2021屆高考化學(xué)專題模擬試題精編：化學(xué)反應(yīng)機(jī)理

1、 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理1、(2020威海二模,15)(不定項(xiàng))我國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了在銅催化劑條件下將DMF(CH)NCHO轉(zhuǎn)化為三甲胺N(CH)。計(jì)算機(jī)模擬單個(gè)DMF分子在銅催化劑表2g訕CM0(e”2H血-2.0面的反應(yīng)歷程如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(CElNCEIOIllfNI1恥冋恥)-2J6Z占47?1/z.XCI1ANC1LOIl+2fi(ClINCHONfCH-HHlVu*-123CH3XNCH3+OU*+2r也嚴(yán)/A該歷程中最小能壘的化學(xué)方程式為(CH)NCH0H*=(CH)NCH+0H*322322B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(CH)NCHO(g)+2

2、H(g)=N(CH)(g)+HO(g)Ah=3223321.02evmol-iD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】A從以上分析知，該歷程中最小能壘為022,是由(CH)NCHOH*轉(zhuǎn)化322為(CH)NCH的反應(yīng)，化學(xué)方程式為(CH)NCHOH*=(CH)NCH+OH*,A正確；322322322B該歷程中最大能壘(活化能)為119eV,B不正確；C該反應(yīng)的總反應(yīng)是由(CH)NCHO(g)轉(zhuǎn)化為N(CH)(g),但102ev為單個(gè)3233(CH)NCHO(g)反應(yīng)時(shí)放出的熱量，所以熱化學(xué)方程式為(CH)NCHO(g)+2H(g)=32322N（CH）（

3、g）+HO（g）AH=-102Nevmol-i,C不正確；332AD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；故選A。反應(yīng)地用2、（2020威海一模，15）（不定項(xiàng)）已知丙烯與HC1發(fā)生加成反應(yīng)有兩種可能，如圖1所示;其中丙烯加h的位能曲線圖如圖2所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）sl-YHYHYH*CHH:0CHCH：如型.團(tuán)A過(guò)渡態(tài)（I）比過(guò)渡態(tài)（II）穩(wěn)定B.生成的過(guò)程所需活化能較低，速率快C中碳原子的雜化方式相同D.丙烯與HC1發(fā)生加成反應(yīng)，主要生成產(chǎn)物【答案】C【解析】據(jù)圖可知過(guò)渡態(tài)（I）比過(guò)渡態(tài)（II）能量更低，所以更穩(wěn)定，故A正確；活

4、化能越小反應(yīng)速率越快，據(jù)圖可知生成的過(guò)程所需活化能較低，反應(yīng)速率較快，故B正確；C中均有一個(gè)碳原子為SP2雜化，其他碳原子均為SP3雜化，故C錯(cuò)誤；D據(jù)圖可知生成的過(guò)程所需活化能較低，反應(yīng)更容易進(jìn)行，選擇性更強(qiáng)，所以主要產(chǎn)物為，故D正確；故答案為C。3、(2020泰安五模，13)(不定項(xiàng))工業(yè)上常利用CO和NH合成尿素CO(NH)，2322該可逆反應(yīng)分兩步進(jìn)行，整個(gè)過(guò)程中的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()u反應(yīng)過(guò)趕ICO(NH2)2(HH3OnJNEhtgOjfg)ANHCOONH為合成尿素反應(yīng)的中間產(chǎn)物24B反應(yīng)I逆反應(yīng)的活化能反應(yīng)II正反應(yīng)的活化能C反應(yīng)II在熱力學(xué)上進(jìn)行趨勢(shì)很大D.

5、2NH(g)+CO(g)-CO(NH)(1)+H0(1)的焓變!=-32222l2【答案】CD【解析】A.從圖像可知，合成尿素的過(guò)程中生成了NHC00NH，其為合成尿素反24應(yīng)的中間產(chǎn)物，A正確；B.活化能是指化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物分子到達(dá)活化分子所需的最小能量，由圖像可知,22 反應(yīng)I逆反應(yīng)的活化能反應(yīng)II正反應(yīng)的活化能，B正確；反應(yīng)II為吸熱反應(yīng)，在熱力學(xué)上進(jìn)行趨勢(shì)較小，C錯(cuò)誤；2NH(g)+CO(g)二CO(NH)+H0為放熱反應(yīng)，AH二生成物的總能量-反應(yīng)32222物的總能量0,即厶H=E-E,D錯(cuò)誤；21答案選CD。4、2020泰安二模,15)(不定項(xiàng))水煤氣變換反應(yīng)為：O(g)+HO(g

6、)=CO(g)+H(g)。222我國(guó)研究人員結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，揭示了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程(如圖所示)，其中吸附在金催化劑表面上的物質(zhì)用標(biāo)注。下列說(shuō)法正確的是2toIA-X矚艦fe起SOX言H言O(shè)U4H+遭H+SEQ2垃渡態(tài)2過(guò)渡態(tài)1So+-S7.8A水煤氣變換反應(yīng)的HVOB該歷程中最大能壘(活化能)E=1.70eV正C步驟只有H-H鍵和H-0鍵形成D步驟的轉(zhuǎn)化關(guān)系可表示為：CO+OH+HO(g)=COOH+HO22 【答案】AD【解析】A根據(jù)圖象分析可知：水煤氣的生成過(guò)程經(jīng)過(guò)了過(guò)渡態(tài)1和過(guò)渡態(tài)2,最后生成產(chǎn)物的能量低于反應(yīng)物，則該反應(yīng)為放熱，反應(yīng)的厶hHO+CO。下列有

7、關(guān)說(shuō)法正確的是（）A中間產(chǎn)物HOCO屬于有機(jī)化合物B反應(yīng)起點(diǎn)為HI離解為H和I自由基，終點(diǎn)為HO自由基與I自由基結(jié)合HOCO經(jīng)1000fs離解為HO自由基和CO，說(shuō)明HI與CO的反應(yīng)速率極快2D飛秒化學(xué)展現(xiàn)的反應(yīng)歷程為“化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)是舊鍵斷裂和新鍵形成”提供有力證據(jù)【答案】BD【解析】A.中間產(chǎn)物hoco為自由基，不屬于有機(jī)化合物，A錯(cuò)誤；反應(yīng)起點(diǎn)為HI離解為H和I自由基,H+OCOTHOCO，然后HOCO1000fsTHO+CO最終為HO自由基與I自由基結(jié)合，B正確；HOCO經(jīng)1000fs離解為HO自由基和CO,這能說(shuō)明這個(gè)歷程快，不能說(shuō)明整個(gè)反應(yīng)的速率，C錯(cuò)誤；飛秒化學(xué)展現(xiàn)的反應(yīng)歷程中HI

8、離解為H和I自由基以及HO自由基與I自由基結(jié)合等均為“化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)是舊鍵斷裂和新鍵形成”提供有力證據(jù)，D正確。答案選BD。9、(2020聊城一模，15)(不定項(xiàng))工業(yè)上可采用CHOHCO+2H的方法來(lái)制32取高純度的CO和H。我國(guó)科研人員通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，研究了在鈀基催化劑表面2甲醇制氫的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在鈀催化劑表面上的物種用標(biāo)注。下列說(shuō)法正確的是()-Is-n已知：甲醇(CHOH)脫氫反應(yīng)的第步歷程，有兩種可能方式：方式I：CH0H*fCHO*+H*33E=+1031kJmol-ia方式II：CHOHCH*+0H*33E=+249.3kJmol-ibACHOH*CO*+2H(g)的

9、AH032B都為O-H鍵的斷裂過(guò)程C由活化能E值推測(cè)，甲醇裂解過(guò)程主要?dú)v經(jīng)的方式應(yīng)為IID.放熱最多階段的化學(xué)方程式為CHO*+3HCO*+4H*【答案】AD【解析】A.AH二生成物相對(duì)能量-反應(yīng)物相對(duì)能量，根據(jù)圖示可知生成物的能量比反應(yīng)物的能量高，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，AH0,A正確；B根據(jù)圖示可知過(guò)程是斷裂H-0鍵，過(guò)程斷裂的是C-H鍵，B錯(cuò)誤;c催化劑能降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，方式I的活化能低，說(shuō)明甲醇裂解過(guò)程主要精力方式為I，C錯(cuò)誤；D由圖可知CHO*和3H*轉(zhuǎn)化為CO*和4H*這一步放出熱量最多，反應(yīng)方程式為:CH0*+3H*fC0*+4H*，D正確;故合理選項(xiàng)是AD。1O、

10、(2O2O聊城二模，15)(不定項(xiàng))科學(xué)工作者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在Pt/SiO催化劑表面上CO與H的反應(yīng)歷程，前三步歷程如圖所示，其222中吸附在Pt/SiO催化劑表面上的物種用“”標(biāo)注，Ts表示過(guò)渡態(tài)。2下列有關(guān)敘述正確的是A前三步總反應(yīng)的HVOBHOCO轉(zhuǎn)化為C0和0H為吸熱過(guò)程催化劑通過(guò)參與化學(xué)反應(yīng)，能降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率歷程中活化能(能壘)最小的反應(yīng)方程式為CO+OH+H+3H(g)=CO+3H(g)+HO(g)222 22 【答案】AD【解析】A由圖像分析可知，前三步總反應(yīng)，反應(yīng)物能量高，生成物能量低，故反應(yīng)放熱，HVO,A正確；根據(jù)圖像，HOCO轉(zhuǎn)化為

11、CO和OH是圖中的第三步反應(yīng)，是放熱過(guò)程，B錯(cuò)誤；C催化劑只能增大反應(yīng)速率，不會(huì)影響平衡，對(duì)轉(zhuǎn)化率無(wú)影響，c錯(cuò)誤；D根據(jù)圖像分析可知，Ts3活化能最小，D正確；故答案選AD。11、2020德州一模,15)(不定項(xiàng))水煤氣變換反應(yīng)為：O(g)+HO(g)=CO(g)+H(g)。222我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用標(biāo)注。下列說(shuō)法正確的是()210A水煤氣變換反應(yīng)的“0B步驟的化學(xué)方程式為：CO+OH+HO(g)二COOH+HOC步驟只有非極性鍵HH鍵形成D該歷程中最大能壘(活化能)E=202eV正【答案】BD

12、【解析】A.由示意圖可知，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)hVO,故A錯(cuò)誤；由示意圖可知，步驟為CO、OH、H0(g)和H反應(yīng)生成COOH、H0和H22反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO+OH+HO(g)=COOH+HO，故B正確；22C由示意圖可知，步驟除有非極性鍵HH鍵形成外，還要碳氧極性鍵和氫氧極性鍵生成，故C錯(cuò)誤；D由示意圖可知，步驟的能壘最大，E=186eV(0.16eV)=202eV，故正D正確；故選BD。12、(2020濱州三模，9)科研人員提出CeO催化合成DMC需經(jīng)歷三步反應(yīng)，示2意圖如圖：6CH：OHCHjOHQAODMC)/注：表示催比削列說(shuō)法正確的是()ADMC

13、與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)生成CO2-和甲3BCeO可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率2C、中均有OH的斷裂D.生成DMC總反應(yīng)的原子利用率為100%【答案】A【解析】A.DMC為CHOCOOCH,屬于酯類，酯在堿性條件下可發(fā)生水解：33CHOCOOCH+2NaOH=2CHOH+NaCO，A正確；33323CeO為催化劑，催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率，不影響平衡；所以催化劑不能2提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，B錯(cuò)誤；中CHOH生成CH0-催化劑，CHOH中的O-H鍵斷裂；中沒(méi)有O-H鍵斷裂;333CHOH生成CHOCOOCH,CHOH中的O-H鍵斷裂，C錯(cuò)誤;3333總反應(yīng)為：2CHOH+COCHOCOOCH+H

14、O,除了生成DMC外，還生成了水，因32332此原子利用率不是100%，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是A。13、（2020濱州二模，13）（不定項(xiàng)）據(jù)預(yù)測(cè)，到2040年我國(guó)煤炭消費(fèi)仍將占能源結(jié)構(gòu)的三分之一左右。HS在催化活性碳（AC）表面的遷移，對(duì)煤的清潔和綜2合應(yīng)用起了很大的促進(jìn)作用，其機(jī)理如圖所示，其中ad表示物種的吸附狀態(tài)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是II211(adj、:ml(adlJ：(ad：AC的貞面A圖中陰影部分表示HS分子的吸附與離解2BAC表面作用的溫度不同，HS的去除率不同2HS在AC表面作用生成的產(chǎn)物有HO、H、S、SO、CS等22222D.圖中反應(yīng)過(guò)程中只有HS鍵的斷裂，沒(méi)有HS鍵的形成

15、【答案】D【解析】圖中陰影部分HS(g)-HS(ad)為HS在催化劑表面的吸附，HS(ad)-22222H(ad)+S(ad)表示HS的離解，選項(xiàng)A正確;溫度高時(shí)氣態(tài)硫會(huì)反應(yīng)生成HS等，22溫度低時(shí)會(huì)變成固態(tài)的硫，選項(xiàng)B正確；觀察圖示可知HS在AC表面作用生成2的產(chǎn)物有H0、H、S、SO、CS等，選項(xiàng)C正確；圖中陰影部分出現(xiàn)H(ad)、S(ad),2222有HS鍵的斷裂，部分S(g)與H(g)生成HS(g),存在HS鍵的形成，選項(xiàng)D22錯(cuò)誤。14、(2020泰安四模，10)某科研人員提出HCHO(甲醛)與Q在羥基磷灰石(HAp)表面催化生成HO的歷程，該歷程示意圖如下(圖中只畫出了HAP的部分

16、結(jié)構(gòu)):2列說(shuō)法不正確的是AHAP能提高HCHO與0的反應(yīng)速率2BHCHO在反應(yīng)過(guò)程中，有C-H鍵發(fā)生斷裂C根據(jù)圖示信息，CO分子中的氧原子全部來(lái)自O(shè)22該反應(yīng)可表示為：HCHO+O三-匸CO+H0i-22【答案】C【解析】A.根據(jù)圖知,HAP在第一步反應(yīng)中作反應(yīng)物,在第二步反應(yīng)中作生成物，所以是總反應(yīng)的催化劑，催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，因此該反應(yīng)中HAP作催化劑而提高反應(yīng)速率，A正確；HCHO在反應(yīng)中有C-H斷裂和C=O鍵形成，所以甲醛被氧化生成二氧化碳和水,B正確；根據(jù)圖知，CO分子中的氧原子一部分還來(lái)自于甲醛，C錯(cuò)誤;2該反應(yīng)中反應(yīng)物是甲醛和氧氣，生成物是二氧化碳和水，HAP為催化劑，反

17、應(yīng)方程式為HCHO+O三-匸CO+HO,D正確;2“22故合理選項(xiàng)是C。22 22 15-（202濰坊三模，10）“接觸法制硫酸”的主要反應(yīng)是2SO2+O22SO3在催化劑表面的反應(yīng)歷程如下：II3(I快IIII(II卜下列說(shuō)法正確的是A使用催化劑只能加快正反應(yīng)速率B.反應(yīng)的活化能比反應(yīng)大C該反應(yīng)的催化劑是VOD.過(guò)程中既有VO鍵的斷裂，又有VO鍵24的形成【答案】D【解析】A.催化劑能同等幅度地改變正、逆反應(yīng)速率，加快正反應(yīng)速率的同時(shí)也加快逆反應(yīng)速率，故A錯(cuò)誤；般情況下，反應(yīng)的活化能越小，反應(yīng)速率越快，故反應(yīng)的活化能比反應(yīng)??；故B錯(cuò)誤；催化劑是反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒(méi)有發(fā)生變化的物質(zhì)，從反

18、應(yīng)歷程圖中可知，本反應(yīng)的催化劑為VO,故C錯(cuò)誤；25歷程中反應(yīng)有VO鍵的斷裂，反應(yīng)有VO鍵的形成，故D正確；本題答案為：D16、（2020淄博一模，13）（不定項(xiàng)）以TiO為催化劑的光熱化學(xué)循環(huán)分解CO反應(yīng)為溫室氣體減排提供了一個(gè)新途徑，該反應(yīng)的機(jī)理及各分子化學(xué)鍵完全斷裂時(shí)的能量變化如下圖所示。列說(shuō)法正確的是A過(guò)程中鈦氧鍵斷裂會(huì)釋放能量氏該反應(yīng)中，光能和熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能c使用TiO作催化劑可以降低反應(yīng)的焓變，從而提高化學(xué)反應(yīng)速率2D.CO分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO(g)=2C0(g)+O(g)AH=+30kj/mol222【答案】B【解析】A.化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，過(guò)程中鈦氧鍵斷裂會(huì)吸收

19、能量，故A錯(cuò)誤；B根據(jù)圖示，該反應(yīng)中，光能和熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B正確；C催化劑通過(guò)降低反應(yīng)的活化能提高化學(xué)反應(yīng)速率，催化劑不能降低反應(yīng)的焓變，故C錯(cuò)誤；D.反應(yīng)物總能量-生成物總鍵能二焓變，C0分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2C0(g) =2C0(g)+O(g)AH=1598X2-1072X2-496=+556kj/mol,故D錯(cuò)誤。217、（2020煙臺(tái)一模，11）（不定項(xiàng)）我國(guó)學(xué)者研究出一種用于催化DMO和氫氣反應(yīng)獲得EG的納米反應(yīng)器，如圖是反應(yīng)的微觀過(guò)程示意圖。下列說(shuō)法不正確的是DMOEGGift子Q。贏子Cu納米顆粒是一種膠體，能將氫氣解離成氫原子BEG能發(fā)生聚合反應(yīng)生成高分子1molDM

20、0完全轉(zhuǎn)化為EG時(shí)消耗2molH2D.催化過(guò)程中斷裂的化學(xué)鍵有HH、C0、C=0【答案】AC【解析】ACu納米顆粒是單質(zhì)，能將氫氣解離成氫原子，不是膠體，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由微觀過(guò)程示意圖可知，EG是乙二縮聚反應(yīng)形成高分子化合物，B選項(xiàng)正確;DMO為草酸二甲酯(CHOOCCOOCH),DMO與H反應(yīng)產(chǎn)生CH0H和CHOOCCH0H、332332H0,1molDMO反應(yīng)需要3molH，若完全轉(zhuǎn)化為EG時(shí)消耗6molH,C選項(xiàng)錯(cuò)222誤；DCHCOOCOOCH+4HCHOH+HOCHCHOH,由圖及反應(yīng)可知催化過(guò)程中斷裂的化332322學(xué)健有HH、CO、C=0,D選項(xiàng)正確；答案選AC。18、（2020棗莊二調(diào)，12）（不定項(xiàng)）CO與NO是汽車尾氣中污染大氣的成分，2研究表明CO與NO在Fe+作用下生成無(wú)害氣體，發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程2如圖所示,兩步反應(yīng)分別為:NO+Fe+=N+FeO+（慢）；FeO+CO=CO+