2022年 江苏高考 命题区间六 角度二 化学反应机理分析

角度二　化学反应机理分析
例1　(2021·浙江6月选考，24)制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph—代表苯基)。下列说法不正确的是(　　)
A．可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯
B．反应过程涉及氧化反应
C．化合物3和4互为同分异构体
D．化合物1直接催化反应的进行
答案　D
解析　由图中信息可知，苯甲醛和甲醇分子在化合物2的催化作用下，参与催化循环，最后得到产物苯甲酸甲酯，发生的是酯化反应，故A项正确；由图中信息可知，化合物4在H2O2的作用下转化为化合物5，即醇转化为酮，该过程是失氢的氧化反应，故B项正确；化合物3和化合物4所含原子种类及数目均相同，结构不同，两者互为同分异构体，故C项正确；由图中信息可知，化合物1在NaH的作用下形成化合物2，化合物2再参与催化循环，所以直接催化反应进行的是化合物2，化合物1间接催化反应的进行，故D项错误。
例2　(2021·山东，14)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：＋OH－＋CH3O－能量变化如图所示。
已知??为快速平衡，下列说法正确的是(　　)
A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在18OH－
C．反应结束后，溶液中存在CH318OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
答案　B
解析　一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅳ的活化能较高，因此反应的决速步为反应Ⅰ、Ⅳ，故A错误；反应Ⅰ为加成反应，而??为快速平衡，反应Ⅱ的成键和断键方式为或，后者能生成18OH－，因此反应结束后，溶液中存在18OH－，故B正确；反应Ⅲ的成键和断键方式为或，因此反应结束后溶液中不会存在CH318OH，故C错误；该总反应对应反应物的总能量高于生成物的总能量，总反应为放热反应，因此 和CH3O－的总能量和OH－的总能量之差等于图示总反应的焓变，故D错误。
例3　“一锅法”用三氯化钌(RuCl3)催化硝基苯(PhNO2，Ph—表示苯基)与醇(RCH2OH)反应生成仲胺(RCH2NHPh)的反应过程如图所示，[Ru]表示催化剂。
下列叙述错误的是(　　)
A．RCHO是中间体，不是产物
B．存在反应PhNH2＋RCHO―→RCH===NPh＋H2O
C．还原反应的氢均来自RCH2OH
D．反应过程中Ru的成键数目有变化
答案　A
解析　该反应历程图中某些产物未给出，若不能写出每步反应的化学方程式，则易错判A项。各步及总反应的化学方程式如图所示：
A项，第①步反应中生成4个RCHO，其中1个作为中间体参与反应，剩余3个作为产物，故RCHO既是中间体又是产物，错误；C项，第②、④步反应为还原反应，这两个还原反应的“H”均来自[Ru—H]，而[Ru—H]中的H来自RCH2OH，正确；D项，[Ru]―→[Ru—H]的过程中Ru的成键数目增加，正确。
1．(2021·湖南1月适应性考试，7)据文献报道，某反应的反应历程如图所示：
下列有关该历程的说法错误的是(　　)
A．总反应化学方程式为4NH3＋3O22N2＋6H2O
B．Ti4＋…NH2—N==O是中间产物
C．Ti4＋是催化剂
D．Ti4＋…NH2—N==O―→Ti4＋＋N2＋H2O属于分解反应
答案　A
解析　根据反应历程，参加反应的物质有NH3、NO、O2，因此总反应化学方程式为4NH3＋2NO＋2O23N2＋6H2O，故A错误；根据题中信息得到Ti4＋…NH2—N==O是中间产物，故B正确；Ti4＋在整个反应过程中参与了反应，但反应前后质量和性质未变，因此Ti4＋是催化剂，故C正确；分解反应是一种物质反应生成两种或两种以上的新物质，因此Ti4＋… NH2—N==O―→Ti4＋＋N2＋H2O属于分解反应，故D正确。
2．(2021·湖南1月适应性考试，9)活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示：
下列说法正确的是(　　)
A．该反应为吸热反应
B．产物的稳定性：P1>P2
C．该历程中最大正反应的活化能E正＝186.19 kJ·mol－1
D．相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)答案　C
解析　由图示可知，反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，即该反应为放热反应，故A错；产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低，所以产物P2比产物P1要稳定，故B错；由图示可知中间产物Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大，则E正＝186.19 kJ·
mol－1，故C对；由图示可知，由中间产物Z到产物P1所需的活化能低于由中间产物Z到产物P2所需的活化能，则由中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)>v(P2)，故D错。
3．研究发现Pd2团簇可催化CO的氧化，在催化过程中路径不同可能生成不同的过渡态和中间产物(过渡态已标出)，下图为路径1和路径2催化的能量变化。下列说法正确的是(　　)
A．该过程中有极性键和非极性键的断裂和生成
B．反应路径2的催化效果更好
C．催化剂降低了整个反应的ΔH
D．路径1中最大能垒(活化能)E正＝1.23 eV
答案　B
解析　由图可知CO在Pd2催化作用下与氧气反应生成CO2，反应的化学方程式为2CO＋O2===2CO2，反应过程中CO中C—O极性键、O2中O—O非极性键断裂，CO2中C—O极性键生成，没有非极性键的生成，A错误；由图可知：反应路径2所需总的活化能比反应路径1低，反应路径2的催化效果更好，B正确；催化剂能改变反应的活化能，反应的ΔH只与反应物和生成物有关，C错误；路径1的最大能垒(活化能)E正＝－3.96 eV－(－5.73 eV)＝1.77 eV，D错误。