2024屆高考二輪復(fù)習(xí) 題型(七)　反應(yīng)機理圖和能量歷程圖 講義

題型(七)反應(yīng)機理圖和能量歷程圖命題視角一反應(yīng)機理圖[典例]Pd－Mg/SiO2催化劑上CO2甲烷化的反應(yīng)機理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.上述CO2甲烷化過程的總反應(yīng)可表示為CO2＋4H2eq\o(=,\s\up7(Pd－Mg/SiO2))CH4＋2H2OB.題圖中碳元素為＋2價的中間體只有MgOCOC.Pd－Mg/SiO2催化劑增大了CO2甲烷化速率，提高了H2的平衡轉(zhuǎn)化率D.經(jīng)過一個甲烷化循環(huán)后的MgO再次與CO2結(jié)合形成碳酸鹽，開始一個新的甲烷化循環(huán)過程答案C解析由題圖可知，反應(yīng)物為CO2和H2，生成物為CH4和H2O，Pd－Mg/SiO2為催化劑，A項正確；MgOCO中碳元素為＋2價，B項正確；催化劑可以增大反應(yīng)速率，但不影響平衡轉(zhuǎn)化率，C項錯誤；由題圖可知MgO和CO2反應(yīng)生成MgOCO2，再經(jīng)過后續(xù)一系列反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為MgO，性質(zhì)不變，可以繼續(xù)開始一個新的甲烷化循環(huán)過程，D項正確。環(huán)式歷程圖的解題方法“環(huán)式”反應(yīng)歷程如圖所示：依據(jù)反應(yīng)物和生成物，利用原子守恒可寫出總反應(yīng)式。1.(2022·山東卷)在NO催化下，丙烷與氧氣反應(yīng)制備丙烯的部分反應(yīng)機理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.含N分子參與的反應(yīng)一定有電子轉(zhuǎn)移B.由NO生成HONO的反應(yīng)歷程有2種C.增大NO的量，C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變D.當(dāng)主要發(fā)生包含②的歷程時，最終生成的水減少答案D解析A.根據(jù)反應(yīng)機理的圖示知，含N分子發(fā)生的反應(yīng)有NO＋·OOH=NO2＋·OH、NO＋NO2＋H2O=2HONO、NO2＋·C3H7=C3H6＋HONO、HONO=NO＋·OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合價依次為＋2價、＋4價、＋3價，上述反應(yīng)中均有元素化合價的升降，都為氧化還原反應(yīng)，一定有電子轉(zhuǎn)移，A項正確；B.根據(jù)圖示，由NO生成HONO的反應(yīng)歷程有2種，B項正確；C.NO是催化劑，增大NO的量，C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變，C項正確；D.無論反應(yīng)歷程如何，在NO催化下丙烷與O2反應(yīng)制備丙烯的總反應(yīng)都為2C3H8＋O2eq\o(,\s\up7(NO))2C3H6＋2H2O，當(dāng)主要發(fā)生包含②的歷程時，最終生成的水不變，D項錯誤；答案選D。2.(2022·蘇州模擬)MoO3可以催化1，2－丙二醇()獲得多種有機物，其反應(yīng)歷程如圖所示。下列說法正確的是()A.轉(zhuǎn)化過程中涉及非極性共價鍵的斷裂與形成B.反應(yīng)過程中Mo形成共價鍵的數(shù)目始終保持不變C.如果原料是乙二醇，則主要有機產(chǎn)物是乙二醛和乙烯D.Cu催化氧化1，2－丙二醇所得產(chǎn)物與MoO3催化時相同答案A解析A項，反應(yīng)③中碳碳單鍵斷開，為非極性鍵斷開，反應(yīng)④中形成碳碳雙鍵，為非極性鍵形成，正確；B項，反應(yīng)③的產(chǎn)物中Mo只形成4個共價鍵，其余含Mo的化合物中Mo均形成6個共價鍵，錯誤；C項，根據(jù)反應(yīng)③、④中的斷裂情況知，如果原料是乙二醇，則主要有機產(chǎn)物是甲醛和乙烯，錯誤；D項，Cu催化氧化1，2－丙二醇得到，MoO3催化1，2－丙二醇得到甲醛、乙醛和丙烯，錯誤。命題視角二能量歷程圖1.基元反應(yīng)與活化能(1)基元反應(yīng)和反應(yīng)歷程大多數(shù)反應(yīng)都是分步完成的，其中每一步反應(yīng)稱為基元反應(yīng)，如H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(光照))2HCl分三步反應(yīng)：Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))2Cl·H2＋Cl·→HCl＋H·H·＋Cl2→HCl＋Cl·總反應(yīng)為H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(光照))2HCl其中微粒H·、Cl·存在未成對電子，它們稱為自由基，自由基的反應(yīng)活性很強，壽命極短。由基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列稱為反應(yīng)歷程(又稱反應(yīng)機理)，基元反應(yīng)的總和稱為總反應(yīng)。(2)活化能(Ea)基元反應(yīng)在從反應(yīng)物到產(chǎn)物的變化過程中要經(jīng)歷一個中間狀態(tài)，這個狀態(tài)稱為過渡態(tài)。過渡態(tài)是反應(yīng)過程中具有最高能量的一種狀態(tài)，過渡態(tài)能量與反應(yīng)物平均能量的差值為活化能(Ea)，如基元反應(yīng)：H2＋Cl·→HCl＋H·的活化能可用下圖表示：2.催化劑對反應(yīng)活化能的影響反應(yīng)歷程中，既包含有催化劑參與的反應(yīng)又包含有催化劑再生成的反應(yīng)，可見催化劑通過參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率。3.能量——反應(yīng)歷程圖實例工業(yè)合成氨[N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)]的反應(yīng)歷程和能量變化如下圖所示：(1)該反應(yīng)歷程分兩步反應(yīng)、四個階段第一階段為N2和H2的吸附過程，即N2和H2吸附到催化劑上，吸附后用*N2＋3*H2表示。吸附過程放熱，但不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。第一步反應(yīng)(第二階段)：破壞N2和H2分子中的共價鍵，經(jīng)過渡態(tài)Ⅰ形成自由基，反應(yīng)方程式為*N2＋3*H2=2*N＋6*H第二步反應(yīng)(第三階段)：形成NH3分子中的共價鍵，經(jīng)過渡態(tài)Ⅱ形成自由基，反應(yīng)方程式為2*N＋6*H=2*NH3第四階段，氨的脫附過程，即附著在催化劑上的NH3解離過程，用*NH3→NH3表示，脫附過程吸熱，但不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(2)決速步是指反應(yīng)歷程中活化能最大的步驟，即反應(yīng)歷程中的第二步，2*N＋6*H=2*NH3，該步反應(yīng)的活化能Ea＝(500－148)kJ·mol－1＝352kJ·mol－1(3)相同反應(yīng)物同時發(fā)生多個競爭反應(yīng)，其中能壘(活化能)越小的反應(yīng)，反應(yīng)速率越大，產(chǎn)物占比越高。故第一步反應(yīng)*N2＋3*H2=2*N＋6*H的活化能Ea＝(34＋90)＝124kJ·mol－1。(4)總反應(yīng)式是各步反應(yīng)的之和，即N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－(500－100－308)kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1。3.(2022·衡水二模)最近科學(xué)家在發(fā)展非金屬催化劑實現(xiàn)CO2電催化還原制備甲醇(CH3OH)方向取得重要進展，反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物質(zhì)用“*”標(biāo)注。下列說法錯誤的是()A.得到的副產(chǎn)物有CO和CH2O(甲醛)，其中相對較多的副產(chǎn)物為COB.生成副產(chǎn)物CH2O時，反應(yīng)的活化能較大C.制備甲醇的主反應(yīng)速率主要由過程*CO＋*OH→*CO＋*H2O決定D.電催化還原制備甲醇過程中，陽極的電勢比陰極電勢低答案D解析A.主要產(chǎn)物是甲醇，由圖可知，得到的副產(chǎn)物有CO和CH2O(甲醛)，生成副產(chǎn)物CH2O時反應(yīng)的活化能較大，反應(yīng)進行較慢，生成的量相對較少；生成副產(chǎn)物CO時反應(yīng)的活化能較小，反應(yīng)進行較快，生成的量相對較多，A正確；B.由A的分析可知，生成副產(chǎn)物CH2O時，反應(yīng)的活化能較大，B正確；C.合成甲醇的主反應(yīng)中，過程*CO＋*OH→*CO＋*H2O的活化能最大，反應(yīng)速率最慢，決定整體反應(yīng)速率，C正確；D.電催化還原制備甲醇過程中，陽極的電勢比陰極的高，D錯誤。4.(2022·揚州中學(xué)三模)CO2催化加氫制甲醇有利于減少CO2的排放，實現(xiàn)“碳達(dá)峰”，其反應(yīng)可表示為：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49kJ·mol－1。CO2催化加氫制甲醇的反應(yīng)通過如下步驟來實現(xiàn)：①CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝＋41kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH2反應(yīng)過程中各物質(zhì)的相對能量變化情況如圖所示。下列說法不正確的是()A.步驟①反應(yīng)的ΔS＞0B.步驟②反應(yīng)的ΔH2＝－90kJ·mol－1C.CO2催化加氫制甲醇的總反應(yīng)速率由步驟②決定D.升高溫度，各步驟的正、逆反應(yīng)速率均增大答案C解析步驟①反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，但由單質(zhì)轉(zhuǎn)化為化合物，故ΔS＞0，A正確；步驟②的反應(yīng)熱ΔH2＝ΔH－ΔH1＝－49kJ·mol－1－41kJ·mol－1＝－90kJ·mol－1，B正確；步驟①的活化能高于步驟②，即步驟①的反應(yīng)速率更慢，是總反應(yīng)的決速步，C錯誤；升高溫度，各步的反應(yīng)物和生成物的活化分子百分?jǐn)?shù)均增大，各步的正逆反應(yīng)速率均加快，D正確。1.(2022·湖南卷)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進H＋和e－的轉(zhuǎn)移(如a、b和c)，能將海洋中的NOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為N2進入大氣層，反應(yīng)過程如圖所示。下列說法正確的是()A.過程Ⅰ中NOeq\o\al(－,2)發(fā)生氧化反應(yīng)B.a和b中轉(zhuǎn)移的e－數(shù)目相等C.過程Ⅱ中參與反應(yīng)的n(NO)∶n(NHeq\o\al(＋,4))＝1∶4D.過程Ⅰ→Ⅲ的總反應(yīng)為NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋2H2O答案C解析過程Ⅰ中NOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為NO，氮元素化合價由＋3價降低到＋2價，NOeq\o\al(－,2)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；過程Ⅰ為NOeq\o\al(－,2)在酶1的作用下轉(zhuǎn)化為NO和H2O，依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知，反應(yīng)的離子方程式為NOeq\o\al(－,2)＋2H＋＋e－eq\o(=,\s\up7(酶1))NO＋H2O，生成1molNO，a過程轉(zhuǎn)移1mole－，過程Ⅱ為NO和NHeq\o\al(＋,4)在酶2的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2O和N2H4，依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知，反應(yīng)的離子方程式為2NO＋8NHeq\o\al(＋,4)eq\o(=,\s\up7(酶2))2H2O＋5N2H4＋8H＋，n(NO)∶n(NHeq\o\al(＋,4))＝1∶4，消耗1molNO，b過程轉(zhuǎn)移4mole－，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目不相等，B錯誤、C正確；過程Ⅲ為N2H4轉(zhuǎn)化為N2和4H＋、4e－，反應(yīng)的離子方程式為N2H4=N2＋4H＋＋4e－，過程Ⅰ→Ⅲ的總反應(yīng)為2NOeq\o\al(－,2)＋8NHeq\o\al(＋,4)=5N2↑＋4H2O＋24H＋＋18e－，D錯誤。2.(2022·蘇州模擬)在催化劑作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反應(yīng)機理如圖所示。下列說法不正確的是()A.若用HCOOD催化釋氫，反應(yīng)除生成CO2外，還生成HDB.第一步轉(zhuǎn)化N與H間形成配位鍵C.若用HCOOK溶液代替HCOOH釋氫的速率加快D.若用HCOOK溶液代替HCOOH最終所得氣體中H2的純度會降低答案D解析第一步HCOOD電離出D＋與N結(jié)合，第二步HCOO－→CO2＋H－，第三步D＋、H－反應(yīng)生成HD，所以HCOOD催化釋氫，除生成CO2外，還生成HD，A正確；N原子含有孤電子對、H＋有空軌道，根據(jù)圖示，第一步轉(zhuǎn)化N與HCOOH電離出的H＋通過配位鍵結(jié)合，B正確；若用HCOOK溶液代替HCOOH，HCOO－的濃度大，第二步反應(yīng)放出二氧化碳的速率加快，總反應(yīng)速率加快，故釋氫速率加快，C正確；若用HCOOK溶液代替HCOOH，HCOOK水解出HCOOH，釋氫歷程不變，所以最終所得氣體中H2的純度不會降低，D錯誤。3.(2022·臨沂二模)一種提純白磷樣品(含惰性雜質(zhì))的工藝流程如圖所示。下列說法錯誤的是()A.不慎將白磷沾到皮膚上，可用CuSO4稀溶液沖洗B.過程Ⅰ中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為5∶6C.過程Ⅱ中，除生成Ca3(PO4)2外，還可能生成Ca(H2PO4)2、CaHPO4D.過程Ⅲ的化學(xué)方程式為2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10Ceq\o(=,\s\up7(高溫))6CaSiO3＋P4＋10CO↑答案B解析A.白磷有毒，且對人體具有腐蝕作用，不慎將白磷沾到皮膚上，可以用硫酸銅溶液沖洗，A項正確；B.過程Ⅰ中反應(yīng)方程式為：11P4＋60CuSO4＋96H2O=20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4，其中磷酸為氧化產(chǎn)物，Cu3P為還原產(chǎn)物，則氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為6∶5，B項錯誤；C.過程Ⅱ為磷酸和氫氧化鈣反應(yīng)，除生成Ca3(PO4)2外，還可能生成Ca(H2PO4)2、CaHPO4，C項正確；D.據(jù)圖分析，結(jié)合氧化還原反應(yīng)，過程Ⅲ的化學(xué)方程式為2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10Ceq\o(=,\s\up7(高溫))6CaSiO3＋P4＋10CO↑，D項正確。4.(2022·江陰三模)我國科學(xué)家研究了Fe＋循環(huán)催化N2O＋CO=N2＋CO2的反應(yīng)機理。反應(yīng)過程中的物種及能量變化如圖所示，其中A－F表示反應(yīng)過程中過渡態(tài)物質(zhì)。下列說法正確的是()A.基態(tài)Fe＋的核外電子排布式為[Ar]3d54s2B.適當(dāng)升高溫度，有利于提高CO和N2O的平衡轉(zhuǎn)化率C.該條件下，N2O轉(zhuǎn)化為N2的反應(yīng)速率主要由A→B步驟決定D.該催化過程中，鐵元素的化合價發(fā)生了變化答案D解析鐵原子先失去最外層電子，基態(tài)Fe＋的核外電子排布式為[Ar]3d64s1，故A錯誤；N2O＋CO=N2＋CO2反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡逆向移動，升高溫度不利于提高CO和N2O的平衡轉(zhuǎn)化率，故B錯誤；活化能越大，反應(yīng)速率越慢，C→FeO＋＋N2＋CO活化能最大，反應(yīng)速率最慢，N2O轉(zhuǎn)化為N2的反應(yīng)速率主要由C→FeO＋＋N2＋CO步驟決定，故C錯誤；該催化過程中，F(xiàn)e＋中鐵元素化合價為＋1價，F(xiàn)eO＋中鐵元素化合價為＋3價，鐵元素化合價發(fā)生了變化，故D正確。A卷1.(2022·保定一模)苯親電取代反應(yīng)中鹵代反應(yīng)的反應(yīng)進程與能量變化曲線如圖所示，下列說法正確的是()A.反應(yīng)分三步進行，且各步均為吸熱反應(yīng)B.決速步的能壘是ΔE2C.總反應(yīng)的ΔH＝ΔE1＋ΔE2＋ΔE3D.升溫既能加快反應(yīng)速率，又能提高該鹵代反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率答案B解析A.根據(jù)圖中信息得出前兩步是吸熱反應(yīng)，第三步是放熱反應(yīng)，故A錯誤；B.第二步能壘最大，是整個反應(yīng)的決速步，其能壘是ΔE2，故B正確；C.總反應(yīng)的焓變是生成物總能量減去反應(yīng)物總能量或反應(yīng)物的活化能減去生成物活化能，因此ΔH≠ΔE1＋ΔE2＋ΔE3，故C錯誤；D.由于總反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故升溫可以加快反應(yīng)速率，但平衡逆向移動，因此不能提高該鹵代反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率，故D錯誤。2.(2022·唐山二模)Pd－MgO/SiO2界面上甲烷化的過程如圖所示：下列說法不正確的是()A.轉(zhuǎn)化過程中SiO2做催化劑的載體，不參與轉(zhuǎn)化歷程B.反應(yīng)每生成1molH2O，轉(zhuǎn)移4mol電子C.反應(yīng)歷程中存在極性鍵和非極性鍵的斷裂與形成D.轉(zhuǎn)化過程中涉及氧化還原反應(yīng)答案C解析A.由轉(zhuǎn)化過程圖可知，SiO2做催化劑的載體，不參與轉(zhuǎn)化歷程，A正確；B.根據(jù)圖示，二氧化碳和氫氣在催化劑作用下生成甲烷和水，總反應(yīng)為4H2＋CO2=CH4＋2H2O，每生成1molH2O，有0.5molCO2轉(zhuǎn)化為CH4，轉(zhuǎn)移4mol電子，B正確；C.總反應(yīng)為4H2＋CO2=CH4＋2H2O，沒有非極性鍵的形成，C錯誤；D.轉(zhuǎn)化過程中C、H元素化合價發(fā)生了改變，涉及氧化還原反應(yīng)，D正確。3.工業(yè)上除去NO的一種反應(yīng)機理如圖所示。下列說法中錯誤的是()A.該反應(yīng)的氧化劑為NO、O2B.反應(yīng)1決定整個反應(yīng)的速率快慢C.反應(yīng)過程中V元素的化合價發(fā)生變化D.反應(yīng)中除去1molNO，消耗1molNH3答案B解析A.反應(yīng)2中，一氧化氮參與反應(yīng)后，N的化合價降低，NO為氧化劑，O元素由0價變?yōu)椋?價，則O2為氧化劑，故A正確；B.反應(yīng)中的慢反應(yīng)決定反應(yīng)速率，反應(yīng)1是快速的，故B錯誤；C.V元素的化合價從反應(yīng)機理來看，化學(xué)鍵發(fā)生改變，則化合價發(fā)生改變，故C正確；D.該反應(yīng)是一個循環(huán)反應(yīng)，由反應(yīng)1、2可判斷，反應(yīng)中除去1molNO，消耗1molNH3，故D正確。4.(2022·重慶抽測)CO與N2O在鐵催化劑表面進行如下兩步反應(yīng)：第一步：Fe*＋N2O=FeO*＋N2(慢)第二步：FeO*＋CO=Fe*＋CO2(快)其相對能量與反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法錯誤的是()A.在整個反應(yīng)歷程中，有極性鍵的斷裂和生成B.總反應(yīng)的反應(yīng)速率由第一步反應(yīng)決定C.兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)D.FeO和Fe均為反應(yīng)的催化劑答案D解析由圖示知，第一步反應(yīng)中斷裂了N—O鍵，第二步反應(yīng)中形成了C=O鍵，故A項正確；總反應(yīng)的反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定，B項正確；由圖示知，兩步反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量均高于生成物的總能量，因此均為放熱反應(yīng)，C項正確；FeO先生成，后被消耗，為反應(yīng)的中間產(chǎn)物，D項錯誤。5.(2022·揚州一模)NF3是一種強溫室氣體，消除大氣中的NF3對于環(huán)境保護具有重要意義。國內(nèi)某科研團隊研究了利用氫自由基(·H)的脫氟反應(yīng)實現(xiàn)NF3的降解。降解生成·NF2和HF有兩種反應(yīng)歷程如圖所示。下列說法不正確的是()A.該降解過程為放熱反應(yīng)B.該降解過程為非氧化還原反應(yīng)C.直接抽提反應(yīng)比加成消去反應(yīng)更容易發(fā)生D.若a<b，則加成消去反應(yīng)歷程的總反應(yīng)速率取決于中間體到過渡態(tài)3的反應(yīng)速率答案B解析由圖可知該降解過程反應(yīng)物能量高，生成物能量低，為放熱反應(yīng)，A正確；反應(yīng)物NF3中N為＋3價，產(chǎn)物·NF2中N為＋2價，化合價發(fā)生變化，為氧化還原反應(yīng)，B錯誤；由圖可知直接抽提反應(yīng)的活化能更小一些，反應(yīng)更容易發(fā)生，C正確；反應(yīng)速率由活化能大的一步?jīng)Q定，則若a<b，則加成消去反應(yīng)歷程的總反應(yīng)速率取決于中間體到過渡態(tài)3的反應(yīng)速率，D正確。6.北京化工大學(xué)研究了過渡金屬Pd8簇催化乙炔氫化的反應(yīng)機理，Pd8簇上的反應(yīng)中間體亞乙烯基吸附物R，多步連續(xù)加氫反應(yīng)路徑的能量變化示意圖如下(TS為過渡態(tài)，IM為中間體)。下列說法錯誤的是()A.乙炔與氫氣加成生成乙烷的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.生產(chǎn)中將催化劑處理成納米級顆粒可提高乙炔的平衡轉(zhuǎn)化率C.圖示反應(yīng)歷程中，最大能壘的反應(yīng)過程為IM1到TS2D.乙炔氫化歷程中涉及非極性鍵的斷裂答案B解析A.由圖可知，亞乙烯基與氫氣反應(yīng)生成乙烷的反應(yīng)只是乙炔與氫氣加成生成乙烷反應(yīng)的一部分，不能據(jù)此判斷整個反應(yīng)的反應(yīng)熱，其實乙炔與氫氣加成生成乙烷的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A正確；B.生產(chǎn)中將催化劑處理成納米級顆?？稍龃蠓磻?yīng)物在催化劑表面的接觸面積，加快反應(yīng)速率，但化學(xué)平衡不移動，不能提高乙炔的平衡轉(zhuǎn)化率，故B錯誤；C.由圖可知，圖示反應(yīng)歷程中，最大能壘的反應(yīng)過程為IM1到TS2，故C正確；D.炔氫化歷程中涉及非極性鍵氫氫鍵的斷裂，故D正確。7.(2022·南京聯(lián)合調(diào)研)Ni可活化C2H6放出CH4，其反應(yīng)歷程如圖所示：下列關(guān)于活化歷程的說法錯誤的是()A.涉及非極性鍵的斷裂和生成B.Ni—H鍵的形成有利于氫原子的遷移C.總反應(yīng)為Ni＋C2H6→NiCH2＋CH4D.決速步驟：中間體2→中間體3答案A解析由圖可知，反應(yīng)過程中乙烷中碳碳單鍵斷裂，但沒有非極性鍵的生成，A項錯誤；由圖可知，H先與Ni形成Ni—H鍵，再發(fā)生遷移形成甲烷，故B項正確；根據(jù)起始物質(zhì)和終點物質(zhì)，可以寫出總反應(yīng)為Ni＋C2H6→NiCH2＋CH4，C項正確；中間體2→中間體3的活化能最大，反應(yīng)最慢，決定整個反應(yīng)的速率，D項正確。B卷8.(2022·長沙適應(yīng)性考試)以H2O2和HCl為原料制備高純度次氯酸的機理如圖，V為元素釩，其最高化合價為＋5，N(His404)、N(His496)為氨基酸，下列說法錯誤的是()A.該機理中化合物A是中間產(chǎn)物B.反應(yīng)過程中，釩的成鍵數(shù)目發(fā)生了改變C.該催化循環(huán)過程中有氫氧鍵的斷裂和形成D.制備機理的總反應(yīng)的離子方程式為：H2O2＋Cl－＋H＋=HClO＋H2O答案A解析由圖可知，該機理中化合物A作催化劑，A項錯誤；反應(yīng)過程中，釩的成鍵數(shù)目有5、6兩種，成鍵數(shù)目發(fā)生了改變，B項正確；反應(yīng)過程A→B、B→C中均有氫氧鍵的斷裂和形成，C項正確；根據(jù)圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系，可得制備機理的總反應(yīng)的離子方程式為H2O2＋Cl－＋H＋=HClO＋H2O，D項正確。9.(2022·湖南卷改編)反應(yīng)物(S)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物(P或P·Z)的能量與反應(yīng)進程的關(guān)系如圖所示：下列有關(guān)四種不同反應(yīng)進程的說法正確的是()A.進程Ⅰ是吸熱反應(yīng)B.平衡時P的產(chǎn)率：Ⅱ>ⅠC.生成P的速率：Ⅲ>ⅡD.進程Ⅳ中，Z沒有催化作用答案D解析由圖可知，進程Ⅰ中S的總能量大于產(chǎn)物P的總能量，因此進程Ⅰ是放熱反應(yīng)，A錯誤；進程Ⅱ中使用了催化劑X，但是催化劑不能改變平衡產(chǎn)率，因此兩個進程平衡時P的產(chǎn)率相同，B不正確；進程Ⅲ中由S·Y轉(zhuǎn)化為P·Y的活化能高于進程Ⅱ中由S·X轉(zhuǎn)化為P·X的活化能，由于這兩步反應(yīng)分別是兩個進程的決速步驟，因此生成P的速率：Ⅲ<Ⅱ，C不正確；由圖可知，進程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S·Z，然后S·Z轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物P·Z，由于P·Z沒有轉(zhuǎn)化為P＋Z，因此，Z沒有表現(xiàn)出催化作用，D正確。10.我國科學(xué)家實現(xiàn)了在銅催化劑條件下將DMF[(CH3)2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N(CH3)3]。計算機模擬單個DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法正確的是()A.該歷程中最小能壘的化學(xué)方程式為(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2＋OH*B.該歷程中最大能壘(活化能)為2.16eVC.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為(CH3)2NCHO(g)＋2H2(g)=N(CH3)3(g)＋H2O(g)ΔH＝－1.02eV·mol－1D.增大壓強或升高溫度均能加快反應(yīng)速率，并增大DMF平衡轉(zhuǎn)化率答案A解析從圖中可以看出，在正向進行的反應(yīng)中，其能壘分別為：－1.23－(－2.16)＝0.93、－1.55－(－1.77)＝0.22、－1.02－(－2.21)＝1.19。A.從以上分析知，該歷程中最小能壘為0.22，是由(CH3)2NCH2OH*轉(zhuǎn)化為(CH3)2NCH2的反應(yīng)，化學(xué)方程式為(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2＋OH*，A正確；B.該歷程中最大能壘(活化能)為1.19eV，B不正確；C.該反應(yīng)的總反應(yīng)是由(CH3)2NCHO(g)轉(zhuǎn)化為N(CH3)3(g)，但1.02eV為單個(CH3)2NCHO(g)反應(yīng)時放出的熱量，所以熱化學(xué)方程式為(CH3)2NCHO(g)＋2H2(g)=N(CH3)3(g)＋H2O(g)ΔH＝－1.02NAeV·mol－1，C不正確；D.增大壓強或升高溫度均能加快反應(yīng)速率，但升高溫度平衡逆向移動，不能增大DMF平衡轉(zhuǎn)化率，D不正確。11.(2022·啟東模擬)科學(xué)家通過密度泛函理論研究甲醇與水蒸氣重整制氫反應(yīng)機理時，得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面發(fā)生解離時四個路徑與相對能量關(guān)系如圖所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物種用*標(biāo)注。下列說法錯誤的是()A.②中包含C—H鍵的斷裂過程B.該歷程中能壘(反應(yīng)活化能)最小的是③C.該歷程中制約反應(yīng)速率的方程式為CHO*＋3H*→CO*＋4H*D.由此歷程可知：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)ΔH＞0答案C解析CH3O*中共價鍵為3個C—H鍵和1個C—O鍵，CH2O*中共價鍵為2個C—H鍵和1個C—O鍵，則②中由CH3O*→CH2O*包含C—H鍵的斷裂過程，A項正確；反應(yīng)物的活化能為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)能量之差，從圖中可以看出，③發(fā)生的反應(yīng)活化能最小，B項正確；活化能越大，反應(yīng)速率越慢，制約反應(yīng)速率的為慢反應(yīng)，①的活化能最大，發(fā)生的反應(yīng)為CH3OH*→CH3O*＋H*，C項錯誤；整個過程吸收能量，由圖示可知整個歷程為CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)ΔH＞0，D項正確。12.BASF高壓法制備醋酸，采用的鈷碘催化循環(huán)過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A.HCo(CO)4、CH3I均為該反應(yīng)的催化劑B.H2O、CH3