专题09反应机理2022年高考化学二轮复习-练习

专题09反应机理【三年高考真题追踪】1.（2020·全国Ⅱ卷）据文献报道：催化某反应的一种反应机理如图所示。下列叙述错误的是()A.参与了该催化循环 B.该反应可产生清洁燃料C.该反应可消耗温室气体 D.该催化循环中Fe的成键数目发生变化【答案】C【解析】结合图示可看出参与反应的物质有CO和，生成物有和，而且反应过程中Fe的成键数目在不断发生变化。结合反应机理图示可知参与了该催化循环反应，A项正确；从图示可看出有生成，且没有再参与反应，即该反应可产生清洁燃料，B项正确；根据图示可看出CO参与了反应，并最终转化为放出，即该反应能消耗CO，生成，C项错误；该循环过程中Fe的成键数目可能是4、5或6，即该催化循环过程中Fe的成键数目发生变化，D项正确。2.（2020·全国Ⅰ卷）铑的配合物离子可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。下列叙述错误的是()A.是反应中间体 B.甲醇羰基化反应为C.反应过程中Rh的成键数目保持不变 D.存在反应【答案】C【解析】由反应过程图可知，是反应的中间产物，A项正确；把各步反应累加，得到，B项正确；和中Rh的成键数为6，中Rh的成键数为5，中Rh的成键数为4，反应过程中Rh的成键数不相同，C项错误；由题图可知，甲醇的第一步反应为，D项正确。3.（2021·浙江）相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷（）的能量变化如图所示：

下列推理不正确的是（）A.，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比B.，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定C.，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键D.，说明苯分子具有特殊稳定性【答案】A【解析】对比、、，可知A错误。4.（2021·浙江）某课题组设计一种固定的方法。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和催化下完成C.该过程仅涉及加成反应 D.若原料用，则产物为【答案】C【解析】通过观察图像可知，该反应不仅仅设计加成反应5.（2020·北京）硫酸盐(含)气溶胶是的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下：下列说法不正确的是()A.该过程有参与 B.是生成硫酸盐的氧化剂C.硫酸盐气溶胶呈酸性 D.该过程没有生成硫氧键【答案】D【解析】D项，根据图示转化过程中，由亚硫酸根离子转化为，根据图示对照，有硫氢键生成，故D项错误。6.（2020·北京）最近，中国科学院大连化物所催化转化为CO的研究获得新成果。下图是使用不同催化剂（NiPc和CoPc)时转化过程中的能量变化，下列说法不合理的是()A.转化过程中有极性键形成B.•经氧化反应得到•COOHC.吸附在NiPc或CoPc表面带有相同基团的物种，其能量不同D.该研究成果将有利于缓解温室效应并解决能源转化问题【答案】B【解析】由图中信息可知，的过程中有O—H极性键的形成，A项正确；为加氢过程，属于还原反应，B项错误；由图象信息可知，带有相同基团的物种吸附在NiPc表面上的能量较高，C项正确；该研究成果可使温室气体转化为CO，有利于缓解温室效应并解决能源转化问题，D项正确。7.（2019·海南）根据下图中的能量关系，可求得的键能为()A. B. C. D.【答案】A【解析】根据图知,C(s)键能为717kJ/mol、氢气键能为864/2kJ/mol=432kJ/mol,C(s)+2H2(g)=CH4(g)△H=−75kJ/mol,该反应△H=反应物总键能−生成物总键能=−75kJ/mol,则C−H的键能=(717+864+75)/4kJ/mol=414kJ/mol，故选：A。8.（2019·全国Ⅰ卷）固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是（）A．冰表面第一层中，HCl以分子形式存在B．冰表面第二层中，浓度为（设冰的密度为）C．冰表面第三层中，冰的氢键网格结构保持不变D．冰表面各层之间，均存在可逆反应【答案】D【解析】A项、由图可知，冰的表面第一层主要为氯化氢的吸附，氯化氢以分子形式存在，故A正确；B项、由题给数据可知，冰的表面第二层中氯离子和水的个数比为104:1，第二层中溶解的氯化氢分子应少于第一层吸附的氯化氢分子数，与水的质量相比，可忽略其中溶解的氯化氢的质量。设水的物质的量为1mol，则所得溶液质量为18g/mol×1mol=18g，则溶液的体积为×103L/ml=2.0×102L，由第二层氯离子和水个数比可知，溶液中氢离子物质的量等于氯离子物质的量，为104mol，则氢离子浓度为=5×103mol/L，故B正确；C项、由图可知，第三层主要是冰，与氯化氢的吸附和溶解无关，冰的氢键网络结构保持不变，故C正确；D项、由图可知，只有第二层存在氯化氢的电离平衡HClH++Cl，而第一层和第三层均不存在，故D错误。故选D。9.（2021·湖南）铁的配合物离子（用表示）催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：下列说法错误的是()A.该过程的总反应为B.浓度过大或者过小，均导致反应速率降低C.该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化D.该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定【答案】CD【解析】分析题图可知该过程的总反应，A正确；因为甲酸是弱酸，浓度过大，其电离平衡逆向移动，导致浓度降低，反应速率减慢，浓度过小，Ⅲ到Ⅳ步骤速率降低，B正确；对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结构可知，Fe元素价态未发生变化，C错误；Ⅱ→过渡态1需要吸收能量77.1，Ⅳ→过渡态2需要吸收能量86.1，活化能越大，反应速率越慢，故该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，D错误。【习题练习】1.（2022·山东寿光现代中学10月检测）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法错误的是()A.“还原”过程中碳元素均被氧化B.“储存”和“还原”过程中氮元素均被还原C.“储存”过程中每消耗1mol转移4molD.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、、三种成分的净化【答案】B【解析】A.根据图示可知，“还原过程中CO和均转化为，碳元素的化合价升高，被氧化，故A正确；B.根据图示可知，“储存过程中NO，被氧气氧化成；“还原过程中被CO、还原为，故B错误；C.“储存过程中氧元素的化合价从0价变为2价，消耗1mol，转移电子的物质的量为4mol，故C正确；D.整个过程中，CO、、转化成、、，说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、、NO三种成分的净化，故D正确；故答案为B。2.（2022·山东寿光圣都中学第一次质量检测）捕获二氧化碳生成甲酸的过程如图所示。下列说法正确的是()A.标准状况下，22.4L中所含的电子数目为16B.10.1g中所含非极性共价键数目为1.8C.2molAu与2mol中所含的分子数目均为2D.100g46%的甲酸水溶液中所含的氧原子数目为5【答案】D【解析】A.标准状况下，22.4L的物质的量为1mol，1个分子中含有22个电子，则1mol所含的电子数目为22；B.10.1g的物质的量为，1个分子中含有3个CC非极性键，则0.1mol含的非极性共价键数目为0.3；C.Au为金属单质，由金属阳离子和自由电子构成，不含有分子；D.100g46%的甲酸溶液中甲酸的质量为46g，物质的量为1mol，故含2个氧原子；而水的物质的量为54g，物质的量为3mol，故含3个氧原子，故溶液中共含5个氧原子，D项正确；答案选D。3.（2022·河南9月调研）是高效绿色的水处理剂，其原理如图所示。下列说法正确的是()A.步骤a中，细菌中的蛋白质发生了盐析B.胶体带正电荷，能与带负电荷的杂质聚沉C.整个过程中，只有步骤a发生了氧化还原反应D.明矾的净水原理与的相同【答案】C【解析】A.根据图示，由于高铁酸钾具有强氧化性，使活细菌变为灭活细菌，故细菌中的蛋白质发生了变性，A错误；B.胶体呈电中性，胶体粒子带正电荷能与带负电荷的杂质聚沉，B错误；C.a过程是高铁酸钾被还原成，发生了氧化还原反应，b过程是水解成氢氧化铁胶体未发生氧化原反应，c过程是胶体吸附聚沉的过程为物理变化，故整个过程中，只有步骤a发生了氧化还原反应，C正确；D.明矾仅仅是由于水解成氢氧化铝胶体具有强吸附性，故只能净水，不能消毒杀菌，而高铁酸钾先发生氧化还原反应，使蛋白质变性，且还原产物水解成氢氧化铁胶体具有强吸附性，二者原理不同，故答案为：C4.（2022·河南9月调研）叔丁基溴在乙醇中反应的能量变化如图所示。反应1：

反应2：

下列说法正确的是()A.过渡态能量：①>③>②B.转化为的反应速率比转化为的反应速率快C.是反应1和反应2共同的催化剂D.反应1和反应2都是放热反应【答案】D【解析】本题主要考查能量与反应历程的关系，侧重考查学生综合运用化学知识的能力。过渡态能量：①>②>③，A项错误；转化为的活化能更大，B项错误；是反应中间产物，C项错误。5.（2022·T8联考湖北版）甲烷化也是实现“碳达峰”的重要途径，反应机理如下图。下列说法错误的是（）A.该反应使用的催化剂既加快了甲烷化速率，又提高的平衡转化率B.吸附在催化剂Pd表面而发生反应C.和MgOCOOH均为该反应过程的中间产物D.上述甲烷化过程总反应可表示为【答案】A【解析】6.（2022·T8联考）和在钯的配合物离子的作用下合成，反应历程如图，下列说法不正确的是()

A.在此过程中作为催化剂B.该过程的总反应为C.生成1的过程中转移电子总数为4molD.历程中发生了【答案】C【解析】7.（2021·甘肃民勤第四中学高三第三次阶段性监测）硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(），将烟气与的混合气体通入与[Ce中文名“铈”]的混合溶液中实现无害化处理，其转化过程如图所示。下列说法正确的是（）A.该转化过程的实质为被还原B.x=l时，过程II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1C.处理过程中，混合溶液中和总数减少D.过程I发生反应的离子方程式：【答案】A【解析】A.总反应：，的化合价降低被还原，该转化过程的实质为被还原，故A正确；B.总反应：，x=1时，过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1，故B错误；C.与是反应的催化剂，参与反应但是量不变；故C错误；D.过程发生反应的离子方程式：，故D错误；故选：A。8.（2022·甘肃民乐县第一中学10月诊断）将和空气的混合气体通入和的混合溶液中回收S，其转化如图所示（CuS不溶于水）。下列说法错误的是()A．过程①发生复分解反应，由弱酸反应得到强酸B．过程②中，发生反应的离子方程式为：C．过程③中，标准状况下11.2L参加反应转移2mol电子D．在②中作氧化剂，在③中是氧化产物【答案】B【解析】A.过程①发生的反应是复分解反应，由硫化氢生成氯化氢，由弱酸生成强酸，故A正确；B过程②中，发生反应的离子方程式为：，Cu难溶于水不能拆为离子形式，故B错误；C过程③中，标准状况下的物质的量为05mol，氧元素化合价由零价降低为负二价，则1mol参加反应转移4mol电子，则0.5mol参加反应转移2mo电子，故C正确；D在②中铁元素化合价降低发生还原反应，故作氧化剂，在③中铁元素化合价升高发生氧化反应，故是氧化产物，故D正确；9.（2021·广东佛山市高明区纪念中学第二次阶段性考试）我国科技工作者运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂（Pd和Rh）表面分解产生H2的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。下列说法错误的是()A．HCOOH吸附在催化剂表面是一个放热过程B．Pd、Rh作催化剂时HCOOH分解产生H2的反应热不同C．该反应过程中有CH键的断裂，还有C=O键的生成D．是该历程的决速步骤【答案】B【解析】A.由图示可知，HCOOH吸附在催化剂表面形成HCOOH*的过程能量降低，则该过程是一个放热反应，故A正确；B催化剂可以改变的路径，不能改变反应的焓变，则用Pd、Rh作催化剂时HCOOH分解产生的反应热相同，故B错误；C变为HCOO*和H*的过程有CH键的断裂中生成有C=O的形成，故C正确；D由图示可知，的步骤活化能最高，反应速率最慢，故为整个反应历程的决速步骤，故D正确；10.（2022·广东9月阶段性监测）NSR技术能有效降低柴油发动机在空气过量条件下的（氮氧化物）的排放，其工作原理：的储存和还原在不同时段交替进行，如图所示。下列说法错误的是（）A.储存过程中化合价发生改变的元素有两种B.还原过程中，转化为C.在储存过程中，参加反应的和的物质的量之比为D.还原过程中，若还原性气体为，则参加反应的与生成的的物质的量之比是【答案】C【解析】在储存过程中，只有氮、氧元素的化合价发生变化，A正确；还原过程中，与还原性气体反应生成氧化钡、氮气和二氧化碳，B正确；储存过程中，与、反应生成，完全反应化合价升高了，完全反应得到电子，根据电子守恒可知，参加反应的和的物质的量之比为，故C错误；还原过程中，若还原性气体为，氢气完全反应失去电子，中+5价转化成得到电子，根据电子守恒可知，参加反应的与生成的的物质的量之比为，故D正确。11.（2022·广东甘肃9月一轮复习调研考试）固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物，一种新型人工固氮的原理如图：下列叙述正确的是()A.反应①②③均为氧化还原反应B.转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态C.假设每一步均完全转化，每生成，同时生成D.参与反应的物质中含有的化学键有离子键、共价键和氢键【答案】C【解析】反应②为，属于非氧化还原反应，A项错误；转化过程中H始终呈价，B项错误；氢键不属于化学键，D项错误。12.（2022·浙江五校第一次联考）中科院化学研究所最新报道了化合物1催化的氢化机理。其中化合物1(催化剂，固态)→化合物2(中间产物，固态)的过程和其相对能量曲线如图所示。下列有关该过程的说法正确的是()A.过程中共经历三个过渡态B.该过程的总反应速率主要由过程②决定C.升高温度，有利于提高的平衡转化率D.过程①的热化学方程式为【答案】B【解析】A.是中间产物，由图可知，过程中共经历两个过渡态，故A错误；B过程①的活化能为：，②的活化能为，过程0的活化能小于过程②的活化能，过程⑩的反应速率大于过程②的反应速率，故该过程的总反应速率主要由过程②决定，故B正确；C过程②为放热反应，升高温度，反应逆向进行，不利于提高的平衡转化率，故C错误；D过程①的热化学方程式为：，故D错误；故选：B13.（2022·浙江金华十校11月摸底考试）在超临界水中进行加