專項(xiàng)訓(xùn)練化學(xué)反應(yīng)機(jī)理與催化劑(解析版)

1.(2023?湖南?統(tǒng)考高考真題)N2H4是一種強(qiáng)還原性的高能物質(zhì)，在航天、能源等領(lǐng)域

+

有廣泛應(yīng)用。我國科學(xué)家合成的某Ru(II)催化劑(用［L-Ru-NH3］表示)能高效電催化

氧化NW合成NR,,其反應(yīng)機(jī)理如圖所示。

下列說法錯(cuò)誤的是

A.口11(11)被氧化至口11(111)后，配體NHs失去質(zhì)子能力增強(qiáng)

B.M中Ru的化合價(jià)為+3

C.該過程有非極性鍵的形成

D.該過程的總反應(yīng)式：4NH3-2e-=N2H4+2NH：

【答案】B

【詳解】A.Ru(II)被氧化至Ru(III)后，［L-Ru-NH3r中的Ru帶有更多的正電荷,

其與N原子成鍵后，Ru吸引電子的能力比Ru(II)強(qiáng)，這種作用使得配體NH中的

N—H鍵極性變強(qiáng)且更易斷裂，因此其失去質(zhì)子(H+)的能力增強(qiáng)，A說法正確；

B.加(11)中口11的化合價(jià)為+2,當(dāng)其變?yōu)镽u(III)后，Ru的化合價(jià)變?yōu)?3,Ru(III)失

--1+

去2個(gè)質(zhì)子后,N原子產(chǎn)生了1個(gè)孤電子對(duì)，Ru的化合價(jià)不變;M為L-Ru-NH2,

當(dāng)［L-Ru-NHj變?yōu)镸時(shí)，N原子的孤電子對(duì)拆為2個(gè)電子并轉(zhuǎn)移給Rui個(gè)電子，

其中Ru的化合價(jià)變?yōu)?2,因此，B說法不正確；

C.該過程M變?yōu)椋?-口11-沖2-項(xiàng)2-1<11-1『時(shí)，有N-N鍵形成，N—N是非極

性鍵，C說法正確；

D.從整個(gè)過程來看，4個(gè)NH,失去了2個(gè)電子后生成了1個(gè)N2H4和2個(gè)NH；,Ru(II)

是催化劑，因此，該過程的總反應(yīng)式為4NH3-2e-=N2H4+2NH：,D說法正確；

綜上所述，本題選B。

2.(2023?全國?統(tǒng)考高考真題)一種可吸附甲醇的材料，其化學(xué)式為

[C(NH2)3][B(OCH3)JCI,部分晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中[qNJQT為平面結(jié)構(gòu)。

下列說法正確的是

A.該晶體中存在N-H…。氫鍵B.基態(tài)原子的第一電離能：C<N〈O

C.基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)：B<C<CXND.晶體中B、N和O原子軌道的雜化類

型相同

【答案】A

【詳解】A.由晶體結(jié)構(gòu)圖可知，[C(NHJ『中的-NH?的H與[B(OCH3)J」中的。形成

氫鍵，因此，該晶體中存在N-HO氫鍵，A說法正確；

B.同一周期元素原子的第一電離能呈遞增趨勢，但是第IIA、VA元素的原子結(jié)構(gòu)比

較穩(wěn)定，其第一電離能高于同周期的相鄰元素的原子，因此，基態(tài)原子的第一電離能從

小到大的順序?yàn)镃<O<N,B說法不正確；

C.B、C、0、N的未成對(duì)電子數(shù)分別為1、2、2、3,因此，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)

B<C=O<N,C說法不正確；

D.[C(NH2)3「為平面結(jié)構(gòu)，則其中的C和N原子軌道雜化類型均為sp2；[B(OCH3)J

中B與4個(gè)O形成了4個(gè)。鍵，B沒有孤電子對(duì)，則B的原子軌道雜化類型為sp3；

-

[B(OCH3)4]中O分別與B和C形成了2個(gè)。鍵，O原子還有2個(gè)孤電子對(duì)，則O的

原子軌道的雜化類型均為sp3；綜上所述，晶體中B、O和N原子軌道的雜化類型不相

同，D說法不正確；

綜上所述，本題選A。

3.(2023.廣東深圳?翠園中學(xué)?？寄M預(yù)測)2-澳-2-甲基丙烷發(fā)生水解反應(yīng)

[(CH3)3CBr+H2O(CH3)3COH+HB門的能量變化與反應(yīng)進(jìn)程圖如圖,下列說法正確

A.溶液酸性增強(qiáng)，(CHs^CBr-(CHs^COH轉(zhuǎn)化率升高

B.升高溫度，有利于提高反應(yīng)速率和原料平衡轉(zhuǎn)化率

+

C.分子中碳澳鍵斷裂的速率比(CH3)3C與H2O結(jié)合速率快

D.推測《風(fēng)％C-X水解生成(CH3)3COH的速率：

(CH3)3C-I>(CH3)3C-Br>(CH3)3C-Cl

【答案】D

【詳解】A.由題干可知，反應(yīng)為(CHshCBr+Hq(CHshCOH+HBr,HBr=H++Br，

酸性增強(qiáng)導(dǎo)致反應(yīng)(CHs^CBr+Hq-(CH3)3COH+HBr逆向進(jìn)行，使得

(CH3)3CBrf(CH3)3COH轉(zhuǎn)化率降低，A錯(cuò)誤；

B.反應(yīng)物能量大于生成物能量，為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致原料平

衡轉(zhuǎn)化率下降，B錯(cuò)誤；

C.過渡態(tài)物質(zhì)的總能量與反應(yīng)物總能量的差值為活化能，即圖中峰值越大則活化能越

大，峰值越小則活化能越小，活化能越小反應(yīng)越快，活化能越大反應(yīng)越慢；由圖可知，

分子中碳澳鍵斷裂所需活化能更大，故分子中碳澳鍵斷裂的速率比(CH31C+與HQ結(jié)

合速率慢，C錯(cuò)誤；

D.碘原子半徑大于澳原子大于氯原子，則C-I鍵能更小，利于C-I斷裂發(fā)生反應(yīng)，故

推測9里）3c-X水解生成（CH3）3COH的速率：

（國）3C-1>（飆）3c-Br>（飆）3c-Cl,D正確；

故選D。

4.（2023?浙江金華?統(tǒng)考模擬預(yù)測）反應(yīng)物（S）轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物（P或P2）的能量與反應(yīng)進(jìn)程的

A.對(duì)于進(jìn)程I、II,生成等量的P所吸收的熱量相同

B.對(duì)于進(jìn)程II、III,催化效率X<Y

C.對(duì)于進(jìn)程I,升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，但正反應(yīng)速率增加更明顯

D.對(duì)于進(jìn)程IV,Z沒有催化作用

【答案】D

【詳解】A.進(jìn)程n使用了催化劑x,降低了反應(yīng)的活化能，但不改變反應(yīng)熱，s轉(zhuǎn)化

為P為放熱反應(yīng)，對(duì)于進(jìn)程I、II,生成等量的P所放出的熱量相同，故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，反應(yīng)III中由S?Y轉(zhuǎn)化為P?Y的活化能高于反應(yīng)n中由S?X轉(zhuǎn)化為P?X

的活化能，則反應(yīng)速率：反應(yīng)II>反應(yīng)III,催化效率X>Y,故B錯(cuò)誤；

C.由圖可知，反應(yīng)I中S的總能量大于產(chǎn)物P的總能量，則進(jìn)程I是放熱反應(yīng)，升高

溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，但平衡逆移，說明逆反應(yīng)速率增大程度大于正反應(yīng)速率

的增大幅度，即逆反應(yīng)速率增加更明顯，故C錯(cuò)誤；

D.反應(yīng)前反應(yīng)物為S+Z,反應(yīng)后生成物為P?Z,而不是P+Z,則Z不是該反應(yīng)的催化

劑，沒起到催化作用，故D正確；

故選：D。

COOCH3

5.（2023?遼寧沈陽?沈陽二中?？寄M預(yù)測）草酸二甲酯（|）是一種重要的

COOCH3

化工基本原料，主要用于制藥、農(nóng)藥、有機(jī)合成，也用作增塑劑?？捎蒫o與亞硝酸甲

酯（CH3ONO）在Pd催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2CO+2CH3ONO——靛~~>

COOCH3

+2N0,反應(yīng)的機(jī)理如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是

COOCH3

A.催化劑Pd參加了化學(xué)反應(yīng)

B.CH3ONO中氮氧雙鍵在Pd表面斷裂

C.脫附過程1生成了草酸二甲酯，脫附過程2生成了副產(chǎn)物碳酸二甲酯

O

I)

OCH3——c—OCH3

D.增大投料比[n(CO):n(CH3ONO)],可提高最終產(chǎn)物中草酸二甲酯的比率

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)反應(yīng)機(jī)理，催化劑Pd參加了化學(xué)反應(yīng)，故A說法正確；

NO

B.根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可知，CH3ONO在Pd表面得到Pd<7，斷裂的是氮氧單鍵,

~OCH3

故B說法錯(cuò)誤；

C.根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可知，過程1中在Pd表面兩個(gè)-COOCH3脫附結(jié)合H3COOC-COOCH3,

即草酸二甲酯，過程2在Pd表面的一OCH3和一COOCH3脫附結(jié)合得到碳酸二甲酯

O

II),故c說法正確;

OCH3-c—OCH3

D.增大投料比[n(CO)：n(CH3ONO)],即增大CO的物質(zhì)的量，可產(chǎn)生更多的

NONO

二X、O與Pd1^反應(yīng)得到pd工工,從而

OCH

3COOCH3

COOCH3

產(chǎn)生Pd,可提高最終產(chǎn)物中草酸二甲酯的比率，故D說

COOCH3

法正確；

答案為B。

6.（2023.山東?校聯(lián)考模擬預(yù)測）中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)熊宇杰、高超教授利用光催化和Ru

可以有效地從CdS量子點(diǎn)中提取光生帶正電空穴（用h+表示；可捕獲電子）和電子，進(jìn)一

IK)OHO

步氧化HMF（）來生產(chǎn)HMFCA（和DFF(30),反應(yīng)原理

如下圖所示:

下列說法錯(cuò)誤的是

A.在相同條件下，適當(dāng)增加光的強(qiáng)度或酸度有利于加快反應(yīng)速率

B.生成DFF整個(gè)過程中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量比為1:1

C.生成HMFCA過程中，Ru-CdS表面反應(yīng)的機(jī)理，一定有e-或h+參與

D.當(dāng)生成HMFCA與DFF物質(zhì)的量比為1:1時(shí)，CdS量子點(diǎn)至少產(chǎn)生3moih+

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)圖像可知，增加光的強(qiáng)度可產(chǎn)生更多的帶正電空穴和電子，氧氣結(jié)合

氫離子轉(zhuǎn)化為羥基自由基，故A正確；

B.由圖可知，生成DFF的總反應(yīng)為HMF—>DFF+H2,則氧化產(chǎn)物DFF與還原產(chǎn)物

比的物質(zhì)的量之比為1:1,故B正確；

C.生成HMFCA過程中，發(fā)生反應(yīng)C）2+2H++2e-=2QH,

HMF+OH+h+----->HMFCA+H+,一定有或h+參與，故C正確；

D.生成HMFCA與DFF物質(zhì)的量比為1:1時(shí)，具體物質(zhì)的物質(zhì)的量是多少不知道，CdS

量子點(diǎn)至少產(chǎn)生h+不知道，故D錯(cuò)誤；

故選D。

7.(2023?山東?校聯(lián)考模擬預(yù)測)炭基合成反應(yīng)(oxo-synthesis)是指一氧化碳和氫與烯燃

在催化劑的作用下生成醛的反應(yīng)，其催化機(jī)理如圖所示。下列說法正確的是

已知：Ph為苯基，Rh為金屬元素銘；物質(zhì)A、E為平面四方形結(jié)構(gòu)。

A.該循環(huán)催化中Rh的化合價(jià)沒有發(fā)生變化

B.含Rh各物質(zhì)中，Rh的雜化方式中均有d軌道參與

C.轉(zhuǎn)化過程中的配位鍵都是由孤電子對(duì)與Rh形成的

D.如果原料為CH3cH=CH?,則主要產(chǎn)物是2-甲基丁醛

【答案】B

【詳解】A.(Ph)3P中P提供孤電子對(duì)與Rh結(jié)合，沒有影響Rh化合價(jià)，CO中C提

供孤電子對(duì)與Rh結(jié)合，也沒有影響化合價(jià)，當(dāng)Rh與H結(jié)合，氫電負(fù)性大于Rh,則

Rh顯+1,Rh與其它C結(jié)合時(shí)，Rh顯+1價(jià)，當(dāng)E與氫氣反應(yīng)時(shí)，有兩個(gè)氫和一個(gè)C(不

是CO)與Rh結(jié)合，此時(shí)Rh呈現(xiàn)+3價(jià)，故A錯(cuò)誤；

B.物質(zhì)A、E為平面四方形結(jié)構(gòu)，因此肯定不是sp3雜化，進(jìn)一步說明有d軌道參與雜

化形成四個(gè)雜化軌道，其余各物質(zhì)中Rh均有5或6個(gè)雜化軌道，也會(huì)有d軌道參與，

故B正確；

C.乙烯與Rh結(jié)合時(shí)，是兀鍵提供電子與Rh形成配位，故C錯(cuò)誤；

12

D.CH3cH=dHz結(jié)構(gòu)中，甲基是推電子基團(tuán)，G略帶正電，C?略帶負(fù)電，因此從C-D

過程中，G原子與Rh結(jié)合，3上面加氫原子，最后C?上面加一CHO,因此主要產(chǎn)物

是丁醛，故D錯(cuò)誤;

故選B。

8.（2023?遼寧大連?大連二十四中?？寄M預(yù)測）含Tp配體的釘（Ru）配合物催化氫化

CO?生成甲酸的機(jī)理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是

A.循環(huán)A中Ru的成鍵數(shù)目不變

B.循環(huán)A中物質(zhì)所含氫鍵均為分子間氫鍵

C.圖中涉及的CH3CN和HCOOH,碳原子有三種雜化方式

D.該催化反應(yīng)的原子利用率為100%

【答案】B

【詳解】A.從圖中可知，循環(huán)中Ru的成鍵數(shù)目一直為4,沒有變化，故A正確；

B.從圖中可知，循環(huán)圖右上方的物質(zhì)與水分子形成分子間氫鍵，右下方的物質(zhì)形成分

子內(nèi)氫鍵，故B錯(cuò)誤；

C.CH3CN和HCOOH中存在-CH3、-COOH和-C三N,碳原子有sp3、sp\sp三種雜化

方式，故C正確；

D.從圖中可知,該過程的總反應(yīng)為CO?+H2=HCOOH,是化合反應(yīng),原子利用率為100%,

故D正確;

故選B。

9.（2023?湖北武漢?統(tǒng)考模擬預(yù)測）在濃氫氧化鈉溶液中，苯甲醛可反應(yīng)得到苯甲醇、

苯甲酸鈉，機(jī)理如下（Ph代表苯基）:

③

^-?PhCHiOH+PhCOO'

下列說法中正確的是

A.反應(yīng)①的類型是加成反應(yīng)

B.反應(yīng)中OH一起到了催化作用

C.相同條件下PhCOOH的酸性比CH3coOH的弱

NL-CHO

D.據(jù)此推測，可發(fā)生反應(yīng)乂

【答案】A

【詳解】A.反應(yīng)①為苯甲酸發(fā)生親核加成，A正確；

B.反應(yīng)中OH-在之后的反應(yīng)后沒有再生成，所以不是催化劑，B錯(cuò)誤；

C.相同條件下由于苯環(huán)的拉電子效應(yīng)，使得PhCOOH的酸性比CH3coOH的強(qiáng)，C錯(cuò)

誤；

D.醛基在堿性條件下生成竣酸根和羥基，不能生成酯基，D錯(cuò)誤；

故選Ao

10.（2023?山東?沂水縣第一中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測）一種利用水催化促進(jìn)NO?和S02轉(zhuǎn)化

的化學(xué)新機(jī)理如圖所示。電子傳遞可以促進(jìn)HSO；中O-H鍵的解離，進(jìn)而形成中間體

S03,SO；或HSO］通過“水分子橋”將電子快速轉(zhuǎn)移給周圍的氣相NC>2分子。下列敘述

錯(cuò)誤的是

A.觀察圖可知，“水分子橋”與氫鍵形成有關(guān)

B.轉(zhuǎn)化過程中存在O-H鍵的解離和硫氧鍵的生成

C.在整個(gè)轉(zhuǎn)化過程中，水僅作催化劑，SO；為中間產(chǎn)物

D.HSO-IJNO2間發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為HSO，+2NO2+H2O=2HNC）2+HSOi

【答案】C

【詳解】A.由圖可知，也0分子間H、O之間存在氫鍵，HSO］、NO?與H?。之間也

存在氫鍵，所以“水分子橋”的形成與氫鍵有關(guān)，A正確；

B.根據(jù)題意過程中存在O-H鍵的解離，HSOJ與NO?反應(yīng)生成HNO2、HSO；,形成

了硫氧鍵，B正確;

C.HSO；與NO2間發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為：

HSO3+2NO2+H2O=2HNO2+HSO；,水參與總反應(yīng)，C錯(cuò)誤，

D.HSO］與NO2間發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為：HSO；+2NO,+H2O=2HNO,+HSO；,

D正確。

故選C。

11.(2023.湖北荊州.統(tǒng)考模擬預(yù)測)含鈾(Ce)催化劑催化CO?與甲醇反應(yīng)的催化循環(huán)原

理如圖所示。下列說法正確的是

A.物質(zhì)A為CO?

B.反應(yīng)過程涉及的物質(zhì)中碳原子的雜化方式有2種

C.反應(yīng)過程①②③均為取代反應(yīng)

O

D.反應(yīng)的總方程式為H3cCCH3

+H

2CH3OH+CO2-僮化型\)/%/2°

【答案】D

【分析】根據(jù)質(zhì)量守恒，推出A為CH3OH,B為CO?,據(jù)此分析;

【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量守恒，推出A為CH3OH,故A錯(cuò)誤；

B.CO2中的C原子雜化類型為sp,甲基中的C原子雜化類型為sp3,C中

\/\/

OO

的碳原子雜化類型為sp2,因此反應(yīng)過程中涉及的物質(zhì)中碳原子的雜化方式有3種，故

B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)反應(yīng)過程可知，反應(yīng)①③為取代反應(yīng)，反應(yīng)②為加成反應(yīng)，故c錯(cuò)誤；

D.根據(jù)反應(yīng)過程可知，CO?、CH30H為反應(yīng)物，碳酸二乙酯和水為生成物，因此總反

應(yīng)方程式為CO2+2CH30H催化劑＞HCCCH+H2O,故D正確；

3\/\/3

oo

故答案為Do

12.（2023?湖北?校聯(lián)考模擬預(yù)測）葫蘆版是超分子領(lǐng)域近年來發(fā)展迅速的環(huán)狀分子之一,

具有疏水的納米空腔，其結(jié)構(gòu)如圖所示。對(duì)位取代的苯的衍生物恰好可以進(jìn)入葫蘆[6]

胭的空腔。下列敘述正確的是

~一o'".............."

?人?

-NN—CH,--

廠”戶（...

N—C%上一“

O

A.葫蘆⑹版是超分子且能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)

B.葫蘆⑹胭中C-N-C鍵角為109。28，

C.可裝入對(duì)甲基苯甲酸體現(xiàn)了超分子的“分子識(shí)別”功能

D.葫蘆⑹胭形成的超分子中分子間存在范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵等作用

【答案】C

【詳解】A.葫蘆⑹版是超分子，是純凈物，不能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B.葫蘆⑹麻中每個(gè)氮有一對(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子對(duì)成對(duì)電子的排斥力大于成對(duì)電子對(duì)

成對(duì)電子的排斥力，則C-N-C鍵角小于109。28「故B錯(cuò)誤；

C.對(duì)位取代的苯的衍生物恰好可以進(jìn)入葫蘆⑹版的空腔，則體現(xiàn)了超分子的“分子識(shí)

別”功能，故C正確；

D.氫鍵是電負(fù)性大的原子與氫形成共價(jià)鍵，這個(gè)氫與另外電負(fù)性大的原子形成，葫蘆

⑹版形成的超分子不存在氫鍵，故D錯(cuò)誤。

綜上所述，答案為C。

13.（2023?湖北?校聯(lián)考模擬預(yù)測）在NO催化下，丙烷與氧氣反應(yīng)制備丙烯的部分反應(yīng)

機(jī)理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是

A.催化劑可以同時(shí)產(chǎn)生多種反應(yīng)歷程

B.含C微粒參與的反應(yīng)均有元素化合價(jià)變化

C.增大NO的量，反應(yīng)熱和平衡產(chǎn)率不變

D.當(dāng)主要發(fā)生包含②的歷程時(shí)，最終生成的水量改變

【答案】D

【詳解】A.由圖可知NO可同時(shí)參與反應(yīng)①和反應(yīng)②過程，由此可知催化劑可以同時(shí)

產(chǎn)生多種反應(yīng)歷程，故A正確；

B.由圖可知含C微粒參與的反應(yīng)均存在電子得失，有元素化合價(jià)變化，故B正確；

C.NO為催化劑，增大NO的量，對(duì)反應(yīng)熱和化學(xué)平衡無影響，故C正確；

D.無論反應(yīng)經(jīng)過①還是②，總反應(yīng)都是丙烷和氧氣生成丙烯和水，最終生成的水不變，

故D錯(cuò)誤;

故選：Do

14.（2023?湖北?校聯(lián)考模擬預(yù)測）在過氧苯甲酰（,）作用下,

C6H5

澳化氫與丙烯的加成反應(yīng)主要產(chǎn)物為1-澳丙烷，反應(yīng)機(jī)理如圖所示（Ph代表苯基）。下列

說法錯(cuò)誤的是

A.圖中X是最簡單的芳香酸

B.過程①是焰增變化

C.過程③斷裂了碳碳◎鍵的同時(shí)形成了碳澳◎鍵

D.生成主要產(chǎn)物的總反應(yīng)方程式為CH3cH=CH2+HBr過氧蘋甲酰＞CH3cH2cH?Br

【答案】C

【詳解】A.由質(zhì)量守恒定律可推出過程②中X為C6H5cOOH,因?yàn)榉枷闼嶂斜睾?/p>

苯環(huán)與-COOH,所以C6H5coOH是最簡單的芳香酸，選項(xiàng)A正確；

B.過程①只有化學(xué)鍵的斷裂，需要吸收能量，選項(xiàng)B正確；

C.由圖知，過程③中碳碳雙鍵斷裂了一個(gè)鍵，由于7T鍵鍵能較小，故斷裂的是碳碳兀

鍵，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.由題干信息知，反應(yīng)物是丙烯、HBr,主要產(chǎn)物是1-澳丙烷，選項(xiàng)D正確；

答案選C。

15.（2022.廣東廣州.華南師大附中校考模擬預(yù)測）CO與NQ在鐵催化劑表面進(jìn)行如下

兩步反應(yīng)：

第一步：Fe*+N2O=FeO*+N2（慢）

第二步：FeO*+CO=Fe*+CC）2（快）

其相對(duì)能量與反應(yīng)歷程如下圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是

A.在整個(gè)反應(yīng)歷程中，有極性鍵的斷裂和生成

B.總反應(yīng)的反應(yīng)速率由第一步反應(yīng)決定

C.兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)

D.FeO*和Fe*均為反應(yīng)的催化劑

【答案】D

【詳解】A.反應(yīng)物CO的極性鍵的斷裂，生成物CO2有極性鍵的形成，故A正確；

B.根據(jù)反應(yīng)歷程圖，第一步反應(yīng)的活化能大于第二步反應(yīng)的活化能，活化能越大，反

應(yīng)速率越慢，則總反應(yīng)速率主要由第一步反應(yīng)決定，故B正確；

C.根據(jù)反應(yīng)歷程圖，可知兩步反應(yīng)的生成物的總能量均低于對(duì)應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)物的總能量，

則兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，故C正確；

D.由兩步反應(yīng)原理可知，由FeO*在第一步生成，在第二步消耗，則FeO*是反應(yīng)的中

間產(chǎn)物，故D錯(cuò)誤；

故選：D?

16.（2023?湖北?襄陽四中?？寄M預(yù)測）2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了對(duì)點(diǎn)擊化學(xué)和生

物正交化學(xué)做出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。點(diǎn)擊化學(xué)的代表反應(yīng)為銅（［Cu］）催化的疊氮—烘基

Husigen成環(huán)反應(yīng)，其反應(yīng)原理如圖所示。下列說法正確的是

A.基態(tài)Cu+的價(jià)電子排布式為3d94sl

B.［Cu］和H+都能降低反應(yīng)的活化能

C.轉(zhuǎn)化過程中N的雜化方式未改變

D.該總反應(yīng)的反應(yīng)類型屬于加成反應(yīng)

【答案】D

【詳解】A.銅原子失去1個(gè)電子得到Cu+,基態(tài)Cu+的價(jià)電子排布式為3d%故A錯(cuò)

誤;

B.該反應(yīng)中［Cu］為催化劑，可降低反應(yīng)的活化能，氫離子不是催化劑，故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)流程可知，N3-R2中N原子有形成三鍵的氮原子，為sp雜化，后續(xù)產(chǎn)物中變

為雙鍵，為Sp?雜化，故C錯(cuò)誤;

D.據(jù)圖可知，該流程中初始反應(yīng)物為N3-R2和HC三CRi,最終產(chǎn)物為

21

化學(xué)方程式為N3-R+HCmCR3U,屬于加成反應(yīng)，故D正確;

故選D。

17.（2023?湖北?襄陽四中?？寄M預(yù)測）我國科學(xué)家近期開發(fā)了一種光催化還原CO?協(xié)

同乙醇氧化制乙醛的催化體系，其原理如圖所示。光照時(shí)，光催化劑產(chǎn)生電子（eD和空

A.該裝置實(shí)現(xiàn)了太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.上述分子中碳原子的雜化方式有3種

++

C.乙醇發(fā)生的反應(yīng)為C2H5OH+2h=CH3CHO+2H

D.該反應(yīng)的原子利用率為100%

【答案】D

【詳解】A.該裝置實(shí)現(xiàn)了光催化還原CO2協(xié)同乙醇氧化制乙醛，實(shí)現(xiàn)了太陽能轉(zhuǎn)化為

化學(xué)能，A正確；

B.二氧化碳中碳原子為sp雜化，醛基中碳原子為sp2雜化，甲基中碳原子為sp3雜化，

上述分子中碳原子的雜化方式有3種，B正確；

C.由圖可知，乙醇、h+反應(yīng)生成了乙醛和氫離子，發(fā)生的反應(yīng)為

++

C2H5OH+2h=CH3CHO+2H,C正確；

D.由圖可知，總反應(yīng)為二氧化碳和乙醛在催化劑作用下生成乙醛，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，

光催化劑

還會(huì)生成水，總反應(yīng)為2co2+5C2H50H6cH3cH0+3凡0,故該反應(yīng)的原子利

用率不是100%,D錯(cuò)誤；

故選D。

18.（2023?湖北?校聯(lián)考模擬預(yù)測）控制光沉積構(gòu)建光催化材料，人工模擬光合作用，可

實(shí)現(xiàn)CO?、H?。與有機(jī)物的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法中正確的

是

NafkmlS

A.轉(zhuǎn)化過程中的電子轉(zhuǎn)移只發(fā)生在CO?與H?。之間

B.轉(zhuǎn)化過程中H2。在催化劑表面發(fā)生還原反應(yīng)

C.CO?轉(zhuǎn)化的反應(yīng)為CC）2+2H2O+2e-=HCOOH+2OH-

D.該轉(zhuǎn)化過程應(yīng)用了Fe2+的還原性與Fe3+的氧化性

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)圖中信息，亞鐵離子變?yōu)殍F離子，鐵離子變?yōu)閬嗚F離子，水變?yōu)檠鯕?/p>

都存在電子轉(zhuǎn)移，故A錯(cuò)誤；

B.水變?yōu)檠鯕猓谵D(zhuǎn)化過程中H?。在催化劑表面發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；

C.水失去電子變?yōu)檠鯕夂蜌潆x子，CO?與氫離子得到電子，在整個(gè)轉(zhuǎn)化的反應(yīng)為

+

CO2+2H+2e=HCOOH,故C錯(cuò)誤;

D.在Nafion膜的過程中轉(zhuǎn)化，應(yīng)用了Fe?+的還原性與Fe?+的氧化性，故D正確。

綜上所述，答案為D。

19.（2023?浙江?校聯(lián)考模擬預(yù)測）反應(yīng)物（S）轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物（P或P2）的能量與反應(yīng)進(jìn)程

的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)四種不同反應(yīng)進(jìn)程的說法不正確的是

A.進(jìn)程I是放熱反應(yīng)

B.增大X的量，S的平衡轉(zhuǎn)化率不變

C.從SfP整個(gè)過程看，單位時(shí)間單位體積內(nèi)，反應(yīng)物分子發(fā)生有效碰撞次數(shù)：II>111

D.X、Y、Z均起到催化效果，但催化效果不一樣

【答案】D

【詳解】A.由圖可知，進(jìn)程I反應(yīng)物S的總能量大于生成物P的總能量，則進(jìn)程I是

放熱反應(yīng)，故A正確；

B.由圖可知，進(jìn)程n中使用了催化劑x,催化劑不改變化學(xué)平衡狀態(tài)，即s的平衡轉(zhuǎn)

化率不變，故B正確；

C.由圖可知，進(jìn)程III中由sfY轉(zhuǎn)化為PfY的活化能高于進(jìn)程n中有SfX轉(zhuǎn)化為

PfX的活化能，活化能越大，反應(yīng)速率越慢，因而從SfP整個(gè)過程看，單位時(shí)間單

位體積內(nèi)，反應(yīng)物分子發(fā)生有效碰撞次數(shù)：II>111,故c正確；

D.由圖可知，進(jìn)程IV中S吸附到Z表面生成S-Z,然后S-Z轉(zhuǎn)化為p.Z,但P?Z沒有

轉(zhuǎn)化為P+Z,則進(jìn)程W中，Z沒有催化作用，故D錯(cuò)誤，

故選：D。

20.（2023?山東濟(jì)南?山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)校考模擬預(yù)測）TRAP是一種溫和的氧化劑，試劑

中的RuO：不會(huì)氧化碳碳雙鍵，可以將醇僅氧化至醛，不會(huì)過度氧化為竣酸。TRAP氧

化醇的反應(yīng)機(jī)理如圖，下列說法正確的是

R2

H2O

A.銬(Ru)在TPAP機(jī)理圖中共呈現(xiàn)了4種價(jià)態(tài)

B.步驟④中NMO做還原劑，可使TRAP試劑再生

C.反應(yīng)⑥是TRAP試劑再生的另一途徑

D.若Rr為CH2=CH-,R2為H-,則TPAP氧化該醇的主產(chǎn)物為丙醛

【答案】A

OHO

【分析】由圖可知，TRAP試劑中的RuO］,經(jīng)過過程①和②將I氧化為Y,

RiR2RfR2

本身被還原為HZRUO；,HzRuO；經(jīng)過③脫水，得到RuO；,RuO］與NMO反應(yīng)，經(jīng)過

過程④和⑤得到RuO；和NMM,Ru(二自身發(fā)生歧化反應(yīng)⑥，得到RuO：和Ruth,據(jù)

此分析作答。

【詳解】A.根據(jù)分析可知，錯(cuò)(Ru)在TPAP機(jī)理圖中共呈現(xiàn)了4種價(jià)態(tài)，分別是十

4價(jià)、+5價(jià)、+6價(jià)、+7價(jià)，故A正確；

B.RuOJ與NMO反應(yīng)，經(jīng)過過程④和⑤得到RuO］和NMM,其中Ru元素從+5價(jià)升

高到+7價(jià)，則RuO］作還原劑，NMO作氧化劑，故B錯(cuò)誤；

C.RuO；自身發(fā)生歧化反應(yīng)⑥，得到RuO：和RuCh,離子方程式為

2RuO；=RuOt+RuO2,產(chǎn)物不是RuO,，則不是TRAP試劑再生的另一途徑，故C錯(cuò)

'口

陜；

D.TRAP試劑中的RuO；不會(huì)氧化碳碳雙鍵,可以將醇僅氧化至醛，若R1為CH2=CH]

R2為H-,則RuO：經(jīng)過過程①和②將CH2=CHCH20H氧化為CH2=CHCHO,故D錯(cuò)

誤；

故答案選A。

【點(diǎn)睛】本題主要考查反應(yīng)機(jī)理圖的理解、認(rèn)識(shí)，氧化還原反應(yīng)機(jī)理，難度中等。

21.（2023?遼寧?校聯(lián)考模擬預(yù)測）1,2-丙二醇脫氧脫水反應(yīng)的催化循環(huán)機(jī)理如圖所示。

下列說法正確的是

A.過程①②均有O-H鍵斷裂，過程③④均有C-C鍵斷裂

B.過程①只發(fā)生了加成反應(yīng)

C.該過程中催化劑MOC>3通過增大反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率

D.該過程的化學(xué)方程式為

QUMoOj

2―?IICHO+CH3CHO+CH3CH=CH,+2H,0

【答案】D

【詳解】A.由循環(huán)機(jī)理圖可知過程④中斷裂C-O,形成碳碳雙鍵，不存在C-C的斷裂，

A錯(cuò)誤；

B.加成反應(yīng)得到的產(chǎn)物為一種，過程①還生成了水，故過程①不僅發(fā)生了加成反應(yīng)，

B錯(cuò)誤；

C.反應(yīng)活化能越高反應(yīng)速率越慢，反應(yīng)活化能越低反應(yīng)速率越快，故催化劑MoC）3通

過降低反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率，C錯(cuò)誤；

D.由循環(huán)機(jī)理圖可知，該反應(yīng)方程式正確，D正確；

故答案為：De

22.（2023?湖北?校聯(lián)考模擬預(yù)測）一種用氫氣制備雙氧水的反應(yīng)原理如圖所示，已知耙

（Pd）常以正二價(jià)形式存在。下列有關(guān)說法正確的是

B.反應(yīng)①②③均為氧化還原反應(yīng)

C.反應(yīng)②中每產(chǎn)生ImoKPbCbChF，轉(zhuǎn)移2moi電子

D.[PbCLP-和HC1均為該反應(yīng)的催化劑

【答案】C

【詳解】A.H2O2是極性分子，故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知③中不存在價(jià)態(tài)變化，為非氧化還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；

C.反應(yīng)②中每產(chǎn)生ImoKPbCbOF，消耗ImolCh,得2moi電子，故C正確；

D.由圖中信息可知HC1在①中作為反應(yīng)物，在③中作為產(chǎn)物，則HC1為中間產(chǎn)物，不

作催化劑，故D錯(cuò)誤；

故選：Co

23.(2023?湖南長沙?雅禮中學(xué)?？寄M預(yù)測)綠水青山是構(gòu)建美麗中國的偉大構(gòu)想。一

A.反應(yīng)過程中O原子的成鍵數(shù)目保持不變

B.Cu(NH3)f+作催化劑，虛線框內(nèi)物質(zhì)是中間體

C.反應(yīng)⑤中Cu(N%)；只起氧化劑的作用

D.該原理的總反應(yīng)為4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O

【答案】D

【詳解】A.反應(yīng)過程中。鍵數(shù)有3個(gè)、2個(gè)發(fā)生了變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.四氨合銅離子與虛線框的物質(zhì)都是反應(yīng)中產(chǎn)生且后續(xù)消失的物質(zhì)均為中間體，B項(xiàng)

錯(cuò)誤；

C.該離子中銅化合價(jià)降低，但N元素化合價(jià)升高為0價(jià)，故該離子既是氧化劑又是還

原劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.從圖看NO催化還原應(yīng)該是NO與NH3氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)為

4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O,D項(xiàng)正確；

故選D。

24.(2023?山東臨沂?校聯(lián)考模擬預(yù)測)氫氣和二氧化碳在催化劑作用下合成甲醇的反應(yīng)

為放熱反應(yīng)，催化過程可解釋為“吸附-活化-解離”的過程，催化反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下

列說法正確的是

也小土

H(U)

-Cu|ZrO2-

L

A.反應(yīng)過程中I-V步，C元素化合價(jià)不變

B,單位時(shí)間內(nèi)生成的水越多，則甲醇的產(chǎn)率越大

C.增大催化劑的表面積，可以提高甲醇的平衡產(chǎn)率

D.氫氣和二氧化碳在催化反應(yīng)過程中有副產(chǎn)物CO生成

【答案】D

【詳解】A.反應(yīng)過程中I-V步，C的成鍵個(gè)數(shù)不相同，化合價(jià)發(fā)生了變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.生成的水越多，有可能產(chǎn)生的CO越多，甲醇產(chǎn)率不一定大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.增大催化劑的表面積，可以加快反應(yīng)速率，但不影響平衡轉(zhuǎn)化率，c項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.由圖可得第III步可知，氫氣和二氧化碳在催化反應(yīng)過程中有副產(chǎn)物CO生成，D項(xiàng)

正確；

故選D。

25.(2023?廣東?汕頭市澄海中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測)2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予在“點(diǎn)擊化

學(xué)和生物正交化學(xué)”領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。點(diǎn)擊化學(xué)經(jīng)典反應(yīng)之一是:一價(jià)銅［Cu］

催化的疊氮化物-端煥煌環(huán)加成反應(yīng)，反應(yīng)機(jī)理示意如下。

A.第一電離能：O>N>C>Cu

B.反應(yīng)③過程中，涉及到極性鍵和非極性鍵的斷裂和形成

C.總反應(yīng)為:

D.一價(jià)銅［Cu］催化劑能有效降低總反應(yīng)的焰變

【答案】C

【詳解】A.同一主族隨原子序數(shù)變大，原子半徑變大，第一電離能變??；同一周期隨

著原子序數(shù)變大，第一電離能變大，但是N的最外層電子排布是2s22P3,p軌道半充滿

較穩(wěn)定，因此第一電離能比氧大，故第一電離能：N>O>C>Cu,A錯(cuò)誤；

B.反應(yīng)③過程中，涉及到N三N、C三C非極性鍵的斷裂，不存在非極性鍵的形成，存

在C-N極性鍵的形成，不存在極性鍵的斷裂，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)反應(yīng)過程，總反應(yīng)為：K——"KM又0/，C

II

正確；

D.催化劑降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)的焰變，D錯(cuò)誤；

故選C。

26.(2023?湖北武漢?統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知反應(yīng)S2Oj(aq)+2I-(aq)2SO；-(aq)+I2(aq),

若起始向反應(yīng)體系中加入含F(xiàn)e3+的溶液，反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法正確的是

反應(yīng)過程

A.S2O;中硫元素顯+7價(jià)

B.反應(yīng)速率與Fe3+濃度無關(guān)

3+

C.由圖可知氧化性：Fe>S2O；-

D.若不加Fe3+,正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的小

【答案】D

【詳解】A.硫最外層只有6個(gè)電子，不會(huì)顯+7；S2O;中含有過氧鍵存在-1價(jià)氧，使

得硫元素顯+6價(jià)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.反應(yīng)中鐵離子參與反應(yīng)生成亞鐵離子，亞鐵離子又轉(zhuǎn)化為鐵離子，則鐵離子為催化

劑，改變反應(yīng)速率，故反應(yīng)速率與Fe3+濃度有關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

3+

C.氧化劑氧化性大于氧化產(chǎn)物，由圖示第二步反應(yīng)可知，氧化性：Fe<S20t，C項(xiàng)

錯(cuò)誤；

D.鐵離子為催化劑，降低了反應(yīng)的活化能，加快了反應(yīng)速率，但是不改變反應(yīng)熔變;

由圖可知，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若不加Fe3+,正反應(yīng)的活化能仍比逆反應(yīng)的小，D項(xiàng)正確；

故選D。

27.（2023.湖南婁底.統(tǒng)考模擬預(yù)測）開發(fā)常壓旋轉(zhuǎn)滑行弧實(shí)現(xiàn)高效固氮具有廣闊的應(yīng)用

前景，如圖所示:

HNO3NH3

此+q

固氮

下列敘述正確的是

A.N?和0?在光照或風(fēng)能作用下直接生成NO?

B.上述過程包括4NO+3O2+2H2O=4HNO3

C.NHKO,中陰、陽離子空間結(jié)構(gòu)相同

—0

D.HNO,分子如圖所示/?,HNO3和NH3都存在分子內(nèi)氫鍵

【答案】B

【詳解】A.氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下生成一氧化氮，不能生成二氧化氮，故A錯(cuò)誤;

B.由圖可知，上述過程包括上述過程包括一氧化氮與氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，反應(yīng)的

化學(xué)方程式為4NO+3O2+2H2O=4HNO