高三二轮复习试题化学选择题突破7突破点1反应循环图能垒图分析

选择题突破七突破点1反应循环图、能垒图分析(选择题每小题3分)A级夯基达标练题组1“环式”反应机理图像分析1.(2025·黑龙江齐齐哈尔模拟)由Rh2VO1~3-簇介导的光辅助水蒸气重整甲烷的两个连续催化循环机理如图所示(“UV”代表紫外线)A.只有Rh2VO2B.该反应可用于制取合成气CO、H2C.过程包含反应Rh2VO2CH2-Rh2VO+CO↑+H2D.反应过程中金属元素的价态发生改变2.(2025·河北保定模拟)羰基化反应是在有机化合物分子中引入羰基的反应,是制备醛、酮等羰基化合物的重要方法,一种羰基化偶联反应机理如图所示。下列说法错误的是()A.该历程的中间体有3种B.LnPd改变反应途径,提高了化学反应速率C.上述过程中断开和形成的共价键一定只有极性键D.总反应为R2—Cl+CO+R1—Sn(alkyl)3Cl—Sn(alkyl)3+题组2催化历程(相对)能量或能垒图3.(2025·安徽安庆模拟)中国原子能科学研究院利用电导率仪在线监测了BF3制备H3BO3的反应历程,并能判定反应的终点。下列说法错误的是()A.过渡态1比过渡态2稳定B.可能有HBF4副产物生成C.该历程分三步进行,总反应的决速步骤是第三步D.升高温度,平衡时c(4.(2025·四川雅安二诊)碳酸二甲酯DMC(CH3OCOOCH3)是一种低毒、性能优良的有机合成中间体,科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注),反应机理如图所示。(能垒:反应物与过渡态之间的能量差)下列说法正确的是()A.第2步的基元反应方程式为CH3O·*+CO2*CH3OCOO·B.使用催化剂可以提高反应速率和反应热C.反应历程中决速步骤的能垒为125.7eVD.升高温度,合成碳酸二甲酯的反应速率增大,平衡向逆反应方向移动B级素能提升练5.(2025·广州毕业班综合测试)反应R(g)P(g)在有水和无水条件下,反应历程如图。图中M表示中间产物,TS表示过渡态。其他条件相同时,下列说法正确的是()A.在有水条件下,反应更快达到平衡B.有水和无水时,反应分别分3步和2步进行C.反应达到平衡时,升高温度,P的浓度增大D.无水条件下R的平衡转化率比有水条件下大6.(2025·河南商丘模拟)苯与浓硝酸、浓硫酸的混合物在60℃下的反应机理如图所示,资料显示:浓硝酸、浓硫酸混合时存在HONO2+H2SO4HO3SO+H2ONO2+;H2ONO2+H2O+NO2+A.H2O的空间结构为V形B.从结构上看,碳正离子中间体和取代产物中所有原子都不可能处于同一平面C.反应1的反应速率比反应2的反应速率慢D.从能量变化上看,取代产物与加成产物的能量差值ΔE=214.63kJ·mol1,取代产物更稳定7.(2025·河北唐山模拟)过一硫酸下列说法错误的是()C.反应过程中有非极性键的断裂与形成D.为烯烃转化过程中的催化剂8.(2025·江西新余模拟)H2O2是一种重要的工业原料,利用H2和O2直接法合成H2O2的反应历程如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是()A.和中的Pd的化合价相同B.降低了反应的活化能,加快了反应速率C.直接法合成过氧化氢的总反应,原子利用率理论上为100%D.步骤2中,若有1molO2参与反应,转移电子数目为4NA9.(2025·安徽皖江名校联盟模拟)制备异丁酸甲酯的某种反应机理如图所示。下列说法错误的是()A.化合物4是反应的催化剂B.化合物4转化为化合物6符合“原子经济性”C.若将丙烯替换为乙烯,则反应可制得乙酸甲酯D.反应过程中存在极性键的断裂和形成

参考答案1.A解析:V元素在循环Ⅰ、Ⅱ中起到催化作用,化合价发生变化,含V物质中氧原子个数变化,因此Rh2VO1~3-都有催化作用,A错误;由图可知循环Ⅰ、Ⅱ反应的反应物为CH4和H2O,产物为CO和H2,B正确;由图可知,循环Ⅰ中,UV作用的步骤为Rh2VO2CH2-转化为Rh2VO、CO、H2,即Rh2VO2CH2-Rh2VO+CO↑+H2↑,C正确;在反应过程中,2.C解析:由图可知,R2—Cl、CO、R1—Sn(alkyl)3是反应物,R2COR1、Cl—Sn(alkyl)3为生成物,LnPd为催化剂,其余为中间体。该历程的中间体有3种,A正确;根据分析可知,LnPd为催化剂,可以改变反应途径,降低活化能,提高化学反应速率,B正确;反应过程中涉及C—C的形成,该共价键属于非极性共价键,C错误;根据分析可知,总反应为R2—Cl+CO+R1—Sn(alkyl)3Cl—Sn(alkyl)3+,D正确。3.D解析:过渡态1的能量低于过渡态2的能量,故过渡态1比过渡态2稳定,A正确;HF和BF3有可能继续反应生成HBF4副产物,B正确;该历程分三步进行,第三步的活化能最大,故总反应的决速步骤是第三步,C正确;升高温度,第一步反应是吸热反应,平衡正向移动,第二步反应是放热反应,平衡逆向移动,平衡时c(BF4.A解析:根据图中反应历程可知,第2步基元反应为CH3O·*+CO2*CH3OCOO·*,A正确;使用催化剂可以提高反应速率,但是反应热不会变化,B错误;反应历程中过渡态Ⅰ的反应能垒最大,是决速步骤,其能垒为[103.1(22.6)]×102eV=1.257×104eV,C错误;由图可以看出,产物总能量高于反应物总能量,即2CH3OH+CO2CH3OCOOCH3+H2OΔH>0,所以升高温度,合成碳酸二甲酯反应速率增大,平衡向正反应方向移动,D错误。5.A解析:在有水条件下,反应的活化能低,反应速率快,反应更快达到平衡,A项正确;有水和无水时,均只有1种中间产物,反应均分2步进行,B项错误;R(g)P(g)为放热反应,反应达到平衡时,升高温度,平衡逆向移动,P的浓度减小,C项错误;水为该反应的催化剂,催化剂不影响平衡移动,故R的平衡转化率不变,D项错误。6.B解析:水分子中心氧原子形成2个σ键、有2个孤电子对,则H2O的空间结构为V形,A正确;碳正离子中间体存在sp3杂化,所有原子不可能共平面,而取代产物中心原子均为sp2杂化,所有原子可能共平面,B错误;反应1从中间体到过渡态21活化能较高,所以反应1的反应速率比反应2的反应速率慢,C正确;从能量变化上看,取代产物与加成产物的能量差值ΔE=214.63kJ·mol1,能量越低越稳定,取代产物更稳定,D正确。8.D解析:由图示可知,步骤1为+H2Pd+2HCl+2Cl,步骤2为Pd+O2+2Cl,步骤3为+2HCl+H2O2,所以总反应为H2+O2H2O2。中Cl元素化合价为1价,则Pd元素化合价为+2价,中Cl元素化合价为1价、O元素化合价为1价,则Pd元素化合价为+2价,A正确;由分步反应及总反应可知,为催化剂,催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率,B正确;总反应为H2+O2H2O2,理论上反应物全部转化为H2O2,故原子利用率理论上为100%,C