專題17反應(yīng)歷程（能壘）圖及分析（圖像15秒殺）-2025

年高考化學(xué)選擇壓軸題圖像專項突破秒殺技巧及專項練習

（解析版）

能壘與決速步驟及分析秒殺思想

能壘：簡單可以理解為從左往右進行中，向上爬坡最高的為能壘，而包含此能壘的反應(yīng)

我們稱之為決速步驟，也成為慢反應(yīng)。

形如圖中，從第一個中間態(tài)到過渡態(tài)2的能量就是能壘，而HCOO*+H*=CCh+2H*是

在Rh做催化劑時該歷程的決速步驟。

A

模型：

關(guān)鍵要點分析

①能壘越大，反應(yīng)速率越小，即多步反應(yīng)中能壘最大的反應(yīng)為決速反應(yīng)。

②用不同催化劑催化化學(xué)反應(yīng)，催化劑使能壘降低幅度越大，說明催化效果越好。

③相同反應(yīng)物同時發(fā)生多個競爭反應(yīng)，其中能壘越小的反應(yīng)，反應(yīng)速率越大，產(chǎn)物占比

越

經(jīng)典例題1：我國某科研團隊研究了氧化車市（CeC）2）表面空間受阻路易斯酸堿對（FLPs）和

氮（N）摻雜的協(xié)同作用，促進了光吸收、CO?成鍵活化，提高了光催化還原COZ制CH,的

產(chǎn)率和選擇性。反應(yīng)歷程如圖所示。已知：*代表吸附在催化劑表面的物種，+代表起始

或終態(tài)物質(zhì)；自由能與相對能量相當。下列敘述錯誤的是

2

——路徑1

CO2+H2O^CO

自-路徑2

由O

CO2+H2O^CH4

能

e、

V

-1-0.85

-2

-1.54

-2.01

3

'*+CQ*COOH*CO*COH*C*CH*CH2*CH3*+CH4反應(yīng)歷程

A.*COH—*C是路徑2的決速步B.*COf*+CO過程中自由能升高

C.CO為光催化還原CO?制CH&的副產(chǎn)物D.同等條件下，*+CHJ匕*+CO穩(wěn)

定

破解：A.圖中未給出活化能，無法確定*COH-*C是不是路徑2的決速步，故A錯

誤；

B.路徑1和2,*COf*+CO過程中自由能升高，分別上0.34變?yōu)?.13和0.56,故

B正確；

C.光催化還原CO2制CH4,CO為光催化還原CO2制CH,的副產(chǎn)物，故C正確；

D.同等條件下，*+CH4和*+CO自由能分別為-1.54、1.13,*+CH“低，*+CH4比

*+CO穩(wěn)定，故D正確；

故選A?

經(jīng)典例題2：我國科研人員研制出Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑，其中Ti-H區(qū)域和Fe區(qū)域

的溫度差可超過100℃。Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸

附在催化劑表面上的物種用*標注。下列說法錯誤的是

>

3

)

螂

\-1.87自

能

總,-2.94④-3.09

要

一「4.05

A.該歷程中變化最大的相對能量為2.46eV

B.步驟①中N2中的氮氮三鍵斷裂

C.步驟④為N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域的傳遞過程

D.使用Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑合成氨，不會改變合成氨反應(yīng)的反應(yīng)熱

破解：A.由圖可知，歷程中變化最大的相對能量為2.46eV,A正確；

B.步驟①為N?吸附在催化劑表面的過程，N?分子中的氮氮三鍵沒有斷裂，B錯誤；

C.由題中圖示可知，步驟④完成了Ti-H-Fe-*N到Ti-H-*N-Fe兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)化，

N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域傳遞，C正確；

D.催化劑能改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)，即不

能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱，D正確；

故選B。

經(jīng)典例題3：以乙二醛(OHCCHO)和為原料制取乙醛酸(OHCCOOH),3個反應(yīng)的歷

程如圖所示，TS表示過渡態(tài)，IM表示中間體，下列說法錯誤的是

(

O

U

V

2

)

*

髭

濱

要

A.圖中OHCCHO氧化生成HCOOH和CO2的反應(yīng)為放熱反應(yīng)

B.反應(yīng)歷程中生成IM4比生成IM1的速率快

C.乙二醛(OHCCHO)生成乙二酸(HOOCCOOH)有3步基元反應(yīng)

D.選擇合適的催化劑可提局乙醛酸(OHCCOOH)的選擇性

破解：A.由圖可知，乙二醛氧化生成甲酸和二氧化碳的反應(yīng)是反應(yīng)物總能量高于生成

物總能量的放熱反應(yīng)，故A正確；

B.反應(yīng)的活化能越低，反應(yīng)速率較快，由圖可知，生成IM4的反應(yīng)活化能低于生成

IM1的反應(yīng)，所以生成IM4比生成IM1的速率快，故B正確；

C.由圖可知，乙二醛生成乙二酸有4步基元反應(yīng)，故C錯誤；

D.選擇合適的催化劑可提高乙醛酸的選擇性，有利于乙醛酸的生成速率，故D正確;

故選C。

經(jīng)典例題4：一定條件下CO與NO反應(yīng)可實現(xiàn)汽車尾氣凈化，所涉及的三段反應(yīng)歷程

及各物質(zhì)的相對能量如圖所示(TS代表過渡態(tài)，IM表示反應(yīng)過程中的復(fù)雜中間產(chǎn)物，

每段歷程的反應(yīng)物相對總能量定義為0)?下列說法正確的是

相對能量/kTmoH

N=N

OoTS3

Oo品。/'。TS2/,248.3X

OoIM3

199.2IM2/130.0.

ONO+NO—22.2

O-2^0

-1o--------'42.6

-2Oo■反應(yīng)①CO2+N2O+CO

3O尹火+CO反應(yīng)③

-o\2CO2+2N2

-4OoOO

-5Oo反應(yīng)②\CO+NO-307.6

-O22

6O-513.5

反應(yīng)歷程

A.由反應(yīng)歷程圖可判斷過渡態(tài)的相對能量：TS1>TS2>TS3

B.采用對反應(yīng)③選擇性高的催化劑可以避免尾氣中出現(xiàn)N.0

C.反應(yīng)歷程中反應(yīng)②決定尾氣轉(zhuǎn)化的快慢

1

D.2NO(g)+2CO(g)-N2(g)+2co2(g)AH=-62l^kJ-mol-

破解:A.圖中可知三個過渡態(tài)的能量分別為298.4kJ/mok130.0kJ/mok248.3kJ/mol,

故過渡態(tài)的相對能量：TS1>TS3>TS2,A錯誤；

B.采用對反應(yīng)③選擇性高的催化劑不代表反應(yīng)②的產(chǎn)物N2O會完全消耗，無法避免尾

氣中不出現(xiàn)N2O,B錯誤；

C.由圖可知，反應(yīng)①的活化能最高，298.4kJ/mol-42.6kJ/mol=255.8kJ/mol,反

應(yīng)②、③的活化能分別為108.4kJ/mol、226.1kJ/mol,活化能越高反應(yīng)速率越慢，慢

反應(yīng)決定整個反應(yīng)的速率，故反應(yīng)①決定尾氣轉(zhuǎn)化的快慢，C錯誤；

D.整個反應(yīng)分為三個基元反應(yīng)階段：

N=N

I.NO(g)+NO(g)=/\(g)AH=+199.2kJ/mol

Oo

N=N

II./\(g)+CO(g)=CO2(g)+N2O(g)AH=-513.5kJ/moI

oo

III.CO(g)+CO2(g)+N2O(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-307.6kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律I+11+皿得2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g)AH=(+199.2-513.5-307.6)

kJ/mol=-621.9kJ/moLD正確；

故選D。

能力自測

1.某科研小組研究HCOOH在不同催化劑(Pd和Rh)表面分解產(chǎn)生H2的部分反應(yīng)歷程

如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用*表示。

反應(yīng)歷程

下列說法正確的是

A.HCOOH吸附在催化劑表面是一個吸熱過程

B.HCOO*+H*=CO；+2H*是該歷程的較快步驟

C.該反應(yīng)過程中存在C-H鍵的斷裂和C=O鍵的生成

D.Pd和Rh作催化劑時改變了HCOOH分解產(chǎn)生H2的反應(yīng)熱

【答案】C

【詳解】A.由圖示可知，HCOOH吸附在催化劑表面形成HCOOH*過程能量降低，

則該過程是一個放熱反應(yīng)，A錯誤；

B.由圖示可知，HCOO*+H*=CO2*+2H*的步驟活化能最高，反應(yīng)速率最慢，B錯誤;

C.原來HCOOH分子中存在的化學(xué)鍵1個C-H鍵、1個C=0鍵、1個C-0鍵和1個

0-H鍵，而產(chǎn)物中有2個C=0鍵和1個H-H,說明反應(yīng)過程中有C-H鍵的斷裂，還有

C=O鍵的生成，C正確；

D.催化劑改變反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱，D錯誤；

故答案為：Co

2.已知H-H的鍵能為436kJ-molT,I■［的鍵能為151kJ-mo『。反應(yīng)

H2(g)+I2(g)2Hl(g)經(jīng)歷了如下反應(yīng)歷程：

①L(g).21(g),②H?(g)+2I(g)2Hl(g),反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。

中呼態(tài)2

7中間態(tài)1/\

_

0

E\/\

.

p

l

/

*

/t1s1H2(g)+2I(g)\

髭

/1131162\

H2(g)+I2(g)2Hl(g)

下列說法不亞確的是

A.H-I的鍵能為299kJ-moL

B.升高溫度，反應(yīng)①和反應(yīng)②的速率均增大

C.升高溫度，反應(yīng)②的限度增大，有利于提高H?的轉(zhuǎn)化率

D.為防止反應(yīng)過程中有1(g)大量累積，應(yīng)選擇合適的催化劑降低反應(yīng)②的活化能

【答案】C

1

【詳解】A.由圖可知，H2(g)+I2(g)2HI(g)AH=(151-162)kJ-mol'-HkJ-mol,

設(shè)H-I的鍵能為x,貝?。軦H=-llkJ?mol1=(436kJ?mol-1+151kJ?molI)-2x,可得,x=299kJ?moE,

故A正確；

B.升高溫度，反應(yīng)速率加快，正反應(yīng)①、反應(yīng)②反應(yīng)速率都加快，故B正確；

C.由圖可知，反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)②速率增大，平衡逆向移動，H2的

轉(zhuǎn)化率降低，故C錯誤；

D.為防止反應(yīng)過程中有I(g)大量累積，應(yīng)選擇合適的催化劑降低反應(yīng)②的活化能,

加快反應(yīng)，故D正確；

故選Co

3.乙烷制乙烯有兩種方法，方法一：用Co基催化劑催化乙烷脫氫，但該催化劑對C-H

鍵和C-C鍵的斷裂均有較高活性。方法二：乙烷催化氧化脫氫，反應(yīng)歷程如下圖所示。

下列說法正確的是

3望

渡

態(tài)

.8-0U8S2

20.74

K1.-28-

.\.

09S

1+H

HS

?U一

0.-0肯+

9+

0H..L-0

H+肯3/

U.HH07-.

-1+++H寸b

0HZ

0N.UzK

+8OO+o

-2HNN+

08O0

02H

Nr*

8++

HQ

OH

N+

gH

O

N

8

反應(yīng)歷程

A.方法一中可能形成碳單質(zhì)沉積在Co基催化劑表面使其失活，影響催化效率

B.方法二的反應(yīng)歷程中只涉及極性鍵的斷裂和生成

C.方法二中升高溫度可提高反應(yīng)的平衡產(chǎn)率

D.方法二中反應(yīng)決速步驟的化學(xué)方程式為

BNO.+HO2.+C2H6.=BNOH+HO2.+C2H5.

【答案】A

【詳解】A.根據(jù)題意所述，方法一中所用Co基催化劑對C-H鍵和C-C鍵的斷裂均

有較高活性，則可能有副反應(yīng)發(fā)生，生成副產(chǎn)物碳單質(zhì)，沉積在Co基催化劑表面使其

失活，影響催化效率，A正確;

B.從反應(yīng)歷程圖示分析，方法二中步驟BNOPI+網(wǎng)磔珥2HO?++24有

0-0非極性鍵的斷裂，步驟BNOH+2Ho.+C2H4=BNOH+H2O+1o2+C2H4有0=0非

極性鍵的生成，B錯誤；

C.由圖可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，平衡產(chǎn)率降低，C錯誤；

D.由圖可知，步驟BNOH+Oz+C2H6=BNO42H6活化能最大，該步驟反應(yīng)速

率最慢，為決速步驟，D錯誤；

答案選A。

4.合成氨反應(yīng)歷程和能量變化如圖所示(*R表示微粒處于吸附狀態(tài))。

下列說法錯誤的是

A.決定總反應(yīng)反應(yīng)歷程為*N+3*H=*NH3

B.反應(yīng)歷程中的最低能壘(活化能)為90kJmor1

C.升高溫度，該反應(yīng)歷程中基元反應(yīng)的速率加快

D.N2(g)+3H2(g),2NH3(g)AW=-92kJ?mo「

【答案】B

【詳解】A.反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢，總反應(yīng)速率取決于慢反應(yīng)，由圖可知,

過渡態(tài)n的活化能最大，則決定總反應(yīng)反應(yīng)歷程為*N+3*H=*NH3,故A正確；

B.由圖可知，反應(yīng)歷程中的最低能壘(90+34)kJ/mol=124kJ/mol,故B錯誤；

C.升高溫度，反應(yīng)物的能量增大，活化分子和活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞的次數(shù)

增大，反應(yīng)歷程中基元反應(yīng)的速率加快，故C正確；

D.由圖可知，合成氨反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=(100+308)kJ/mol—500kJ/mol=—92kJ/mol,反

應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g).」2NH3(g)AW=—92kJmor1,故D正確；

故選B。

5.利用計算機技術(shù)測得在甲、乙兩種催化劑作用下由正丁烷(g)制備1-丁烯(g)的反應(yīng)歷

程如下，其中甲、乙催化劑表面的物種均用*號標注，過渡態(tài)均用TS表示，下列說法中

正確的是

3.01

-2.52

>2.4——催化劑甲

。舄/&、、㈣

)一催化劑乙

端

1.8/、國C4H8*+2H\

盎

玄1.28/065。汨9*+中繆

要

C4H1o*絡(luò)e

0.6-/婚/TS3'\018/2

-0.00//~~'

0.0

C4H8（g）+H2（g）

CH,o（g）

-0.64

反應(yīng)歷程

A.選用催化劑甲時的最高能壘(活化能E正)為1.95eV

B.選用催化劑乙時，相對能量從O.OOeV-0.29eV的過程為正丁烷的吸附過程

C.C4Hl()(g)=C4H8(g)+H2(g)為放熱反應(yīng)

D.若只從平均反應(yīng)速率快慢角度考慮，生產(chǎn)中適宜選用催化劑甲

【答案】B

【詳解】A.由圖可知，選用催化劑甲時的最高能壘為1.29eV,故A錯誤；

B.由圖可知，選用催化劑乙時，相對能量從0.00eV—().29eV的過程為正丁烷在催化劑

表面的吸附過程，故B正確；

C.由圖可知，正丁烷分解的反應(yīng)為生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的吸熱反應(yīng)，故C

錯誤；

D.反應(yīng)的活化能越小，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢，由圖可知，

選用催化劑乙時，反應(yīng)的活化能小于催化劑甲，則只從平均反應(yīng)速率快慢角度考慮，生

產(chǎn)中適宜選用催化劑乙，故D錯誤；

故選B。

6.Ni可活化C2H6放出CH-其反應(yīng)歷程如圖所示:

￡/kJ?mol-

過渡態(tài)2

50.00

!49,50NiCH(s)+CH(g)

Ni(s)+C2H6(g)24

0.00

0.00\過渡態(tài)1.

-50.00'中間體1/-28.89'、wj——45.88

-100.00

-150.00中間體2:

-154.82

-200.00

下列關(guān)于活化歷程的說法正確的是

A.該轉(zhuǎn)化過程AH>0

B.該反應(yīng)過程中，最大能壘（活化能）為204.32kJ.moL

C.在此反應(yīng)過程中Ni的成鍵數(shù)目未發(fā)生變化

D.整個過程中，Ni是該反應(yīng)的催化劑

【答案】B

【詳解】A.由圖示可知，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng),AHO,

A錯誤；

B.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，該反應(yīng)過程中，最大能壘（活化能）為204.32kJ.moL,B

正確；

C.由圖示可知，過渡態(tài)1中Ni的成鍵數(shù)目為2,過渡態(tài)2中Ni的成鍵數(shù)目為3,反應(yīng)

過程中Ni的成鍵數(shù)目發(fā)生了變化，C錯誤；

D.根據(jù)圖示，Ni是該反應(yīng)的反應(yīng)物，不是催化劑，D錯誤；

故選B。

7.我國科學(xué)家實現(xiàn)了在銅催化劑條件下將DMF［（CH3）2NCHO］轉(zhuǎn)化為三甲胺

［N（CH3）J（為可逆反應(yīng)），計算機模擬單個DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如

圖所示。下列說法錯誤的是

00弋"INCHO(力2HNs)

卜、??

1.04(CHtCHOH+3H

T.23(CIIJ)2NCH2*OH*+2H*產(chǎn)*

施'-1.55/

1.54

k應(yīng)ii

2.04(小湍嚅弋，z

(CHthNCHCr^H*MCHMOIIW

A.(CHINCH。轉(zhuǎn)化為(ClQN的AH<0

B.(CH31N是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子

C.增大壓強能加快反應(yīng)速率，并增大DMF的平衡轉(zhuǎn)化率

D.(CH3)?NCHO轉(zhuǎn)化為(CH3)3N的決速階段為反應(yīng)vi

【答案】B

【詳解】A.由圖可知，(CK^NCHO轉(zhuǎn)化為(CH31N的反應(yīng)為反應(yīng)物總能量高于生

成物總能量的放熱反應(yīng)，反應(yīng)的焰變小于0,故A正確；

B.(CHs^N分子中氮原子的價層電子對數(shù)為4、孤對電子對數(shù)為1,分子的空間構(gòu)型

為結(jié)構(gòu)不對稱的三角錐形，屬于極性分子，故B錯誤；

C.由圖可知，(CH3)2NCHO轉(zhuǎn)化為(CH3)3N的反應(yīng)為(CH3)2NCHO+2H2=(CH3)3N

+H2O,該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強，反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)方向

移動，(CHs^NCHO的轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；

D.反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢，反應(yīng)的的決速反應(yīng)為慢反應(yīng)，由圖可知，反應(yīng)

vi的活化能最大，所以反應(yīng)vi決定總反應(yīng)的速率，故D正確；

故選B。

8.甲酸可在固體催化劑表面逐步分解，各步驟的反應(yīng)歷程及相對能量如圖所示，下列

說法錯誤的是

A.各步反應(yīng)中，②生成③的速率最快

B.催化劑為固態(tài)，其表面積對催化反應(yīng)速率有影響

C.若用D(笊)標記甲酸中的竣基氫，最終產(chǎn)物中可能存在D?

D.甲酸在該催化劑表面分解，放出14.2kJ熱量

【答案】D

【詳解】A.各步反應(yīng)中，②生成③的活化能最小，速率最快，A正確；

B,甲酸可在固體催化劑表面逐步分解，其表面積越大，催化反應(yīng)速率越快，B正確；

C.若用D(笊)標記甲酸中的瘦基氫，可能兩分子甲酸中的羥基氫結(jié)合為氫氣分子，則

最終產(chǎn)物中可能存在D.C正確；

D.沒有明確甲酸的物質(zhì)的量，不能計算甲酸在該催化劑表面分解放出的熱量多少，D

錯誤；

故選D。

9.一定條件下，利用R(g)制備M(g),反應(yīng)為①R(g).M(g),過程中發(fā)生②

M(g).N(g)和③M(g).P(g)兩個副反應(yīng)，反應(yīng)歷程如圖所示。下列說法錯誤的是

能量

/\/'、、、、、、_

/I/X、---

：\!

?'I\)N

/'/_________

!\I

I\I

I\I

---1\/

R

M

------------------------------------------------------------------------------------?

反應(yīng)歷程

A.四種物質(zhì)中，M(g)最穩(wěn)定B.反應(yīng)①比反應(yīng)②更快達到平衡

C.溫度越高，產(chǎn)物中M的純度越低D.一定溫度下，增大R的濃度，平衡時

n(N)_,

而增大

【答案】D

【詳解】A.物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定，由圖可知M的能量最低，則M最穩(wěn)定，故A正確；

B.活化能越低反應(yīng)速率越快，由圖可知反應(yīng)①活化能低于反應(yīng)②，反應(yīng)①比反應(yīng)②更

快達到平衡，故B正確；

C.由圖可知反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，反應(yīng)②、③均為吸熱反應(yīng)，溫度升高，有利于反應(yīng)②③，

不利于反應(yīng)①，則溫度越高產(chǎn)物中M的純度越低，故C正確；

D.一定溫度下，增大R的濃度，反應(yīng)①平衡正向移動，M的濃度增大，同時也使反應(yīng)

②、反應(yīng)③平衡正向移動，由圖可知P的能量更低，更穩(wěn)定，M濃度增大更有利于反

應(yīng)③，生成P的物質(zhì)的量大于生成N的物質(zhì)的量，則嚕減小，故D錯誤；

n(P)

故選：D。

10.煤的間接液化的途徑之一是先將煤轉(zhuǎn)化為CO和H2,之后在催化劑作用下合成

CH3OH,其反應(yīng)歷程如圖所示，吸附在催化劑表面上的物種用*標注。，下列說法正確

的是

當G

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)O

0L-

To

。

反應(yīng)歷程

A.煤的間接液化和氯氣的液化過程中，所克服的作用力相同

B.該反應(yīng)歷程中的決速步驟為CO*(g)+2H2(g)=HCO*+-H2(g)

C.溫度升高，凡的平衡轉(zhuǎn)化率將升高

D.CH30H在催化劑上的脫附或吸附是物理過程，無能量變化

【答案】B

【詳解】A.煤的間接液化是化學(xué)反應(yīng)，氯氣的液化是物理變化，所克服的作用力不相

同。A錯誤；

B.活化能最大的步驟為決速步驟，由圖可知，該步驟為：

CO-(g)+2H2(g)=HCO-+-H2(g),B正確；

c.由圖可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則溫度升高平衡逆向移動，應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率將降低，

C錯誤；

D.由圖可知，CH30H在催化劑上的脫附需要吸收熱量，D錯誤;

故選B。

11.金屬Ni可活化C2H6放出CH4,其反應(yīng)歷程如圖所示:

￡/kJ,mof1

過渡態(tài)2

50.00

/49.50\

Ni(s)+C2H6(g)、NiCH(s)+CH(g)

0.0024

0.00過渡態(tài)1:中間體3」一石7

-50.00;中間體1/-28.89-45.88

-56.21

-100.00：x

-150.00中間體2

-154.82

-200.00

下列說法正確的是

A.中間體I-中間體2的過程決定整個歷程的反應(yīng)速率

B.加入催化劑可降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率

C.整個歷程中有碳碳鍵的斷裂與形成

D.中間體2T中間體3的過程是放熱過程

【答案】B

【詳解】A.中間體2T中間體3的步驟能量差值最大，活化能最大，速率慢，為決速

步步驟，A錯誤；

B.加入催化劑可降低反應(yīng)的活化能，增加活化分子百分數(shù)，加快反應(yīng)速率，B正確;

C.反應(yīng)過程中涉及C-C鍵的斷裂和C-H鍵的形成，不涉及C-C鍵的形成，C錯誤；

D.中間體2-中間體3的過程中反應(yīng)物能量低于生成物能量，是吸熱過程，D錯誤；

故選B。

12.某種蓄二價銅微粒［Cu"（NH3）2『的催化劑可用于汽車尾氣脫硝。催化機理如圖甲,

反應(yīng)歷程如圖乙。下列說法正確的是

n2+

[Cu(NH3)2]

■(?NH3

N2,H2O^^^

n2

[Cu(NO2)(NH3)2]^

[Cun(NH3)4]2+

/NH3f

NO

NO,O2、④

[Cu,(HNNO)(NH)]+/Nl^

I+232

[CU(NH3)2]

/NH；N2，H2O

甲

2+

A.微粒［Cu“（NH3）2］中NH3的鍵角小于氨氣中NH3分子的鍵角

催化劑

B.該催化過程的總反應(yīng)方程式為4NH3+6NO=5N2+6H2O

C.［Can（NH3）2『可加快脫硝速率，提高脫硝的平衡轉(zhuǎn)化率

D.升高溫度，脫硝反應(yīng)的正反應(yīng)速率的增大程度小于逆反應(yīng)速率的增大程度

【答案】D

【詳解】A.微粒［CU“（NH3）2『中NH3沒有孤電子對，鍵角大于氨氣中NH3分子的鍵

角，A錯誤；

催化劑

B.根據(jù)圖甲可知，該催化過程的總反應(yīng)方程式為4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O,B

錯誤;

C.[Cau(NH3)2]”可力口快脫硝速率，但是不能改變脫硝的平衡轉(zhuǎn)化率，C錯誤；

D.根據(jù)圖乙可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，脫硝反應(yīng)的正反應(yīng)速

率的增大程度小于逆反應(yīng)速率的增大程度，D正確；

故選D。

13.一定條件下，利用R(g)制備M(g),反應(yīng)為①R(g)-M(g),過程中發(fā)生②

M(g)N(g)和③M(g).P(g)兩個副反應(yīng)，反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法正確的是

H6S,一.r

3\j\

M

\N

P.

反應(yīng)歷程

A.反應(yīng)③比反應(yīng)①更快達到平衡

B.溫度越高，M的產(chǎn)率一定越高

C.一定時間內(nèi)，使用合適的催化劑可減少體系中P的含量

D.增大R的濃度，反應(yīng)①②③的%:增大、v逆減小

【答案】C

【詳解】A.反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢，由圖可知，反應(yīng)③的活化能比反應(yīng)①

大，則反應(yīng)③速率比反應(yīng)①慢，達到平衡的時間更長，故A錯誤；

B.由圖可知，三個反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡均向逆反應(yīng)方向移動，由于反

應(yīng)①的活化能小于副反應(yīng)，反應(yīng)速率快于副反應(yīng)，所以M的產(chǎn)率降低，故B錯誤；

C.一定時間內(nèi)，使用合適的催化劑，可提高反應(yīng)①的選擇性，降低副反應(yīng)②、③的選

擇性，從而減少體系中P的含量，故C正確；

D.增大R的濃度，可增大單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)，有效碰撞的次數(shù)增多，反應(yīng)①②③

的正逆反應(yīng)速率均增大，故D錯誤；

故選Co

14.LiP耳是鋰離子電池的一種電解質(zhì)，LiPR..LiF（s）+PE，PE在水中水解反應(yīng)歷程

如圖所示。已知TS代表過渡態(tài)，M代表產(chǎn)物。

125

(

10。

A

s

e5

-ffl.7

皿0

.52

5

.0^

下列說法錯誤的是

A.總反應(yīng)的決速步驟為：M2fM3B.選用高效催化劑可降低反應(yīng)的焰變

C.升高溫度可以增大P耳的水解程度D.PF5水解過程中有極性鍵的斷裂和生成

【答案】B

【詳解】A.Mi—TSi的能壘為1.14eV-0.12eV=1.02eV,M2TTS2的能壘為

1.41eV-0.35eV=1.06eV,故決速步驟為M2TM3,A項正確；

B.選用高效催化劑只能降低反應(yīng)的能壘，不能改變反應(yīng)的熔變，B項錯誤；

C.由圖可知，總反應(yīng)：PF5+H2OU2HF+POF3是吸熱反應(yīng)，AH>0,故升高溫度平衡向

右移動，可以增大PF5的水解程度，C項正確；

D.由歷程圖可知，PF5水解過程中存極性鍵的斷裂和生成，D項正確；

答案選B。

15.已知化合物A與H,0在一定條件下反應(yīng)生成化合物B與HCOCT,其反應(yīng)歷程如圖

所示，其中TS表示過渡態(tài)，I表示中間體。下列說法正確的是

7TS2（I6.87）

oi--\

l

u

3）；\@?。簺?3）

)

/

M③，\?/\

髭

濱①粵弋）/晶；）\@

軍一/?;\

A+H2O（O.OO）\_；\_

_____________11（-1.99）B+HCO（rrT38）.

反應(yīng)歷程

A.TS2所在的基元反應(yīng)中活化分子百分數(shù)最大

B.反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后，升溫使平衡逆向移動

C.使用催化劑只降低正反應(yīng)的活化能，反應(yīng)的焰變不變

D.該歷程中的最大能壘（活化能）4=16.87kJ-mo『

【答案】B

【詳解】A.TS2所在的基元反應(yīng)活化能最大，故活化分子百分數(shù)最小，A錯誤；

B.根據(jù)圖示，產(chǎn)物能量比反應(yīng)物能量低，即該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向

移動，B正確；

C.使用催化劑，正、逆反應(yīng)的活化能都降低，但反應(yīng)的焰變不變，C錯誤；

D.該歷程中的最大能壘（活化能）/=16.87kJ-mol1-（-1.99kJ-mol1）=18.86kJ.moF1,

D錯誤；

故選B。

16.我國科學(xué)家研究在不同催化劑下丁烷C4HH，脫氫制丁烯C4H$的機理，催化反應(yīng)歷程

如圖所示［注：標*的物質(zhì)表示吸附在催化劑上的中間產(chǎn)物，0.06eV表示1個C4H8（g）+

1個H2（g）的能量）］

30

r

_

c

T?

r_

_B

A.上述吸附過程均是吸熱的

B.三種催化劑催化效果最好的是催化劑B

C.該反應(yīng)在高溫條件下能自發(fā)進行

D.使用催化劑C時，決速反應(yīng)的方程式為C4H：o(g)=C4H；(g)+H*(g)

【答案】A

【詳解】A.催化劑B吸附氫氣是放熱的，故A錯誤；

B.三種催化劑催化效果最好的是催化劑B,因為使用催化劑B正反應(yīng)活化能比較低,

速控步所需能量低，故B正確；

催化齊U

c.C4Hl0(g)c4H8(g)+H?(g)的AH和AS都大于0,AH-7AS小于?？梢宰园l(fā),

當T比較大時可以自發(fā)反應(yīng)，所以該反應(yīng)在高溫條件下能自發(fā)進行，故C正確；

D.使用催化劑C時，決速反應(yīng)由活化能最大的反應(yīng)步驟決定，活化能最大的是方程式

為C4H：°(g)=C4H；(g)+H*(g),是決速步驟，故D正確；

故選：A?

17.我國學(xué)者研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)，計算機模擬單個CO分子在

金催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示(其中吸附在金催化劑表面上的物質(zhì)用*標注)

>2

?1.25產(chǎn)⑷

*1

溫0

友

T72

要-O\Qj3-0-^

過

33?*過*&

OOOHO

渡

O渡

ZZXOKo

X+

態(tài)

HH+態(tài)+

+**3

7+1H2Hff+i

+**+Z

OH+K0

GZ+H**

OH+K

+*oH3

。*HoO+

0OoOO3

0+O

O。g

O

下列說法不正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)

A.催化劑能夠改變反應(yīng)歷程

B.凡。*轉(zhuǎn)化為H*和0H*時需要吸收能量

C.反應(yīng)過程中，過渡態(tài)1比過渡態(tài)2更難達到

D.總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)NH=-0.72A^AeV/mol

【答案】C

【詳解】A.由反應(yīng)歷程圖可知：在過渡態(tài)中，催化劑能夠改變反應(yīng)過程中的相對能量，

改變的是反應(yīng)的歷程，但是最終反應(yīng)物和生成物不會改變，故A正確；

B.根據(jù)反應(yīng)歷程圖可知,CO(g)+H2O(g)+H2。*的能壘為-0.32eV；CO(g)+H2O(g)+H*+OH*

的能壘為-0.16eV,所以H2O*轉(zhuǎn)化為H*和OH*時需要吸收能量，故B正確；

C.由反應(yīng)歷程圖可知：反應(yīng)過程中生成過渡態(tài)1比過渡態(tài)2的能壘小，所以過渡態(tài)1

反應(yīng)更容易，故C錯誤；

D.根據(jù)反應(yīng)歷程圖可知，整個反應(yīng)歷程中1molCO(g)和2molH2()(g)生成1molCO2(g).

和1molH2O(g)和1molHz(g)時，放出0.72NAeV的能量，而△H為每1mol反應(yīng)對應(yīng)的

能量變化，所以該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH=-0.72NAeV/mol,故D正確;

故答案：Co

18.我國某科研團隊研究了氧化車市(CeOz)表面空間受阻路易斯酸堿對(FLPs)和氮(N)摻

雜的協(xié)同作用，促進了光吸收、CO2成鍵活化，提高了光催化還原CO?制CH,的產(chǎn)率和

選擇性，反應(yīng)歷程如圖所示，已知：*代表吸附在催化劑表面的物種，十代表起始或終

態(tài)物質(zhì)；自由能與相對能量類似，下列敘述錯誤的是

一路徑1

?+C0CO^H,O-*CO

/1A3

自一一路徑2

由CO2+H2O-*CH4

能

亍-0.23

<

-O85\

\-1.58

f\一/⑻

-2.01

?+C0,?COOH?CO