2025年高考化学二轮考点复习：题型15 反应机理历程 能垒图

题型15%反应机理/历程能垒图

囹三年高考集训

1.（2024・甘肃卷）甲烷在某含M。催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误

的是（）

相

时

能

2出

反应过程

A.F2=l.41eV

B.步骤2逆向反应的A”=+0.29eV

C.步骤1的反应比步骤2快

D.该过程实现了甲烷的氧化

答案：C

解析：由能量变化图可知，步骤1的活化能El=0.70eV,步腺2的活化能E3=-0.49eV-（-

0.71eV）=0.22eV,步骤I的活化能大于步骤2的活化能，步骤1的反应比步骤2慢，C错

误。

2.（2024•北京卷）苯在浓HNO3和浓H2sCh作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说

法不正确的是（）

过渡态1

过液态2-1

能

!!!：

反应物/

反应进程

A.从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物n

B.X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物

C.由苯得到M时，苯中的大兀键没有变化

D.对于生成Y的反应，浓H2s04作催化剂

答案：c

解析：生成产物II的反应的活化能更低，反应速率更快，且产物II的能量更低即产物「更稳

定，以上2个角度均有利于产物II,A正确；根据前后结构对照，X为苯的加成产物，Y为

装的取代产物，B正确；M的六元环中与一NCh相连的C为sp3杂化，苯中大兀键发生改变，

C错误；苯的硝化反应中浓H2sCh作催化剂，D正确。

3.(2024.安徽卷)某温度下，在密闭容器中充入一定量X(g),发生下列反应：

X(g)Y(g)(A//i<0),Y(g)Z(g)(A/72<0),测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。

下列反应进程示意图符合题意的是()

答案：B

解析：由题图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大，

后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大，说明X(g)Y(g)

的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率，则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应

Y(g)Z(g)的活化能。X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的△〃都小丁0,故两个反应均为放热

反应；则符合题意的反应进程示意图为B项图示。

4.(2024・河北卷)对上述电池放电时CO2的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上CO2

转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。

路

路

路

o

相

对

能

能

(

e

V

)

-1

进程

反应

）

的是（

法错误

下列说

()

A

zv\

H

NO

H,N

*

cO2—

NH?+

N

为H2

反应

O2的

获C

DA捕

A.P

H

0

A

H

NO

%"

O；+

为*C

应式

骤反

控步

径，速

先路

是优

径2

B.路

-*

+e

H

Nib

N

+&

（疝

不同

产物

同但

物相

3起始

径2、

；路

物相同

骤但产

反应步

不同的

3经历

径1、

C.路

生

DA再

伴有P

骤均

控步

3的速

径2、

化，路

2的转

*CO

涉及

骤均

控步

径速

个路

D.三

：D

答案

（）

A

/^\

H

NO

FLN

「

,

H

为「

产物

CO2的

捕获

二胺）

3-丙

A（I,

，PD

图可知

应路径

题给反

：根据

解析

o

/\/\人

口NTN口H,NNOH

因此PDA捕获CO2的反应为^2、NH2+CO2--H,A正确；由反

应进程中的能量变化可知，路径2的最大能垒最小，因此与路径1和路径3相比，路径2是

优先路径，且路径2的最大能垒存在于‘CO『一"CzO丁的步骤，根据反应路径2图示可知，

（）?

人/\人/\/\人

H,NNOH,*MNNOH

该步骤有■II参与反应，因此速控步骤反应式为*CCT+-H+e——

HNNH

'C2or+22,B正确；根据反应路径图可知，路径1、3的中间产物不同，经

（）

/\/\大

"H,NNOH

历了不同的反应步骤，但产物均为'MgCCh，而路径2、3的起始物均为'H,产

物分别为"MgC2O4和*MgCCh，C正确；根据反应路径与相对能量的图像可知，三个路径的速

控步骤中*COT都参与了反应，且由B项分析可知，路径2的速控步骤伴有PDA再生，但路

径3的速控步骤为“CO3得电子转化为（O和+CO],没有PDA的生成，D错误。

5.（2023・新课标卷）“肺合成酶”以其中的Fe?+配合物为催化中心，可将NH20H与NHj转化

为朋^NHzNFh）,其反应历程如下所示。

下列说法错误的是（）

A.NH2OH,NH3和H2O均为极性分子

B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成

C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe?+

D.将NH20H替换为NDQD,反应可得ND2ND2

答案：D

解析：由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有两个氢原子来源于NH3,所以将

NH，OH替换为ND4D,不可能得到ND?ND，,得到ND、NH?和HDO,D错误。

6.(2023・广东卷)催化剂I和II均能催化反应R(g)P(g)o反应历程(下图)中，M为中间产

物。其它条件相同时，下列说法不正确的是()

A.使用【和II,反应历程都分4步进行

B.反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大

c.使用n时，反应体系更快达到平衡

D.使用I时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大

答案：C

解析：由图可知I的最高活化能小于H的最高活化能，所以使用I时反应速率更快，反应体

系更快达到平衡，C错误。

7.(2023•浙江1月选考)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如卜

［已知02(g)和Cb(g)的相对能量为0］，下列说法不正确的是()

B.可计算Cl—C1键能为2(&-E3)kJ-moL

C.相同条件下，03的平衡转化率：历程II＞历程I

D.历程I、历程II中速率最快的一步反应的热化学方程式为C10(g)+0(g)=02(g)+Cl(g)

△H=(E5-EGkJ-mol-1

答案：C

解析：

第一步反:()a(g)+C㈣=()")+CIO(F)

：\活化能最个，反应速率最快

t驾二步反应：Cl()(g)+

Oj+O+CI