应ii均为分子总数减少的反应，当x增大，在恒温、恒压条件下，体系中各反应组分的‌分压降低‌，导致平衡逆向移动‌，C2H4的平衡转化率降低，C错误； D．图示数据表明，反应路径中的过渡态‌TS Ⅱ活化能最大，该步骤决定整体反应速率，故生成C4H10的决速步骤反应式为，D正确； 故答案选C。 12．A 【分析】该图是催化加氢制甲醇的反应势能图，横坐标为反应进程，纵坐标为相对能量（单位）：反应物相对能量定为，生成物相对能量为，说明总反应为放热反应，；整个反应分多步进行，经过多个中间体和过渡态，总反应速率由活化能最大的步骤，即决速步骤决定。 【详解】A．根据自发判据时反应自发：总反应，气体计量数从变为，熵减小，即；由图像可知生成物总能量低于反应物，总反应放热，即；因此只有温度较低时，，才能满足，反应自发；高温下，无法自发，A正确； B．决速步是活化能最大的步骤，计算关键步骤活化能，：活化能，：活化能，由得活化能最大的步骤不是该步，因此决速步不是选项给出的步骤，B错误； C．催化剂只能降低反应活化能、加快反应速率，不改变平衡状态，因此不能提高甲醇的平衡产率，C错误； D．图中相对能量单位是，不是，D错误； 故选A。 13．B 【详解】A．由能量变化图可知，第一步反应的活化能最高，为决速步骤，A不符合题意； B．反应速率方程为，速率与浓度无关，增大浓度不能提高反应速率，B符合题意； C．该反应的反应物总能量高于生成物，为放热反应，适当降温可使平衡正向移动，提高叔丁醇的平衡产率，C不符合题意； D．的中心C原子形成3个键，无孤电子对，采用杂化，D不符合题意； 故选B。 14．B 【详解】A．由图可知，该反应，升高温度，平衡正向移动，丙烷转化率提高，A正确； B．催化剂只能降低活化能，不改变，B错误； C．丙烷中(极性键)断裂，生成(非极性键)和(非极性键)，C正确； D．决速步骤是活化能最大的步骤，TS2对应活化能最大，对应反应为，D正确； 故选B。 15．B 【详解】A．反应的决速步为活化能最大的基元步骤，步骤II活化能大于步骤I的，步骤II为决速步，A错误； B．总反应为乙苯气相生成苯乙烯气相和氢气，属于有机反应，用单箭头表示，选项给出的反应式反应物、生成物均正确，B正确； C．物质的能量越低稳定性越强，过渡态1的相对能量低于过渡态2，过渡态1更稳定，C错误； D．总反应为气体分子数增大的吸热反应，升高温度、降低压强可使平衡正向移动，提高乙苯的平衡转化率，低温高压条件下平衡逆向移动，乙苯平衡转化率降低，D错误； 故选 B。 16．D 【详解】A．由图可知，硝基甲烷的热分解反应、，反应的产物的能量均高于反应物的能量，故硝基甲烷的热分解反应为吸热反应，A正确；　 B．反应的决速步骤是活化能（过渡态与反应物的能量差）最大的一步，硝基甲烷的热分解反应的决速步骤为活化能最大的步骤，为，B正确； C．反式转化为顺式的反应的，有自发进行的倾向，C正确； D．反式转化为顺式后生成和的活化能更高，更不易生成，D错误； 故此题选D。 17．B 【详解】A．根据催化机理图及元素守恒，左侧转化为，X为；右侧分解生成和W，故W为而非HCl，A错误； B．总反应中参与反应，中的O=O非极性键断裂；生成，中的Cl-Cl非极性键形成，故存在非极性键的断裂与形成，B正确； C．机理中氧化还原反应仅2个：①；②，C错误； D．该反应为放热反应（ΔH<0），升高温度平衡逆向移动，平衡常数K减小，D错误； 答案选B。 18．D 【详解】A．使用催化剂可以降低反应的活化能，但不改变反应的焓变，A错误； B．由反应方程式可知该反应的平衡常数为：，B错误； C．增大的比值，相当于增大，平衡右移，则的平衡转化率增大，C错误； D．在分子中仅含1对孤电子对，而含有2对，孤电子对越多，对键角的斥力越大，键角越小，所以有键角：，D正确； 故答案为：D。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $