2025高三二轮化学小题各个击破 题型15 反应机理历程 能垒图.docx

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1.(2024·甘肃卷)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是()

A.E2=1.41eV

B.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29eV

C.步骤1的反应比步骤2快

D.该过程实现了甲烷的氧化

答案:C

解析:由能量变化图可知,步骤1的活化能E1=0.70eV,步骤2的活化能E3=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV,步骤1的活化能大于步骤2的活化能,步骤1的反应比步骤2慢,C错误。

2.(2024·北京卷)苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是()

A.从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ

B.X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物

C.由苯得到M时,苯中的大π键没有变化

D.对于生成Y的反应,浓H2SO4作催化剂

答案:C

解析:生成产物Ⅱ的反应的活化能更低,反应速率更快,且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定,以上2个角度均有利于产物Ⅱ,A正确;根据前后结构对照,X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物,B正确;M的六元环中与—NO2相连的C为sp3杂化,苯中大π键发生改变,C错误;苯的硝化反应中浓H2SO4作催化剂,D正确。

3.(2024·安徽卷)某温度下,在密闭容器中充入一定量X(g),发生下列反应:X(g)Y(g)(ΔH10),Y(g)Z(g)(ΔH20),测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是()

答案:B

解析:由题图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率,则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的ΔH都小于0,故两个反应均为放热反应;则符合题意的反应进程示意图为B项图示。

4.(2024·河北卷)对上述电池放电时CO2的捕获和转化过程开展了进一步研究,电极上CO2转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。

下列说法错误的是()

A.PDA捕获CO2的反应为+CO2―→

B.路径2是优先路径,速控步骤反应式为*COeq\o\al(*-,2)++e-―→

*C2Oeq\o\al(2-,4)+

C.路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同;路径2、3起始物相同但产物不同

D.三个路径速控步骤均涉及*COeq\o\al(*-,2)的转化,路径2、3的速控步骤均伴有PDA再生

答案:D

解析:根据题给反应路径图可知,PDA(1,3-丙二胺)捕获CO2的产物为,因此PDA捕获CO2的反应为+CO2―→,A正确;由反应进程中的能量变化可知,路径2的最大能垒最小,因此与路径1和路径3相比,路径2是优先路径,且路径2的最大能垒存在于*COeq\o\al(*-,2)―→*C2Oeq\o\al(2-,4)的步骤,根据反应路径2图示可知,该步骤有参与反应,因此速控步骤反应式为*COeq\o\al(*-,2)++e-―→*C2Oeq\o\al(2-,4)+,B正确;根据反应路径图可知,路径1、3的中间产物不同,经历了不同的反应步骤,但产物均为*MgCO3,而路径2、3的起始物均为,产物分别为*MgC2O4和*MgCO3,C正确;根据反应路径与相对能量的图像可知,三个路径的速控步骤中*COeq\o\al(*-,2)都参与了反应,且由B项分析可知,路径2的速控步骤伴有PDA再生,但路径3的速控步骤为*COeq\o\al(*-,2)得电子转化为*CO和*COeq\o\al(2-,3),没有PDA的生成,D错误。

5.(2023·新课标卷)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2),其反应历程如下所示。

下列说法错误的是()

A.NH2OH、NH3和H2O均为极性分子

B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成

C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe2+

D.将NH2OH替换为ND2OD,反应可得ND2ND2

答案:D

解析:由反应历程可知,反应过程中,生成的NH2NH2有两个氢原子来源于NH3,所以将NH2OH替换为ND2OD,不可能得到ND2ND2,得到ND2NH2和HDO,D错误。

6.(2023·广东卷)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)P(g)。反应历程(下图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法不正确的是()

A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行

B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大

C

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