1、小题提速练7反应历程(机理)的分析及应用1.(2022福建龙岩三模)在Fe+催化下乙烷氧化的反应机理如图所示(图中为副反应)。下列说法正确的是()A.FeO+、N2均为反应中间体B.X既含极性共价键也含非极性共价键C.该机理涉及的反应均为氧化还原反应D.每生成1 mol CH3CHO,消耗的N2O大于2 mol2.(2022安徽蚌埠二模)硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题,甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2,再经下列历程实现N的催化还原,进而减少污染。已知Fe()、Fe()表示Fe3O4中二价铁和三价铁。下列说法正确的是()A.Fe3O4没有参与该循环历程B.HCOO
2、H分解时,碳氢键和氧氢键发生了断裂C.N是N催化还原过程的催化剂D.在整个历程中,1 mol H2可还原1 mol N3.(2022北京房山区一模)CO2的转化一直是世界范围内研究的热点。利用两种金属催化剂,在水溶液体系中将CO2分别转化为CO和HCOOH的反应过程示意图如图所示,下列说法正确的是()A.在转化为CO的路径中,只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成B.在转化为HCOOH的路径中,CO2被氧化为HCOOHC.两个转化路径均有非极性键的形成D.上述反应过程说明催化剂具有选择性4.(2022广东湛江二模)科研人员提出了雾霾微粒中硫酸盐生成的三个阶段的转化机理,其主要过程示意图如下。下列说法
3、错误的是()A.氧化性:NO2S,还原性:SHNO2B.第、阶段总反应的方程式为S+H2O+NO2HNO2+HSC.该过程中N为中间产物D.上述反应过程中,S的成键数目保持不变5.(2022河北唐山二模,改编)在Pd-MgO/SiO2界面上H2和CO2甲烷化的过程如图所示:下列说法不正确的是()A.转化过程中SiO2做催化剂的载体,不参与转化过程B.反应每生成1 mol H2O,转移4 mol电子C.反应过程中存在极性键和非极性键的断裂与形成D.转化过程中涉及氧化还原反应6.(2022湖北部分重点校第二次联考)在MoO3作用下,HOCH2CH(OH)CH3发生反应的历程如下图所示。下列说法错误
4、的是()A.MoO3改变反应途径,提高了单位时间原料转化率B.总反应为2HOCH2CH(OH)CH3HCHO+CH3CHO+CH3CHCH2C.反应得到的有机产物都能使溴水褪色D.如果原料为乙二醇,则主要有机产物是甲醛和乙烯7.(2022辽宁省实验中学等三校联考)以炔烃、一氧化碳和乙醇为原料,以HMLn为催化剂,先引入羰基,进而合成酯,是工业上生产酯的有效方法之一,其反应机理如图,下列叙述错误的是()A.上述反应原子利用率是100%B.中间产物有4种C.过程()发生了取代反应D.目标产物能发生加成反应、氧化反应、取代反应8.(2022湖南湘潭二模)Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图
5、所示:下列关于反应历程的说法错误的是()A.此反应的决速步骤:中间体2中间体3B.涉及极性键的形成和非极性键的断裂C.在此反应过程中Ni的成键数目发生变化D.Ni(s)+C2H6(g)NiCH2(s)+CH4(g)H=+6.57 kJ mol-1参考答案小题提速练7反应历程(机理)的分析及应用1.D解析 由反应机理的示意图可知,反应中一氧化二氮、乙烷为反应物,乙醛、氮气和X为生成物,Fe+为反应的催化剂,FeO+为中间产物,反应的总方程式为C2H6+2N2OCH3CHO+2N2+X,由质量守恒定律可知,X为H2O,转化中会发生副反应(C2H5)Fe(OH)+Fe+。FeO+为中间产物,氮气为生
6、成物,A错误;X为水,水分子中只含有极性共价键,不含有非极性键,B错误;FeO+发生的反应为C2H6+FeO+(C2H5)Fe(OH)+,反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,C错误;总反应为C2H6+2N2OCH3CHO+2N2+H2O,副反应为(C2H5)Fe(OH)+Fe+,副反应中铁元素化合价降低,副反应属于氧化还原反应,所以每生成1 mol CH3CHO,消耗的N2O大于2 mol,D正确。2.B解析 铁元素发生了价态变化,说明Fe3O4参与了该循环历程,A错误;由信息可知,HCOOH分解为H2和CO2,说明HCOOH分解时,碳氢键和氧氢键发生了断裂,而后形成了碳氧双键,
7、B正确;在整个历程中,N先被还原为N,N再被还原为N2,则N是反应的中间产物,不是催化剂,C错误;在整个历程中,Fe3O4为催化剂,H2为还原剂,H2将N最终转化为N2,根据得失电子守恒可知,1 mol H2可还原0.4 mol N,D错误。3.D解析 由图看出在转化为CO的路径中有碳氧三键的形成,A错误;HCOOH中碳元素化合价为+2价,CO2中碳元素化合价为+4价,CO2被还原为HCOOH,B错误;根据转化示意图可知,两个转化路径中,不存在非极性键的形成,C错误;由题意可知,CO2在两种金属催化剂作用下生成两种不同的产物,即催化剂具有选择性,D正确。4.D解析 根据方程式S+NO2N+S和
8、S+H2O+NO2HNO2+HS可得氧化性:NO2S,还原性:SHNO2,A正确;在第阶段,S、NO2在H2O存在条件下反应产生SO3、N,在第阶段,SO3结合OH-变为HS,N结合H+变为HNO2,故第、阶段总反应的方程式为S+H2O+NO2HNO2+HS,B正确;题给转化过程中NO2NHNO2,N为中间产物,C正确;S最终生成HS,S的成键数目发生了变化,D错误。5.C解析 由转化过程图可知,SiO2作为催化剂的载体,不参与转化过程,A正确;根据图示,二氧化碳和氢气在催化剂作用下生成甲烷和水,则总反应为4H2+CO2CH4+2H2O,每生成1 mol H2O,有0.5 mol CO2转化为
9、CH4,转移4 mol电子,B正确;总反应为4H2+CO2CH4+2H2O,没有非极性键的形成,C错误;转化过程中C、H元素化合价发生了改变,涉及氧化还原反应,D正确。6.B解析 MoO3作催化剂,虽然催化剂不影响平衡移动,但催化剂能降低反应所需活化能,改变反应途径,加快化学反应速率,缩短反应时间,提高单位时间的原料转化率,A正确;根据反应历程图可知,反应物是HOCH2CH(OH)CH3,生成物是HCHO、CH3CHO、CH3CHCH2和H2O,反应的化学方程式为2HOCH2CH(OH)CH3HCHO+CH3CHO+CH3CHCH2+2H2O,B错误;由反应方程式知,有机产物有丙烯、甲醛、乙醛
10、,都能使溴水褪色,C正确;由图中反应物和生成物可知,醇羟基被氧化为醛基,连接醇羟基的两个碳原子之间的碳碳键断裂分别生成醛,或者相邻的两个醇羟基生成水分子同时还生成碳碳双键。因此,如果原料是乙二醇,则生成的醛为甲醛,生成的烯烃为乙烯,D正确。7.B解析 由题干反应机理图可知,该反应的总方程式为HCCR+CO+NuH,则该反应的原子利用率是100%,A正确;由反应机理图可知,中间产物有3种,B错误;过程()的化学方程式为+NuH+HMLn,则属于取代反应,C正确;由反应机理图可知,目标产物为,该物质含有碳碳双键,故能发生加成反应、氧化反应,同时也能发生取代反应,D正确。8.D解析 反应的活化能越大,反应速率越慢,化学反应速率取决于最慢的一步反应,由图可知,中间体2中间体3能量差值最大,该步反应的活化能最大,是化学反应的决速步骤,A正确;反应过程涉及非极性键CC的断裂和极性键CH的形成,B正确;由图可知,反应过程中镍原子的成键数目发生了变化,C正确;镍和乙烷的反应为放热反应,反应的热化学方程式为Ni(s)+C2H6(g)NiCH2(s)+CH4(g)H=-6.57 kJ mol-1,D错误。