專題44化學反應機理與反應歷程-十年（2014-2023）高考化學真題分項匯編（全國通用）專題44化學反應機理與反應歷程-十年（2014-2023）高考化學真題分項匯編（全國通用）專題44化學反應機理與反應歷程-十年（2014-2023）高考化學真題分項匯編（全國通用）1．【2023年全國新課標卷】“肼合成酶”以其中的配合物為催化中心，可將與轉化為肼()，其反應歷程如下所示。下列說法錯誤的是A．、和均為極性分子B．反應涉及、鍵斷裂和鍵生成C．催化中心的被氧化為，后又被還原為D．將替換為，反應可得2．【2023年廣東卷】催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應。反應歷程(下圖)中，M為中間產物。其它條件相同時，下列說法不正確的是A．使用Ⅰ和Ⅱ，反應歷程都分4步進行 B．反應達平衡時，升高溫度，R的濃度增大C．使用Ⅱ時，反應體系更快達到平衡 D．使用Ⅰ時，反應過程中M所能達到的最高濃度更大3．【2023年湖北卷】是一種強還原性的高能物質，在航天、能源等領域有廣泛應用。我國科學家合成的某(Ⅱ)催化劑(用表示)能高效電催化氧化合成，其反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后，配體失去質子能力增強B．M中的化合價為C．該過程有非極性鍵的形成D．該過程的總反應式：4．【2023年1月浙江卷】標準狀態下，氣態反應物和生成物的相對能量與反應歷程示意圖如下[已知和的相對能量為0]，下列說法不正確的是A．B．可計算鍵能為C．相同條件下，的平衡轉化率：歷程Ⅱ>歷程ⅠD．歷程Ⅰ、歷程Ⅱ中速率最快的一步反應的熱化學方程式為：5．（2021·湖北真題）甲烷單加氧酶(s—mmo)含有雙核鐵活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化劑，反應過程如圖所示。下列敘述錯誤的是A．基態Fe原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2B．步驟③有非極性鍵的斷裂和極性鍵的形成C．每一步驟都存在鐵和氧元素之間的電子轉移D．圖中的總過程可表示為：CH4+O2+2H++2e-CH3OH+H2O6．【2022年山東卷】在NO催化下，丙烷與氧氣反應制備丙烯的部分反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．含N分子參與的反應一定有電子轉移B．由NO生成的反應歷程有2種C．增大NO的量，的平衡轉化率不變D．當主要發生包含②的歷程時，最終生成的水減少7．【2022年湖南卷】甲基丙烯酸甲酯是合成有機玻璃的單體。舊法合成的反應：新法合成的反應：下列說法錯誤的是(阿伏加德羅常數的值為)A．的電子式為B．新法沒有副產物產生，原子利用率高C．的溶液中的微粒數小于D．的作用是降低反應的活化能，使活化分子數目增多，百分數不變8．【2022年遼寧卷】、均可自耦電離：、。下列反應與CH3CH2OH+HBr原理不同的是A． B．C． D．9．【2022年湖北卷】同位素示蹤是研究反應機理的重要手段之一、已知醛與在酸催化下存在如下平衡：。據此推測，對羥基苯甲醛與10倍量的在少量酸催化下反應，達到平衡后，下列化合物中含量最高的是A． B．C． D．10．【2022年1月浙江卷】某課題組設計一種固定CO2的方法。下列說法不正確的是A．反應原料中的原子100%轉化為產物B．該過程在化合物X和I-催化下完成C．該過程僅涉及加成反應D．若原料用，則產物為11．（2021.6·浙江真題）制備苯甲酸甲酯的一種反應機理如圖(其中Ph-代表苯基)。下列說法不正確的是A．可以用苯甲醛和甲醇為原料制備苯甲酸甲酯 B．反應過程涉及氧化反應C．化合物3和4互為同分異構體 D．化合物1直接催化反應的進行12．（2021·山東真題）18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發生水解，部分反應歷程可表示為：+OH-+CH3O-能量變化如圖所示。已知為快速平衡，下列說法正確的是A．反應Ⅱ、Ⅲ為決速步B．反應結束后，溶液中存在18OH-C．反應結束后，溶液中存在CH318OHD．反應Ⅰ與反應Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應的焓變13．（2021·湖南真題）鐵的配合物離子(用表示)催化某反應的一種反應機理和相對能量的變化情況如圖所示：下列說法錯誤的是A．該過程的總反應為B．濃度過大或者過小，均導致反應速率降低C．該催化循環中元素的化合價發生了變化D．該過程的總反應速率由Ⅱ→Ⅲ步驟決定14．（2020·天津高考真題）理論研究表明，在101kPa和298K下，異構化反應過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是A．HCN比HNC穩定B．該異構化反應的C．正反應的活化能大于逆反應的活化能D．使用催化劑，可以改變反應的反應熱15．（2020·全國高考真題）據文獻報道：Fe(CO)5催化某反應的一種反應機理如下圖所示。下列敘述錯誤的是A．OH-參與了該催化循環 B．該反應可產生清潔燃料H2C．該反應可消耗溫室氣體CO2 D．該催化循環中Fe的成鍵數目發生變化16．（2018·北京高考真題）我國科研人員提出了由CO2和CH4轉化為高附加值產品CH3COOH的催化反應歷程，該歷程示意圖如下所示。下列說法不正確的是A．生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%B．CH4→CH3COOH過程中，有C—H鍵發生斷裂C．①→②放出能量并形成了C—C鍵D．該催化劑可有效提高反應物的平衡轉化率17．（2020·北京高考真題）硫酸鹽(含SO、HSO)氣溶膠是PM2.5的成分之一。近期科研人員提出了霧霾微顆粒中硫酸鹽生成的轉化機理，其主要過程示意圖如圖：下列說法不正確的是A．該過程有H2O參與 B．NO2是生成硫酸鹽的氧化劑C．硫酸鹽氣溶膠呈酸性 D．該過程沒有生成硫氧鍵18．（2014·全國高考真題）已知分解1molH2O2放出熱量98kJ，在含少量I-的溶液中，H2O2的分解機理為：H2O2+I-→H2O+IO-慢，H2O2+IO-→H2O+O2+I-快；下列有關反應的說法正確的是A．反應的速率與I-的濃度有關 B．IO-也是該反應的催化劑C．反應活化能等于98kJ·mol-1 D．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)19．（2018·海南高考真題）炭黑是霧霾中的重要顆粒物，研究發現它可以活化氧分子，生成活化氧?；罨^程的能量變化模擬計算結果如圖所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列說法正確的是A．每活化一個氧分子吸收0.29eV能量B．水可使氧分子活化反應的活化能降低0.42eVC．氧分子的活化是O－O的斷裂與C－O鍵的生成過程D．炭黑顆粒是大氣中SO2轉化為SO3的催化劑20．（2015·北京高考真題）最新報道：科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下：下列說法中正確的是A．CO和O生成CO2是吸熱反應B．在該過程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2D．狀態Ⅰ→狀態Ⅲ表示CO與O2反應的過程21．（2012·全國高考真題）反應M＋Z→Q(△H<0)分兩步進行：①M＋Z→X(△H>0)，②X→Q(△H<0)。下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是A． B．C． D．22．（2012·江蘇高考真題）某反應的反應過程中能量變化如圖1所示(圖中E1表示正反應的活化能，E2表示逆反應的活化能)。下列有關敘述正確的是A．該反應為放熱反應B．催化劑能改變該反應的焓變C．催化劑能降低該反應的活化能D．逆反應的活化能大于正反應的活化能23．（2019·上海高考真題）下列圖示正確的是（）A．斷開非極性鍵和生成極性鍵的能量相同B．反應Ⅱ比反應Ⅲ生成的OH鍵更牢固C．O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)-Q（Q>0）D．H2O(g)→O2(g)+H2(g)+Q（Q>0）24．（2014·海南高考真題）某反應過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是A．反應過程a有催化劑參與B．該反應為放熱反應，熱效應等于ΔHC．改變催化劑，可改變該反應的活化能D．有催化劑條件下，反應的活化能等于E1+E225．（2021·全國甲卷真題）二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳?；卮鹣铝袉栴}：（1）二氧化碳加氫制甲醇的總反應可表示為：該反應一般認為通過如下步驟來實現：①②總反應的_______；若反應①為慢反應，下列示意圖中能體現上述反應能量變化的是_______(填標號)，判斷的理由是_______。A．B．C．D．26．（2021·廣東高考真題）我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應體系主要涉及以下反應：a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)?H1b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2c)CH4(g)C(s)+2H2(g)?H3d)2CO(g)CO2(g)+C(s)?H4e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)?H5（3）一定條件下，CH4分解形成碳的反應歷程如圖所示。該歷程分_______步進行，其中，第_______步的正反應活化能最大。27．（2021·全國高考真題）一氯化碘(ICl)是一種鹵素互化物，具有強氧化性，可與金屬直接反應，也可用作有機合成中的碘化劑?；卮鹣铝袉栴}：（4）Kistiakowsky曾研究了NOCl光化學分解反應，在一定頻率(v)光的照射下機理為：其中表示一個光子能量，表示NOCl的激發態?？芍纸?mol的NOCl需要吸收_______mol光子。28．（2015·廣東高考真題）用O2將HCl轉化為Cl2，可提高效益，減少污染，（1）傳統上該轉化通過如圖所示的催化劑循環實現，其中，反應①為：2HCl（g）+CuO（s）H2O（g）+CuCl2（g）△H1反應②生成1molCl2（g）的反應熱為△H2，則總反應的熱化學方程式為___________（反應熱用△H1和△H2表示）。

專題44化學反應機理與反應歷程專題44化學反應機理與反應歷程1．【2023年全國新課標卷】“肼合成酶”以其中的配合物為催化中心，可將與轉化為肼()，其反應歷程如下所示。下列說法錯誤的是A．、和均為極性分子B．反應涉及、鍵斷裂和鍵生成C．催化中心的被氧化為，后又被還原為D．將替換為，反應可得【答案】D【解析】A．NH2OH，NH3，H2O的電荷分布都不均勻，不對稱，為極性分子，A正確；B．由反應歷程可知，有N－H，N－O鍵斷裂，還有N－H鍵的生成，B正確；C．由反應歷程可知，反應過程中，Fe2+先失去電子發生氧化反應生成Fe3+，后面又得到電子生成Fe2+，C正確；D．由反應歷程可知，反應過程中，生成的NH2NH2有兩個氫來源于NH3，所以將NH2OH替換為ND2OD，不可能得到ND2ND2，得到ND2NH2和HDO，D錯誤；故選D。2．【2023年廣東卷】催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應。反應歷程(下圖)中，M為中間產物。其它條件相同時，下列說法不正確的是A．使用Ⅰ和Ⅱ，反應歷程都分4步進行 B．反應達平衡時，升高溫度，R的濃度增大C．使用Ⅱ時，反應體系更快達到平衡 D．使用Ⅰ時，反應過程中M所能達到的最高濃度更大【答案】C【解析】A．由圖可知兩種催化劑均出現四個波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反應歷程都分4步進行，A正確；B．由圖可知該反應是放熱反應，所以達平衡時，升高溫度平衡向左移動，R的濃度增大，B正確；C．由圖可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ時反應速率更快，反應體系更快達到平衡，C錯誤；D．由圖可知在前兩個歷程中使用Ⅰ活化能較低反應速率較快，后兩個歷程中使用Ⅰ活化能較高反應速率較慢，所以使用Ⅰ時，反應過程中M所能達到的最高濃度更大，D正確；故選C。3．【2023年湖北卷】是一種強還原性的高能物質，在航天、能源等領域有廣泛應用。我國科學家合成的某(Ⅱ)催化劑(用表示)能高效電催化氧化合成，其反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后，配體失去質子能力增強B．M中的化合價為C．該過程有非極性鍵的形成D．該過程的總反應式：【答案】B【解析】A．(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后，中的帶有更多的正電荷，其與N原子成鍵后，吸引電子的能力比(Ⅱ)強，這種作用使得配體中的鍵極性變強且更易斷裂，因此其失去質子（）的能力增強，A說法正確；B．(Ⅱ)中的化合價為+2，當其變為(Ⅲ)后，的化合價變為+3，(Ⅲ)失去2個質子后，N原子產生了1個孤電子對，的化合價不變；M為，當變為M時，N原子的孤電子對拆為2個電子并轉移給1個電子，其中的化合價變為，因此，B說法不正確；C．該過程M變為時，有鍵形成，是非極性鍵，C說法正確；D．從整個過程來看，4個失去了2個電子后生成了1個和2個，(Ⅱ)是催化劑，因此，該過程的總反應式為，D說法正確；綜上所述，本題選B。4．【2023年1月浙江卷】標準狀態下，氣態反應物和生成物的相對能量與反應歷程示意圖如下[已知和的相對能量為0]，下列說法不正確的是A．B．可計算鍵能為C．相同條件下，的平衡轉化率：歷程Ⅱ>歷程ⅠD．歷程Ⅰ、歷程Ⅱ中速率最快的一步反應的熱化學方程式為：【答案】C【解析】對比兩個歷程可知，歷程Ⅱ中增加了催化劑，降低了反應的活化能，加快了反應速率。A．催化劑能降低活化能，但是不能改變反應的焓變，因此，A正確；B．已知的相對能量為0，對比兩個歷程可知，的相對能量為，則鍵能為，B正確；C．催化劑不能改變反應的平衡轉化率，因此相同條件下，的平衡轉化率：歷程Ⅱ=歷程Ⅰ，C錯誤；D．活化能越低，反應速率越快，由圖像可知，歷程Ⅱ中第二步反應的活化能最低，所以速率最快的一步反應的熱化學方程式為：，D正確；故答案為：C。5．（2021·湖北真題）甲烷單加氧酶(s—mmo)含有雙核鐵活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化劑，反應過程如圖所示。下列敘述錯誤的是A．基態Fe原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2B．步驟③有非極性鍵的斷裂和極性鍵的形成C．每一步驟都存在鐵和氧元素之間的電子轉移D．圖中的總過程可表示為：CH4+O2+2H++2e-CH3OH+H2O【答案】C【解析】A．基態Fe原子核外有26個電子，其核外電子排布式為，A項正確；B．步驟③中斷裂非極性鍵，形成(Ⅳ)極性鍵，B項正確；C．步驟④中電子轉移發生在Fe和C元素之間，C項錯誤；D．根據圖示，總過程的反應為：，D項正確；故選C。6．【2022年山東卷】在NO催化下，丙烷與氧氣反應制備丙烯的部分反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．含N分子參與的反應一定有電子轉移B．由NO生成的反應歷程有2種C．增大NO的量，的平衡轉化率不變D．當主要發生包含②的歷程時，最終生成的水減少【答案】D【解析】A．根據反應機理的圖示知，含N分子發生的反應有NO+?OOH=NO2+?OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+?C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+?OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合價依次為+2價、+4價、+3價，上述反應中均有元素化合價的升降，都為氧化還原反應，一定有電子轉移，A項正確；B．根據圖示，由NO生成HONO的反應歷程有2種，B項正確；C．NO是催化劑，增大NO的量，C3H8的平衡轉化率不變，C項正確；D．無論反應歷程如何，在NO催化下丙烷與O2反應制備丙烯的總反應都為2C3H8+O22C3H6+2H2O，當主要發生包含②的歷程時，最終生成的水不變，D項錯誤；答案選D。7．【2022年湖南卷】甲基丙烯酸甲酯是合成有機玻璃的單體。舊法合成的反應：新法合成的反應：下列說法錯誤的是(阿伏加德羅常數的值為)A．的電子式為B．新法沒有副產物產生，原子利用率高C．的溶液中的微粒數小于D．的作用是降低反應的活化能，使活化分子數目增多，百分數不變【答案】D【解析】A．氫氰酸為共價化合物，結構式為H—C≡N，電子式為，故A正確；B．由方程式可知，新法合成甲基丙烯酸甲酯的反應為沒有副產物生成，原子利用率為100的化合反應，故B正確；C．硫酸氫銨是強酸弱堿的酸式鹽，銨根離子在溶液中會發生水解反應，所以1L0.05mol/L的硫酸氫銨溶液中銨根離子的數目小于0.05mol/L×1L×NAmol—1=0.05NA，故C正確；D．由方程式可知，鈀為新法合成甲基丙烯酸甲酯的催化劑，能降低反應的活化能，使活化分子的數目和百分數都增大，故D錯誤；故選D。8．【2022年遼寧卷】、均可自耦電離：、。下列反應與CH3CH2OH+HBr原理不同的是A． B．C． D．【答案】C【解析】A．根據題目信息可知，和互相交換成分生成和。由可得，與互相交換成分生成和，與題述反應原理相同，A正確；B．由于可自電離，可寫為，與交換成分生成和與題述反應原理相同，故B正確；C．與反應生成了單質，反應物沒有互相交換成分，與題述反應原理不同，故C錯誤；D．和互相交換成分生成了和，與題述反應原理相同，故D正確；故答案選C。9．【2022年湖北卷】同位素示蹤是研究反應機理的重要手段之一、已知醛與在酸催化下存在如下平衡：。據此推測，對羥基苯甲醛與10倍量的在少量酸催化下反應，達到平衡后，下列化合物中含量最高的是A． B．C． D．【答案】C【解析】由已知信息知，苯環上的羥基不發生反應，醛基中的碳氧雙鍵與發生加成反應，在醛基碳原子上會連接兩個羥基(分別為-OD，)，兩個羥基連接在同一個碳原子上不穩定，會脫水，得到醛基，故的含量最高，同時，酚羥基電離氫的能力比水強，故酚羥基中的氫主要為D，綜上所述，C正確；故選C。10．【2022年1月浙江卷】某課題組設計一種固定CO2的方法。下列說法不正確的是A．反應原料中的原子100%轉化為產物B．該過程在化合物X和I-催化下完成C．該過程僅涉及加成反應D．若原料用，則產物為【答案】C【解析】A．通過圖示可知，二氧化碳和反應生成，沒有其它物質生成，反應原料中的原子100%轉化為產物，A正確；B．通過圖示可知，X和I-在反應過程中是該反應的催化劑，B正確；C．在該循環過程的最后一步中形成五元環的時候反應類型為取代反應，C錯誤；D．通過分析該反應流程可知，通過該歷程可以把三元環轉化為五元環，故若原料用，則產物為，D正確；故選C。11．（2021.6·浙江真題）制備苯甲酸甲酯的一種反應機理如圖(其中Ph-代表苯基)。下列說法不正確的是A．可以用苯甲醛和甲醇為原料制備苯甲酸甲酯 B．反應過程涉及氧化反應C．化合物3和4互為同分異構體 D．化合物1直接催化反應的進行【答案】D【解析】A．由圖中信息可知，苯甲醛和甲醇分子在化合物2的催化作用下，參與催化循環，最后得到產物苯甲酸甲酯，發生的是酯化反應，故A項正確；B．由圖中信息可知，化合物4在H2O2的作用下轉化為化合物5，即醇轉化為酮，該過程是失氫的氧化反應，故B項正確；C．化合物3和化合物4所含原子種類及數目均相同，結構不同，兩者互為同分異構體，故C項正確；D．由圖中信息可知，化合物1在NaH的作用下形成化合物2，化合物2再參與催化循環，所以直接催化反應進行的是化合物2，化合物1間接催化反應的進行，故D項錯誤；綜上所述，說法不正確的是D項，故答案為D。12．（2021·山東真題）18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發生水解，部分反應歷程可表示為：+OH-+CH3O-能量變化如圖所示。已知為快速平衡，下列說法正確的是A．反應Ⅱ、Ⅲ為決速步B．反應結束后，溶液中存在18OH-C．反應結束后，溶液中存在CH318OHD．反應Ⅰ與反應Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應的焓變【答案】B【解析】A．一般來說，反應的活化能越高，反應速率越慢，由圖可知，反應I和反應IV的活化能較高，因此反應的決速步為反應I、IV，故A錯誤；B．反應I為加成反應，而與為快速平衡，反應II的成鍵和斷鍵方式為或，后者能生成18OH-，因此反應結束后，溶液中存在18OH-，故B正確；C．反應III的成鍵和斷鍵方式為或，因此反應結束后溶液中不會存在CH318H，故C錯誤；D．該總反應對應反應物的總能量高于生成物總能量，總反應為放熱反應，因此和CH3O-的總能量與和OH-的總能量之差等于圖示總反應的焓變，故D錯誤；綜上所述，正確的是B項，故答案為B。13．（2021·湖南真題）鐵的配合物離子(用表示)催化某反應的一種反應機理和相對能量的變化情況如圖所示：下列說法錯誤的是A．該過程的總反應為B．濃度過大或者過小，均導致反應速率降低C．該催化循環中元素的化合價發生了變化D．該過程的總反應速率由Ⅱ→Ⅲ步驟決定【答案】CD【解析】A．由反應機理可知，HCOOH電離出氫離子后，HCOO-與催化劑結合，放出二氧化碳，然后又結合氫離子轉化為氫氣，所以化學方程式為HCOOHCO2↑+H2↑，故A正確；B．若氫離子濃度過低，則反應Ⅲ→Ⅳ的反應物濃度降低，反應速率減慢，若氫離子濃度過高，則會抑制加酸的電離，使甲酸根濃度降低，反應Ⅰ→Ⅱ速率減慢，所以氫離子濃度過高或過低，均導致反應速率減慢，故B正確；C．由反應機理可知，Fe在反應過程中，做催化劑，化合價沒有發生變化，故C錯誤；D．由反應進程可知，反應Ⅳ→Ⅰ能壘最大，反應速率最慢，對該過程的總反應起決定作用，故D錯誤；故選CD。14．（2020·天津高考真題）理論研究表明，在101kPa和298K下，異構化反應過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是A．HCN比HNC穩定B．該異構化反應的C．正反應的活化能大于逆反應的活化能D．使用催化劑，可以改變反應的反應熱【答案】D【解析】A．根據圖中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根據能量越低越穩定，因此HCN比HNC穩定，正確；B．根據焓變等于生成物總能量減去反應物總能量，因此該異構化反應的，正確；C．根據圖中信息得出該反應是吸熱反應，因此正反應的活化能大于逆反應的活化能，正確；D．使用催化劑，不能改變反應的反應熱，只改變反應路徑，反應熱只與反應物和生成物的總能量有關，錯誤。綜上所述，答案為D。15．（2020·全國高考真題）據文獻報道：Fe(CO)5催化某反應的一種反應機理如下圖所示。下列敘述錯誤的是A．OH-參與了該催化循環 B．該反應可產生清潔燃料H2C．該反應可消耗溫室氣體CO2 D．該催化循環中Fe的成鍵數目發生變化【答案】C【解析】題干中明確指出，鐵配合物Fe(CO)5充當催化劑的作用。機理圖中，凡是出現在歷程中，進去的箭頭表示反應物，出來的箭頭表示生成物，既有進去又有出來的箭頭表示為催化劑或反應條件，其余可以看成為中間物種。由題干中提供的反應機理圖可知，鐵配合物Fe(CO)5在整個反應歷程中成鍵數目，配體種類等均發生了變化；并且也可以觀察出，反應過程中所需的反應物除CO外還需要H2O，最終產物是CO2和H2，同時參與反應的還有OH-，故OH-也可以看成是另一個催化劑或反應條件。A．從反應機理圖中可知，OH-有進入的箭頭也有出去的箭頭，說明OH-參與了該催化循環，故A項正確；B．從反應機理圖中可知，該反應的反應物為CO和H2O，產物為H2和CO2，Fe(CO)5作為整個反應的催化劑，而OH-僅僅在個別步驟中輔助催化劑完成反應，說明該反應方程式為，故有清潔燃料H2生成，故B項正確；C．由B項分析可知，該反應不是消耗溫室氣體CO2，反而是生成了溫室氣體CO2，故C項不正確；D．從反應機理圖中可知，Fe的成鍵數目和成鍵微粒在該循環過程中均發生了變化，故D項正確；答案選C。16．（2018·北京高考真題）我國科研人員提出了由CO2和CH4轉化為高附加值產品CH3COOH的催化反應歷程，該歷程示意圖如下所示。下列說法不正確的是A．生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%B．CH4→CH3COOH過程中，有C—H鍵發生斷裂C．①→②放出能量并形成了C—C鍵D．該催化劑可有效提高反應物的平衡轉化率【答案】D【詳解】A．根據圖示CH4與CO2在催化劑存在時生成CH3COOH，總反應為CH4+CO2CH3COOH，只有CH3COOH一種生成物，原子利用率為100%，A項正確；B．CH4選擇性活化變為①過程中，有1個C-H鍵發生斷裂，B項正確；C．根據圖示，①的總能量高于②的總能量，①→②放出能量，對比①和②，①→②形成C-C鍵，C項正確；D．催化劑只影響化學反應速率，不影響化學平衡，不能提高反應物的平衡轉化率，D項錯誤；答案選D。17．（2020·北京高考真題）硫酸鹽(含SO、HSO)氣溶膠是PM2.5的成分之一。近期科研人員提出了霧霾微顆粒中硫酸鹽生成的轉化機理，其主要過程示意圖如圖：下列說法不正確的是A．該過程有H2O參與 B．NO2是生成硫酸鹽的氧化劑C．硫酸鹽氣溶膠呈酸性 D．該過程沒有生成硫氧鍵【答案】D【詳解】A．根據圖示中各微粒的構造可知，該過程有H2O參與，故A正確；B．根據圖示的轉化過程，NO2轉化為HNO2，N元素的化合價由+4價變為+3價，化合價降低，得電子被還原，做氧化劑，則NO2的是生成硫酸鹽的氧化劑，故B正確；C．硫酸鹽(含SO、HSO)氣溶膠中含有HSO，轉化過程有水參與，則HSO在水中可電離生成H+和SO，則硫酸鹽氣溶膠呈酸性，故C正確；D．根據圖示轉化過程中，由SO轉化為HSO，根據圖示對照，有硫氧鍵生成，故D錯誤；答案選D。18．（2014·全國高考真題）已知分解1molH2O2放出熱量98kJ，在含少量I-的溶液中，H2O2的分解機理為：H2O2+I-→H2O+IO-慢，H2O2+IO-→H2O+O2+I-快；下列有關反應的說法正確的是A．反應的速率與I-的濃度有關 B．IO-也是該反應的催化劑C．反應活化能等于98kJ·mol-1 D．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)【答案】A【解析】A、根據反應機理可知I-是H2O2分解的催化劑，碘離子濃度大，產生的IO-就多反應速率就快，A正確；B、IO-不是該反應的催化劑，B錯誤；C、反應的活化能是反應物的總能量與生成物的總能量的差值。這與反應的物質得到多少，錯誤；D、H2O2分解的總方程式是2H2O2=2H2O+O2↑；由于水是純液體，不能用來表示反應速率，而且H2O2和O2的系數不同，表示的化學反應速率也不同，D錯誤；故合理選項為A。19．（2018·海南高考真題）炭黑是霧霾中的重要顆粒物，研究發現它可以活化氧分子，生成活化氧?；罨^程的能量變化模擬計算結果如圖所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列說法正確的是A．每活化一個氧分子吸收0.29eV能量B．水可使氧分子活化反應的活化能降低0.42eVC．氧分子的活化是O－O的斷裂與C－O鍵的生成過程D．炭黑顆粒是大氣中SO2轉化為SO3的催化劑【答案】CD【解析】A．由圖可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，因此是放出能量，不符合題意；B．由圖可知，水可使氧分子活化反應的活化能降低0.18eV，不符合題意；C．由圖可知，氧分子的活化是O－O的斷裂與C－O鍵的生成過程，符合題意；D．活化氧可以快速氧化SO2，而炭黑顆粒可以活化氧分子，因此炭黑顆?？梢钥醋鞔髿庵蠸O2轉化為SO3的催化劑，符合題意；故答案為CD。20．（2015·北京高考真題）最新報道：科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下：下列說法中正確的是A．CO和O生成CO2是吸熱反應B．在該過程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2D．狀態Ⅰ→狀態Ⅲ表示CO與O2反應的過程【答案】C【解析】A．根據能量--反應過程的圖像知，狀態I的能量高于狀態III的能量，故該過程是放熱反應，A錯誤；B．根據狀態I、II、III可以看出整個過程中CO中的C和O形成的化學鍵沒有斷裂，錯誤；C．由圖III可知，生成物是CO2，具有極性共價鍵，正確；D．狀態Ⅰ→狀態Ⅲ表示CO與O反應的過程，錯誤。故選C。21．（2012·全國高考真題）反應M＋Z→Q(△H<0)分兩步進行：①M＋Z→X(△H>0)，②X→Q(△H<0)。下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是A． B．C． D．【答案】D【解析】根據物質具有的能量進行計算：△H=E(生成物的總能量)－E(反應物的總能量)，當反應物的總能量大于生成物的總能量時，反應放熱，△H<0；當反應物的總能量小于生成物的總能量時，反應吸熱，△H>0。由反應分兩步進行①M＋Z→X(△H>0)，②X→Q(△H<0)可以看出，（1）M＋Z→Q(△H<0)是放熱反應，M和Z的能量之和大于Q；（2）由①M＋Z→X(△H>0)可知這步反應是吸熱反應，則M和Z的能量之和小于X；（3）由②X→Q(△H<0)是放熱反應，故X的能量大于Q；綜上可知，X的能量大于M＋Z；M＋Z的能量大于Q，只有圖象D符合；答案選D。22．（2012·江蘇高考真題）某反應的反應過程中能量變化如圖1所示(圖中E1表示正反應的活化能，E2表示逆反應的活化能)。下列有關敘述正確的是A．該反應為放熱反應B．催化劑能改變該反應的焓變C．催化劑能降低該反應的活化能D．逆反應的活化能大于正反應的活化能【答案】C【解析】A．圖象分析反應物能量低于生成物能量，反應是吸熱反應，錯誤；B．催化劑只能降低反應的活化能，不能改變反應的焓變，錯誤；C．催化劑對反應的始態和終態無響應，但改變活化能，正確；D．圖象分析逆反應的活化能E2小于正反應的活化能E1，錯誤。答案選C。23．（2019·上海高考真題）下列圖示正確的是（）A．斷開非極性鍵和生成極性鍵的能量相同B．反應Ⅱ比反應Ⅲ生成的OH鍵更牢固C．O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)-Q（Q>0）D．H2O(g)→O2(g)+H2(g)+Q（Q>0）【答案】C【解析】A．斷開不同的化學鍵的能量不同，錯誤；B．OH鍵為相同的化學鍵，則兩步反應生成的OH鍵具有相同的穩定性，錯誤；C．從反應歷程圖象可以判斷1/2molO2(g)+1molH2(g)的能量低于1molOH(g)+H(g)，因此1/2O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)反應為吸熱反應，正確；D．水分解生成氧氣和氫氣，是吸熱反應，錯誤；答案選C。24．（2014·海南高考真題）某反應過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是A．反應過程a有催化劑參與B．該反應為放熱反應，熱效應等于ΔHC．改變催化劑，可改變該反應的活化能D．有催化劑條件下，反應的活化能等于E1+E2【答案】BC【解析】A．由圖示可知反應過程a需要的活化能較高，沒有催化劑參與。錯誤。B．由于反應物的能量高于生成物的能量，多余的能量就以熱能的形式釋放出來。所以該反應為放熱反應，熱效應等于反應物與生成物能量的差值ΔH。正確。C．改變催化劑，改變了反應途徑，降低了反應的活化能，但是反應熱不變。正確。D．無論是否存在催化劑，反應的活化能等于反應物與生成物的能量的差值，等于ΔH。錯誤。25．（2021·全國甲卷真題）二氧化碳催