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必刷题 化学反应机理与历程
建议完成时间： 60 分钟 选择题：精选 20 题
实际完成时间： 分钟 非选择题：精选 0 题
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)(2024· 宁夏银川 · 校考一模) 中石化的《丁烯双键异构化的方法》获得第二十届中国专利优秀奖。在 100kPa 和 298K 下，丁烯双键异构化反应的机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 上述两种烯烃均能发生加成反应、氧化反应
B. CH2= CH - CH2-CH3 比 CH3-CH = CH - CH3 的稳定性差
C. 丁烯的同分异构体只有上述 2 种结构
D. 以上两种丁烯分子，每个分子中最多都有 8 个原子在同一平面上
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)(2023· 山东 · 校联考模拟预测) 中国科学技术大学熊宇杰、高超教授利用光催化和Ru 可以有效地从 CdS 量子点中提取光生带正电空穴 (用h+ 表示；可捕获电子) 和电子，进一步氧化HMF
( ) 来生产HMFCA( ) 和DFF( )，反应原
理如下图所示：
下列说法错误的是
A. 在相同条件下，适当增加光的强度或酸度有利于加快反应速率
B. 生成DFF 整个过程中，氧化产物与还原产物的物质的量比为 1:1
C. 生成HMFCA 过程中，Ru - CdS 表面反应的机理，一定有 e- 或h+ 参与
D. 当生成HMFCA 与DFF 物质的量比为 1:1 时，CdS 量子点至少产生 3molh+
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)(2023·湖北武汉·校考模拟预测) 在无水环境中，醛或酮可在H+ 的催化下与醇发生反应，其机理如下 图所示。下列说法错误的是
A. 加入干燥剂或增加H+ 的浓度，可提高醛或酮的平衡转化率
B. 甲醛和聚乙烯醇 (
C. 总反应的化学方程式为
) 发生上述反应时，产物中可含有六元环结构
H+ +2ROH ——学 +H2O
D. 在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基，缩醛再与水反应可恢复醛基
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)(2023·辽宁大连·校考模拟预测) 近年来，科学家发现使用氯化铁作为光催化剂，在LED 灯下，可使聚 苯乙烯塑料快速降解，最终得到苯甲酸。如图所示是通过氯自由基过程的铁催化聚苯乙烯降解的部分机 理，下列说法正确的是
A. 聚苯乙烯可使溴水褪色 B. 化合物①、②、③是中间产物
C. 用蒸发结晶提纯苯甲酸晶体 D. 该过程涉及氧化反应
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5
)(2023·河北·校联考三模)NH3 选择性催化还原 (NH3-SCR) 是目前最有效且应用最广的除去NOx 的 方法，在MnZSM- 5 催化剂上发生反应的机理如图所示，其中 TS 表示过渡态。下列说法正确的是
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A. 反应历程中最大的能垒为 185.05kJ mol-1
B. 历程中Z2- [MnOH -N2-H2O[2+→ Z2- [MnOH[2++N2 g +H2Og的 ΔH < 0
C. 该反应分 3 步进行
D. 在反应历程中有极性共价键和非极性共价键的断裂与形成
题目 6 (2023·广东惠州 · 统考模拟预测)MnO2 催化除去HCHO 的机理如图所示，下列说法不正确的是
A. 反应①~ ④均是氧化还原反应 B. 反应②中碳氧双键未断裂
C. HCHO 中碳原子采取 sp2 杂化 D. 上述机理总反应为HCHO + O2 CO2+H2O
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)(2023·安徽合肥 ·校考模拟预测)一种利用Al/Cu/Pd 三元金属颗粒复合材料去除水体中硝酸盐的技 术机理如图所示。下列说法中错误的是
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3
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)
A. 随水体pH 增大，硝酸盐去除率降低
B. H( ads) 可以促进NO2 (-) 的脱氧，从而产生N2
C. 该机理中三种金属均给出电子，体现还原性
D. 金属铝表面的反应过程可表示为：2Al + NO2 (-)(ads) +7H+= 2Al3+ + NH3 (ads) +2H2O
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)(2023·海南省直辖县级单位 · 校考三模) 乙烷在气相Fe+ 的催化下发生氧化反应的机理如图所示 (图 中虚线为副反应) 。下列说法错误的是
A. 主反应为 CH3CH3+2N2O CH3CHO + 2N2+H2O
B. 副反应为 CH3CH3+N2O C2H5OH + N2
C. 反应中不存在共价键的形成
D. FeO+、[(C2H5)Fe(OH)]+、[(C2H4)Fe ]+ 、 均为反应中间体
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)(2023·江西 · 校联考二模) 工业上从海水中制溴的步骤为：(Ⅰ) 先把盐卤加热到 363K 后控制pH 为 3.5，通入氯气把溴置换出来；(Ⅱ) 再用空气把溴吹出并用碳酸钠溶液吸收；(Ⅲ) 最后再用硫酸酸化，单质 溴又从溶液中析出。其中，碳酸钠溶液吸收溴单质的反应可以分三步进行，其反应的机理如图所示。下列 说法正确的是
第一步：
第二步：
第三步：
A. 由反应机理可知整个反应过程只涉及极性键的断裂和形成
B. 反应产生的 CO2 主要是由Br2 在水溶液中产生的HBr 与溶液中 CO3 (2)- 反应生成的
C. 对比氯气与Na2CO3 溶液的反应，常温下在碱性溶液的稳定性：ClO- > BrO-
D. 当 1mol Br2 完全参与上述反应后，产生的Br- 与BrO3 (-)的个数之比为 3：1
题目 10 (2023·湖北武汉 · 校考模拟预测)Scripps 研究所近期在温和条件下实现了苯乙酸的邻位羟基化反 应，如图为其反应机理，下列说法错误的是
A. 过程③中H2O2 作为氧化剂 B. 机理中存在非极性键的断裂
C. 机理中所涉及物质N 原子杂化方式均为 sp2 D. 在转化过程中PdX2 为催化剂
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11
)(2023·浙江 · 校联考三模) 我国科学家研究化合物Ms 催化 CO2 氢化生成甲酸的机理，其中由化合 物Ms 生成化合物Ns 过程的机理和相对能量曲线如下图所示。 TS1、TS2 均为过渡态。下列说法正 确的是
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5
)
A. 过渡态 TS1 比化合物 Р更稳定
B. 过程M→ P 为化合物M生成化合物N 的决速步骤
C. 化合物M催化 CO2 氢化生成甲酸的反应过程中一定有Fe - O 键的生成和断裂
D. 由Ms 生成Ns 的热化学方程式：Ms + CO2 g =N s ΔH =-0.51kJ mol-1
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)(2023·湖南衡阳 ·校联考三模) 由于水氧化反应包含多个电子/ 质子转移，而且其动力学过程缓慢， 因此，目前其仍是太阳能驱动人工光合系统的瓶颈，水氧化催化机理如图所示。下列叙述错误的是
A. 钴元素位于元素周期表的 d 区 B. 该机理总反应式为 2H2O O2↑+4H++4e-
C. 氧化性：L2- CoOOH < L2- CoOH D. 催化剂能降低反应的活化能
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13
)(2023· 山东济南 ·校考模拟预测)TRAP 是一种温和的氧化剂，试剂中的RuO4 (-)不会氧化碳碳双键，
可以将醇仅氧化至醛，不会过度氧化为羧酸。 TRAP 氧化醇的反应机理如图，下列说法正确的是
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6
)
A. 钌 (Ru) 在 TPAP 机理图中共呈现了 4 种价态
B. 步骤④中NMO 做还原剂，可使 TRAP 试剂再生
C. 反应⑥是 TRAP 试剂再生的另一途径
D. 若R1 为 CH2= CH -，R2 为H -，则 TPAP 氧化该醇的主产物为丙醛
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)(2023·福建宁德 · 统考模拟预测) 利用活性炭脱除H2S 的过程主要包含“吸附、溶解、催化氧化”，其 机理如图所示。下列说法错误的是
H2S、O2 进入水膜，H2S 解离、O2 形成活性氧原子 (O*) 并反应
A. 适当提高水膜的pH 有利于H2S 的脱除 B. 脱除过程只有极性键的断裂和生成
催化剂
C. 脱除过程涉及HS-+3O = OH-+SO2 D. 脱除H2S 的总反应为：H2S + 2O2 H2SO4
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)(2023· 山西吕梁 · 统考二模) 研究表明，苯能更好地转化成苯甲酸，其相应的机理 (自由基过程) 如图
所示，已知：Ar 为芳基 (-C6H5)；Ac 为乙酰基 ( )，下列说法错误的是
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A. K2S2O8 中 S 的化合价为 +6 价，在该反应机理中作氧化剂
B. CoII (OAc)2 一次性加入，不需要中途再加入
C. 电解KHSO4 制备K2S2O8 循环使用：2KHSO4 —K2S2O8+H2↑
D. CoIII-O ·、CoII-OH、Ar ·、ArCO ·均为反应过程中的自由基
题目 16 (2023·重庆 ·校联考模拟预测) 钒系催化剂催化脱硝部分机理如图所示。有关该过程的叙述不正确 的是
A. 反应过程中有氢氧键的断裂和形成 B. 反应过程中H - O - V4+ 被氧化
C. 脱硝反应为 4NH3+3O2= 2N2+6H2O D. V5+-O- +H3N-N = O 是反应中间体
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)(2023·河北唐山 · 统考三模) 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正确
的是
A. 总反应化学方程式为 4NH3+3O2= 2N2+6H2O
B. Ti4+ NH2-N = O 是催化剂
C. 该反应只使用了一种催化剂
D. Ti4+ NH2-N = O → Ti4++N2+H2O 属于分解反应
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)(2023·河北沧州 · 统考一模) 二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济 可持续发展的重要途径之一。常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和 能量变化图如下 (其中吸附在催化剂表面上的粒子用 * 标注)，下列说法错误的是
A. 催化剂能改变反应机理，加快反应速率，降低反应热
B. 二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应
C. 该历程的决速步为HCOO +4H = CH3O +H2O
D. 总反应为 CO2 (g) + 3H2 (g) = CH3OH(g) +H2O(g)
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)(2023·天津 ·校联考一模) 金属Ni 可活化 C2H6 放出 CH4，其反应历程如图所示：
下列关于活化历程的说法错误的是
A. 中间体 1 → 中间体 2 的过程是放热过程
B. 加入催化剂可降低该反应的反应热，加快反应速率
C. Ni 和 C2H6 的总键能小于NiCH2 和 CH4 的总键能
D. 中间体 2 → 中间体 3 的过程是决定整个历程反应速率的关键步骤
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)(2023·辽宁辽阳 · 统考一模) 某课题组对羧基化研究取得很大的进展，历程如图所示。
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已知：R - 为烃基，Me 为甲基。下列叙述正确的是
A. NiCl2 PCy3 2 能降低总反应的活化能 B. 物质 1 和物质A 反应时，只断裂了 C - C 键
C. 物质 2 中 -R 为 -CH MeAr D. C 转化为D 时，1 个 CO2 分子断裂了 2 个 π 键
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)必刷题 化学反应机理与历程
建议完成时间： 60 分钟 选择题：精选 20 题
实际完成时间： 分钟 非选择题：精选 0 题
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)(2024· 宁夏银川 · 校考一模) 中石化的《丁烯双键异构化的方法》获得第二十届中国专利优秀奖。在 100kPa 和 298K 下，丁烯双键异构化反应的机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 上述两种烯烃均能发生加成反应、氧化反应
B. CH2= CH - CH2-CH3 比 CH3-CH = CH - CH3 的稳定性差
C. 丁烯的同分异构体只有上述 2 种结构
D. 以上两种丁烯分子，每个分子中最多都有 8 个原子在同一平面上
【答案】C
【详解】A ．烯烃均含有碳碳双键，故能发生加成反应和氧化反应，A 正确；
B ．能量越低越稳定 CH2= CH - CH2-CH3 能量高更不稳定，故 CH2= CH - CH2-CH2 比 CH3-CH = CH - CH3 的稳定性差，B 正确；
C ．丁烯的同分异构体有 2 - 丁烯、2 - 甲基丙烯、甲基环丙烷，C 错误；
D ．乙烯中所有原子共平面、2 - 丁烯相当于乙烯分子中的两个氢原子被两个甲基取代，甲基中的 3 个氢原 子通过旋转最多有 1 个氢原子与之共面，所以以上两种丁烯分子，，每个分子中最多都有 8 个原子在同一平
面上，D 正确；
故答案为：C。
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)(2023· 山东 · 校联考模拟预测) 中国科学技术大学熊宇杰、高超教授利用光催化和Ru 可以有效地从 CdS 量子点中提取光生带正电空穴 (用h+ 表示；可捕获电子) 和电子，进一步氧化HMF
( ) 来生产HMFCA( ) 和DFF( )，反应原
理如下图所示：
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下列说法错误的是
A. 在相同条件下，适当增加光的强度或酸度有利于加快反应速率
B. 生成DFF 整个过程中，氧化产物与还原产物的物质的量比为 1:1
C. 生成HMFCA 过程中，Ru - CdS 表面反应的机理，一定有 e- 或h+ 参与
D. 当生成HMFCA 与DFF 物质的量比为 1:1 时，CdS 量子点至少产生 3molh+
【答案】D
【详解】A ．根据图像可知，增加光的强度可产生更多的带正电空穴和电子，氧气结合氢离子转化为羟基自 由基，故A 正确；
B ．由图可知，生成DFF 的总反应为HMF ——YDFF +H2，则氧化产物DFF 与还原产物H2 的物质的量之 比为 1:1，故B 正确；
C ．生成HMFCA 过程中，发生反应 O2+2H++2e-= 2 OH，HMF + OH +h+——Y HMFCA +H+，一定有 e- 或h+ 参与，故 C 正确；
D ．生成HMFCA 与DFF 物质的量比为 1:1 时，具体物质的物质的量是多少不知道，CdS 量子点至少产生
h+ 不知道，故D 错误；
故选D。
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)(2023·湖北武汉 ·校考模拟预测) 在无水环境中，醛或酮可在H+ 的催化下与醇发生反应，其机理如下 图所示。下列说法错误的是
A. 加入干燥剂或增加H+ 的浓度，可提高醛或酮的平衡转化率
B. 甲醛和聚乙烯醇 (
C. 总反应的化学方程式为
) 发生上述反应时，产物中可含有六元环结构
H+ +2ROH ——学 +H2O
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D. 在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基，缩醛再与水反应可恢复醛基
【答案】A
【详解】A ．加入干燥剂除去生成物水可提高醛或酮的平衡转化率，H+ 是催化剂，增加H+ 的浓度，不能提 高醛或酮的平衡转化率，A 错误；
B ．甲醛和聚乙烯醇 ( ) 发生上述反应时，产物中可含有六元环结构，B 正确；
C ．根据以上反应机理可知，总反应的化学方程式为
H+ +2ROH ——学
+H2O，C 正确；
D ．根据上述反应机理，在有机合成中，将醛转化为缩醛可保护醛基不被氧化，缩醛再与水反应可恢复醛 基，D 正确；
故选A。
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)(2023·辽宁大连 ·校考模拟预测) 近年来，科学家发现使用氯化铁作为光催化剂，在LED 灯下，可使聚 苯乙烯塑料快速降解，最终得到苯甲酸。如图所示是通过氯自由基过程的铁催化聚苯乙烯降解的部分机 理，下列说法正确的是
A. 聚苯乙烯可使溴水褪色 B. 化合物①、②、③是中间产物
C. 用蒸发结晶提纯苯甲酸晶体 D. 该过程涉及氧化反应
【答案】D
【详解】A ．聚苯乙烯中没有碳碳双键，不能使溴水褪色，A 错误；
B ．化合物②、③等中间产物是反应过程中生成，在后续反应中又消耗掉的物质；催化剂是反应过程中消 耗，在后续反应中又生成的物质，化合物①是反应的催化剂，B 错误；
C ．使用蒸发浓缩、冷却结晶的方提出苯甲酸晶体，C 错误；
D ．催化循环过程中铁元素有 +2 向 +3 价的转化，反应中有氧气参加 ，将RCHO 氧化成苯甲酸，该过程涉 及氧化反应，D 正确；
故选D。
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)(2023·河北 ·校联考三模)NH3 选择性催化还原 (NH3-SCR) 是目前最有效且应用最广的除去NOx 的 方法，在MnZSM- 5 催化剂上发生反应的机理如图所示，其中 TS 表示过渡态。下列说法正确的是
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A. 反应历程中最大的能垒为 185.05kJ mol-1
B. 历程中Z2- [MnOH -N2-H2O[2+→ Z2- [MnOH[2++N2 g +H2Og的 ΔH < 0
C. 该反应分 3 步进行
D. 在反应历程中有极性共价键和非极性共价键的断裂与形成
【答案】A
【分析】TS 表示过渡态，由图可知反应一共分作 6 步，能垒最大的即活化能最大的是第二步。 【详解】A ．由图可知，第二步反应能垒最大，为 185.05kJ mol-1，A 项正确；
B ．最后一步反应可知反应物的能量小于生成物的能量，该反应为吸热反应，ΔH > 0，B 项错误； C ． TS 表示过渡态，由图可知反应分 6 步进行，C 项错误；
D ．反应历程中没有非极性共价键的断裂，D 项错误；
答案选A。
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)(2023·广东惠州 · 统考模拟预测)MnO2 催化除去HCHO 的机理如图所示，下列说法不正确的是
A. 反应①~ ④均是氧化还原反应 B. 反应②中碳氧双键未断裂
C. HCHO 中碳原子采取 sp2 杂化 D. 上述机理总反应为HCHO + O2 CO2+H2O
【答案】A
【详解】A ．反应④为HCO3 (-)+H+= CO2↑+H2O，该反应没有元素的化合价发生变化，不是氧化还原反应，
故A 错误；
B ．由图可知，反应②为 OH +HCHO → H2O + CHO，该过程中碳氧双键没有断裂，故B 正确； C ．HCHO 中碳原子价层电子对数为 3，采取 sp2 杂化，故 C 正确；
D ．由图可知，该反应的机理是在MnO2 作催化剂的条件下，O2 和HCHO 反应生成 CO2 和H2O，则总反应
为HCHO + O2 CO2+H2O，故D 正确；
答案选A。
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)(2023·安徽合肥 ·校考模拟预测)一种利用Al/Cu/Pd 三元金属颗粒复合材料去除水体中硝酸盐的技 术机理如图所示。下列说法中错误的是
A. 随水体pH 增大，硝酸盐去除率降低
B. H( ads) 可以促进NO2 (-) 的脱氧，从而产生N2
C. 该机理中三种金属均给出电子，体现还原性
D. 金属铝表面的反应过程可表示为：2Al +NO2 (-)(ads) +7H+= 2Al3+ + NH3 (ads) +2H2O
【答案】C
【详解】A ．随水体pH 增大，则溶液碱性增强，导致铝催化剂和碱反应，催化效率降低，硝酸盐去除率降低， A 正确；
B ．由图可知，H( ads) 可以和NO2 (-)( ads)反应生成氮气，故可促进NO2 (-)的脱氧，从而产生N2，B 正确；
C ．由图可知，该机理中是铝离子给出电子体现还原性，而 Cu、Pd 没有失去电子，C 错误；
D ．金属铝表面的反应为在酸性条件下，NO2 (-)(ads) 和铝在铝表面生成铝离子、NH3 (ads) ，根据质量守恒 可知，还会生成H2O，可表示为：2Al +NO2 (-)(ads) +7H+= 2Al3+ + NH3 (ads) +2H2O，D 正确；
故选 C。
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)(2023·海南省直辖县级单位 ·校考三模) 乙烷在气相Fe+ 的催化下发生氧化反应的机理如图所示 (图 中虚线为副反应)。下列说法错误的是
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A. 主反应为 CH3CH3+2N2O CH3CHO + 2N2+H2O
B. 副反应为 CH3CH3+N2O C2H5OH + N2
C. 反应中不存在共价键的形成
D. FeO+、[(C2H5)Fe(OH)]+、[(C2H4)Fe ]+ 、 均为反应中间体
【答案】C
【详解】A ．由图可知，主反应为 CH3CH3+2N2O
B ．由图可知，副反应为 CH3CH3+N2O
C ．反应中形成了碳氧双键，选项 C 错误；
D ．FeO+、[ C2H5 Fe(OH)[ +、[ C2H4 Fe[ + 、 均为反应中间体，选项D 正确。
答案选 C。
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)(2023·江西 · 校联考二模) 工业上从海水中制溴的步骤为：(Ⅰ) 先把盐卤加热到 363K 后控制pH 为 3.5，通入氯气把溴置换出来；(Ⅱ) 再用空气把溴吹出并用碳酸钠溶液吸收；(Ⅲ) 最后再用硫酸酸化，单质 溴又从溶液中析出。其中，碳酸钠溶液吸收溴单质的反应可以分三步进行，其反应的机理如图所示。下列
说法正确的是
第一步：
第二步：
第三步：
A. 由反应机理可知整个反应过程只涉及极性键的断裂和形成
B. 反应产生的 CO2 主要是由Br2 在水溶液中产生的HBr 与溶液中 CO3 (2)- 反应生成的
C. 对比氯气与Na2CO3 溶液的反应，常温下在碱性溶液的稳定性：ClO- > BrO-
D. 当 1mol Br2 完全参与上述反应后，产生的Br- 与BrO3 (-)的个数之比为 3：1
【答案】C
【详解】A ．Br2 中存在非极性键，存在非极性键的断裂和生成，A 错误；
B ．第二步反应主要是溴在碱性溶液发生歧化反应生成Br-、BrO-，从而促使 CO3 (2)- 向水解方向移动，生成 CO2 气体，B 错误；
C ．BrO- 在第三步可以继续发生歧化反应，而 ClO- 可以再碱性溶液稳定存在，稳定性：ClO- > BrO-， C 正确；
D ．结合得失电子守恒，当 1mol Br2 完全参与上述反应后，产生的Br- 与BrO3 (-)的个数之比为 5：1，D 错 误；
故选 C。
题目 10 (2023·湖北武汉 · 校考模拟预测)Scripps 研究所近期在温和条件下实现了苯乙酸的邻位羟基化反 应，如图为其反应机理，下列说法错误的是
A. 过程③中H2O2 作为氧化剂 B. 机理中存在非极性键的断裂
C. 机理中所涉及物质N 原子杂化方式均为 sp2 D. 在转化过程中PdX2 为催化剂
【答案】C
【详解】A ．Pd 由Pd Ⅱ 变为PdⅣ 的同时，H2O2 降价，作为氧化剂，A 正确；
B ．Pd 由Pd Ⅱ 变为PdⅣ 的同时，H2O2 断键为 O - O，存在非极性键的断裂，B 正确；
C ．机理中所涉及物质N原子杂化方式为 sp2、sp3，C 错误；
D ．PdCl2 在反应物苯乙酸前参与反应，后生成，为催化剂，D 正确。
故选 C。
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)(2023·浙江 · 校联考三模) 我国科学家研究化合物Ms 催化 CO2 氢化生成甲酸的机理，其中由化合 物Ms 生成化合物Ns 过程的机理和相对能量曲线如下图所示。 TS1、TS2 均为过渡态。下列说法正 确的是
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A. 过渡态 TS1 比化合物 Р更稳定
B. 过程M→ P 为化合物M生成化合物N 的决速步骤
C. 化合物M催化 CO2 氢化生成甲酸的反应过程中一定有Fe - O 键的生成和断裂
D. 由Ms 生成Ns 的热化学方程式：Ms + CO2 g =N s ΔH =-0.51kJ mol-1
【答案】C
【详解】A ．由图可知，过渡态 TS1 比P 能量高，则P 更稳定，选项 A 错误；
B ．由图可知，过程P → TS2 为两步反应中活化能较大的反应，为慢反应，即为化合物M 生成化合物N 的 决速步骤，选项B 错误；
C ．化合物M 为催化剂，反应前后结构不会改变，比较M、N 的结构可知，当Fe - O 键的断裂重新连接氢 原子生成M，所以一定有Fe - O 键的生成和断裂，选项 C 正确；
D ．图示为一个二氧化碳分子反应过程，能量变化为 -11.63eV，所以当有 1mol 二氧化碳反应能量变化为 -11.63eV × 1.6 × 10-19J/eV × 6.02 × 1023= 1.12 × 106J = 1120kJ，则该过程的热化学方程式为：M(s) + CO2 (g) =N(s)ΔH =-1120kJ mol-1，选项D 错误；
答案选 C。
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)(2023·湖南衡阳 ·校联考三模) 由于水氧化反应包含多个电子/ 质子转移，而且其动力学过程缓慢， 因此，目前其仍是太阳能驱动人工光合系统的瓶颈，水氧化催化机理如图所示。下列叙述错误的是
A. 钴元素位于元素周期表的 d 区 B. 该机理总反应式为 2H2O O2↑+4H++4e-
C. 氧化性：L2- CoOOH < L2- CoOH D. 催化剂能降低反应的活化能
【答案】C
【详解】A ．基态 Co 原子的价电子排布式为 3d74s2，Co 属于第Ⅷ族元素，在周期表中位于 d 区，A 项正确； B ．由图可知，H2O 为反应物，O2 和H+ 为生成物，则该机理总反应式为 2H2O O2↑+4H++4e-，B 项
正确；
C ．根据图给信息可知氧化性：L2- CoOOH > L2- CoOH，C 项错误；
D ．催化剂参与反应过程，降低反应的活化能，从而加快反应速率，D 项正确；
故选：C。
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)(2023· 山东济南 · 校考模拟预测)TRAP 是一种温和的氧化剂，试剂中的RuO4 (-)不会氧化碳碳双键，
可以将醇仅氧化至醛，不会过度氧化为羧酸。 TRAP 氧化醇的反应机理如图，下列说法正确的是
A. 钌 (Ru) 在 TPAP 机理图中共呈现了 4 种价态
B. 步骤④中NMO 做还原剂，可使 TRAP 试剂再生
C. 反应⑥是 TRAP 试剂再生的另一途径
D. 若R1 为 CH2= CH -，R2 为H -，则 TPAP 氧化该醇的主产物为丙醛
【答案】A
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,本身被还
)【详解】由图可知，TRAP 试剂中的RuO4-，经过过程①和②将 氧化为
原为H2RuO4 (-)，H2RuO4 (-)经过③脱水，得到RuO3 (-)，RuO3 (-)与NMO 反应，经过过程④和⑤得到RuO4 (-)和 NMM，RuO3 (-) 自身发生歧化反应⑥,得到RuO4 (2)- 和RuO2，据此分析作答。
A ．根据分析可知，钌 (Ru) 在 TPAP 机理图中共呈现了 4 种价态，分别是 +4 价、+5 价、+6 价、+7 价，故 A 正确；
B ．RuO3 (-)与NMO 反应，经过过程④和⑤得到RuO4 (-)和NMM，其中Ru 元素从 +5 价升高到 +7 价，则 RuO3 (-)作还原剂，NMO 作氧化剂，故B 错误；
C ．RuO3 (-) 自身发生歧化反应⑥,得到RuO4 (2)- 和RuO2，离子方程式为 2RuO3 (-)= RuO4 (2)- +RuO2，产物不是 RuO4 (-)，则不是 TRAP 试剂再生的另一途径，故 C 错误；
D ． TRAP 试剂中的RuO4 (-)不会氧化碳碳双键，可以将醇仅氧化至醛，若R1 为 CH2= CH -，R2 为H -，则
RuO4 (-)经过过程①和②将 CH2= CHCH2OH 氧化为 CH2= CHCHO，故D 错误；
故答案选A。
题目 14 (2023·福建宁德 · 统考模拟预测) 利用活性炭脱除H2S 的过程主要包含“吸附、溶解、催化氧化”，其 机理如图所示。下列说法错误的是
(
9
)
(
(
2023
·
山西吕梁
·
统考二模
)
研究表明，苯能更好地转化成苯甲酸，其相
应的机理
(
自由基过程
)
如图
) (
10
)
H2S、O2 进入水膜，H2S 解离、O2 形成活性氧原子 (O*) 并反应
A. 适当提高水膜的pH 有利于H2S 的脱除 B. 脱除过程只有极性键的断裂和生成
催化剂
C. 脱除过程涉及HS-+3O = OH-+SO2 D. 脱除H2S 的总反应为：H2S + 2O2 H2SO4
【答案】B
【详解】A ．由图可知，硫化氢进入水膜解离方程式为H2S H++HS-，适当提高水膜的pH，溶液中氢离子 浓度减小，平衡右移，有利于硫化氢的解除，故 A 正确；
B ．由图可知，氧分子形成活性氧原子时，存在非极性键的断裂，故B 错误；
C ．由图可知，脱除过程涉及的反应为，反应的方程式为氢硫酸根离子与活性氧原子反应生成氢氧根离子 和二氧化硫HS-+3O = OH-+SO2，故 C 正确；
D ．由图可知，利用活性炭解除硫化氢的总反应为活性炭作用下硫化氢与氧气反应生成硫酸，反应的方程 催化剂
式为H2S + 2O2 ———— (————) H2SO4，故D 正确；
故选B。
15
所示，已知：Ar 为芳基 (-C6H5)；Ac 为乙酰基 ( )，下列说法错误的是
A. K2S2O8 中 S 的化合价为 +6 价，在该反应机理中作氧化剂
B. CoII (OAc)2 一次性加入，不需要中途再加入
C. 电解KHSO4 制备K2S2O8 循环使用：2KHSO4 —K2S2O8+H2↑
D. CoIII-O ·、CoII-OH、Ar ·、ArCO ·均为反应过程中的自由基
【答案】D
【详解】A ．K2S2O8 中存在过氧键，六个氧为 -2 价，两个氧为 -1 价，S 的化合价为最高价 +6 价，图示中
K2S2O8 使 +2 价钴转化为 +3 价钴，K2S2O8 在该反应机理中作氧化剂，A 正确；
B ．由图示知 CoII (OAc)2 一次性加入，不需要中途再加入，CoIII-O ·、CoII-OH循环使用，B 正确；
C ．电解KHSO4 制备K2S2O8 循环使用：2KHSO4 —K2S2O8+H2↑ , -2 价氧失电子化合价升高到 -1 价，
+1 价氢得电子降低生成氢气，C 正确；
D ． CoIII-O ·、CoII-OH、Ar ·、ArCO · 中 CoII-OH 不是自由基，D 错误；
故选D。
(
16
)(2023·重庆 ·校联考模拟预测) 钒系催化剂催化脱硝部分机理如图所示。有关该过程的叙述不正确
的是
A. 反应过程中有氢氧键的断裂和形成 B. 反应过程中H - O - V4+ 被氧化
C. 脱硝反应为 4NH3+3O2= 2N2+6H2O D. V5+-O- +H3N-N = O 是反应中间体
【答案】C
【详解】根据图中物质的转化关系知反应物有 O2、NO、NH3，生成物有N2 和H2O。根据过程中含 V 元素微 粒的结构式判断化学键的变化，据此解答。
A ．由转化示意图可知，整个过程中有氢氧键的断裂和形成，故 A 正确；
B ．反应过程中H - O - V4+ 中的 V 由 +4 价升高到 +5 价，化合价升高，被氧化，故B 正确；
C ．由转化示意图可知，整个过程中反应物为NH3、NO、O2，生成物为N2、H2O，在钒系催化剂作用下脱硝 催化剂
反应为 4NH3+O2+4NO 4N2+6H2O，故 C 错误；
D ．由转化示意图可知，V5+-O- +H3N-N = O 在反应过程中生成后又被消耗，则是反应中间体，故D 正 确；
答案选 C。
(
17
)(2023·河北唐山 · 统考三模) 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正确
的是
(
11
)
A. 总反应化学方程式为 4NH3+3O2= 2N2+6H2O
B. Ti4+ NH2-N = O 是催化剂
C. 该反应只使用了一种催化剂
D. Ti4+ NH2-N = O → Ti4++N2+H2O 属于分解反应
【答案】D
【详解】该反应历程为：O2+H - O -Fe( Ⅱ) → H2O + O =Fe( Ⅲ)，NH3+Ti4+→ Ti4+ NH3，O =Fe( Ⅲ) + Ti4+ NH3→ Ti4+ NH2 H - O -Fe( Ⅱ)，Ti4+ NH2 H - O -Fe( Ⅱ) +NO → Ti4+ NH2-N = O H - O -Fe( Ⅱ)，Ti4+ NH2-N = O H - O -Fe( Ⅱ) → H - O -Fe( Ⅱ) + Ti4+ NH2-N = O，Ti4+ NH2-N = O → N2+H2O + Ti4+，由反应历程可知，参加反应的有 O2、NH3 和NO，生成物有N2 和H2O，反 应方程式为：2NO + 4NH3+2O2 —化—3N2+6H2O，反应中 Ti4+、H - O -Fe( Ⅱ) 是催化剂，Ti4+ NH3、
Ti4+ NH2-N = O 等物质是中间产物，以此解答该题。
A ．由图可知，总反应的反应物为 O2、NO 和NH3，生成物为N2 和H2O，反应的化学方程式为：2NO + 4NH3 催化剂
+2O2 ———— 3N2+6H2O，A 错误；
B ．由分析可知，在反应历程中，现生成了 Ti4+ NH2-N = O，后又消耗了 Ti4+ NH2-N = O，则 Ti4+ NH2-N = O 是中间产物，B 错误；
C ．由分析可知，反应中 Ti4+、H - O -Fe( Ⅱ) 是催化剂，C 错误；
D ．分解反应为一种物质生成两种或两种以上物质的反应，则 Ti4+ NH2-N = O → Ti4++N2+H2O 属于分
解反应，D 正确；
故答案为：D。
(
18
)(2023·河北沧州 · 统考一模) 二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济 可持续发展的重要途径之一。常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和 能量变化图如下 (其中吸附在催化剂表面上的粒子用 * 标注)，下列说法错误的是
A. 催化剂能改变反应机理，加快反应速率，降低反应热
B. 二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应
C. 该历程的决速步为HCOO +4H = CH3O +H2O
D. 总反应为 CO2 (g) + 3H2 (g) = CH3OH(g) +H2O(g)
【答案】A
【详解】A ．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，不能改变反应热，选项 A 错误；
(
12
)
B ．由反应历程图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，选项 B 正确； C ．HCOO +4H = CH3O +H2O 的活化能最大，是该历程的决速步，选项 C 正确；
D ．该反应的反应物是 CO2 和H2，生成物是 CH3OH 和H2O，则总反应为 CO2 (g) + 3H2 (g) = CH3OH(g) + H2O(g)，选项D 正确；
答案选A。
(
19
)(2023·天津 ·校联考一模) 金属Ni 可活化 C2H6 放出 CH4，其反应历程如图所示：
下列关于活化历程的说法错误的是
A. 中间体 1 → 中间体 2 的过程是放热过程
B. 加入催化剂可降低该反应的反应热，加快反应速率
C. Ni 和 C2H6 的总键能小于NiCH2 和 CH4 的总键能
D. 中间体 2 → 中间体 3 的过程是决定整个历程反应速率的关键步骤
【答案】B
【详解】A ．中间体 1 的相对能量为 -56.21，中间体 2 的相对能量为 -154.82，中间体 1 → 中间体 2 的过程是 放热过程，故 A 正确；
B ．催化剂不能改变反应物和生成物的能量，加入催化剂，该反应的反应热不变，故 B 错误；
C ．Ni 和 C2H6 的相对总能量为 0，NiCH2 和 CH4 的相对总能量为 -6.57，正反应放热，Ni 和 C2H6 总键能小 于NiCH2 和 CH4 的总键能，故 C 正确；
D ．慢反应决定总反应速率，中间体 2 → 中间体 3 的过程正反应活化能最大，反应速率最慢，所以中间体 2
→ 中间体 3 的过程是决定整个历程反应速率的关键步骤，故D 正确；
选B。
(
20
)(2023·辽宁辽阳 · 统考一模) 某课题组对羧基化研究取得很大的进展，历程如图所示。
(
13
)
已知：R - 为烃基，Me 为甲基。下列叙述正确的是
A. NiCl2 PCy3 2 能降低总反应的活化能 B. 物质 1 和物质A 反应时，只断裂了 C - C 键
C. 物质 2 中 -R 为 -CH MeAr D. C 转化为D 时，1 个 CO2 分子断裂了 2 个 π 键
【答案】C
【详解】A ．NiCl2 PCy3 2 是制备催化剂Ni0L* 的原料，不是催化剂，不能降低反应的活化能，A 项错误； B ．物质 1 和物质A 反应时，还断裂了 C - N键，B 项错误；
C ．由D 的到E 的转化，根据D 的结构简式可知E 中R 应为 -CH MeAr，E 到物质 2 的过程中R 未改 变，C 项正确；
D ． 1 个 CO2 分子只断裂了 1 个 π 键，D 项错误；
故选：C。
(
14
)
