模板02 化學反應機理圖像分析(解析版)-2025年高考化學答題技巧與模板構建

模板02化學反應機理圖像分析識識·題型解讀考情分析+命題預測/技巧解讀明·模板構建答題模板+技巧點撥技法01基元反應和過渡態(tài)理論技法02反應歷程能壘圖技法03反應機理圖通·模板運用真題示例+模板答題+變式訓練練·模板演練最新模擬、預測考向本節(jié)導航新高考強調素養(yǎng)為本的情境化命題，高考通過真實情境的創(chuàng)設，考查學生的信息獲取能力和創(chuàng)新思維。近幾年高考中，化學反應機理（反應歷程）試題頻繁出現(xiàn)，主要以選擇題的形式出現(xiàn)，題目主要以圖示的形式來描述某一化學變化所經由的全部反應，就是把一個復雜反應分解成若干個反應，然后按照一定規(guī)律組合起來，從而達到闡述復雜反應的內在聯(lián)系的目的。由于陌生度高，思維轉化大，且命題視角在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，成為大多數(shù)考生的失分點。所以，很有必要對這兩類題型的解題模型進行掌握。新高考強調素養(yǎng)為本的情境化命題，高考通過真實情境的創(chuàng)設，考查學生的信息獲取能力和創(chuàng)新思維。近幾年高考中，化學反應機理（反應歷程）試題頻繁出現(xiàn)，主要以選擇題的形式出現(xiàn)，題目主要以圖示的形式來描述某一化學變化所經由的全部反應，就是把一個復雜反應分解成若干個反應，然后按照一定規(guī)律組合起來，從而達到闡述復雜反應的內在聯(lián)系的目的。由于陌生度高，思維轉化大，且命題視角在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，成為大多數(shù)考生的失分點。所以，很有必要對這兩類題型的解題模型進行掌握。第一步：仔細審題閱讀題目獲取對解題有價值的信息，排除無效信息，并作標記。第二步：明確類型判斷圖像類型是反應歷程能壘圖、反應機理循環(huán)圖。第三步：提取信息提取圖像關鍵信息，結合選項，分析判斷。①反應歷程能壘圖：分析隨反應歷程發(fā)生的能量變化與物質變化；②反應機理圖：分析機理圖上物質的進出及轉化關系。技法01基元反應和過渡態(tài)理論1．基元反應(1)大多數(shù)的化學反應往往經過多個反應步驟才能實現(xiàn)，其中每一步反應都稱為基元反應。(2)基元反應速率方程對于基元反應aA＋bB=gG＋hH，其速率方程可寫為v＝k·ca(A)·cb(B)(其中k稱為速率常數(shù)，恒溫下，k不因反應物濃度的改變而變化)，這種關系可以表述為基元反應的化學反應速率與反應物濃度以其化學計量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積成正比。2．反應機理基元反應構成的反應序列稱為反應歷程(又稱反應機理)，基元反應的總和稱為總反應。由幾個基元反應組成的總反應也稱復雜反應。例如H2(g)＋I2(g)=2HI(g)，它的反應歷程有如下兩步基元反應：①I2I·＋I·(快)②H2＋2I·=2HI(慢)其中慢反應為整個反應的決速步驟。3．過渡態(tài)理論(1)化學反應并不是通過反應物分子的簡單碰撞就能完成的，而是在反應物到生成物的過程中經過一個高能的過渡態(tài)，處于過渡態(tài)的分子叫做活化絡合物?；罨j合物是一種高能量的不穩(wěn)定的反應物原子組合體，它能較快地分解為新的能量較低的較穩(wěn)定的生成物。(2)活化能(Ea)是處在過渡態(tài)的活化絡合物分子平均能量與反應物分子平均能量的差值。4．催化劑與反應歷程(1)催化劑對反應速率的影響催化劑是通過降低化學反應所需的活化能來增大化學反應速率的。有催化劑參與的反應，活化能(Ea1)較小，反應速率較大；沒有催化劑參與的反應，活化能(Ea1')較大，反應速率較小。使用催化劑同時降低了正反應和逆反應的活化能，但反應的ΔH不變。(2)加入催化劑后的反應歷程如圖所示：反應A+B→AB的活化能為Ea，加入催化劑K后，反應分兩步進行：①A+K→AK

活化能為Ea1（慢反應）②AK+B→AB+K

活化能為Ea2(快反應)總反應：A+Beq\o(→,\s\up7(K))AB活化能為Ea1加入催化劑K后，兩步反應的活化能Ea1和Ea2均小于原反應的活化能Ea，因此反應速率加快。由于Ea1>Ea2，第1步反應是慢反應，是決定整個反應快慢的步驟，稱為“定速步驟”或“決速步驟”，第1步反應越快，則整體反應速率就越快。因此對總反應來說，第一步反應的活化能Ea1就是在催化條件下總反應的活化能。5．教材中的能量變化圖示如下：反應歷程與活化能催化劑對反應歷程與活化能影響人教版新教材魯科版新教材蘇教版技法02反應歷程能壘圖在化學反應過程中，反應前后能量會發(fā)生變化。能壘指的是由于化學反應的成功發(fā)生對于反應物到達能量高的過渡態(tài)的過程的依賴性而產生的一個“阻礙”，只有一部分有足夠能量的分子才能跨越能壘進行反應，每一個小的分步反應的從較低能量到過渡態(tài)所吸收的能量，可以理解成ΔH-t圖中“爬坡”的階段，這些階段的吸收的能量都是能壘。1．催化劑與化學反應(1)在無催化劑的情況下：E1為正反應的活化能；E2為逆反應的活化能；E1－E2為此反應的焓變(ΔH)。(2)有催化劑時，總反應分成了兩個反應步驟(也可能為多個，如模擬演練題1中圖像所表示的)，反應①為吸熱反應，產物為總反應的中間產物，反應②為放熱反應，總反應為放熱反應。(3)催化劑的作用：降低E1、E2，但不影響ΔH，反應是放熱反應還是吸熱反應取決于起點(反應物)能量和終點(生成物)能量的相對大小2．能壘與決速步驟能壘：簡單可以理解為從左往右進行中，向上爬坡最高的為能壘，而包含此能壘的反應我們稱之為決速步驟，也成為慢反應。例如圖中，從第一個中間態(tài)到過渡態(tài)2的能量就是能壘，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh做催化劑時該歷程的決速步驟。注意：①能壘越大，反應速率越小，即多步反應中能壘最大的反應為決速反應。②用不同催化劑催化化學反應，催化劑使能壘降低幅度越大，說明催化效果越好。③相同反應物同時發(fā)生多個競爭反應，其中能壘越小的反應，反應速率越大，產物占比越高。技法02反應機理圖1．“環(huán)式”反應過程“入環(huán)”的物質為反應物，如圖中的；位于“環(huán)上”的物質為催化劑或中間體，如圖中的；“出環(huán)”的物質為生成物，如圖中的；由反應物和生成物可快速得出總反應方程式。2．催化劑與中間產物1,2-丙二醇脫氧脫水反應的催化循環(huán)機理催化劑：在連續(xù)反應中從一開始就參與了反應，在最后又再次生成，所以僅從結果上來看似乎并沒有發(fā)生變化，實則是消耗多少后續(xù)又生成了多少。中間產物：在連續(xù)反應中為第一步的產物，在后續(xù)反應中又作為反應物被消耗，所以僅從結果上來看似乎并沒有生成，實則是生成多少后續(xù)有消耗多少。在機理圖中，先找到確定的反應物，反應物一般是通過一個箭頭進入整個歷程的物質，(產物一般多是通過一個箭頭最終脫離這個歷程的物質)與之同時反應的就是催化劑，并且經過一個完整循環(huán)之后又會生成；中間產物則是這個循環(huán)中的任何一個環(huán)節(jié)。如下圖中，MoO3則是該反應的催化劑，圖中剩余的三個物質均為中間產物。類型01反應歷程能壘圖1．(2024·北京卷)苯在濃HNO3和濃H2SO4作用下，反應過程中能量變化示意圖如下。下列說法不正確的是()A．從中間體到產物，無論從產物穩(wěn)定性還是反應速率的角度均有利于產物ⅡB．X為苯的加成產物，Y為苯的取代產物C．由苯得到M時，苯中的大π鍵沒有變化D．對于生成Y的反應，濃H2SO4作催化劑【答案】C【第一步明確類型】該圖像是反應歷程能壘圖【第二步提取信息】1．（2024·貴州卷）AgCN與CH3CH2Br可發(fā)生取代反應，反應過程中CN-的C原子和N原子均可進攻CH3CH2Br，分別生成腈(CH3CH2CN)和異腈(CH3CH2NC)兩種產物。通過量子化學計算得到的反應歷程及能量變化如圖(TS為過渡態(tài)，Ⅰ、Ⅱ為后續(xù)物)。由圖示信息，下列說法錯誤的是A．從CH3CH2Br生成CH3CH2CN和CH3CH2NC的反應都是放熱反應B．過渡態(tài)TS1是由CN-的C原子進攻CH3CH2Br的α-C而形成的C．Ⅰ中“N--Ag”之間的作用力比Ⅱ中“C--Ag”之間的作用力弱D．生成CH3CH2CN放熱更多，低溫時CH3CH2CN是主要產物【答案】D【第一步明確類型】該圖像是反應歷程能壘圖【第二步提取信息】2.（2024·安徽卷）某溫度下，在密閉容器中充入一定量的X(g)，發(fā)生下列反應：X(g)Y(g)(ΔH1<0)，Y(g)Z(g)(ΔH2<0)，測得各氣體濃度與反應時間的關系如圖所示。下列反應進程示意圖符合題意的是A B.C. D.【答案】B【分析】由圖可知，反應初期隨著時間的推移X的濃度逐漸減小、Y和Z的濃度逐漸增大，后來隨著時間的推移X和Y的濃度逐漸減小、Z的濃度繼續(xù)逐漸增大，說明X(g)Y(g)的反應速率大于Y(g)Z(g)的反應速率，則反應X(g)Y(g)的活化能小于反應Y(g)Z(g)的活化能?！窘馕觥緼．X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的?H都小于0，而圖像顯示Y的能量高于X，即圖像顯示X(g)Y(g)為吸熱反應，A項不符合題意；B．圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的?H都小于0，且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能，B項符合題意；C．圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的?H都小于0，但圖像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，C項不符合題意；D．圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的?H都大于0，且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，D項不符合題意；選B。類型02反應機理圖1．（2023·湖南卷）N2H4是一種強還原性的高能物質，在航天、能源等領域有廣泛應用。我國科學家合成的某Ru(Ⅱ)催化劑(用[L-Ru-NH3]+表示)能高效電催化氧化NH3合成N2H4，其反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，配體NH3失去質子能力增強B．M中Ru的化合價為+3C．該過程有非極性鍵的形成D．該過程的總反應式：4NH3-2e-=N2H4+NH4+【答案】B【第一步明確類型】該圖像是反應機理圖【第二步提取信息】1．（2024·北京卷）可采用Deacon催化氧化法將工業(yè)副產物HCl制成Cl2，實現(xiàn)氯資源的再利用。反應的熱化學方程式：4HCl(g)+O2(g)eq\o(=,\s\up7(CuO))2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-114.4kJ·mol-1。下圖所示為該法的一種催化機理。下列說法不正確的是（）A．Y為反應物HCl，W為生成物H2OB．反應制得1molCl2，須投入2molCuOC．升高反應溫度，HCl被O2氧化制Cl2的反應平衡常數(shù)減小D．圖中轉化涉及的反應中有兩個屬于氧化還原反應【答案】B【第一步明確類型】該圖像是反應機理圖【第二步提取信息】2．（2023·新課標卷）“肼合成酶”以其中的配合物為催化中心，可將與轉化為肼()，其反應歷程如下所示。下列說法錯誤的是A．、和均為極性分子B．反應涉及、鍵斷裂和鍵生成C．催化中心的被氧化為，后又被還原為D．將替換為，反應可得【答案】D【解析】A．NH2OH，NH3，H2O的電荷分布都不均勻，不對稱，為極性分子，A正確；B．由反應歷程可知，有N－H，N－O鍵斷裂，還有N－H鍵的生成，B正確；C．由反應歷程可知，反應過程中，F(xiàn)e2+先失去電子發(fā)生氧化反應生成Fe3+，后面又得到電子生成Fe2+，C正確；D．由反應歷程可知，反應過程中，生成的NH2NH2有兩個氫來源于NH3，所以將NH2OH替換為ND2OD，不可能得到ND2ND2，得到ND2NH2和HDO，D錯誤；故選D。1.（2024·浙江卷）酯在NaOH溶液中發(fā)生水解反應，歷程如下：已知：①②RCOOCH2CH3水解相對速率與取代基R的關系如下表：取代基RCH3ClCH2Cl2CH水解相對速率12907200下列說法不正確的是A.步驟I是OH-與酯中Cδ+作用B.步驟III使I和Ⅱ平衡正向移動，使酯在NaOH溶液中發(fā)生的水解反應不可逆C.酯的水解速率：FCH2COOCH2CH3>ClCH2COOCH2CH3D.與OH-反應、與18OH-反應，兩者所得醇和羧酸鹽均不同【答案】D【解析】A．步驟Ⅰ是氫氧根離子與酯基中的作用生成羥基和O-，A正確；B．步驟Ⅰ加入氫氧根離子使平衡Ⅰ正向移動，氫氧根離子與羧基反應使平衡Ⅱ也正向移動，使得酯在NaOH溶液中發(fā)生的水解反應不可逆，B正確；C．從信息②可知，隨著取代基R上Cl個數(shù)的增多，水解相對速率增大，原因為Cl電負性較強，對電子的吸引能力較強，使得酯基的水解速率增大，F(xiàn)的電負性強于Cl，F(xiàn)CH2對電子的吸引能力更強，因此酯的水解速率，C正確；D．與氫氧根離子反應，根據(jù)信息①可知，第一步反應后18O既存在于羥基中也存在于O-中，隨著反應進行，最終18O存在于羧酸鹽中，同理與18OH-反應，最終18O存在于羧酸鹽中，兩者所得醇和羧酸鹽相同，D錯誤；故答案選D。2．(2024·甘肅卷)甲烷在某含催化劑作用下部分反應的能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是A.B.步驟2逆向反應的C.步驟1的反應比步驟2快D.該過程實現(xiàn)了甲烷的氧化【答案】C【解析】A．由能量變化圖可知，，A項正確；B．由能量變化圖可知，步驟2逆向反應的，B項正確；C．由能量變化圖可知，步驟1的活化能，步驟2的活化能，步驟1的活化能大于步驟2的活化能，步驟1的反應比步驟2慢，C項錯誤；D．該過程甲烷轉化為甲醇，屬于加氧氧化，該過程實現(xiàn)了甲烷的氧化，D項正確；故選C。3．如圖(表示活化能)是與生成的部分反應過程中各物質的能量變化關系圖，下列說法正確的是A．題述反應為吸熱反應B．升高溫度，、均減小，反應速率加快C．第一步反應的方程式可表示為D．第一步反應的速率大于第二步反應的速率【答案】C【解析】A．由圖可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，該反應為放熱反應，A項錯誤；B．升高溫度，不能降低反應的活化能，即、均不變，但可以加快反應速率，B項錯誤；C．由圖可知，第一步反應的方程式可表示為，C項正確；D．第一步反應的活化能大于第二步反應的活化能，第一步反應單位體積內活化分子百分數(shù)低于第二步反應，所以第一步反應的速率小于第二步反應的速率，D項錯誤；答案選C。4．甲酸常用于橡膠、醫(yī)藥等工業(yè)。在一定條件下可分解生成和，在無、有催化劑條件下的能量與反應歷程的關系如下圖所示，下列說法正確的是A．B．可以通過和計算的總鍵能C．途徑二中參與反應，是該反應過程的中間產物D．途徑二中反應的快慢由生成的速率決定【答案】D【解析】A．催化劑能改變反應途徑，但不能改變反應的焓變，則甲酸轉化為一氧化碳和水的焓變△H=E1-E3=E4-E10，A錯誤；B．由圖可知，可以通過E1和E2計算甲酸轉化為一氧化碳和水的正反應活化能，但不能計算甲酸的總鍵能，B錯誤；C．由圖可知，途徑Ⅱ中氫離子先做反應物，后做生成物，是改變反應途徑的催化劑，能加快反應速率，C錯誤；D．決定總反應速率的是慢反應，活化能越大反應越慢，生成的活化能高，則途徑二反應的快慢由生成的速率決定，D正確；故選D。5．已知催化反應歷程如下圖所示，催化歷程中有參與。下列有關該反應的說法正確的是A．步驟①的速率常數(shù)大于步驟②B．反應歷程中存在非極性鍵的斷裂和形成C．催化歷程中，僅氧元素的化合價未發(fā)生變化D．步驟②的熱化學方程為：

【答案】B【解析】A．由圖知，第一步的活化能大于第二步的活化能，故第一步的速率小于第二步，因此步驟①的速率常數(shù)小于步驟②，A錯誤；B．反應歷程中，由O-O鍵斷裂和I-I鍵的形成，B正確；C．由于中存在一個過氧鍵，S的化合價為+6價，催化歷程僅硫元素的化合價未發(fā)生變化，C錯誤；D．由圖知，步驟②為放熱反應，故熱化學方程為：

，D錯誤；故選B。6．標準狀態(tài)下，氣態(tài)反應物和生成物的相對能量與反應歷程示意圖如下(已知O2和Cl2的相對能量為0)，下列說法錯誤的是A．B．可計算鍵能為C．相同條件下，O3的平衡轉化率：歷程Ⅱ=歷程ⅠD．歷程Ⅰ、歷程Ⅱ中速率最快的一步反應的熱化學方程式為：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)ΔH=(E4-E5)kJ?mol?1【答案】D【分析】由圖可知，歷程Ⅰ是O3和氧原子結合生成O2，該過程放熱，；歷程Ⅱ有兩個過程，過程一是臭氧、氧原子和氯原子作用生成氧氣、氧原子和ClO，，過程二是氧氣、氧原子和ClO作用生成2O2和Cl，，兩個過程都放熱；歷程Ⅱ反應前后都有Cl，所以Cl相當于催化劑?！窘馕觥緼．結合圖像分析，歷程Ⅱ相當于歷程Ⅰ在催化劑Cl(g)參與的條件下進行的反應，催化劑可以降低反應的活化能，但是不能改變反應的焓變，因此，A正確；B．已知O2和Cl2的相對能量為0(即E6=0)，破壞1molCl2(g)中的Cl-Cl鍵形成2molCl，吸收的能量為，結合得，所以鍵能為，B正確；C．由以上分析可知，歷程Ⅰ和歷程Ⅱ的區(qū)別就是有Cl做催化劑，催化劑不能改變反應物的平衡轉化率，因此相同條件下，O3的平衡轉化率：歷程Ⅱ=歷程Ⅰ，C正確；D．活化能越低，反應速率越快，由圖像可知，歷程Ⅱ中第二步反應的活化能最低，所以速率最快的一步反應的熱化學方程式為：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)

，D錯誤；故選D。7．利用計算機技術測得乙炔()在催化作用下生成的反應歷程及相對能量變化如圖所示。下列說法正確的是A．的B．反應歷程中能量最高的物質中含有兩種官能團C．升高反應體系的溫度可以提高乙炔的平衡轉化率D．決速步驟的反應為【答案】B【解析】A．根據(jù)相對能量變化圖可知，1mol與1mol的總能量比1mol的能量高，該反應是放熱反應，的，A錯誤；B．反應歷程中能量最高的物質為CH2=CHOH，含有碳碳三鍵、羥基兩種官能團，B正確；C．由A可知該反應為放熱反應，升高反應體系的溫度平衡逆向移動，不能提高乙炔的平衡轉化率，C錯誤；D．由圖可知，反應—Hg2+的活化能最高，反應速率最慢，為總反應的決速步驟，D錯誤；故選B。8．某酮和甲胺的反應機理及能量圖像如圖所示：下列說法錯誤的是A．該歷程中為催化劑，故濃度越大，反應速率越快B．該歷程中發(fā)生了加成反應和消去反應C．反應過程中有極性鍵的斷裂和生成D．該歷程中制約反應速率的反應為反應②【答案】A【解析】A．由上圖可知，氫離子是反應①的反應物、是反應⑤的生成物，所以氫離子是反應的催化劑，反應的活化能越大，反應速率越慢，反應的決速步驟為慢反應，由下圖可知，反應②的活化能最大，反應速率最慢，是反應的決速步驟，若氫離子濃度過大，會與甲胺反應使得甲胺濃度減小，反應②的反應速率減慢，總反應的反應速率減慢，故A錯誤；B．由上圖可知，反應②為加成反應、反應④為消去反應，故B正確；C．由上圖可知，反應過程中有極性鍵的斷裂和生成，故C正確；D．反應的活化能越大，反應速率越慢，反應的決速步驟為慢反應，由下圖可知，反應②的活化能最大，反應速率最慢，是反應的決速步驟，故D正確；故選A。9．一定條件下，丙烯與反應生成和的反應歷程如圖所示?！疽阎狝rrhenius經驗公式為(為活化能，k為速率常數(shù)，R和C為常數(shù))】，下列說法正確的是A．反應的為B．丙烯與的加成反應為放熱反應，所以該反應一定能自發(fā)進行C．其他條件不變，適當升高溫度可以提高加成產物的比例D．根據(jù)該反應推測，丙烯與加成的主要產物為2-溴丙烷【答案】D【解析】A．根據(jù)圖示，不能求得反應的，A錯誤；B．由圖可知，丙烯與HCl加成生成CH3CHClCH3或CH3CH2CH2Cl的反應都是放熱反應，?H＜0，反應的?S＜0，根據(jù)時自發(fā)進行，反應在低溫下能自發(fā)進行，B錯誤；C．丙烯與反應生成和的反應都為放熱反應，升高溫度，反應都向著消耗和的方向移動，和的比例都會降低，C錯誤；D．由圖中可以看出生成的活化能較低，反應的主要產物為，類似的丙烯與加成的主要產物為2-溴丙烷，D正確；故選D。10．如果在反應體系中只有底物和溶劑，沒有另加試劑，那么底物就將與溶劑發(fā)生反應，溶劑就成了試劑，這樣的反應稱為溶劑解反應。如三級溴丁烷在乙醇中可以發(fā)生溶劑解反應，反應的機理和能量進程圖如下所示：下列說法不正確的是A．三級溴丁烷在乙醇中的溶劑解反應屬于取代反應B．不同鹵代烴在乙醇中發(fā)生溶劑解反應的速率取決于相應碳鹵鍵的鍵能C．該反應機理中的中間產物中的碳原子有兩種雜化方式D．鹵代烴在發(fā)生消去反應時可能會有醚生成【答案】B【解析】A．三級溴丁烷在乙醇中的溶劑解的總反應最終得到(CH3)3COC2H5和HBr，因此反應屬于取代反應，故A正確；B．鹵代烴在乙醇中發(fā)生溶劑解反應的速率取決于第一步慢反應，該過程為共價鍵的異裂，而鍵能對應的是均裂的形式，故B錯誤；C．觀察該反應機理可知，中間產物中的碳原子發(fā)生sp2、sp3兩種雜化，故C正確；D．鹵代烴發(fā)生消去反應為在氫氧化鈉醇溶液中加熱生成碳碳不飽和鍵的過程，由圖歷程可知，反應過程中會生成R-O-R′，故可能會有醚生成，故D正確；故答案選B。11．為早日實現(xiàn)“碳中和碳達峰”目標，科學家提出用釕(Ru)基催化劑催化和反應生成HCOOH．反應機理如圖所示，已知當生成46g液態(tài)HCOOH時放出31.2kJ的熱量。下列說法正確的是A．反應歷程中存在極性鍵、非極性鍵的斷裂與形成B．物質Ⅰ為該反應的催化劑，物質Ⅱ、Ⅲ為中間產物C．催化劑能降低活化能，加快反應速率，改變反應熱，從而提高轉化率D．通過和反應制備液態(tài)HCOOH，每轉移1mol，放出31.2kJ的熱量【答案】B【解析】A．由反應示意圖可知反應過程中存在碳氧等極性鍵斷裂、氫氫非極性鍵斷裂，碳氫等極性鍵生成，但不存在非極性鍵的形成，A錯誤；B．物質Ⅰ為反應起點存在的物質，且在整個過程中量未發(fā)生改變，物質Ⅰ為催化劑，物質Ⅱ、Ⅲ為中間過程出現(xiàn)的物質，為中間產物，B正確；C．催化劑可以降低反應的活化能，但不能改變反應的焓變，C錯誤；D．該圖為釕(Ru)基催化劑催化CO2(g)和H2(g)的反應示意圖，反應生成46g液態(tài)HCOOH時放出31.2kJ的熱量，反應中氫化合價由0變?yōu)?1，電子轉移關系為HCOOH~H2~2e-，則每轉移1mol，放出15.6kJ的熱量，D錯誤；故選B。12．氫能是一種重要的清潔能源，由可以制得。在催化劑作用下，催化釋放氫的反應機理和相對能量的變化情況分別如圖1和圖2所示。下列敘述正確的是A．催化釋放氫的過程中有非極性鍵的斷裂與形成B．催化釋放氫反應除生成外，還生成C．在催化劑表面解離鍵比解離鍵難D．催化釋放氫的熱化學方程式為：【答案】C【解析】A．轉化涉及到N-H鍵的斷裂和形成、O-H鍵的斷裂以及H-H鍵的形成，沒有非極性鍵的斷裂，A錯誤；B．若用HCOOD代替HCOOH，反應為HCOOD分解，除生成CO2外，還生成HD，沒有H2、D2，B錯誤；C．由圖可知，II→III過程中斷裂O-H鍵，III→IV過程中斷裂C-H鍵，III→IV的活化能大于II→III的，故在催化劑表面解離C?H鍵比解離O?H鍵難，C正確；D．圖2表示1分子HCOOH(g)生成CO2(g)和H2(g)時放出能量0.45eV，而熱化學方程式中ΔH為1mol反應的熱量變化，故D錯誤；本題選C。13．我國科研團隊研究電催化合成氨反應[

]時，發(fā)現(xiàn)不同電解質溶液對催化歷程的影響如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用*標注。下列說法錯誤的是A．反應放熱是合成氨反應自發(fā)進行的主要助力B．選用作電解質的反應速率比選用的快C．先吸附于催化劑表面再參加合成氨反應D．形成鍵合作用時，合成氨反應的的絕對值更大【答案】D【詳解】A．合成氨反應是，該反應的△S<0，反應自發(fā)進行，則要滿足△G=△H－T△S<0，現(xiàn)在是△S<0，則－T△S>0，若△H>0，則△H－T△S>0，肯定不能自發(fā)進行，故只有△H<0，才有可能滿足△H－T△S<0，△H<0指的是反應放熱，則反應放熱是能夠自發(fā)進行的主要因素，故A項正確；B．電解質的反應速率對反應歷程的影響，看反應活化能，由圖可知，選用Li2SO4對應路線的相對能量升高部分更小，則對應活化能更低，反應速率更快，故選Li2SO4作電解質溶液反應速率更快，故B項正確；C．由圖可知，N2﹣開始是生成*N2，根據(jù)題中信息，N2是吸附在催化劑表面，然后再參加合成氨反應，故C項正確；D．焓變=生成物總能量-反應物總能量，合成氨反應是，反應物以及生成物能量不變，故焓變不變，與反應路徑無關，故D項錯誤；故本題選D。14．高溫條件下，某反應機理和能量變化如下，下列說法正確的是A．圖示反應歷程包含2個基元反應B．決速步驟的能壘為C．總反應可表示為D．反應在低溫條件下自發(fā)【答案】C【解析】A．由反應歷程可知，圖示反應歷程包含3個基元反應，故A錯誤；B．決速步驟的能壘為，故B錯誤；C．由反應歷程可知，總反應可表示為，故C正確；D．由反應歷程可知，該反應為吸熱反應，同時是一個熵增反應，若，反應可以自發(fā)進行，反應在高溫條件下自發(fā)，故D錯誤；故選C。15．汽車尾氣未經處理直接排放，會嚴重污染環(huán)境。某反應可有效降低汽車尾氣污染物的排放，一定條件下該反應經歷三個基元反應，反應歷程如圖所示(TS表示過渡態(tài))。下列說法錯誤的是A．反應達平衡后提高反應溫度，反應物轉化率減小B．使用催化劑可以降低反應的活化能，提高活化分子百分數(shù)，但不改變反應物的平衡轉化率C．該化學反應的速率主要由反應③決定D．【答案】C【分析】由題干反應歷程圖可知，整個反應分為三