高考化學(xué)真題練專題12反應(yīng)機(jī)理與反應(yīng)中的能量變化

【真題回顧練】反應(yīng)機(jī)理與反應(yīng)中的能量變化1．（2021·湖北真題）甲烷單加氧酶(s—mmo)含有雙核鐵活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化劑，反應(yīng)過程如圖所示。下列敘述錯誤的是A．基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2B．步驟③有非極性鍵的斷裂和極性鍵的形成C．每一步驟都存在鐵和氧元素之間的電子轉(zhuǎn)移D．圖中的總過程可表示為：CH4+O2+2H++2e-CH3OH+H2O【答案】C【解析】A．基態(tài)Fe原子核外有26個電子，其核外電子排布式為，A項(xiàng)正確；B．步驟③中斷裂非極性鍵，形成(Ⅳ)極性鍵，B項(xiàng)正確；C．步驟④中電子轉(zhuǎn)移發(fā)生在Fe和C元素之間，C項(xiàng)錯誤；D．根據(jù)圖示，總過程的反應(yīng)為：，D項(xiàng)正確；故選C。2．（2021.6·浙江真題）制備苯甲酸甲酯的一種反應(yīng)機(jī)理如圖(其中Ph-代表苯基)。下列說法不正確的是A．可以用苯甲醛和甲醇為原料制備苯甲酸甲酯 B．反應(yīng)過程涉及氧化反應(yīng)C．化合物3和4互為同分異構(gòu)體 D．化合物1直接催化反應(yīng)的進(jìn)行【答案】D【解析】A．由圖中信息可知，苯甲醛和甲醇分子在化合物2的催化作用下，參與催化循環(huán)，最后得到產(chǎn)物苯甲酸甲酯，發(fā)生的是酯化反應(yīng)，故A項(xiàng)正確；B．由圖中信息可知，化合物4在H2O2的作用下轉(zhuǎn)化為化合物5，即醇轉(zhuǎn)化為酮，該過程是失氫的氧化反應(yīng)，故B項(xiàng)正確；C．化合物3和化合物4所含原子種類及數(shù)目均相同，結(jié)構(gòu)不同，兩者互為同分異構(gòu)體，故C項(xiàng)正確；D．由圖中信息可知，化合物1在NaH的作用下形成化合物2，化合物2再參與催化循環(huán)，所以直接催化反應(yīng)進(jìn)行的是化合物2，化合物1間接催化反應(yīng)的進(jìn)行，故D項(xiàng)錯誤；綜上所述，說法不正確的是D項(xiàng)，故答案為D。3．（2021·山東真題）18O標(biāo)記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解，部分反應(yīng)歷程可表示為：+OH-+CH3O-能量變化如圖所示。已知為快速平衡，下列說法正確的是A．反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ為決速步B．反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在18OH-C．反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在CH318OHD．反應(yīng)Ⅰ與反應(yīng)Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應(yīng)的焓變【答案】B【解析】A．一般來說，反應(yīng)的活化能越高，反應(yīng)速率越慢，由圖可知，反應(yīng)I和反應(yīng)IV的活化能較高，因此反應(yīng)的決速步為反應(yīng)I、IV，故A錯誤；B．反應(yīng)I為加成反應(yīng)，而與為快速平衡，反應(yīng)II的成鍵和斷鍵方式為或，后者能生成18OH-，因此反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在18OH-，故B正確；C．反應(yīng)III的成鍵和斷鍵方式為或，因此反應(yīng)結(jié)束后溶液中不會存在CH318H，故C錯誤；D．該總反應(yīng)對應(yīng)反應(yīng)物的總能量高于生成物總能量，總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此和CH3O-的總能量與和OH-的總能量之差等于圖示總反應(yīng)的焓變，故D錯誤；綜上所述，正確的是B項(xiàng)，故答案為B。4．（2021·湖南真題）鐵的配合物離子(用表示)催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理和相對能量的變化情況如圖所示：下列說法錯誤的是A．該過程的總反應(yīng)為B．濃度過大或者過小，均導(dǎo)致反應(yīng)速率降低C．該催化循環(huán)中元素的化合價發(fā)生了變化D．該過程的總反應(yīng)速率由Ⅱ→Ⅲ步驟決定【答案】CD【解析】A．由反應(yīng)機(jī)理可知，HCOOH電離出氫離子后，HCOO-與催化劑結(jié)合，放出二氧化碳，然后又結(jié)合氫離子轉(zhuǎn)化為氫氣，所以化學(xué)方程式為HCOOHCO2↑+H2↑，故A正確；B．若氫離子濃度過低，則反應(yīng)Ⅲ→Ⅳ的反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率減慢，若氫離子濃度過高，則會抑制加酸的電離，使甲酸根濃度降低，反應(yīng)Ⅰ→Ⅱ速率減慢，所以氫離子濃度過高或過低，均導(dǎo)致反應(yīng)速率減慢，故B正確；C．由反應(yīng)機(jī)理可知，F(xiàn)e在反應(yīng)過程中，做催化劑，化合價沒有發(fā)生變化，故C錯誤；D．由反應(yīng)進(jìn)程可知，反應(yīng)Ⅳ→Ⅰ能壘最大，反應(yīng)速率最慢，對該過程的總反應(yīng)起決定作用，故D錯誤；故選CD。5．（2020·北京真題）硫酸鹽(含SO、HSO)氣溶膠是PM2.5的成分之一。近期科研人員提出了霧霾微顆粒中硫酸鹽生成的轉(zhuǎn)化機(jī)理，其主要過程示意圖如圖：下列說法不正確的是A．該過程有H2O參與 B．NO2是生成硫酸鹽的氧化劑C．硫酸鹽氣溶膠呈酸性 D．該過程沒有生成硫氧鍵【答案】D【解析】A．根據(jù)圖示中各微粒的構(gòu)造可知，該過程有H2O參與，故A正確；B．根據(jù)圖示的轉(zhuǎn)化過程，NO2轉(zhuǎn)化為HNO2，N元素的化合價由+4價變?yōu)?3價，化合價降低，得電子被還原，做氧化劑，則NO2的是生成硫酸鹽的氧化劑，故B正確；C．硫酸鹽(含SO、HSO)氣溶膠中含有HSO，轉(zhuǎn)化過程有水參與，則HSO在水中可電離生成H+和SO，則硫酸鹽氣溶膠呈酸性，故C正確；D．根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化過程中，由SO轉(zhuǎn)化為HSO，根據(jù)圖示對照，有硫氧鍵生成，故D錯誤；答案選D。6．（2020·山東真題）1，3-丁二烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)分兩步：第一步H+進(jìn)攻1，3-丁二烯生成碳正離子()；第二步Br-進(jìn)攻碳正離子完成1，2-加成或1，4-加成。反應(yīng)進(jìn)程中的能量變化如下圖所示。已知在0℃和40℃時，1，2-加成產(chǎn)物與1，4-加成產(chǎn)物的比例分別為70:30和15:85。下列說法正確的是A．1，4-加成產(chǎn)物比1，2-加成產(chǎn)物穩(wěn)定B．與0℃相比，40℃時1，3-丁二烯的轉(zhuǎn)化率增大C．從0℃升至40℃，1，2-加成正反應(yīng)速率增大，1，4-加成正反應(yīng)速率減小D．從0℃升至40℃，1，2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度【答案】AD【解析】根據(jù)圖像分析可知該加成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且生成的1,4-加成產(chǎn)物的能量比1,2-加成產(chǎn)物的能量低，結(jié)合題干信息及溫度對化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的影響效果分析作答。A．能量越低越穩(wěn)定，根據(jù)圖像可看出，1,4-加成產(chǎn)物的能量比1,2-加成產(chǎn)物的能量低，即1,4-加成產(chǎn)物的能量比1,2-加成產(chǎn)物穩(wěn)定，故A正確；B．該加成反應(yīng)不管生成1,4-加成產(chǎn)物還是1,2-加成產(chǎn)物，均為放熱反應(yīng)，則升高溫度，不利用1,3-丁二烯的轉(zhuǎn)化，即在40時其轉(zhuǎn)化率會減小，故B錯誤；C．從0升至40，正化學(xué)反應(yīng)速率均增大，即1,4-加成和1,2-加成反應(yīng)的正速率均會增大，故C錯誤；D．從0升至40，對于1,2-加成反應(yīng)來說，化學(xué)平衡向逆向移動，即1,2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度，故D正確；答案選AD。7．（2020·天津真題）理論研究表明，在101kPa和298K下，異構(gòu)化反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是A．HCN比HNC穩(wěn)定B．該異構(gòu)化反應(yīng)的C．正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能D．使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱【答案】D【解析】A．根據(jù)圖中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根據(jù)能量越低越穩(wěn)定，因此HCN比HNC穩(wěn)定，故A正