高考化学二轮复习核心考点逐项突破专题十七反应机理(专练)(原卷版+解析)

专题十七反应机理基础过关检测考试时间：70分钟卷面分值：100分学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意事项：1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。3.答非选择题时，必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。5.考试结束后，只交试卷答题页。可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24S-32Cl-35.5选择题(本题含20小题，每题5分，共100分。每题只有一个选项符合题意)1．（2023秋·四川成都·高二校联考期末）科研人员通过控制光沉积的方法构建型复合材料光催化剂，然后以和离子渗透Nafion膜构建了一个还原反应和氧化反应分离的人工光合体系，其反应机理如图所示。下列说法错误的是A．型复合材料光催化剂能改变该反应的反应热B．该人工光合体系的总反应方程式为：，该反应为吸热反应C．图中a、b分别代表、D．上发生的反应为2．（2023·全国·高三专题练习）光催化反应机理如图所示，当催化剂受到能量大于禁带宽度的光照时，价带上的电子被激发，跃迁到导带，同时形成空穴。导带上的光生电子()作还原剂，价带上的光生空穴(⊕)作氧化剂，下列说法不正确的是A．在价带上被氧化 B．推测起催化作用C．反应过程中光能转化为化学能 D．生成得到电子3．（2023秋·安徽淮北·高二淮北一中校考期末）反应的反应机理为：①②……③(快反应)，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示：0.0380.0600.0760.0600.0760.030下列说法正确的是A．该反应的速率方程为B．该反应的速率常数k的值为6.58×10-3C．第②步的反应方程式为D．3步反应中反应③的活化能最大4．（2022秋·河南·高二校联考期末）近日，我国科学工作者研究比较了双原子催化剂(即和)对电还原为(是一个双电子和双质子转移过程)的催化性能，其反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注)：下列说法错误的是A．电还原反应在电解槽的阴极区进行B．决定电还原速率的反应为C．反应D．三种催化剂中的催化性能最好5．（2023秋·福建三明·高二统考期末）利用钉基催化剂将转化为有机原料甲酸的反应机理如图所示。下列说法错误的是A．若反应Ⅱ为决速步骤，则反应Ⅱ的活化能最高B．催化剂可改变反应的焓变，加快反应速率C．该反应的总方程式：D．总反应在一定温度下能够自发进行，则一定为放热反应6．（2022秋·山东潍坊·高三统考阶段练习）氢气和二氧化碳在催化剂作用下，在180-280℃温度条件下合成甲醇。该反应为放热反应。催化过程可解释为“吸附-活化-解离”的过程。催化反应机理如图所示。下列说法正确的是A．反应过程中I-VI步，C化合价一直发生变化，Cu、Zr的化合价一直不变B．单位时间，在某一温度下，生成水最多，则此温度下甲醇产率最大C．增大催化剂的表面积，可以提高甲醇的平衡产率D．由于电负性O>C，所以与氧化锆及吸附在氧化锆晶格表面的OH结合7．（2023·全国·高三专题练习）含氮化合物(、等)是环境污染物，除去含氮化合物一直是科学家关注的话题。使用催化剂、采用还原技术能有效脱除电厂烟气中的氮氧化物，消除其污染，反应机理(以为例)如图所示。下列有关说法正确的是A．反应的中间体有5种B．该过程总反应的方程式为C．作催化剂不仅能加快反应，还能提高氮氧化物的平衡转化率D．反应过程中氮元素的化合价均上升8．（2022春·云南德宏·高二校考开学考试）利用CO2与丙烷反应生成丙烯和水蒸气的反应机理如图所示。下列说法正确的是A．C3H8在反应中被还原 B．CrO3是生成物C．Cr2O3是反应的中间体 D．产物丙烯存在顺反异构9．（2023秋·新疆昌吉·高二奇台县第一中学校考期末）已知某反应的一种反应机理如图所示，下列说法错误的是A．该反应可消耗温室气体B．参与了该催化循环C．是催化剂D．该催化循环中Fe的成键数目发生变化10．（2023秋·北京昌平·高二统考期末）科学家利用工业废气作为氮源，在催化剂作用下电化学合成氨，反应机理如下图。下列有关说法不正确的是A．步骤②中有产生 B．步骤④中发生氧化反应C．反应产物在阴极产生 D．生成过程中共需和11．（2023·全国·高三专题练习）CO2和甲醇在Ru-Rh(釨铑)基催化剂表面加氢可以制取乙酸，其反应机理如图所示。下列说法错误的是A．LiI也是该反应的倠化剂B．反应①是取代反应C．反应④中有非极性键的断裂和极性键的形成D．根据该反应机理，可以由制备CH3CH2CH2COOH12．（2023·全国·高三专题练习）Kumada偶联反应是一类重要的有机反应，可以实现“交叉偶联”，偶联反应机理如图所示(、代表烷基)。下列有关说法错误的是A．ⅱ→ⅲ的过程中包含σ键的断裂与形成B．反应过程中Cu元素的价态未发生变化C．通过偶联反应可以实现碳链增长等有机反应D．偶联反应的化学方程式为13．（2022春·云南文山·高二统考期末）已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法错误的是A．根据能量与物质稳定性的关系，中间体I1比中间体I2更稳定B．该反应机理包含3个基元反应，反应③为该反应的决速步C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能D．使用更高效的催化剂可降低反应的反应热14．（2023·全国·高三专题练习）为减少环境污染，发电厂试图采用以下方法将废气排放中的进行合理利用，以获得重要工业产品。Burns和Dainton研究发现与合成的反应机理如下：①

快；②

快；③

慢其中反应②的速率方程，，、是速率常数。下列说法错误的是A．反应②的平衡常数B．反应①的活化能小于反应③的活化能C．增大压强或使用催化剂可以增大该反应体系中的体积分数D．要提高合成的速率，关键是提高反应③的速率15．（2023秋·山东潍坊·高二潍坊一中校考期末）已知反应：其反应机理如下：①

快②

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．NOBr2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/molD．增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率16．（2023·全国·高三专题练习）联氨(N2H4)可用于处理水中的溶解氧，其反应机理如下图所示：下列说法不正确的是A．分子的共价键只有键B．具有还原性，在一定条件下可被氧化C．②中反应产物是而不是，说明相对较稳定D．③中发生反应：17．（2023·全国·高三专题练习）在催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是A．含N分子参与的反应一定有电子转移B．由生成的反应历程有2种C．增大的量，的平衡转化率增大D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变18．（2023秋·北京顺义·高二统考期末）硫酸工业制法中，反应之一为：。科学家分析其主要反应机理如下反应Ⅰ：反应Ⅱ：……反应中的能量变化如图。下列说法中不正确的是A．反应Ⅱ的热化学方程式为：B．使用作为反应催化剂，降低了反应的活化能C．通入过量空气，可提高的平衡转化率D．温度选择是综合考虑化学反应速率、化学平衡及催化剂等因素的结果19．（2023秋·上海闵行·高二上海市七宝中学校考期末）乙烯与溴单质反应机理分为以下两步：①②将乙烯通入含、、的水溶液中充分反应，则产物不含A． B．C． D．20．（2022春·四川资阳·高一校考期末）CO2在催化剂的作用下与氢气作用制取CH4的反应机理如图所示，下列说法正确的是A．催化剂不参与反应过程B．La2O3是中间产物C．该过程的总反应是CO2+4H2CH4+2H2OD．H2→2H•的过程是放热过程专题十七反应机理基础过关检测考试时间：70分钟卷面分值：100分学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意事项：1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。3.答非选择题时，必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。5.考试结束后，只交试卷答题页。可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24S-32Cl-35.5选择题(本题含20小题，每题5分，共100分。每题只有一个选项符合题意)1．（2023秋·四川成都·高二校联考期末）科研人员通过控制光沉积的方法构建型复合材料光催化剂，然后以和离子渗透Nafion膜构建了一个还原反应和氧化反应分离的人工光合体系，其反应机理如图所示。下列说法错误的是A．型复合材料光催化剂能改变该反应的反应热B．该人工光合体系的总反应方程式为：，该反应为吸热反应C．图中a、b分别代表、D．上发生的反应为【答案】A【详解】A．催化剂改变反应速率，不改变发生的焓变，A错误；B．由图可知，该人工光合体系的总反应为水、二氧化碳在一定条件下生成甲酸和氧气，方程式为：，该反应需要吸收光能，为吸热反应，B正确；C．图中水发生氧化生成氧气，根据电子守恒，则铁离子发生还原反应生成亚铁离子，故a、b分别代表、，C正确；D．由图可知，上发生的反应为水和铁离子生成氧气和亚铁离子，反应为，D正确；故选A。2．（2023·全国·高三专题练习）光催化反应机理如图所示，当催化剂受到能量大于禁带宽度的光照时，价带上的电子被激发，跃迁到导带，同时形成空穴。导带上的光生电子()作还原剂，价带上的光生空穴(⊕)作氧化剂，下列说法不正确的是A．在价带上被氧化 B．推测起催化作用C．反应过程中光能转化为化学能 D．生成得到电子【答案】D【分析】如图，在催化剂作用下，在价带上生成，其中氧元素化合价升高，被氧化；和在导带上生成和；【详解】A．如图，在价带上生成，其中氧元素化合价升高，被氧化，故A正确；B．如图，在反应前后性质不变，可推测整个过程中可推测起催化作用，故B正确；C．如图，该反应是在和光共同作用下进行，反应过程中光能转化为化学能，故C正确；D．生成，C元素化合价降低8，即生成得到电子，故D错误；故选D。3．（2023秋·安徽淮北·高二淮北一中校考期末）反应的反应机理为：①②……③(快反应)，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示：0.0380.0600.0760.0600.0760.030下列说法正确的是A．该反应的速率方程为B．该反应的速率常数k的值为6.58×10-3C．第②步的反应方程式为D．3步反应中反应③的活化能最大【答案】B【详解】A．由1、2两组数据可知：c()增大一倍，速率增大一倍；由2、3两组数据可知：c(I-)增大一倍，速率增大1倍，该反应的速率方程为，A错误；B．将1组的数据代入速率方程式可得：v=k×0.038×0.06=1.5×10-5，解得k=6.58×10-3，B正确；C．根据盖斯定律，用总反应-①-③，整理可得第②步的反应方程式为，C错误；D．3步中反应③为快反应，其活化能最小，D错误；故合理选项是B。4．（2022秋·河南·高二校联考期末）近日，我国科学工作者研究比较了双原子催化剂(即和)对电还原为(是一个双电子和双质子转移过程)的催化性能，其反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注)：下列说法错误的是A．电还原反应在电解槽的阴极区进行B．决定电还原速率的反应为C．反应D．三种催化剂中的催化性能最好【答案】C【详解】A．电还原反应时生成CO，得电子，在电解槽的阴极区进行，选项A正确；B．根据图中信息可知，转化为的△E最高，反应速率最慢，故决定电还原速率的反应为，选项B正确；C．为中间态的转化，不能以反应热的形式表示焓变，选项C错误；D．催化剂改变反应历程，三种催化剂中相对能量最低，故催化性能最好，选项D正确；答案选C。5．（2023秋·福建三明·高二统考期末）利用钉基催化剂将转化为有机原料甲酸的反应机理如图所示。下列说法错误的是A．若反应Ⅱ为决速步骤，则反应Ⅱ的活化能最高B．催化剂可改变反应的焓变，加快反应速率C．该反应的总方程式：D．总反应在一定温度下能够自发进行，则一定为放热反应【答案】B【详解】A．决速步骤为反应速率较慢的步骤，反应Ⅱ的活化能最高，反应速率最慢，决定整个反应的速率，A正确；B．催化剂加只能加快反应速率不可改变反应的焓变，B错误；C．根据图中信息，反应物为和，生成物为，该反应的总方程式：，C正确；D．该反应为熵减反应，一定温度下能够自发进行，则一定为放热反应，D正确；故选B。6．（2022秋·山东潍坊·高三统考阶段练习）氢气和二氧化碳在催化剂作用下，在180-280℃温度条件下合成甲醇。该反应为放热反应。催化过程可解释为“吸附-活化-解离”的过程。催化反应机理如图所示。下列说法正确的是A．反应过程中I-VI步，C化合价一直发生变化，Cu、Zr的化合价一直不变B．单位时间，在某一温度下，生成水最多，则此温度下甲醇产率最大C．增大催化剂的表面积，可以提高甲醇的平衡产率D．由于电负性O>C，所以与氧化锆及吸附在氧化锆晶格表面的OH结合【答案】D【详解】A．H的电负性大于Cu，在铜晶格的表面，氢气分子断裂为H原子，通过化学键结合在铜晶格表面，反应过程中I-VI步中铜化合价有0价，+2价，A错误；B．单位时间，在某一温度下，生成水最多，发生副反应，则此温度下甲醇产率最小，B错误；C．增大催化剂的表面积，提高催化效率，但对甲醇的平衡产率无影响，C错误；D．O的电负性大于C，二氧化碳分子中的C带正电，O带负电，C与吸附在氧化锆晶格表面的OH上的O原子结合，二氧化碳中的O与氧化锆晶格中的锆离子(+4)结合，从而形成活性中间体，D正确；故选D。7．（2023·全国·高三专题练习）含氮化合物(、等)是环境污染物，除去含氮化合物一直是科学家关注的话题。使用催化剂、采用还原技术能有效脱除电厂烟气中的氮氧化物，消除其污染，反应机理(以为例)如图所示。下列有关说法正确的是A．反应的中间体有5种B．该过程总反应的方程式为C．作催化剂不仅能加快反应，还能提高氮氧化物的平衡转化率D．反应过程中氮元素的化合价均上升【答案】B【分析】根据反应机理图示，、和是反应物，和是产物，中间体是先生成后消耗，催化剂是先消耗后生成；【详解】A．该反应中作催化剂，其他含微粒为中间体，共3种，A错误；B．根据反应机理图示，、和是反应物，和是产物，反应的化学方程式为，B正确；C．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物质的平衡转化率，C错误；D．在此反应过程中，和都转化为氮气，中元素化合价升高，中元素化合价降低，D错误；故答案为：B。8．（2022春·云南德宏·高二校考开学考试）利用CO2与丙烷反应生成丙烯和水蒸气的反应机理如图所示。下列说法正确的是A．C3H8在反应中被还原 B．CrO3是生成物C．Cr2O3是反应的中间体 D．产物丙烯存在顺反异构【答案】C【详解】A．C3H8中C元素化合价升高，C3H8是还原剂，被氧化，故A错误；B．根据图示，CrO3循环利用，作催化剂，故B错误；C．CrO3被C3H8还原成Cr2O3，Cr2O3又被CO2氧化为CrO3，所以Cr2O3是反应的中间体，故C正确；D．产物CH3-CH=CH2分子中碳碳双键连接的两个氢原子位于双键的一端，不存在顺反异构体，故D错误；选C。9．（2023秋·新疆昌吉·高二奇台县第一中学校考期末）已知某反应的一种反应机理如图所示，下列说法错误的是A．该反应可消耗温室气体B．参与了该催化循环C．是催化剂D．该催化循环中Fe的成键数目发生变化【答案】A【详解】A．由图可知，该反应消耗一氧化碳，生成二氧化碳，故A错误；B．由图可知，反应中氢氧根离子即是反应物也是生成物，参与了催化循环反应，故B正确；C．由图可知，五羰基合铁即是反应为也是生成物，是反应的催化剂，故C正确；D．由图可知，五羰基合铁与[Fe(CO)4H2]中共价键数目不同，说明催化循环中铁原子的成键数目发生变化，故D正确；故选A。10．（2023秋·北京昌平·高二统考期末）科学家利用工业废气作为氮源，在催化剂作用下电化学合成氨，反应机理如下图。下列有关说法不正确的是A．步骤②中有产生 B．步骤④中发生氧化反应C．反应产物在阴极产生 D．生成过程中共需和【答案】B【分析】根据图示，利用氮元素的化合价变化和分子的组成分析反应过程。【详解】A．步骤②反应的关系式为：NOH+H++e-N+H2O，A正确；B．步骤④中变化的关系式为N-HH-N-H，氮元素化合价降低，发生还原反应，B错误；C．转变为氮元素的化合价由+2价变为-3价，化合价降低发生还原反应，故在阴极产生，C正确；D．转变为氮元素的化合价由+2价变为-3价，生成过程中共需和，D正确；故本题选B。11．（2023·全国·高三专题练习）CO2和甲醇在Ru-Rh(釨铑)基催化剂表面加氢可以制取乙酸，其反应机理如图所示。下列说法错误的是A．LiI也是该反应的倠化剂B．反应①是取代反应C．反应④中有非极性键的断裂和极性键的形成D．根据该反应机理，可以由制备CH3CH2CH2COOH【答案】D【详解】A．LiI在反应①中作反应物、反应⑤作生成物，所以LiI是该反应是催化剂，A正确；B．根据图示可知：反应①是CH3OH+LiI→LiOH+CH3I，因此反应①属于取代反应，B正确；C．反应④中Rh*-I键、O-Rh*键的断裂、有H-H键的断裂和O-H键、H-I键的形成，有非极性键的断裂和极性键的生成，C正确；D．运用该反应机理可由异丙醇制备异丁酸，而不是正丁酸CH3CH2CH2COOH，D错误；故合理选项是D。12．（2023·全国·高三专题练习）Kumada偶联反应是一类重要的有机反应，可以实现“交叉偶联”，偶联反应机理如图所示(、代表烷基)。下列有关说法错误的是A．ⅱ→ⅲ的过程中包含σ键的断裂与形成B．反应过程中Cu元素的价态未发生变化C．通过偶联反应可以实现碳链增长等有机反应D．偶联反应的化学方程式为【答案】B【详解】A．ⅱ→ⅲ的过程中包含Cu—、Cu—σ键的断裂，—σ键的形成，A项正确；B．R代表烷基，C与Cu成键，电子对偏向碳，ⅰ和ⅲ中Cu元素的化合价为＋1，ⅱ中Cu元素的化合价为＋3，B项错误；C．通过偶联反应可以使与相连，实现碳链增长等有机反应，C项正确；D．偶联反应的化学方程式为，D项正确；答案选B。13．（2022春·云南文山·高二统考期末）已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法错误的是A．根据能量与物质稳定性的关系，中间体I1比中间体I2更稳定B．该反应机理包含3个基元反应，反应③为该反应的决速步C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能D．使用更高效的催化剂可降低反应的反应热【答案】D【详解】A．从图中可知，I1的相对能量低于I2，能量越低越稳定，故中间体I1比中间体I2更稳定，A正确；B．多步反应历程的决速步是反应最慢的一步，即活化能最大的一步，从图中可知，反应③的活化能最大，则其是该历程中的决速步，B正确；C．该反应的起始相对能量高于最终产物的相对能量，说明该反应是放热反应，则正反应活化能小于逆反应，C正确；D．使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能，但不能降低反应热，反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应过程无关，D错误；故选D。14．（2023·全国·高三专题练习）为减少环境污染，发电厂试图采用以下方法将废气排放中的进行合理利用，以获得重要工业产品。Burns和Dainton研究发现与合成的反应机理如下：①

快；②

快；③

慢其中反应②的速率方程，，、是速率常数。下列说法错误的是A．反应②的平衡常数B．反应①的活化能小于反应③的活化能C．增大压强或使用催化剂可以增大该反应体系中的体积分数D．要提高合成的速率，关键是提高反应③的速率【答案】C【详解】A．反应②平衡常数K=，反应达到平衡状态c(CO)×c(Cl·)c(COCl·)，所以，则，选项A正确；B．活化能越大，反应速率越慢，反应①是快反应、反应③是慢反应，所以反应①的活化能小于反应③的活化能，选项B正确；C．催化剂不能使平衡移动，使用合适的催化剂不能改变该反应体系中COCl2(g)的体积分数，选项C错误；D．反应③是慢反应，慢反应决定总反应速率，要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率，选项D正确；答案选C。15．（2023秋·山东潍坊·高二潍坊一中校考期末）已知反应：其反应机理如下：①

快②

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．NOBr2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/molD．增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率【答案】C【详解】A．反应速率主要取决于活化能大，反应速率慢的一步反应，所以该反应的总反应速率主要取决于②的快慢，A错误；B．NOBr2是反应过程中的中间产物，而不是该反应的催化剂，B项错误；C．由于该反应为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ/mol，C正确；D．增大Br2(g)的浓度，单位体积内分子总数增加，单位体积内活化分子数增加，但活化分子百分数不变，所以能加快反应速率，D错误；故合理选项是C。16．（2023·全国·高三专题练习）联氨(N2H4)可用于处理水中的溶解氧，其反应机理如下图所示：下列说法不正确的是A．分子的共价键只有键B．具有还原性，在一定条件下可被氧化C．②中反应产物是而不是，说明相对较稳定D．③中发生反应：【答案】A【详解】A．N2H4分子的共价键有N-H之间的键和N-N之间的，A错误；B．由题干信息可知，N2H4能够被CuO氧化生成N2，即N2H4具有还原性，而O2的氧化性强于CuO，故N2H4具有还原性，在一定条件下可被O2氧化，B正确；C．由题干信息可知，②中反应物NH3‧H2O是足量的，但是反应产物是而不是，说明相对较稳定，C正确；D．根据氧化还原反应配平可知，③中发生反应：，D正确；故答案为：A。17．（2023·全国·高三专题练习）在催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是A．含N分子参与的反应一定有电子转移B．由生成的反应历程有2种C．增大的量，的平衡转化率增大D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变【答案】C【详解】A．根据反应机理的图示知，含N分子发生的反应有NO+∙OOH=NO2+∙OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+∙C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+∙OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A项正确；B．根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确；C．NO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C项错误；D．无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O2NO