选择题专练：化学反应机理、速率与平衡的综合判断A、B两练（含解析）-2025高考化学二轮复习

专题五选择题专攻1化学反应机理、速率与平衡的综合判断（A、B两

练）

题型突破练（A）

（选择题1~5题，每小题4分，6~11题，每小题5分，共50分）

L不对称催化羟醛缩合反应的循环机理如图所示。下列说法不正确的是（）

A.步骤①和②的有机产物可通过红外光谱鉴别

B.步骤③和④的反应均涉及手性碳原子的生成

C.步骤⑤的产物L-脯氨酸是该反应的催化剂

O

D.若用苯甲醛和C/D作为原料，也可完成上述羟醛缩合反应

2.（2024・连云港高三期中）我国科学家使用双功能催化剂（能吸附不同粒子）催化水煤气制H2,反应:

CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）NH<0,在低温下获得高转化率与高反应速率。反应部分过程如图所示:

,比出00P笆on

.8二…।…二…二.~~~1二一」一一二二…।

下列说法正确的是（）

A.该反应高温下不能自发进行，则反应的AS<0

B.该反应的平衡常数阵哈普

C.在整个转化过程中，氧元素的化合价始终不变

D.步骤I吸收的能量大于步骤II放出的能量

3.（2024•南通高三第一次调研测试）反应2c2H4（g）+6NO（g）+3O2（g）=4CO2（g）+4H2O（g）+3N2（g）可用于去除氮

氧化物。Cu+催化该反应的过程如图所示。下列说法正确的是（）

A.反应过程中，Cu+参与反应，降低了反应的焰变

该反应的平衡常数K=C4(CO2)<3(N2)

B.263

C(C2H4)-C(NO)-C(O2)

C•其他条件不变时，增大喘，N。的平衡转化率下降

+

D.步骤III中每消耗1molCU（NO2）,转移电子数目为4x6.02x1（）23

4.（2024•南通如皋第一中学高三模拟）在酸性条件下，黄铁矿（FeS“催化氧化的反应方程式为

2++

2FeS2+7O2+2H2O=2Fe+4S0i-+4H,实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是（）

Fe(NO)2+

NO

A.该反应消耗1molO2转移4mol电子

B.反应H的氧化剂是Fe3+

C.反应III是氧化还原反应

2++3+

D.反应I的离子方程式为4Fe(NO)+O2+4H=4Fe+4NO+2H2O

5.（2024.江苏决胜新高考部分学校高三大联考）一种CH4-CO2分步梯阶转化合成乙酸的可能反应机理如下（M

为一种金属催化剂）

COCH,OCOH

vx22

H2CH.COOH

下列说法正确的是（）

A.该反应机理中也是催化剂

CHX

C.该反应的平衡常数可表示为端篙整

c（CH3coOH）

D.该反应中每生产1molCH3coOH,转移电子的数目约为4x6.02x1（）23

6.(2024.徐州模拟预测)反应NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)是汽车尾气无害化处理中的反应之一，下列说

法正确的是()

QCQNOO

催化剂载体催化剂载体催化剂载体

A.该反应的AH>。，A5<0

B.该反应的平衡常数Q嘿等

C(NO)-C(CO2)

C.如图所示的反应机理中，步骤I可理解为NO2和CO仅在一定方向上才发生有效碰撞

D.反应中每消耗22.4LNO2,转移电子的数目为2x6.02x1()23

7.(2024苏州三模)活性FesO—催化反应H2(g)+HCO式aq)=HCOCT(aq)+H2O⑴的部分机理如图所示。下列说

法正确的是()

A.该反应的AH>0

B•该反应平衡常数K制器?

C.反应前后碳原子杂化方式没有发生变化

D.吸附在Fe?+表面的H与HCO］中的羟基结合生成水

8.(2024.无锡高三期中教学质量调研测试)CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应方程式是

+CO(g)-\=/CH=CH2(g)+HO(g)+CO(g),其反应历程如图所示。下列有关说法正确的是(

22)

状态I

©

CH—CH,

_.\HOX©__

~@r=O丁CH=CH2

N催化剂co

HO

状态n2

A.该反应的AS<0

c(QH3—CH=CH,)•c(CO)

B.该反应的平衡常数表达式为K=c(GH.,一-c(CO2)(C6H5—表示苯基)

C.催化剂表面酸性越强，苯乙烯的产率越高

CH3

D.过程③可能生成副产物C()()H

9.环状碳酸酯广泛用于极性非质子溶剂、电池的电解质等，离子液体研究团队近期报道了一种环氧乙烷衍

生物与二氧化碳催化合成环状碳酸酯的反应历程如图所示。已知：R表示煌基。

N(C.(HQ)4

下列说法错误的是()

A.(C4H9)4NBr是反应的催化剂

B.反应过程存在非极性键的断裂和形成

C.反应过程中有3种中间体

D.总反应原子利用率可达100%

10.(2024•扬州阶段练习)一种合金M催化BH3NH3水解释氢的反应机理如图所示。下列说法不正确的是

H

IH

BV

HH3\H

J

M=Cu()-Co()(KMo010

A.总反应AS>0

B.加入NaOH可制得更纯的H2

C.若反应中生成2gH2,转移电子2moi

D.若将H2O换成D2O则可释放出HD

11.(2024•南通海安高级中学高三下学期模拟)PtNiFe—LDHGO催化甲醛氧化的反应机理如图：

HpH

下列说法不正确的是()

A.步骤I中甲醛通过氢键吸附在催化剂表面的一OH上

B.上述反应机理涉及极性键和非极性键的形成

C.该反应每生成1molCO2,转移电子的数目约为4x6.02x1()23

D.PtNiFe—LDHGO降低了该反应的活化能

题型突破练(B)

(选择题1~5题，每小题4分，6~11题，每小题5分，共50分)

1.(2024•江苏名校联盟高三联考)无催化剂作用下，以乙二醛和02为原料制取乙醛酸的可能反应历程如图所

示，TS表示过渡态，IM表示中间体。下列说法错误的是()

相对能量/(kJ。mor1)

300-TS122§^9J2664TS2220.0辔1

200-「浮74国Ml乌嬴'/TS4

100-

IM41\IM3；

0-OHCCHO+O,；\i

-100-

1\-228.5I

-200-

1OHCCOOH+gO；

一3()0-2

U4.5—

-400-

-500-

HCOOH+CO2HOOCCOOH

-600

反应历程

A.乙二醛被。2氧化可得3种有机产物

B.反应很短一段时间内，IM4多于IM1

C.乙二醛制乙二酸的最大能垒(活化能)为181.5kJ-mol-1

D.选择合适的催化剂可提高乙醛酸的选择性

2.亚硝酰氯在有机合成中有重要应用。2NO(g)+Cb(g)=2NOCl(g)的反应历程如图所示。下列说法错误的是

7

O

F196过渡态

M

)180.5

、

咽

0=0

卷Q~Q\103.4

玄0=0'---------

五

反应历委

A.催化剂能提高反应物的相对能量

B.相对于曲线II,曲线I表示加入催化剂

C.曲线II正反应的活化能为15.5kJ-mol1

D.2NO（g）+C12（g）^=2NOCl（g）AH—77.1kJ-mo?1

CH2-CH2

3.（2024.连云港模拟预测）工业上用CH2=CH2与。2在银催化作用下制备'O,和CH3cHO的反应历程如

图所示，下列说法正确的是（

A.由乙烯生成环氧乙烷总反应的A5>0

B.中间体生成吸附态CH3CHO(ads)的活化能为52kJ-mol1

CH2—CH2CH2—CH2

C.由/⑵生成CH3cHO(g)热化学方程式为、0/(g)=CH3cHO(g)AH=+102kJ-mol-1

D.相同条件下，生成环氧乙烷的速率比生成乙醛的快

4.（2024.淮安高三开学考试）炼油、石化等含S2一工业废水可通过催化氧化法进行处理。将Mn02嵌于聚苯胺

（高温会分解）表面制成催化剂，碱性条件下，催化氧化废水的机理如图所示。下列说法不正确的是（）

。2二*。吸附态氧原子

-Mn-Q-Mn-□空位

777777777777777777777777

亦O

S"I

-Mn-O-Mn--Mn-O-Mn-

77777777777777777777777"//////////ZZZ/ZZZZZ//ZZ

A.催化剂因S覆盖表面或进入空位而失效，高温灼烧后也不可继续使用

MnO2

2

B.该反应过程的总方程式为O2+2H2O+2S-4OH+2SI

C.反应过程中只有硫元素被氧化

D.反应III的AH>0

5.（2024.常州普通高中学业水平合格性考试适应性训练）MBCU是重要的电子工业磁性原料，可由下列两种

方法制得：

方法1：将MnOOH（其中Mn为+3价）焙烧成Mn2O3,再加热使Mn2O3转化为Mn3O4o

方法2：将Mn和（NH4）2SC）4反应生成配合物{[Mn（NH3%]SO4},配合物与水反应生成Mn（OH）2，Mn（OH）2再

与。2反应得M1I3O4。前两步的反应原理如图所示：

下列说法正确的是（）

A.MnOOH中存在一O—O—

B.MmCh转化为Mn3O4需结合O

C.图中气体X为H2

D.方法2生成M113O4总反应的反应物为Mn与H2O

6.（2024•徐州期中）Na2s2O8-CO3O4可作为光催化水生产物质X的高效催化剂，反应部分机理如图所示。下列

说法正确的是（）

(II)

A.C。元素位于元素周期表中第IB族

B.在激光作用下，Na2s2。8发生氧化反应

C.物质X为H2

高温

D.工业上煨烧CoCC>3制备Co3O4的反应为6CoCO3+O22co3O4+6CO2

7.（2024.南通如皋高三适应性考试）氯气在生产、生活中应用广泛。可用地康法制备CL。450℃,以CuCb

作催化剂,

关于地康法制CL，下列说法正确的是（）

C(C12)-C(H2。)

A.反应的平衡常数可表示为K=

C(HC1)-C(02)

B.其他条件不变，升高温度HC1的平衡转化率降低说明该反应AH<0

C.CuCb的使用可以增大反应的活化能

D.每生成22.4LCb时，转移电子的数目为2x6.02x1023

8.（2024.南京、盐城高三第一次模拟考试）利用铜-铀氧化物（xCuO-yCeCh，Ce是活泼金属）催化氧化除去H2

中少量CO,总反应为2co（g）+O2（g）L2co2（g）AH,反应机理如图所示。下列说法正确的是（）

O。

•Cu

OCe

□空位

)

A.该总反应的平衡常数K=c(C02

c(CO)c(O2)

B.步骤⑴中有两种元素化合价发生变化

C.步骤⑴、（iii）生成C02的机理相同

D.步骤（iii）中存在共价键的断裂和共价键的生成

9.（2024•扬州新华中学高三月考）一种由CO2和CH4制备CH3co0H的反应为

CO2（g）+CH4（g）=CH3COOH（g）,催化反应历程如图所示。下列说法正确的是（）

A.该催化剂可以降低该反应的活化能

B.①一②放出能量并形成了C=C

C.该反应的平衡常数仁喘篙察

C（CH3COOH）

D.该反应中每生成1molCH3co0H转移电子的数目约为8x6.02xl023

10.如图表示2-甲基-2-澳丙烷发生水解的反应历程。下列说法正确的是（）

A.由图可知反应有两个过渡态，无法判断反应的热效应

B.增大c(NaOH),总反应的速率会增大

C.反应中存在C—Br的断裂和C—O的形成

D.若第一阶段转化率为30%,第二阶段转化率为40%,则最终产物的产率为12%

11.我国科学家以Bi为电极在酸性水溶液中可实现电催化还原CO2,两种途径的反应机理如图所示，其中

TS表示过渡态、数字表示微粒的相对总能量。

0C

oO

•H

1.1()eV0.31eV

下列说法错误的是()

A.HCOOH分解生成CO和H2O的反应为吸热反应

B.电催化还原CO2生成HCOOH的选择性高于生成CO的选择性

C.HCOOH是阴极产物

+

D.途径二的电极反应式为CO2+2H+2e=CO+H2O

答案精析

A

1.D［①和②的有机产物含有不同的官能团，可通过红外光谱鉴别，A正确；连接四个不同的原子或者原

子团的碳原子为手性碳原子，步骤③和④均有手性碳原子的生成，B正确；L-脯氨酸在步骤①参与反应，

在步骤⑤又生成，是该反应的催化剂，C正确。］

2.A［反应为放热反应，根据反应能自发进行，而该反应高温下不能自发进行,则反应的

AS<0,A正确；该反应的平衡常数K=喘等条，B错误；在步骤I转化过程中，氧形成的共价键由2个

变为1个，故氧元素化合价发生改变，C错误；化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量，反应为放热

反应，则步骤I吸收的能量小于步骤n放出的能量，D错误。］

3.D［反应过程中，Cu+为催化剂，降低反应活化能但不改变焙变，A错误；该反应的平衡常数

，错误；增大一种反应物的量，可以提高另一种反应物的转化率，增大喘，则

K=B2经)「6黑3B

C(C2H4)-C(NO)-C(O2)n(N0)

NO的转化率增大，C错误；由反应III可知，Cu+(NCh)转化为N2,N元素由+4价变为0价，消耗1mol

Cu+(NC)2)转移4mol电子，所以转移电子数目为4x6.02xl023,D正确。］

4.C［由图可知，0元素由0价下降到-2价，该反应消耗1molCh转移4moi电子，故A正确；反应II的

铁元素由+3价变成+2价，所以反应II的氧化剂是Fe3+,故B正确；反应m中无元素化合价变化，所以反应

III不是氧化还原反应，故C错误。］

5.B［在该反应中，先生成氢气，后消耗氢气，H?参与合成乙酸，故H2不是催化剂，故A错误；XV

CH,OCOCH，

C02反应生成私，根据元素守恒可知，中间体X可表示为拉，故B正确；根据反应机理可知，总反

应方程式为CH4+CO2—*CH3co0H,该反应的平衡常数K=:震％)、，故C错误；CH4-CO2分步梯阶转

C(CO2)-C(CH4)

化合成乙酸经历了三步反应，每一步都发生电子的转移，故转移电子的数目大于4x6.02xl023,故D错误。］

6.C［由化学方程式知，K=c黑)黑,B错误；有效碰撞在一定方向上才能发生化学反应，根据图示，

步骤I可理解为NO2和CO仅在一定方向上才发生有效碰撞，C正确；未指明标准状况，不能用标准状况

下的气体摩尔体积计算，D错误。］

7.C［该自发反应嫡减，按A”-TAS<0可知该反应为放热反应，则Aa<0,A错误；反应的平衡常数

K=、>B错误；反应前后HCO,、HCOO冲均存在C=0,故碳原子杂化方式始终为sp?杂化，杂

化方式没有发生变化，C正确；由图知，吸附在表面的H与HCO,中的羟基中的氧结合生成水，D错

误。］

8.D［由题干反应方程式可知，该反应正反应是一个气体体积增大的方向，故该反应的AS>0,A错误；

由题干反应方程式可知，产物中丹0为气态，故该反应的平衡常数表达式为K=

C(C6H5—CH=CH2)»c(CQ)•C(H2Q)

c(CH-CH：").,.(c()z),B错误；根据反应历程可知，催化剂表面需要活化吸附旨,该微

粒带负电荷，如果催化剂表面酸性较强，则带负电荷的氢氧根离子较少，有利于同的吸附，目酸性物质不

和二氧化碳反应，从而提高了乙苯的转化率，但酸性太强，催化剂表面吸附大量的带正电荷的H+,导致

的吸附能力减弱，不利于乙苯转化率的提高，故并不是催化剂表面酸性越强，苯乙烯的产率越

高，C错误。］

N(C4H9)4

9.B［由反应历程图可知反应过程中没有非极性键的断裂和形成，B错误；反应中R/、'、Br、

0

(C4H9)4NOo/^ON(C4H9)4

R^^Br、/Ar为中间体，故一共有3种中间体，C正确；根据图知，总反应方程式为

R(CJWBr

+co；OAQ

R-1

R,则该反应为加成反应，总反应原子利用率可达100%,D正确。］

10.B［由图可知总反应为BH3NH3+2H2O―=NH/+BO5+3H?t,所以总反应AS>0,故A正确；加入氢

氧化钠和镂根离子反应有利于整个反应向右进行，但同时有氨气生成，从而使制得的氢气中混有氨气，故

B错误；由总反应可知，生成2gH2,转移电子2moi，故C正确；根据机理图可知，参加反应的两个水分

子中只有一个氢原子转化为镂根离子，其余三个氢原子和一BH3中的氢原子结合生成H2,若将水换成D2O,

则可释放出HD同时生成NH3D+,故D正确。］

11.B［上述反应机理涉及氧氢极性键、碳氧极性键的形成，没有涉及非极性键的形成，故B错误；该反

应甲醛变为CO2,碳元素由0价变为+4价，则每生成1molC02,转移电子的数目约为4x6.02x1023,故c

正确；PtNiFe—LDHGO催化甲醛氧化，加快反应速率，降低了该反应的活化能，故D正确。］

B

1.C［乙二醛被氧化可得HOOCCOOH、HCOOH、OHCCOOH三种有机产物，A正确；生成IM4反应

的活化能小于生成IM1反应的活化能，所以前者速率大,反应很短一段时间内，IM4多于IM1,B正确；

乙二醛制乙二酸的最大能垒(活化能)为295.4kJmoH,C错误；选择合适的催化剂可提高乙醛酸的选择性，

使反应向有利于生成乙醛酸的方向进行，D正确。］

2.A［催化剂能降低“过渡态”物质的相对能量，使活化能降低，A项错误，B项正确；曲线H正反应的

活化能为196kJ-molL180.5kJ-mo「=15.5kJ-mo「i,C项正确；反应热等于生成物的总能量减反应物的总能

量，即AH=103.4kJ-mol1-180.5kJ-mol^-77.1kJ-mol1,D项正确。］

_催化剂

3.B［由题意可知，乙烯生成环氧乙烷的反应为2cH2=CH2(g)+C)2(g)-----*2区(g),该反应是嫡减的反

应，SPA5<0,故A错误;由图可知,中间体生成吸附态CH3cHO(ads)的活化能为(-124kJ-mo「i)-(-176

kJ-mor1)=52kJ-mol1,故B正确；由图可知，环氧乙烷转化为乙醛的反应中，反应的AH=(-219kJ-mol-1)^-

117kJ.mol")=-102kJ.moE,故C错误；反应的活化能越大，反应速率越慢,由图可知，生成环氧乙烷的决

速步骤的活化能大于生成乙醛的，则生成环氧乙烷的速率比生成乙醛的慢，故D错误。］

4.C［反应中生成硫单质，生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空位处，阻碍了反应的进行，导致

催化剂使用一段时间后催化效率会下降，高温下聚苯胺会分解，故高温灼烧后也不可继续使用，A正确；

由图可知，催化氧化过程的总反应为氧气、水、硫离子在催化作用下生成氢氧根离子和硫单质：

Mn())

2

O2+2H2O+2S-4OH+2SI,B正确；由图可知，反应II过程中镒元素化合价也升高被氧化，C错误；

由图可知,反应III为化学键断裂的吸热反应，故,D正确。］

5.C［MnOOH中Mn为+3价，存在氢氧根离子，不存在一O—O一,A错误；MmCh转化为MgCU过程中

Mn元素化合价降低，需要氧元素化合价升高，需释放O,B错误；结合图示信息，Mn和(NHSSCU反应生

成［Mn(NH3)„］SO4,需要释放出多余的氢，X为H2,C正确；结合图示反应过程，方法2生成的

Mn(0H)2再与Ch反应得Mn3O4,则方法2生成MgCU总反应的反应物为Mn、H2O与O2,D错误。］

6.D［Co为27号元素，位于元素周期表中第四周期第皿族，A错误；Co4卡和H2O反应生CO3O4和X,根

4+

据得失电子守恒、元素守恒和电荷守恒可得3CO+6H2OCO3O4+O2t+12H+,则X为O2,C错误。］

7.B［由图知，450℃,以CuCb作催化剂，地康法制备氯气的总反应为4HCl(g)+O2(g)=

2H2O(g)+2Cl2(g)o该反应的平衡常数可表示为上