化學(xué)反應(yīng)機(jī)理圖像分析-2025年高考化學(xué)答題技巧與模板構(gòu)建（解析版）

模板02化學(xué)反應(yīng)機(jī)理圖像分析

---------------?.一一本節(jié)導(dǎo)航—??

鶴?題型解讀考情分析+命題預(yù)測(cè)/技巧解讀

朗?模板構(gòu)建答題模板+技巧點(diǎn)撥

技法01基元反應(yīng)和過(guò)渡態(tài)理論技法02反應(yīng)歷程能壘圖

技法03反應(yīng)機(jī)理圖

遹?模板運(yùn)用真題示例+模板答題+變式訓(xùn)練

球?模板演練最新模擬、預(yù)測(cè)考向

新高考強(qiáng)調(diào)素養(yǎng)為本的情境化命題，高考通過(guò)真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，考查學(xué)生的信息獲取能力和創(chuàng)新思

維。近幾年高考中，化學(xué)反應(yīng)機(jī)理（反應(yīng)歷程）試題頻繁出現(xiàn)，主要以選擇題的形式出現(xiàn)，題目主要

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。由于陌生度高，思維轉(zhuǎn)化大，且

命題視角在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，成為大多數(shù)考生的失分點(diǎn)。所以，很有必要對(duì)這兩類(lèi)題型的解題模型

進(jìn)行掌握。

◎掇超為建

?答題模版

第一步：仔細(xì)審題閱讀題目獲取對(duì)解題有價(jià)值的信息，排除無(wú)效信息，并作標(biāo)記。

第二步：明確類(lèi)型判斷圖像類(lèi)型是反應(yīng)歷程能壘圖、反應(yīng)機(jī)理循環(huán)圖。

第三步：提取信息提取圖像關(guān)鍵信息，結(jié)合選項(xiàng)，分析判斷。

①反應(yīng)歷程能壘圖：分析隨反應(yīng)歷程發(fā)生的能量變化與物質(zhì)變化；

②反應(yīng)機(jī)理圖：分析機(jī)理圖上物質(zhì)的進(jìn)出及轉(zhuǎn)化關(guān)系。

?技巧點(diǎn)撥

技法01基元反應(yīng)和過(guò)渡態(tài)理論

1.基元反應(yīng)

(1)大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)往往經(jīng)過(guò)多個(gè)反應(yīng)步驟才能實(shí)現(xiàn)，其中每一步反應(yīng)都稱(chēng)為基元反應(yīng)。

(2)基元反應(yīng)速率方程

對(duì)于基元反應(yīng)aA+bB=gG+//H,其速率方程可寫(xiě)為v=k理A)d(B)(其中左稱(chēng)為速率常數(shù)，恒溫下，

k不因反應(yīng)物濃度的改變而變化)，這種關(guān)系可以表述為基元反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其化學(xué)計(jì)

量數(shù)為指數(shù)的哥的乘積成正比。

2.反應(yīng)機(jī)理

基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列稱(chēng)為反應(yīng)歷程(又稱(chēng)反應(yīng)機(jī)理)，基元反應(yīng)的總和稱(chēng)為總反應(yīng)。由幾個(gè)基元反應(yīng)

組成的總反應(yīng)也稱(chēng)復(fù)雜反應(yīng)。

例如H2(g)+I2(g)=2HI(g),它的反應(yīng)歷程有如下兩步基元反應(yīng)：

①121+1-(快)

②H2+2L=2HI(慢)

其中慢反應(yīng)為整個(gè)反應(yīng)的決速步驟。

3.過(guò)渡態(tài)理論

(1)化學(xué)反應(yīng)并不是通過(guò)反應(yīng)物分子的簡(jiǎn)單碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過(guò)程中經(jīng)過(guò)一個(gè)

高能的過(guò)渡態(tài)，處于過(guò)渡態(tài)的分子叫做活化絡(luò)合物?；罨j(luò)合物是一種高能量的不穩(wěn)定的反應(yīng)物原子組合

體，它能較快地分解為新的能量較低的較穩(wěn)定的生成物。

(2)活化能(Ea)是處在過(guò)渡態(tài)的活化絡(luò)合物分子平均能量與反應(yīng)物分子平均能量的差值。

4.催化劑與反應(yīng)歷程

(1)催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響

催化劑是通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能來(lái)增大化學(xué)反應(yīng)速率的。有催化劑參與的反應(yīng)，活化能(￡1)較

小，反應(yīng)速率較大；沒(méi)有催化劑參與的反應(yīng)，活化能(Eal')較大，反應(yīng)速率較小。

使用催化劑同時(shí)降低了正反應(yīng)和逆反應(yīng)的活化能，但反應(yīng)的△”不變。

催化劑對(duì)反應(yīng)活化能的影響

(2)加入催化劑后的反應(yīng)歷程

如圖所示：反應(yīng)A+B—AB的活化能為瓦，加入催化劑K后，反應(yīng)分兩步進(jìn)行:

①A+K—AK活化能為國(guó)1（慢反應(yīng)）

②AK+B-AB+K活化能為Ea2（快反應(yīng)）

總反應(yīng)：A+B------>AB活化能為Eai

加入催化劑K后，兩步反應(yīng)的活化能Eal和后2均小于原反應(yīng)的活化能反，因此反應(yīng)速率加快。

由于41>反2,第1步反應(yīng)是慢反應(yīng)，是決定整個(gè)反應(yīng)快慢的步驟，稱(chēng)為“定速步驟”或“決速步驟”，第1

步反應(yīng)越快，則整體反應(yīng)速率就越快。因此對(duì)總反應(yīng)來(lái)說(shuō)，第一步反應(yīng)的活化能反1就是在催化條件下總反

應(yīng)的活化能。

5.教材中的能量變化圖示如下:

技法02反應(yīng)歷程能壘圖

在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)前后能量會(huì)發(fā)生變化。能壘指的是由于化學(xué)反應(yīng)的成功發(fā)生對(duì)于反應(yīng)物到達(dá)能

量高的過(guò)渡態(tài)的過(guò)程的依賴(lài)性而產(chǎn)生的一個(gè)“阻礙”，只有一部分有足夠能量的分子才能跨越能壘進(jìn)行反應(yīng),

每一個(gè)小的分步反應(yīng)的從較低能量到過(guò)渡態(tài)所吸收的能量，可以理解成AH-t圖中“爬坡”的階段，這些階段

的吸收的能量都是能壘。

1.催化劑與化學(xué)反應(yīng)

能有催化劑

量無(wú)催化劑

反

應(yīng)生

NH\［成

物

--------—上一物

O

反應(yīng)歷奏

(1)在無(wú)催化劑的情況下：所為正反應(yīng)的活化能；及為逆反應(yīng)的活化能；E2為此反應(yīng)的焰變

(AH),

(2)有催化劑時(shí)，總反應(yīng)分成了兩個(gè)反應(yīng)步驟(也可能為多個(gè)，如模擬演練題1中圖像所表示的)，反應(yīng)

①為吸熱反應(yīng)，產(chǎn)物為總反應(yīng)的中間產(chǎn)物，反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，總反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

(3)催化劑的作用：降低0、&,但不影響反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于起點(diǎn)(反應(yīng)物)能

量和終點(diǎn)(生成物)能量的相對(duì)大小

2.能壘與決速步驟

>

3

、

咚

盟

餐

會(huì)

反應(yīng)歷程

能壘：簡(jiǎn)單可以理解為從左往右進(jìn)行中，向上爬坡最高的為能壘，而包含此能壘的反應(yīng)我們稱(chēng)之為決

速步驟，也成為慢反應(yīng)。

例如圖中，從第一個(gè)中間態(tài)到過(guò)渡態(tài)2的能量就是能壘，而HCOO*+H*=CC)2+2H*是在Rh做催化劑

時(shí)該歷程的決速步驟。

注意：

①能壘越大，反應(yīng)速率越小，即多步反應(yīng)中能壘最大的反應(yīng)為決速反應(yīng)。

②用不同催化劑催化化學(xué)反應(yīng)，催化劑使能壘降低幅度越大，說(shuō)明催化效果越好。

③相同反應(yīng)物同時(shí)發(fā)生多個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，其中能壘越小的反應(yīng)，反應(yīng)速率越大，產(chǎn)物占比越高。

技法02反應(yīng)機(jī)理圖

1.“環(huán)式”反應(yīng)過(guò)程

“入環(huán)”的物質(zhì)為反應(yīng)物，如圖中的①④；位于“環(huán)上”的物質(zhì)為催化劑或中間體，如圖中的⑤?Z⑧；“出

環(huán)”的物質(zhì)為生成物，如圖中的②③；由反應(yīng)物和生成物可快速得出總反應(yīng)方程式。

2.催化劑與中間產(chǎn)物

1,2-丙二醇脫氧脫水反應(yīng)的催化循環(huán)機(jī)理

催化劑：在連續(xù)反應(yīng)中從一開(kāi)始就參與了反應(yīng)，在最后又再次生成，所以?xún)H從結(jié)果上來(lái)看似乎并沒(méi)有

發(fā)生變化，實(shí)則是消耗多少后續(xù)又生成了多少。

中間產(chǎn)物：在連續(xù)反應(yīng)中為第一步的產(chǎn)物，在后續(xù)反應(yīng)中又作為反應(yīng)物被消耗，所以?xún)H從結(jié)果上來(lái)看

似乎并沒(méi)有生成，實(shí)則是生成多少后續(xù)有消耗多少。

在機(jī)理圖中，先找到確定的反應(yīng)物，反應(yīng)物一般是通過(guò)一個(gè)箭頭進(jìn)入整個(gè)歷程的物質(zhì)，（產(chǎn)物一般多是

通過(guò)一個(gè)箭頭最終脫離這個(gè)歷程的物質(zhì)）與之同時(shí)反應(yīng)的就是催化劑，并且經(jīng)過(guò)一個(gè)完整循環(huán)之后又會(huì)生成;

中間產(chǎn)物則是這個(gè)循環(huán)中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)。如下圖中，MoC>3則是該反應(yīng)的催化劑，圖中剩余的三個(gè)物質(zhì)均

為中間產(chǎn)物。

模板運(yùn)用

類(lèi)型01反應(yīng)歷程能壘圖

?真題示例

1.（2024.北京卷）苯在濃HNO3和濃H2s04作用下，反應(yīng)過(guò)程中能量變化示意圖如下。下列說(shuō)法不正

確的是（)

過(guò)渡態(tài)1

過(guò)渡態(tài)2-1

/過(guò)渡態(tài)2-2

0：N/

2

反應(yīng)物;g0產(chǎn)

O+NCX+HOSCT

+HRO.

0反應(yīng)進(jìn)程

A.從中間體到產(chǎn)物，無(wú)論從產(chǎn)物穩(wěn)定性還是反應(yīng)速率的角度均有利于產(chǎn)物II

B.X為苯的加成產(chǎn)物，Y為苯的取代產(chǎn)物

C.由苯得到M時(shí)，苯中的大兀鍵沒(méi)有變化

D.對(duì)于生成Y的反應(yīng)，濃H2s。4作催化劑

③里坂答題

【答案】C

【第一步明確類(lèi)型】該圖像是反應(yīng)歷程能壘圖

【第二步提取信息】

1.(2024?貴州卷)AgCN與CH3cH2Br可發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中CN-的C原子和N原子均可進(jìn)

攻CH3cH2Br,分別生成月青(CH3cH2CN)和異睛(CH3cH2NC)兩種產(chǎn)物。通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算得到的反應(yīng)歷程

及能量變化如圖(TS為過(guò)渡態(tài)，I、II為后續(xù)物)。

即僻量⑸\嚴(yán)

即

N.TS2C--CH.

；、、、2

IIIBr/'

異睛C、、Ag/、Ag--Br

CH3CH2NC+AgBr/AgCN+y3cH?Br；

：;月青

-xn/\CHCHCN+ABr

CH3cH?N三號(hào)-Ag--Br32g

一

CH3CH2C=N--Ag-Br

反應(yīng)進(jìn)程反應(yīng)進(jìn)程

由圖示信息，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.從CH3cH?Br生成CH3CH2CN和CH3CH2NC的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

B.過(guò)渡態(tài)TS1是由CN-的C原子進(jìn)攻CH3CH2Br的a-C而形成的

C.I中“N—Ag”之間的作用力比H中“C—Ag”之間的作用力弱

D.生成CH3cH2CN放熱更多，低溫時(shí)CH3cH2CN是主要產(chǎn)物

【答案】D

【第一步明確類(lèi)型】該圖像是反應(yīng)歷程能壘圖

【第二步提取信息】

由反應(yīng)歷程及能量變化圖可知，后續(xù)物I、II轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，分別斷開(kāi)的是N-Ag和C-Ag,且

后者吸收更多的能量，故I中“N-Ag”之間的作用力比II中“C--Ag”之間的作用力弱，C正確。

2.(2024.安徽卷)某溫度下，在密閉容器中充入一定量的X(g),發(fā)生下列反應(yīng)：X(g)

Y(g)(AHi<0),Y(g)Z(g)(AH2<0),測(cè)得各氣體濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。下列反應(yīng)進(jìn)程示意圖

符合題意的是

【答案】B

【分析】由圖可知，反應(yīng)初期隨著時(shí)間的推移X的濃度逐漸減小、Y和Z的濃度逐漸增大，后來(lái)隨著時(shí)間

的推移X和Y的濃度逐漸減小、Z的濃度繼續(xù)逐漸增大，說(shuō)明X(g)Y(g)的反應(yīng)速率大于Y(g)

Z(g)的反應(yīng)速率，則反應(yīng)X(g)Y(g)的活化能小于反應(yīng)Y(g)Z(g)的活化能。

【解析】A.X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的AH都小于0,而圖像顯示Y的能量高于X,即圖像顯示X(g)

Y(g)為吸熱反應(yīng)，A項(xiàng)不符合題意；B.圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的AH都小于0,且

X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能，B項(xiàng)符合題意；C.圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)

Z(g)的AH都小于0,但圖像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，C項(xiàng)不符合題

意；D.圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的AH都大于0,且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)

Z(g)的活化能，D項(xiàng)不符合題意；選B。

類(lèi)型02反應(yīng)機(jī)理圖

?真題示例

1.(2023?湖南卷)N2H4是一種強(qiáng)還原性的高能物質(zhì)，在航天、能源等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。我國(guó)科學(xué)家

合成的某Ru(H)催化劑(用［L-Ru-NHJ表示)能高效電催化氧化NE合成N2H4,其反應(yīng)機(jī)理如圖所示。

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.Ru(II)被氧化至Ru(III)后，配體NH3失去質(zhì)子能力增強(qiáng)

B.M中Ru的化合價(jià)為+3

C.該過(guò)程有非極性鍵的形成

+

D.該過(guò)程的總反應(yīng)式：4NH3-2e-=N2H4+NH4

敬誓答題

【答案】B

【第一步明確類(lèi)型】該圖像是反應(yīng)機(jī)理圖

【第二步提取信息】

+3失去1個(gè)H++2-

2+~得到個(gè).

[L-RU-NH3][L-FL-NH21L-Ru-NH,B錯(cuò)誤。

化合價(jià)不變化合價(jià)降低

從整個(gè)過(guò)程來(lái)看，4個(gè)NH3失去了2個(gè)電子后生成了1個(gè)N2H4和2個(gè)NH4+,Ru(II)是催化劑，因

此，該過(guò)程的總反應(yīng)式為4NH3-2e-=N2H4+NH4+,D正確。_________________________________

命變式訓(xùn)練

1.(2024?北京卷)可采用Deacon催化氧化法將工業(yè)副產(chǎn)物HC1制成CH實(shí)現(xiàn)氯資源的再利用。反

CU

應(yīng)的熱化學(xué)方程式：4HCl(g)+O2(g)-02Cl2(g)+2H2O(g)△”=-114.4kJ?mol]。下圖所示為該法

的一種催化機(jī)理。

下列說(shuō)法不正確的是（）

A.Y為反應(yīng)物HC1,W為生成物H2O

B.反應(yīng)制得ImolCb，須投入2moicuO

C.升高反應(yīng)溫度，HC1被02氧化制Cb的反應(yīng)平衡常數(shù)減小

D.圖中轉(zhuǎn)化涉及的反應(yīng)中有兩個(gè)屬于氧化還原反應(yīng)

【答案】B

【第一步明確類(lèi)型】該圖像是反應(yīng)機(jī)理圖

【第二步提取信息】

總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其他條件一定，升溫平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，C正確。

2.（2023?新課標(biāo)卷）“肺合成酶”以其中的Fe為配合物為催化中心，可將NH20H與NH3轉(zhuǎn)化為股

A.NHJDH、NH3和H2O均為極性分子

B.反應(yīng)涉及N-H、N-O鍵斷裂和N-N鍵生成

C.催化中心的Fe?+被氧化為Fe",后又被還原為Fe?+

D.將NH20H替換為ND^OD,反應(yīng)可得NDzND?

【答案】D

【解析】A.NH2OH,NH3,H2O的電荷分布都不均勻，不對(duì)稱(chēng)，為極性分子，A正確；B.由反應(yīng)歷程可

知，有N—H,N—0鍵斷裂，還有N—H鍵的生成，B正確；C.由反應(yīng)歷程可知，反應(yīng)過(guò)程中，F(xiàn)e?+先

失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe3+,后面又得到電子生成Fe2+,C正確；D.由反應(yīng)歷程可知，反應(yīng)過(guò)程

中，生成的NH2NH2有兩個(gè)氫來(lái)源于NH3,所以將NH20H替換為ND2OD,不可能得到ND2ND2,得到

ND2NH2和HDO,D錯(cuò)誤；故選D。

◎篌極演煉

1.（2024?浙江卷）酯在NaOH溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，歷程如下:

IIIIIIIIIII

R—c6s++—OR'+om=R—C—OR'—=RCOH+RO->RCCT+R'OH

I

OH

已知:

l8o-l8OH

I快速平衡I

①R—C—OR'R—C—OR'

II

OHo-

②RCOOCH2cH3水解相對(duì)速率與取代基R的關(guān)系如下表:

取代基

RCH3C1CH2Cl2cH

水解相對(duì)速率12907200

下列說(shuō)法不F硬的是

A.步驟I是OH-與酯中C計(jì)作用

B.步驟ni使I和n平衡正向移動(dòng)，使酯在NaOH溶液中發(fā)生的水解反應(yīng)不可逆

C.酯的水解速率：FCH2coOCH2cH3>C1CH2coOCH2cH3

18oo

D.II與OH-反應(yīng)、eMee與I80H-反應(yīng)，兩者所得醇和較酸鹽均不同

CH3coeH2cH3CH3COCH2CH3

【答案】D

【解析】A.步驟I是氫氧根離子與酯基中的C計(jì)作用生成羥基和。一，A正確；B.步驟I加入氫氧根離子

使平衡I正向移動(dòng)，氫氧根離子與殘基反應(yīng)使平衡n也正向移動(dòng)，使得酯在NaOH溶液中發(fā)生的水解反應(yīng)

不可逆，B正確；C.從信息②可知，隨著取代基R上C1個(gè)數(shù)的增多，水解相對(duì)速率增大，原因?yàn)镃1電

負(fù)性較強(qiáng)，對(duì)電子的吸引能力較強(qiáng)，使得酯基的水解速率增大，F(xiàn)的電負(fù)性強(qiáng)于Cl,FCH2對(duì)電子的吸引

能力更強(qiáng)，因此酯的水解速率FCH2coOCH2cH3>C1CH2coOCH2cH3,c正確；

180

D.||與氫氧根離子反應(yīng)，根據(jù)信息①可知，第一步反應(yīng)后"GJ既存在于羥基中也存在于

CH3coeH2cH§

0

0-中，隨著反應(yīng)進(jìn)行，最終18。存在于我酸鹽中，同理II與180H-反應(yīng)，最終18。存在于竣

CH3coeH2cH3

酸鹽中，兩者所得醇和竣酸鹽相同，D錯(cuò)誤；故答案選D。

2.(2024?甘肅卷)甲烷在某含Mo催化劑作用下部分反應(yīng)的能量變化如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A(

)。

W

S

玄

克

A.E2=1.41eV

B.步驟2逆向反應(yīng)的△Hu+OZgeV

C.步驟1的反應(yīng)比步驟2快

D.該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了甲烷的氧化

【答案】C

【解析】A.由能量變化圖可知，E2=0.70eV-(-0.71eV)=1.41eV,A項(xiàng)正確；

B.由能量變化圖可知，步驟2逆向反應(yīng)的AH=-0.71eV-(-L00eV)=+0.29eV,B項(xiàng)正確;

C.由能量變化圖可知，步驟1的活化能E】=0.70eV,步驟2的活化能E3=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV,

步驟1的活化能大于步驟2的活化能，步驟1的反應(yīng)比步驟2慢，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.該過(guò)程甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇，屬于加氧氧化，該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了甲烷的氧化，D項(xiàng)正確；

故選Co

3.如圖(紇表示活化能)是CH4與Cl2生成CH3cl的部分反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的能量變化關(guān)系圖，下列說(shuō)

法正確的是

能量f[CH3-H-C1]+C12

第一步第二步CHsCl+Cg+HCl

反應(yīng)歷程

A.題述反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

B.升高溫度，E“、均減小，反應(yīng)速率加快

c.第一步反應(yīng)的方程式可表示為cr+CH,fCH3THC1

D.第一步反應(yīng)的速率大于第二步反應(yīng)的速率

【答案】c

【解析】A.由圖可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.升高溫度，不能降低反應(yīng)的活化能，即紇|、42均不變，但可以加快反應(yīng)速率，B項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.由圖可知，第一步反應(yīng)的方程式可表示為CL+CH,fCIV+HC1,C項(xiàng)正確;

D.第一步反應(yīng)的活化能大于第二步反應(yīng)的活化能，第一步反應(yīng)單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)低于第二步反

應(yīng)，所以第一步反應(yīng)的速率小于第二步反應(yīng)的速率，D項(xiàng)錯(cuò)誤;

答案選C。

4.甲酸常用于橡膠、醫(yī)藥等工業(yè)。在一定條件下可分解生成CO和H?。，在無(wú)、有催化劑條件下的能

量與反應(yīng)歷程的關(guān)系如下圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A.E1-E3>E4-E10

B.可以通過(guò)E1和E?計(jì)算HCOOH的總鍵能

C.途徑二中H+參與反應(yīng)，是該反應(yīng)過(guò)程的中間產(chǎn)物

0

II

D.途徑二中反應(yīng)的快慢由生成;C、、、.-H的速率決定

W/

H

【答案】D

【解析】A.催化劑能改變反應(yīng)途徑，但不能改變反應(yīng)的焰變，則甲酸轉(zhuǎn)化為一氧化碳和水的焰變△層Ei-

E3=E4-EIO,A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，可以通過(guò)Ei和E2計(jì)算甲酸轉(zhuǎn)化為一氧化碳和水的正反應(yīng)活化能，但不能計(jì)算甲酸的總鍵

能，B錯(cuò)誤；

C.由圖可知，途徑II中氫離子先做反應(yīng)物，后做生成物，是改變反應(yīng)途徑的催化劑，能加快反應(yīng)速率，C

錯(cuò)誤；

0

II

D.決定總反應(yīng)速率的是慢反應(yīng)，活化能越大反應(yīng)越慢，生成:C、、、.的活化能高，則途徑二反

W/

H

o

II

應(yīng)的快慢由生成；C、、、.的速率決定，D正確；

W/

H

故選D。

5.已知Fe?+催化反應(yīng)S2Oj(aq)+2「(aq)=2SOj(aq)+L(叫)歷程如下圖所示，催化歷程中有Fd+參

與。下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是

A.步驟①的速率常數(shù)大于步驟②

B.反應(yīng)歷程中存在非極性鍵的斷裂和形成

C.催化歷程中，僅氧元素的化合價(jià)未發(fā)生變化

2+3+1

D.步驟②的熱化學(xué)方程為：2Fe+S2O^-2Fe+2SOtAH=(E3-EjkJ-moF

【答案】B

【解析】A.由圖知，第一步的活化能大于第二步的活化能，故第一步的速率小于第二步，因此步驟①的

速率常數(shù)小于步驟②，A錯(cuò)誤；

B.反應(yīng)歷程中，由0-0鍵斷裂和I-I鍵的形成，B正確；

C.由于S2。：中存在一個(gè)過(guò)氧鍵，S的化合價(jià)為+6價(jià)，催化歷程僅硫元素的化合價(jià)未發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；

D.由圖知，步驟②為放熱反應(yīng)，故熱化學(xué)方程為：

2+3+-1

2Fe+S20^-=2Fe+2S0jAH=(g-區(qū))kJ?mol,D錯(cuò)誤；

故選Bo

6.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02和C12的相對(duì)能量為

0),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

B.可計(jì)算Cl-Cl鍵能為2(E2-E3)kJ-molT

C.相同條件下，。3的平衡轉(zhuǎn)化率：歷程11=歷程I

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

1

C10(g)+0(g)=02(g)+Cl(g)AH=(E4-E5)kJ-mor

【答案】D

1

【分析】由圖可知，歷程I是03和氧原子結(jié)合生成02,該過(guò)程放熱，AH=(E6-E3)kJ-mor；歷程H有

兩個(gè)過(guò)程，過(guò)程一是臭氧、氧原子和氯原子作用生成氧氣、氧原子和CIO,AH=(E&-E2)kLmo『，過(guò)程

二是氧氣、氧原子和C10作用生成202和CLAH=(Es-Ejkl-moF,兩個(gè)過(guò)程都放熱；歷程II反應(yīng)前后

都有C1,所以C1相當(dāng)于催化劑。

【解析】A.結(jié)合圖像分析，歷程II相當(dāng)于歷程I在催化劑Cl(g)參與的條件下進(jìn)行的反應(yīng)，催化劑可以降

低反應(yīng)的活化能，但是不能改變反應(yīng)的焰變，因此AH=(E6-E3)kTmo『=(E5-E2)k，molT,A正確；

B.已知02和C12的相對(duì)能量為0(即E6=0),破壞1molCb(g)中的C1-C1鍵形成2molCL吸收的能量為

2(E5-E6)kJ,結(jié)合E6-ES=E5-E2得2(ES-E6)=2(E2—E3),所以。一。鍵能為2(旦—￡3)5010廣，B

正確；

c.由以上分析可知，歷程I和歷程n的區(qū)別就是有ci做催化劑，催化劑不能改變反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，

因此相同條件下，。3的平衡轉(zhuǎn)化率：歷程n=歷程I,c正確；

D.活化能越低，反應(yīng)速率越快，由圖像可知，歷程n中第二步反應(yīng)的活化能最低，所以速率最快的一步

1

反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)AH=(E5-E4)kJmor,D錯(cuò)誤；

故選D。

7.利用計(jì)算機(jī)技術(shù)測(cè)得乙快(HCmCH)在Hg2+催化作用下生成CH3CHO的反應(yīng)歷程及相對(duì)能量變化

如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

相對(duì)能量/eV

1.8

1.20.75

0.6④/奄H2=CH6R

一00°①

0.0/—Hg"\?

-H2O(g)--<^40③，

2+-0.70

-0.6-+Hg2+[Hg(H2O)]-0.787

：+HC三CH(g)H—(ic—HH—OHCH3cH0(g)

-1.2

2

-1.8Hg—OH2

-2.4

反應(yīng)歷程

A.HC三CH(g)+H2O(g)—S^>CH3CHO(g)的AH>0

B.反應(yīng)歷程中能量最高的物質(zhì)中含有兩種官能團(tuán)

C.升高反應(yīng)體系的溫度可以提高乙快的平衡轉(zhuǎn)化率

2+2+

D.決速步驟的反應(yīng)為CH。=CHOH-HgfCH3CHO(g)+Hg

【答案】B

【解析】A.根據(jù)相對(duì)能量變化圖可知，ImolHCmCH(g)與lmolHq(g)的總能量比ImolCqCHCXg)的能

量高，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，HC三CH(g)+H2O(g)」^fCH3CHO(g)的AH<0,A錯(cuò)誤；

B.反應(yīng)歷程中能量最高的物質(zhì)為CH2=CHOH,含有碳碳三鍵、羥基兩種官能團(tuán)，B正確；

C.由A可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高反應(yīng)體系的溫度平衡逆向移動(dòng)，不能提高乙煥的平衡轉(zhuǎn)化率，C錯(cuò)

誤；

HH

D.由圖可知，反應(yīng)HQ「C-OH-CH3CH?！狧g2+的活化能最高，反應(yīng)速率最慢，為總反應(yīng)的決

H+

速步驟，D錯(cuò)誤；

故選B。

8.某酮和甲胺的反應(yīng)機(jī)理及能量圖像如圖所示：

R+R、H,NCH,R\OH

/C=O［「例3、\

①那/、②'NH,CH\③

J+23

R'JOH?-HOHR\.H+R、

HJC/^NHCHJ④'CH」⑤町/。-'—CH：

E?旦

：2；\A④⑤

.；,\\L：

二：\：」1?；；_

0--*…A…:....................=…

反應(yīng)歷程

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.該歷程中H+為催化劑，故H*濃度越大，反應(yīng)速率越快

B.該歷程中發(fā)生了加成反應(yīng)和消去反應(yīng)

C.反應(yīng)過(guò)程中有極性鍵的斷裂和生成

D.該歷程中制約反應(yīng)速率的反應(yīng)為反應(yīng)②

【答案】A

【解析】A.由上圖可知，氫離子是反應(yīng)①的反應(yīng)物、是反應(yīng)⑤的生成物，所以氫離子是反應(yīng)的催化劑，

反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢，反應(yīng)的決速步驟為慢反應(yīng)，由下圖可知，反應(yīng)②的活化能最大，反應(yīng)

速率最慢，是反應(yīng)的決速步驟，若氫離子濃度過(guò)大，會(huì)與甲胺反應(yīng)使得甲胺濃度減小，反應(yīng)②的反應(yīng)速率

減慢，總反應(yīng)的反應(yīng)速率減慢，故A錯(cuò)誤；

B.由上圖可知，反應(yīng)②為加成反應(yīng)、反應(yīng)④為消去反應(yīng)，故B正確；

C.由上圖可知，反應(yīng)過(guò)程中有極性鍵的斷裂和生成，故C正確；

D.反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢，反應(yīng)的決速步驟為慢反應(yīng)，由下圖可知，反應(yīng)②的活化能最大，

反應(yīng)速率最慢，是反應(yīng)的決速步驟，故D正確；

故選Ao

9.一定條件下，丙烯與HC1反應(yīng)生成CH3cHeICH3和CH3cH2cH2cl的反應(yīng)歷程如圖所示?！炯褐?/p>

A.反應(yīng)CH3CH=CH2+HC1fCH3-CH2-CH2C1的AH為-（轉(zhuǎn)+輻）kJ/mol

B.丙烯與HC1的加成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行

C.其他條件不變，適當(dāng)升高溫度可以提高加成產(chǎn)物CH3cHeICH,的比例

D.根據(jù)該反應(yīng)推測(cè)，丙烯與HBr加成的主要產(chǎn)物為2-澳丙烷

【答案】D

【解析】A.根據(jù)圖示，不能求得反應(yīng)CH3cH=CH2+HClfCH3-CH「CH2CkqAH,A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，丙烯與HC1加成生成CH3cHe1CH3或CH3cH2cH2cl的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，AH<0,反應(yīng)

的ASCO,根據(jù)AH-TAS<0時(shí)自發(fā)進(jìn)行，反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，B錯(cuò)誤；

C.丙烯與HC1反應(yīng)生成CH3cHeICH3和CH3cH2cH2cl的反應(yīng)都為放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)都向著消耗

CH3CHC1CH3和CH3cH2cH2cl的方向移動(dòng)，CH3CHC1CH3和CH3cH2cH2cl的比例都會(huì)降低，C錯(cuò)誤；

D.由圖中可以看出生成CH3cHeICH3的活化能較低，反應(yīng)的主要產(chǎn)物為CH3cHe憶珥，類(lèi)似的丙烯與

HBr加成的主要產(chǎn)物為2-溟丙烷，D正確；

故選Do

10.如果在反應(yīng)體系中只有底物和溶劑，沒(méi)有另加試劑，那么底物就將與溶劑發(fā)生反應(yīng)，溶劑就成了

試劑，這樣的反應(yīng)稱(chēng)為溶劑解反應(yīng)。如三級(jí)浸丁烷在乙醇中可以發(fā)生溶劑解反應(yīng)，反應(yīng)的機(jī)理和能量進(jìn)程

圖如下所示：

CH,CH,

H,C-C^hr^H.C—C+Br

[(CHJX：-BrJ*[(CH^C-(>CHJB

II:

CH,CH,

a?(Cllj,CQCJI

叁CHJC+Brs

Hc-C+CJS^OH-^ILC-C--<)CH+CHQH

2S(CH.hCBr*

CH,CH,(CHJCgGHs(5J￡OCM

CH、CH,+HBr

(J

H?C—C—OC、H<-CT)C.Hq反應(yīng)進(jìn)程

IH-sT

CH)CH3

下列說(shuō)法不正確的是

A.三級(jí)澳丁烷在乙醇中的溶劑解反應(yīng)屬于取代反應(yīng)

B.不同鹵代烽在乙醇中發(fā)生溶劑解反應(yīng)的速率取決于相應(yīng)碳鹵鍵的鍵能

CH3

C.該反應(yīng)機(jī)理中的中間產(chǎn)物HI—j中的碳原子有兩種雜化方式

CH3

D.鹵代煌在發(fā)生消去反應(yīng)時(shí)可能會(huì)有醒生成

【答案】B

【解析】A.三級(jí)澳丁烷在乙醇中的溶劑解的總反應(yīng)最終得到(CH3)3COC2H5和HBr,因此反應(yīng)屬于取代反

應(yīng)，故A正確；

B.鹵代煌在乙醇中發(fā)生溶劑解反應(yīng)的速率取決于第一步慢反應(yīng)，該過(guò)程為共價(jià)鍵的異裂，而鍵能對(duì)應(yīng)的

是均裂的形式，故B錯(cuò)誤；

CH3

C.觀(guān)察該反應(yīng)機(jī)理可知，中間產(chǎn)物乩“？中的碳原子發(fā)生sp2、sp3兩種雜化，故C正確；

CH；,

D.鹵代燃發(fā)生消去反應(yīng)為在氫氧化鈉醇溶液中加熱生成碳碳不飽和鍵的過(guò)程，由圖歷程可知，反應(yīng)過(guò)程

中會(huì)生成R-O-R',故可能會(huì)有叫生成，故D正確；

故答案選B。

11.為早日實(shí)現(xiàn)“碳中和碳達(dá)峰”目標(biāo)，科學(xué)家提出用釘(Ru)基催化劑催化CO?(g)和耳(g)反應(yīng)生成

HCOOH.反應(yīng)機(jī)理如圖所示，已知當(dāng)生成46g液態(tài)HCOOH時(shí)放出31.2kJ的熱量。下列說(shuō)法正確的是

A.反應(yīng)歷程中存在極性鍵、非極性鍵的斷裂與形成

B.物質(zhì)I為該反應(yīng)的催化劑，物質(zhì)n、ni為中間產(chǎn)物

C.催化劑能降低活化能，加快反應(yīng)速率，改變反應(yīng)熱，從而提高轉(zhuǎn)化率

D.通過(guò)CO?(g)和H2(g)反應(yīng)制備液態(tài)HCOOH,每轉(zhuǎn)移Imolel放出31.2kJ的熱量

【答案】B

【解析】A.由反應(yīng)示意圖可知反應(yīng)過(guò)程中存在碳氧等極性鍵斷裂、氫氫非極性鍵斷裂，碳?xì)涞葮O性鍵生

成，但不存在非極性鍵的形成，A錯(cuò)誤；

B.物質(zhì)I為反應(yīng)起點(diǎn)存在的物質(zhì)，且在整個(gè)過(guò)程中量未發(fā)生改變，物質(zhì)I為催化劑，物質(zhì)II、III為中間

過(guò)程出現(xiàn)的物質(zhì)，為中間產(chǎn)物，B正確；

C.催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的焰變，C錯(cuò)誤；

D.該圖為釘(Ru)基催化劑催化CO2(g)和在②的反應(yīng)示意圖，反應(yīng)生成46g液態(tài)HCOOH時(shí)放出31.2kJ的

熱量，反應(yīng)中氫化合價(jià)由0變?yōu)?1,電子轉(zhuǎn)移關(guān)系為HCOOH~H2~2e-,則每轉(zhuǎn)移Imolel放出15.6kJ的

熱量，D錯(cuò)誤；

故選B。

12.氫能是一種重要的清潔能源，由HCOOH可以制得H?。在催化劑作用下，HCOOH催化釋放氫的

反應(yīng)機(jī)理和相對(duì)能量的變化情況分別如圖1和圖2所示。下列敘述正確的是

注：*表示吸附在催化劑上的微粒

1.40L20

1.20

1.000.96

0.80

0.53/''0.58/

0.60T\

0.40?，萬(wàn)

0.20HCOO*+H*

HCOOH*-006

0.00

,I-0.32,

-0.20\-0.45

-0.40.HCOOH(g)

-0.60CO2(g)+2H*CO(g)+H(g)

-0.8022

反應(yīng)進(jìn)程

圖1圖2

A.HCOOH催化釋放氫的過(guò)程中有非極性鍵的斷裂與形成

B.HCOOD催化釋放氫反應(yīng)除生成CO?外，還生成Hz、HD、D2

C.在催化劑表面解離C-H鍵比解離O-H鍵難

D.HCOOH催化釋放氫的熱化學(xué)方程式為：HCOOH(g)=CO2(g)+H2(g)AH=-0.45eV

【答案】C

【解析】A.轉(zhuǎn)化涉及到N-H鍵的斷裂和形成、0-H鍵的斷裂以及H-H鍵的形成，沒(méi)有非極性鍵的斷裂,

A錯(cuò)誤；

B.若用HCOOD代替HCOOH,反應(yīng)為HCOOD分解，除生成CC>2外，還生成HD,沒(méi)有H2、D2,B錯(cuò)

誤；

c.由圖可知，II—in過(guò)程中斷裂O-H鍵，in—iv過(guò)程中斷裂C-H鍵，in—iv的活化能大于n—ni的，

故在催化劑表面解離C-H鍵比解離0-H鍵難，C正確；

D.圖2表示1分子HCOOH(g)生成82(g)和H2(g)時(shí)放出能量0.45eV,而熱化學(xué)方程式中AH為Imol反

應(yīng)的熱量變化，故D錯(cuò)誤；

本題選C。

13.我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)研究MoS?電催化合成氨反應(yīng)［N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH<0］時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同電

解質(zhì)溶液對(duì)催化歷程的影響如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

2

一形成Li—S鍵合作用

1—不形成Li-S鍵合作用

>

3

、

唱0

盤(pán)

玄-1

要

-2

-3G*也.******

zZzzzNN

A.反應(yīng)放熱是合成氨反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的主要助力

B.選用Li2so4作電解質(zhì)的反應(yīng)速率比選用K2SO4的快

C.N2先吸附于催化劑表面再參加合成氨反應(yīng)

D.形成Li-S鍵合作用時(shí)，合成氨反應(yīng)的的絕對(duì)值更大

【答案】D

【詳解】A.合成氨反應(yīng)是Nz+3Hz「^!卜2?4珥,該反應(yīng)的△$<(),反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，則要滿(mǎn)足△G=Z\H

-TAS<0,現(xiàn)在是△$<(),則一TZ^S>0,若△H>0,則AH—T4S>0,肯定不能自發(fā)進(jìn)行，故只有△

H<0,才有可能滿(mǎn)足△!€—TZ\S<0,△H<0指的是反應(yīng)放熱，則反應(yīng)放熱是能夠自發(fā)進(jìn)行的主要因素，故

A項(xiàng)正確；

B.電解質(zhì)的反應(yīng)速率對(duì)反應(yīng)歷程的影響，看反應(yīng)活化能，由圖