2023新教材人教版化學作業(yè)與測評第2章 第1節(jié) 重點突破練

化學選擇性必修1［人教版］作業(yè)與測評重點突破練——反應機理、能壘圖像分析題(建議用時：40分鐘)一、選擇題1．(2022·湖北省華大新高考聯(lián)盟高三下學期開學考試)在無催化劑和有催化劑條件下，HCN和HNC之間發(fā)生HCN(g)HNC(g)異構化反應的歷程與相對能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A．HCN比HNC穩(wěn)定B．HCN比HNC沸點高C．催化劑不改變正反應與逆反應活化能的差值D．曲線Ⅱ為催化劑條件下的反應歷程，其中第一步反應為決速反應答案B解析根據(jù)HCN和HNC分子結構特點，可以得出HNC分子間能夠形成氫鍵，而HCN分子間無氫鍵，所以HCN的沸點低于HNC，B錯誤。2．(2023·甘肅省金昌市高三模擬)我國學者利用催化劑催化丙烷氧化脫氫的歷程如圖(吸附在催化劑表面的物質用*標注)。下列說法正確的是()A．反應歷程中第一步化學反應為決速步驟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答案A解析化學反應的決速步驟是慢反應，而活化能越大，反應的速率越慢，由圖可知能壘(活化能)最大的是C3Heq\o\al(*,8)到過渡態(tài)1的能量，故第一步化學反應為決速步驟，A正確；催化劑不能改變反應的焓變(ΔH)，B錯誤；物質具有的能量越低越穩(wěn)定，故過渡態(tài)2更穩(wěn)定，C錯誤；由圖可知吸附過程為放熱過程，D錯誤。3．(2023·長春市高三質量監(jiān)測)中國科學家研究在Pd/SVG催化劑上用H2還原NO生成N2和NH3的路徑，各基元反應及活化能Ea(kJ·mol－1)如圖所示。下列說法錯誤的是()A．生成NH3的各基元反應中，N元素均被還原B．生成NH3的總反應方程式為2NO＋5H2eq\o(=,\s\up7(Pd/SVG))2NH3＋2H2OC．決定NO生成NH3速率的基元反應為HNO＋H→NH2OD．在Pd/SVG催化劑上，NO更容易被H2還原為NH3答案C解析由圖示可知，生成氨氣的過程為NO→HNO→NH2O→NH2OH→NH2→NH3，每步反應中N元素化合價都降低，被還原，A正確；由圖示可知，生成NH3的總反應為2NO＋5H2eq\o(=,\s\up7(Pd/SVG))2NH3＋2H2O，B正確；生成NH3的基元反應中，NH2O＋H→NH2OH的活化能最大，反應速率最慢，是決定NO生成NH3速率的基元反應，C錯誤；由圖示可知，NO被還原為N2的決速步的活化能明顯大于生成NH3的決速步的活化能，D正確。4．(2022·皖南八校高三摸底聯(lián)考)丙烯與HCl在催化劑作用下發(fā)生加成反應：第一步H＋進攻丙烯生成碳正離子，第二步Cl－進攻碳正離子。得到兩種產(chǎn)物的反應進程與能量關系如圖。下列說法正確的是()A．催化劑可以改變反應的焓變B．過渡態(tài)(Ⅰ)比過渡態(tài)(Ⅱ)穩(wěn)定C．生成①的過程所需的活化能較低，速率快D．丙烯與HCl加成反應主要生成CH3CHClCH3答案D解析催化劑可降低反應的活化能，不改變始終態(tài)，則加催化劑不能改變反應的焓變，故A錯誤；能量越低越穩(wěn)定，根據(jù)圖示知過渡態(tài)(Ⅰ)沒有過渡態(tài)(Ⅱ)穩(wěn)定，故B錯誤；根據(jù)圖示知，生成①的過程所需的活化能高于生成②的過程所需的活化能，則反應速率較慢，故C錯誤。5.(2022·八省聯(lián)考湖北卷)CO2甲烷化也是實現(xiàn)“碳達峰”的重要途徑，反應機理如圖。下列說法錯誤的是()A．該反應使用的催化劑既加快了甲烷化速率，又提高了H2的平衡轉化率B．H2吸附在催化劑Pd表面而發(fā)生反應C．MgOCO2和MgOCOOH均為該反應過程的中間產(chǎn)物D．上述甲烷化過程總反應可表示為CO2＋4H2eq\o(=,\s\up7(催化劑))CH4＋2H2O答案A解析催化劑不能改變平衡轉化率，A錯誤。6．(2022·湖北重點高中高二聯(lián)考)直接燃煤不僅浪費資源，還會造成環(huán)境污染，目前多采用將煤氣化或液化的方法，獲得較為清潔的能源。利用水煤氣的主要成分CO和H2的反應，可以合成燃料CH3OH，已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反應過程中的能量變化如圖所示。下列判斷正確的是()A．加入催化劑，活化分子數(shù)增多，活化分子百分數(shù)增大，該反應的ΔH變大B．該反應的ΔH＝－510kJ·mol－1C．曲線Ⅰ表示的是使用催化劑時的能量變化D．該反應的活化能為419kJ·mol－1答案D解析加入催化劑，活化能降低，活化分子數(shù)增多，活化分子百分數(shù)增大，但催化劑不能改變反應的ΔH，A錯誤；由圖可知，該反應的ΔH＝419kJ·mol－1－510kJ·mol－1＝－91kJ·mol－1，B錯誤；曲線Ⅱ表示的是使用催化劑時的能量變化，C錯誤。7．我國科研人員研究發(fā)現(xiàn)合成氨的反應歷程有多種，其中有一種反應歷程如圖所示(吸附在催化劑表面的物質用*表示)。下列說法錯誤的是()A．N2生成NH3是通過多步還原反應生成的B．過程Ⅰ和Ⅲ中能量的變化不相同C．適當提高N2分壓，可以加快N2(g)→*N2反應速率，提高N2(g)的轉化率D．大量氨分子吸附在催化劑表面，將降低反應速率答案C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，氮元素化合價逐漸降低，即N2生成NH3是通過多步還原反應生成的，A正確；過程Ⅰ是斷裂氮氮三鍵中的一個鍵，而過程Ⅲ與過程Ⅰ斷鍵不同，所以所需能量不同，B正確；適當提高N2分壓可以加快N2(g)→*N2反應速率，但N2的轉化率降低，C錯誤；NH3的及時脫附可留下繼續(xù)反應的空間而增加催化劑的活性位，如果大量氨分子吸附在催化劑表面，將會降低反應速率，D正確。8．(2022·河南部分名校高三模擬調研)甲醇羰基化制乙酸的催化劑為可溶性銥配合物(主催化劑)和碘化物(助催化劑)，利用銥配合物[Ir(CO)2I2]－催化甲醇羰基化的反應歷程如圖所示(其中Me表示CH3，Ac表示COCH3)。下列說法正確的是()A．Ir的成鍵數(shù)目在反應歷程中沒有發(fā)生變化B．HI是反應過程中的催化劑C．CO分壓對反應速率沒有影響D．存在反應[Ir(CO)2I3(CH3)]－＋CO=Ir(CO)3I2(CH3)＋I－答案D解析Ir的成鍵數(shù)目在反應歷程中發(fā)生變化，故A錯誤；HI是反應過程中的中間產(chǎn)物，故B錯誤；根據(jù)圖示，總反應為CH3OH＋CO→CH3COOH，CO分壓增大，反應速率加快，故C錯誤。二、非選擇題9．(2022·浙江1月選考節(jié)選)一氧化碳變換反應：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1。以固體催化劑M催化變換反應，若水蒸氣分子首先被催化劑的活性表面吸附而解離，能量－反應過程如圖所示。用兩個化學方程式表示該催化反應歷程(反應機理)：步驟Ⅰ：________________________________________________________________________；步驟Ⅱ：________________________________________________________________________。答案M＋H2O=MO＋H2MO＋CO=M＋CO210．(2022·日照市高三校際聯(lián)合考試)大氣氨有機處理法可有效消除氨污染，同時得到副產(chǎn)品香料(C6H4N2)，反應原理為2C6H7N(s)＋3O2(g)＋2NH3(g)2C6H4N2(s)＋6H2O(g)ΔH<0(O2和NH3只參與本反應)。(1)能夠提高大氣氨有機處理法氨消除率的措施有____________________(至少答一條)。(2)該轉化過程路徑有如下兩種：路徑Ⅰ：C6H7Neq\o(→,\s\up7([O]))C6H5NO→C6H5NO2eq\o(→,\s\up7(NH3))C6H6N2Oeq\o(→,\s\up7(－H2O))C6H4N2路徑Ⅱ：C6H7Neq\o(→,\s\u