适用于新高考新教材2024版高考化学二轮复习热点提速练5反应机理及其分析课件

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命题角度1　“能量-过程”机理及分析1.(2023·天津七校联考)我国学者利用催化剂催化丙烷氧化脱氢的过程如图(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注)。下列说法正确的是(　　)
A.反应过程中第一步化学反应为决速步骤B.催化剂改变了丙烷氧化脱氢的焓变(ΔH)C.过渡态物质的稳定性:过渡态2小于过渡态1D.吸附过程为吸热过程
解析 化学反应的决速步骤是慢反应,而活化能越大,反应的速率越慢,由题图可知能垒(活化能)最大的是 到过渡态1的能量,故第一步化学反应为决速步骤,A正确;催化剂不能改变反应的焓变(ΔH),B错误;物质具有的能量越低越稳定,故过渡态2更稳定,C错误;由题图可知,吸附过程为放热过程,D错误。
2.(2023·湖北大学附中二模) “萨巴蒂尔反应”原理为CO2+4H2 ══ CH4+2H2O　ΔH,部分反应过程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物质用“*”标注,TS表示过渡态。下列说法正确的是(　　)
A.ΔH=-2.05 eV· ml-1B.该部分反应过程的决速步骤为*CO2+*H ══ *HOCOC.物质从吸附在催化剂表面到过渡态均放出能量D.过程中存在极性键与非极性键的断裂与形成
解析 *CO2+H2(g) ══ CO+H2O(g)的ΔH=-2.05 eV· ml-1,该过程为部分反应过程的能量变化,A错误;慢反应决定总反应速率,该部分反应过程中*CO2+*H ══ *HOCO的活化能最大,反应速率最慢,故决速步骤为*CO2+*H ══ * HOCO,B正确;由题图可知,物质从吸附在催化剂表面到过渡态需要吸收能量,C错误;该部分过程中存在极性键的断裂和形成与非极性键的断裂,没有非极性键的形成,D错误。
3.(2023·广东东莞二模)我国科学家合成了一种新型Au15/MC材料,实现了低温催化水煤气变换。反应过程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,TS指过渡态。下列有关说法不正确的是(　　)
A.温度一定时,加压无法提高平衡转化率B.分子从催化剂表面脱附的过程都是吸热的C.反应过程中活化能最大的一步为CO*+2H2O*→CO*+H2O*+OH*+H*D.该过程有极性键的断裂和生成
解析 该反应为CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),该反应为等体积反应,温度一定时加压化学平衡不移动,平衡转化率不变,A正确;并不是所有分子从催化剂表面脱附的过程都是吸热的,如CO2*+H2O*+2H*转化为CO2+H2O*+2H*的过程是放热的,B错误;过渡态TS1的相对能量最大,此时的活化能最大,因此反应过程中活化能最大的一步为CO*+2H2O* ―→ CO*+H2O*+OH*+H*,C正确;该过程中H2O中的O—H断裂,同时也有CO2中C=O的生成,D正确。
4.(2023·福建莆田二模)活泼自由基与氧气的反应一直是研究人员关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示,已知升高温度,活化能越大的反应速率增大的程度越大。下列说法正确的是(　　)
A.P1比P2稳定B.升高温度,生成P1的反应速率增大的程度更大C.该过程中最小正反应的活化能为4.52 kJ·ml-1D.改变催化剂可以改变生成P2的反应焓变
解析 P1的能量更高,故其不如P2稳定,A错误;过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即题图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,已知升高温度,活化能越大的反应速率增大的程度越大,结合图像可知,升高温度,生成P2的反应速率增大的程度更大,B错误;该过程中最小正反应的活化能为中间产物Z生成过渡态Ⅲ时的活化能,为4.52 kJ·ml-1,C正确;改变催化剂可以改变反应过程,加快反应速率,但是不能改变生成P2的反应焓变,D错误。
5.(2023·广东湛江二模)吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO,四步脱氢产物及其相对能量如图,下列说法错误的是(　　)
A.甲醇脱氢生成CO的过程中有极性键的断裂B.b→c的反应式为(—CH2OH)tp→CH2O+HC.a→i与a→j的过程中均有π键的形成D.b→c与b→d的过程均断裂了氢氧键
解析 甲醇脱氢生成CO的过程中有极性键C—H的断裂,A正确。b→c的过程中(—CH2OH)tp转化为CH2O,由原子守恒可知,该过程的反应式为(—CH2OH)tp → CH2O+H,B正确。a→i的过程中CH3OH先转化为CH2O,有碳氧双键生成,有π键的形成;a→j的过程中CH3OH最终转化成了CO,有碳氧双键生成,有π键的形成,C正确。b→c的过程中(—CH2OH)tp转化为CH2O,断裂了氢氧键;b→d的过程中(—CH2OH)tp转化为(—CHOH)tp,断裂了碳氢键,没有断裂氢氧键,D错误。
命题角度2　“物质-循环”转化及分析6.(2023·湖北高中名校联盟联考)科学家最近发现了一种利用水催化促进NO2和SO2转化的化学新机制。如图所示,电子传递可以促进 中O—H的解离,进而形成中间体 ,处于纳米液滴中的 或 可以通过“水分子桥”将电子快速转移给周围的气相NO2分子。下列叙述错误的是(　　)
A.观察图可知“水分子桥”与氢键形成有关B.转化过程中没有生成硫氧键D.在标准状况下,5.6 L气相NO2分子在图示的转化过程中得到0.25 ml电子
7.(2023·湖南怀化二模)在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.反应②的方程式为2NO+H2O ══ 2HONOB.反应①中有氧氧键的断裂和氮氧键的形成C.增大NO的量,可增大C3H8的平衡转化率D.当主要发生包含①的历程时,最终生成的水减少
解析 含N分子参与的反应包括①的历程是将NO转化为NO2,②的历程是将NO和NO2转化为HONO,还包括HONO转化为NO的反应。反应②为NO+H2O+NO2 ══ 2HONO,A错误;反应①中·OOH转化为·OH有氧氧键的断裂,NO转化为NO2有氮氧键的形成,B正确;NO为催化剂,增大催化剂的量,平衡不移动,则C3H8的平衡转化率不变,C错误;无论反应经过①还是②,总反应都是丙烷和氧气生成丙烯和水,最终生成的水不变,D错误。
8.(2023·河北名校联盟4月联考)烯烃化合物与CO2和H2的三组分氢羧化反应得到脂肪族羧酸化合物被称为“梦幻反应”。光催化CO2和H2的苯乙烯类氢发生羧化反应的过程如图所示(—Me为甲基,—Ar代表芳香烃类基团)。下列叙述错误的是(　　)
A.该转化中,物质1与CO2、H2发生加成反应生成物质2B.物质D为催化剂,物质E和F为中间产物C.该转化中,断裂和形成了3个π键、3个σ键D.Rh与氧原子间形成了配位键
碳原子直接与—COOH、H原子连接,反应类型为加成反应,A正确;物质D反应前后不变,物质D为催化剂,物质E和F为中间产物,B正确;该转化中,形成了1个C—H、1个O—H、1个C—C 、2个C—O,C错误;根据图示,F中Rh与氧原子间形成配位键,D正确。
9.(2023·湖南衡阳3月质检)据文献报道,某反应的反应过程如图所示:
下列有关该过程的说法正确的是(　　)A.Ti4+…NH3是催化剂B.Ti4+…NH2—N=O是中间产物C.总反应化学方程式为4NH3+3O2 2N2+6H2OD.分解反应Ti4+…NH2—N=O→Ti4++N2+H2O的反应过程中有氮氮键断裂
10.(2023·安徽安庆示范高中4月联考)任何有机化合物的分子都是由特定碳骨架构成的,构建碳骨架是合成有机化合物的重要任务。某构建碳骨架的反应过程如图所示,下列关于该反应的说法错误的是(　　)
A.反应过程中C的成键数目发生改变B.图中所示物质间的转化有非极性键的断裂和形成C.CH3OH分子中采用sp3杂化的仅有C原子D.该构建碳骨架的总反应为CH3CH=CH2+CO+CH3OH (CH3)2CHCOOCH3,原子利用率为100%