08第八单元02素养提升练(十二)变化观念-化学反应速率与反应历程【正文】

素养提升练(十二)变化观念——化学反应速率与反应历程探究点一理解与反应历程相关的概念和理论1.甲烷与氯气在光照条件下存在如下反应历程(“·”表示电子):①Cl22Cl·(慢反应)②CH4+Cl··CH3+HCl(快反应)③·CH3+Cl2CH3Cl+Cl·(快反应)④·CH3+Cl·CH3Cl(快反应)已知在一个分步反应中,较慢的一步反应控制总反应的速率。下列说法不正确的是 ()A.上述过程的总反应方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HClB.光照的主要作用是促进反应①的进行从而使总反应速率加快C.反应②~④都是由微粒通过碰撞而发生的反应D.反应①是释放能量的反应2.对于反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3NO+NO2+O2慢反应第三步NO+NO32NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡。下列表述正确的是 ()A.v(第一步的逆反应)<v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高3.ICl与H2能发生的总反应为H2(g)+2ICl(g)I2(g)+2HCl(g)ΔH<0。已知:①该反应分两步完成,第一步为H2(g)+ICl(g)HI(g)+HCl(g)②两步反应的活化能分别为Ea1、Ea2,且Ea1>Ea2下列判断正确的是 ()A.总反应中I2为氧化产物B.第一步的化学反应速率大于第二步的化学反应速率C.已知键能:H—H>I—I,可推知键能H—Cl<I—ClD.第二步的化学方程式可能为HI(g)+ICl(g)HCl(g)+I2(g)4.[2023·湖北武汉调研]已知反应S2O82-(aq)+2I-(aq)2SO42-(aq)+I2(aq),若起始向反应体系中加入含下列说法正确的是 ()A.S2O82-B.反应速率与Fe3+浓度无关C.由图可知氧化性:Fe3+>S2OD.若不加Fe3+,正反应的活化能比逆反应的小5.[2023·湖南新高考教学教研联盟联考]利用CH4可制备合成气(CO、H2)。制备合成气反应历程分两步:步骤Ⅰ:CH4(g)C(ads)+2H2(g);步骤Ⅱ:C(ads)+CO2(g)2CO(g)。上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图。下列说法正确的是 ()A.制备合成气反应可在高温下自发进行B.决定制备合成气反应速率的是步骤ⅡC.步骤Ⅰ反应的焓变ΔH=(E1+E2)kJ·mol-1D.使用更高效的催化剂可以减小该反应的焓变6.[2023·辽宁教研联盟一模]如图是苯与卤素发生取代反应进程中的势能变化图。下列说法正确的是 ()A.该反应的总活化能为ΔE1+ΔE2+ΔE3B.该反应的决速步骤为第Ⅲ步C.第Ⅲ步转化中失去了一个质子D.ICl是常用碘化剂,根据电性和反应进程判断,I2比ICl更易发生碘化反应探究点二“能量-历程型”反应机理及分析7.[2023·河北保定一模]水煤气变换反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面水煤气变换的反应历程,如下图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法错误的是 ()A.水煤气变换反应的ΔH<0B.步骤③的方程式为CO·+OH·+H2O(g)COOH·+H2O·C.步骤⑤只有极性键的形成D.该反应中的决速步骤为步骤④8.二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的“清洁能源”,科学家研究在酸性条件下,用甲醇可合成二甲醚,反应历程中相对能量变化如图所示。下列叙述错误的是 ()A.反应过程中,催化剂参与了中间反应B.该历程中最小的能垒(基元反应活化能)为1.31kJ·mol-1C.制约总反应速率关键步骤的基元反应方程式为CH3OCH3+H+D.总反应方程式为2CH3OHCH3OCH3+H2O9.[2024·湖南湘东九校联考]纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下,C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。某历程的反应机理和能量变化如下:下列说法错误的是 ()A.该历程的总反应方程式为C40H20(g)C40H18(g)+H2(g)B.图示历程中的基元反应,速率最慢的是第3步C.从C40H20的结构分析,C40H10纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为6、10D.反应过程中有极性键的断裂和形成10.[2023·湖北部分重点中学质检]研究CH3I与自由基Cl原子(用Cl*表示)的反应有助于保护臭氧层。已知:Cl*+CH3I反应有4条反应路径(TS表示过渡态,IM表示中间产物),如图所示(基元反应指反应中直接一步转化为产物),下列说法错误的是()A.路径①的ΔH>0B.路径②是基元反应C.路径③的速率最快D.路径④的逆反应的活化能最大11.[2023·湖南雅礼中学模拟]已知在298K、101kPa下,合成氨反应的能量变化如图所示(图中“吸”表示在催化剂表面的吸附)。则下列说法中正确的是 ()A.图中决速步骤的反应方程式为12N2吸+32H2吸N吸+3HB.该合成氨历程中最大能垒(活化能)E=295kJ·mol-1C.合成氨工业中采用循环操作,主要目的是增大化学反应速率D.该反应为放热反应,所以反应中温度越低越好探究点三“物质-循环型”反应机理分析12.[2023·湖南郴州质检]甲烷可在铑/铈氧化物的催化下与过氧化氢反应,转化为甲醇和甲基过氧化氢(CH3OOH),实现了天然气的高效利用,其原理如图所示,下列说法错误的是 ()A.反应③有极性键的断裂与形成B.反应⑤中,Ce的化合价升高C.铑/铈氧化物改变了CH4和H2O2的反应历程,降低了反应的活化能D.若用H218O2作反应物,一段时间后只有CH3OH、CH3OOH中含有13.[2023·湖南九校联盟联考]2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学经典反应之一是一价铜[Cu]催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应,反应机理示意如图所示。下列说法正确的是 ()A.反应③过程中,不涉及极性键的断裂和形成B.转化过程中N的杂化方式发生改变C.该反应的总反应是取代反应,反应历程是离子反应历程D.一价铜[Cu]催化剂能有效降低总反应的焓变,加快反应速率14.某科研团队合作开发了活性位点催化剂,先“吸氢”