2025屆高三化學復習專練：化學反應機理（原卷版）

查補易混易錯13化學反應機理

&I高考直擊/

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

個反應，然后按照一定規(guī)律組合起來，從而達到闡述復雜反應的內在聯(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的多樣

性，以及由微觀和宏觀相結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注。

&I易混易錯歸納/

易錯01反應機理

(1)反應機理是用來描述某反應物到反應產物所經由的全部基元反應，就是把一個復雜反應分解成若干個

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

復雜反應的內在聯(lián)系，以及總反應與基元反應內在聯(lián)系。

(2)反應機理詳細描述了每一步轉化的過程，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。典型的是基元反應碰撞理論和基元反應過渡態(tài)理論。

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

反應的立體化學、產物以及各物質的用量。

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

易錯02有效碰撞理論

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

數(shù)分子的碰撞才能發(fā)生化學反應，能發(fā)生有效碰撞的分子是活化分子。普通反應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。活化分子比普通分子所高

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，反應的活化能是Ei,反

應熱是Ei—

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，單位體積內活化分子數(shù)越

多，單位時間內有效碰撞的次數(shù)越多，化學反應速率越快?；罨茉酱螅磻俾试铰?，化學反應取決于

最慢的一步。

易錯03催化劑與化學反應

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

活化能。催化劑能改變反應的途徑、降低反應的活化能、加快反應速率，但不能改變反應熱的符號與數(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用，通過分析化學反應過程，明確反應過程中催

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的影響，右圖為催化反應歷程示意圖。

好題演練/

1.（2022?北京.高考真題）CO2捕獲和轉化可減少CCh排放并實現(xiàn)資源利用，原理如圖1所示。反應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器，單位時間流出氣體各組分的

物質的量隨反應時間變化如圖2所示。反應過程中始終未檢測到CCh,在催化劑上有積碳。

時間/min

催化劑

A.反應①為CaO+CCh=CaCO3；反應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CH4^=C+2H2

C.t2時刻，副反應生成H2的速率大于反應②生成H2速率

D.t3之后，生成CO的速率為0,是因為反應②不再發(fā)生

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

和CL(g)的相對能量為0],下列說法不正確的是

B.可計算0-。鍵能為2位2-￡3)口.1110「

C.相同條件下，。3的平衡轉化率：歷程n＞歷程I

D.歷程I、歷程n中速率最快的一步反應的熱化學方程式為:

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

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

反應的活化能)。下列有關敘述正確的是

能t無催化劑

反應物

反應過程

A.該反應為放熱反應

B.催化劑能改變該反應的婚變

C.催化劑能降低該反應的活化能

D.逆反應的活化能大于正反應的活化能

4.（2023?河北保定?統(tǒng)考一模）水煤氣變換反應為CO（g）+H2O（g）=CO?（g）+H2（g）AH0我國學者結合實

驗與計算機模擬結果，研究了在金催化劑表面水煤氣變換的反應歷程，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

21.86

1.591.41

、、1.25/

1、~/④

./②③、、、/

O---⑷/

%._______I\-0.83-0.72

-0.32'--------

A.水煤氣變換反應的AH<0

B.步驟③的化學方程式為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、發(fā)展綠色能源和實現(xiàn)經濟可持

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

.80

,40

Lo

.0

。.26o

82(g)

S2o

+3H?(g)

o

反應歷程

-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.催化劑能改變反應機理，加快反應速率，降低反應熱

B.二氧化碳選擇性加氫制甲醇是放熱反應

C.該歷程的決速步為HCOO*+4H*=CH3O*+H2O

D.總反應為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機理如圖所示(吸附在銅催化

劑表面上的物種用*標注)。

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-

乙一氧化反應歷痛

下列說法正確的是

A.反應I的速率大于反應II的速率

B.若原料用丙煥，則會有2種分子式為C6HIO的有機物生成

C.增大Cu的表面積，可加快反應速率，提高C2H2的平衡轉化率

D.C?H：轉化成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一直是關注的熱點。HNO自由基與反應過程的

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

100

過渡態(tài)I

過渡態(tài)IV

HNO+O2—

0-18.92

中間產物X

7

-12.16

EO

P-100

D過渡態(tài)U

、

酮-153.58

過渡態(tài)m

髭產物Pl(H-O-O-N=O)

女-200-200,59-202.00

哭

中間產物Y中間產物Z

-201.34-205.11

-300

產物P2(H-O-N：)

-320.40°

反應進程

A.PJ匕B穩(wěn)定

B.升高溫度，生成片的反應速率增大的程度更大

C.該歷程中最小正反應的活化能為4.52k「mo『

D.改變催化劑可以改變生成B的反應焰變

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H中每生成ImoKh時，轉移電子的數(shù)目約為4x6.02x1023

C.過程中涉及的反應均為氧化還原反應

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CH4、

。2高選擇性的直接合成CH3OH,其中部分反應機理如圖所示。以下說法錯誤的是

(

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機理如圖所示。下列說法正確

的是

A.Pd2+和Cu+能夠降低反應的活化能

B.該反應歷程中氫離子物質的量一直減小

C.Pd的化合價在反應歷程中未發(fā)生變化

催化劑

D.該歷程的總反應為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，其反應過程中各物質相對能量與反應歷程的關系如圖所示（其中N|表示甲醇和

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

EO

.0

IP

。9

酮8

髭7

蕓

要6

5

4

3

2

1

A.三種反應歷程中，M反應速率最快

B.該條件下反應的熱化學方程式為：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的產率一定相同

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

量變化如圖所示。下列說法正確的是

HCOOH453

/\、過濾態(tài)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

反應過程

A.反應過程中鐵元素價態(tài)沒有改變

B.反應的決速步驟為II轉化為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.由圖可知該反應的總反應式為：HCOOHCO2+H2

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

E/kJ?mol

50.00-

0.00-

-50.00-

-100.00-

-150.00-

-200.00-

下列關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的反應熱，加快反應速率

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的過程是決定整個歷程反應速率的關鍵步驟

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生成（丙烯）

的轉化率和丙烯的選擇性（xlOO%）隨時間的關系如下圖所示。下列說法正確的是

11消耗（丙烷）

5o

一

Wr二

4oal

說s

3s

3o

甫

群-100

需

文2o80

例-60*

((

宗1O40％

)一20)

0-1——,——1——（——I——1F-0

020406080100

/（h）

A.丙烯的產率大于80%

B.該反應為氧化反應

C.催化劑可以降低反應的活化能，減小反應的焰變

D.其他條件不變，增大c（丙烷），可以加快反應速率，提高丙烷的轉化率

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

B.該反應過程中，反應速率由反應②決定

C.總反應的熱化學方程式為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數(shù)，提高化學反應速率

16.（2023?遼寧遼陽?統(tǒng)考一模）某課題組對竣基化研究取得很大的進展，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能降低總反應的活化能

B.物質1和物質A反應時，只斷裂了C-C鍵

C.物質2中—R為-CH（Me）Ar

D.C轉化為D時，1個CO?分子斷裂了2個兀鍵

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

烯嫌反應，具有重要的意義。反應過程如圖所示:

下列說法錯誤的是

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中每一步均為氧化還原反應

C.工業(yè)上選擇適合的催化劑，有利于提高C2H4的單位時間產率

D.該研究的應用有利于“碳中和”

18.（2023?福建漳州?統(tǒng)考三模）2022年諾貝爾化學獎授予了對“點擊化學”和“生物正交化學”做出貢獻的三

位科學家。以快燒和疊氮化合物為原料的疊氮一烘基Husigen成環(huán)反應是點擊化學的代表反應，其反應原理

如圖所示（其中［Cu］為一價銅）；下列說法錯誤的是