2025屆高三化學(xué)復(fù)習(xí)專練：化學(xué)反應(yīng)機(jī)理（原卷版）

查補(bǔ)易混易錯(cuò)13化學(xué)反應(yīng)機(jī)理

&I高考直擊/

化學(xué)反應(yīng)機(jī)理試題以圖示的形式來(lái)描述某一化學(xué)變化所經(jīng)由的全部反應(yīng)，就是把一個(gè)復(fù)雜反應(yīng)分解成若干

個(gè)反應(yīng)，然后按照一定規(guī)律組合起來(lái)，從而達(dá)到闡述復(fù)雜反應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系的目的，這類試題符合新課標(biāo)的

理念，“源于教材而高于教材”，體現(xiàn)了化學(xué)核心素養(yǎng)中的宏觀辨識(shí)與微觀探析，從不同層次認(rèn)識(shí)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(shí)際問題，在備考過程中要給予高度重視與關(guān)注。

&I易混易錯(cuò)歸納/

易錯(cuò)01反應(yīng)機(jī)理

(1)反應(yīng)機(jī)理是用來(lái)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(gè)復(fù)雜反應(yīng)分解成若干個(gè)

基元反應(yīng)，以圖示的形式來(lái)描述某一化學(xué)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(lái)，從而闡述

復(fù)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(jī)理詳細(xì)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(duì)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(jī)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(jī)理需要考慮到反應(yīng)物、催化劑、

反應(yīng)的立體化學(xué)、產(chǎn)物以及各物質(zhì)的用量。

(4)認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)機(jī)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(cuò)02有效碰撞理論

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

數(shù)分子的碰撞才能發(fā)生化學(xué)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(shí)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Ei,反

應(yīng)熱是Ei—

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

多，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)越多，化學(xué)反應(yīng)速率越快。活化能越大，反應(yīng)速率越慢，化學(xué)反應(yīng)取決于

最慢的一步。

易錯(cuò)03催化劑與化學(xué)反應(yīng)

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

以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的體系中，加入有助于反應(yīng)分子化學(xué)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(hào)與數(shù)值、

不能改變平衡的移動(dòng)方向。解答時(shí)注意題干信息的理解應(yīng)用，通過分析化學(xué)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(xué)鍵的變化。左圖虛線表示催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，右圖為催化反應(yīng)歷程示意圖。

好題演練/

1.（2022?北京.高考真題）CO2捕獲和轉(zhuǎn)化可減少CCh排放并實(shí)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(shí)間流出氣體各組分的

物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化如圖2所示。反應(yīng)過程中始終未檢測(cè)到CCh,在催化劑上有積碳。

時(shí)間/min

催化劑

A.反應(yīng)①為CaO+CCh=CaCO3；反應(yīng)②為CaCCh+CHt^-CaO+2co+2H2

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)CH4^=C+2H2

C.t2時(shí)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?yàn)榉磻?yīng)②不再發(fā)生

2.(2023?浙江?高考真題)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的相對(duì)能量與反應(yīng)歷程示意圖如下[已知O?(g)

和CL(g)的相對(duì)能量為0],下列說(shuō)法不正確的是

B.可計(jì)算0-。鍵能為2位2-￡3)口.1110「

C.相同條件下，。3的平衡轉(zhuǎn)化率：歷程n＞歷程I

D.歷程I、歷程n中速率最快的一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:

ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)AH=(Es-EjkLmoP

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Ei表示正反應(yīng)的活化能，E?表示逆

反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是

能t無(wú)催化劑

反應(yīng)物

反應(yīng)過程

A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

B.催化劑能改變?cè)摲磻?yīng)的婚變

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）+H2O（g）=CO?（g）+H2（g）AH0我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)

驗(yàn)與計(jì)算機(jī)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(biāo)注。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

21.86

1.591.41

、、1.25/

1、~/④

./②③、、、/

O---⑷/

%._______I\-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(xué)方程式為CO+OH+H2O（g）=CCX）H+H2O.

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(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)二氧化碳選擇性加氫制甲醇的反應(yīng)機(jī)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(biāo)注），下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

.80

,40

Lo

.0

。.26o

82(g)

S2o

+3H?(g)

o

反應(yīng)歷程

-0.o

-0..6

-1..0OCH30H(g)

+H2O(g)

14oCO：,_,

1HCOO'

1O

1+5H-CH3O-CH30H

,8+HO+H*+OH'+H?CH3OH

2+H,O*

A.催化劑能改變反應(yīng)機(jī)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*=CH3O*+H2O

D.總反應(yīng)為CO2。+3凡(g)=CH30H(g)+H2O(g)

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

劑表面上的物種用*標(biāo)注)。

O2c2H2(g)+4e-+4H20(g)

>

8

、

II*

----?CH(g)淋

462C2IV+4e-,4H6*

玄

1,3一丁二烯+4HO(g)2CH*+2HO\2c2H4(g)+4OH-

c2H3*\「要2232

、C2H4(g)+2e'+2OH''_________

2c2HJ+4OH-

乙一氧化反應(yīng)歷痛

下列說(shuō)法正確的是

A.反應(yīng)I的速率大于反應(yīng)II的速率

B.若原料用丙煥，則會(huì)有2種分子式為C6HIO的有機(jī)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.C?H：轉(zhuǎn)化成C4H6(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(diǎn)。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(shuō)法正確的是

100

過渡態(tài)I

過渡態(tài)IV

HNO+O2—

0-18.92

中間產(chǎn)物X

7

-12.16

EO

P-100

D過渡態(tài)U

、

酮-153.58

過渡態(tài)m

髭產(chǎn)物Pl(H-O-O-N=O)

女-200-200,59-202.00

哭

中間產(chǎn)物Y中間產(chǎn)物Z

-201.34-205.11

-300

產(chǎn)物P2(H-O-N：)

-320.40°

反應(yīng)進(jìn)程

A.PJ匕B穩(wěn)定

B.升高溫度，生成片的反應(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4.52k「mo『

D.改變催化劑可以改變生成B的反應(yīng)焰變

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(jī)理，下

列說(shuō)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H中每生成ImoKh時(shí)，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(gè)過程中Ni2+作催化劑

9.（2023?遼寧?朝陽(yáng)市第一高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考二模）科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)在一種特殊催化劑作用下，水可促進(jìn)CH4、

。2高選擇性的直接合成CH3OH,其中部分反應(yīng)機(jī)理如圖所示。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

o-

一

。

3目-10-

-20-

詞

溫-30;

宅-40;

要

-50-

-60-

A.凡0在CH4氧化合成甲醇過程中的作用是提供*OH與*CH4結(jié)合形成*CH30H

B.2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g)AH=-32.51kJ/mol

C.在催化劑表面，H?。比更容易被吸附

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(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法正確

的是

A.Pd2+和Cu+能夠降低反應(yīng)的活化能

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(jià)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+C）2^=2CH3cHO

11.（2023?浙江嘉興?統(tǒng)考二模）甲基叔丁基醒（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(duì)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(shí)被吸附，風(fēng)表示甲醇先被吸附，M表示異丁烯先被吸附），下列說(shuō)法不正確的是

EO

.0

IP

。9

酮8

髭7

蕓

要6

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(xué)方程式為：CH30H（g）+IB（g）—^MTBE（g）AH=-4QkJ.mol1

C.甲醇比IB更易被催化劑吸附，所以若甲醇過多會(huì)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(shí)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(jī)理及相對(duì)能

量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

HCOOH453

/\、過濾態(tài)1

過濾態(tài)2

G0.0,祀"

O-丁/\

E-

.H\3nH.正"、彳26'

-、、—,\-46.2

PO+OY

D-OHO

、O

*-OO+O

HOHOO

程-+OO++

女-HOH

O—O—

要O+

-OHO

OOO—

HHO

O

H

反應(yīng)過程

A.反應(yīng)過程中鐵元素價(jià)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

C.由I到12過程中形成了離子鍵

L-Fe-H[L-Fe-H.

催化劑

D.由圖可知該反應(yīng)的總反應(yīng)式為：HCOOHCO2+H2

13.（2023?天津?校聯(lián)考一模）金屬Ni可活化C2H$放出CH4,其反應(yīng)歷程如圖所示:

E/kJ?mol

50.00-

0.00-

-50.00-

-100.00-

-150.00-

-200.00-

下列關(guān)于活化歷程的說(shuō)法錯(cuò)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J%的總鍵能小于NiCH,和CH,的總鍵能

D.中間體2一中間體3的過程是決定整個(gè)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(jī)化工原料。一定條件下，丙烷直接脫氫制備丙烯

n生成（丙烯）

的轉(zhuǎn)化率和丙烯的選擇性（xlOO%）隨時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是

11消耗（丙烷）

5o

一

Wr二

4oal

說(shuō)s

3s

3o

甫

群-100

需

文2o80

例-60*

((

宗1O40％

)一20)

0-1——,——1——（——I——1F-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(yù)測(cè)）某反應(yīng)分兩步進(jìn)行，其能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

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(xué)方程式為C2H6（g）+CO2（g）q^C2H4（g）+CO（g）+Hq（g）AH=+346kJmor1

D.增大C2H6（g）的濃度，可以增大活化分子百分?jǐn)?shù)，提高化學(xué)反應(yīng)速率

16.（2023?遼寧遼陽(yáng)?統(tǒng)考一模）某課題組對(duì)竣基化研究取得很大的進(jìn)展，歷程如圖所示。

NiC^PCy^

RCO,H

'XNi'L：

+

Ar^Y^i,L,Me

Ai^Ni'L,

C

已知：R-為煌基，Me為甲基。下列敘述正確的是

A.NiCl2（PCy3）2能降低總反應(yīng)的活化能

B.物質(zhì)1和物質(zhì)A反應(yīng)時(shí)，只斷裂了C-C鍵

C.物質(zhì)2中—R為-CH（Me）Ar

D.C轉(zhuǎn)化為D時(shí)，1個(gè)CO?分子斷裂了2個(gè)兀鍵

17.（2023?湖南衡陽(yáng)?校聯(lián)考二模）中科院蘭州化學(xué)物理研究所用Fe3（CO）“/ZSM-5催化CO2加氫合成低碳

烯嫌反應(yīng)，具有重要的意義。反應(yīng)過程如圖所示:

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.第I步的活化能高于第II步的活化能

B.CO2加氫合成低碳烯燃反應(yīng)中每一步均為氧化還原反應(yīng)

C.工業(yè)上選擇適合的催化劑，有利于提高C2H4的單位時(shí)間產(chǎn)率

D.該研究的應(yīng)用有利于“碳中和”

18.（2023?福建漳州?統(tǒng)考三模）2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了對(duì)“點(diǎn)擊化學(xué)”和“生物正交化學(xué)”做出貢獻(xiàn)的三

位科學(xué)家。以快燒和疊氮化合物為原料的疊氮一烘基Husigen成環(huán)反應(yīng)是點(diǎn)擊化學(xué)的代表反應(yīng)，其反應(yīng)原理

如圖所示（其中［Cu］為一價(jià)銅）；下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是