《2022届优质校一模试化学卷汇编——新信息反应机理分析 （答案版）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022届优质校一模试化学卷汇编——新信息反应机理分析 （答案版）.docx（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题 8新信息反应机理分析对接高考题 型考查年份关联知识点新信息反应机理分析2021年山东卷化学反应原理，过渡态、决速步、活化能、能量反应过程图2021年湖南卷反应机理、能量反应过程图、决速步2021年湖北卷反应机理图、核外电子排布式、极性键与非极性键、电子转移、总反应方程式判断2020年全国1卷反应机理图、成键数目、中间体、反应方程式判断2021年全国2卷反应机理图、成键数目、粒子的作用方法点拨考点1 能量反应过程图分析1化学动力学与反应历程化学动力学是研究化学反应进行的速率和反应历程（即机理）的科学。所谓反应历程就是反应物按什么途径，经过哪些步骤，才能转化为最终产物。选择适当的反应途径，可
2、以使热力学由预期转变为现实。2基元反应与非基元反应例如H+OH=H2O，反应几乎没有过程，瞬间平衡一步到位，称为简单反应；而2HI=H2+I2的实际机理是分两步进行的，每一步都成为一个基元反应，2HIH2+2I、2II2存在未成对电子的微粒称为自由基，反应活性高，寿命短，2HI=H2+I2称为非基元反应。3有效碰撞理论与活化能活化能活化分子数单位体积内活化分子数有效碰撞浓度/压强不变不变上升上升温度不变上升上升上升催化剂下降上升上升上升4过渡态与中间体（1）过渡态以上为一种基元反应，其中正反应活化能Ea正=b-a，逆反应活化Ea逆=b-c，=Ea正-Ea逆；过渡态（ABC）不稳定（2）中间体处
3、于能量最高点的是反应的过渡态，在多步反应中两个过渡态之间的是中间体，中间体很活泼，寿命很短，但是比会比过渡态更稳定些。5能垒与决速步能垒：简单可以理解为从左往右进行中，向上爬坡最高的为能垒，而包含此能垒的反应我们称之为决速步骤，也成为慢反应。例如下图中，从第一个中间态到过渡态2的能量就是能垒，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh作催化剂时该历程的决速步骤。6催化剂与中间产物的判断催化剂：在连续反应中从一开始就参与了反应，在最后又再次生成，所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化，实则消耗多少后续又生成了多少。中间产物：在连续反应中为第一步的产物，在后续反应中又作为反应物被消耗，所以仅从结果上
4、来看似乎并没有生成，实则是生成多少后续又消耗多少。例题1（2020年全国统一考试化学试题（新课标）铑的配合物离子Rh(CO)2I2可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。下列叙述错误的是ACH3COI是反应中间体B甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2HC反应过程中Rh的成键数目保持不变D存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O【答案】C【解析】题干中明确指出，铑配合物充当催化剂的作用，用于催化甲醇羰基化。由题干中提供的反应机理图可知，铑配合物在整个反应历程中成键数目，配体种类等均发生了变化；并且也可以观察出，甲醇羰基化反应所需的反应物除甲醇外还需要CO，最终产物是乙酸；因此，凡是出现在
5、历程中的，既非反应物又非产物的物种如CH3COI以及各种配离子等，都可视作中间物种。A通过分析可知，CH3COI属于甲醇羰基化反应的反应中间体；其可与水作用，生成最终产物乙酸的同时，也可以生成使甲醇转化为CH3I的HI，A项正确；B通过分析可知，甲醇羰基化反应，反应物为甲醇以及CO，产物为乙酸，方程式可写成：，B项正确；C通过分析可知，铑配合物在整个反应历程中，成键数目、配体种类等均发生了变化，C项不正确；D通过分析可知，反应中间体CH3COI与水作用生成的HI可以使甲醇转化为CH3I，方程式可写成：，D项正确；答案选C。例题2（2021年湖南卷）铁的配合物离子（用表示）催化某反应的一种反应机
6、理和相对能量的变化情况如图所示：下列说法错误的是A该过程的总反应为HCOOHCO2+H2B浓度过大或者过小，均导致反应速率降低C该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化D该过程的总反应速率由步骤决定【答案】CD【解析】A由反应机理可知，HCOOH电离出氢离子后，HCOO与催化剂结合，放出二氧化碳，然后又结合氢离子转化为氢气，所以化学方程式为HCOOHCO2+H2，故A正确；B若氢离子浓度过低，则反应的反应物浓度降低，反应速率减慢，若氢离子浓度过高，则会抑制加酸的电离，使甲酸根浓度降低，反应速率减慢，所以氢离子浓度过高或过低，均导致反应速率减慢，故B正确；C由反应机理可知，Fe在反应过程中，作催化
7、剂，化合价没有发生变化，故C错误；D由反应进程可知，反应能垒最大，反应速率最慢，对该过程的总反应起决定作用，故D错误；故选CD。例题3（2021年山东卷）18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：+OH+CH3O能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是A反应、为决速步B反应结束后，溶液中存在18OHC反应结束后，溶液中存在CH318OHD反应与反应活化能的差值等于图示总反应的焓变【答案】B【解析】A一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应I和反应IV的活化能较高，因此反应的决速步为反应I、IV，故A错误；B反应I为加成反应，而与为快速平衡
8、，反应II的成键和断键方式为或，后者能生成18OH，因此反应结束后，溶液中存在18OH，故B正确；C反应III的成键和断键方式为或，因此反应结束后溶液中不会存在CH318H，故C错误；D该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量，总反应为放热反应，因此和CH3O的总能量与和OH的总能量之差等于图示总反应的焓变，故D错误；综上所述，正确的是B项，故答案为B。考点2 无机反应机理图分析例题4（2021年湖北卷）甲烷单加氧酶（smmo）含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是A基态Fe原子的核外电子排布式为Ar3d64s2B步骤有非极性键的断裂和
9、极性键的形成C每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移D图中的总过程可表示为：CH4+O2+2H+2eCH3OH+H2O【答案】C【解析】A基态Fe原子核外有26个电子，其核外电子排布式为，A项正确；B步骤中断裂非极性键，形成（）极性键，B项正确；C步骤中电子转移发生在Fe和C元素之间，C项错误；D根据图示，总过程的反应为：，D项正确；故选C。考点3 有机反应机理图分析分析该类题型时，首先分析题目，看反应物是什么，产物是什么，以及催化剂是什么；第二分析图表，分析箭头指向，那些是进入的，那些是出来的，进入的一般是加入的反应物，出来的是生成物；第三，分析哪些是先生成后消耗，这些往往是中间产物；最后一
10、点，从历年高考题来看，题目越吓人，看着越难的题，设问或答案往往越简单。例题5（2021年6月浙江省普通高校招生选考化学试题）制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图（其中Ph-代表苯基）。下列说法不正确的是A可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯B反应过程涉及氧化反应C化合物3和4互为同分异构体D化合物1直接催化反应的进行【答案】D【解析】A由图中信息可知，苯甲醛和甲醇分子在化合物2的催化作用下，参与催化循环，最后得到产物苯甲酸甲酯，发生的是酯化反应，故A项正确；B由图中信息可知，化合物4在H2O2的作用下转化为化合物5，即醇转化为酮，该过程是失氢的氧化反应，故B项正确；C化合物3和化合物4所含原子种
11、类及数目均相同，结构不同，两者互为同分异构体，故C项正确；D由图中信息可知，化合物1在NaH的作用下形成化合物2，化合物2再参与催化循环，所以直接催化反应进行的是化合物2，化合物1间接催化反应的进行，故D项错误；综上所述，说法不正确的是D项，故答案为D。 试题汇编1（2021河南省实验中学高三）三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家实现了在铜催化剂条件下将N，N二甲基甲酰胺(CH3)2NCHO，简称DMF转化为三甲胺N(CH3)3。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示（*表示物质吸附在铜催化剂上），下列说法正确的是A步骤表示DMF分子和H原子吸附在铜催化剂表面的过
12、程，而步骤则表明形成了NH键B该历程中决速步骤能垒（活化能）为1.19 eVC升高温度可以加快反应速率，并提高DMF的平衡转化率D由图可知，该条件下，DMF完全转化为三甲胺的热化学方程式为：(CH3)2NCHO(g)2H2(g)=N(CH3)3(g)H2O(g) =-1.02 eV/mol【答案】B【解析】A步骤表示DMF分子和H原子吸附在铜催化剂表面的过程，而步骤则表明形成了CH键，A错误；B在正向进行的三个反应中，其能垒分别为：-1.23eV-（-2.16）eV=0.93eV、 -1.55eV-（-1.77）eV=0.22eV、-1.02eV-（-2.21）eV=1.19 eV，所以该历程
13、中的最大能垒（活化能）为1.19eV，B正确；C升高温度可以加快反应速率，单个DMF分子转化时释放的能量，升高温度，化学平衡会向吸热的逆反应方向移动，会导致DMF的平衡转化率降低，C错误；D图中表示该反应中单个DMF分子转化时释放的能量，所以1 mol DMF完全转化为三甲胺，释放出的能量大于1.02 eV，D错误；故选B。2（双选）（2021河北高三模拟）甲烷分子结构具有高对称性且CH键能（440kJmol-1）较大，无催化剂作用下甲烷在温度达到1200以上才可裂解。在催化剂及一定条件下，CH4可在较低温度下发生裂解反应，甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。 下列说法错误的是A甲
14、烷催化裂解的热化学反应方程式为CH4(g)=C(s)+2H2(g) =+akJmol1 (a0)B步骤、反应均为吸热反应C催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积D使用该催化剂能够有效提高CH4的平衡转化率【答案】BD【解析】A甲烷催化裂解产物为碳和氢气，反应物的总能量小于生产物的总能量，反应吸热，热化学反应方程式可表示为：CH4(g)=C(s)+2H2(g) =+akJmol1 (a0)，A正确；B由能量变化图可知，反应和为放热反应，但反应为吸热反应，B错误；C随着反应的进行，碳在催化剂表面沉积，催化剂接触面积减小，活性降低，C正确；D使用催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生
15、移动，不能改变CH4的平衡转化率，D错误；故选BD。3（2021北京四中高三期中）某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石（HAP）表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如图（图中只画出了HAP的部分结构）。下列说法不正确的是A根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2BHCHO在反应过程中，有CH键发生断裂CHAP能提高HCHO与O2的反应速率D该反应可表示为：HCHOO2CO2H2O【答案】A【解析】A根据图知，CO2分子中的氧原子一部分来自O2，另一部分还来自于甲醛，A错误；B根据图示可以发现，甲醛分子中的两个CH键的H原子都与O发生断裂，故仅有CH键发生断裂，B正确；C
16、根据图知，HAP在第一步反应中作反应物，在第二步反应中作生成物，所以是总反应的催化剂，催化剂能改变化学反应速率，因此该反应中HAP作催化剂而提高反应速率，C正确；D该反应中反应物是甲醛和氧气，生成物是二氧化碳和水，HAP为催化剂，反应方程式为：HCHOO2CO2H2O，D正确；故选A。4（2021河北石家庄市第十七中学高三）消除天然气中的H2S是能源研究领域的热点。华中科技大学李钰等研究表明，利用CuFe2O4表面吸附H2S时有两种机理途径，如图所示。下列说法错误的是A该吸附过程最终释放能量B途径1决速步骤的能垒为204.5kJmol-1C由步骤H2S*=HS*+H*可知，HS键断裂放出能量：
17、途径1途径2DCuFe2O4在吸附过程中提供了O原子【答案】C【解析】A由能量图可知，相对能量下降，所以是释放能量，故A正确；B活化能越大，反应速率越慢，反应速率最慢的反应制约反应速率，由图可知途径1最大能垒为-362.6-(-576.1)kJ/mol=204.5 kJmol-1，故B正确；CSH键断裂是吸收能量的不是放出能量，故C错误；D从图可知，由起始的H2S生成H2O可知CuFe2O4是提供O原子的，故D正确；故选C。5（2021安徽合肥市第十中学高三）黄铁矿（主要成分为FeS2）的有效利用对环境具有重要意义。在酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图所示，下列说法错误的是AFe(NO
18、)2+中Fe是+2价B该转化过程中NO的作用是催化剂C图中转化过程的总反应中，FeS2作还原剂D最终产物只有Fe2(SO4)3【答案】D【解析】AFe2+与NO结合形成Fe(NO)2+，在Fe(NO)2+中Fe是+2价，A正确；B根据图示可知：Fe2+与NO结合形成Fe(NO)2+，Fe(NO)2+被O2氧化反应产生Fe3+，O2得到电子，与溶液中的H+结合产生H2O，产生NO，可见NO是该转化过程中的催化剂，B正确；C图中转化过程的总反应中，S元素化合价由反应前FeS2中的-1价变为反应后Fe2(SO4)3中的+6价，化合价升高，失去电子，被氧化，所以FeS2作还原剂，C正确；D反应中NO是
19、催化剂。FeS2与O2反应产生Fe2+、，总反应为2FeS2+7O2+2H2O4+2Fe2+4H+，根据图示可知最终产物是FeSO4、H2SO4，D错误；故选D。6（2021吉林东北师大附中一模）乙烯（CH2=CH2）催化加氢的机理如图甲所示，其中“”代表催化剂；其位能与反应进程关系如图乙所示。下列说法错误的是A过程中，H2分子内HH之间的共价键断裂B上述过程中，CH2=CH2内部碳原子间的双键变为单键C途径b使用了催化剂，使催化加氢反应的活化能由E2降为E1DCH2=CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g)，该反应的=（E3-E1）kJmol-1【答案】D【解析】A 由图知，过程中，H2分
20、子内HH之间的共价键断裂，A正确；B由图知，中已没有碳碳双键，而是碳碳单键，则上述过程中CH2=CH2内部碳原子间的双键变为单键，B正确；C使用催化剂，能降低反应的活化能，途径b使用了催化剂，使催化加氢反应的活化能由E2降为E1，C正确；D焓变 =正反应的活化能逆反应的活化能；则 CH2=CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g)，该反应的=（E1-E3）kJmol-1=（E2-E4）kJmol-1，D不正确；答案选D。7（2021山东高三模拟）在 MoO3作用下，HOCH2CH(OH)CH3发生反应的历程如下图所示。下列说法错误的是 AMoO3改变反应途径，提高了单位时间原料转化率B反应过程
21、中Mo形成的共价键数目始终保持不变C总反应为2HOCH2CH(OH)CH32H2O+HCHO+CH3CHO+CH2=CHCH3D如果原料为乙二醇，则主要有机产物是甲醛和乙烯【答案】B【解析】A由图示知，MoO3对该反应起催化作用，催化剂可以加快反应速率，单位时间内，反应物转化率提高，A正确；B由图示知，Mo周围形成共价键数目有6个、4个两种情况，B错误；C由图示知，整个过程有2个HOCH2CH(OH)CH3参与反应，产生2个H2O、1个HCHO、1个CH3CHO和1个CH2=CHCH3，故总反应为：2HOCH2CH(OH)CH32H2O+HCHO+CH3CHO+CH2=CHCH3，C正确；D由
22、图示反应原理知，二元醇反应类似反应时，可形成相应的烯烃和醛/酮，故乙二醇反应的产物有甲醛和乙烯，D正确；故答案选B。8（2021山东高三模拟）用CO还原NO2时，温度低于227、高于227的反应路径分别如下图：下列说法正确的是A当反应物和生成物的量相同时，两种路径的焓变相同B反应的活化能：III，IIIIVC由、的中间状态分别到其对应的最终状态均为吸收能量的过程D在两种路径下还原等量的NO2时，消耗CO的量相同【答案】D【解析】A焓变与物质的种类、数量、聚集状态有关，受体系的温度、压强等因素影响，虽然两种反应路径的反应物和生成物的量相同，但体系温度不同，则焓变不同，A错误；B反应慢说明反应的活
23、化能高，所需能量高，反应快说明反应的活化能低，所需能量低，B错误；C由状态到其对应的最终状态为化学键断裂的过程（生成NO），是吸收能量的过程，由状态到其对应的最终状态为化学键形成的过程（生成CO2），是释放能量的过程，C错误；D无论哪种路径，N元素均由+4价降到+2价，C元素均由+2价升高至+4价，即还原等量的NO2时，消耗CO的量一定相同，D正确。故选D。9（双选）（2021山东枣庄市高三二模）北京化工大学研究了过渡金属簇催化乙炔氢化的反应机理，簇上的反应中间体亚乙烯基吸附物R，多步连续加氢反应路径的能量变化示意图如下（TS为过渡态，IM为中间体）。下列说法错误的是A乙炔与氢气加成生成乙烷的
24、反应为放热反应B生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可提高乙炔的平衡转化率C图示反应历程中，最大能垒的反应过程为IM1到TS2D乙炔氢化历程中涉及非极性键的断裂【答案】AB【解析】A由图可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，乙炔与氢气加成生成乙烷的反应为吸热反应，故A错误；B生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大反应物在催化剂表面的接触面积，加快反应速率，但化学平衡不移动，不能提高乙炔的平衡转化率，故B错误；C由图可知，图示反应历程中，最大能垒的反应过程为IM1到TS2，故C正确；D炔氢化历程中涉及非极性键氢氢键的断裂，故D正确；故选AB。10（2021山东高三）据文献报道，某反应的反应历程如图所示
25、：下列有关该历程的说法错误的是A总反应化学方程式为4NH33O22N26H2O B是中间产物C是催化剂D属于分解反应【答案】A【解析】A根据反应历程，参加反应的物质有NH3、NO、O2，因此总反应化学方程式为4NH32NO2O23N26H2O，故A错误；B根据题中信息得到是中间产物，故B正确；C在整个反应过程中参与了反应，但反应前后质量和性质未变，因此是催化剂，故C正确；D分解反应是一种物质反应生成两种或两种以上新物质，因此属于分解反应，故D正确。故答案为A。11（2021年高三八省联考河北卷）氯化钯可以催化乙烯制备乙醛（Wacker法），反应过程如图：下列叙述错误的是ACuCl被氧化的反应为
26、2CuCl+O2+2HCl2CuCl2+H2OB催化剂PbCl2再生的反应为2CuCl2+Pd2CuCl+PdCl2C制备乙醛的总反应为CH2CH2+O2CH3CHOD如果原料为丙烯，则主要产物是丙醛【答案】D【解析】根据图示可知在反应中CuCl被O2氧化产生CuCl2，同时产生H2O，反应方程式为：2CuCl+O2+2HCl=2CuCl2+H2O，A正确；由流程图可知：PdCl2再生的过程有Cu2+、Cl参加，再生方程式为：2CuCl2+Pd=2CuCl+PdCl2，B正确；PdCl2、CuCl2在反应中起催化剂作用，反应方程式为：CH2CH2+O2CH3CHO，C正确；如果原料为丙烯，则中
27、间产物连接在第二个C原子上得到的产物为丙酮，D错误。12（2021北京清华附中一模）BMO（Bi2MoO6）是一种高效光催化剂，可用于光催化降解苯酚，原理如图所示。下列说法不正确的是A该过程中BMO表现了还原性B和中被降解的苯酚的物质的量之比为13C光催化降解过程中，光能转化为化学能、热能等D该过程的总反应：+7O26CO2+3H2O【答案】B【解析】通过分析原理图可知，在光催化降解苯酚的过程中：BMO首先在光照下，发生失电子的氧化反应，转化成BMO+，同时将O2还原为O2；随后，BMO+和O2各自表现氧化性将苯酚转化为H2O和CO2，这个过程BMO+又被还原为最初的状态。通过分析可知，BMO
28、在光催化降解苯酚过程中表现出了还原性，生成了BMO+，A项正确；1个BMO+表现氧化性，被还原为BMO，可以得1个电子；1个O2表现氧化性，被还原为2个H2O，可以得3个电子；所以和中被降解的苯酚的物质的量之比为31，B项错误；通过分析可知，光催化过程中，光能被转化为化学能和热能，C项正确；通过分析可知，该过程的总反应即光照条件下，在BMO的催化作用下，氧气氧化苯酚，所以D项正确。13（2021年湖南省六校高三联考）下图是工业上以RhH(CO)(PPh3)2作催化剂获取直链醛和醇的催化循环示意图。下列叙述错误的是A该催化循环中Rh的成键数目发生变化B该反应方程式为：RCHCH2+CO+H2RC
29、H2CH2CHOC工业上可以通过此法用丙烯制取丙醛或1丙醇DD的结构简式为【答案】C【解析】从反应机理图可知，该催化循环中Rh的成键数目有发生变化（4条键5条键6条键），故A正确；从反应机理图可知，该反应方程式为：RCHCH2+CO+H2RCH2CH2CHO，故B正确；从反应机理图可知，工业上可以通过此法用丙烯制取丁醛或1丁醇，故C错误；从反应机理图可知，D+H2E，根据元素守恒可以推知D的结构简式为，故D正确。14（2021年河南省天一大联考高三）科研人员提出催化合成碳酸二甲酯（）的示意图如图所示，下列说法错误的是A过程中有OH键的断裂B是中间产物C总反应的化学方程式为CO2+2CH3OH+
30、H2OD二氧化碳、甲醇、碳酸二甲酯均能与NaOH溶液反应【答案】D【解析】过程中是甲醇断裂OH键，A选项正确；根据图示可知，是中间产物，总反应的化学方程式为CO2+2CH3OH+H2O，B和C选项均正确；甲醇不能与NaOH溶液反应，D选项错误。15（2021年湖北省仙桃市高三联考）Negishi偶联反应是构筑碳碳键的重要方法之一，反应过程如图所示（R、R表示烃基）。下列说法正确的是A反应过程中涉及极性键的断裂和非极性键的形成B反应过程中只生成一种偶联有机产物CRZnCl是该反应的催化剂 D存在反应【答案】A【解析】反应过程中涉及CCl极性键的断裂和和CC非极性键的形成，A选项正确；反应过程中生成RR和RR两种偶联有机产物，B选项错误；由图中的转化关系可知，RZnCl是反应物，C选项错误；所给反应方程式未配平（氯元素不守恒），D选项错误。