备考2024年高考化学新课标真题变式分层精准练第6题（附答案解析）

备考2024年高考化学新课标真题变式分层精准练第6题

一、原题

1.“肿合成酶”以其中的Fe?+配合物为催化中心，可将N%。"与N%转化为朋其反应历

程如下所示。

下列说法错误的是

A.NH2OH,N%和“2。均为极性分子

B.反应涉及N-H、村一。键断裂和村一村键生成

C.催化中心的电2+被氧化为%3+,后又被还原为%2+

D.将NH20H替换为N比。。，反应可得ND2ND2

二、基础

2.已知反应：其反应机理如下：①NO⑸+Br2（g）UNOBTM快②NO（g）+NOBr2（g）U

2NOBr（g）慢下列有关该反应的说法正确的是（）

A.该反应的速率主要取决于①的快慢

B.NOBr?是该反应的催化剂

C.正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ/mol

D.增大B「2（g）的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率

3.下列说法错误的是（）

A.增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多

B.升高温度，活化分子的百分数增大，分子运动速率加快

C.加入适宜的催化剂，能降低反应的活化能，活化分子的百分数增大

D.有气体参加的化学反应，缩小容器容积，增大压强，单位体积内活化分子数增多

4.活化能测定实验主反应S2。仁（救）+2「（aq）二2SO^（aq）+^（故）能量变化如图所示.下列说法

正确的是（)

A.该反应是吸热反应

B.过程②>0

C.①代表有催化剂参与的过程

D.该反应从原理上不能设计为原电池

5.某反应过程的能量变化如图所示，下列说法错误的是（）

A.该反应为放热反应，AH<0B.过程b有催化剂参与

C.过程a的活化能大于%D.过程b中第二步反应是决速步骤

6.乙醇可以被氧化为乙醛，其能量变化如图所示，下列叙述正确的是（）

婀催化乙呼氯化为乙联的反应过程-能量示意图

A.该反应是吸热反应

B.使用催化剂可以降低该反应的反应热

C.有催化剂作用下反应分两步进行，且第一步较快

D.有催化剂作用下的反应，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能

7.N。在空气中与。2的反应是分两步完成的，其反应过程如图所示，下列有关说法错误的是

A.反应①的方程式为2N0（g）二w2。2（。），且为放热反应

B.反应2N0（g）［%。2（9）的活化能为（电—电沏•moL

C.第二步反应是该反应的决速步骤

D.如果加入合适的催化剂，可以改变该反应的

8.已知过氧化氢分解生成氢气和氧气是放热反应。科研人员采用新型复合光催化剂，利用太阳光高

效分解水的过程如下图所示，下列说法正确的是（）

鑫私工&^妙工丽源编—编侬

。O

氧原子氢原子

A.该过程中催化剂可以降低反应的焰变

B.过程I放出热量，过程n吸收热量

C.该过程均涉及到极性键和非极性键的断裂和形成

D.过程III中断裂旧键吸收的能量小于形成新键放出的能量

9.催化剂X和Y均能催化反应M（g）UN（g）。反应历程如图所示，“•”表示反应物或生成物吸附在

催化剂表面。其他条件相同时，下列说法不正确的是（）

A.两个反应的反应历程都为3步

B.平衡时N的产率：反应II＞反应I

C.反应达到平衡后，降低温度，N的浓度增大

D.反应过程中，N-Y能达到的最大浓度大于N-X

10.氮是粮食作物生长必需的元素，将空气中游离态的氮转化成氮的化合物的过程叫作氮的固定。

最近科学家研究了一种在酸性介质中利用电解原理进行电化学固氮的方法，反应机理如图所示，氨

气在催化剂电极表面产生。下列说法错误的是（）

////Z//////////////////////////////////////////////////Z

催化剂电极

A.该过程中，氮气分子中N三N键断裂产生N原子

B.电化学固氮法所得的氨气中可能含有少量的N2H4

C.催化剂能加快产生氨气的速率

D.该过程中有极性键的形成

11.Ni可活化C2H6制得其反应历程如图所示：

50.00

0.00

-50.00

-100.00

-150.00

-200.00

下列关于活化历程的说法正确的是（）

A.总反应的＞0

B.Ni是该反应的催化剂，参与反应的过程

C.总反应的速率由“中间体2一中间体3”决定

D.该反应过程中分别有碳氢键、碳碳键的断裂和形成

三'提高

12.黄镂铁矶［（NH4）Fe3（S。4）2（。H）6］能催化H202形成自由基（过程可能的机理如图所示），氧化去

除废水中的偶氮染料。下列说法不正确的是（）=

B.图所示过程17710/“2。2可生成2m。，•。”

C.反应③有极性共价键的断裂和形成

D.温度越高，偶氮染料去除率越大

13.一定条件下，ImolC/。”和。2发生反应时，生成CO、。。2或HCHO的能量变化如图所示［反应

物。2（。）和生成物“2。（。）略去］。下列说法不正确的是（）

A.有催化剂时，主要产物为HCHO

B.无催化剂时，升高温度更有利于提高甲醛的产率

C.该条件下。。2比CO更稳定

D.加入该催化剂能提高图中各反应的速率，但不能改变反应的焰变

14.甲酸甲酯（HCOOC/）作为潜在的储氢材料受到关注，科学家发现使用做配合物催化剂可以使甲

酸甲酯温和释氢，其可能的反应过程如下图所示。下列说法错误的是（）

HCOOCH3

A.42。为极性分子，。。2为非极性分子

B.日T团每消耗1瓶0出2。生成1nl。出2

C.总反应为HC。。。为+2H2。=4H2T+2CO2T

D.反应涉及。—H、C-H,C—。键断裂和H—H键形成

15.通过理论计算发现，CH2=CH-C三CH与HBr发生加成反应时，通过不同的路径都可以生成有机

物④，其反应过程及相对能量变化如下图所示。下列说法不正确的是（）

J

O

E

.

E一

。过渡态1=22

)36.1

//34.7\

蜩「H2c/，如渡态3、

器HC-CSCH//过渡态为

玄小\反应路径1

箕HBr/

0.0/

Br-CH-14.5'、仪声

2一"渡态

：H=C=CH„口-----4

②2《/反应路径2尸

HCH2

④

H2cCH2

③

反应过程

A.反应物经过渡态2生成中间体发生的是1,4-加成

B.推测物质的稳定性顺序为：④，③〉②

C.反应路径1中最大能垒为39.0kccU-mol-1

D.催化剂不会改变总反应的AH

16.煤的间接液化可先转化为一氧化碳和氢气，后在催化剂作用下合成甲醇，其中一氧化碳与氢气

的反应历程如下图所示，吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是()

n(

M

HH

O「O+

S：23LO

H：R3

：/@HH

Z：

=一

+：*Q

；/*

S8,H5

O6?0.5O

J■0TO-

3f.

H一

-1.4

反应历程

A.煤中含有苯和甲苯，可以通过分储的方式将它们分离出来

B.该反应历程中决速步骤的活化能为1.6eV

C.石油裂解和煤的干镭都是化学变化，而石油的分储和煤的气化都是物理变化

D.虚线框内发生的化学反应方程式可能为H3CO*+1H2=CH3OH*

17.三效催化剂能有效实现汽车尾气中C。、3、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的

关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定。下列说法正确的是

()

A.在转化过程中，氮元素均被还原

B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程

C.还原过程中每生成1分子N2,转移5个电子

D.X的化学式为Ba(NO3)2

18.氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得“2。在催化剂作用下，HCOOH分解生成附

可能的反应机理如图所示。研究发现，其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的

效果更佳。

[HUGO]

HCHC

3XI/

-N+

T

A.HCOOH催化释氢过程中，有非极性键的断裂与形成

B.HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成“2、HD、。2

C.其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH不能提高释放氢气的纯度

催化剂

D.HCOOK溶液代替HCOOH时发生反应：HCOO-+H20一H2T+HCO^

四'培优

19.某课题组设计一种固定CO2的方法。下列说法不正确的是（）

A.反应原料中的原子100%转化为产物

B.该过程在化合物x和r催化下完成

C.该过程仅涉及加成反应

20.2019年9月我国科研人员研制出Ti—H—Fe双温区催化剂，其中Ti—H区域和Fe区域的温度

差可超过100C。Ti—H—Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物

种用*标注。下列说法正确的是()

0

-Y2

Ti-H-Fe+Na过渡态Ti-H-*N-Fe反应历程

Ti-H-Fe+*NaTi-H-Fe-*NTi-NHx(x=i,2.3)-Fe

A.①②③在Fe区域发生，处于低温区

B.④过程表示N原子由Fe区域向Ti—H区域传递

C.该历程中能量变化最大的是2.46eV,①是氮分子中氮氮三键的断裂过程

D.使用Ti—H—Fe双温区催化合成氨，使合成氨反应转化为吸热反应

21.科研人员利用高压N2气流将水微滴喷射到涂覆催化剂的石墨网上，研究常温制氨，其反应历程

中微粒转化关系如图1,相对能量变化关系如图2,图中*表示催化剂表面吸附位。下列说法正确的

*0.50

N2H*

**。武舞H

jNH3

-0.12辿，五60

II-0.65

二85

W

-L52

(释放NH3)

反应历程

图2

A.―*N2H过程中发生非极性键的断裂与形成

B.I转化为*NH和N网的过程中会生成N2H4

C.II表示的微粒符号是*NHNH2

+

D.反应历程中放热最多的反应是*NHNH+2H3O+2e-NH+NH3+2H2O

22.叔丁基澳可与硝酸银在醇溶液中反应：

C2H50H

-Br+AgNO3t(CH3)3C-ONO2+AgBrI

反应分步进行：

。一+

①(CH?%Brt[(CW3)3C-------Br](CH3)3C+Br-

@(CW)C++T[(CH)C-----CHC

33NO,330N02]-(3)3-ONO2

反应进程

A.选用催化剂可改变反应/H的大小

B.图中/对应的物质是[(C“3)3C-----0N02]

C.其他条件不变时，N03■的浓度越高，总反应速率越快

D.其他条件不变时，的的浓度是总反应速率的决定因素

答案解析

L【答案】D

【解析】【解答】A.根据定义可知，电荷分布不均匀，不对称，为极性分子，NH2OH,NH3,H2O的

电荷分布都不均匀；A项正确；

B.根据反应过程可知，反应涉及N-H、N-O键断裂和N-N键形成，B项正确；

C.根据反应历程可知，Fe2+先被氧化为Fe3+,又被还原为Fe?+,C项正确；

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NH20H替换为

ND2OD,得至UND2NH2和HDO,D项错误；

故答案为：D。

【分析】解答关于反应历程的题目思路：弄清楚反应化学键的断裂和形成，以及元素化合键的变化

即可进行解答。

2.【答案】C

【解析】【解答】A、反应速率主要取决于慢反应，则该反应的速率主要取决于②的快慢，故A错

误；

B、N0B「2是中间产物，不是催化剂，故B错误；

C、该反应为放热反应，断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则正反应的活化能比

逆反应的活化能小akJ/mol,故C正确；

D、增大B「2（g）的浓度，活化分子数增加，反应速率加快，但活化分子百分数不变，故D错误；

故答案为：Bo

【分析】A、慢反应决定总反应的速率；

B、NOBr2是中间产物；

C、活化能越小，反应越容易发生；

D、增大的浓度，活化分子百分数不变。

3.【答案】A

【解析】【解答】A、增大反应物浓度，活化分子数增大，但活化分子百分数不变，故A符合题意；

B、升高温度，分子能量变高，活化分子百分数增大，分子运动速率加快，故B不符合题意；

C、催化剂能降低反应的活化能，因此加入催化剂，活化分子百分数增大，故C不符合题意；

D、缩小容积，单位体积内的分子数增多，单位体积内活化分子数增多，故D不符合题意；

故答案为：Ao

【分析】A、增大反应物浓度，活化分子百分数不变；

B、升高温度，活化分子的百分数增大；

C、催化剂能降低反应的活化能；

D、缩小容积，压强增大，单位体积内活化分子数增多。

4.【答案】B

【解析】【解答】A、由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，故A错

误；

B、由图可知，过程②为反应物转化为中间产物的过程，反应物的总能量比中间产物的总能量低，

该过程为吸热过程，则AH>0,故B正确；

C、催化剂能降低反应的活化能，故②③为催化剂参与反应的过程，故C错误；

D、该反应为氧化还原反应，能设计成原电池，故D错误；

故答案为：B。

【分析】A、该反应反应物的总能量高于生成物的总能量；

B、过程②反应物的总能量低于生成物的总能量；

C、催化剂能降低反应的活化能；

D、自发进行的氧化还原反应可设计成原电池。

5.【答案】D

【解析】【解答】A.根据起始和最终能量的高低判断，最终能量低，因此属于放热反应，故A不符合

题意；

B.根据活化能高低判断，过程b使用催化剂，故B不符合题意；

C.催化剂降低了活化能，因此过程a的活化能大于E1,故C不符合题意；

D.活化能高的步骤决定着反应速率，故D符合题意；

故答案为：D

【分析】根据图示，反应后的能量低于反应前的能量，因此该反应是放热反应，催化剂可改变其反

应活化能，反应的速率由活化能高的步骤决定结合选项判断即可；

6.【答案】C

7.【答案】D

【解析】【解答】A.反应①的方程式为2N0（g）：N2O2S），由图可知，该反应的生成物总能量比反应

物总能量低，为放热反应，A不符合题意；

B.由图可知，反应2N0（g）］4。2（9）的活化能为（电―电）口・瓶。厂1，B不符合题意；

C.第二步反应的活化能比第一步反应的要高，所以第二步反应是该反应的决速步骤，C不符合题

思-?r.；

D.催化剂可以改变该反应的活化能，不改变反应的AH,D符合题意；

故选D。

【分析】A.放热反应中生成物总能量比反应物总能量低；

B.依据图像中数据分析；

C.活化能越大，反应速率越慢，速率最慢是决速步骤；

D.催化剂不能改变反应的AH。

8.【答案】D

9.【答案】B

10.【答案】A

【解析】【解答】A.由分析可知，氮氮三键诸葛断裂，未产生氮原子，A错误；

B.断裂两个氮氮键时，连接两个氢原子，形成了N2H4,若未完全转化为氨分子，则可能存在少量

N2H4,B错误；

C.催化剂可以提高反应速率，C正确；

D.N-H键为极性共价键，D错误。

故答案为：A„

【分析】本题主要考查氮的固定。

分析氮气转化为氨的反应机理：氮气分子吸附在在催化剂电极表面，酸性介质中的氢离子转化为氢

原子，氮氮三键其中一个键断裂，连接一个氢原子，另一个氮连接一个氢原子，再断裂一个氮氮

键，两个氮分别连接一个氢原子，最后一个氮氮键断裂，分别连接一个氢原子，形成两个氨分子。

11.【答案】C

【解析】【解答】A、由图可知，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，AH<

0,故A错误；

B、由图可知，该过程为Ni和C2H6反应生成CH4和NiCH2,Ni为反应物，不是催化剂，故B错

误；

C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤，中间体2T中间体3的活化能最大，

反应速率最慢，则总反应的速率由中间体2一中间体3的反应速率决定，故C正确；

D、由图可知，该过程中有碳氢键、碳碳键的断裂，碳氢键的形成，但没有碳碳键的形成，故D错

误；

故答案为：Co

【分析】A、反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应；

B、Ni为反应物；

C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤；

D、没有碳碳键的形成。

12.【答案】D

13.【答案】D

【解析】【解答】A、加入催化剂，能降低反应的活化能，由图可知，生成甲醛的活化能小，则有催

化剂时，主要产物为HCHO,故A不符合题意；

B、由图可知，涉及的反应均为放热反应，但生成甲醛的反应放热最少，升温反应的平衡向吸热方向

移动，则无催化剂时，升高温度更有利于提高甲醛的产率，故B不符合题意；

C、由图可知，C02的能量低于CO,则该条件下。。2比CO更稳定，故C不符合题意；

D、该催化剂增大了甲醇生成CO的活化能，该反应的反应速率降低，故D符合题意；

故答案为：Do

【分析】A、催化剂能降低反应的活化能；

B、升温该反应的平衡逆向移动；

C、物质的能量越低越稳定；

D、结合图示分析。

14.【答案】B

【解析】【解答】A、水分子空间结构为V形，正负电荷中心不重合，H?O是极性分子，CO2的结构

式为O=C=O,正负电荷中心重合，为非极性分子，故A正确；

H

KOCH30=/^

K0

B、由图可知，目一0的化学方程式为：［'RU，+“2。一+2H2，据此可

、co(X

HE|CO

H

知，每消耗lnw出2。生成26。出2，故B错误；

C、该历程的总反应为甲酸甲酯和水反应生成氢气和二氧化碳，总反应的化学方程式为HCOOC为+

2H2。=4H2T+2。。2T，故C正确；

D、该历程的总反应为HC00C“3+2%。=4"2T+2C"T，反应物中0—儿C-H,C—。键断

裂，生成了氢气，则有H键的形成，故D正确;

故答案为：Bo

【分析】A、根据正负电荷中心是否重合判断分子极性，正负电荷中心重合为非极性分子，不重合为

极性分子；

KOCH30=(

、EKO

B、回T团的方程式为,、Ru/+42。-、E+2H2；

、co(X

HE|CO

H

CD、该历程的反应物为甲酸甲酯和水，最终生成水和二氧化碳。

15.【答案】C

16.【答案】D

【解析】【解答】A、煤中不含苯和甲苯，经过煤的干储才能得到苯和甲苯，故A错误；

B、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤，由图可知，历程中活化能最大为:

-0.1eV-(-0.9eV)=0.8eV,故B错误；

C、煤的气化过程中有新物质生成，属于化学变化，故c错误；

D、根据分析可知，虚线框内发生的化学反应方程式可能为H3co*+BH2=CH3OH*,故D正确；

故答案为：D„

【分析】A、煤中不含苯和甲苯；

B、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤；

C、有新物质生成的变化属于化学变化，没有新物质生成的变化属于物理变化；

D、相对能量-1.3eV对应物质为H3c0*+匏2。

17.【答案】D

【解析】【解答】解：A、N元素的最高化合价为+5价，因此NOx、02、BaO反应过程中，N元素化

合价升高，失去电子，作为还原剂被氧化；故A错误；

B、再储存过程中，BaO生成了银盐，而在还原过程又重新生成了BaO,因此催化剂参加了反应；

故B错误；

C、还原过程中N元素的化合价由+5价降低到0价，得至IJ5个电子，而1分子N2中有两个N原

子，因此转移10个电子；故C错误；

D、由图二可知，储存过程中有NCh-的生成，因此X应为银盐，即Ba(NO3)2；故D正确；

故答案为：D。

【分析】AB、分析图1中储存和还原的过程及价态的变化即可；

CD、根据图二分析出X的物质化学式，然后再分析还原过程中N元素的化合价变化即可得出转移

的电子数。

18.【答案】D

【解析】【解答】A.在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2,转化涉及到N-H键的断裂和形

成、O-H键的断裂以及H-H键的形成，没有非极性键的断裂，A不符合题意；

B.若用HCOOD代替HCOOH,反应为HCOOD分解，除生成CCh外，还生成HD,无H2、D2,

B不符合题意；

C.若用HCOOK溶液代替HCOOH,HCOOK分解生成CCh和KH,KH与水反应生成KOH和H2,

KOH能吸收CO2,CO2的量会减少，能提高释放氢气的纯度，C不符合题意；

D.若用HCOOK溶液代替HCOOH,生成的KOH能吸收CCh转变为HCO3-,离子反应为

催化剂

HCOO~+H20-H2T+HCO3，D符合题意；

故答案为：D

【分析】A.在催化剂作用下，HCOOH分解生成CCh和H2；

B.若用HCOOD代替HCOOH,反应为HCOOD分解，除生成CCh外，还生成HD,无H2、D2；

C.KOH能吸收CO2,CCh的量会减少，能提高释放氢气的纯度；

D.若用HCOOK溶液代替HCOOH,生成的KOH能吸收CO2转变为HCO3-。

19.【答案】C

【解析】【解答】A.通过图示可知，二氧化碳和反应生成二0尸°，没有其它物质生

成，反应原料中的原子100%转化为产物，A不符合题意；

B.通过图示可知，X和I在反应过程中是该反应的催化剂，B不符合题意；

C.在该循环过程的最后一步中形成五元环的时候反应类型为取代反应，C符合题意；

D.通过分析该反应流程可知，通过该历程可以把三元环转化为五元环，故若原料用

则产物为〉=O,D不符合题意；

0

故答案为：Co

【分析】A.总反应的方程式为?…匚）=0•

B.X和r为该反应的催化剂；

C.生成X的反应不是加成反应；

D.结合总反应的方程式进