二輪復(fù)習(xí)選擇題突破反應(yīng)機(jī)理圖和能量歷程圖作業(yè)

反應(yīng)機(jī)理圖和能量歷程圖A卷1.(2022·保定一模)苯親電取代反應(yīng)中鹵代反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)程與能量變化曲線如圖所示，下列說法正確的是()A.反應(yīng)分三步進(jìn)行，且各步均為吸熱反應(yīng)B.決速步的能壘是ΔE2C.總反應(yīng)的ΔH＝ΔE1＋ΔE2＋ΔE3D.升溫既能加快反應(yīng)速率，又能提高該鹵代反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率答案B解析A.根據(jù)圖中信息得出前兩步是吸熱反應(yīng)，第三步是放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B.第二步能壘最大，是整個(gè)反應(yīng)的決速步，其能壘是ΔE2，故B正確；C.總反應(yīng)的焓變是生成物總能量減去反應(yīng)物總能量或反應(yīng)物的活化能減去生成物活化能，因此ΔH≠ΔE1＋ΔE2＋ΔE3，故C錯(cuò)誤；D.由于總反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故升溫可以加快反應(yīng)速率，但平衡逆向移動(dòng)，因此不能提高該鹵代反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率，故D錯(cuò)誤。2.(2022·唐山二模)Pd－MgO/SiO2界面上甲烷化的過程如圖所示：下列說法不正確的是()A.轉(zhuǎn)化過程中SiO2做催化劑的載體，不參與轉(zhuǎn)化歷程B.反應(yīng)每生成1molH2O，轉(zhuǎn)移4mol電子C.反應(yīng)歷程中存在極性鍵和非極性鍵的斷裂與形成D.轉(zhuǎn)化過程中涉及氧化還原反應(yīng)答案C解析A.由轉(zhuǎn)化過程圖可知，SiO2做催化劑的載體，不參與轉(zhuǎn)化歷程，A正確；B.根據(jù)圖示，二氧化碳和氫氣在催化劑作用下生成甲烷和水，總反應(yīng)為4H2＋CO2=CH4＋2H2O，每生成1molH2O，有0.5molCO2轉(zhuǎn)化為CH4，轉(zhuǎn)移4mol電子，B正確；C.總反應(yīng)為4H2＋CO2=CH4＋2H2O，沒有非極性鍵的形成，C錯(cuò)誤；D.轉(zhuǎn)化過程中C、H元素化合價(jià)發(fā)生了改變，涉及氧化還原反應(yīng)，D正確。3.工業(yè)上除去NO的一種反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是()A.該反應(yīng)的氧化劑為NO、O2B.反應(yīng)1決定整個(gè)反應(yīng)的速率快慢C.反應(yīng)過程中V元素的化合價(jià)發(fā)生變化D.反應(yīng)中除去1molNO，消耗1molNH3答案B解析A.反應(yīng)2中，一氧化氮參與反應(yīng)后，N的化合價(jià)降低，NO為氧化劑，O元素由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，則O2為氧化劑，故A正確；B.反應(yīng)中的慢反應(yīng)決定反應(yīng)速率，反應(yīng)1是快速的，故B錯(cuò)誤；元素的化合價(jià)從反應(yīng)機(jī)理來看，化學(xué)鍵發(fā)生改變，則化合價(jià)發(fā)生改變，故C正確；D.該反應(yīng)是一個(gè)循環(huán)反應(yīng)，由反應(yīng)1、2可判斷，反應(yīng)中除去1molNO，消耗1molNH3，故D正確。4.(2022·重慶抽測)CO與N2O在鐵催化劑表面進(jìn)行如下兩步反應(yīng)：第一步：Fe*＋N2O=FeO*＋N2(慢)第二步：FeO*＋CO=Fe*＋CO2(快)其相對(duì)能量與反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是()A.在整個(gè)反應(yīng)歷程中，有極性鍵的斷裂和生成B.總反應(yīng)的反應(yīng)速率由第一步反應(yīng)決定C.兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)和Fe均為反應(yīng)的催化劑答案D解析由圖示知，第一步反應(yīng)中斷裂了N—O鍵，第二步反應(yīng)中形成了C=O鍵，故A項(xiàng)正確；總反應(yīng)的反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定，B項(xiàng)正確；由圖示知，兩步反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量均高于生成物的總能量，因此均為放熱反應(yīng)，C項(xiàng)正確；FeO先生成，后被消耗，為反應(yīng)的中間產(chǎn)物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2022·秦皇島三模)在催化劑表面CO2與H2反應(yīng)的部分歷程如圖所示，吸附在催化劑表面的物種用“·”標(biāo)注，Ts表示過渡態(tài)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.物質(zhì)吸附在催化劑表面時(shí)通常比其形成的過渡狀態(tài)穩(wěn)定B.②→③是圖中①至⑥的歷程中的決速步驟C.③→④的過程中斷裂了非極性共價(jià)鍵D.反應(yīng)·CO2＋H2(g)=·CO＋H2O(g)的ΔH<0答案C解析A.從圖中可以看出過渡態(tài)的能量均比物質(zhì)吸附在催化劑表面時(shí)的能量高，能量越高，物質(zhì)越不穩(wěn)定，A正確；B.從圖中可以看出，②→③過程的活化能最大，活化能越大，反應(yīng)速率越慢，故②→③過程是圖中①至⑥的歷程中的決速步驟，B正確；C.從圖中可以看出，③→④的過程中斷裂了C—O鍵，屬于極性共價(jià)鍵，C錯(cuò)誤；D.根據(jù)圖中可以看出，反應(yīng)物的總能量高于生成物，屬于放熱反應(yīng)，D正確。6.北京化工大學(xué)研究了過渡金屬Pd8簇催化乙炔氫化的反應(yīng)機(jī)理，Pd8簇上的反應(yīng)中間體亞乙烯基吸附物R，多步連續(xù)加氫反應(yīng)路徑的能量變化示意圖如下(TS為過渡態(tài)，IM為中間體)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.乙炔與氫氣加成生成乙烷的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.生產(chǎn)中將催化劑處理成納米級(jí)顆粒可提高乙炔的平衡轉(zhuǎn)化率C.圖示反應(yīng)歷程中，最大能壘的反應(yīng)過程為IM1到TS2D.乙炔氫化歷程中涉及非極性鍵的斷裂答案B解析A.由圖可知，亞乙烯基與氫氣反應(yīng)生成乙烷的反應(yīng)只是乙炔與氫氣加成生成乙烷反應(yīng)的一部分，不能據(jù)此判斷整個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱，其實(shí)乙炔與氫氣加成生成乙烷的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A正確；B.生產(chǎn)中將催化劑處理成納米級(jí)顆?？稍龃蠓磻?yīng)物在催化劑表面的接觸面積，加快反應(yīng)速率，但化學(xué)平衡不移動(dòng)，不能提高乙炔的平衡轉(zhuǎn)化率，故B錯(cuò)誤；C.由圖可知，圖示反應(yīng)歷程中，最大能壘的反應(yīng)過程為IM1到TS2，故C正確；D.炔氫化歷程中涉及非極性鍵氫氫鍵的斷裂，故D正確。7.在Ru－Rh(釕銠)基催化劑表面發(fā)生反應(yīng)制備乙酸的一種機(jī)理如圖，下列說法正確的是()A.該過程中反應(yīng)①⑤的反應(yīng)類型相同也是該反應(yīng)的催化劑C.制取乙酸的總方程式為：CO2＋H2＋CH3OHCH3COOHD.反應(yīng)③中既有非極性鍵的斷裂，又有非極性鍵的形成答案B解析A.該過程中反應(yīng)①為取代，⑤為復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)類型不相同，故A錯(cuò)誤；B.在循環(huán)過程中，反應(yīng)①消耗LiI，反應(yīng)⑤又生成等量的LiI，反以LiI是該反應(yīng)的催化劑，故B正確；C.制取乙酸的總方程式為：CO2＋H2＋CH3OHCH3COOH＋H2O，故C錯(cuò)誤；D反應(yīng)③中CH3—Rh*I和O=C=O均是極性鍵斷裂，沒有非極性鍵的斷裂，故D錯(cuò)誤。B卷8.(2022·長沙適應(yīng)性考試)以H2O2和HCl為原料制備高純度次氯酸的機(jī)理如圖，V為元素釩，其最高化合價(jià)為＋5，N(His404)、N(His496)為氨基酸，下列說法錯(cuò)誤的是()A.該機(jī)理中化合物A是中間產(chǎn)物B.反應(yīng)過程中，釩的成鍵數(shù)目發(fā)生了改變C.該催化循環(huán)過程中有氫氧鍵的斷裂和形成D.制備機(jī)理的總反應(yīng)的離子方程式為：H2O2＋Cl－＋H＋=HClO＋H2O答案A解析由圖可知，該機(jī)理中化合物A作催化劑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)過程中，釩的成鍵數(shù)目有5、6兩種，成鍵數(shù)目發(fā)生了改變，B項(xiàng)正確；反應(yīng)過程A→B、B→C中均有氫氧鍵的斷裂和形成，C項(xiàng)正確；根據(jù)圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系，可得制備機(jī)理的總反應(yīng)的離子方程式為H2O2＋Cl－＋H＋=HClO＋H2O，D項(xiàng)正確。9.(2022·湖南卷改編)反應(yīng)物(S)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物(P或P·Z)的能量與反應(yīng)進(jìn)程的關(guān)系如圖所示：下列有關(guān)四種不同反應(yīng)進(jìn)程的說法正確的是()A.進(jìn)程Ⅰ是吸熱反應(yīng)B.平衡時(shí)P的產(chǎn)率：Ⅱ>ⅠC.生成P的速率：Ⅲ>ⅡD.進(jìn)程Ⅳ中，Z沒有催化作用答案D解析由圖可知，進(jìn)程Ⅰ中S的總能量大于產(chǎn)物P的總能量，因此進(jìn)程Ⅰ是放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；進(jìn)程Ⅱ中使用了催化劑X，但是催化劑不能改變平衡產(chǎn)率，因此兩個(gè)進(jìn)程平衡時(shí)P的產(chǎn)率相同，B不正確；進(jìn)程Ⅲ中由S·Y轉(zhuǎn)化為P·Y的活化能高于進(jìn)程Ⅱ中由S·X轉(zhuǎn)化為P·X的活化能，由于這兩步反應(yīng)分別是兩個(gè)進(jìn)程的決速步驟，因此生成P的速率：Ⅲ<Ⅱ，C不正確；由圖可知，進(jìn)程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S·Z，然后S·Z轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物P·Z，由于P·Z沒有轉(zhuǎn)化為P＋Z，因此，Z沒有表現(xiàn)出催化作用，D正確。10.我國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了在銅催化劑條件下將DMF[(CH3)2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N(CH3)3]。計(jì)算機(jī)模擬單個(gè)DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法正確的是()A.該歷程中最小能壘的化學(xué)方程式為(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2＋OH*B.該歷程中最大能壘(活化能)為2.16eVC.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為(CH3)2NCHO(g)＋2H2(g)=N(CH3)3(g)＋H2O(g)ΔH＝－1.02eV·mol－1D.增大壓強(qiáng)或升高溫度均能加快反應(yīng)速率，并增大DMF平衡轉(zhuǎn)化率答案A解析從圖中可以看出，在正向進(jìn)行的反應(yīng)中，其能壘分別為：－－(－2.16)＝、－－(－1.77)＝、－－(－2.21)＝。A.從以上分析知，該歷程中最小能壘為，是由(CH3)2NCH2OH*轉(zhuǎn)化為(CH3)2NCH2的反應(yīng)，化學(xué)方程式為(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2＋OH*，A正確；B.該歷程中最大能壘(活化能)為1.19eV，B不正確；C.該反應(yīng)的總反應(yīng)是由(CH3)2NCHO(g)轉(zhuǎn)化為N(CH3)3(g)，但1.02eV為單個(gè)(CH3)2NCHO(g)反應(yīng)時(shí)放出的熱量，所以熱化學(xué)方程式為(CH3)2NCHO(g)＋2H2(g)=N(CH3)3(g)＋H2O(g)ΔH＝－NAeV·mol－1，C不正確；D.增大壓強(qiáng)或升高溫度均能加快反應(yīng)速率，但升高溫度平衡逆向移動(dòng)，不能增大DMF平衡轉(zhuǎn)化率，D不正確。11.研究發(fā)現(xiàn)Pd2團(tuán)簇可催化CO的氧化，在催化過程中路徑不同可能生成不同的過渡態(tài)和中間產(chǎn)物(過渡態(tài)已標(biāo)出)，下圖為路徑1和路徑2催化的能量變化。下列說法的不正確的是()A.該過程中有極性鍵和非極性鍵的斷裂和生成B.反應(yīng)路徑2的催化效果更好C.催化劑不會(huì)改變整個(gè)反應(yīng)的ΔHD.路徑1中最大能壘(活化能)E正＝1.77eV答案A解析A.由圖可知CO在Pd2催化作用下與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生CO2，反應(yīng)過程中CO中C—O極性鍵、O2中O—O非極性鍵斷裂，CO2中C—O極性鍵生成，沒有非極性鍵的生成，A錯(cuò)誤；B.由圖可知：反應(yīng)路徑2所需總的活化能比反應(yīng)路徑1低，反應(yīng)路徑2的催化效果更好，B正確；C.催化劑改變反應(yīng)的活化能，反應(yīng)的ΔH只與反應(yīng)物和生成物有關(guān)，催化劑不會(huì)改變整個(gè)反應(yīng)的ΔH，C正確；D.路徑1的最大能壘(活化能)E正＝－3.96eV－(－5.73eV)＝1.77eV，D正確。高壓法制備醋酸，采用的鈷碘催化循環(huán)過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.HCo(CO)4、CH3I均為該反應(yīng)的催化劑2O、CH3Co(CO)4均為該反應(yīng)的中間產(chǎn)物3Co(CO)4與CH3COCo(CO)3(H2O)中Co的配位數(shù)相同D.總反應(yīng)方程式為CH3OH＋COCH3COOH答案A解析A.催化劑是與反應(yīng)物同時(shí)加入，且與反應(yīng)物反應(yīng)后又循環(huán)再生的物質(zhì)，或開始加入，經(jīng)過循環(huán)后最終又生成的物質(zhì)，故HCo(CO)4、HI為催化劑，而不是CH3I，A錯(cuò)誤；2O、CH3Co(CO)4均在過程中產(chǎn)生，且在下一步又被消耗，故為中間產(chǎn)物，B正確；3Co(CO)4中心Co與4個(gè)CO配體形成配位鍵，故配位數(shù)為4，CH3COCo(CO)3H2O中心Co與3個(gè)CO配體、1個(gè)H2O配體之間形成配位鍵，故配位數(shù)也為4，C正確；D.由圖示知，CH3OH、CO為反應(yīng)物，CH3COOH為最終生成物，故總方程式為：CH3OH＋COCH3COOH，D正確。13.(2022·日照聯(lián)考)乙炔在Hg(Ⅱ)催化下與水反應(yīng)生成乙醛，反應(yīng)歷程及相對(duì)能壘如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)①中，水分子的氧原子向Hg2＋的空軌道提供孤對(duì)電子B.本反應(yīng)歷程涉及的物質(zhì)中，CH2=CHOH的穩(wěn)定性最弱C.本反應(yīng)歷程中，決定整個(gè)反應(yīng)快慢的決速步為反應(yīng)④D.本反應(yīng)歷程中，催化劑Hg(Ⅱ)的化合價(jià)始終不變答案D解析由圖可知，反應(yīng)①中H2O與Hg2＋形成配離子，水分子的氧原子具有孤對(duì)電子，可向Hg2＋的空軌道提供孤對(duì)電子，從而形成配位鍵，A項(xiàng)正確；CH2=CHOH的相對(duì)能量最高，故其穩(wěn)定性最弱，B項(xiàng)正確；本反應(yīng)歷程中，反應(yīng)④需要吸收能量且吸收的能量最多，所以決定整個(gè)反應(yīng)快慢的步驟為反應(yīng)④，C項(xiàng)正確；中Hg元素的化合價(jià)為＋1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。14.(2022·青島二模)丙烯與HBr加成過程及能量變化如下圖，下列說法正確的是()A.Ⅰ和Ⅱ?yàn)橹虚g產(chǎn)物，Ⅱ比Ⅰ穩(wěn)定B.兩種加成方式的決速