專題09反應機理2022年高考化學二輪復習-練習

專題09反應機理【三年高考真題追蹤】1.（2020·全國Ⅱ卷）據文獻報道：催化某反應的一種反應機理如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.參與了該催化循環(huán) B.該反應可產生清潔燃料C.該反應可消耗溫室氣體 D.該催化循環(huán)中Fe的成鍵數目發(fā)生變化【答案】C【解析】結合圖示可看出參與反應的物質有CO和，生成物有和，而且反應過程中Fe的成鍵數目在不斷發(fā)生變化。結合反應機理圖示可知參與了該催化循環(huán)反應，A項正確；從圖示可看出有生成，且沒有再參與反應，即該反應可產生清潔燃料，B項正確；根據圖示可看出CO參與了反應，并最終轉化為放出，即該反應能消耗CO，生成，C項錯誤；該循環(huán)過程中Fe的成鍵數目可能是4、5或6，即該催化循環(huán)過程中Fe的成鍵數目發(fā)生變化，D項正確。2.（2020·全國Ⅰ卷）銠的配合物離子可催化甲醇羰基化，反應過程如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.是反應中間體 B.甲醇羰基化反應為C.反應過程中Rh的成鍵數目保持不變 D.存在反應【答案】C【解析】由反應過程圖可知，是反應的中間產物，A項正確；把各步反應累加，得到，B項正確；和中Rh的成鍵數為6，中Rh的成鍵數為5，中Rh的成鍵數為4，反應過程中Rh的成鍵數不相同，C項錯誤；由題圖可知，甲醇的第一步反應為，D項正確。3.（2021·浙江）相關有機物分別與氫氣發(fā)生加成反應生成1mol環(huán)己烷（）的能量變化如圖所示：

下列推理不正確的是（）A.，說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內碳碳雙鍵數目成正比B.，說明單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質穩(wěn)定C.，說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵D.，說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性【答案】A【解析】對比、、，可知A錯誤。4.（2021·浙江）某課題組設計一種固定的方法。下列說法不正確的是()

A.反應原料中的原子100%轉化為產物 B.該過程在化合物X和催化下完成C.該過程僅涉及加成反應 D.若原料用，則產物為【答案】C【解析】通過觀察圖像可知，該反應不僅僅設計加成反應5.（2020·北京）硫酸鹽(含)氣溶膠是的成分之一。近期科研人員提出了霧霾微顆粒中硫酸鹽生成的轉化機理，其主要過程示意圖如下：下列說法不正確的是()A.該過程有參與 B.是生成硫酸鹽的氧化劑C.硫酸鹽氣溶膠呈酸性 D.該過程沒有生成硫氧鍵【答案】D【解析】D項，根據圖示轉化過程中，由亞硫酸根離子轉化為，根據圖示對照，有硫氫鍵生成，故D項錯誤。6.（2020·北京）最近，中國科學院大連化物所催化轉化為CO的研究獲得新成果。下圖是使用不同催化劑（NiPc和CoPc)時轉化過程中的能量變化，下列說法不合理的是()A.轉化過程中有極性鍵形成B.?經氧化反應得到?COOHC.吸附在NiPc或CoPc表面帶有相同基團的物種，其能量不同D.該研究成果將有利于緩解溫室效應并解決能源轉化問題【答案】B【解析】由圖中信息可知，的過程中有O—H極性鍵的形成，A項正確；為加氫過程，屬于還原反應，B項錯誤；由圖象信息可知，帶有相同基團的物種吸附在NiPc表面上的能量較高，C項正確；該研究成果可使溫室氣體轉化為CO，有利于緩解溫室效應并解決能源轉化問題，D項正確。7.（2019·海南）根據下圖中的能量關系，可求得的鍵能為()A. B. C. D.【答案】A【解析】根據圖知,C(s)鍵能為717kJ/mol、氫氣鍵能為864/2kJ/mol=432kJ/mol,C(s)+2H2(g)=CH4(g)△H=?75kJ/mol,該反應△H=反應物總鍵能?生成物總鍵能=?75kJ/mol,則C?H的鍵能=(717+864+75)/4kJ/mol=414kJ/mol，故選：A。8.（2019·全國Ⅰ卷）固體界面上強酸的吸附和離解是多相化學在環(huán)境、催化、材料科學等領域研究的重要課題。下圖為少量HCl氣體分子在253K冰表面吸附和溶解過程的示意圖。下列敘述錯誤的是（）A．冰表面第一層中，HCl以分子形式存在B．冰表面第二層中，濃度為（設冰的密度為）C．冰表面第三層中，冰的氫鍵網格結構保持不變D．冰表面各層之間，均存在可逆反應【答案】D【解析】A項、由圖可知，冰的表面第一層主要為氯化氫的吸附，氯化氫以分子形式存在，故A正確；B項、由題給數據可知，冰的表面第二層中氯離子和水的個數比為104:1，第二層中溶解的氯化氫分子應少于第一層吸附的氯化氫分子數，與水的質量相比，可忽略其中溶解的氯化氫的質量。設水的物質的量為1mol，則所得溶液質量為18g/mol×1mol=18g，則溶液的體積為×103L/ml=2.0×102L，由第二層氯離子和水個數比可知，溶液中氫離子物質的量等于氯離子物質的量，為104mol，則氫離子濃度為=5×103mol/L，故B正確；C項、由圖可知，第三層主要是冰，與氯化氫的吸附和溶解無關，冰的氫鍵網絡結構保持不變，故C正確；D項、由圖可知，只有第二層存在氯化氫的電離平衡HClH++Cl，而第一層和第三層均不存在，故D錯誤。故選D。9.（2021·湖南）鐵的配合物離子（用表示）催化某反應的一種反應機理和相對能量的變化情況如圖所示：下列說法錯誤的是()A.該過程的總反應為B.濃度過大或者過小，均導致反應速率降低C.該催化循環(huán)中Fe元素的化合價發(fā)生了變化D.該過程的總反應速率由Ⅱ→Ⅲ步驟決定【答案】CD【解析】分析題圖可知該過程的總反應，A正確；因為甲酸是弱酸，濃度過大，其電離平衡逆向移動，導致濃度降低，反應速率減慢，濃度過小，Ⅲ到Ⅳ步驟速率降低，B正確；對比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的結構可知，Fe元素價態(tài)未發(fā)生變化，C錯誤；Ⅱ→過渡態(tài)1需要吸收能量77.1，Ⅳ→過渡態(tài)2需要吸收能量86.1，活化能越大，反應速率越慢，故該過程的總反應速率由Ⅳ→Ⅰ步驟決定，D錯誤。【習題練習】1.（2022·山東壽光現代中學10月檢測）三效催化劑是最為常見的汽車尾氣催化劑，催化劑表面物質轉化的關系如圖所示，下列說法錯誤的是()A.“還原”過程中碳元素均被氧化B.“儲存”和“還原”過程中氮元素均被還原C.“儲存”過程中每消耗1mol轉移4molD.三效催化劑能有效實現汽車尾氣中CO、、三種成分的凈化【答案】B【解析】A.根據圖示可知，“還原過程中CO和均轉化為，碳元素的化合價升高，被氧化，故A正確；B.根據圖示可知，“儲存過程中NO，被氧氣氧化成；“還原過程中被CO、還原為，故B錯誤；C.“儲存過程中氧元素的化合價從0價變?yōu)?價，消耗1mol，轉移電子的物質的量為4mol，故C正確；D.整個過程中，CO、、轉化成、、，說明三效催化劑能有效實現汽車尾氣中CO、、NO三種成分的凈化，故D正確；故答案為B。2.（2022·山東壽光圣都中學第一次質量檢測）捕獲二氧化碳生成甲酸的過程如圖所示。下列說法正確的是()A.標準狀況下，22.4L中所含的電子數目為16B.10.1g中所含非極性共價鍵數目為1.8C.2molAu與2mol中所含的分子數目均為2D.100g46%的甲酸水溶液中所含的氧原子數目為5【答案】D【解析】A.標準狀況下，22.4L的物質的量為1mol，1個分子中含有22個電子，則1mol所含的電子數目為22；B.10.1g的物質的量為，1個分子中含有3個CC非極性鍵，則0.1mol含的非極性共價鍵數目為0.3；C.Au為金屬單質，由金屬陽離子和自由電子構成，不含有分子；D.100g46%的甲酸溶液中甲酸的質量為46g，物質的量為1mol，故含2個氧原子；而水的物質的量為54g，物質的量為3mol，故含3個氧原子，故溶液中共含5個氧原子，D項正確；答案選D。3.（2022·河南9月調研）是高效綠色的水處理劑，其原理如圖所示。下列說法正確的是()A.步驟a中，細菌中的蛋白質發(fā)生了鹽析B.膠體帶正電荷，能與帶負電荷的雜質聚沉C.整個過程中，只有步驟a發(fā)生了氧化還原反應D.明礬的凈水原理與的相同【答案】C【解析】A.根據圖示，由于高鐵酸鉀具有強氧化性，使活細菌變?yōu)闇缁罴毦始毦械牡鞍踪|發(fā)生了變性，A錯誤；B.膠體呈電中性，膠體粒子帶正電荷能與帶負電荷的雜質聚沉，B錯誤；C.a過程是高鐵酸鉀被還原成，發(fā)生了氧化還原反應，b過程是水解成氫氧化鐵膠體未發(fā)生氧化原反應，c過程是膠體吸附聚沉的過程為物理變化，故整個過程中，只有步驟a發(fā)生了氧化還原反應，C正確；D.明礬僅僅是由于水解成氫氧化鋁膠體具有強吸附性，故只能凈水，不能消毒殺菌，而高鐵酸鉀先發(fā)生氧化還原反應，使蛋白質變性，且還原產物水解成氫氧化鐵膠體具有強吸附性，二者原理不同，故答案為：C4.（2022·河南9月調研）叔丁基溴在乙醇中反應的能量變化如圖所示。反應1：

反應2：

下列說法正確的是()A.過渡態(tài)能量：①>③>②B.轉化為的反應速率比轉化為的反應速率快C.是反應1和反應2共同的催化劑D.反應1和反應2都是放熱反應【答案】D【解析】本題主要考查能量與反應歷程的關系，側重考查學生綜合運用化學知識的能力。過渡態(tài)能量：①>②>③，A項錯誤；轉化為的活化能更大，B項錯誤；是反應中間產物，C項錯誤。5.（2022·T8聯考湖北版）甲烷化也是實現“碳達峰”的重要途徑，反應機理如下圖。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，又提高的平衡轉化率B.吸附在催化劑Pd表面而發(fā)生反應C.和MgOCOOH均為該反應過程的中間產物D.上述甲烷化過程總反應可表示為【答案】A【解析】6.（2022·T8聯考）和在鈀的配合物離子的作用下合成，反應歷程如圖，下列說法不正確的是()

A.在此過程中作為催化劑B.該過程的總反應為C.生成1的過程中轉移電子總數為4molD.歷程中發(fā)生了【答案】C【解析】7.（2021·甘肅民勤第四中學高三第三次階段性監(jiān)測）硝酸廠的煙氣中含有大量的氮氧化物(），將煙氣與的混合氣體通入與[Ce中文名“鈰”]的混合溶液中實現無害化處理，其轉化過程如圖所示。下列說法正確的是（）A.該轉化過程的實質為被還原B.x=l時，過程II中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2:1C.處理過程中，混合溶液中和總數減少D.過程I發(fā)生反應的離子方程式：【答案】A【解析】A.總反應：，的化合價降低被還原，該轉化過程的實質為被還原，故A正確；B.總反應：，x=1時，過程中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：1，故B錯誤；C.與是反應的催化劑，參與反應但是量不變；故C錯誤；D.過程發(fā)生反應的離子方程式：，故D錯誤；故選：A。8.（2022·甘肅民樂縣第一中學10月診斷）將和空氣的混合氣體通入和的混合溶液中回收S，其轉化如圖所示（CuS不溶于水）。下列說法錯誤的是()A．過程①發(fā)生復分解反應，由弱酸反應得到強酸B．過程②中，發(fā)生反應的離子方程式為：C．過程③中，標準狀況下11.2L參加反應轉移2mol電子D．在②中作氧化劑，在③中是氧化產物【答案】B【解析】A.過程①發(fā)生的反應是復分解反應，由硫化氫生成氯化氫，由弱酸生成強酸，故A正確；B過程②中，發(fā)生反應的離子方程式為：，Cu難溶于水不能拆為離子形式，故B錯誤；C過程③中，標準狀況下的物質的量為05mol，氧元素化合價由零價降低為負二價，則1mol參加反應轉移4mol電子，則0.5mol參加反應轉移2mo電子，故C正確；D在②中鐵元素化合價降低發(fā)生還原反應，故作氧化劑，在③中鐵元素化合價升高發(fā)生氧化反應，故是氧化產物，故D正確；9.（2021·廣東佛山市高明區(qū)紀念中學第二次階段性考試）我國科技工作者運用DFT計算研究HCOOH在不同催化劑（Pd和Rh）表面分解產生H2的部分反應歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用*表示。下列說法錯誤的是()A．HCOOH吸附在催化劑表面是一個放熱過程B．Pd、Rh作催化劑時HCOOH分解產生H2的反應熱不同C．該反應過程中有CH鍵的斷裂，還有C=O鍵的生成D．是該歷程的決速步驟【答案】B【解析】A.由圖示可知，HCOOH吸附在催化劑表面形成HCOOH*的過程能量降低，則該過程是一個放熱反應，故A正確；B催化劑可以改變的路徑，不能改變反應的焓變，則用Pd、Rh作催化劑時HCOOH分解產生的反應熱相同，故B錯誤；C變?yōu)镠COO*和H*的過程有CH鍵的斷裂中生成有C=O的形成，故C正確；D由圖示可知，的步驟活化能最高，反應速率最慢，故為整個反應歷程的決速步驟，故D正確；10.（2022·廣東9月階段性監(jiān)測）NSR技術能有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的（氮氧化物）的排放，其工作原理：的儲存和還原在不同時段交替進行，如圖所示。下列說法錯誤的是（）A.儲存過程中化合價發(fā)生改變的元素有兩種B.還原過程中，轉化為C.在儲存過程中，參加反應的和的物質的量之比為D.還原過程中，若還原性氣體為，則參加反應的與生成的的物質的量之比是【答案】C【解析】在儲存過程中，只有氮、氧元素的化合價發(fā)生變化，A正確；還原過程中，與還原性氣體反應生成氧化鋇、氮氣和二氧化碳，B正確；儲存過程中，與、反應生成，完全反應化合價升高了，完全反應得到電子，根據電子守恒可知，參加反應的和的物質的量之比為，故C錯誤；還原過程中，若還原性氣體為，氫氣完全反應失去電子，中+5價轉化成得到電子，根據電子守恒可知，參加反應的與生成的的物質的量之比為，故D正確。11.（2022·廣東甘肅9月一輪復習調研考試）固氮是將游離態(tài)的氮轉變?yōu)榈幕衔?，一種新型人工固氮的原理如圖：下列敘述正確的是()A.反應①②③均為氧化還原反應B.轉化過程中所涉及的元素均呈現了兩種價態(tài)C.假設每一步均完全轉化，每生成，同時生成D.參與反應的物質中含有的化學鍵有離子鍵、共價鍵和氫鍵【答案】C【解析】反應②為，屬于非氧化還原反應，A項錯誤；轉化過程中H始終呈價，B項錯誤；氫鍵不屬于化學鍵，D項錯誤。12.（2022·浙江五校第一次聯考）中科院化學研究所最新報道了化合物1催化的氫化機理。其中化合物1(催化劑，固態(tài))→化合物2(中間產物，固態(tài))的過程和其相對能量曲線如圖所示。下列有關該過程的說法正確的是()A.過程中共經歷三個過渡態(tài)B.該過程的總反應速率主要由過程②決定C.升高溫度，有利于提高的平衡轉化率D.過程①的熱化學方程式為【答案】B【解析】A.是中間產物，由圖可知，過程中共經歷兩個過渡態(tài)，故A錯誤；B過程①的活化能為：，②的活化能為，過程0的活化能小于過程②的活化能，過程⑩的反應速率大于過程②的反應速率，故該過程的總反應速率主要由過程②決定，故B正確；C過程②為放熱反應，升高溫度，反應逆向進行，不利于提高的平衡轉化率，故C錯誤；D過程①的熱化學方程式為：，故D錯誤；故選：B13.（2022·浙江金華十校11月摸底考試）在超臨界水中進行加