高考二輪復(fù)習(xí)化學(xué)課件（新高考新教材）熱點提速練5反應(yīng)機理及其分析

熱點提速練5反應(yīng)機理及其分析12345678910命題角度1

“能量-過程”機理及分析1.(2023·天津七校聯(lián)考)我國學(xué)者利用催化劑催化丙烷氧化脫氫的過程如圖(吸附在催化劑表面的物質(zhì)用“*”標(biāo)注)。下列說法正確的是(

)A.反應(yīng)過程中第一步化學(xué)反應(yīng)為決速步驟B.催化劑改變了丙烷氧化脫氫的焓變(ΔH)C.過渡態(tài)物質(zhì)的穩(wěn)定性:過渡態(tài)2小于過渡態(tài)1D.吸附過程為吸熱過程A解析

化學(xué)反應(yīng)的決速步驟是慢反應(yīng),而活化能越大,反應(yīng)的速率越慢,由題圖可知能壘(活化能)最大的是

到過渡態(tài)1的能量,故第一步化學(xué)反應(yīng)為決速步驟,A正確;催化劑不能改變反應(yīng)的焓變(ΔH),B錯誤;物質(zhì)具有的能量越低越穩(wěn)定,故過渡態(tài)2更穩(wěn)定,C錯誤;由題圖可知,吸附過程為放熱過程,D錯誤。12345678910123456789102.(2023·湖北大學(xué)附中二模)“薩巴蒂爾反應(yīng)”原理為CO2+4H2══CH4+2H2O

ΔH,部分反應(yīng)過程如圖所示,其中吸附在催化劑表面的物質(zhì)用“*”標(biāo)注,TS表示過渡態(tài)。下列說法正確的是(

)A.ΔH=-2.05eV·mol-1B.該部分反應(yīng)過程的決速步驟為*CO2+*H══*HOCOC.物質(zhì)從吸附在催化劑表面到過渡態(tài)均放出能量D.過程中存在極性鍵與非極性鍵的斷裂與形成B12345678910解析

*CO2+H2(g)══CO+H2O(g)的ΔH=-2.05

eV·

mol-1,該過程為部分反應(yīng)過程的能量變化,A錯誤;慢反應(yīng)決定總反應(yīng)速率,該部分反應(yīng)過程中*CO2+*H══*HOCO的活化能最大,反應(yīng)速率最慢,故決速步驟為*CO2+*H══*HOCO,B正確;由題圖可知,物質(zhì)從吸附在催化劑表面到過渡態(tài)需要吸收能量,C錯誤;該部分過程中存在極性鍵的斷裂和形成與非極性鍵的斷裂,沒有非極性鍵的形成,D錯誤。123456789103.(2023·廣東東莞二模)我國科學(xué)家合成了一種新型Au15/MoC材料,實現(xiàn)了低溫催化水煤氣變換。反應(yīng)過程如圖所示,其中吸附在催化劑表面的物種用“*”標(biāo)注,TS指過渡態(tài)。下列有關(guān)說法不正確的是(

)A.溫度一定時,加壓無法提高平衡轉(zhuǎn)化率B.分子從催化劑表面脫附的過程都是吸熱的C.反應(yīng)過程中活化能最大的一步為CO*+2H2O*→CO*+H2O*+OH*+H*D.該過程有極性鍵的斷裂和生成B12345678910解析

該反應(yīng)為CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),該反應(yīng)為等體積反應(yīng),溫度一定時加壓化學(xué)平衡不移動,平衡轉(zhuǎn)化率不變,A正確;并不是所有分子從催化劑表面脫附的過程都是吸熱的,如CO2*+H2O*+2H*轉(zhuǎn)化為CO2+H2O*+2H*的過程是放熱的,B錯誤;過渡態(tài)TS1的相對能量最大,此時的活化能最大,因此反應(yīng)過程中活化能最大的一步為CO*+2H2O*―→CO*+H2O*+OH*+H*,C正確;該過程中H2O中的O—H斷裂,同時也有CO2中C=O的生成,D正確。123456789104.(2023·福建莆田二模)活潑自由基與氧氣的反應(yīng)一直是研究人員關(guān)注的熱點。HNO自由基與O2反應(yīng)過程的能量變化如圖所示,已知升高溫度,活化能越大的反應(yīng)速率增大的程度越大。下列說法正確的是(

)A.P1比P2穩(wěn)定B.升高溫度,生成P1的反應(yīng)速率增大的程度更大C.該過程中最小正反應(yīng)的活化能為4.52kJ·mol-1D.改變催化劑可以改變生成P2的反應(yīng)焓變C12345678910解析

P1的能量更高,故其不如P2穩(wěn)定,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,即題圖中峰值越大則活化能越大,峰值越小則活化能越小,已知升高溫度,活化能越大的反應(yīng)速率增大的程度越大,結(jié)合圖像可知,升高溫度,生成P2的反應(yīng)速率增大的程度更大,B錯誤;該過程中最小正反應(yīng)的活化能為中間產(chǎn)物Z生成過渡態(tài)Ⅲ時的活化能,為4.52

kJ·mol-1,C正確;改變催化劑可以改變反應(yīng)過程,加快反應(yīng)速率,但是不能改變生成P2的反應(yīng)焓變,D錯誤。123456789105.(2023·廣東湛江二模)吸附在催化劑表面的甲醇分子逐步脫氫得到CO,四步脫氫產(chǎn)物及其相對能量如圖,下列說法錯誤的是(

)A.甲醇脫氫生成CO的過程中有極性鍵的斷裂B.b→c的反應(yīng)式為(—CH2OH)top→CH2O+HC.a→i與a→j的過程中均有π鍵的形成D.b→c與b→d的過程均斷裂了氫氧鍵D12345678910解析

甲醇脫氫生成CO的過程中有極性鍵C—H的斷裂,A正確。b→c的過程中(—CH2OH)top轉(zhuǎn)化為CH2O,由原子守恒可知,該過程的反應(yīng)式為(—CH2OH)top→CH2O+H,B正確。a→i的過程中CH3OH先轉(zhuǎn)化為CH2O,有碳氧雙鍵生成,有π鍵的形成;a→j的過程中CH3OH最終轉(zhuǎn)化成了CO,有碳氧雙鍵生成,有π鍵的形成,C正確。b→c的過程中(—CH2OH)top轉(zhuǎn)化為CH2O,斷裂了氫氧鍵;b→d的過程中(—CH2OH)top轉(zhuǎn)化為(—CHOH)top,斷裂了碳氫鍵,沒有斷裂氫氧鍵,D錯誤。12345678910命題角度2

“物質(zhì)-循環(huán)”轉(zhuǎn)化及分析6.(2023·湖北高中名校聯(lián)盟聯(lián)考)科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)了一種利用水催化促進NO2和SO2轉(zhuǎn)化的化學(xué)新機制。如圖所示,電子傳遞可以促進

中O—H的解離,進而形成中間體,處于納米液滴中的

或

可以通過“水分子橋”將電子快速轉(zhuǎn)移給周圍的氣相NO2分子。下列敘述錯誤的是(

)A.觀察圖可知“水分子橋”與氫鍵形成有關(guān)B.轉(zhuǎn)化過程中沒有生成硫氧鍵D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6L氣相NO2分子在圖示的轉(zhuǎn)化過程中得到0.25mol電子12345678910答案

B

12345678910123456789107.(2023·湖南懷化二模)在NO催化下,丙烷與氧氣反應(yīng)制備丙烯的部分反應(yīng)機理如圖所示。下列說法正確的是(

)A.反應(yīng)②的方程式為2NO+H2O══2HONOB.反應(yīng)①中有氧氧鍵的斷裂和氮氧鍵的形成C.增大NO的量,可增大C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率D.當(dāng)主要發(fā)生包含①的歷程時,最終生成的水減少B12345678910解析

含N分子參與的反應(yīng)包括①的歷程是將NO轉(zhuǎn)化為NO2,②的歷程是將NO和NO2轉(zhuǎn)化為HONO,還包括HONO轉(zhuǎn)化為NO的反應(yīng)。反應(yīng)②為NO+H2O+NO2══2HONO,A錯誤;反應(yīng)①中·OOH轉(zhuǎn)化為·OH有氧氧鍵的斷裂,NO轉(zhuǎn)化為NO2有氮氧鍵的形成,B正確;NO為催化劑,增大催化劑的量,平衡不移動,則C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變,C錯誤;無論反應(yīng)經(jīng)過①還是②,總反應(yīng)都是丙烷和氧氣生成丙烯和水,最終生成的水不變,D錯誤。123456789108.(2023·河北名校聯(lián)盟4月聯(lián)考)烯烴化合物與CO2和H2的三組分氫羧化反應(yīng)得到脂肪族羧酸化合物被稱為“夢幻反應(yīng)”。光催化CO2和H2的苯乙烯類氫發(fā)生羧化反應(yīng)的過程如圖所示(—Me為甲基,—Ar代表芳香烴類基團)。下列敘述錯誤的是(

)A.該轉(zhuǎn)化中,物質(zhì)1與CO2、H2發(fā)生加成反應(yīng)生成物質(zhì)2B.物質(zhì)D為催化劑,物質(zhì)E和F為中間產(chǎn)物C.該轉(zhuǎn)化中,斷裂和形成了3個π鍵、3個σ鍵D.Rh與氧原子間形成了配位鍵C12345678910碳原子直接與—COOH、H原子連接,反應(yīng)類型為加成反應(yīng),A正確;物質(zhì)D反應(yīng)前后不變,物質(zhì)D為催化劑,物質(zhì)E和F為中間產(chǎn)物,B正確;該轉(zhuǎn)化中,形成了1個C—H、1個O—H、1個C—C

、2個C—O,C錯誤;根據(jù)圖示,F中Rh與氧原子間形成配位鍵,D正確。123456789109.(2023·湖南衡陽3月質(zhì)檢)據(jù)文獻報道,某反應(yīng)的反應(yīng)過程如圖所示:下列有關(guān)該過程的說法正確的是(

)A.Ti4+…NH3是催化劑B.Ti4+…NH2—N=O是中間產(chǎn)物C.總反應(yīng)化學(xué)方程式為4NH3+3O2

2N2+6H2OD.分解反應(yīng)Ti4+…NH2—N=O→Ti4++N2+H2O的反應(yīng)過程中有氮氮鍵斷裂B123456789101234567891010.(2023·安徽安慶示范高中4月聯(lián)考)任何有機化合物的分子都是由特定碳骨架構(gòu)成的,構(gòu)建碳骨架是合成有機化合物的重要任務(wù)。某構(gòu)建碳骨架的反應(yīng)過程如圖所示,下列關(guān)于該反應(yīng)的說法錯誤的是(

)A.反應(yīng)過程中Co的成鍵數(shù)目發(fā)生改變B.圖中所示物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化有非極性鍵的斷裂和形成C.CH3OH分子中采用sp3雜化的僅有C原子D.該構(gòu)建碳骨架的總反應(yīng)為CH3CH=CH2+CO+CH3OH