2024版化學(xué)大二輪（新高考）選擇題型強化練十五反應(yīng)機理圖像的分析應(yīng)用

題型強化練十五反應(yīng)機理圖像的分析應(yīng)用1．(2023·湖州、衢州、麗水高三4月教學(xué)質(zhì)量檢測)甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)的部分機理與能量變化如下：鏈引發(fā)：Cl2(g)→2Cl·(g)ΔH1＝＋242.7kJ·mol－1鏈轉(zhuǎn)移：部分反應(yīng)進(jìn)程與勢能變化關(guān)系如圖(所有物質(zhì)狀態(tài)為氣態(tài))……鏈終止：Cl·(g)＋CH3·(g)→CH3Cl(g)ΔH2下列說法不正確的是()A．Cl2的鍵能為242.7kJ·mol－1B．鏈轉(zhuǎn)移中反應(yīng)速率較快的一步的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋Cl·(g)→CH3·(g)＋HCl(g)ΔH＝＋7.5kJ·mol－1C．鏈轉(zhuǎn)移過程中可能產(chǎn)生·CH2Cl、·CHCl2、·CCl3D．鏈終止反應(yīng)的過程中，還可能會生成少量的乙烷答案B解析根據(jù)Cl2(g)→2Cl·(g)ΔH1＝＋242.7kJ·mol－1可知，Cl2的鍵能為242.7kJ·mol－1，A正確；反應(yīng)速率較快的一步應(yīng)該是活化能較低的一步，由圖可知，反應(yīng)速率較快的一步的熱化學(xué)方程式為CH3·(g)＋Cl2(g)→CH3Cl(g)＋Cl·(g)ΔH＝－112.9kJ·mol－1，B錯誤；由圖可知，鏈轉(zhuǎn)移中碳上的氫原子可能失去，故鏈轉(zhuǎn)移過程中可能產(chǎn)生·CH2Cl、·CHCl2、·CCl3，C正確；鏈終止反應(yīng)的過程中，兩個CH3·結(jié)合在一起可以形成乙烷，D正確。2．(2023·湖南岳陽平江縣高三下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測)碳酸二甲酯DMC(CH3OCOOCH3)是一種低毒、性能優(yōu)良的有機合成中間體，科學(xué)家提出了新的合成方案(吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注)，反應(yīng)機理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．第2步的基元反應(yīng)方程式為CH3O·*＋COeq\o\al(*,2)→CH3OCOO·*B．反應(yīng)進(jìn)程中最大能壘為1.257×104eVC．升高溫度，第1步反應(yīng)的正反應(yīng)速率增加，第3步反應(yīng)的正反應(yīng)速率減小D．適當(dāng)?shù)奶岣邷囟?，可以增加碳酸二甲酯的產(chǎn)率答案C解析最大能壘為第1步基元反應(yīng)：CH3OH*＋HO·*→CH3O·*＋H2O*，相對能量差值為1.257×104eV，B正確；升高溫度，反應(yīng)速率均增大，C錯誤；總反應(yīng)為2CH3OH＋CO2CH3OCOOCH3＋H2OΔH>0，為吸熱反應(yīng)，因此適當(dāng)?shù)奶岣邷囟?，可以增加碳酸二甲酯的產(chǎn)率，D正確。3．汽車尾氣中CO與NO轉(zhuǎn)化的三段反應(yīng)歷程及各物質(zhì)的相對能量如圖所示，其中TS代表過渡態(tài)，IM表示反應(yīng)過程中的復(fù)雜中間產(chǎn)物，每段歷程的反應(yīng)物相對總能量定義為0。下列說法不正確的是()A．反應(yīng)①決定尾氣轉(zhuǎn)化的快慢B．反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)②、③為放熱反應(yīng)C．由上圖可判斷過渡態(tài)的相對能量：TS1>TS3>TS2D．采用對反應(yīng)③選擇性高的催化劑可以避免尾氣中出現(xiàn)N2O答案D解析由圖可知，反應(yīng)①的活化能最高，為298.4kJ·mol－1，反應(yīng)②、③的活化能分別為130.0kJ·mol－1、248.3kJ·mol－1，活化能越高反應(yīng)速率越慢，慢反應(yīng)決定整個反應(yīng)的速率，故反應(yīng)①決定尾氣轉(zhuǎn)化的快慢，A正確；采用對反應(yīng)③選擇性高的催化劑不代表反應(yīng)②的產(chǎn)物N2O會完全消耗，無法避免尾氣中不出現(xiàn)N2O，D錯誤。4．(2023·北京市十一學(xué)校高三下學(xué)期三模)不對稱催化羥醛縮合反應(yīng)的循環(huán)機理如圖所示。下列說法不正確的是()A．步驟①和②的有機產(chǎn)物可通過紅外光譜鑒別B．步驟③和④的反應(yīng)均涉及手性碳原子的生成C．步驟⑤的產(chǎn)物L(fēng)-脯氨酸是該反應(yīng)的催化劑D．若用苯甲醛和作為原料，也可完成上述羥醛縮合反應(yīng)答案D解析①和②的有機產(chǎn)物含有不同的官能團，可通過紅外光譜鑒別，A正確；連接四個不同的原子或者原子團的碳原子為手性碳原子，步驟③和④均有手性碳原子的生成，B正確；L-脯氨酸在步驟①參與反應(yīng)，在步驟⑤又生成，是該反應(yīng)的催化劑，C正確。5．(2023·北京朝陽區(qū)高三下學(xué)期三模)利用有機分子模擬生物體內(nèi)“醛縮酶”催化Diels-Alder反應(yīng)取得重要進(jìn)展，榮獲2021年諾貝爾化學(xué)獎。某Diels-Alder反應(yīng)催化機理如下，下列說法不正確的是()A．總反應(yīng)為加成反應(yīng)B．化合物X為H2OC．Ⅵ是反應(yīng)的催化劑D．其他條件不變，溫度越高，反應(yīng)速率越快答案D解析由催化機理可知，總反應(yīng)為，該反應(yīng)為加成反應(yīng)，A正確；Ⅰ＋Ⅵ→X＋Ⅱ，由Ⅰ、Ⅵ、Ⅱ的結(jié)構(gòu)簡式可知，X為H2O,B正確；由催化機理可知，反應(yīng)消耗了Ⅵ又生成了Ⅵ，Ⅵ是反應(yīng)的催化劑，C正確；通常其他條件不變，溫度越高，反應(yīng)速率越快，但是酶作催化劑時，高溫使酶失去活性降低反應(yīng)速率，D錯誤。6．(2023·湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)高三下學(xué)期模擬)環(huán)狀碳酸酯廣泛用于極性非質(zhì)子溶劑、電池的電解質(zhì)等，離子液體研究團隊近期報道了一種環(huán)氧乙烷衍生物與二氧化碳催化合成環(huán)狀碳酸酯的反應(yīng)歷程如圖所示。已知：R表示烴基。下列說法錯誤的是()A．(C4H9)4NBr是反應(yīng)的催化劑B．反應(yīng)過程存在非極性鍵的斷裂和形成C．反應(yīng)過程中有3種中間體D．總反應(yīng)原子利用率可達(dá)100%答案B解析由圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，(C4H9)4NBr是前邊反應(yīng)的反應(yīng)物，又作后面反應(yīng)的生成物，所以該物質(zhì)是催化劑，A正確；由反應(yīng)歷程圖可知反應(yīng)過程中沒有非極性鍵的斷裂和形成，B錯誤；反應(yīng)中、、為中間體，故一共有3種中間體，C正確；根據(jù)圖知，總反應(yīng)方程式為，則該反應(yīng)為加成反應(yīng)，總反應(yīng)原子利用率可達(dá)100%，D正確。7．(2023·長沙雅禮中學(xué)高三模擬考試)綠水青山是構(gòu)建美麗中國的偉大構(gòu)想。一種以沸石籠為載體對NO進(jìn)行催化還原的原理如圖所示，下列說法正確的是()A．反應(yīng)過程中O原子的成鍵數(shù)目保持不變B．Cu(NH3)eq\o\al(2＋,4)作催化劑，虛線內(nèi)物質(zhì)是中間體C．反應(yīng)⑤中Cu(NH3)eq\o\al(2＋,4)只起氧化劑的作用D．該原理的總反應(yīng)為4NO＋4NH3＋O2=4N2＋6H2O答案D解析由題圖可知，反應(yīng)過程中O原子成鍵數(shù)目發(fā)生了變化，A項錯誤；四氨合銅離子與虛線內(nèi)的物質(zhì)都是反應(yīng)中產(chǎn)生且后續(xù)消失的物質(zhì)，均為中間體，B項錯誤；該離子中銅元素化合價降低，但N元素化合價升高為0價，故該離子既是氧化劑又是還原劑，C項錯誤。8．(2023·山東濟寧高三下學(xué)期三模)我國科學(xué)家以Bi為電極在酸性水溶液中可實現(xiàn)電催化還原CO2，兩種途徑的反應(yīng)機理如圖所示，其中TS表示過渡態(tài)、數(shù)字表示微粒的相對總能量。下列說法錯誤的是()A．HCOOH分解生成CO和H2O的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．電催化還原CO2生成HCOOH的選擇性高于生成CO的選擇性C．HCOOH是陰極產(chǎn)物D．途徑二的電極反應(yīng)式為CO2＋2H＋＋2e－=CO＋H2O答案A解析由圖可知HCOOH的能量高于CO和H2O的能量，所以HCOOH分解生成CO和H2O的反應(yīng)應(yīng)該為放熱反應(yīng)，A錯誤；過渡態(tài)物質(zhì)的總能量與反應(yīng)物總能量的差值為活化能，活化能越大反應(yīng)速率越慢