【备考2024年】2023年高考化学新课标真题变式分层精准练第6题
一、原题
1．（2023·新课标卷）“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将与转化为肼()，其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A．、和均为极性分子
B．反应涉及、键断裂和键生成
C．催化中心的被氧化为，后又被还原为
D．将替换为，反应可得
二、基础
2．（2023高三上·辛集月考）已知反应：其反应机理如下：①快 ②慢 下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．是该反应的催化剂
C．正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ/mol
D．增大的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
3．（2023高二上·广州期中）下列说法错误的是（ ）
A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
B．升高温度，活化分子的百分数增大，分子运动速率加快
C．加入适宜的催化剂，能降低反应的活化能，活化分子的百分数增大
D．有气体参加的化学反应，缩小容器容积，增大压强，单位体积内活化分子数增多
4．（2023高二上·化州月考）活化能测定实验主反应能量变化如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．过程②
C．①代表有催化剂参与的过程
D．该反应从原理上不能设计为原电池
5．（2024高二上·自贡期末）某反应过程的能量变化如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该反应为放热反应， B．过程b有催化剂参与
C．过程a的活化能大于 D．过程b中第二步反应是决速步骤
6．（2024高二上·潮阳期末）乙醇可以被氧化为乙醛，其能量变化如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．使用催化剂可以降低该反应的反应热
C．有催化剂作用下反应分两步进行，且第一步较快
D．有催化剂作用下的反应，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能
7．（2024高二上·玉溪期末）在空气中与的反应是分两步完成的，其反应过程如图所示，下列有关说法错误的是（ ）
A．反应①的方程式为，且为放热反应
B．反应的活化能为
C．第二步反应是该反应的决速步骤
D．如果加入合适的催化剂，可以改变该反应的
8．（2024高二上·中山期末）已知过氧化氢分解生成氢气和氧气是放热反应。科研人员采用新型复合光催化剂，利用太阳光高效分解水的过程如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该过程中催化剂可以降低反应的焓变
B．过程Ⅰ放出热量，过程Ⅱ吸收热量
C．该过程均涉及到极性键和非极性键的断裂和形成
D．过程Ⅲ中断裂旧键吸收的能量小于形成新键放出的能量
9．（2024高三上·汕尾期末）催化剂X和Y均能催化反应。反应历程如图所示，“·”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。其他条件相同时，下列说法不正确的是（ ）
A．两个反应的反应历程都为3步
B．平衡时N的产率：反应Ⅱ>反应Ⅰ
C．反应达到平衡后，降低温度，N的浓度增大
D．反应过程中，N·Y能达到的最大浓度大于N·X
10．（2023高一下·商洛期末）氮是粮食作物生长必需的元素，将空气中游离态的氮转化成氮的化合物的过程叫作氮的固定。最近科学家研究了一种在酸性介质中利用电解原理进行电化学固氮的方法，反应机理如图所示，氨气在催化剂电极表面产生。下列说法错误的是（ ）
A．该过程中，氮气分子中N≡N键断裂产生N原子
B．电化学固氮法所得的氨气中可能含有少量的
C．催化剂能加快产生氨气的速率
D．该过程中有极性键的形成
11．（2023高二上·仓山期中）Ni可活化制得，其反应历程如图所示：
下列关于活化历程的说法正确的是（ ）
A．总反应的
B．Ni是该反应的催化剂，参与反应的过程
C．总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定
D．该反应过程中分别有碳氢键、碳碳键的断裂和形成
三、提高
12．（2024高三上·东莞期末）黄铵铁矾能催化形成自由基（过程可能的机理如图所示），氧化去除废水中的偶氮染料。下列说法不正确的是（ ）。
A．图中指黄铵铁矾
B．图所示过程可生成
C．反应③有极性共价键的断裂和形成
D．温度越高，偶氮染料去除率越大
13．（2024高三上·嘉兴月考）一定条件下，1mol和发生反应时，生成CO、或HCHO的能量变化如图所示[反应物和生成物略去]。下列说法不正确的是（ ）
A．有催化剂时，主要产物为HCHO
B．无催化剂时，升高温度更有利于提高甲醛的产率
C．该条件下比CO更稳定
D．加入该催化剂能提高图中各反应的速率，但不能改变反应的焓变
14．（2024·河南模拟）甲酸甲酯作为潜在的储氢材料受到关注，科学家发现使用配合物催化剂可以使甲酸甲酯温和释氢，其可能的反应过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．为极性分子，为非极性分子
B．每消耗生成
C．总反应为
D．反应涉及键断裂和键形成
15．（2024高三上·梅河口期末）通过理论计算发现，CH2=CH-C≡CH与HBr发生加成反应时，通过不同的路径都可以生成有机物④，其反应过程及相对能量变化如下图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．反应物经过渡态2生成中间体发生的是1，4-加成
B．推测物质的稳定性顺序为：④>③>②
C．反应路径1中最大能垒为
D．催化剂不会改变总反应的
16．（2023高二上·普宁月考）煤的间接液化可先转化为一氧化碳和氢气，后在催化剂作用下合成甲醇，其中一氧化碳与氢气的反应历程如下图所示，吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是（ ）
A．煤中含有苯和甲苯，可以通过分馏的方式将它们分离出来
B．该反应历程中决速步骤的活化能为1.6eV
C．石油裂解和煤的干馏都是化学变化，而石油的分馏和煤的气化都是物理变化
D．虚线框内发生的化学反应方程式可能为H3CO*+H2=CH3OH*
17．（2023高一上·莘县期末）三效催化剂能有效实现汽车尾气中三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图（如图2所示）确定。下列说法正确的是（ ）
A．在转化过程中，氮元素均被还原
B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C．还原过程中每生成1分子，转移5个电子
D．X的化学式为
18．（2023高一下·宝鸡期末）氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得。在催化剂作用下，HCOOH分解生成可能的反应机理如图所示。研究发现，其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳。
下列说法正确的是（ ）
A．HCOOH催化释氢过程中，有非极性键的断裂与形成
B．HCOOD催化释氢反应除生成外，还生成、HD、
C．其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH不能提高释放氢气的纯度
D．HCOOK溶液代替HCOOH时发生反应：
四、培优
19．（2022·浙江选考）某课题组设计一种固定CO2的方法。下列说法不正确的是（ ）
A．反应原料中的原子100%转化为产物
B．该过程在化合物X和I-催化下完成
C．该过程仅涉及加成反应
D．若原料用，则产物为
20．（2020高三上·嘉兴月考）2019年9月我国科研人员研制出Ti—H—Fe双温区催化剂，其中Ti—H区域和Fe区域的温度差可超过100℃。Ti—H—Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是（ ）
A．①②③在Fe区域发生，处于低温区
B．④过程表示N原子由Fe区域向Ti—H区域传递
C．该历程中能量变化最大的是2.46eV，①是氮分子中氮氮三键的断裂过程
D．使用Ti—H一Fe双温区催化合成氨，使合成氨反应转化为吸热反应
21．（2024·安徽模拟）科研人员利用高压气流将水微滴喷射到涂覆催化剂的石墨网上，研究常温制氨，其反应历程中微粒转化关系如图1，相对能量变化关系如图2，图中*表示催化剂表面吸附位。下列说法正确的是（ ）
A．过程中发生非极性键的断裂与形成
B．Ⅰ转化为和的过程中会生成
C．Ⅱ表示的微粒符号是
D．反应历程中放热最多的反应是
22．（2024·贵州模拟）叔丁基溴可与硝酸银在醇溶液中反应：
反应分步进行：
①
②
下图是该反应能量变化图。下列说法正确的是（ ）
A．选用催化剂可改变反应的大小
B．图中对应的物质是
C．其他条件不变时，的浓度越高，总反应速率越快
D．其他条件不变时，的浓度是总反应速率的决定因素
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】极性分子和非极性分子；氧化还原反应
【解析】【解答】A.根据定义可知，电荷分布不均匀，不对称，为极性分子，NH2OH，NH3，H2O的电荷分布都不均匀；A项正确；
B.根据反应过程可知，反应涉及N-H、N-O键断裂和N-N键形成，B项正确；
C.根据反应历程可知，Fe2+先被氧化为Fe3+，又被还原为Fe2+，C项正确；
D.由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3，所以将NH2OH替换为ND2OD，得到ND2NH2和HDO，D项错误；
故答案为：D。
【分析】解答关于反应历程的题目思路：弄清楚反应化学键的断裂和形成，以及元素化合键的变化即可进行解答。
2．【答案】C
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、反应速率主要取决于慢反应，则该反应的速率主要取决于②的快慢，故A错误；
B、是中间产物，不是催化剂，故B错误；
C、该反应为放热反应， 断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ/mol，故C正确；
D、增大 的浓度，活化分子数增加，反应速率加快，但活化分子百分数不变，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、慢反应决定总反应的速率；
B、 是中间产物；
C、活化能越小，反应越容易发生；
D、增大 的浓度，活化分子百分数不变。
3．【答案】A
【知识点】催化剂；有效碰撞理论；活化分子
【解析】【解答】A、增大反应物浓度，活化分子数增大，但活化分子百分数不变，故A符合题意；
B、升高温度，分子能量变高，活化分子百分数增大，分子运动速率加快，故B不符合题意；
C、催化剂能降低反应的活化能，因此加入催化剂，活化分子百分数增大，故C不符合题意；
D、缩小容积，单位体积内的分子数增多，单位体积内活化分子数增多，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、增大反应物浓度，活化分子百分数不变；
B、升高温度，活化分子的百分数增大；
C、催化剂能降低反应的活化能；
D、缩小容积，压强增大，单位体积内活化分子数增多。
4．【答案】B
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，故A错误；
B、由图可知，过程②为反应物转化为中间产物的过程，反应物的总能量比中间产物的总能量低，该过程为吸热过程，则 ，故B正确；
C、催化剂能降低反应的活化能，故②③为催化剂参与反应的过程，故C错误；
D、该反应为氧化还原反应，能设计成原电池，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、该反应反应物的总能量高于生成物的总能量；
B、过程②反应物的总能量低于生成物的总能量；
C、催化剂能降低反应的活化能；
D、自发进行的氧化还原反应可设计成原电池。
5．【答案】D
【知识点】反应热和焓变；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A.根据起始和最终能量的高低判断，最终能量低，因此属于放热反应，故A不符合题意；
B.根据活化能高低判断，过程b使用催化剂，故B不符合题意；
C.催化剂降低了活化能，因此过程a的活化能大于E1，故C不符合题意；
D.活化能高的步骤决定着反应速率，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】根据图示，反应后的能量低于反应前的能量，因此该反应是放热反应，催化剂可改变其反应活化能，反应的速率由活化能高的步骤决定结合选项判断即可。
6．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A.该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，A选项是错误的；
B.使用催化剂无法改变反应热，B选项是错误的；
C.根据图示可知使用催化剂可以将反应分为两步，且反应速率较快，C选项是正确的；
D.E1和E2是两个分步正反应的活化能，D选项是错误的。
故答案为：C。
【分析】催化剂只能通过降低反应的活化能来加快反应速率，不能改变反应的反应热和反应的限度。
7．【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A.反应①的方程式为，由图可知，该反应的生成物总能量比反应物总能量低，为放热反应，A不符合题意；
B.由图可知，反应的活化能为，B不符合题意；
C.第二步反应的活化能比第一步反应的要高，所以第二步反应是该反应的决速步骤，C不符合题意；
D.催化剂可以改变该反应的活化能，不改变反应的，D符合题意；
故选D。
【分析】A.放热反应中生成物总能量比反应物总能量低；
B.依据图像中数据分析；
C.活化能越大，反应速率越慢，速率最慢是决速步骤；
D.催化剂不能改变反应的。
8．【答案】D
【知识点】极性键和非极性键；吸热反应和放热反应；催化剂
【解析】【解答】A、该过程中催化剂可降低反应所需的活化能，从而加快反应速率；但不能改变反应的焓变，A不符合题意。
B、过程Ⅰ中化学键断裂，需要吸收能量；过程Ⅱ中形成化学键，需要释放能量，B不符合题意。
C、过程Ⅰ中断裂极性键；过程Ⅱ中形成极性键和非极性键；过程Ⅲ断裂极性键，形成非极性键。因此整个过程中没有涉及非极性键的断裂，C不符合题意。
D、该反应为放热反应，因此断裂旧键吸收的能量小于形成新键释放的能量，D符合题意。
故答案为：D
【分析】A、催化剂可降低梵音所需的活化能，但不影响焓变。
B、化学断裂吸收能量，形成化学键释放能量。
C、该过程中没有涉及非极性键的断裂。
D、该反应放热反应，据此判断能量的相对大小。
9．【答案】B
【知识点】催化剂；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.根据反应历程图可知，两个反应的历程都是经历3步，A选项是正确的；
B.催化剂无法改变反应的限度，B选项是错误的；
C.根据能量的相对大小，可知该反应是放热反应，所以反应达到平衡后，降低温度，N的浓度增大 ，C选项是正确的；
D.根据图示可知，反应过程中，N·Y能达到的最大浓度大于N·X ，D选项是正确的。
故答案为：B。
【分析】催化剂只能通过降低反应的活化能来加快反应速率，但是无法改变反应的限度，也不能改变平衡的转化率。
10．【答案】A
【知识点】氮的固定；极性键和非极性键；催化剂；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.由分析可知，氮氮三键诸葛断裂，未产生氮原子，A错误；
B.断裂两个氮氮键时，连接两个氢原子，形成了N2H4，若未完全转化为氨分子，则可能存在少量N2H4，B错误；
C.催化剂可以提高反应速率，C正确；
D.N-H键为极性共价键，D错误。
故答案为：A。
【分析】本题主要考查氮的固定。
分析氮气转化为氨的反应机理：氮气分子吸附在在催化剂电极表面，酸性介质中的氢离子转化为氢原子，氮氮三键其中一个键断裂，连接一个氢原子，另一个氮连接一个氢原子，再断裂一个氮氮键，两个氮分别连接一个氢原子，最后一个氮氮键断裂，分别连接一个氢原子，形成两个氨分子。
11．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A、由图可知，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应， ，故A错误；
B、由图可知，该过程为Ni和 反应生成 和 NiCH2，Ni为反应物，不是催化剂，故B错误；
C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤，中间体2→中间体3的活化能最大，反应速率最慢，则总反应的速率由中间体2→中间体3的反应速率决定，故C正确；
D、由图可知，该过程中有碳氢键、碳碳键的断裂，碳氢键的形成，但没有碳碳键的形成，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应；
B、Ni为反应物；
C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤；
D、没有碳碳键的形成。
12．【答案】D
【知识点】极性键和非极性键；催化剂；化学平衡的影响因素；物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A.从机理图可知反应为催化剂。反应①是与反应，故指黄铵铁矾 ，A说法正确；
B.含有2个H-O键，故可生成，B说法正确；
C.反应③水分子中的H-O键断裂，同时自由基的H-O键形成，C说法正确；
D.温度高，过氧化氢分解，浓度减小，导致偶氮燃料去除率降低，D说法错误；
故答案为：D。
【分析】黄铵铁矾能催化形成自由基 ，氧化去除废水中的偶氮染料 。从机理图可知反应为催化剂。反应①是与反应生成水和中间产物。
13．【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；化学反应速率；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A、加入催化剂，能降低反应的活化能，由图可知，生成甲醛的活化能小，则有催化剂时，主要产物为HCHO，故A不符合题意；
B、由图可知，涉及的反应均为放热反应，但生成甲醛的反应放热最少，升温反应的平衡向吸热方向移动，则无催化剂时，升高温度更有利于提高甲醛的产率，故B不符合题意；
C、由图可知，CO2的能量低于CO，则 该条件下比CO更稳定 ，故C不符合题意；
D、该催化剂增大了甲醇生成CO的活化能，该反应的反应速率降低，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、催化剂能降低反应的活化能；
B、升温该反应的平衡逆向移动；
C、物质的能量越低越稳定；
D、结合图示分析。
14．【答案】B
【知识点】化学键；极性分子和非极性分子；催化剂
【解析】【解答】A、水分子空间结构为V形，正负电荷中心不重合，H2O是极性分子，的结构式为O=C=O，正负电荷中心重合，为非极性分子，故A正确；
B、由图可知， 的化学方程式为：++2H2，据此可知，每消耗生成，故B错误；
C、该历程的总反应为甲酸甲酯和水反应生成氢气和二氧化碳，总反应的化学方程式为，故C正确；
D、该历程的总反应为，反应物中键断裂，生成了氢气，则有键的形成，故D正确；
故答案为：B。
【分析】A、根据正负电荷中心是否重合判断分子极性，正负电荷中心重合为非极性分子，不重合为极性分子；
B、 的方程式为++2H2；
CD、该历程的反应物为甲酸甲酯和水，最终生成水和二氧化碳。
15．【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A.根据反应物和过渡态2的结构对比，可知反应物经过渡态2生成中间体发生的是1，4-加成 ，A选项是正确的；
B.能量越高物质越不稳定，因此物质的稳定性顺序为：④>③>② ，B选项是正确的；
C.反应过程中的最大能垒应该是生成过渡态3的一步，能垒是45.6kcal/mol，C选项是错误的；
D.催化剂只能降低活化能，无法改变反应热，D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】A.根据反应物和过渡态2的结构对比，可知反应物经过渡态2生成中间体发生的是1，4-加成；
B.物质本身具有的能量越低，物质就越稳定；
C.反应的能垒指的是反应的活化能，活化能越大，反应越不容易发生；
D.催化剂只能通过降低活化能来加快反应速率而不能改变反应的限度也不能改变活化能。
16．【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A、煤中不含苯和甲苯，经过煤的干馏才能得到苯和甲苯，故A错误；
B、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤，由图可知，历程中活化能最大为： 0.1eV （ 0.9eV）=0.8eV，故B错误；
C、煤的气化过程中有新物质生成，属于化学变化，故C错误；
D、根据分析可知，虚线框内发生的化学反应方程式可能为H3CO*+H2=CH3OH*，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、煤中不含苯和甲苯；
B、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤；
C、有新物质生成的变化属于化学变化，没有新物质生成的变化属于物理变化；
D、相对能量-1.3eV对应物质为H3CO*+H2。
17．【答案】D
【知识点】氧化还原反应；催化剂；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】解：A、N元素的最高化合价为+5价，因此NOx、O2、BaO反应过程中，N元素化合价升高，失去电子，作为还原剂被氧化；故A错误；
B、再储存过程中，BaO生成了钡盐，而在还原过程又重新生成了BaO，因此催化剂参加了反应；故B错误；
C、还原过程中N元素的化合价由+5价降低到0价，得到5个电子，而1分子N2中有两个N原子，因此转移10个电子；故C错误；
D、由图二可知，储存过程中有NO3-的生成，因此X应为钡盐，即Ba(NO3)2；故D正确；
故答案为：D。
【分析】AB、分析图1中储存和还原的过程及价态的变化即可；
CD、根据图二分析出X的物质化学式，然后再分析还原过程中N元素的化合价变化即可得出转移的电子数。
18．【答案】D
【知识点】极性键和非极性键；催化剂；乙酸的化学性质
【解析】【解答】A．在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2，转化涉及到N-H键的断裂和形成、O-H键的断裂以及H-H键的形成，没有非极性键的断裂，A不符合题意；
B．若用HCOOD代替HCOOH，反应为HCOOD分解，除生成CO2外，还生成HD，无H2 、D2，B不符合题意；
C．若用HCOOK溶液代替HCOOH，HCOOK分解生成CO2和KH，KH与水反应生成KOH和H2，KOH能吸收CO2，CO2的量会减少，能提高释放氢气的纯度，C不符合题意；
D．若用HCOOK溶液代替HCOOH，生成的KOH能吸收CO2转变为HCO3- ，离子反应为 ，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2；
B．若用HCOOD代替HCOOH，反应为HCOOD分解，除生成CO2外，还生成HD，无H2 、D2；
C．KOH能吸收CO2，CO2的量会减少，能提高释放氢气的纯度；
D．若用HCOOK溶液代替HCOOH，生成的KOH能吸收CO2转变为HCO3- 。
19．【答案】C
【知识点】催化剂；加成反应
【解析】【解答】A．通过图示可知，二氧化碳和反应生成，没有其它物质生成，反应原料中的原子100%转化为产物，A不符合题意；
B．通过图示可知，X和I-在反应过程中是该反应的催化剂，B不符合题意；
C．在该循环过程的最后一步中形成五元环的时候反应类型为取代反应，C符合题意；
D．通过分析该反应流程可知，通过该历程可以把三元环转化为五元环，故若原料用，则产物为，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.总反应的方程式为；
B.X和I-为该反应的催化剂；
C.生成X的反应不是加成反应；
D.结合总反应的方程式进行分析判断。
20．【答案】B
【知识点】催化剂
【解析】【解答】A．①为催化剂吸附N2的过程，②为形成过渡态的过程，③为N2解离为N的过程，以上都需要在高温时进行，目的是加快反应速率，A不符合题意；
B．由题中图示可知，过程④完成了Ti-H-Fe－*N到Ti-H－*N-Fe两种过渡态的转化，N原子由Fe区域向Ti-H区域传递，B符合题意；
C．由图可知，历程中能量变化最大的是2.46eV，该过程为N2的吸附过程，氮氮三键没有断裂，C不符合题意；
D．催化剂能改变化学反应速率，但不能改变反应的焓变，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】能够读懂图是解题的关键，难点B，③为N2解离为N的过程，过程④完成了Ti-H-Fe－*N到Ti-H－*N-Fe两种过渡态的转化。
21．【答案】B
【知识点】化学键；化学反应中能量的转化；催化剂
【解析】【解答】A、过程中发生非极性键的断裂，形成N-H极性键，没有形成非极性键，故A错误；
B、Ⅰ转化为和的反应方程式为：，过程中会生成过渡，故B正确；
C、生成Ⅱ的方程式为：，Ⅱ为，故C错误；
D、反应历程中放热最多的反应是Ⅰ和、的反应，方程式为：，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、同种非金属原子间形成非极性键，不同种非金属原子间形成极性键；
B、Ⅰ转化为和时发生的反应为；
C、生成Ⅱ的方程式为；
D、放热最多的反应是Ⅰ和、的反应。
22．【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、催化剂能降低反应的活化能，不影响，故A错误；
B、第一步反应的产物为，则对应的物质是，故B错误；
C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤，则总反应速率由反应①决定，其他条件不变时，的浓度越高，反应②速率越快，但对总反应速率的影响不大，故C错误；
D、的浓度越大，反应①的速率越快，总反应速率越快，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、催化剂不影响焓变；
B、根据反应的方程式判断；
C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤；
D、反应①是该反应的决速步骤。
1 / 1【备考2024年】2023年高考化学新课标真题变式分层精准练第6题
一、原题
1．（2023·新课标卷）“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将与转化为肼()，其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A．、和均为极性分子
B．反应涉及、键断裂和键生成
C．催化中心的被氧化为，后又被还原为
D．将替换为，反应可得
【答案】D
【知识点】极性分子和非极性分子；氧化还原反应
【解析】【解答】A.根据定义可知，电荷分布不均匀，不对称，为极性分子，NH2OH，NH3，H2O的电荷分布都不均匀；A项正确；
B.根据反应过程可知，反应涉及N-H、N-O键断裂和N-N键形成，B项正确；
C.根据反应历程可知，Fe2+先被氧化为Fe3+，又被还原为Fe2+，C项正确；
D.由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3，所以将NH2OH替换为ND2OD，得到ND2NH2和HDO，D项错误；
故答案为：D。
【分析】解答关于反应历程的题目思路：弄清楚反应化学键的断裂和形成，以及元素化合键的变化即可进行解答。
二、基础
2．（2023高三上·辛集月考）已知反应：其反应机理如下：①快 ②慢 下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．是该反应的催化剂
C．正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ/mol
D．增大的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
【答案】C
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、反应速率主要取决于慢反应，则该反应的速率主要取决于②的快慢，故A错误；
B、是中间产物，不是催化剂，故B错误；
C、该反应为放热反应， 断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ/mol，故C正确；
D、增大 的浓度，活化分子数增加，反应速率加快，但活化分子百分数不变，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、慢反应决定总反应的速率；
B、 是中间产物；
C、活化能越小，反应越容易发生；
D、增大 的浓度，活化分子百分数不变。
3．（2023高二上·广州期中）下列说法错误的是（ ）
A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
B．升高温度，活化分子的百分数增大，分子运动速率加快
C．加入适宜的催化剂，能降低反应的活化能，活化分子的百分数增大
D．有气体参加的化学反应，缩小容器容积，增大压强，单位体积内活化分子数增多
【答案】A
【知识点】催化剂；有效碰撞理论；活化分子
【解析】【解答】A、增大反应物浓度，活化分子数增大，但活化分子百分数不变，故A符合题意；
B、升高温度，分子能量变高，活化分子百分数增大，分子运动速率加快，故B不符合题意；
C、催化剂能降低反应的活化能，因此加入催化剂，活化分子百分数增大，故C不符合题意；
D、缩小容积，单位体积内的分子数增多，单位体积内活化分子数增多，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、增大反应物浓度，活化分子百分数不变；
B、升高温度，活化分子的百分数增大；
C、催化剂能降低反应的活化能；
D、缩小容积，压强增大，单位体积内活化分子数增多。
4．（2023高二上·化州月考）活化能测定实验主反应能量变化如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．过程②
C．①代表有催化剂参与的过程
D．该反应从原理上不能设计为原电池
【答案】B
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，故A错误；
B、由图可知，过程②为反应物转化为中间产物的过程，反应物的总能量比中间产物的总能量低，该过程为吸热过程，则 ，故B正确；
C、催化剂能降低反应的活化能，故②③为催化剂参与反应的过程，故C错误；
D、该反应为氧化还原反应，能设计成原电池，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、该反应反应物的总能量高于生成物的总能量；
B、过程②反应物的总能量低于生成物的总能量；
C、催化剂能降低反应的活化能；
D、自发进行的氧化还原反应可设计成原电池。
5．（2024高二上·自贡期末）某反应过程的能量变化如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该反应为放热反应， B．过程b有催化剂参与
C．过程a的活化能大于 D．过程b中第二步反应是决速步骤
【答案】D
【知识点】反应热和焓变；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A.根据起始和最终能量的高低判断，最终能量低，因此属于放热反应，故A不符合题意；
B.根据活化能高低判断，过程b使用催化剂，故B不符合题意；
C.催化剂降低了活化能，因此过程a的活化能大于E1，故C不符合题意；
D.活化能高的步骤决定着反应速率，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】根据图示，反应后的能量低于反应前的能量，因此该反应是放热反应，催化剂可改变其反应活化能，反应的速率由活化能高的步骤决定结合选项判断即可。
6．（2024高二上·潮阳期末）乙醇可以被氧化为乙醛，其能量变化如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．使用催化剂可以降低该反应的反应热
C．有催化剂作用下反应分两步进行，且第一步较快
D．有催化剂作用下的反应，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A.该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，A选项是错误的；
B.使用催化剂无法改变反应热，B选项是错误的；
C.根据图示可知使用催化剂可以将反应分为两步，且反应速率较快，C选项是正确的；
D.E1和E2是两个分步正反应的活化能，D选项是错误的。
故答案为：C。
【分析】催化剂只能通过降低反应的活化能来加快反应速率，不能改变反应的反应热和反应的限度。
7．（2024高二上·玉溪期末）在空气中与的反应是分两步完成的，其反应过程如图所示，下列有关说法错误的是（ ）
A．反应①的方程式为，且为放热反应
B．反应的活化能为
C．第二步反应是该反应的决速步骤
D．如果加入合适的催化剂，可以改变该反应的
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A.反应①的方程式为，由图可知，该反应的生成物总能量比反应物总能量低，为放热反应，A不符合题意；
B.由图可知，反应的活化能为，B不符合题意；
C.第二步反应的活化能比第一步反应的要高，所以第二步反应是该反应的决速步骤，C不符合题意；
D.催化剂可以改变该反应的活化能，不改变反应的，D符合题意；
故选D。
【分析】A.放热反应中生成物总能量比反应物总能量低；
B.依据图像中数据分析；
C.活化能越大，反应速率越慢，速率最慢是决速步骤；
D.催化剂不能改变反应的。
8．（2024高二上·中山期末）已知过氧化氢分解生成氢气和氧气是放热反应。科研人员采用新型复合光催化剂，利用太阳光高效分解水的过程如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该过程中催化剂可以降低反应的焓变
B．过程Ⅰ放出热量，过程Ⅱ吸收热量
C．该过程均涉及到极性键和非极性键的断裂和形成
D．过程Ⅲ中断裂旧键吸收的能量小于形成新键放出的能量
【答案】D
【知识点】极性键和非极性键；吸热反应和放热反应；催化剂
【解析】【解答】A、该过程中催化剂可降低反应所需的活化能，从而加快反应速率；但不能改变反应的焓变，A不符合题意。
B、过程Ⅰ中化学键断裂，需要吸收能量；过程Ⅱ中形成化学键，需要释放能量，B不符合题意。
C、过程Ⅰ中断裂极性键；过程Ⅱ中形成极性键和非极性键；过程Ⅲ断裂极性键，形成非极性键。因此整个过程中没有涉及非极性键的断裂，C不符合题意。
D、该反应为放热反应，因此断裂旧键吸收的能量小于形成新键释放的能量，D符合题意。
故答案为：D
【分析】A、催化剂可降低梵音所需的活化能，但不影响焓变。
B、化学断裂吸收能量，形成化学键释放能量。
C、该过程中没有涉及非极性键的断裂。
D、该反应放热反应，据此判断能量的相对大小。
9．（2024高三上·汕尾期末）催化剂X和Y均能催化反应。反应历程如图所示，“·”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。其他条件相同时，下列说法不正确的是（ ）
A．两个反应的反应历程都为3步
B．平衡时N的产率：反应Ⅱ>反应Ⅰ
C．反应达到平衡后，降低温度，N的浓度增大
D．反应过程中，N·Y能达到的最大浓度大于N·X
【答案】B
【知识点】催化剂；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.根据反应历程图可知，两个反应的历程都是经历3步，A选项是正确的；
B.催化剂无法改变反应的限度，B选项是错误的；
C.根据能量的相对大小，可知该反应是放热反应，所以反应达到平衡后，降低温度，N的浓度增大 ，C选项是正确的；
D.根据图示可知，反应过程中，N·Y能达到的最大浓度大于N·X ，D选项是正确的。
故答案为：B。
【分析】催化剂只能通过降低反应的活化能来加快反应速率，但是无法改变反应的限度，也不能改变平衡的转化率。
10．（2023高一下·商洛期末）氮是粮食作物生长必需的元素，将空气中游离态的氮转化成氮的化合物的过程叫作氮的固定。最近科学家研究了一种在酸性介质中利用电解原理进行电化学固氮的方法，反应机理如图所示，氨气在催化剂电极表面产生。下列说法错误的是（ ）
A．该过程中，氮气分子中N≡N键断裂产生N原子
B．电化学固氮法所得的氨气中可能含有少量的
C．催化剂能加快产生氨气的速率
D．该过程中有极性键的形成
【答案】A
【知识点】氮的固定；极性键和非极性键；催化剂；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.由分析可知，氮氮三键诸葛断裂，未产生氮原子，A错误；
B.断裂两个氮氮键时，连接两个氢原子，形成了N2H4，若未完全转化为氨分子，则可能存在少量N2H4，B错误；
C.催化剂可以提高反应速率，C正确；
D.N-H键为极性共价键，D错误。
故答案为：A。
【分析】本题主要考查氮的固定。
分析氮气转化为氨的反应机理：氮气分子吸附在在催化剂电极表面，酸性介质中的氢离子转化为氢原子，氮氮三键其中一个键断裂，连接一个氢原子，另一个氮连接一个氢原子，再断裂一个氮氮键，两个氮分别连接一个氢原子，最后一个氮氮键断裂，分别连接一个氢原子，形成两个氨分子。
11．（2023高二上·仓山期中）Ni可活化制得，其反应历程如图所示：
下列关于活化历程的说法正确的是（ ）
A．总反应的
B．Ni是该反应的催化剂，参与反应的过程
C．总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定
D．该反应过程中分别有碳氢键、碳碳键的断裂和形成
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A、由图可知，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应， ，故A错误；
B、由图可知，该过程为Ni和 反应生成 和 NiCH2，Ni为反应物，不是催化剂，故B错误；
C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤，中间体2→中间体3的活化能最大，反应速率最慢，则总反应的速率由中间体2→中间体3的反应速率决定，故C正确；
D、由图可知，该过程中有碳氢键、碳碳键的断裂，碳氢键的形成，但没有碳碳键的形成，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应；
B、Ni为反应物；
C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤；
D、没有碳碳键的形成。
三、提高
12．（2024高三上·东莞期末）黄铵铁矾能催化形成自由基（过程可能的机理如图所示），氧化去除废水中的偶氮染料。下列说法不正确的是（ ）。
A．图中指黄铵铁矾
B．图所示过程可生成
C．反应③有极性共价键的断裂和形成
D．温度越高，偶氮染料去除率越大
【答案】D
【知识点】极性键和非极性键；催化剂；化学平衡的影响因素；物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A.从机理图可知反应为催化剂。反应①是与反应，故指黄铵铁矾 ，A说法正确；
B.含有2个H-O键，故可生成，B说法正确；
C.反应③水分子中的H-O键断裂，同时自由基的H-O键形成，C说法正确；
D.温度高，过氧化氢分解，浓度减小，导致偶氮燃料去除率降低，D说法错误；
故答案为：D。
【分析】黄铵铁矾能催化形成自由基 ，氧化去除废水中的偶氮染料 。从机理图可知反应为催化剂。反应①是与反应生成水和中间产物。
13．（2024高三上·嘉兴月考）一定条件下，1mol和发生反应时，生成CO、或HCHO的能量变化如图所示[反应物和生成物略去]。下列说法不正确的是（ ）
A．有催化剂时，主要产物为HCHO
B．无催化剂时，升高温度更有利于提高甲醛的产率
C．该条件下比CO更稳定
D．加入该催化剂能提高图中各反应的速率，但不能改变反应的焓变
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；化学反应速率；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A、加入催化剂，能降低反应的活化能，由图可知，生成甲醛的活化能小，则有催化剂时，主要产物为HCHO，故A不符合题意；
B、由图可知，涉及的反应均为放热反应，但生成甲醛的反应放热最少，升温反应的平衡向吸热方向移动，则无催化剂时，升高温度更有利于提高甲醛的产率，故B不符合题意；
C、由图可知，CO2的能量低于CO，则 该条件下比CO更稳定 ，故C不符合题意；
D、该催化剂增大了甲醇生成CO的活化能，该反应的反应速率降低，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、催化剂能降低反应的活化能；
B、升温该反应的平衡逆向移动；
C、物质的能量越低越稳定；
D、结合图示分析。
14．（2024·河南模拟）甲酸甲酯作为潜在的储氢材料受到关注，科学家发现使用配合物催化剂可以使甲酸甲酯温和释氢，其可能的反应过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．为极性分子，为非极性分子
B．每消耗生成
C．总反应为
D．反应涉及键断裂和键形成
【答案】B
【知识点】化学键；极性分子和非极性分子；催化剂
【解析】【解答】A、水分子空间结构为V形，正负电荷中心不重合，H2O是极性分子，的结构式为O=C=O，正负电荷中心重合，为非极性分子，故A正确；
B、由图可知， 的化学方程式为：++2H2，据此可知，每消耗生成，故B错误；
C、该历程的总反应为甲酸甲酯和水反应生成氢气和二氧化碳，总反应的化学方程式为，故C正确；
D、该历程的总反应为，反应物中键断裂，生成了氢气，则有键的形成，故D正确；
故答案为：B。
【分析】A、根据正负电荷中心是否重合判断分子极性，正负电荷中心重合为非极性分子，不重合为极性分子；
B、 的方程式为++2H2；
CD、该历程的反应物为甲酸甲酯和水，最终生成水和二氧化碳。
15．（2024高三上·梅河口期末）通过理论计算发现，CH2=CH-C≡CH与HBr发生加成反应时，通过不同的路径都可以生成有机物④，其反应过程及相对能量变化如下图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．反应物经过渡态2生成中间体发生的是1，4-加成
B．推测物质的稳定性顺序为：④>③>②
C．反应路径1中最大能垒为
D．催化剂不会改变总反应的
【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A.根据反应物和过渡态2的结构对比，可知反应物经过渡态2生成中间体发生的是1，4-加成 ，A选项是正确的；
B.能量越高物质越不稳定，因此物质的稳定性顺序为：④>③>② ，B选项是正确的；
C.反应过程中的最大能垒应该是生成过渡态3的一步，能垒是45.6kcal/mol，C选项是错误的；
D.催化剂只能降低活化能，无法改变反应热，D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】A.根据反应物和过渡态2的结构对比，可知反应物经过渡态2生成中间体发生的是1，4-加成；
B.物质本身具有的能量越低，物质就越稳定；
C.反应的能垒指的是反应的活化能，活化能越大，反应越不容易发生；
D.催化剂只能通过降低活化能来加快反应速率而不能改变反应的限度也不能改变活化能。
16．（2023高二上·普宁月考）煤的间接液化可先转化为一氧化碳和氢气，后在催化剂作用下合成甲醇，其中一氧化碳与氢气的反应历程如下图所示，吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是（ ）
A．煤中含有苯和甲苯，可以通过分馏的方式将它们分离出来
B．该反应历程中决速步骤的活化能为1.6eV
C．石油裂解和煤的干馏都是化学变化，而石油的分馏和煤的气化都是物理变化
D．虚线框内发生的化学反应方程式可能为H3CO*+H2=CH3OH*
【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂
【解析】【解答】A、煤中不含苯和甲苯，经过煤的干馏才能得到苯和甲苯，故A错误；
B、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤，由图可知，历程中活化能最大为： 0.1eV （ 0.9eV）=0.8eV，故B错误；
C、煤的气化过程中有新物质生成，属于化学变化，故C错误；
D、根据分析可知，虚线框内发生的化学反应方程式可能为H3CO*+H2=CH3OH*，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、煤中不含苯和甲苯；
B、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤；
C、有新物质生成的变化属于化学变化，没有新物质生成的变化属于物理变化；
D、相对能量-1.3eV对应物质为H3CO*+H2。
17．（2023高一上·莘县期末）三效催化剂能有效实现汽车尾气中三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图（如图2所示）确定。下列说法正确的是（ ）
A．在转化过程中，氮元素均被还原
B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C．还原过程中每生成1分子，转移5个电子
D．X的化学式为
【答案】D
【知识点】氧化还原反应；催化剂；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】解：A、N元素的最高化合价为+5价，因此NOx、O2、BaO反应过程中，N元素化合价升高，失去电子，作为还原剂被氧化；故A错误；
B、再储存过程中，BaO生成了钡盐，而在还原过程又重新生成了BaO，因此催化剂参加了反应；故B错误；
C、还原过程中N元素的化合价由+5价降低到0价，得到5个电子，而1分子N2中有两个N原子，因此转移10个电子；故C错误；
D、由图二可知，储存过程中有NO3-的生成，因此X应为钡盐，即Ba(NO3)2；故D正确；
故答案为：D。
【分析】AB、分析图1中储存和还原的过程及价态的变化即可；
CD、根据图二分析出X的物质化学式，然后再分析还原过程中N元素的化合价变化即可得出转移的电子数。
18．（2023高一下·宝鸡期末）氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得。在催化剂作用下，HCOOH分解生成可能的反应机理如图所示。研究发现，其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳。
下列说法正确的是（ ）
A．HCOOH催化释氢过程中，有非极性键的断裂与形成
B．HCOOD催化释氢反应除生成外，还生成、HD、
C．其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH不能提高释放氢气的纯度
D．HCOOK溶液代替HCOOH时发生反应：
【答案】D
【知识点】极性键和非极性键；催化剂；乙酸的化学性质
【解析】【解答】A．在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2，转化涉及到N-H键的断裂和形成、O-H键的断裂以及H-H键的形成，没有非极性键的断裂，A不符合题意；
B．若用HCOOD代替HCOOH，反应为HCOOD分解，除生成CO2外，还生成HD，无H2 、D2，B不符合题意；
C．若用HCOOK溶液代替HCOOH，HCOOK分解生成CO2和KH，KH与水反应生成KOH和H2，KOH能吸收CO2，CO2的量会减少，能提高释放氢气的纯度，C不符合题意；
D．若用HCOOK溶液代替HCOOH，生成的KOH能吸收CO2转变为HCO3- ，离子反应为 ，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2；
B．若用HCOOD代替HCOOH，反应为HCOOD分解，除生成CO2外，还生成HD，无H2 、D2；
C．KOH能吸收CO2，CO2的量会减少，能提高释放氢气的纯度；
D．若用HCOOK溶液代替HCOOH，生成的KOH能吸收CO2转变为HCO3- 。
四、培优
19．（2022·浙江选考）某课题组设计一种固定CO2的方法。下列说法不正确的是（ ）
A．反应原料中的原子100%转化为产物
B．该过程在化合物X和I-催化下完成
C．该过程仅涉及加成反应
D．若原料用，则产物为
【答案】C
【知识点】催化剂；加成反应
【解析】【解答】A．通过图示可知，二氧化碳和反应生成，没有其它物质生成，反应原料中的原子100%转化为产物，A不符合题意；
B．通过图示可知，X和I-在反应过程中是该反应的催化剂，B不符合题意；
C．在该循环过程的最后一步中形成五元环的时候反应类型为取代反应，C符合题意；
D．通过分析该反应流程可知，通过该历程可以把三元环转化为五元环，故若原料用，则产物为，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.总反应的方程式为；
B.X和I-为该反应的催化剂；
C.生成X的反应不是加成反应；
D.结合总反应的方程式进行分析判断。
20．（2020高三上·嘉兴月考）2019年9月我国科研人员研制出Ti—H—Fe双温区催化剂，其中Ti—H区域和Fe区域的温度差可超过100℃。Ti—H—Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是（ ）
A．①②③在Fe区域发生，处于低温区
B．④过程表示N原子由Fe区域向Ti—H区域传递
C．该历程中能量变化最大的是2.46eV，①是氮分子中氮氮三键的断裂过程
D．使用Ti—H一Fe双温区催化合成氨，使合成氨反应转化为吸热反应
【答案】B
【知识点】催化剂
【解析】【解答】A．①为催化剂吸附N2的过程，②为形成过渡态的过程，③为N2解离为N的过程，以上都需要在高温时进行，目的是加快反应速率，A不符合题意；
B．由题中图示可知，过程④完成了Ti-H-Fe－*N到Ti-H－*N-Fe两种过渡态的转化，N原子由Fe区域向Ti-H区域传递，B符合题意；
C．由图可知，历程中能量变化最大的是2.46eV，该过程为N2的吸附过程，氮氮三键没有断裂，C不符合题意；
D．催化剂能改变化学反应速率，但不能改变反应的焓变，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】能够读懂图是解题的关键，难点B，③为N2解离为N的过程，过程④完成了Ti-H-Fe－*N到Ti-H－*N-Fe两种过渡态的转化。
21．（2024·安徽模拟）科研人员利用高压气流将水微滴喷射到涂覆催化剂的石墨网上，研究常温制氨，其反应历程中微粒转化关系如图1，相对能量变化关系如图2，图中*表示催化剂表面吸附位。下列说法正确的是（ ）
A．过程中发生非极性键的断裂与形成
B．Ⅰ转化为和的过程中会生成
C．Ⅱ表示的微粒符号是
D．反应历程中放热最多的反应是
【答案】B
【知识点】化学键；化学反应中能量的转化；催化剂
【解析】【解答】A、过程中发生非极性键的断裂，形成N-H极性键，没有形成非极性键，故A错误；
B、Ⅰ转化为和的反应方程式为：，过程中会生成过渡，故B正确；
C、生成Ⅱ的方程式为：，Ⅱ为，故C错误；
D、反应历程中放热最多的反应是Ⅰ和、的反应，方程式为：，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、同种非金属原子间形成非极性键，不同种非金属原子间形成极性键；
B、Ⅰ转化为和时发生的反应为；
C、生成Ⅱ的方程式为；
D、放热最多的反应是Ⅰ和、的反应。
22．（2024·贵州模拟）叔丁基溴可与硝酸银在醇溶液中反应：
反应分步进行：
①
②
下图是该反应能量变化图。下列说法正确的是（ ）
A．选用催化剂可改变反应的大小
B．图中对应的物质是
C．其他条件不变时，的浓度越高，总反应速率越快
D．其他条件不变时，的浓度是总反应速率的决定因素
【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、催化剂能降低反应的活化能，不影响，故A错误；
B、第一步反应的产物为，则对应的物质是，故B错误；
C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤，则总反应速率由反应①决定，其他条件不变时，的浓度越高，反应②速率越快，但对总反应速率的影响不大，故C错误；
D、的浓度越大，反应①的速率越快，总反应速率越快，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、催化剂不影响焓变；
B、根据反应的方程式判断；
C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤；
D、反应①是该反应的决速步骤。
1 / 1
