2015-2024年十年高考化學真題分類匯編專題36 化學反應機理與反應歷程(原卷版)

2013-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題36化學反應機理與反應歷程考點十年考情(2015-2024)命題趨勢考點1涉及能量變化的機理2024·北京卷，13、2024·安徽卷、2024·河北卷、2023?浙江省1月選考、2023?浙江省6月選考、2023?廣東卷、2021?湖南選擇性卷、2021?山東卷、2021?山東卷、2022?重慶卷近年來出現(xiàn)有關反應歷程或機理的新型選擇題，通過構建模型，進行類比遷移以考查考生的學科素養(yǎng)。反應歷程是指化學反應中的反應物轉化為最終產物通過的途徑，能夠反映出物質結構和反應能力之間的關系，從而可以加深我們對于物質運動形態(tài)的認識。反應機理是化學中用來描述某一化學變化所經由的全部基元反應，機理詳細描述了每一步轉化的過程，包括過渡態(tài)的形成，鍵的斷裂和生成，以及各步的相對速率大小等。完整的反應機理需要考慮到反應物、催化劑、反應的立體化學、產物以及各物質的用量?？键c2未涉及能量變化機理2024·北京卷、2024·浙江6月卷、2023?湖南卷、2023?全國新課標卷、2023?北京卷、2022?湖南選擇性卷、2022?山東卷、2022?湖北省選擇性卷、2020?北京卷、2021?湖北選擇性考試、2022?遼寧省選擇性考點1涉及能量變化的機理1．(2024·北京卷，13，3分)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2．(2024·安徽卷，10，3分)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)，Y(g)Z(g)(ΔH2)，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．3．(2024·河北卷，14，3分)對上述電池放電時CO2的捕獲和轉化過程開展了進一步研究，電極上CO2轉化的三種可能反應路徑及相對能量變化如圖(*表示吸附態(tài))。下列說法錯誤的是()A．PDA捕獲CO2的反應為B．路徑2優(yōu)先路徑，速控步驟反應式為C．路徑1、3經歷不同的反應步驟但產物相同；路徑2、3起始物相同但產物不同D．三個路徑速控步驟均涉及*CO2*-轉化，路徑2、3的速控步驟均伴有PDA再生4．(2023?浙江省1月選考，14)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(g)和Cl2(g)的相對能量為0]，下列說法不正確的是()A．E6-E3=E5-E2 B．可計算Cl-Cl鍵能為2(E2-E3)kJ?mol-1 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)?H=(E5-E4)kJ?mol-15．(2023?浙江省6月選考，14)一定條件下，1-苯基丙炔(P)可與H發(fā)生催化加成，反應如下：反應過程中該炔烴及反應產物的占比隨時間的變化如圖(已知：反應I、Ⅲ為放熱反應)，下列說法不正確的是()A．反應焓變：反應I>反應ⅡB．反應活化能：反應I<反應ⅡC．增加濃度可增加平衡時產物Ⅱ和產物I的比例D．選擇相對較短的反應時間，及時分離可獲得高產率的產物16．(2023?廣東卷，15)催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應R(g)P(g)。反應歷程(下圖)中，M為中間產物。其它條件相同時，下列說法不正確的是()A．使用Ⅰ和Ⅱ，反應歷程都分4步進行 B．反應達平衡時，升高溫度，R的濃度增大C．使用Ⅱ時，反應體系更快達到平衡 D．使用Ⅰ時，反應過程中M所能達到的最高濃度更大7．(2021?湖南選擇性卷，14)鐵的配合物離子(用[L﹣Fe﹣H]+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HCOOHCO2↑+H2↑ B．H+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8．(2021?山東卷，14)18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解，部分反應歷程可表示為：能量變化如圖所示。已知為快速平衡，下列說法正確的是()A．反應Ⅱ、Ⅲ為決速步B．反應結束后，溶液中存在18OH-C．反應結束后，溶液中存在CH318OHD．反應Ⅰ與反應Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應的焓變9．(2021?山東卷，14)18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解，部分反應歷程可表示為：+OH-+CH3O-能量變化如圖所示。已知為快速平衡，下列說法正確的是()A．反應Ⅱ、Ⅲ為決速步B．反應結束后，溶液中存在18OH-C．反應結束后，溶液中存在CH318OHD．反應Ⅰ與反應Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應的焓變10．(2022?重慶卷，13)“千畦細浪舞晴空”，氮肥保障了現(xiàn)代農業(yè)的豐收。為探究(NH4)2SO4的離子鍵強弱，設計如圖所示的循環(huán)過程，可得△H4/(kJ?mol-1)為()A．+533 B．+686 C．+838 D．+1143考點2末涉及能量變化的機理1．(2024·北京卷，9，3分)氘代氨(ND3)可用于反應機理研究。下列兩種方法均可得到ND3：①Mg3N2與D2O的水解反應；②NH3與D2O反應。下列說法不正確的是()A．NH3和ND3可用質譜法區(qū)分B．NH3和ND3均為極性分子C．方法①的化學方程式是Mg3N2+6D2O=3Mg(OD)2+2ND3↑D．方法②得到的產品純度比方法①的高2．(2024·北京卷，10，3分)可采用催化氧化法將工業(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：。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3．(2024·浙江6月卷，12，3分)丙烯可發(fā)生如下轉化(反應條件略)：下列說法不正確的是()A．產物M有2種且互為同分異構體(不考慮立體異構)B．可提高Y→Z轉化的反應速率C．Y→Z過程中，a處碳氧鍵比b處更易斷裂D．Y→P是縮聚反應，該工藝有利于減輕溫室效應4．(2023?湖南卷，14)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R(Ⅱ)催化劑(用[L-R]+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．R(Ⅱ)被氧化至R(Ⅲ)后，配體NH3失去質子能力增強B．M中R的化合價為C．該過程有非極性鍵的形成D．該過程的總反應式：4NH35．(2023?全國新課標卷，12)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物為催化中心，可將NH2OH與NH3轉化為肼(NH2NH2)，其反應歷程如下所示。下列說法錯誤的是()A．NH2OH、NH3和H2O均為極性分子B．反應涉及、鍵斷裂和鍵生成C．催化中心的Fe2+被氧化為Fe3+，后又被還原為Fe2+D．將NH2OH替換為ND2OD，反應可得ND2ND26．(2023?北京卷，13)一種分解氯化銨實現(xiàn)產物分離的物質轉化關系如下，其中代表MO或MCl中的一種。下列說法正確的是()A．a、c分別是HCl、NH3B．既可以是MO，也可以是MClC．已知MCl2為副產物，則通入水蒸氣可減少MCl2的產生D．等壓條件下，反應①、②的反應熱之和，小于氯化銨直接分解的反應熱7．(2022?湖南選擇性卷，9)科學家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進和的轉移(如a、b和c)，能將海洋中的NO2-轉化為N2進入大氣層，反應過程如圖所示。下列說法正確的是()A．過程Ⅰ中NO2-發(fā)生氧化反應B．a和b中轉移的e-數(shù)目相等C．過程Ⅱ中參與反應的n(NO)：n(NH4+)=1：4D．過程Ⅰ→Ⅲ的總反應為NO2-+NH4+=N2↑+2H2O8．(2022?山東卷，10)在NO催化下，丙烷與氧氣反應制備丙烯的部分反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．含N分子參與的反應一定有電子轉移B．由NO生成的反應歷程有2種C．增大NO的量，C3H8的平衡轉化率不變D．當主要發(fā)生包含②的歷程時，最終生成的水減少9．(2022?湖北省選擇性卷，13)同位素示蹤是研究反應機理的重要手段之一、已知醛與H2O在酸催化下存在如下平衡：RCHO+H2ORCH(OH)2。據此推測，對羥基苯甲醛與10倍量的D218O在少量酸催化下反應，達到平衡后，下列化合物中含量最高的是()A． B．C． D．10．(2020?北京卷，9)硫酸鹽(含SO42-、HSO4-)氣溶膠是PM2.5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圖：下列說法不正確的是()A．該過程有H2O參與 B．NO2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11．(2021?湖北選擇性考試，12)甲烷單加氧酶(s-mmo)含有雙核鐵活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化劑，反應過程如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．基態(tài)Fe原子的電子排布式為[Ar]3d64s2B．步驟③有非極性鍵的斷裂和極性鍵的形成C．每一步驟都存在鐵和氧元素之間的電子轉移D．圖中的總過程可表示為：CH4+O2+2H++CH3OH+H2O12．(2022?遼寧省選擇性，11)H2O(l)、NH3(l)均可自耦電離：2H2O(l)H3O++OH-、2NH3(l)NH4++NH2-。下列反應與CH3CH2OH+HBr原理不同的是()A．Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 B．SiCl4+8NH3(l)=Si(NH2)4+4NH4ClC．3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2 D．PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl專題36化學反應機理與反應歷程考點十年考情(2015-2024)命題趨勢考點1涉及能量變化的機理2024·北京卷，13、2024·安徽卷、2024·河北卷、2023?浙江省1月選考、2023?浙江省6月選考、2023?廣東卷、2021?湖南選擇性卷、2021?山東卷、2021?山東卷、2022?重慶卷近年來出現(xiàn)有關反應歷程或機理的新型選擇題，通過構建模型，進行類比遷移以考查考生的學科素養(yǎng)。反應歷程是指化學反應中的反應物轉化為最終產物通過的途徑，能夠反映出物質結構和反應能力之間的關系，從而可以加深我們對于物質運動形態(tài)的認識。反應機理是化學中用來描述某一化學變化所經由的全部基元反應，機理詳細描述了每一步轉化的過程，包括過渡態(tài)的形成，鍵的斷裂和生成，以及各步的相對速率大小等。完整的反應機理需要考慮到反應物、催化劑、反應的立體化學、產物以及各物質的用量?？键c2未涉及能量變化機理2024·北京卷、2024·浙江6月卷、2023?湖南卷、2023?全國新課標卷、2023?北京卷、2022?湖南選擇性卷、2022?山東卷、2022?湖北省選擇性卷、2020?北京卷、2021?湖北選擇性考試、2022?遼寧省選擇性考點1涉及能量變化的機理1．(2024·北京卷，13，3分)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2．(2024·安徽卷，10，3分)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)，Y(g)Z(g)(ΔH2)，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．3．(2024·河北卷，14，3分)對上述電池放電時CO2的捕獲和轉化過程開展了進一步研究，電極上CO2轉化的三種可能反應路徑及相對能量變化如圖(*表示吸附態(tài))。下列說法錯誤的是()A．PDA捕獲CO2的反應為B．路徑2優(yōu)先路徑，速控步驟反應式為C．路徑1、3經歷不同的反應步驟但產物相同；路徑2、3起始物相同但產物不同D．三個路徑速控步驟均涉及*CO2*-轉化，路徑2、3的速控步驟均伴有PDA再生4．(2023?浙江省1月選考，14)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(g)和Cl2(g)的相對能量為0]，下列說法不正確的是()A．E6-E3=E5-E2 B．可計算Cl-Cl鍵能為2(E2-E3)kJ?mol-1 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)?H=(E5-E4)kJ?mol-15．(2023?浙江省6月選考，14)一定條件下，1-苯基丙炔(P)可與H發(fā)生催化加成，反應如下：反應過程中該炔烴及反應產物的占比隨時間的變化如圖(已知：反應I、Ⅲ為放熱反應)，下列說法不正確的是()A．反應焓變：反應I>反應ⅡB．反應活化能：反應I<反應ⅡC．增加濃度可增加平衡時產物Ⅱ和產物I的比例D．選擇相對較短的反應時間，及時分離可獲得高產率的產物16．(2023?廣東卷，15)催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應R(g)P(g)。反應歷程(下圖)中，M為中間產物。其它條件相同時，下列說法不正確的是()A．使用Ⅰ和Ⅱ，反應歷程都分4步進行 B．反應達平衡時，升高溫度，R的濃度增大C．使用Ⅱ時，反應體系更快達到平衡 D．使用Ⅰ時，反應過程中M所能達到的最高濃度更大7．(2021?湖南選擇性卷，14)鐵的配合物離子(用[L﹣Fe﹣H]+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HCOOHCO2↑+H2↑ B．H+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8．(2021?山東卷，14)18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解，部分反應歷程可表示為：能量變化如圖所示。已知為快速平衡，下列說法正確的是()A．反應Ⅱ、Ⅲ為決速步B．反應結束后，溶液中存在18OH-C．反應結束后，溶液中存在CH318OHD．反應Ⅰ與反應Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應的焓變9．(2021?山東卷，14)18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解，部分反應歷程可表示為：+OH-+CH3O-能量變化如圖所示。已知為快速平衡，下列說法正確的是()A．反應Ⅱ、Ⅲ為決速步B．反應結束后，溶液中存在18OH-C．反應結束后，溶液中存在CH318OHD．反應Ⅰ與反應Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應的焓變10．(2022?重慶卷，13)“千畦細浪舞晴空”，氮肥保障了現(xiàn)代農業(yè)的豐收。為探究(NH4)2SO4的離子鍵強弱，設計如圖所示的循環(huán)過程，可得△H4/(kJ?mol-1)為()A．+533 B．+686 C．+838 D．+1143考點2末涉及能量變化的機理1．(2024·北京卷，9，3分)氘代氨(ND3)可用于反應機理研究。下列兩種方法均可得到ND3：①Mg3N2與D2O的水解反應；②NH3與D2O反應。下列說法不正確的是()A．NH3和ND3可用質譜法區(qū)分B．NH3和ND3均為極性分子C．方法①的化學方程式是Mg3N2+6D2O=3Mg(OD)2+2ND3↑D．方法②得到的產品純度比方法①的高2．(2024·北京卷，10，3分)可采用催化氧化法將工業(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：。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3．(2024·浙江6月卷，12，3分)丙烯可發(fā)生如下轉化(反應條件略)：下列說法不正確的是()A．產物M有2種且互為同分異構體(不考慮立體異構)B．可提高Y→Z轉化的反應速率C．Y→Z過程中，a處碳氧鍵比b處更易斷裂D．Y→P是縮聚反應，該工藝有利于減輕溫室效應4．(2023?湖南卷，14)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R(Ⅱ)催化劑(用[L-R]+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．R(Ⅱ)被氧化至R(Ⅲ)后，配體NH3失去質子能力增強B．M中R的化合價為C．該過程有非極性鍵的形成D．該過程的總反應式：4NH35．(2023?全國新課標卷，12)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物為催化中心，可將NH2OH與NH3轉化為肼(NH2NH2)，其反應歷程如下所示。下列說法錯誤的是()A．NH2OH、NH3和H2O均為極性分子B．反應涉及、鍵斷裂和鍵生成C．催化中心的Fe2+被氧化為Fe3+，后又被還原為Fe2+D．將NH2OH替換為ND2OD，反應可得ND2ND26．(2023?北京卷，13)一種分解氯化銨實現(xiàn)產物分離的物質轉化關系如下，其中代表MO或MCl中的一種。下列說法正確的是()A．a、c分別是HCl、NH3B．既可以是MO，也可以是MClC．已知MCl2為副產物，則通入水蒸氣可減少MCl2的產生D．等壓條件下，反應①、②的反應熱之和，小于氯化銨直接分解的反應熱7．(2022?湖南選擇性卷，9)科學家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進和的轉移(如a、b和c)，能將海洋中的NO2-轉化為N2進入大氣層，反應過程如圖所示。下列說法正確的是()A．過程Ⅰ中NO2-發(fā)生氧化反應B．a和b中轉移的e-數(shù)目相等C．過程Ⅱ中參與反應的n(NO)：n(NH4+