1、小题提速练10反应历程(机理)的分析及应用1.(2022广西桂林、梧州一模)科学家研究二甲醚(DME)在H-ZSM-5分子筛(用H+A-表示)上的水解反应,其反应历程中能量变化如图所示。下列说法错误的是()A.根据反应图示可知,在相同的催化剂作用下,化学反应也存在多种反应途径B.升高温度,stepwise路径和concerted路径的反应速率都加快,有利于提高反应物的转化率C.由于Ea1Ea2,DME水解反应更易以stepwise路径进行D.根据图示可知,DME首先与分子筛H+A-结合形成(CH3)2OH+A-2.(2022新疆第三次适应性检测)Ni可活化C2H6制得CH4,其反应历程如图所示
2、:下列关于活化历程的说法正确的是()A.中间体2中间体3的活化能小于中间体1中间体2B.Ni在该反应中作催化剂C.可以用焓判据来判断该反应是否自发进行D.Ni(s)+C2H6(g)NiCH2(s)+CH4(g)H=+6.57 kJmol-13.(2022河南洛阳二模)我国科研人员提出了由小分子X、Y转化为高附加值产品M的催化反应历程。该历程可用示意图表示如下,下列说法正确的是()A.由X、Y生成M的总反应原子利用率为100%B.过程属于吸热反应C.X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙醇D.反应历程中有CH、CC、OH生成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
3、化机理,其主要过程示意图如下。下列说法错误的是()A.氧化性:NO2SO3-,还原性:SO3-HNO2B.第、阶段总反应的方程式为SO3-+H2O+NO2HNO2+HSO4-C.该过程中NO2-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
4、,HOCH2CH(OH)CH3发生反应的历程如下图所示。下列说法错误的是()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.(
5、2022湖南湘潭二模)Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图所示: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=+13.14 kJ mol-1参考答案小题提速练10反应历程(机理)的分析及应用1.C解析 根据反应图示可知,在H-ZSM-5分子筛上,二甲醚的水解反应有stepwise路径和concerted路径,A正确;升高温度,stepwise路径和concerted路径的反应速率都加快,正反应吸热,升高温度,平衡正向移动
6、,有利于提高反应物的转化率,B正确;对于stepwise路径,Ea1为168.6 kJmol-1,Ea2为94.4 kJmol-1,决定stepwise路径反应速率的步骤为第一步,而Ea1Ea,故反应更易以concerted路径进行,C错误;根据图示可知,DME首先与分子筛H+A-结合形成(CH3)2OH+A-,D正确。2.C解析 中间体2中间体3的活化能为49.50 kJmol-1-(-154.82) kJmol-1=204.32 kJmol-1,中间体1中间体2的活化能为-28.89 kJmol-1-(-56.21) kJmol-1=27.32 kJmol-1,则中间体2中间体3的活化能大
7、于中间体1中间体2,A错误;催化剂在反应前后不发生变化,而Ni最后变成NiCH2,是该反应的反应物而非催化剂,B错误;该反应的热化学方程式为Ni(s)+C2H6(g)NiCH2(s)+CH4(g)H=-6.57 kJmol-1,反应前后气体的物质的量相同,熵值几乎不变,该反应放热有利于自发进行,C正确,D错误。3.A解析 由题图可知,X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙酸,该反应CH4+CO2CH3COOH,属于化合反应。该反应CH4+CO2CH3COOH,属于化合反应,由X、Y生成M的总反应原子利用率为100%,A正确;由题图可知能量低于能量,则过程有热量放出,B错误;X、Y、M分别为甲烷、二
8、氧化碳和乙酸,C错误;反应历程中有CC、OH生成,无CH生成,D错误。4.D解析 根据方程式SO32-+NO2NO2-+SO3-和SO3-+H2O+NO2HNO2+HSO4-可得氧化性:NO2SO3-,还原性:SO3-HNO2,A正确;在第阶段,SO3-、NO2在H2O存在条件下反应产生SO3、NO2-,在第阶段,SO3结合OH-变为HSO4-,NO2-结合H+变为HNO2,故第、阶段总反应的方程式为SO3-+H2O+NO2HNO2+HSO4-,B正确;题给转化过程中NO2NO2-HNO2,NO2-为中间产物,C正确;SO32-最终生成HSO4-,S的成键数目发生了变化,D错误。5.C解析 由
9、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)
10、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,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
11、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。
