1、陌生反应机理【原卷】1.HCOOH催化释放氢，在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示，下列叙述错误的是AHCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成HDB催化过程中涉及极性共价键的断裂和形成C其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢，可加快生成氢气的速率D使用催化剂可有效提高反应物的平衡转化率2.在汽车尾气处理过程中存在反应：，该反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是A升高温度，平衡正向移动B改变压强，反应速率不变C反应过程中吸收的热量小于放出的热量D使用催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率3.在大量排放CO2导致全球气候变暖的背景下，以CO2
2、为原料的甲烷催化干重整工艺(DRM)被广泛关注。其主要反应机理如图：下列关于该过程的说法不正确的是ACO2是氧化剂B只有极性键发生断裂C载体没有参与反应D获得的产物可用作燃料、冶炼金属等4.我国研究人员研发了一种新型纳米催化剂，实现CO2和H2反应得到CH4，部分微粒转化过程如图(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。下列说法不正确的是A过程吸收热量B过程涉及极性键的断裂和形成C结合过程，过程的方程式为：*C+*OH+5HCH4+H2OD整个过程中制得1molCH4转移电子的物质的量为8mol5.在基催化剂表面，还原合成有以下两种途径，如图所示。下列说法不正确的是A途径中分子仅断裂键B途径中分子
3、中仅有一个N原子生成，另一N原子不参与反应C两种途径的总反应式均D使用基催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率6.中含有Fe(II)、Fe(III)，以为催化材料，可实现用消除酸性废水中的致癌物，其反应过程如图所示。下列说法正确的是A作正极B反应过程中被Fe(II)氧化为CFe(II)与Fe(III)，的相互转化起到了传递电子的作用D用该法处理后水体的降低7.“一锅法”用Ru催化硝基苯(PhNO2，Ph-表示苯基)与醇(RCH2OH)反应为仲胺(RCH2NHPh)，反应过程如下图所示。下列叙述错误的是A反应原料中的RCH2OH 不能用RCH(CH3)OH代替B历程中存在反应PhNH2
4、+RCHORCH=NPh+H2OC有机物还原反应的氢都来自于RCH2OHD该反应过程结束后RCHO没有剩余8.氢气可将CO2还原为甲烷：CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)，科学家研究在催化剂表面上CO2与H2反应的前三步历程如图所示，吸附在催化剂表面上的物种用“”标注，Ts表示过渡态。下列说法中一定正确的是A起始到Ts1历程中发生了非极性共价键的断裂B该转化反应的速率取决于Ts2的能垒C前三步历程中最小能垒步骤的化学方程式为COOHH3H2(g)=CO3H2(g)H2O(g)D物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会放出热量9.北京化工大学研究了过渡金属簇催化乙炔氢化的反应机理
5、，簇上的反应中间体亚乙烯基吸附物R，多步连续加氢反应路径的能量变化示意图如下(TS为过渡态，IM为中间体)。下列说法错误的是A乙炔与氢气加成生成乙烷的反应为放热反应B生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可提高乙炔的平衡转化率C图示反应历程中，最大能垒的反应过程为IM1到TS2D乙炔氢化历程中涉及非极性键的断裂10.黄铁矿(主要成分FeS2)是工业制取硫酸的重要原料，矿区中的黄铁矿暴露在空气中会被缓慢氧化，氧化过程如图所示。下列说法正确的是Ad步生成的Fe(OH)3可做净水剂、消毒剂Ba步发生反应的离子方程式为：2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2+4+4H+C空气中O2约占五分之一，0.1molF
6、eS2完全被氧化时消耗标准状况下空气的体积大约42LD缓慢氧化过程中对矿区的生态环境没有影响11.据文献报道，某反应的反应历程如图所示：下列有关该历程的说法错误的是A总反应化学方程式为4NH33O22N26H2O B是中间产物C是催化剂D属于分解反应12.科学家研究发现，在催化剂作用下，合成氨及氨的催化氧化反应的转化过程如下图所示：下列说法正确的是A催化剂a能提高合成氨反应的反应速率和平衡转化率B催化剂a表面氮的吸附分解所需活化能高，是控制反应速率的关键步骤C催化剂b表面反应生成NO时没有电子转移D两个反应的原子利用率均为10013.实现温和条件下氨的高效合成一直是催化领域的重要研究课题，硼簇
7、修饰碳纳米管原位负载的纳米金表面电催化合成氨的反应机理如图。下列说法不正确的是A上述转化过程中涉及非极性键的断裂和极性键的生成B生成的电极总反应式为C使用纳米金作催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率D当标准状况下22.4L发生反应时，可得到2mol14.活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。自由基与反应过程的能量变化如图所示：下列说法正确的是A该反应为吸热反应B产物的稳定性：C该历程中最大正反应的活化能D相同条件下，由中间产物z转化为产物的速率：15.西湖大学科研团队研究了“聚酮合成酶”在有空气存在下“组装”物质的机理。物质A()的“组装”过程如图所示(注：KS、AT等代表不同的
8、酶)。下列说法错误的是A催化剂活性温度范围内，升高温度会提高“组装”物质的效率B“组装”过程中可能有CO2和H2O生成C将四种“聚酮合成酶”交换顺序，可以组装出该物质D上述流程如能大规模应用，可实现化工生产的“绿色化”16.我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种，其中有一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)：下列说法错误的是A带*标记的物质是该反应历程中的中间产物或过渡态BN2生成NH3是通过多步还原反应生成的C过程和中能量的变化不相同D适当提高N2分压，可以加快N2(g)N2反应速率，提高N2(g)转化率陌生反应机理1.HCOOH催化释放氢，在催化剂作用下，HCOOH分解
9、生成CO2和H2可能的反应机理如图所示，下列叙述错误的是AHCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成HDB催化过程中涉及极性共价键的断裂和形成C其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢，可加快生成氢气的速率D使用催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【详解】A由图所示反应机理，HCOOH电离的H+结合形成，HCOO结合 形成，然后脱去CO2形成，与结合产生H2，故HCOOH的2个H 结合产生H2，则HOOD的产物除了CO2还有HD，故A正确；B形成，脱去CO2中均有极性共价键的形成，与结合产生H2有极性共价键的断裂，故B正确；CHCOOK完全电离，更易与催化剂结合脱去CO
10、2，可提高释放氢气的速率，故C正确；D催化剂不能改变平衡移动的方向，不能提高反应物的转化率，故D错误；选D。2.在汽车尾气处理过程中存在反应：，该反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是A升高温度，平衡正向移动B改变压强，反应速率不变C反应过程中吸收的热量小于放出的热量D使用催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率【答案】C【详解】A由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，正反应为放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动，A不正确；B改变压强，虽然平衡不发生移动，但反应物和生成物的浓度将发生相应的改变，所以反应速率改变，B不正确；C因为正反应为放热反应，所以反应物转化为生成物的过程中，吸收的热量小
11、于放出的热量，C正确；D使用催化剂可以提高反应速率，缩短反应到达平衡的时间，但不能使平衡发生移动，不能改变反应物的平衡转化率，D不正确；故选C。3.在大量排放CO2导致全球气候变暖的背景下，以CO2为原料的甲烷催化干重整工艺(DRM)被广泛关注。其主要反应机理如图：下列关于该过程的说法不正确的是ACO2是氧化剂B只有极性键发生断裂C载体没有参与反应D获得的产物可用作燃料、冶炼金属等【答案】C【详解】A由题干所示主要反应机理图可知，该过程的总反应为：CH4+CO2 CO+2H2，反应中CO2中的C元素的化合价由+4价降低为+2价，被还原，CO2是氧化剂，A正确；B由题干所示主要反应机理图可知，该
12、过程的总反应为：CH4+CO2CO+2H2，故反应物CH4和CO2均只含极性共价键，故只有极性键发生断裂，B正确；C由题干所示主要反应机理图可知，载体在反应过程中参与反应，C错误；D该过程的总反应为：CH4+CO2CO+2H2，获得的产物为CO和H2可用作燃料、冶炼金属等，D正确；故答案为：C。4.我国研究人员研发了一种新型纳米催化剂，实现CO2和H2反应得到CH4，部分微粒转化过程如图(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。下列说法不正确的是A过程吸收热量B过程涉及极性键的断裂和形成C结合过程，过程的方程式为：*C+*OH+5HCH4+H2OD整个过程中制得1molCH4转移电子的物质的量为8
13、mol【答案】C【详解】A由图可知，过程为*CO2*CO+*O，在断键过程中吸收热量，故A正确；B过程为：*CO+*O+2H2*OH+*C，CO中的极性共价键被破坏，形成*OH中新极性键，故B正确；C结合过程，过程的方程式应为：*C+2*OH+6HCH4+2H2O，故C错误；D整个过程中由1molCO2制得1molCH4，C元素化合价由+4降低为-4，则转移电子的物质的量为8mol，故D正确。故选C。5.在基催化剂表面，还原合成有以下两种途径，如图所示。下列说法不正确的是A途径中分子仅断裂键B途径中分子中仅有一个N原子生成，另一N原子不参与反应C两种途径的总反应式均D使用基催化剂可以降低反应的
14、活化能，从而提高化学反应速率【答案】B【详解】A氮气分子中的氮氮三键分别在三个阶段与H原子相连，故途径中分子仅断裂键，A项正确；B氮氮三键中的两个氮原子，均参与反应，生成氨气分子，B项错误；C两种途径均是使氮氮键断裂与H原子结合逐步形成氨气分子，故总反应式均为，C项正确；D催化剂可以降低反应活化能，提高反应速率，D项正确；答案选B。6.中含有Fe(II)、Fe(III)，以为催化材料，可实现用消除酸性废水中的致癌物，其反应过程如图所示。下列说法正确的是A作正极B反应过程中被Fe(II)氧化为CFe(II)与Fe(III)，的相互转化起到了传递电子的作用D用该法处理后水体的降低【答案】C【详解】
15、A由图可知Pd上氢气得电子生成氢离子，电极反应为: H2 - 2e- = 2H+，Pd作负极，A项错误；B由图可知反应过程中得到Fe()给的电子生成N2，所以反应过程中被Fe(II) 还原为N2，B项错误；CFe() 得电子生成Fe(II)，Fe(II)失电子生成F()，则Fe(II)与Fe(II) 的相互转化起到了传递电子的作用，C项正确；D由图可知总反应方程式为：，所以用该法处理后水体的pH升高，D项错误；答案选C。7.“一锅法”用Ru催化硝基苯(PhNO2，Ph-表示苯基)与醇(RCH2OH)反应为仲胺(RCH2NHPh)，反应过程如下图所示。下列叙述错误的是A反应原料中的RCH2OH
16、不能用RCH(CH3)OH代替B历程中存在反应PhNH2+RCHORCH=NPh+H2OC有机物还原反应的氢都来自于RCH2OHD该反应过程结束后RCHO没有剩余【答案】D【分析】据图知发生以下反应：2Ru+RCH2OHRCHO+2Ru-H6Ru-H+PhNO2PhNH2+6Ru+2H2OPhNH2+RCHORCH=NPh+H2ORCH=NPh+2Ru-HRCH2NHPh+2Ru【详解】A由知，RCHO是的产物，是的反应物，中生成中消耗，生成的RCH2NHPh会变成RCH=NPh作为的反应物，若将RCH2OH替代，最终RCH2NHPh会变成RCH(CH3)NHPh，不是所需产物，A项不符合题意
17、；B由知，存在该反应，B项不符合题意；C由图中PhNO2PhNH2，RCH=NPhRCH2NHPh，该反应中的H来源于Ru-H，Ru-H中的H来源于RCH2OH，C项不符合题意；DRu为催化剂，由分析可知总反应为4RCH2OH+PhNO23RCHO+3H2O+RCH2NHPh，RCHO有剩余，D项符合题意；故正确选项为D8.氢气可将CO2还原为甲烷：CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)，科学家研究在催化剂表面上CO2与H2反应的前三步历程如图所示，吸附在催化剂表面上的物种用“”标注，Ts表示过渡态。下列说法中一定正确的是A起始到Ts1历程中发生了非极性共价键的断裂B该转化反应的速
18、率取决于Ts2的能垒C前三步历程中最小能垒步骤的化学方程式为COOHH3H2(g)=CO3H2(g)H2O(g)D物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会放出热量【答案】AC【详解】A由图分析可知，起始到Ts1历程中反应过程为CO2(g)+4H2(g)HOCO+H2(g)，则反应过程断裂氢氢键和碳氧键，形成氧氢键，故发生了非极性共价键的断裂，A正确；B由图分析可知，Ts1的能垒最大，反应过程中的能垒越大，反应速率越慢，而整个反应的反应速率取决于最慢的一步反应，该转化反应的速率取决于Ts1的能垒， B错误；C由图分析可知，前三步历程中最小能垒步骤为Ts3，故其化学方程式可表示为COOHH3H2(
19、g)=CO3H2(g)H2O(g)，C正确；D由图分析可知，物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程需要吸收能量，D错误；故答案为：AC。9.北京化工大学研究了过渡金属簇催化乙炔氢化的反应机理，簇上的反应中间体亚乙烯基吸附物R，多步连续加氢反应路径的能量变化示意图如下(TS为过渡态，IM为中间体)。下列说法错误的是A乙炔与氢气加成生成乙烷的反应为放热反应B生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可提高乙炔的平衡转化率C图示反应历程中，最大能垒的反应过程为IM1到TS2D乙炔氢化历程中涉及非极性键的断裂【答案】AB【详解】A由图可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，乙炔与氢气加成生成乙烷的反应为吸热反应，
20、故A错误；B生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大反应物在催化剂表面的接触面积，加快反应速率，但化学平衡不移动，不能提高乙炔的平衡转化率，故B错误；C由图可知，图示反应历程中，最大能垒的反应过程为IM1到TS2，故C正确；D炔氢化历程中涉及非极性键氢氢键的断裂，故D正确；故选AB。10.黄铁矿(主要成分FeS2)是工业制取硫酸的重要原料，矿区中的黄铁矿暴露在空气中会被缓慢氧化，氧化过程如图所示。下列说法正确的是Ad步生成的Fe(OH)3可做净水剂、消毒剂Ba步发生反应的离子方程式为：2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2+4+4H+C空气中O2约占五分之一，0.1molFeS2完全被氧化时消耗标
21、准状况下空气的体积大约42LD缓慢氧化过程中对矿区的生态环境没有影响【答案】B【分析】由流程可知，a步表示FeS2和O2反应生成Fe2+、b步表示H+，Fe2+被氧化后生成Fe3+，c步表示Fe3+和FeS2反应生成Fe2+，d表示Fe3+的水解，Fe3+和水反应生成Fe(OH)3和氢离子，由此分析。【详解】Ad表示Fe3+的水解，Fe3+和水反应生成Fe(OH)3和氢离子，Fe(OH)3具有吸附性，可做净水剂，但不能作消毒剂，故A不符合题意；B根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，a步发生反应的离子方程式为：2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2+4+4H+，故B符合题意；C空气中O2约占五
22、分之一，根据化学方程式2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2+4+4H+可知，2FeS27O2，消耗的氧气的物质的量为=0.35mol，则消耗标况下的氧气的体积V=nVm=0.35mol22.4L/mol=7.84L，消耗标准状况下空气的体积大约=37.2L，故C不符合题意；D由反应可知，缓慢氧化过程中产生大量酸，会破坏矿区的生态环境，故D不符合题意；答案选B。11.据文献报道，某反应的反应历程如图所示：下列有关该历程的说法错误的是A总反应化学方程式为4NH33O22N26H2O B是中间产物C是催化剂D属于分解反应【答案】A【详解】A根据反应历程，参加反应的物质有NH3、NO、O2，因此总反
23、应化学方程式为4NH32NO2O23N26H2O，故A错误；B根据题中信息得到是中间产物，故B正确；C在整个反应过程中参与了反应，但反应前后质量和性质未变，因此是催化剂，故C正确；D分解反应是一种物质反应生成两种或两种以上新物质，因此属于分解反应，故D正确。综上所述，答案为A。12.科学家研究发现，在催化剂作用下，合成氨及氨的催化氧化反应的转化过程如下图所示：下列说法正确的是A催化剂a能提高合成氨反应的反应速率和平衡转化率B催化剂a表面氮的吸附分解所需活化能高，是控制反应速率的关键步骤C催化剂b表面反应生成NO时没有电子转移D两个反应的原子利用率均为100【答案】B【详解】A催化剂能降低反应的
24、活化能从而加快反应速率，但对平衡移动不产生影响，故不能改变平衡转化率，A错误；B由于N2中为NN，键能大，断键时需要吸收较多的能量，故催化剂a表面氮的吸附分解所需活化能高，反应速率慢，是整个过程的控速步骤，B正确；C催化剂b表面O原子结合NH3中N原子生成NO，O原子化合价改变，故该过程伴随电子转移，C错误；D氨催化氧化时，除了生成NO，同时生成H2O，故原子利用率不是100%，D错误；故答案选B。13.实现温和条件下氨的高效合成一直是催化领域的重要研究课题，硼簇修饰碳纳米管原位负载的纳米金表面电催化合成氨的反应机理如图。下列说法不正确的是A上述转化过程中涉及非极性键的断裂和极性键的生成B生成
25、的电极总反应式为C使用纳米金作催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率D当标准状况下22.4L发生反应时，可得到2mol【答案】D【详解】A由机理图可知，反应过程中分子内的非极性键断裂，生成NH3和N2H4分子的极性键，A正确；B通过机理图可知，1个分子转化为2个NH3的过程中得到6个电子，根据质量守恒定律可得出其电极反应式为：，B正确；C催化剂可降低反应的活化能，从而提高反应速率，C正确；D标准状况下22.4L的物质的量为=1mol，由机理图可知，转化为NH3的过程中，有副产物N2H4生成，根据N元素守恒可知，反应中消耗1mol时，不能完全得到2mol NH3，D错误；故选D。14.
26、活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。自由基与反应过程的能量变化如图所示：下列说法正确的是A该反应为吸热反应B产物的稳定性：C该历程中最大正反应的活化能D相同条件下，由中间产物z转化为产物的速率：【答案】C【详解】A由图示可知，反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，即该反应为放热反应，故A错；B产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低118.4kJ，所以产物P2比产物P1要稳定，故B错；C由图示可知中间产物Z到过渡态IV所需的活化能最大，则，故选C；D由图示可知，由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，则由中间产物Z转化为产物的速率：，故D错。答案选C。15
27、.西湖大学科研团队研究了“聚酮合成酶”在有空气存在下“组装”物质的机理。物质A()的“组装”过程如图所示(注：KS、AT等代表不同的酶)。下列说法错误的是A催化剂活性温度范围内，升高温度会提高“组装”物质的效率B“组装”过程中可能有CO2和H2O生成C将四种“聚酮合成酶”交换顺序，可以组装出该物质D上述流程如能大规模应用，可实现化工生产的“绿色化”【答案】C【详解】A催化剂活性温度范围内，升高温度会加快组装速率，提高“组装”物质的效率，故A正确；B由图可知，组装的过程就是断键和成键的过程，所以可能有CO2和H2O生成，故B正确；C由图可知，不同的酶组装的原子团不同，则若将四种聚酮合成酶交换顺序
28、，原子团的连接顺序不同，组装所得有机物的结构不同，不可以组装出该物质，故C错误；D由图可知，组装过程中没有有害物质生成，则上述流程如能大规模应用，可实现化工生产的绿色化，故D正确；故选C。16.我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种，其中有一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)：下列说法错误的是A带*标记的物质是该反应历程中的中间产物或过渡态BN2生成NH3是通过多步还原反应生成的C过程和中能量的变化不相同D适当提高N2分压，可以加快N2(g)N2反应速率，提高N2(g)转化率【答案】D【详解】A根据图知，带*标记的物质在反应过程中最终被消耗，所以带*标记的物质是该反应历程中的中间产物，故A正确；B由题图可知，N2反应生成NH3的过程为，氮元素的化合价逐渐降低，即发生多步还原反应生成，故B正确；C过程断裂其中一个键且形成一个，过程断裂其中一个键且形成一个，由于分别断裂和其中一个键所需的能量并不相同，故两个过程中能量的变化不相同，故C正确；D适当提高N2分压，可以加快反应速率，进而加快了化学反应速率，但N2的转化率降低，故D错误。答案为D。
