2021届高考化学二轮复习重点·难点专练：新信息反应机理分析-（原卷+解析卷）

新信息反应机理分析【原卷】

1.（广东省肇庆市2021届高三毕业班第一次统一检测）二氧化碳甲烷化对缓解

能源危机意义重大，二氧化碳在催化剂的作用下与氢气作用制备甲烷的反应机理

如下图所示。下列说法错误的是

La，C）3、/CO,

（二

，La202co3

CHq+HQ

A.Ni和La?。,是该反应的催化剂

B.H2f2H的过程为放热过程

C.催化剂不能改变该反应的总体热效应

催化剂

D.该反应的总反应方程式为4H2+CO2=（：乩+2凡0

2.（河北省“五个一名校联盟”2021届高三上学期第一次诊断）某科研人员提

出HCHO与。2在羟基磷灰石（HAP）表面催化氧化生成CO2和H20的历程，该历程示

意图如下（图中只画出了HAP的部分结构）。下列说法错误的是

A.HAP能提高HCHO与的反应速率的原因是降低了反应的活化能

B.HCHO在反应过程中，有C—H键的断裂和C=0键形成

C.根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自02

D.HCHO和C02中碳原子的杂化方式不同

3.（上海市虹口区2021届高三一模）异丁烯与氯化氢发生加成反应过程体系能

量变化如图所示，下列叙述正确的是

体

系产物①

能

H

量3

HCHj产物②

H-C—C-CH3

HCl

反应过程’

A.产物②比产物①更稳定

B.此过程中只发生了非极性键的断裂

C.异丁烯与氯化氢的加成反应为吸热反应

D.1mol产物①或②中均含有7mol共价键

4.（上海市金山区2021届高三一模）CFCL破坏臭氧层的过程如图所示，下列说

法错误的是（）

A.过程I：断裂C-C1键

B.过程n：o3+ci=cio+o2

c.过程m：发生了。2=0+0反应

2

D.整个过程中氯原子是破坏臭氧层的催化剂

5.(上海市松江区2021届高三一模)在汽车尾气处理过程中存在反应：

NO式g)+CO(g)口NO(g)+CO2(g),该反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确

的是

活化络合物

(过渡状态)

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

6.(四川省乐山市2021届高三12月第一次调研)磁性纳米Fes。4颗粒具有超顺

磁性，做固相萃取剂时能很好从水体中分离。我国科学家利用这一特性，研究出

在纳米Fes。,外包覆多巴胺聚合层，除去水体污染物多环芳烧的方法，模拟过程

如下，下列有关说法正确的是

3

A.Fe3（X是一种碱性氧化物

B.Fe3（X纳米颗粒粒径越小、水体pH越小除污效果越好

C.多环芳烧在乙晴中的溶解度小于在聚多巴胺中的溶解度

D.处理完成后，Fe3（h纳米颗粒可利用磁铁回收，经加热活化可重复使用

7.（浙江省重点中学2021届高三11月选考模拟）三级滨丁烷在乙醇中溶剂解的

反应进程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是

A.三级澳丁烷在乙醇中溶剂解的总反应速率由反应HI决定

B.三级浸丁烷在乙醇中溶剂解的总反应属于取代反应

C.若三级氯丁烷在乙醇中发生相似的溶剂解，则反应I的焰变△上将增大

D.适当升温，三级嗅丁烷在乙醇中溶剂解正反应速率的增大程度小于其逆反应

速率的增大程度

8.（福建省宁德市2021届普通高中毕业班第一次质量检查）在金属Pt、Cu和

Ir（钺）的催化作用下，密闭容器中的上可高效转化酸性溶液中的硝态氮（NO,）

以达到消除污染的目的，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（）

4

A.Ir表面反应的反应物是乩和NO气体

B.导电基体中Pt上既发生氧化反应又发生还原反应

C.若导电基体上只有Cu,难以消除含氮污染物

D.若导电基体上的Cu颗粒增多，能提高硝态氮（NO；）的平衡转化率

9.（福建省莆田市2021届高三毕业班第一次教学质量检测）硫酸盐（含SOr、HSO4）

溶胶是"PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转

化机理，其主要过程示意图如图：

下列说法正确的是（）

A.上0没有参与该过程B.NO?是生成硫酸盐的还原剂

5

C.硫酸盐气溶胶呈酸性D.该过程中没有共价键生成

10.（广东省惠州市2021届高三上学期第一次调研）自然界中时刻存在着氮的转

化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为用分子

在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是

oH

•0

ON

催化剂b

A.N2-*NH3,NftfNO均属于氮的固定

B.在催化剂b作用下，发生了氧化反应

C.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量

D.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂

11.（2020新课标I）辖的配合物离子［Rh（C0）2L「可催化甲醇埃基化，反应过

程如图所示。

下列叙述错误的是

6

A.CH3coi是反应中间体

B.甲醇瘦基化反应为CH3OH+COXH3co2H

C.反应过程中Rh的成键数目保持不变

D.存在反应CH30H+HI=CH3I+H20

12.(2020新课标H)据文献报道：Fe(C0)5催化某反应的一种反应机理如下图所

示。下列叙述错误的是

OH-

A.OF参与了该催化循环B.该反应可产生清洁燃料乩

C.该反应可消耗温室气体C02D.该催化循环中Fe的成键数目发生变化

13.(2020天津卷)理论研究表明，在lOlkPa和298K下，HCN(g)口HNC(g)异构

化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是

反应进程

7

A.HCN比HNC稳定

B.该异构化反应的AH=+59.3kJQno『

C.正反应的活化能大于逆反应的活化能

D.使用催化剂，可以改变反应的反应热

14.（“皖赣联考”2021届高三上学期第三次考试）利用某分子筛作催化剂，NH3

可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质，其反应历程如下图所示，下列说

法正确的是

A.X是此

催化剂

B.上述历程的总反应为：2NH3+NO+NO2^=2N2+3H2。

C.NH；中含有非极性共价键

D.NH3>NH：、乩0中的质子数、电子数均相同

15.（北京一零一中2021届高三上学期第三次统练）以TiOz为催化剂的光热化学

循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化

学键完全断裂时的能量变化如下图所示。

8

©©©

1598kJ/mo：©@

1072kJ/mol丁@©

496kJ/mol、

下列说法正确的是

A.过程①中钛氧键断裂会释放能量

B.该反应中，光能和热能转化为化学能

C.使用TiOz作催化剂可以降低反应的熔变，从而提高化学反应速率

D.COZ分解反应的热化学方程式为2c(Vg)=2C0(g)+02(g)AH=+30kj/mol

新信息反应机理分析

1.(广东省肇庆市2021届高三毕业班第一次统一检测)二氧化碳甲烷化对缓解

能源危机意义重大，二氧化碳在催化剂的作用下与氢气作用制备甲烷的反应机理

如下图所示。下列说法错误的是

La202coj

COS

H-

CH产H，O

A.Ni和1^03是该反应的催化剂

9

B.H?f2H的过程为放热过程

C.催化剂不能改变该反应的总体热效应

催化剂

D.该反应的总反应方程式为4H2+小）2^=（：也+2凡。

【答案】B

【详解】

A.由图可知该循环中Ni和Laqs是该反应的催化剂，故A正确；

B.H2f2H为断键的过程，该过程为吸热过程，故B错误；

C.催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变该反应的总体热效应，故c正确;

D.根据图中信息得到该反应的总反应方程式为4H2+0）2里@€凡+2凡0,故D

正确。

综上所述，答案为B。

2.（河北省“五个一名校联盟”2021届高三上学期第一次诊断）某科研人员提

出HCH0与在羟基磷灰石（HAP）表面催化氧化生成CO2和H20的历程，该历程示

意图如下（图中只画出了HAP的部分结构）。下列说法错误的是

A.HAP能提高HCH0与02的反应速率的原因是降低了反应的活化能

B.HCH0在反应过程中，有C—H键的断裂和C=0键形成

C.根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自02

D.HCH0和CO?中碳原子的杂化方式不同

【答案】C

10

【详解】

A.由图示可知，HAP在反应过程中起催化剂的作用，能降低反应的活化能，加

快反应速率，故A正确；

B.HCHO在反应中有C-H断裂和C=0键形成，所以甲醛被氧化生成二氧化碳和水,

故B正确；

C.根据图知，CO2分子中的氧原子一部分还来自于甲醛，故C错误；

D.HCHO中C连有一个碳碳双键，采用SP2杂化，而CO?中C连有两个碳碳双键,

采用SP杂化，故D正确。

答案选C。

3.（上海市虹口区2021届高三一模）异丁烯与氯化氢发生加成反应过程体系能

量变化如图所示，下列叙述正确的是

反应过程

A.产物②比产物①更稳定

B.此过程中只发生了非极性键的断裂

C.异丁烯与氯化氢的加成反应为吸热反应

D.1mol产物①或②中均含有7mol共价键

【答案】A

【详解】

A.能量越低，物质越稳定，根据图示可知，产物②比产物①的能量更低，故产

11

物②比产物①更稳定，A正确；

B.根据反应原理可知，反应过程中有碳碳键的断裂和氢氯键的断裂，故B错误;

C.根据图示可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，C

错误；

D.根据产物结构式可知，1mol产物①或②中均含有131noi共价键，D错误；

答案选A。

4.（上海市金山区2021届高三一模）CFCL破坏臭氧层的过程如图所示，下列说

法错误的是（）

A.过程I：断裂C-C1键

B.过程II：O3+C1=C1O+O2

c.过程m：发生了。2=0+。反应

D.整个过程中氯原子是破坏臭氧层的催化剂

【答案】C

【详解】

A.过程I中CFCl,转化为CFC12和氯原子，断裂极性键C-C1键，故A正确；

B.根据题图信息可知，过程n是氯原子与反应生成氧气和氧化氯，可用方程

式表示为O3+C1=C1O+O2,故B正确；

C.过程in是原子结合成分子的过程中发生的反应为：。+。=。2,故C错误；

12

D.上述过程说明氟利昂中氯原子参与反应，整个反应前后仍旧为氯原子，则氯

原子是破坏的催化剂，故D正确；

故答案为：Co

5.(上海市松江区2021届高三一模)在汽车尾气处理过程中存在反应：

NO2(g)+CO(g)DNO(g)+CO2(g),该反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确

的是

活化络合物

(过渡状态)

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

13

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。

6.(四川省乐山市2021届高三12月第一次调研)磁性纳米Fe3(h颗粒具有超顺

磁性，做固相萃取剂时能很好从水体中分离。我国科学家利用这一特性，研究出

在纳米Fe3(h外包覆多巴胺聚合层，除去水体污染物多环芳烧的方法，模拟过程

如下，下列有关说法正确的是

A.Fes。,是一种碱性氧化物

B.Fes。’纳米颗粒粒径越小、水体pH越小除污效果越好

C.多环芳烧在乙晴中的溶解度小于在聚多巴胺中的溶解度

D.处理完成后，Fe3(X纳米颗粒可利用磁铁回收，经加热活化可重复使用

【答案】D

【详解】

A.Fes。,不是碱性氧化物，碱性氧化物定义是与酸反应生成盐和水的氧化物，四

氧化三铁和酸反应生成两种盐，故A错误；

B.水体pH越小，酸性越强，则Fe3(X会与酸反应，则会失去除污效果，故B错

误；

C.根据题中信息，乙演萃取了多环芳烧，说明多环芳煌在乙睛中的溶解度大于

14

在聚多巴胺中的溶解度，故c错误；

D.处理完成后，Fe3（h纳米颗粒具有磁性，可以利用磁铁回收，经加热活化可重

复使用，故D正确。

综上所述，答案为D。

7.（浙江省重点中学2021届高三11月选考模拟）三级溟丁烷在乙醇中溶剂解的

反应进程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是

A.三级漠丁烷在乙醇中溶剂解的总反应速率由反应III决定

B.三级溟丁烷在乙醇中溶剂解的总反应属于取代反应

C.若三级氯丁烷在乙醇中发生相似的溶剂解，则反应I的烙变△上将增大

D.适当升温，三级溟丁烷在乙醇中溶剂解正反应速率的增大程度小于其逆反应

速率的增大程度

【答案】A

【详解】

A.总反应的速率有慢反应，反应I的正反应活化能最大，反应速率最慢，即三

级溟丁烷在乙醇中溶剂解的总反应速率由反应I决定，故A错误；

B.三级澳丁烷在乙醇中溶剂解的总反应为（CRVCBr+CH3CH20H-

15

（CH3）3C0CH2CH3+HBr,反应类型为取代反应，故B正确；

C.氯的非金属性比溟强，C-C1键比C-Br键稳定，说明起始时三级氯丁烷的能

量比三级漠丁烷能量低，则三级氯丁烷反应I的焰变比三级溟丁烷反应I

的焰变大，故C正确；

D.总反应为放热反应，升高温度，平衡逆移动，则适当升温，三级漠丁烷在乙

醇中溶剂解正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，故D正确；

故答案为Do

8.（福建省宁德市2021届普通高中毕业班第一次质量检查）在金属Pt、Cu和

Ir（钺）的催化作用下，密闭容器中的庆可高效转化酸性溶液中的硝态氮（NO；）

以达到消除污染的目的，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（）

A.Ir表面反应的反应物是上和N0气体

B.导电基体中Pt上既发生氧化反应又发生还原反应

C.若导电基体上只有Cu,难以消除含氮污染物

D.若导电基体上的Cu颗粒增多，能提高硝态氮（NO；）的平衡转化率

【答案】D

【详解】

16

A.根据图像可知，Ir表面反应的反应物是比和40气体，生成物为心和丛0,A

说法正确；

B.导电基体中Pt上氢气失电子生成氢离子，发生氧化反应，NO得电子生成用0,

硝酸根离子得电子生成NO,发生还原反应，则Pt上既发生氧化反应又发生还原

反应，B说法正确；

C.根据图像可知，硝酸根离子得电子与氢离子反应生成氮的氧化物和水，则若

导电基体上只有Cu,氢气不能失电子生成氢离子，难以消除含氮污染物，C说法

正确;

D.若导电基体上的Cu颗粒增多，消耗硝酸根离子的速率增大,但对硝态氮（N。；）

的平衡转化率无影响，D说法错误;

答案为D。

9.（福建省莆田市2021届高三毕业班第一次教学质量检测）硫酸盐（含SO：、HSO；）

溶胶是"PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转

化机理，其主要过程示意图如图:

下列说法正确的是（）

A.乩0没有参与该过程B.NO?是生成硫酸盐的还原剂

C.硫酸盐气溶胶呈酸性D.该过程中没有共价键生成

17

【答案】c

【详解】

A.根据图示中各微粒的构造可知，该过程有40参与，A错误；

B.根据图示的转化过程，NO2转化为HNO2,N元素的化合价由+4价变为+3价，化

合价降低，得电子被还原，做氧化剂，则NO2的是生成硫酸盐的氧化剂，B错误;

C.硫酸盐（含SSO：、HSO；）气溶胶中含有HSO；,转化过程有水参与，则HSO；在

水中可电离生成IT和SO"则硫酸盐气溶胶呈酸性，C正确；

D.根据图示转化过程中，由so；转化为HS0；,根据图示对照，有硫氧共价键生

成，D错误；

答案选C。

10.（广东省惠州市2021届高三上学期第一次调研）自然界中时刻存在着氮的转

化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为用分子

在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是

催化剂a催化剂b

A.N2-NH3,NftfNO均属于氮的固定

B.在催化剂b作用下，发生了氧化反应

C.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量

D.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂

【答案】C

【详解】

A.把游离态的氮转化为氮的化合物，称为氮的固定，MfNB属于氮的固定，NH3

18

-NO不属于氮的固定，故A错误；

B.在催化剂b作用下，02->N0,0元素的化合价由0价变为-2价，化合价降低,

发生了还原反应，故B错误；

C.催化剂可以提高化学反应速率，可以提高单位时间内生成物的产量，故C正

确；

D.催化剂a作用下，N2-*NH3,断裂非极性共价键N三N键，催化剂b作用下，NH3

-NO,断裂极性共价键N-H键，故D错误；

答案选C。

11.(2020新课标I)铐的配合物离子［Rh(CO)2L「可催化甲醇黑基化，反应过

程如图所示。

下列叙述错误的是

A.CH3coi是反应中间体

B.甲醇瘦基化反应为CH3OH+COXH3CO2H

C.反应过程中Rh的成键数目保持不变

D.存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O

【答案】C

19

【解析】

题干中明确指出，铐配合物［Rh(co)j］充当催化剂的作用，用于催化甲醇埃基

化。由题干中提供的反应机理图可知，铐配合物在整个反应历程中成键数目，配

体种类等均发生了变化；并且也可以观察出，甲醇谈基化反应所需的反应物除甲

醇外还需要CO,最终产物是乙酸；因此，凡是出现在历程中的，既非反应物又

非产物的物种如CH3coi以及各种配离子等，都可视作中间物种。

A.通过分析可知，CH3coi属于甲醇瘦基化反应的反应中间体；其可与水作用，

生成最终产物乙酸的同时，也可以生成使甲醇转化为CIM的HI,A项正确；

B.通过分析可知，甲醇谈基化反应，反应物为甲醇以及C0,产物为乙酸，方程

式可写成：CH3OH+CO网ACH'COOH,B项正确；

C.通过分析可知，错配合物在整个反应历程中，成键数目，配体种类等均发生

了变化，c项不正确；

D.通过分析可知，反应中间体CH3coi与水作用生成的HI可以使甲醇转化为CH3I,

方程式可写成：CHQH+H1->CH,I+H2O,D项正确；答案选C。

12.(2020新课标H)据文献报道：Fe(C0)5催化某反应的一种反应机理如下图所

示。下列叙述错误的是

20

A.OH参与了该催化循环B.该反应可产生清洁燃料员

C.该反应可消耗温室气体CO?D.该催化循环中Fe的成键数目发生变化

【答案】C

【解析】

题干中明确指出，铁配合物Fe(CO)5充当催化剂的作用。机理图中，凡是出现在

历程中，进去的箭头表示反应物，出来的箭头表示生成物，既有进去又有出来的

箭头表示为催化剂或反应条件，其余可以看成为中间物种。由题干中提供的反应

机理图可知，铁配合物Fe(CO)5在整个反应历程中成键数目，配体种类等均发生

了变化；并且也可以观察出，反应过程中所需的反应物除CO外还需要压0,最终

产物是CO2和庆，同时参与反应的还有(HG故0H.也可以看成是另一个催化剂或

反应条件。

A.从反应机理图中可知，0H一有进入的箭头也有出去的箭头，说明Of参与了该

催化循环，故A项正确；

B.从反应机理图中可知，该反应的反应物为CO和产物为上和CO2,Fe(C0)5

作为整个反应的催化剂，而仅仅在个别步骤中辅助催化剂完成反应，说明该

反应方程式为CO+HqFe(CO)5c。2+凡,故有清洁燃料员生成，故B项正确；

C.由B项分析可知，该反应不是消耗温室气体C02,反而是生成了温室气体C02,

故C项不正确；

D.从反应机理图中可知，Fe的成键数目和成键微粒在该循环过程中均发生了变

化，故D项正确；

答案选C。

13.(2020天津卷)理论研究表明，在lOlkPa和298K下，HCN(g)口HNC(g)异构

21

化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是

反应进程

A.HCN比HNC稳定

B.该异构化反应的AH=+59.3kJ：ino「

C.正反应的活化能大于逆反应的活化能

D.使用催化剂，可以改变反应的反应热

【答案】D

【解析】

A.根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN

比HNC稳定，故A正确；

B.根据焰变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的

AH=59.3kJ-mol'-O=+59.3kJ-moP1,故B正确；

C.根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活

化能，故c正确；

D.使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反应路径，反应热只与反应物

和生成物的总能量有关，故D错误。

综上所述，答案为D。

14.（“皖赣联考”2021届高三上学期第三次考试）利用某分子筛作催化剂，NH3

可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质，其反应历程如下图所示，下列说