專題30基元反應(yīng)與反應(yīng)歷程、反應(yīng)機(jī)理

考點(diǎn)十年考情（2016-2025）命題趨勢(shì)

2025：四川、河北、河南、北京注重考查學(xué)科核心知識(shí)：本專題主要考查化學(xué)反

2024：貴州、廣東、北京、安徽應(yīng)歷程與能量變化，反應(yīng)物與生成物的判斷，催

2023：浙江化劑與中間產(chǎn)物的判斷，催化劑催化機(jī)理的分析，

考點(diǎn)01涉及能量

2022：浙江反應(yīng)歷程分析，總反應(yīng)能量變化，判斷活化能與

變化的機(jī)理

2021：重慶、山東反應(yīng)速率的關(guān)系，決速步驟的判斷等核心知識(shí)。

2020：天津強(qiáng)調(diào)知識(shí)的靈活運(yùn)用與綜合分析：近年來(lái)出現(xiàn)有

2018：北京關(guān)反應(yīng)歷程或機(jī)理的新型選擇題，通過(guò)構(gòu)建模型，

進(jìn)行類比遷移以考查考生的學(xué)科素養(yǎng)。反應(yīng)歷程

2025：全國(guó)卷、湖南、北京、云南、是指化學(xué)反應(yīng)中的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)物通過(guò)的

江蘇途徑，能夠反映出物質(zhì)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)歷程之間的關(guān)

系，從而可以加深我們對(duì)于物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形態(tài)的認(rèn)識(shí)。

考點(diǎn)02涉及2024：廣西、北京、甘肅

：遼寧、廣東、浙江、湖南、新反應(yīng)機(jī)理是化學(xué)中用來(lái)描述某一化學(xué)變化所經(jīng)由

反應(yīng)速率的機(jī)理2023

課標(biāo)卷的全部基元反應(yīng)，機(jī)理詳細(xì)描述了每一步轉(zhuǎn)化的

2021：遼寧過(guò)程，包括過(guò)渡態(tài)的形成，鍵的斷裂和生成，以

及各步的相對(duì)速率大小等。完整的反應(yīng)機(jī)理需要

考慮到反應(yīng)物、催化劑、中間產(chǎn)物、最終產(chǎn)物。

1．（2025·四川·高考真題）釩催化劑對(duì)H2O2氧化苯制備苯酚的反應(yīng)具有良好的催化活性，反應(yīng)機(jī)理如圖所

示，其中步驟③為放熱反應(yīng)。

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

2

A．步驟①反應(yīng)為VOH2O2VO2OHH

B．步驟③正、逆反應(yīng)的活化能關(guān)系為E正E逆

C．VO2在催化循環(huán)中起氧化作用

D．步驟③生成的物質(zhì)Z是H2

【答案】D

2

【分析】結(jié)合反應(yīng)機(jī)理圖可知VO和H2O2反應(yīng)生成VO2、·OH、H，步驟①反應(yīng)為

2

VOH2O2VO2OHH，·OH和苯生成，和VO2、H反應(yīng)生成

、VO2和水，據(jù)此解答。

2

【詳解】A．結(jié)合反應(yīng)機(jī)理圖可知VO和H2O2反應(yīng)生成VO2、·OH、H，步驟①反應(yīng)為

2

VOH2O2VO2OHH，故A正確；

B．步驟③為放熱反應(yīng)，HE正E逆0，即正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能，故B正確；

C．VO2在催化循環(huán)中V的化合價(jià)由+5降低到+3，所以起氧化作用，故C正確；

D．根據(jù)分析，步驟③生成的物質(zhì)Z是H2O，故D錯(cuò)誤；

答案選D。

2．（2025·河北·高考真題）氮化鎵(GaN)是一種重要的半導(dǎo)體材料，廣泛應(yīng)用于光電信息材料等領(lǐng)域，可利

用反應(yīng)Ga2O3s2NH3g2GaNs3H2Og制備。反應(yīng)歷程(TS代表過(guò)渡態(tài))如下：

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．反應(yīng)ⅰ是吸熱過(guò)程

B．反應(yīng)ⅱ中H2Og脫去步驟的活化能為2.69eV

C．反應(yīng)ⅲ包含2個(gè)基元反應(yīng)

D．總反應(yīng)的速控步包含在反應(yīng)ⅱ中

【答案】D

【詳解】A．觀察歷程圖可知，反應(yīng)ⅰ中Ga2O3sNH3g的相對(duì)能量為0，經(jīng)TS1、TS2、TS3完成反應(yīng)，

生成Ga2O2NHs和H2O，此時(shí)的相對(duì)能量為0.05eV，因此體系能量在反應(yīng)中增加，則該反應(yīng)為吸熱過(guò)程，

A正確；

B．反應(yīng)ⅱ中因H2Og脫去步驟需要經(jīng)過(guò)TS5，則活化能為0.70eV與TS5的相對(duì)能量差，即

3.39eV-0.70eV=2.69eV，B正確；

C．反應(yīng)ⅲ從Ga2ON2H2s生成2GaNsH2Og經(jīng)歷過(guò)渡態(tài)TS6、TS7，說(shuō)明該反應(yīng)分兩步進(jìn)行，包含2

個(gè)基元反應(yīng)，C正確；

D．整反應(yīng)歷程中，活化能最高的步驟是反應(yīng)ⅲ中的TS7對(duì)應(yīng)得反應(yīng)步驟(活化能為3.07eV)，所以總反應(yīng)的

速控步包含在反應(yīng)ⅲ中，D錯(cuò)誤；

故選D。

3．（2025·河南·高考真題）在催化劑a或催化劑b作用下，丙烷發(fā)生脫氫反應(yīng)制備丙烯，總反應(yīng)的化學(xué)方程

式為CH3CH2CH3(g)CH3CHCH2(g)H2(g)，反應(yīng)進(jìn)程中的相對(duì)能量變化如圖所示(*表示吸附態(tài)，

**

CH3CHCH22HCH3CHCH2(g)H2(g)中部分進(jìn)程已省略)。

下列說(shuō)法正確的是

A．總反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B．兩種不同催化劑作用下總反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不同

C．和催化劑b相比，丙烷被催化劑a吸附得到的吸附態(tài)更穩(wěn)定

***

D．①轉(zhuǎn)化為②的進(jìn)程中，決速步驟為CH3CH2CH3CH3CHCH3H

【答案】C

【詳解】A．由圖可知，生成物能量高，總反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；

B．平衡常數(shù)只和溫度有關(guān)，與催化劑無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；

C．由圖可知，丙烷被催化劑a吸附后能量更低，則被催化劑a吸附后得到的吸附態(tài)更穩(wěn)定，C正確；

***

D．活化能高的反應(yīng)速率慢，是反應(yīng)的決速步驟，故決速步驟為CH3CHCH3→CH3CHCH2+H或

****

CH3CHCH3+H→CH3CHCH2+2H，D錯(cuò)誤；

故選C。

4．（2025·北京·高考真題）為理解離子化合物溶解過(guò)程的能量變化，可設(shè)想NaCl固體溶于水的過(guò)程分兩步

實(shí)現(xiàn)，示意圖如下。

下列說(shuō)法不．正．確．的是

A．NaCl固體溶解是吸熱過(guò)程

B．根據(jù)蓋斯定律可知：a+b=4

C．根據(jù)各微粒的狀態(tài)，可判斷a0，b>0

D．溶解過(guò)程的能量變化，與NaCl固體和NaCl溶液中微粒間作用力的強(qiáng)弱有關(guān)

【答案】C

【分析】由圖可知，NaCl固體溶于水的過(guò)程分兩步實(shí)現(xiàn)，第一步為NaCl固體變?yōu)镹a+和Cl-，此過(guò)程離子鍵

發(fā)生斷裂，為吸熱過(guò)程；第二步為Na+和Cl-與水結(jié)合形成水合鈉離子和水合氯離子的過(guò)程，此過(guò)程為成鍵過(guò)

程，為放熱過(guò)程。

【詳解】A．由圖可知，NaCl固體溶解過(guò)程的焓變?yōu)镠34kJ/mol，為吸熱過(guò)程，A正確；

B．由圖可知，NaCl固體溶于水的過(guò)程分兩步實(shí)現(xiàn)，由蓋斯定律可知H1H2H3，即ab4，B正

確；

C．由分析可知，第一步為NaCl固體變?yōu)镹a+和Cl-，此過(guò)程離子鍵發(fā)生斷裂，為吸熱過(guò)程，a＞0；第二步為

Na+和Cl-與水結(jié)合形成水合鈉離子和水合氯離子的過(guò)程，此過(guò)程為成鍵過(guò)程，為放熱過(guò)程，b＜0，C錯(cuò)誤；

D．由分析可知，溶解過(guò)程的能量變化，卻決于NaCl固體斷鍵吸收的熱量及Na+和Cl-水合過(guò)程放出的熱量

有關(guān)，即與NaCl固體和NaCl溶液中微粒間作用力的強(qiáng)弱有關(guān)，D正確；

故選C。

5．（2024·貴州·高考真題）AgCN與CH3CH2Br可發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中CN的C原子和N原子均可進(jìn)

攻CH3CH2Br，分別生成腈CH3CH2CN和異腈CH3CH2NC兩種產(chǎn)物。通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算得到的反應(yīng)歷

程及能量變化如圖(TS為過(guò)渡態(tài)，Ⅰ、Ⅱ?yàn)楹罄m(xù)物)。

由圖示信息，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．從CH3CH2Br生成CH3CH2CN和CH3CH2NC的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

B．過(guò)渡態(tài)TS1是由CN的C原子進(jìn)攻CH3CH2Br的αC而形成的

C．Ⅰ中“N--Ag”之間的作用力比Ⅱ中“C--Ag”之間的作用力弱

D．生成CH3CH2CN放熱更多，低溫時(shí)CH3CH2CN是主要產(chǎn)物

【答案】D

【詳解】A．由反應(yīng)歷程及能量變化圖可知，兩種路徑生成的產(chǎn)物的總能量均低于反應(yīng)物，故從CH3CH2Br生

成CH3CH2CN和CH3CH2NC的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；

-

B．與Br原子相連的C原子為α-C，由反應(yīng)歷程及能量變化圖可知，過(guò)渡態(tài)TS1是由CN的C原子進(jìn)攻CH3CH2Br

的α-C，形成碳碳鍵，B項(xiàng)正確；

C．由反應(yīng)歷程及能量變化圖可知，后續(xù)物Ⅰ、Ⅱ轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，分別斷開(kāi)的是N--Ag和C--Ag，且后者吸收

更多的能量，故Ⅰ中“N--Ag”之間的作用力比Ⅱ中“C--Ag”之間的作用力弱，C項(xiàng)正確；

D．由于生成CH3CH2CN所需要的活化能高，反應(yīng)速率慢，故低溫時(shí)更容易生成CH3CH2NC，為主要產(chǎn)物，

D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故選D。

6．（2024·廣東·高考真題）對(duì)反應(yīng)S(g)T(g)(I為中間產(chǎn)物)，相同條件下：①加入催化劑，反應(yīng)達(dá)到平衡

所需時(shí)間大幅縮短；②提高反應(yīng)溫度，c平(S)/c平(T)增大，c平(S)/c平(Ⅰ)減小。基于以上事實(shí)，可能的反應(yīng)

歷程示意圖(——為無(wú)催化劑，------為有催化劑)為

A．B．

C．D．

【答案】A

【詳解】提高反應(yīng)溫度，c平(S)/c平(T)增大，說(shuō)明反應(yīng)S(g)T(g)的平衡逆向移動(dòng)，即該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，

c平(S)/c平(Ⅰ)減小，說(shuō)明S生成中間產(chǎn)物I的反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，屬于吸熱反應(yīng)，由此可排除C、D選項(xiàng)，加

入催化劑，反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間大幅縮短，即反應(yīng)的決速步驟的活化能下降，使得反應(yīng)速率大幅加快，

活化能大的步驟為決速步驟，符合條件的反應(yīng)歷程示意圖為A，故A正確，

故選A。

7．（2024·北京·高考真題）苯在濃HNO3和濃H2SO4作用下，反應(yīng)過(guò)程中能量變化示意圖如下。下列說(shuō)法不

正確的是

A．從中間體到產(chǎn)物，無(wú)論從產(chǎn)物穩(wěn)定性還是反應(yīng)速率的角度均有利于產(chǎn)物Ⅱ

B．X為苯的加成產(chǎn)物，Y為苯的取代產(chǎn)物

C．由苯得到M時(shí)，苯中的大π鍵沒(méi)有變化

D．對(duì)于生成Y的反應(yīng)，濃H2SO4作催化劑

【答案】C

【詳解】A．生成產(chǎn)物Ⅱ的反應(yīng)的活化能更低，反應(yīng)速率更快，且產(chǎn)物Ⅱ的能量更低即產(chǎn)物Ⅱ更穩(wěn)定，以上

2個(gè)角度均有利于產(chǎn)物Ⅱ，故A正確；

B．根據(jù)前后結(jié)構(gòu)對(duì)照，X為苯的加成產(chǎn)物，Y為苯的取代產(chǎn)物，故B正確；

—3

C．M的六元環(huán)中與NO2相連的C為sp雜化，苯中大π鍵發(fā)生改變，故C錯(cuò)誤；

D．苯的硝化反應(yīng)中濃H2SO4作催化劑，故D正確；

故選C。

8．（2024·安徽·高考真題）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(yīng)：X(g)Y(g)ΔH1<0，

Y(g)Z(g)ΔH2<0，測(cè)得各氣體濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。下列反應(yīng)進(jìn)程示意圖符合題意的是

A．B．

C．D．

【答案】B

【分析】由圖可知，反應(yīng)初期隨著時(shí)間的推移X的濃度逐漸減小、Y和Z的濃度逐漸增大，后來(lái)隨著時(shí)間的

推移X和Y的濃度逐漸減小、Z的濃度繼續(xù)逐漸增大，說(shuō)明X(g)Y(g)的反應(yīng)速率大于Y(g)Z(g)的反應(yīng)速

率，則反應(yīng)X(g)Y(g)的活化能小于反應(yīng)Y(g)Z(g)的活化能。

【詳解】A．X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的?H都小于0，而圖像顯示Y的能量高于X，即圖像顯示X(g)Y(g)

為吸熱反應(yīng)，A項(xiàng)不符合題意；

B．圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的?H都小于0，且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能，B

項(xiàng)符合題意；

C．圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的?H都小于0，但圖像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化

能，C項(xiàng)不符合題意；

D．圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的?H都大于0，且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，D

項(xiàng)不符合題意；

選B。

9．（2023·浙江·高考真題）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的相對(duì)能量與反應(yīng)歷程示意圖如下[已知O2(g)

和的相對(duì)能量為，下列說(shuō)法不正確的是

Cl2(g)0]．．．

A．E6E3E5E2

1

B．可計(jì)算ClCl鍵能為2E2E3kJmol

C．相同條件下，O3的平衡轉(zhuǎn)化率：歷程Ⅱ>歷程Ⅰ

D．歷程Ⅰ、歷程Ⅱ中速率最快的一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

1

ClO(g)O(g)=O2(g)Cl(g)ΔHE5E4kJmol

【答案】C

【分析】對(duì)比兩個(gè)歷程可知，歷程Ⅱ中增加了催化劑，降低了反應(yīng)的活化能，加快了反應(yīng)速率。

【詳解】A．催化劑能降低活化能，但是不能改變反應(yīng)的焓變，因此E6E3E5E2，A正確；

1

B．已知Cl2(g)的相對(duì)能量為0，對(duì)比兩個(gè)歷程可知，Clg的相對(duì)能量為E2-E3kJmol，則ClCl鍵能

1

為2E2-E3kJmol，B正確；

C．催化劑不能改變反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率，因此相同條件下，O3的平衡轉(zhuǎn)化率：歷程Ⅱ=歷程Ⅰ，C錯(cuò)誤；

D．活化能越低，反應(yīng)速率越快，由圖像可知，歷程Ⅱ中第二步反應(yīng)的活化能最低，所以速率最快的一步反

1

應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：ClO(g)O(g)=O2(g)Cl(g)ΔHE5-E4kJmol，D正確；

故答案為：C。

10．（2022·浙江·高考真題）相關(guān)有機(jī)物分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)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．2ΔH1≈ΔH2，說(shuō)明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比

B．ΔH2＜ΔH3，說(shuō)明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定

C．3ΔH1＜ΔH4，說(shuō)明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵

D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，說(shuō)明苯分子具有特殊穩(wěn)定性

【答案】A

【詳解】A．雖然2ΔH1≈ΔH2，但ΔH2≠ΔH3，說(shuō)明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目、雙鍵的位

置有關(guān)，不能簡(jiǎn)單的說(shuō)碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比，A錯(cuò)誤；

B．ΔH2＜ΔH3，即單雙鍵交替的物質(zhì)能量低，更穩(wěn)定，說(shuō)明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有

利于物質(zhì)穩(wěn)定，B正確；

C．由圖示可知，反應(yīng)I為：(l)+H2(g)→(l)ΔH1，反應(yīng)IV為：+3H2(g)→(l)ΔH4，

故反應(yīng)I是1mol碳碳雙鍵加成，如果苯環(huán)上有三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵，則3ΔH1=ΔH4，現(xiàn)3ΔH1＜ΔH4，說(shuō)

明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵，C正確；

D．由圖示可知，反應(yīng)I為：(l)+H2(g)→(l)ΔH1，反應(yīng)III為：(l)+2H2(g)→(l)ΔH3，

反應(yīng)IV為：+3H2(g)→(l)ΔH4，ΔH3-ΔH1＜0即(l)+H2(g)→(l)ΔH＜0，ΔH4-ΔH3＞0

即+H2(g)→(l)ΔH＞0，則說(shuō)明具有的總能量小于，能量越低越穩(wěn)定，則說(shuō)明

苯分子具有特殊穩(wěn)定性，D正確；

故答案為：A。

+

11．（2021·重慶·高考真題）“天朗氣清，惠風(fēng)和暢。”研究表明，利用Ir可催化消除大氣污染物N2O和CO，

-1

簡(jiǎn)化中間反應(yīng)進(jìn)程后，相對(duì)能量變化如圖所示。已知CO(g)的燃燒熱H=-283kJ·mol，則2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)

的反應(yīng)熱H(kJ·mol-1)為?

?

A．-152B．-76C．+76D．+152

【答案】A

1

【詳解】已知CO(g)的燃燒熱?H=-283kJ·mol-1，可得COg+Og=COgΔH=-283kJ/mol①，由圖可

222

得N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)?H=-330+123-229+77=-359kJ/mol②，由蓋斯定律，(反應(yīng)②-①)×2可得反應(yīng)

-1

2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)，反應(yīng)熱?H=(-359+283)×2=-152kJ·mol，故選：A。

12．（2021·山東·高考真題）18O標(biāo)記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解，部分反應(yīng)歷程可表示為：

能量變化如圖所示。已知

為快速平衡，下列說(shuō)法正確的是

A．反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ為決速步

B．反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在18OH-

18

C．反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在CH3OH

D．反應(yīng)Ⅰ與反應(yīng)Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應(yīng)的焓變

【答案】B

【詳解】A．一般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)的活化能越高，反應(yīng)速率越慢，由圖可知，反應(yīng)I和反應(yīng)Ⅳ的活化能較高，因

此反應(yīng)的決速步為反應(yīng)I、Ⅳ，故A錯(cuò)誤；

B．反應(yīng)I為加成反應(yīng)，而與為快速平衡，反應(yīng)Ⅱ的成鍵和斷鍵方式

為或，后者能生成18OH-，因此反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在18OH-，

故B正確；

C．反應(yīng)Ⅲ的成鍵和斷鍵方式為或，因此反應(yīng)結(jié)束后溶液中不會(huì)存

18

在CH3H，故C錯(cuò)誤；

-

D．該總反應(yīng)對(duì)應(yīng)反應(yīng)物的總能量高于生成物總能量，總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此和CH3O

的總能量與和OH-的總能量之差等于圖示總反應(yīng)的焓變，故D錯(cuò)誤；

綜上所述，正確的是B項(xiàng)，故答案為B。

13．（2020·天津·高考真題）理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)異構(gòu)化反應(yīng)過(guò)程的能

量變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．HCN比HNC穩(wěn)定

B．該異構(gòu)化反應(yīng)的ΔH=+59.3kJmol-1

C．正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能

D．使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱

【答案】D

【詳解】A．根據(jù)圖中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根據(jù)能量越低越穩(wěn)定，因此HCN比HNC穩(wěn)定，

故A正確；

B．根據(jù)焓變等于生成物總能量減去反應(yīng)物總能量，因此該異構(gòu)化反應(yīng)的

H59.3kJmol1059.3kJmol1，故B正確；

C．根據(jù)圖中信息得出該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能，故C正確；

D．使用催化劑，不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱，只改變反應(yīng)路徑，反應(yīng)熱只與反應(yīng)物和生成物的總能量有關(guān)，故

D錯(cuò)誤。

綜上所述，答案為D。

14．（2018·北京·高考真題）我國(guó)科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷

程，該歷程示意圖如下所示。

下列說(shuō)法不正確的是

A．生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%

B．CH4→CH3COOH過(guò)程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂

C．①→②放出能量并形成了C—C鍵

D．該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】D

催化劑

【詳解】分析：A項(xiàng)，生成CH3COOH的總反應(yīng)為CH4+CO2CH3COOH，原子利用率為100%；B項(xiàng)，CH4

選擇性活化變?yōu)棰龠^(guò)程中，有1個(gè)C-H鍵發(fā)生斷裂；C項(xiàng)，根據(jù)圖示，①的總能量高于②的總能量，①→②

放出能量并形成C-C鍵；D項(xiàng)，催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡，不能提高平衡轉(zhuǎn)化率。

催化劑

詳解：A項(xiàng)，根據(jù)圖示CH4與CO2在催化劑存在時(shí)生成CH3COOH，總反應(yīng)為CH4+CO2CH3COOH，只有

CH3COOH一種生成物，原子利用率為100%，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，CH4選擇性活化變?yōu)棰龠^(guò)程中，有1個(gè)C-H

鍵發(fā)生斷裂，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，根據(jù)圖示，①的總能量高于②的總能量，①→②放出能量，對(duì)比①和②，

①→②形成C-C鍵，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡，不能提高反應(yīng)物的

平衡轉(zhuǎn)化率，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選D。

點(diǎn)睛：本題考查原子利用率、化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響，解題

的關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析示意圖中的信息。注意催化劑能降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，催化劑不能改變?chǔ)、

不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。

+-

15．（2025·全國(guó)卷·高考真題）研究發(fā)現(xiàn)水微滴表面有強(qiáng)電場(chǎng)，能引發(fā)反應(yīng)H2O=H+HO+e。三唑水溶液微

滴表面接觸CO2發(fā)生反應(yīng)，可能的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。

根據(jù)上述反應(yīng)機(jī)理，下列敘述錯(cuò)誤的是

1818

A．三唑在反應(yīng)循環(huán)中起催化作用B．CO2換成CO2，可生成H2O2

2

C．碳原子軌道的雜化存在從sp到sp的轉(zhuǎn)變D．總反應(yīng)為2H2O+CO2=H2O2+HCOOH

【答案】B

【詳解】A．由機(jī)理圖可知，三唑在反應(yīng)循環(huán)中，化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量沒(méi)有變化，作催化劑，A正確；

181818

B．由機(jī)理圖可知，CO2換成CO2，可生成HCOOH，B錯(cuò)誤；

2

C．由機(jī)理圖可知，CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，因此碳原子軌道的雜化存在從sp到sp的轉(zhuǎn)變，C正確；

D．由機(jī)理圖可知，CO2和H2O反應(yīng)生成H2O2和HCOOH，總反應(yīng)為2H2O+CO2=H2O2+HCOOH，D正確；

故選B。

16．（2025·湖南·高考真題）環(huán)氧化合物是重要的有機(jī)合成中間體。以鈦摻雜沸石為催化劑，由丙烯()

為原料生產(chǎn)環(huán)氧丙烷()的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A．過(guò)程中Ⅱ是催化劑

B．過(guò)程中有極性鍵和非極性鍵的斷裂和形成

C．過(guò)程中Ti元素的化合價(jià)發(fā)生了變化

D．丙烯與雙氧水反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷的原子利用率為100%

【答案】B

【詳解】A．根據(jù)反應(yīng)原理，Ⅰ先消耗再生成，是整個(gè)歷程的催化劑，Ⅱ先生成，再消耗，是中間產(chǎn)物，A

錯(cuò)誤；

B．過(guò)程中存在H2O2中O-O非極性鍵的斷裂，以及O2中非極性鍵的形成；還存在OH極性鍵的斷裂，以

及OC極性鍵的形成，B正確；

C．過(guò)程中Ti的化學(xué)鍵(TiO)始終是4個(gè)，配位鍵不會(huì)改變Ti的化合價(jià)，故Ti元素的化合價(jià)不變，C錯(cuò)誤；

D．反應(yīng)生成了H2O，且存在H2O2的分解反應(yīng)，原子利用率小于100%，D錯(cuò)誤；

故選B。

17．（2025·北京·高考真題）乙烯、醋酸和氧氣在鈀(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯(CH2=CHOOCCH3)的過(guò)

程示意圖如下。

下列說(shuō)法不．正．確．的是

．中反應(yīng)為

A①4CH3COOH+O2+2Pd2PdCH3COO2+2H2O

B．②中生成CH2=CHOOCCH3的過(guò)程中，有σ鍵斷裂與形成

C．生成CH2=CHOOCCH3總反應(yīng)的原子利用率為100%

D．Pd催化劑通過(guò)參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程，提高反應(yīng)速率

【答案】C

【詳解】A．①中反應(yīng)物為CH3COOH、O2、Pd，生成物為H2O和Pd(CH3COO)2，方程式為：

，正確；

4CH3COOH+O2+2Pd2PdCH3COO2+2H2OA

B．②中生成CH2=CHOOCCH3的過(guò)程中，有C-H斷開(kāi)和C-O的生成，存在σ鍵斷裂與形成，B正確；

C．生成CH2=CHOOCCH3總反應(yīng)中有H2O生成，原子利用率不是100%，C錯(cuò)誤；

D．Pd是反應(yīng)的催化劑，改變了反應(yīng)的歷程，提高了反應(yīng)速率，D正確；

答案選C。

18．（2025·云南·高考真題）銅催化下，由CO2電合成正丙醇的關(guān)鍵步驟如圖。下列說(shuō)法正確的是

A．Ⅰ到Ⅱ的過(guò)程中發(fā)生氧化反應(yīng)B．Ⅱ到Ⅲ的過(guò)程中有非極性鍵生成

C．Ⅳ的示意圖為D．催化劑Cu可降低反應(yīng)熱

【答案】C

【詳解】A．由圖可知，Ⅰ到Ⅱ的過(guò)程中消耗了氫離子和電子，屬于還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；

B．Ⅱ到Ⅲ的過(guò)程中生成了一根C-H鍵，如圖，有極性鍵生成，不是非極性鍵，B錯(cuò)誤；

C．Ⅱ到Ⅲ的過(guò)程中生成了一根C-H鍵，由Ⅲ結(jié)合氫離子和電子可知，Ⅲ到Ⅳ也生成了一根C-H鍵，Ⅳ到Ⅴ

才結(jié)合CO，可知Ⅳ的示意圖為，C正確；

D．催化劑可改變活化能，加快反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)熱，D錯(cuò)誤；

故選C。

．（江蘇高考真題）與通過(guò)電催化反應(yīng)生成，可能的反應(yīng)機(jī)理如圖所示圖中吸

192025··CO2NO3CONH22(

附在催化劑表面的物種用“*”標(biāo)注)。下列說(shuō)法正確的是

A．過(guò)程Ⅱ和過(guò)程Ⅲ都有極性共價(jià)鍵形成

B．過(guò)程Ⅱ中NO3發(fā)生了氧化反應(yīng)

通電

C．電催化CO與NO生成CONH的反應(yīng)方程式：CO2NO18HCONH7HO

232223催化劑222

．常溫常壓、無(wú)催化劑條件下，與反應(yīng)可生產(chǎn)

DCO2NH3H2OCONH22

【答案】A

【詳解】A．過(guò)程Ⅱ?yàn)椋?CO2和*NO3在酸性條件下被還原為*CO和*NH2的反應(yīng)，生成了N—H等極性共

價(jià)鍵；過(guò)程Ⅲ為與生成的反應(yīng)，生成了極性共價(jià)鍵，正確；

*CO*NH2*CONH22C—NA

B．過(guò)程Ⅱ是得電子的還原反應(yīng)，N元素的化合價(jià)由5降為2，C元素的化合價(jià)由4降為2，B錯(cuò)誤；

C．所給離子方程式電荷不守恒，根據(jù)反應(yīng)機(jī)理圖可知，過(guò)程Ⅱ需要外界提供電子，則正確的反應(yīng)方程式為

通電

CO2NO18H16eCO(NH)7HO，C錯(cuò)誤；

23催化劑222

．常溫常壓、無(wú)催化劑條件下，與反應(yīng)生成或，錯(cuò)誤；

DCO2NH3H2ONH42CO3NH4HCO3D

故選A。

20．（2024·廣西·高考真題）烯烴進(jìn)行加成反應(yīng)的一種機(jī)理如下：

此外，已知實(shí)驗(yàn)測(cè)得、、與進(jìn)行加成反應(yīng)的活化能依次減小。下

CH2CH2CH3CHCH2CH32CCH2Br2

列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．乙烯與HCl反應(yīng)的中間體為

CH3CH2

B．乙烯與氯水反應(yīng)無(wú)CH2ClCH2OH生成

C．鹵化氫與乙烯反應(yīng)的活性：HBrHCl

D．烯烴雙鍵碳上連接的甲基越多，與Br2的反應(yīng)越容易

【答案】B

【詳解】A．HCl中氫帶正電荷、氯帶負(fù)電荷，結(jié)合機(jī)理可知，乙烯與HCl反應(yīng)的中間體為氫和乙烯形成正

離子：，A正確；

CH3CH2

B．氯水中存在HClO，其結(jié)構(gòu)為H-O-Cl，其中Cl帶正電荷、OH帶負(fù)電荷，結(jié)合機(jī)理可知，乙烯與氯水反應(yīng)

可能會(huì)有CH2ClCH2OH生成，B錯(cuò)誤；

C．由機(jī)理，第一步反應(yīng)為慢反應(yīng)，決定反應(yīng)的速率，溴原子半徑大于氯，HBr中氫溴鍵鍵能更小，更容易

斷裂，反應(yīng)更快，則鹵化氫與乙烯反應(yīng)的活性：HBrHCl，C正確；

．已知實(shí)驗(yàn)測(cè)得、、與進(jìn)行加成反應(yīng)的活化能依次減小；則烯

DCH2CH2CH3CHCH2CH32CCH2Br2

烴雙鍵碳上連接的甲基越多，與Br2的反應(yīng)越容易，D正確；

故選B。

21．（2024·北京·高考真題）可采用Deacon催化氧化法將工業(yè)副產(chǎn)物HCl制成Cl2，實(shí)現(xiàn)氯資源的再利用。

CuO-1

反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-114.4kJmol。下圖所示為該法的一種催

化機(jī)理。

下列說(shuō)法不正確的是

A．Y為反應(yīng)物HCl，W為生成物H2O

B．反應(yīng)制得1molCl2，須投入2molCuO

C．升高反應(yīng)溫度，HCl被O2氧化制Cl2的反應(yīng)平衡常數(shù)減小

D．圖中轉(zhuǎn)化涉及的反應(yīng)中有兩個(gè)屬于氧化還原反應(yīng)

【答案】B

【分析】由該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)涉及的主要物質(zhì)有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O；CuO與Y反

應(yīng)生成Cu(OH)Cl，則Y為HCl；Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2，則W為H2O；CuCl2分解為X和CuCl，則X

為Cl2；CuCl和Z反應(yīng)生成Cu2OCl2，則Z為O2；綜上所述，X、Y、Z、W依次是Cl2、HCl、O2、H2O。

【詳解】A．由分析可知，Y為反應(yīng)物HCl，W為生成物H2O，A正確；

B．CuO在反應(yīng)中作催化劑，會(huì)不斷循環(huán)，適量即可，B錯(cuò)誤；

C．總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其他條件一定，升溫平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，C正確；

D．圖中涉及的兩個(gè)氧化還原反應(yīng)是CuCl2CuCl和CuClCu2OCl2，D正確；

故選B。

22．（2024·甘肅·高考真題）甲烷在某含Mo催化劑作用下部分反應(yīng)的能量變化如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的

是

A．E2=1.41eVB．步驟2逆向反應(yīng)的ΔH=+0.29eV

C．步驟1的反應(yīng)比步驟2快D．該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了甲烷的氧化

【答案】C

【詳解】A．由能量變化圖可知，E2=0.70eV-(-0.71eV)=1.41eV，A項(xiàng)正確；

B．由能量變化圖可知，步驟2逆向反應(yīng)的ΔH=-0.71eV-(-1.00eV)=+0.29eV，B項(xiàng)正確；

C．由能量變化圖可知，步驟1的活化能E1=0.70eV，步驟2的活化能E3=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV，步驟

1的活化能大于步驟2的活化能，步驟1的反應(yīng)比步驟2慢，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D．該過(guò)程甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇，屬于加氧氧化，該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了甲烷的氧化，D項(xiàng)正確；

故選C。

23．（2023·遼寧·高考真題）一定條件下，酸性KMnO4溶液與H2C2O4發(fā)生反應(yīng)，Mn(Ⅱ)起催化作用，過(guò)程

中不同價(jià)態(tài)含Mn粒子的濃度隨時(shí)間變化如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A．Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4

B．隨著反應(yīng)物濃度的減小，反應(yīng)速率逐漸減小

C．該條件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存

22

D．總反應(yīng)為：2MnO45C2O416H2Mn10CO28H2O

【答案】C

【分析】開(kāi)始一段時(shí)間（大約13min前）隨著時(shí)間的推移Mn(Ⅶ)濃度減小直至為0，Mn(Ⅲ)濃度增大直至

達(dá)到最大值，結(jié)合圖像，此時(shí)間段主要生成Mn(Ⅲ)，同時(shí)先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗；后來(lái)（大約

13min后）隨著時(shí)間的推移Mn(Ⅲ)濃度減少，Mn(Ⅱ)的濃度增大；據(jù)此作答。

【詳解】A．由圖像可知，隨著時(shí)間的推移Mn(Ⅲ)的濃度先增大后減小，說(shuō)明開(kāi)始反應(yīng)生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)

被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B．隨著反應(yīng)物濃度的減小，到大約13min時(shí)開(kāi)始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)對(duì)反應(yīng)起催化作用，13min后反應(yīng)速

率會(huì)增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C．由圖像可知，Mn(Ⅶ)的濃度為0后才開(kāi)始生成Mn(Ⅱ)，該條件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C項(xiàng)

正確；

-+2+

D．H2C2O4為弱酸，在離子方程式中應(yīng)以化學(xué)式保留，總反應(yīng)為2MnO4+5H2C2O4+6H=2Mn+10CO2↑+8H2O，

D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選C。

24．（2023·廣東·高考真題）催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應(yīng)R(g)P(g)。反應(yīng)歷程(下圖)中，M為中間產(chǎn)物。

其它條件相同時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是

A．使用Ⅰ和Ⅱ，反應(yīng)歷程都分4步進(jìn)行B．反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，升高溫度，R的濃度增大

C．使用Ⅱ時(shí)，反應(yīng)體系更快達(dá)到平衡D．使用Ⅰ時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中M所能達(dá)到的最高濃度更大

【答案】C

【詳解】A．由圖可知兩種催化劑均出現(xiàn)四個(gè)波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反應(yīng)歷程都分4步進(jìn)行，A正確；

B．由圖可知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以達(dá)平衡時(shí)，升高溫度平衡向左移動(dòng)，R的濃度增大，B正確；

C．由圖可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ時(shí)反應(yīng)速率更快，反應(yīng)體系更快達(dá)到平衡，

C錯(cuò)誤；

D．由圖可知在前兩個(gè)歷程中使用Ⅰ活化能較低反應(yīng)速率較快，后兩個(gè)歷程中使用Ⅰ活化能較高反應(yīng)速率較

慢，所以使用Ⅰ時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中M所能達(dá)到的最高濃度更大，D正確；

故選C。

25．（2023·浙江·高考真題）一定條件下，1-苯基丙炔(Ph-CC-CH3)可與HCl發(fā)生催化加成，反應(yīng)如下：

反應(yīng)過(guò)程中該炔烴及反應(yīng)產(chǎn)物的占比隨時(shí)間的變化如圖(已知：反應(yīng)I、Ⅲ為放熱反應(yīng))，下列說(shuō)法不．正．確．的

是

A．反應(yīng)焓變：反應(yīng)I>反應(yīng)Ⅱ

B．反應(yīng)活化能：反應(yīng)I<反應(yīng)Ⅱ

C．增加HCl濃度可增加平衡時(shí)產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物I的比例

D．選擇相對(duì)較短的反應(yīng)時(shí)間，及時(shí)分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物Ⅰ

【答案】C

【詳解】A．反應(yīng)I、Ⅲ為放熱反應(yīng)，相同物質(zhì)的量的反應(yīng)物，反應(yīng)I放出的熱量小于反應(yīng)Ⅱ放出的熱量，反

應(yīng)放出的熱量越多，其焓變?cè)叫?，因此反?yīng)焓變：反應(yīng)I>反應(yīng)Ⅱ，故A正確；

B．短時(shí)間里反應(yīng)I得到的產(chǎn)物比反應(yīng)Ⅱ得到的產(chǎn)物多，說(shuō)明反應(yīng)I的速率比反應(yīng)Ⅱ的速率快，速率越快，

其活化能越小，則反應(yīng)活化能：反應(yīng)I<反應(yīng)Ⅱ，故B正確；

C．產(chǎn)物I和產(chǎn)物II存在可逆反應(yīng)，則產(chǎn)物II和產(chǎn)物I的比值即該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K，由于平衡常數(shù)只與

溫度有關(guān)，所以增加HCl濃度平衡時(shí)產(chǎn)物II和產(chǎn)物I的比例不變，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)圖中信息，選擇相對(duì)較短的反應(yīng)時(shí)間，及時(shí)分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物Ⅰ，故D正確。

綜上所述，答案為C。

26．（2023·湖南·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(guó)科學(xué)

家合成的某Ⅱ催化劑用表示能高效電催化氧化合成，其反應(yīng)機(jī)理如圖所示。

Ru()(LRuNH3)NH3N2H4

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，配體NH3失去質(zhì)子能力增強(qiáng)

B．M中Ru的化合價(jià)為3

C．該過(guò)程有非極性鍵的形成

D．該過(guò)程的總反應(yīng)式：4NH32eN2H42NH4

【答案】B