新高考化學二輪復習檢測卷專題12 化學反應機理（含解析）

專題12化學反應機理（本卷共19小題，滿分100分，考試用時75分鐘）可能用到的相對原子質(zhì)量：H1Li7B11C12N14O16Na23Mg24Al27S32Cl35.5第I卷（選擇題共100分）一、選擇題：本題共14個小題，每小題5分，共70分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．某院士研究團隊通過使用光催化劑，在電、光催化電池中催化獲得多氟芳烴，尤其是部分惰性氟化芳烴的SKIPIF1<0鍵芳基化，其反應機理如圖所示(SKIPIF1<0為催化劑助劑)。下列說法正確的是A．先加催化劑助劑不能降低反應的焓變，后加入催化劑助劑可降低反應的焓變B．該反應中有副產(chǎn)物SKIPIF1<0生成，SKIPIF1<0與SKIPIF1<0一樣屬于強電解質(zhì)C．對于路徑3來說，該反應的決速步驟的活化能為SKIPIF1<0D．升高溫度有利于加快反應速率和增大生成物的產(chǎn)率【答案】C【解析】A．催化劑改變反應速率，不能改變反應的焓變，A錯誤；B．強電解質(zhì)是指在水溶液中或熔融狀態(tài)下，能夠完全電離的化合物，即溶于水的部分或者熔融狀態(tài)時，可以完全變成陰陽離子的化合物，一般是強酸、強堿和大部分鹽類；HF為弱酸，屬于弱電解質(zhì)，B錯誤；C．決定總反應速率的是慢反應，活化能越大反應越慢；由圖可知，對于路徑3來說，活化能最大為生成過渡態(tài)TS5步驟，活化能為SKIPIF1<0，C正確；

D．反應物能量低于生成物的能量，為放熱反應，升溫平衡逆向移動，不利于增大生成物產(chǎn)率，D錯誤；故選C。2．阿特拉津(ATZ)是農(nóng)業(yè)中使用廣泛且難以降解的除草劑，某科學組織研究發(fā)現(xiàn)，以FeSx@MoS2為催化劑(呈花束狀)催化活化過一硫酸鹽(PMS)降解阿特拉津(ATZ)取得了良好的效果，其反應機理如圖所示：下列說法錯誤的是A．PMS對應的酸為H2SO5，該酸含有過氧鍵B．生成SO4·-的途徑之一為2SO5·-=2SO4·-＋1O2C．流程中直接氧化ATZ的微粒只有1O2D．S2-、SKIPIF1<0以及Fe0可以促進Fe2＋再生【答案】C【解析】A．由圖可知，過一硫酸根離子為HSOSKIPIF1<0，對應的酸為H2SO5，該酸可以看成是H-O-O-H中一個氫原子被-SO3H代替的產(chǎn)物，所以含有過氧鍵，A正確；B．圖示有兩種途徑生成SO4·?，其中一種為2SO5·?=2SO4·?+1O2，B正確；C．據(jù)圖可知，流程中直接氧化ATZ的微粒還有SO4·?、·OH，C錯誤；D．S2-、SKIPIF1<0以及Fe0具有還原性，可以還原Fe3+促進Fe2+再生，D正確；綜上所述答案為C。3．過氧硫酸氫根(HSOSKIPIF1<0)參與烯烴的不對稱環(huán)氧化反應機理如圖所示，下列說法錯誤的是A．該反應受體系pH的影響B(tài)．是中間產(chǎn)物且具有較強氧化性C．該過程中有非極性鍵的生成，沒有非極性鍵的斷裂D．總反應方程式為：+OH-+HSOSKIPIF1<0SKIPIF1<0+SOSKIPIF1<0+H2O【答案】C【解析】A．由機理圖可知，中間過程中OH-參與反應，改變pH值即該反應受體系pH的影響，故A正確；B．由圖可知反應物和最終生成物均沒有，故其為中間產(chǎn)物，結(jié)構(gòu)中含有過氧鍵，具有類似于雙氧水的強氧化性，故B正確；C．如圖中間產(chǎn)物和中均存在非極性鍵，整個過程中存在非極性鍵斷裂，故C錯誤；D．由圖可知該反應的反應物有：、OH-、HSOSKIPIF1<0，生成物為：、SOSKIPIF1<0、H2O，總反應方程式為：+OH-+HSOSKIPIF1<0SKIPIF1<0+SOSKIPIF1<0+H2O，故D正確；故選C。4．科研人員提出了SKIPIF1<0羰基化合成甲醇的反應機理，其主要過程示意圖如圖(圖中數(shù)字表示鍵長的數(shù)值，單位相同且都省略)。下列說法正確的是A．該過程中，SKIPIF1<0被氧化B．該過程中發(fā)生了3次加成反應C．由上圖可知，化學鍵的鍵長與周圍的基團無關D．該過程原子利用率達到100%【答案】B【解析】A．該過程中，碳元素化合價由SKIPIF1<0中＋4價降低到SKIPIF1<0中SKIPIF1<0價，SKIPIF1<0被還原，故A錯誤；B．由圖可知，該過程中SKIPIF1<0中的C＝O雙鍵發(fā)生了2次加成反應，中間產(chǎn)物甲醛中的C＝O雙鍵發(fā)生了1次加成反應，所以共發(fā)生3次加成反應，故B正確；C．由圖可知，SKIPIF1<0中的C＝O雙鍵的鍵長為1.161，發(fā)生一次加成后，C＝O雙鍵的鍵長變?yōu)?.199，鍵長發(fā)生了改變，即化學鍵的鍵長會受到周圍基團的影響，故C錯誤；D．由圖可知，該反應過程中還生成了水，原子利用率未達到100%，故D錯誤；故選B。5．我國科學家在綠色化學領域取得新進展。利用雙催化劑Cu和SKIPIF1<0，在水溶液中用H原子將SKIPIF1<0高效還原為甲醇的反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．SKIPIF1<0生成甲醇是通過多步氧化反應實現(xiàn)的B．催化劑Cu結(jié)合氫原子，催化劑SKIPIF1<0結(jié)合含碳微粒C．該催化過程中既涉及化學鍵的形成，又涉及化學鍵的斷裂D．有可能通過調(diào)控反應條件獲得甲醛等有機物【答案】A【解析】如圖，SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化為SKIPIF1<0分為多步完成：①SKIPIF1<0；②SKIPIF1<0；③SKIPIF1<0；④SKIPIF1<0；⑤SKIPIF1<0；⑥SKIPIF1<0；A．SKIPIF1<0生成甲醇是通過多步反應進行，每步反應碳元素化合價均降低，發(fā)生還原反應，故A錯誤；B．如圖催化劑Cu(黑點)結(jié)合H原子，催化劑SKIPIF1<0結(jié)合含碳微粒(SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0)，故B正確；C．步驟①SKIPIF1<0，為化學鍵的形成；步驟②SKIPIF1<0存在化學鍵斷裂，所以該催化過程中既涉及化學鍵的形成，又涉及化學鍵的斷裂，故C正確；D．該催化過程中有SKIPIF1<0生成，SKIPIF1<0和H原子在SKIPIF1<0催化作用下生成SKIPIF1<0，所以有可能通過調(diào)控反應條件獲得甲醛等有機物，故D正確；故選A。6．氫能是一種重要的清潔能源，由HCOOH可以制得SKIPIF1<0。在催化劑作用下，HCOOH分解生成SKIPIF1<0可能的反應機理如圖所示。研究發(fā)現(xiàn)，其他條件不變時，以HCOOK溶液代替HCOOH催化釋氫的效果更佳。下列說法正確的是A．HCOOH催化釋氫過程中，有非極性鍵的斷裂與形成B．HCOOD催化釋氫反應除生成SKIPIF1<0外，還生成SKIPIF1<0、HD、SKIPIF1<0C．其他條件不變時，以HCOOK溶液代替HCOOH不能提高釋放氫氣的純度D．HCOOK溶液代替HCOOH時發(fā)生反應：SKIPIF1<0【答案】D【解析】在催化劑作用下，HCOOH分解生成CO2和H2；若將HCOOH換成HCOOD或HCOOK，也可按HCOOH分解的原理分析。A．轉(zhuǎn)化涉及到N-H鍵的斷裂和形成、O-H鍵的斷裂以及H-H鍵的形成，沒有非極性鍵的斷裂，A錯誤；B．若用HCOOD代替HCOOH，反應為HCOOD分解，除生成CO2外，還生成HD，沒有H2、D2，B錯誤；C．若用HCOOK溶液代替HCOOH，HCOOK分解生成CO2和KH，KH與水反應生成KOH和H2，KOH能吸收CO2，所以最終所得氣體中CO2的量會減少，提高釋放氫氣的純度，C錯誤；D．若用HCOOK溶液代替HCOOH，生成的KOH能吸收CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镾KIPIF1<0，離子反應為SKIPIF1<0，D正確；故選D。7．可利用酰胺型銥金屬配合物通過硝基芳烴還原串聯(lián)N－芐基化反應制備。反應機理如圖(其中Ph－代表苯基，[Ir]代表)下列說法不正確的是A．反應I過程中有水生成B．反應IV涉及加成反應和消去反應C．該過程反應原料為硝基苯和苯甲醇D．用CH3CH2CH2OH替代上述過程中的同類物質(zhì)參與反應，可以合成【答案】D【解析】A．反應I的反應物中有OH-和含羥基的Ph-CH2OH、結(jié)合圖中產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)示意圖可知，該過程中有水生成，A正確；B．反應IV中先發(fā)生加成反應得到Ph-NH-CH(OH)-Ph、再消去得到產(chǎn)物Ph-N=CH-Ph，則涉及加成反應和消去反應，B正確；C．由示意圖可知，反應Ⅲ中消耗硝基苯，反應Ⅵ中消耗苯甲醇、且生成了目標產(chǎn)物，該過程反應原料為硝基苯和苯甲醇，除了這三個物質(zhì)，其余含苯環(huán)的有機物均為中間產(chǎn)物，C正確；D．用CH3CH2CH2OH替代上述過程中的同類物質(zhì)參與反應，可以合成，D不正確；故選D。8．SKIPIF1<0催化脫除SKIPIF1<0的反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．脫除SKIPIF1<0的反應中SKIPIF1<0作還原劑B．反應過程中V元素的化合價發(fā)生變化C．每脫除SKIPIF1<0消耗SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0脫除SKIPIF1<0的化學方程式為：SKIPIF1<0【答案】D【解析】A．總反應為SKIPIF1<0，NH3生成氮氣中N元素化合價升高，則NH3做還原劑，故A正確；B．從反應機理來看，前三步反應與第四步反應相比V元素所形成的化學鍵有所變化，所以V的化合價發(fā)生變化，故B正確；C．總反應為SKIPIF1<0，NO與O2的反應系數(shù)比為4：1，每脫除SKIPIF1<0消耗SKIPIF1<0，故C正確；D．SKIPIF1<0脫除SKIPIF1<0的化學方程式為：SKIPIF1<0，故D錯誤；故選D。9．一定溫度下，SKIPIF1<0在SKIPIF1<0催化劑表面脫氨的反應機理、反應歷程與能量的關系如圖所示：下列說法錯誤的是A．SKIPIF1<0催化脫氫反應在該溫度下能自發(fā)進行B．在歷程Ⅰ～Ⅴ中，涉及了SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的斷裂C．在歷程Ⅰ～Ⅴ中，由Ⅳ到Ⅴ的反應決定SKIPIF1<0脫氫反應的速率D．若用SKIPIF1<0或SKIPIF1<0代替SKIPIF1<0，均有SKIPIF1<0和SKIPIF1<0生成【答案】B【解析】A．由反應歷程圖可知，反應物的相對能量高于生成物，則SKIPIF1<0脫氫反應為放熱反應，SKIPIF1<0，又SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，由SKIPIF1<0，則在該溫度下反應能自發(fā)進行，故A正確；B．該反應為SKIPIF1<0，即SKIPIF1<0中的兩個H被解離出來形成SKIPIF1<0，只有SKIPIF1<0和SKIPIF1<0斷裂，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0均不斷裂，故B錯誤；C．根據(jù)反應歷程圖，反應Ⅳ到Ⅴ的活化能最高，則Ⅳ到Ⅴ的反應速率最慢，決定SKIPIF1<0脫氫反應的速率，故C正確；D．根據(jù)反應歷程圖可知，若用SKIPIF1<0或SKIPIF1<0代替SKIPIF1<0，均生成SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，故D正確；故選B。10．乙烯在酸催化下水合制乙醇的反應機理、能量與反應進程的關系如圖。下列說法正確的是A．由上圖可知總反應一定不需加熱就能進行 B．第①步反應只有O-H鍵發(fā)生斷裂C．總反應速率由第①步反應決定 D．第①②③步反應都是放熱反應【答案】C【解析】A．雖然總反應是放熱反應，但第①步反應是吸熱反應，所以需加熱才能進行，A不正確；B．第①步反應中，斷裂O-H鍵、碳碳雙鍵中的一個鍵，形成碳氫鍵，B不正確；C．因第②③步反應為放熱反應，第①步反應為吸熱反應，所以總反應速率由第①步反應決定，C正確；D．由圖可知，第②③步反應都是放熱反應，但第①步反應為吸熱反應，D不正確；故選C。11．羥醛縮合反應是有機化學的一種重要反應。一種合成目標產(chǎn)物(如圖中⑦)的反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．有機物①能夠降低反應的活化能B．反應歷程中，有極性鍵的斷裂和生成C．有機物⑥和⑦均含有手性碳原子D．若原料用丙醛和苯甲醛，則產(chǎn)物為【答案】D【解析】A．①是第一個反應的反應物，也是最后一個反應的生成物，所以是該反應的催化劑，能降低反應所需活化能，A正確；B．③到④的過程中，有C—N極性鍵的斷裂和C—O極性鍵的生成，B正確；C．手性碳原子是連接4個不同的原子或原子團的C原子，根據(jù)化合物⑤、⑥、⑦結(jié)構(gòu)簡式可知，⑥和⑦均含有手性碳原子，C正確；D．按照圖示流程反應可知，如果原料用丙醛和苯甲醛，則產(chǎn)物為，D錯誤；故選D。12．某種制備H2O2的反應機理如圖。下列說法正確的是A．反應①中有非極性鍵的斷裂和形成B．該過程中Pd的化合價有0、+2和+4三種C．①、②、③均為氧化還原反應D．[PdCl4]2-能降低反應的活化能【答案】D【解析】A．反應①中有非極性鍵的斷裂，但沒有非極性鍵的形成，A錯誤；B．該過程中Pd的化合價有0、+2兩種，B錯誤；C．反應①和②均有單質(zhì)參與反應，為氧化還原反應，反應③沒有化合價的變化，不是氧化還原反應，C錯誤；D．[PdCl4]2-為反應過程中的催化劑，故可降低反應活化能，D正確；故選D。13．水體中存在的SKIPIF1<0、SKIPIF1<0等致癌陰離子對人體健康造成嚴重威脅，一種在催化劑作用下還原去除水體中SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的反應機理如圖所示，下列說法錯誤的是A．催化劑Cu只能將SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化為SKIPIF1<0B．亞硝酸根被氫氣還原的離子方程式：SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化為SKIPIF1<0的過程中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為5：2D．用該法處理后水體的pH增大【答案】C【解析】A．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0在Cu、Pd催化作用下與SKIPIF1<0反應轉(zhuǎn)化為SKIPIF1<0和2SKIPIF1<0，由圖可知，反應中催化劑Cu只能將SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化為SKIPIF1<0，A正確；B．亞硝酸根被氫氣還原的離子方程式：SKIPIF1<0，B正確；C．SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化為SKIPIF1<0的總反應為：SKIPIF1<0，氧化劑為SKIPIF1<0，還原劑為SKIPIF1<0，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2：5，C錯誤；D．催化劑作用下用氫氣還原去除水體中SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的時，均生成SKIPIF1<0，處理后水體的pH增大，D正確；故選C。14．催化丙烯制醛的反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．上述循環(huán)過程中，Co的配位數(shù)發(fā)生了變化B．上述循環(huán)過程中，有C-O鍵的形成，無C-O鍵的斷裂C．丙烯醛基化總反應為SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0可降低丙烯醛基化反應的活化能【答案】B【解析】A．由圖可知，Co可以形成3個配位鍵，也可以形成4個配位鍵，A正確；B．由圖可知，在第二步有C-O鍵的斷裂，B錯誤；C．由題干反應歷程圖可知，總反應式為SKIPIF1<0，C正確；D．由題千反應歷程圖可知，SKIPIF1<0，參與反應過程，反應前后保持不變,是該反應的催化劑，可降低丙烯醛基化反應的活化能，D正確；故選B。二、選擇題：本題共5個小題，每小題6分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一項或兩項是符合題目要求的。若正確答案只包括一個選項，多選時，該小題得0分；若正確答案包括兩個選項，只選一個且正確的得5分，選兩個且都正確的得6分，但只要選錯一個，該小題得0分。15．某反應在有、無催化劑條件下的反應機理和相對能量的變化如圖所示(吸附在催化劑表面上的粒子用*標注，TS為過渡態(tài))。下列有關說法錯誤的是A．該反應的SKIPIF1<0<0B．催化劑能降低反應活化能，提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率C．該歷程中，決速反應為H2COO*+2H2(g)→H2CO*+OH*+SKIPIF1<0H2(g)D．有催化劑時決速反應的活化能為1.3SKIPIF1<0【答案】BD【解析】A．由圖象可知，反應CO2(g)+3H2(g)SKIPIF1<0CH3OH(g)+H2O(g)為放熱反應，故A正確；B．催化劑能降低反應活化能，但不能提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率，故B錯誤；C．多步反應中，活化能越大，反應速率越慢，決定著總反應的速率，由圖示可知該反應歷程中決速步驟的化學方程式為H2COO*+2H2(g)→H2CO*+OH*+SKIPIF1<0H2(g)，故C正確；D．由圖象可知，決速步驟的化學方程式為H2COO*+2H2(g)→H2CO*+OH*+SKIPIF1<0H2(g)，該步驟有催化劑時的活化能為:[0.4-(-1.00)]=1.40eV，故D錯誤；故選BD。16．碳酸二甲酯DMC()是一種低毒、性能優(yōu)良的有機合成中間體，科學家提出了新的合成方案(吸附在催化劑表面上的物種用*標注)，反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．HO·提高了反應的活化能B．過程CH3OH*+HO·*=CH3O·*+H2O*是該反應的決速步驟C．過程中既有H-O鍵的斷裂，又有H-O鍵的形成D．吸附和脫附過程中共吸收48.1eV的能量【答案】AD【解析】A．HO·在反應前參與反應，反應后又生成，作催化劑，降低了反應的活化能，提高化學反應速率，故A錯誤；B．決速步驟一般伴有的是能量的落差大，活化能大的步驟即決速步驟，由圖示可知生成過渡態(tài)I時的所需的活化能最大，所以CH3OH*+HO·*=CH3O·*+H2O*是該反應的決速步驟，故B正確；C．過程中甲醇反應時有H-O鍵的斷裂，生成水時有H-O鍵的形成，故C正確；D．吸附和脫附過程中共吸收的能量為終態(tài)減去始態(tài)的能量，始態(tài)相對能量為0eV，終態(tài)相對能量為112.6×102eV，則吸附和脫附過程中共吸收的能量為1.126×104eV，故D錯誤；故選AD。17．鐵的某種絡合物離子(用SKIPIF1<0表示)催化甲酸分解的反應機理及相對能量變化如圖所示。下列說法正確的是A．反應過程中鐵元素價態(tài)沒有改變B．反應過程中最大能壘SKIPIF1<0C．由到過程中形成了離子健D．總反應為：SKIPIF1<0

SKIPIF1<0【答案】BD【解析】A．→CO2+的過程中，碳的化合價從+2價升高為+4價，則鐵的化合價降低，因此反應過程中鐵元素的化合價發(fā)生變化，故A錯誤；B．反應過程中最大能壘SKIPIF1<0，故B正確；C．由到過程中氫原子之間形成共價鍵，故C錯誤；D．由圖可知，該過程的反應物為HCOOH，生成物為CO2和H2，起始SKIPIF1<0的相對能量為0，反應后SKIPIF1<0的相對能量為-46.2kJ/mol，則總反應為SKIPIF1<0，故D正確；故選BD。18．氫能是一種重要的清潔能源，由HCOOH可以制得SKIPIF1<0。在催化劑作用下，HCOOH分解生成SKIPIF1<0可能的反應機理如圖所示。研究發(fā)現(xiàn)，其它條件不變時，以HCOOK溶液代替HCO