新教材適用2025版高考化學(xué)二輪總復(fù)習(xí)新高考選擇題突破十一化學(xué)反應(yīng)歷程與機(jī)理

新高考選擇題突破(十一)化學(xué)反應(yīng)歷程與機(jī)理1.(2024·遼寧沈陽二模)乙烯與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理如圖所示，下列有關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是(B)A．溴鎓離子中全部原子不在同一平面內(nèi)B．相同條件下，乙烯與溴的CCl4溶液反應(yīng)比與溴水反應(yīng)更簡單C．玻璃容器表面的Si—O鍵對(duì)反應(yīng)進(jìn)行有肯定的促進(jìn)作用D．將乙烯通入溴水中，理論上會(huì)有肯定量的CH2BrCH2OH生成【解析】由溴鎓離子的結(jié)構(gòu)簡式可知其所含碳原子為飽和碳，飽和碳原子為四面體構(gòu)型，全部原子不行能共平面，故A正確；CCl4為非極性溶劑，其對(duì)溴單質(zhì)的誘導(dǎo)作用較弱，因此溴單質(zhì)中Br—Br鍵的極性弱于水中Br—Br鍵的極性，導(dǎo)致加成反應(yīng)變困難，故B錯(cuò)誤；Si—O鍵為極性鍵，而由反應(yīng)機(jī)理可知環(huán)境中有極性鍵使反應(yīng)更易進(jìn)行，故C正確；由反應(yīng)機(jī)理知，其次步為帶負(fù)電荷的微粒與溴鎓離子結(jié)合，水電離出的OH－與溴鎓離子結(jié)合可得CH2BrCH2OH，理論上會(huì)有肯定量的CH2BrCH2OH生成，故D正確；故選B。2.(2024·江蘇南京二模)化工原料Z是X與HI反應(yīng)的主產(chǎn)物，X→Z的反應(yīng)機(jī)理如圖：下列說法正確的是(D)A．X分子中全部碳原子位于同一平面上B．Y與Z中碳原子雜化軌道類型相同C．X與Z分子中均含有1個(gè)手性碳原子D．X與HI反應(yīng)有副產(chǎn)物CH3CH2CH2CH2I產(chǎn)生【解析】X分子中存在飽和碳上連接三個(gè)碳原子，故全部碳原子不行能共平面，A錯(cuò)誤；Y中碳原子有sp2、sp3兩種雜化類型，Z中只有sp3雜化，B錯(cuò)誤；X分子中沒有手性碳原子，Z中有1個(gè)手性碳原子，C錯(cuò)誤；X分子開環(huán)時(shí)，HI中的H原子可分別加在斷鍵的兩個(gè)碳原子上，故有副產(chǎn)物CH3CH2CH2CH2I產(chǎn)生，D正確；故選D。3.(2024·河北邢臺(tái)一模)Fe氧簇MOF催化CH4與N2O反應(yīng)的機(jī)理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(D)A．總反應(yīng)方程式為CH4＋N2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑))CH3OH＋N2B.為該反應(yīng)的催化劑C．該反應(yīng)中存在極性鍵的斷裂和非極性鍵的形成D．依據(jù)N2O分子的結(jié)構(gòu)推想其電子式為【解析】依據(jù)圖中信息得到總反應(yīng)方程式為CH4＋N2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑))CH3OH＋N2，故A正確；起先時(shí)和N2O反應(yīng)生成中間體，最終又生成，因此為該反應(yīng)的催化劑，故B正確；該反應(yīng)中存在碳?xì)錁O性鍵的斷裂，氮氮非極性鍵的形成，故C正確；依據(jù)N2O分子的結(jié)構(gòu)推想其電子式為，故D錯(cuò)誤；故選D。4.(2024·湖南九校聯(lián)盟二模)2024年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予在“點(diǎn)擊化學(xué)和生物正交化學(xué)”領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。點(diǎn)擊化學(xué)經(jīng)典反應(yīng)之一是一價(jià)銅[Cu]催化的疊氮化物—端炔烴環(huán)加成反應(yīng)，反應(yīng)機(jī)理示意如圖：下列說法正確的是(B)A．反應(yīng)③過程中，不涉及極性鍵的斷裂和形成B．轉(zhuǎn)化過程中N的雜化方式發(fā)生變更C．該反應(yīng)的總反應(yīng)是取代反應(yīng)，反應(yīng)歷程是離子反應(yīng)歷程D．一價(jià)銅[Cu]催化劑能有效降低總反應(yīng)的焓變，加快反應(yīng)速率【解析】由圖可知，反應(yīng)③過程中，涉及碳氮極性鍵的形成，故A錯(cuò)誤；三鍵氮原子的雜化方式為sp雜化、雙鍵氮原子的雜化方式為sp2雜化，所以轉(zhuǎn)化過程中氮原子的雜化方式發(fā)生變更，故B正確；由題意可知，該反應(yīng)的總反應(yīng)是一價(jià)銅催化的疊氮化物—端炔烴環(huán)加成反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不能變更反應(yīng)的焓變，故D錯(cuò)誤；故選B。5.(2024·江蘇省靖江市統(tǒng)考一模)我國科研人員探討發(fā)覺合成氨的反應(yīng)歷程有多種，其中有一種反應(yīng)歷程如圖所示(吸附在催化劑表面的物質(zhì)用*表示)。下列說法錯(cuò)誤的是(C)A．N2生成NH3是通過多步還原反應(yīng)生成的B．過程Ⅰ和Ⅲ中能量的變更不相同C．適當(dāng)提高N2分壓，可以加快N2(g)→*N2反應(yīng)速率，提高N2(g)轉(zhuǎn)化率D．大量氨分子吸附在催化劑表面，將降低反應(yīng)速率【解析】由圖可知，N2生成NH3的過程為N2→N=N—H→H—N=N—H→H—N—NH2→H2N—NH2→NH3，氮元素化合價(jià)漸漸降低，是發(fā)生多步還原反應(yīng)生成的，故A正確；過程Ⅰ是斷裂氮氮三鍵中的一個(gè)鍵，而過程Ⅲ與過程Ⅰ斷鍵不同，所以所需能量不同，過程Ⅰ和Ⅲ中能量的變更不相同，故B正確；該反應(yīng)在反應(yīng)前后分子數(shù)不變，加壓平衡不移動(dòng)，所以提高分壓可以加快反應(yīng)速率，但是不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，故C錯(cuò)誤；NH3的剛好脫附可留下接著反應(yīng)的空間而增加催化劑的活性位，假如大量氨分子吸附在催化劑表面，就將減緩反應(yīng)速率，故D正確；故選C。6.(2024·湖北襄陽二模)苯的親電取代反應(yīng)分兩步進(jìn)行，可表示為E＋＋＋H＋，生成中間體的一步是加成過程，中間體失去氫離子的一步是消退過程，其機(jī)理亦稱加成—消退機(jī)理，苯的親電取代反應(yīng)進(jìn)程和能量的關(guān)系如圖，下列說法錯(cuò)誤的是(B)A．反應(yīng)Ⅰ為苯親電取代的決速步驟B．E1與E2的差值為總反應(yīng)的焓變C．中間體的能量比苯的高，穩(wěn)定性比苯的差D．反應(yīng)過程中，環(huán)上碳原子的雜化類型發(fā)生了變更【解析】反應(yīng)須要的活化能越大，反應(yīng)越難，由圖可知該反應(yīng)的決速步驟反應(yīng)為反應(yīng)Ⅰ，故A正確；焓變與兩步反應(yīng)活化能的差值無關(guān)，與產(chǎn)物和反應(yīng)物的能量差值有關(guān)，故B錯(cuò)誤；由圖知中間體的能量比苯的高，穩(wěn)定性比苯的差(能量越低越穩(wěn)定)，故C正確；由圖可知反應(yīng)過程中中間體存在一個(gè)碳原子形成四個(gè)單鍵的中間狀態(tài)，反應(yīng)過程中環(huán)上此碳原子的雜化類型為sp3雜化，苯環(huán)碳的雜化為sp2，反應(yīng)過程中，環(huán)上碳原子的雜化類型發(fā)生了變更，故D正確；故選B。7.(2024·福建福州統(tǒng)考二模)Ni活化C2H6的反應(yīng)歷程如下圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是(D)A．反應(yīng)歷程的決速步驟：中間體2→中間體3B．反應(yīng)歷程涉及非極性鍵的斷裂和極性鍵的形成C．三種中間體比較，中間體2最穩(wěn)定D．上升溫度，Ni＋C2H6NiCH2＋CH4的化學(xué)平衡常數(shù)K增大【解析】活化能越大，速率越慢，慢反應(yīng)為決速步驟，故反應(yīng)歷程的決速步驟：中間體2→中間體3，A正確；中間體2→過渡態(tài)2涉及C—C非極性鍵斷裂，Ni(s)→中間體1，中間體2→過渡態(tài)2，過渡態(tài)2→中間體3，均涉及極性鍵的形成，B正確；三種中間體比較，中間體2能量最低，最穩(wěn)定，C正確；Ni(s)＋C2H6(g)的總能量比NiCH2＋CH4高6.57kJ，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，上升溫度，Ni＋C2H6NiCH2＋CH4的化學(xué)平衡常數(shù)K減小，D錯(cuò)誤；故選D。8.(2024·河北保定一模)水煤氣變換反應(yīng)為CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH。我國學(xué)者結(jié)合試驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，探討了在金催化劑表面水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如下圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用·標(biāo)注。下列說法錯(cuò)誤的是(C)A．水煤氣變換反應(yīng)的ΔH<0B．步驟③的化學(xué)方程式為CO·＋OH·＋H2O(g)=COOH·＋H2O·C．步驟⑤只有極性鍵的形成D．該反應(yīng)中的決速步驟為步驟④【解析】依據(jù)圖示，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，A正確；如圖所示，步驟③的化學(xué)方程式為CO·＋OH·＋H2O(g)=COOH·＋H2O·，B正確；步驟⑤中生成氫氣和CO2，所以步驟⑤既有極性鍵的形成，又有非極性鍵的形成，C錯(cuò)誤；速率最慢的步驟確定整個(gè)反應(yīng)的速率，活化能越高，反應(yīng)速率最慢，如圖，步驟④活化能最高，反應(yīng)速率最慢，確定整個(gè)反應(yīng)速率，D正確；故選C。9.(2024·泰安一模)乙炔(HC≡CH)能在Hg2＋催化下與水反應(yīng)生成CH3CHO，反應(yīng)歷程及相對(duì)能壘如圖所示。下列說法正確的是(A)A．過程①中，水分子中的氧原子向Hg2＋的空軌道供應(yīng)孤對(duì)電子B．本反應(yīng)歷程涉及的物質(zhì)中，CH2=CHOH最穩(wěn)定C．HC≡CH轉(zhuǎn)化為CH3CHO的過程涉及消去反應(yīng)D．其他條件不變時(shí)，更換其他催化劑可變更由乙炔和水制備乙醛的焓變【解析】由圖可知，過程①中H2O與Hg2＋形成協(xié)作物，水分子的氧原子具有孤對(duì)電子，可向Hg2＋的空軌道供應(yīng)孤對(duì)電子形成配位鍵，A正確；圖中CH2=CHOH的能量最高，故其穩(wěn)定性最弱，B錯(cuò)誤；由本反應(yīng)歷程圖示知，HC≡CH轉(zhuǎn)化為CH3CHO的過程反應(yīng)中碳碳三鍵轉(zhuǎn)化為醛基，沒有涉及消去反應(yīng)，C錯(cuò)誤；催化劑變更反應(yīng)歷程，降低活化能，加快反應(yīng)速率，但不能變更反應(yīng)的焓變，D錯(cuò)誤；故選A。10.(2024·河北邯鄲一模)H2和O2在鈀的協(xié)作物離子[PdCl4]2－的作用下合成H2O2，反應(yīng)歷程如圖。已知：Pd為第五周期第Ⅷ族元素，基態(tài)Pd原子的價(jià)電子排布式為4d10，[PdCl4]2－的空間結(jié)構(gòu)為平面正方形。下列說法正確的是(C)A．在[PdCl4]2－中Pd原子為sp3雜化B．在[PdCl2O2]2－和[PdCl4]2－中Pd供應(yīng)孤電子對(duì)形成配位鍵C．第③步發(fā)生的反應(yīng)為[PdCl2O2]2－＋2HCl=H2O2＋[PdCl4]2－D．等物質(zhì)的量的H2和O2發(fā)生反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)①和反應(yīng)②轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為1∶2【解析】[PdCl4]2－的空間結(jié)構(gòu)為平面正方形，說明中心原子Pd不是sp3雜化，應(yīng)為dsp2雜化，A錯(cuò)誤；在[PdCl2O2]2－和[PdCl4]2－中Pd供應(yīng)空軌道形成配位鍵，B錯(cuò)誤；依據(jù)反應(yīng)循環(huán)圖可知，第③步發(fā)生的反應(yīng)為[PdCl2O2]2－＋2HCl=H2O2＋[PdCl4]2－，C正確；等物質(zhì)的量的H2和O2發(fā)生反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)①H的化合價(jià)由0→＋1價(jià)，反應(yīng)②O的化合價(jià)由0→－1價(jià)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為1∶1，D錯(cuò)誤；故選C。11.(2024·河北唐山一模)金屬鈀催化乙醇羰基化的反應(yīng)過程如圖所示，下列說法正確的是(B)A．反應(yīng)過程中鈀的化合價(jià)沒有變更B．反應(yīng)過程中斷裂和形成最多的鍵是Pd—H鍵C．整個(gè)反應(yīng)過程的化學(xué)方程式為CH3CH2OH＋O2Pd,CH3CHO＋H2OD．在金屬鈀催化下不能被羰基化的醇中，相對(duì)分子質(zhì)量最小的為60【解析】由圖可知，催化劑鈀參加反應(yīng)，反應(yīng)過程中鈀的化合價(jià)發(fā)生變更，故A錯(cuò)誤；由圖可知，反應(yīng)過程中存在鈀氧鍵和鈀氫鍵的斷裂和形成，斷裂和形成最多的鍵是鈀氫鍵，故B正確；由圖可知，整個(gè)反應(yīng)過程發(fā)生的反應(yīng)為鈀做催化劑條件下，乙醇與氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成乙醛和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CH2OH＋O2Pd,2CH3CHO＋2H2O，故C錯(cuò)誤；在金屬鈀催化下不能被羰基化的醇中，與羥基相連碳上沒有氫，相對(duì)分子質(zhì)量最小的為2-甲基-2-丙醇，相對(duì)分子質(zhì)量為74，故D錯(cuò)誤；故選B。12.(2024·安徽蚌埠統(tǒng)考二模)已知困難反應(yīng)的速率由反應(yīng)歷程中活化能最大的一步基元反應(yīng)確定。鹵代烴的取代反應(yīng)有以下兩種反應(yīng)歷程，其反應(yīng)過程中的能量變更如圖所示：下列說法中錯(cuò)誤的是(B)A．鹵代烴的取代為放熱反應(yīng)B．SN1反應(yīng)速率與c(Nu：－)和c(R3CX)相關(guān)C．SN2反應(yīng)速率與c(RX)和c(Nu：－)相關(guān)D．SN1機(jī)理為兩步反應(yīng)，SN2機(jī)理為一步反應(yīng)【解析】鹵代烴的取代反應(yīng)中生成物能量低于反應(yīng)物，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；SN1為單分子親核取代反應(yīng)，反應(yīng)物先解離為碳正離子與帶負(fù)電荷的Nu：－，這個(gè)過程的活化能大，確定反應(yīng)速率，所以SN1反應(yīng)速率只和c(R3CX)相關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；SN2反應(yīng)為雙分子親核取代反應(yīng)，只有一個(gè)階段，其反應(yīng)速率與c(RX)和c(Nu：－)相關(guān)，C項(xiàng)正確；SN1反應(yīng)是兩步反應(yīng)，第一步是反應(yīng)物在溶劑中離解成為碳正離子和Nu：－(慢反應(yīng))，其次步是碳正離子與Nu－結(jié)合(快反應(yīng))。SN2反應(yīng)中R—X的斷裂與新的R—Nu鍵的形成是同時(shí)的，為一步反應(yīng)，D項(xiàng)正確；故選B。13.(2024·山東聊城二模)銅催化乙炔選擇性氫化制1,3-丁二烯的反應(yīng)機(jī)理如圖所示(吸附在銅催化劑表面上的物種用*標(biāo)注)。下列說法正確的是(D)A．反應(yīng)Ⅰ的速率大于反應(yīng)Ⅱ的速率B．若原料用丙炔，則會(huì)有2種分子式為C6H10的有機(jī)物生成C．增大Cu的表面積，可加快反應(yīng)速率，提高C2H2的平衡轉(zhuǎn)化率D．C2Heq\o\al(*,3)轉(zhuǎn)化成C4H6(g)過程中，有非極性鍵的斷裂和形成【解析】依據(jù)圖示，反應(yīng)Ⅰ的活化能大于反應(yīng)Ⅱ的活化能，所以反應(yīng)Ⅰ的速率小于反應(yīng)Ⅱ的速率，故A錯(cuò)誤；若原料用丙炔，則會(huì)有CH3CH=CH—CH=CHCH3、CH2=C(CH3)—C(CH3)=CH2、CH3CH=CH—C(CH3)=CH2共3種分子式為C6H10的有機(jī)物生成，故B錯(cuò)誤；增大Cu的表面積，可加快反應(yīng)速率，催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，不能提高C2H2的平衡轉(zhuǎn)化率，故C錯(cuò)誤；依據(jù)圖示，C2Heq\o\al(*,3)轉(zhuǎn)化成C4H6(g)過程中，先碳碳雙鍵中有1條鍵斷裂，后又有碳碳雙鍵和碳碳單鍵的形成，所以有非極性鍵的斷裂和形成，故D正確；故選D。14.(2024·河北衡水中學(xué)一調(diào))肯定條件下，丙烯與HCl反應(yīng)生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl的反應(yīng)歷程如圖所示。下列說法正確的是(C)A．丙烯與HCl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．合成CH3CHClCH3的反應(yīng)中，第Ⅱ步為反應(yīng)的決速步C．其他條件不變，適當(dāng)上升溫度可以提高加成產(chǎn)物中CH3CH2CH2Cl的比例D．CH2=CH—CH3(g)＋HCl(g)CH3CH2CH2Cl(g)的焓變等于第一步與其次步正反應(yīng)活化能的差值【解析】由圖可知，無論是生成1