查補易混易錯13 化學反應(yīng)機理-2023年高考化學三輪沖刺過關(guān)（全國通用）（原卷版）

查補易混易錯13化學反應(yīng)機理

高考直擊/

化學反應(yīng)機理試題以圖示的形式來描述某一化學變化所經(jīng)由的全部反應(yīng)，就是把一個復雜反應(yīng)分解成若干

個反應(yīng)，然后按照一定規(guī)律組合起來，從而達到闡述復雜反應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系的目的，這類試題符合新課標的

理念，“源于教材而高于教材”，體現(xiàn)了化學核心素養(yǎng)中的宏觀辨識與微觀探析，從不同層次認識物質(zhì)的多樣

性，以及由微觀和宏觀相結(jié)合的視角分析和解決實際問題，在備考過程中要給予高度重視與關(guān)注。

血1易混易錯歸納/

易錯01反應(yīng)機理

(1)反應(yīng)機理是用來描述某反應(yīng)物到反應(yīng)產(chǎn)物所經(jīng)由的全部基元反應(yīng)，就是把一個復雜反應(yīng)分解成若干個

基元反應(yīng)，以圖示的形式來描述某一化學變化所經(jīng)由的全部反應(yīng)，然后按照一定規(guī)律組合起來，從而闡述

復雜反應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系，以及總反應(yīng)與基元反應(yīng)內(nèi)在聯(lián)系。

(2)反應(yīng)機理詳細描述了每一步轉(zhuǎn)化的過程，包括過渡態(tài)的形成，鍵的斷裂和生成，以及各步的相對速率

大小等。典型的是基元反應(yīng)碰撞理論和基元反應(yīng)過渡態(tài)理論。

(3)反應(yīng)機理中包含的基元反應(yīng)是單分子反應(yīng)或雙分子反應(yīng)。完整的反應(yīng)機理需要考慮到反應(yīng)物、催化劑、

反應(yīng)的立體化學、產(chǎn)物以及各物質(zhì)的用量。

(4)認識化學反應(yīng)機理，任何化合物的每一步反應(yīng)都應(yīng)該是在該條件下此類化合物的通用反應(yīng)。

易錯02有效碰撞理論

(1)化學反應(yīng)發(fā)生的條件：在化學反應(yīng)中，反應(yīng)物分子不斷發(fā)生碰撞，大多數(shù)碰撞無法發(fā)生反應(yīng)，只有少

數(shù)分子的碰撞才能發(fā)生化學反應(yīng)，能發(fā)生有效碰撞的分子是活化分子。普通反應(yīng)物分子形成活化分子所需

要的能量叫活化能。而活化分子的碰撞也不一定都能發(fā)生有效碰撞。發(fā)生有效碰撞不僅有能量的因素，還

有空間因素，只有同時滿足這兩者的要求才能發(fā)生有效碰撞。

（2）反應(yīng)歷程：發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有較高的能量?；罨肿颖绕胀ǚ肿铀?/p>

出的能量稱為活化能?；罨茉叫?，普通分子就越容易變成活化分子。如圖所示，反應(yīng)的活化能是屈，反

應(yīng)熱是臼一反。

在一定條件下，活化分子所占的百分數(shù)是固定不變的?；罨肿拥陌俜謹?shù)越大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越

多，單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)越多，化學反應(yīng)速率越快?；罨茉酱?，反應(yīng)速率越慢，化學反應(yīng)取決于

最慢的一步。

易錯03催化劑與化學反應(yīng)

化學反應(yīng)中，反應(yīng)分子原有的某些化學鍵，必須解離并形成新的化學鍵，這需要一定的活化能。在某些難

以發(fā)生化學反應(yīng)的體系中，加入有助于反應(yīng)分子化學鍵重排的第三種物質(zhì)（催化劑）其作用可降低反應(yīng)的

活化能。催化劑能改變反應(yīng)的途徑、降低反應(yīng)的活化能、加快反應(yīng)速率，但不能改變反應(yīng)熱的符號與數(shù)值、

不能改變平衡的移動方向。解答時注意題干信息的理解應(yīng)用，通過分析化學反應(yīng)過程，明確反應(yīng)過程中催

化劑的作用和能量變化、化學鍵的變化。左圖虛線表示催化劑對反應(yīng)的影響，右圖為催化反應(yīng)歷程示意圖。

1.（2022?北京?高考真題）CO?捕獲和轉(zhuǎn)化可減少CCh排放并實現(xiàn)資源利用，原理如圖1所示。反應(yīng)①完成

之后，以N2為載氣，以恒定組成的N2、CH4混合氣，以恒定流速通入反應(yīng)器，單位時間流出氣體各組分的

物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化如圖2所示。反應(yīng)過程中始終未檢測到CO2,在催化劑上有積碳。

時間/min

下列說法不正確的是

A.反應(yīng)①為CaO+CO2=CaCCh;反應(yīng)②為CaCCh+CH4理"型CaO+2co+2%

催化劑

B.ti~t3，n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不變，可能有副反應(yīng)CH4C+2H2

C.t2時刻，副反應(yīng)生成H2的速率大于反應(yīng)②生成H2速率

D.t3之后，生成CO的速率為0,是因為反應(yīng)②不再發(fā)生

2.(2023?浙江?高考真題)標準狀態(tài)下，氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的相對能量與反應(yīng)歷程示意圖如下[已知

和O2(g)的相對能量為0],下列說法不正確的是

二

兒

自

P

0-.r

Mf

遂￡

?

￡

一

B.可計算Cl-C1鍵能為2(E2-E：)kJ?mo「

C.相同條件下，O,的平衡轉(zhuǎn)化率：歷程11＞歷程I

D.歷程I、歷程H中速率最快的一步反應(yīng)的熱化學方程式為:

C10(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)AH-(E5-E4)kJmor'

3.(2012?江蘇?高考真題)某反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量變化如圖所示(圖中日表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆

反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是

反應(yīng)過程

A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

B.催化劑能改變該反應(yīng)的焰變

C.催化劑能降低該反應(yīng)的活化能

D.逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能

4.（2023?河北保定?統(tǒng)考一模）水煤氣變換反應(yīng)為CO（g）+HQ（g）=CC>2（g）+H2（g）。我國學者結(jié)合實

驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如下圖所示，其中吸附在金催化劑

表面上的物種用?標注。下列說法錯誤的是

1.86

1.59

、、1.25/

、-k、、、、/④

：@③、、、/

——、①/,

%._____>-0.83-0.72

-0.32____---------

A.水煤氣變換反應(yīng)的AH<0

B.步驟③的化學方程式為CO-+OH+H2O（g）=COOH?+HQ-

C.步驟⑤只有極性鍵的形成

D.該反應(yīng)中的決速步驟為步驟④

5.（2023?河北滄州?統(tǒng)考一模）二氧化碳選擇性加氫制甲醇是解決溫室效應(yīng)、發(fā)展綠色能源和實現(xiàn)經(jīng)濟可持

續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。常溫常壓下利用銅基催化劑實現(xiàn)二氧化碳選擇性加氫制甲醇的反應(yīng)機理和能量變

化圖如下（其中吸附在催化劑表面上的粒子用*標注），下列說法錯誤的是

1.80

,40

O

CO

II.0

》

o.62O■CO2(g)

O-+3%(g)

_o2

O反應(yīng)歷程

_O

.6OCH,OH(g)

_

.04O+HO(g)

CO：2

■OMH?HCOO*

H+5H-CHO-CHOH

■.833；

+H,O+H*+OH*+H“CHOH

+H,O,

A.催化劑能改變反應(yīng)機理，加快反應(yīng)速率，降低反應(yīng)熱

B.二氧化碳選擇性加氫制甲醇是放熱反應(yīng)

C.該歷程的決速步為HCOO'+4H.=CHQ*+HQ

D.總反應(yīng)為C（Vg）+3H2（g）=（2&€?佗）+凡0⑵

6.（2023?山東聊城?統(tǒng)考二模）銅催化乙烘選擇性氫化制1,3一丁二烯的反應(yīng)機理如圖所示（吸附在銅催化

劑表面上的物種用*標注）。

UI

H2C2H2(g)4-4e+4H2O(g)I\

HI

IC\I:\

>

CI一H‘、J'!

3'/'I?

、\/\I\

珊

混2c2H2*+4e-jC4H6*

玄比

哭+4H2O(g)2c2H3*+20\2GH￡g)+40H-

+2e'+2OH'____--■—一

2c2H/+40H-

乙一氧化反應(yīng)歷瘴

下列說法正確的是

A.反應(yīng)1的速率大于反應(yīng)II的速率

B.若原料用丙煥，則會有2種分子式為CGHIO的有機物生成

C.增大Cu的表面積，可加快反應(yīng)速率，提高C2H2的平衡轉(zhuǎn)化率

D.QH；轉(zhuǎn)化成C4H“g）過程中，有非極性鍵的斷裂和形成

7.（2023?福建莆田?統(tǒng)考二模）活潑自由基與氧氣的反應(yīng)一直是關(guān)注的熱點。HNO自由基與反應(yīng)過程的

能量變化如下圖所示，已知升高溫度，活化能大的反應(yīng)速率增大的程度越大。下列說法正確的是

100

-過渡態(tài)1

1415過渡態(tài)IV

HNO+O2—

0-18.92

中間產(chǎn)物X

7

O-12.16

F

P-100

0過渡態(tài)n

詞-153.58

藕過髓k產(chǎn)物p”溫產(chǎn)

女-200

要

中間產(chǎn)物Y中間產(chǎn)物z

-201.34-205.11

-300

——

產(chǎn)物P2(H-O-N()

-320.400

反應(yīng)進程

A.R比P,穩(wěn)定

B.升高溫度，生成R的反應(yīng)速率增大的程度更大

C.該歷程中最小正反應(yīng)的活化能為4.52kJ-mo「

D.改變催化劑可以改變生成2的反應(yīng)烙變

8.（2023?北京?統(tǒng)考二模）氮氧化物是大氣污染物之一，如圖為科研人員探究消除氮氧化物的反應(yīng)機理，下

列說法不正確的是

A.過程I中NO既作氧化劑又作還原劑

B.過程II中每生成ImolCh時，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為4x6.02x1023

C.過程中涉及的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)

D.整個過程中Ni2+作催化劑

9.（2023?遼寧?朝陽市第一高級中學校聯(lián)考二模）科學家研究發(fā)現(xiàn)在一種特殊催化劑作用下，水可促進CH」、

。2高選擇性的直接合成CHQH,其中部分反應(yīng)機理如圖所示。以下說法錯誤的是

(

Oo-

I

U

.-10-

2

)-20-

、

酮

器-30;

女-40-

要

-50-

-60-

A.%O在CH,氧化合成甲醇過程中的作用是提供PH與*CH,結(jié)合形成*CH30H

B.2CH4(g)+O,(g)=2CH3OH(g)AH=-32.51kJ/mol

C.在催化劑表面，HzO比Oz更容易被吸附

D.該過程的決速步反應(yīng)方程式為：*OH+*CH4-*CH3OH+*H

10.（2023?湖南?校聯(lián)考二模）過渡金屬元素離子催化乙烯氧化成乙醛的反應(yīng)機理如圖所示。下列說法正確

的是

B.該反應(yīng)歷程中氫離子物質(zhì)的量一直減小

C.Pd的化合價在反應(yīng)歷程中未發(fā)生變化

催化劑

D.該歷程的總反應(yīng)為2cH2=CH2+OZ^=2CH3cHO

11.（2023?浙江嘉興?統(tǒng)考二模）甲基叔丁基酸（MTBE）是一種高辛烷值汽油添加劑，可由甲醇和異丁烯（以IB

表示）在催化劑作用下合成，其反應(yīng)過程中各物質(zhì)相對能量與反應(yīng)歷程的關(guān)系如圖所示（其中N,表示甲醇和

異丁烯同時被吸附，2表示甲醇先被吸附，N表示異丁烯先被吸附），下列說法不正確的是

,」

o

E

±0

09

、

卿8

髭7

玄

6

要

5

4

3

2

1

A.三種反應(yīng)歷程中，M反應(yīng)速率最快

B.該條件下反應(yīng)的熱化學方程式為：CH30H（g）+IB（g）-iMTBE（0A//=-4QkJ.mof

C.甲醇比IB更易被催化劑吸附，所以若甲醇過多會占據(jù)催化劑表面從而減慢合成速率

D.同溫同壓下，只要起始投料相同，相同時間三種途徑MTBE的產(chǎn)率一定相同

12.（2023?吉林延邊?統(tǒng)考二模）鐵的某種絡(luò)合物離子（用[L-Fe-H]+表示）催化甲酸分解的反應(yīng)機理及相對能

量變化如圖所示。下列說法正確的是

HCOOH453

/過濾態(tài)143.5

過濾態(tài)2

G0.1-0

O122.6

E

.H\3JI-.

POn6^

DO+O0

詢0H+C0

HOHO

程OO+

+UO+Z

遂HO

1O—H

丑OU+

HO

8OO—

HHO

O

H

反應(yīng)過程

A.反應(yīng)過程中鐵元素價態(tài)沒有改變

B.反應(yīng)的決速步驟為II轉(zhuǎn)化為III的過程

+

H

C.由I到2過程中形成了離子健

L-Fe-HL-Fe-H

催化劑

D.由圖可知該反應(yīng)的總反應(yīng)式為:HCOOH--------CO2+H2

13.（2023?天津?校聯(lián)考一模）金屬Ni可活化c2H6放出CH4,其反應(yīng)歷程如圖所示:

￡/kJ?mol-

下列關(guān)于活化歷程的說法錯誤的是

A.中間體1-中間體2的過程是放熱過程

B.加入催化劑可降低該反應(yīng)的反應(yīng)熱，加快反應(yīng)速率

C.Ni和C2H6的總鍵能小于NiCH,和CH4的總鍵能

D.中間體2T中間體3的過程是決定整個歷程反應(yīng)速率的關(guān)鍵步驟

14.（2023?湖北?武漢二中校聯(lián)考二模）丙烯是重要的有機化工原料。一定條件下，丙烷直接脫氫制備丙烯

n*由（丙烯）

的轉(zhuǎn)化率和丙烯的選擇性（上版而自xI00%）隨時間的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是

n消耗（丙烷）

5o1

OO

與a

4o0

海0OB

3s

3oXO

深

芯O

*福

2o4O

器

鐲.

((

％1O％

)MC)

0-1——,——,——,——,——,~1-0

020406080100

?h）

A.丙烯的產(chǎn)率大于80%

B.該反應(yīng)為氧化反應(yīng)

C.催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，減小反應(yīng)的焰變

D.其他條件不變，增大c（丙烷），可以加快反應(yīng)速率，提高丙烷的轉(zhuǎn)化率

15.（2023?浙江?校聯(lián)考模擬預測）某反應(yīng)分兩步進行，其能量變化如圖所示。下列說法正確的是

ME/(kJmor')

A.反應(yīng)①的活化能E|=-177kJ-moL

B.該反應(yīng)過程中，反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定

C.總反應(yīng)的熱化學方程式為C2H6(g)+CO2(g)=iC2H4(0+Cq@+H?q3AH=+346kJmor1

D.增大C2H$(g)的濃度，可以增大活化分子百分數(shù)，提高化學反應(yīng)速率

16.