2025版高三化学二轮专项复习 题型突破练十五.doc

题型突破练十五反应机理图像的分析应用

1.(2024·陕西咸阳统考一模)合成氨是制备医药、炸药、化肥、染料等的基础反应。一种电催化制备NH3的两种途径反应机理如图所示，下列说法不正确的是()

A．两种途径均发生了加成反应

B．氮氮三键的键能很大，所以能垒最高的过程应为①和④

C．选择强酸性溶液，有利于电催化合成反应的进行

D．氨气应在阴极区生成

答案B

解析A．由图可知，①和④是氮氮三键转化为氮氮双键的过程、②和⑤是氮氮双键转化为氮氮单键的过程，则两种途径均发生了加成反应，故A正确；B.反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应的决速步，由图可知，③和⑥是反应的决速步，则能垒最高的过程为③和⑥，故B错误；C.由图可知，氮气生成氨气的过程中，氢离子是反应的反应物，所以选择强酸性溶液，增大反应物的浓度，有利于电催化合成反应的进行，故C正确；D.由化合价变化可知，生成氨气的电极为电解池的阴极，酸性条件下氮气在阴极得到电子发生还原反应生成氨气，故D正确；故选B。

2．(2024·辽宁朝阳高三统考期末)零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8，S为＋6价)去除废水中的正五价砷[As(V)]，其反应机理如图所示。下列叙述错误的是()

A．零价铁被S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))最终氧化为Fe3＋

B．Na2S2O8中氧元素的化合价均为－2

C．在碱性条件下硫酸根自由基发生的反应为SOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))·＋OH－===SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋·OH

D．As(V)在反应过程中化合价没变，主要通过与Fe(OH)2、Fe(OH)3共沉淀而除去

答案B

解析A．S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))中含有－O－O－，具有强氧化性，可把零价铁氧化为Fe2＋，再进一步把Fe2＋氧化为Fe3＋，A项正确；B.Na2S2O8中硫元素为＋6价，根据化合价代数和为0，氧元素不可能均为－2价，B项错误；C.由图知在碱性条件下，硫酸根自由基发生的反应为·SOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋OH－===SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋·OH，C项正确；D.As(V)是被Fe(OH)2、Fe(OH)3吸附在其表面共沉淀除去，化合价没有变化，D项正确；故选B。

3．汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示，其中TS代表过渡态，IM表示反应过程中的复杂中间产物，每段历程的反应物相对总能量定义为0。下列说法不正确的是()

A．反应①决定尾气转化的快慢

B．反应①为吸热反应，反应②、③为放热反应

C．由上图可判断过渡态的相对能量：TS1TS3TS2

D．采用对反应③选择性高的催化剂可以避免尾气中出现N2O

答案D

解析由图可知，反应①的活化能最高，为298.4kJ·mol－1，反应②、③的活化能分别为130.0kJ·mol－1、248.3kJ·mol－1，活化能越高反应速率越慢，慢反应决定整个反应的速率，故反应①决定尾气转化的快慢，A正确；采用对反应③选择性高的催化剂不代表反应②的产物N2O会完全消耗，无法避免尾气中不出现N2O，D错误。

4．(2024·山东济宁高三统考期末)H2O2与H2SO3反应机理如图所示，用箭头()表示电子对的转移。下列说法错误的是()

A．反应历程包含H2SO3的电离、过氧化物中间体产生的过程

B．若用Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1())2O2代替H2O2，反应过程中有Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1())2O生成

C．第③步到第④步过程中S杂化方式发生改变

D．H2SO4的酸性强于H2SO3，与非羟基氧原子的吸电子效应有关

答案B

解析A．第①步为H2SO3的电离，第②③步为过氧化物中间体产生的过程，故A正确；B.水中氧来源于HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，因此若用Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))O2代替H2O2，反应过程中无Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))O生成，故B错误；C.③→④的过程中硫氧双键变为了硫氧单键，S杂化方式发生改变，故C正确；D.H2SO4的酸性强于H2SO3，非羟基氧原子的吸电子效应导致羟基极性增强，故D正确；故答案为B。

5．(2023·北京朝阳区高三下学期三模)利用有机分子模拟生物体内“醛缩酶”催化Diels-Alder反应取得重要进展，荣获2021年诺贝尔化学奖。