2024年高考化学二轮复习专题-反应机理（新高考版）
【考试说明】
反应机理题基于真实情境，考查学生综合运用知识的能力，与化工生产关系密切的催化剂，主要从反应历程、活化能、速率、平衡移动等，考查催化剂对反应的影响。从试题形式上看，常常融合图像、表格等信息呈现形式，考查学生吸收和整合陌生信息的能力。
【专题知识体系构建】
【核心精讲】
一、反应历程与能量变化分析
1.反应过程中的能量变化
(1)活化能是从低能态“爬坡”到高能态的能垒,活化能最大的步骤,决定了整个反应过程的反应速率。
(2)反应热与活化能的关系:ΔH=E1(正反应的活化能)-E2(逆反应的活化能)。
(3)分析变化过程中所经由的全部基元反应,包括过渡态的生成,键的断裂和形成等。
(4)催化剂只改变活化能,不改变焓变,即只影响化学反应速率,不影响平衡。
2.反应历程与能量图解题策略
3．基元反应与非基元反应
例如：H＋＋OH－ = H2O，反应几乎没有过程，瞬间平衡一步到位，称为简单反应；而2HI=H2＋I2的实际机理是分两步进行的，每一步都是一个基元反应：2HI→H2＋2I·、2I·→I2，存在未成对电子的微粒称为自由基，反应活性高， 寿命短，2HI=H2 ＋ I2称为非基元反应。
4．过渡态
A＋B—C―→[A…B…C]―→A—B＋C
备注：(1)以上为一种基元反应，其中正反应活化能Ea正＝b－a，逆反应活化能Ea逆＝b－c, ΔH＝Ea正－Ea逆。(2)过渡态(A…B…C)不稳定。
5．中间体
【备注】 处于能量最高点的是反应的过渡态，在多步反应中两个过渡态之间的是中间体，中间体很活泼，寿命很短，但是会比过渡态更稳定些。
二、催化反应机理分析
1.反应机理
(1)反应机理是用来描述某反应物到反应产物所经由的全部基元反应,就是把一个复杂反应分解成若干个基元反应,以图示的形式来描述某一化学变化所经由的全部反应,然后按照一定规律组合起来,从而阐述复杂反应的内在联系,以及总反应与基元反应的内在联系。
(2)反应机理描述了每一步转化的过程,包括过渡态的形成,键的断裂和形成,以及各步的相对速率大小等。典型的是基元反应碰撞理论和基元反应过渡态理论,需要考虑到反应物、催化剂、反应的立体化学、产物以及各物质的用量。
2.催化反应机理图的分析思路
(1)通览全图,找准一“剂”三“物”
一“剂” 催化剂一般是在反应起点就加入的,在机理图中多数是以完整的循环出现的,以催化剂粒子
指催化剂 为主体的多个物种一定在机理图中的主线上
三“物” 指反应 物、生成 物、中间 物(或 中间体) 反应物 通过一个箭头进入整个历程的物质是反应物
生成物 通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般多是产物
中间体 反应后生成的,在机理图中通过一个箭头脱离,但又通过一个箭头进入的是中间体,通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体,中间体有时在反应历程中用“[ ]”标出
(2)逐项分析得【答案】
根据第一步由题给情境信息,找出催化剂、反应物、生成物、中间体,再结合每一选项设计的问题逐项分析判断,选出正确【答案】。
3．催化机理能垒图
(1)在催化机理能垒图中，有几个活化状态，就有几个基元反应。可以用图中每步基元反应前后的活性物质，写出其热化学方程式。注意：如果纵坐标相对能量的单位是电子伏特(eV)，焓变应转化成每摩尔。
(2)每步基元反应的快慢取决于其能垒的大小，能垒越大，反应速率越慢。
例如：在Rh催化下，甲酸分解制H2反应的过程如图所示。
其中带“*”的物种表示吸附在Rh表面，该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为HCOOH*===HCOO*＋H*；甲酸分解制H2的热化学方程式可表示为HCOOH(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－0.16NA eV·mol－1(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
催化剂：在连续反应中从一开始就参与了反应，在最后又再次生成，所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化，实则是消耗多少后续又生成了多少。
中间产物：在连续反应中为某一步的产物，在后续反应中又作为反应物被消耗，所以仅从结果上来看似乎并没有生成，实则是生成多少后续又消耗多少。
在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为
H2O2＋I－―→H2O＋IO－ 慢
H2O2＋IO－―→O2＋I－＋H2O 快
在该反应中I－为催化剂，IO－为中间产物。
而在机理图中，先找到确定的反应物，反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)，与之同时反应的就是催化剂，并且经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是这个
循环中的任何一个环节。如下图所示：
【思维模型】
反应机理图运用符号表示粒子间的转化关系,简洁、突出了物质的变化过程,分析时可按如下思路进行:
【真题演练】
1．(2023·广东，15)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g) P(g)。反应历程(下图)中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法不正确的是( )
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行
B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
【答案】 C
【解析】 由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确；该反应是放热反应，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确；由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误；在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确。
2.(2023·浙江1月选考，14)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是( )
A．E6－E3＝E5－E2
B．可计算Cl—Cl键能为2(E2－E3) kJ·mol－1
C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ>历程 Ⅰ
D．历程 Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g) ΔH＝(E5－E4) kJ·mol－1
【答案】 C
【解析】 对比两个历程可知，历程Ⅱ中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此E6－E3＝E5－E2，A正确；已知Cl2(g)的相对能量为0，对比两个历程可知，Cl(g)的相对能量为(E2－E3) kJ·mol－1，则Cl—Cl键能为2(E2－E3) kJ·mol－1，B正确；催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ＝历程Ⅰ，C错误；活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g) ΔH＝(E5－E4) kJ·mol－1，D正确。
3．(2023·浙江6月选考，14)一定条件下，1-苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是( )
A．反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
C．增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
【答案】 C
【解析】 反应Ⅱ＝反应Ⅰ＋反应Ⅲ，反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，ΔH都小于0，所以反应Ⅱ的ΔH<0，因此反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ，故A正确；短时间里反应Ⅰ得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ，故B正确；增加HCl浓度，平衡正向移动，但平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例可能降低，故C错误；根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，故D正确。
4．(2023·湖南，14)N2H4是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂(用[L-Ru—NH3]＋表示)能高效电催化氧化NH3合成N2H4，其反应机理如图所示。
下列说法错误的是( )
A．Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，配体NH3失去质子能力增强
B．M中Ru的化合价为＋3
C．该过程有非极性键的形成
D．该过程的总反应式：4NH3－2e－===N2H4＋2NH
【答案】 B
【解析】 据图可知，Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，[L-Ru—NH3]2＋可与NH3反应生成[L-Ru—NH2]＋和NH，配体NH3失去质子能力增强，A项正确；结合图示可知，[L-Ru—NH3]2＋→[L-Ru—NH2]＋失去1个H，所带电荷数减1，则Ru化合价不变，与[L-Ru—NH2]＋相比，M中N原子含有1个单电子，所以Ru的化合价不是＋3，B项错误；据图可知反应过程中有N—N非极性键的形成，C项正确。
5.（2023·新课标全国卷） “肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2),其反应历程如下所示。
下列说法错误的是 ( )
A.NH2OH、NH3和H2O均为极性分子
B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成
C.催化中心的Fe2+被氧化为 Fe3+,后又被还原为 Fe2+
D.将NH2OH替换为ND2OD,反应可得ND2ND2
【答案】 D
【解析】 A．NH2OH，NH3，H2O的电荷分布都不均匀，不对称，为极性分子，A正确；B．由反应历程可知，有N－H，N－O键断裂，还有N－H键的生成，B正确；C．由反应历程可知，反应过程中，Fe2+先失去电子发生氧化反应生成Fe3+，后面又得到电子生成Fe2+，C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，不可能得到ND2ND2，得到ND2NH2和HDO，D错误；故选D
6．（2023·北京·高考真题）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中代表或中的一种。下列说法正确的是
A．a、c分别是
B．既可以是，也可以是
C．已知为副产物，则通入水蒸气可减少的产生
D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热
【答案】 C
【解析】 NH4Cl分解的产物是NH3和HCl，分解得到的HCl与MgO反应生成Mg(OH)Cl，Mg(OH)Cl又可以分解得到HCl和MgO，则a为NH3，b为Mg(OH)Cl，c为HCl，d为MgO。
A．由分析可知，a为NH3，c为HCl，A项错误；B．d为MgO，B错误；C．可以水解生成Mg(OH)Cl，通入水蒸气可以减少MgCl2的生成，C正确；D．反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应，由盖斯定律可知，等压条件下，反应①、反应②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，D错误；故选C。
7．（2023·江苏·高考真题）金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是
A．该反应的△S<0
B．该反应的平衡常数
C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D．该反应中每消耗，转移电子的数目约为
【答案】 C
【详解】 A．左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5，△S>0 ，A错误；B．由方程形式知， ，B错误；C．由题图知，经过步骤Ⅰ后，H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，C正确；D．由方程式知，消耗1mol H2S同时生成2mol H2，转移4mol e-，数目为4×6.02×1023，D错误； 故选C。
8．（2022·北京·高考真题）某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知：
下列说法不正确的是
A．温度升高时不利于吸附
B．多孔材料“固定”，促进平衡正向移动
C．转化为的反应是
D．每获得时，转移电子的数目为
【答案】 D
【解析】废气经过MOFs材料之后，NO2转化成N2O4被吸附，进而与氧气和水反应生成硝酸，从该过程中我们知道，NO2转化为N2O4的程度，决定了整个废气处理的效率。A．从2NO2(g) N2O4(g) △H<0 可以看出，这个是一个放热反应，升高温度之后，平衡逆向移动，导致生成的N2O4减少，不利于NO2的吸附，A正确；B．多孔材料“固定”N2O4，从而促进2NO2 N2O4平衡正向移动，B正确；C．N2O4和氧气、水反应生成硝酸，其方程式为N2O4 + O2+2H2O = 4HNO3，C正确；D．在方程式N2O4 + O2+2H2O = 4HNO3中，转移的电子数为4e-，则每获得0.4 mol HNO3，转移的电子数为0.4mol，即个数为2.408×1023，D错误；故选D。
9．（2022·天津·高考真题）燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是
A．甲是空气中体积分数最大的成分 B．乙是引起温室效应的气体之一
C．反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D．反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
【答案】 C
【解析】甲和氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反应生成甲和二氧化碳，再根据元素守恒，则甲为氮气。A．甲是氮气，氮气空气中体积分数最大的成分，故A正确；B．乙是二氧化碳，则乙是引起温室效应的气体之一，故B正确；C．由于氮气含有氮氮三键，因此反应(Ⅰ)在常温下不容易发生，在高温或放电条件下发生，故C错误；D．一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，一氧化氮中氮化合价降低，因此反应(Ⅱ)中NO是氧化剂，故正确。综上所述，答案为C。
10．（2022·山东高考）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是
A．含N分子参与的反应一定有电子转移
B．由NO生成的反应历程有2种
C．增大NO的量，的平衡转化率不变
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
【答案】 D
【详解】 A．根据反应机理的图示知，含N分子发生的反应有NO+ OOH=NO2+ OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+ C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+ OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A项正确；B．根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确；C．NO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C项正确；D．无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O22C3H6+2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项错误；答案选D。
11．（2022·湖南·高考真题）科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c)，能将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A．过程Ⅰ中发生氧化反应
B．a和b中转移的数目相等
C．过程Ⅱ中参与反应的
D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
【答案】 D
【解析】A．由图示可知，过程I中NO2-转化为NO，氮元素化合价由+3价降低到+2价，NO2-作氧化剂，被还原，发生还原反应，A错误；B．由图示可知，过程I为NO2-在酶1的作用下转化为NO和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NO2-+2H++e-NO+H2O，生成1molNO，a过程转移1mole-，过程II为NO和NH4+在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NO+NH4++3e-+2H+H2O+N2H4，消耗1molNO，b过程转移3mol e-，转移电子数目不相等，B错误；C．由图示可知，过程II发生反应的参与反应的离子方程式为：NO+NH4++3e-+2H+H2O+N2H4，n(NO):n(NH4+)=1:1，C错误；D．由图示可知，过程I的离子方程式为NO2-+2H++e-NO+H2O，过程II的离子方程式为NO+NH4++3e-+2H+H2O+N2H4，过程III的离子方程式为N2H4N2↑+4H++4e-，则过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2-+ NH4+= N2↑+2H2O，D正确；答案选D。
12．（2022·广东·高考真题）我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是
A．淀粉是多糖，在一定条件下能水解成葡萄糖
B．葡萄糖与果糖互为同分异构体，都属于烃类
C．中含有个电子
D．被还原生成
【答案】 A
【解析】 A．淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖，在一定条件下水解可得到葡萄糖，故A正确；B．葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6，结构不同，二者互为同分异构体，但含有O元素，不是烃类，属于烃的衍生物，故B错误；C．一个CO分子含有14个电子，则1molCO中含有14×6.02×1023=8.428×1024个电子，故C错误；D．未指明气体处于标况下，不能用标况下的气体摩尔体积计算其物质的量，故D错误；答案选A。
【考向预测】
1．（2024·安徽·二模）制备异丁酸甲酯的某种反应机理如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．化合物4是反应的催化剂
B．化合物4转化为化合物6符合“原子经济性”
C．若将丙烯替换为乙烯，则反应可制得乙酸甲酯
D．反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成
【答案】 C
【解析】 A．由反应机理图可知，化合物4是反应的催化剂，A正确；B．化合物4转化为化合物6发生加成反应，符合“原子经济性”，B正确；C．若将丙烯替换为乙烯，则反应可制得丙酸甲酯，C错误；D．反应I有碳碳键
的断裂，反应Ⅲ有碳碳键的形成，反应Ⅳ有极性键的断裂，反应V有极性键的形成，D正确；答案选C。
2．（2024·北京东城·一模）在Pt-BaO催化下，NO的“储存-还原”过程如图1所示。其中“还原”过程依次发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，各气体的物质的量变化如图2所示。
下列说法不正确的是
A．与BaO的反应中，既是氧化剂，又是还原剂
B．反应Ⅰ为
C．反应Ⅱ中，最终生成的物质的量为0.2a mol
D．反应Ⅰ和Ⅱ中消耗的的质量比是3∶5
【答案】 D
【解析】 A．由可知NO和O2在Pt表面发生反应生成NO2，NO2和BaO反应生成Ba(NO3)2，与还原性气体氢气反应放出N2，则NO2中N由+4价变为+5价和0价，则NO2既是氧化剂，又是还原剂，A正确；B．由图可知，第一步反应氢气与Ba(NO3)2作用生成NH3，方程式为：Ba(NO3)2 +8H2=BaO+2NH3+5H2O，B正确；C．由图可知，反应分两步进行，第二步反应为NH3还原Ba(NO3)2生成BaO和N2等，则可知，相应的关系式为：5NH3~4N2，图中氨气最大量为0.25mol，则最终生成N2的物质的量为0.2a mol，C正确；D．第二步反应为NH3还原Ba(NO3)2生成BaO和N2等，根据得式电子守恒可知，5NH3~3Ba(NO3)2 ，再结合第一步反应Ba(NO3)2~2NH3 ，可知第一步为5Ba(NO3)2~10NH3，第二步为10NH3~6Ba(NO3)2，则反应Ⅰ和Ⅱ中消耗的Ba(NO3)2的质量比即物质的量之比是5∶6，D错误；故选D。
3．（2024·北京西城·一模）苯与液溴反应生成溴苯，其反应过程的能量变化如图所示。
下列关于苯与反应的说法不正确的是（ ）
A．可作该反应的催化剂
B．将反应后的气体依次通入和溶液以检验产物
C．过程②的活化能最大，决定总反应速率的大小
D．总反应的，且
【答案】 D
【解析】 A．苯与液溴反应生成溴苯和溴化氢，FeBr3可作该反应的催化剂，故A正确；B．反应后的气体中含溴化氢和溴蒸汽，通入CCl4除去溴蒸汽，HBr和AgNO3溶液反应生成浅黄色AgBr沉淀，可知反应有HBr生成，故B正确；C．根据图示，过程②的活化能最大，反应速率最慢，慢反应决定总反应速率的大小，故C正确；D．根据图示，总反应放热，总反应的△H<0，只知道正反应活化能，不能计算反应的焓变，故D错误；选D。
4．（2024高二上·重庆南岸·期中）在的催化作用下，向200℃的恒温恒容密闭容器中充入和，发生反应，反应过程及能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A．由图可知，该反应的，
B．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时，该反应达到平衡状态
C．和分别为反应的催化剂和中间产物
D．其他条件不变，仅将恒温密闭容器改为绝热密闭容器，和的转化率减小
【答案】 A
【解析】 A．由方程式可知，该反应是气体物质的量增大的反应，故△S>0，由右图可知该反应是放热反应，△H<0，故A错误；B．该反应是气体物质的量不相等的反应，混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时，说明该反应达到平衡状态，故B正确；C．结合题干描述和左图，可知Fe2O3和Fe3O4分别为反应的催化剂和中间产物，故C正确；D．该反应是放热反应，将恒温密闭容器改为绝热密闭容器，体系温度升高，不利于反应进行，故CH4和NO2的转化率减小，故D正确。答案选A。
5．（2024·河北石家庄·二模）室温下，某刚性密闭容器中按体积比1：2充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)+
Y(g)P(g)+Q(g)。下图表示该反应的历程， M(g)和N(g)均是中间产物。下列说法错误的是
A．反应的历程分3步进行
B．反应过程中，N比M所能达到的最高浓度更大
C．反应达到平衡时，升高温度， X的浓度增大
D．若初始时，按体积比2：1充入X(g)和Y(g)，其他条件不变，平衡时P(g)的百分含量不变
【答案】 B
【详解】 A．由图可知，反应的历程分3步进行，A正确；B．结合图示，生成N吸收的能量更多，活化能更大，生成N的反应更难发生，N比M所能达到的最高浓度更小，B错误；C．由图可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，X的浓度增大，C正确；D．该反应为气体体积不变的反应，初始时，按体积比2∶1充入X(g)和Y(g)，温度不变，平衡常数不变，压强不变，生成物浓度不变，平衡时P(g)的百分含量不变，D正确；故选B 。
6．(2023·成都模拟)某新型催化剂能将乙醇催化转化为乙酸和氢气，其反应历程如图所示。下列说法错误的是( )
A．物质Ⅰ为催化剂
B．Ⅱ→Ⅲ的反应类型为氧化反应
C．该历程涉及非极性键的断裂和形成
D．该历程总反应的原子利用率为100%
【答案】 C
【解析】 由图可知，反应中物质Ⅰ消耗又生成，为反应的催化剂，A正确；Ⅱ→Ⅲ为去氢生成碳氧双键的反应，反应类型为氧化反应，B正确；该历程只涉及氢分子中氢氢非极性键的生成，不涉及非极性键的断裂，C错误；反应
目的是将乙醇催化转化为乙酸和氢气，该历程总反应为C2H5OH＋H2OCH3COOH＋2H2↑，反应中原子全部转化到期望产品中，故原子利用率为100%，D正确。
7．(2023·河北邢台名校联盟高三模拟)金属钯催化乙醇羰基化的反应过程如图所示。下列说法正确的是( )
A．在金属钯催化下不能被羰基化的醇中，相对分子质量最小的为60
B．整个反应过程的化学方程式为CH3CH2OH＋O2CH3CHO＋H2O
C．反应过程中断裂和形成最多的键是Pd—H
D．反应过程中钯的化合价没有变化
【答案】 C
【解析】 羟基被氧化为羰基，C原子上应连接H原子，在金属钯催化下不能被羰基化的醇中，与羟基相连的C原子上没有氢原子，最简单的是2-甲基-2-丙醇，相对分子质量为74，故A错误；由图可知，整个过程中CH3CH2OH和O2反应生成CH3CHO和H2O，化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，故B错误；由图可知，反应过程中断裂和形成最多的键是Pd—H，故C正确；金属钯单质为0价，反应过程中形成了Pd—H，Pd的化合价发生变化，故D错误。
8.(2023·武汉调研)某新型催化剂能将乙醇催化转化为乙酸和氢气，其反应历程如图所示。下列说法错误的是( )
A.物质Ⅰ为催化剂
B.Ⅱ→Ⅲ的反应类型为氧化反应
C.该历程涉及非极性键的断裂和形成
D.该历程总反应的原子利用率为100%
【答案】 C
【解析】 物质Ⅰ在反应过程中先消耗，后生成，为催化剂，A项正确；Ⅱ→Ⅲ为失去H的反应，为氧化反应，B项正确；该历程中生成H2时存在非极性键的形成，但没有非极性键的断裂，C项错误；该反应的目的是制备乙酸和
H2，该历程的总反应为CH3CH2OH＋H2O―→CH3COOH＋2H2↑，原料中的原子全部转化为期望产品，所以原子利用率为100%，D项正确。
9.(2023·太原期末)乙烯催化氧化制乙醛的一种反应机理如下图(部分产物已略去)，下列叙述错误的是( )
A.PbCl在反应中是中间产物
B.反应过程伴随非极性键的断裂和极性键的形成
C.过程Ⅴ可表示为4CuCl＋O2＋4H＋===4Cu2＋＋2H2O＋4Cl－
D.以上过程的总反应为2CH2===CH2＋O22CH3CHO
【答案】 A
【解析】 A.结合反应过程，PbCl作反应的催化剂，故A错误；B.反应过程伴随碳碳双键的断裂即非极性键的断裂，以及碳氧、氢氧极性键的形成，故B正确；C.结合该过程的反应物和生成物，过程Ⅴ可表示为4CuCl＋O2＋4H＋===4Cu2＋＋2H2O＋4Cl－，故C正确；D.结合反应物和生成物，以上过程的总反应为2CH2===CH2＋O22CH3CHO，故D正确；故选A。
10.(2023·焦作诊断)用铁的一种化合物(M－Fe)在弱酸性条件下处理甲酸的反应机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应①为氧化还原反应
B.增大H＋浓度会提高HCOOH的平衡转化率
C.反应②中存在极性键的断裂
D.M－Fe改变了反应历程，但单位体积内活化分子的数目不变
【答案】 C
【解析】 A.由图可知，反应①中甲酸提供氢离子、M－Fe结合氢离子，各元素化合价没有改变，不是氧化还原反应，A错误；B.增大H＋浓度会抑制甲酸的电离，不利于提高HCOOH的平衡转化率，B错误；C.反应②中甲酸根
离子生成二氧化碳，存在碳氢极性键的断裂，C正确；D.M－Fe改变了反应历程，降低了反应的活化能，单位体积内活化分子的数目增加，D错误；故选C。
11.(2023·日照校际联考)三氟甲基(—CF3)在药物分子中广泛应用，如图为一种三氟甲基烯烃()的氢烷基化反应的反应机理，下列说法错误的是( )
A.LNinBr为该反应的催化剂
B.物质Ⅲ质子化的反应历程有2种
C.反应过程中碳元素化合价发生了变化
D.当主要发生路径B的历程时，消耗锰粉的质量增多
【答案】 D
【解析】 A.由图可知，LNinBr即是分步反应的反应物，也是分步反应的生成物，是总反应的催化剂，A正确；B.由图可知，物质Ⅲ质子化可以转化为物质Ⅴ，也可以转化为物质Ⅴ′，反应历程共有2种，B正确；C.由图可知，碳碳双键和碳碳单键中碳元素的化合价不一样，故反应过程中会有碳元素化合价的变化，C正确；D.由图可知，路径B没有消耗锰粉，所以当主要发生路径B的历程时，消耗锰粉的质量会减小，D错误。
12.(2023·德州期末)过氧硫酸氢根(HSO )参与烯烃的不对称环氧化反应机理如图。下列说法错误的是( )
A.反应过程中pH应控制在合理范围内
B.HSO、均有较强的氧化性
C.该过程中无非极性共价键的断裂，有非极性共价键的形成
D.总反应可表示为：＋OH－ ＋ HSO＋SO＋ H2O
【答案】 C
【解析】 A.由机理图可知，中间过程中OH－参与反应，该反应受体系pH的影响，故A正确；B.从HSO参与的反应可知HSO中含有过氧键，中也含有过氧键，结构中含有过氧键，具有类似于双氧水的强氧化性，说明HSO、均有较强的氧化性，故B正确；C.如图中间产物和中均存在非极性键，整个过程中存在非极性键断裂，故C错误；D.由图可知该反应的反应物有：、OH－ 、 HSO，生成物为：、SO、H2O，总反应方程式为：＋OH－＋ HSO＋SO＋H2O，故D正确；故选C。
13.(2023·枣庄期末)据文献报道，有氧条件下，NO在催化剂作用下可被NH3还原为N2，反应机理如图所示，下列说法错误的是( )
A.V5＋＝O在反应中作催化剂
B.充入过量O2有利于NO转化为N2
C.该转化过程中，NO和O2都体现了氧化性
D.总反应方程式为：4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O
【答案】 B
【解析】 A.由图可知，反应中V5＋＝O既是反应物，也是生成物，在反应中作催化剂，故A正确；B.由图可知，反应中充入过量氧气，一氧化氮会被氧化生成二氧化氮，不利于一氧化氮转化为氮气，故B错误；C.由图可知，反应中一氧化氮的氮元素化合价降低被还原生成氮气、氧元素化合价降低被还原生成水，一氧化氮和氧气都是反应的氧化剂，都体现了氧化性，故C正确；D.由图可知，反应中一氧化氮和氧气都是反应的氧化剂，氨气是反应的还原剂，总反应方程式为4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O，故D正确；故选B。
14.(2023·江西八校联考)硼氢化钠(NaBH4)被称为“万能还原剂”，能与水反应产生H2，NaBH4在催化剂钌(Ru)表面与水反应的历程如图所示：
下列说法正确的是( )
A.Ru、Ru、Ru是元素钌的三种同素异形体
B.若将NaBH4中的H用D代替，反应后生成的气体中只含HD和D2
C.过程③中产生1 mol H2，转移电子物质的量为2 mol
D.过程①至过程④的总反应为：NaBH4＋4H2O===NaB(OH)4＋4H2↑
【答案】 D
【解析】 A.Ru、Ru、Ru是质子数相同，中子数不同的原子，互为同位素，不是同素异形体，A错误；B.若将NaBH4中的H用D代替，过程①反应后生成的气体为D2，过程②生成的HD，过程③生成的为HD，过程④中H2中有一个D和两个H，故气体为HD和H2，B错误；C.过程③中产生1 mol H2，消耗1 mol水，则转移电子物质的量为1 mol，C错误；D.根据进去的为反应物，出来的为生成物分析，过程①至过程④的总反应为：NaBH4＋4H2O===NaB(OH)4＋4H2↑，D正确；故选D。
15.(2023·四省联考变式题)以硝酸盐为离子导体的Na－O2电池装置与其某一电极M附近的反应机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.镍电极上发生还原反应
B.Na2O是该过程中的中间产物
C.固体电解质能起到隔绝空气的作用
D.M的电极反应为4Na＋＋O2＋2NO＋2e－===4NaNO2
【答案】 D
【解析】 A.根据活泼性，液态钠为原电池的负极，镍电极为正极，发生还原反应，A正确；B.由图可知，Na→Na2O→Na2O2 ，Na2O是该过程中的中间产物，B正确；C.液态钠和空气中的水蒸气发生反应，所以需要隔绝空气，固体电解质能起到隔绝空气的作用，C正确；D.M的电极反应为2Na＋＋O2＋2e－===Na2O2，D错误。
16.(2023·临沂一模)某钒催化剂在一定条件下形成相邻的氧化还原位和酸性吸附位，该催化剂催化NH3脱除电厂烟气中NO的反应机理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.反应①～④均为氧化还原反应
B.反应②为NH＋===NH＋
C.消耗0.5 mol O2，理论上可处理1 mol NO
D.总反应方程式为4NH3＋6NO5N2＋6H2O
【答案】 B
【解析】 A.反应①中各元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，A错误；B.由图可知，反应②为NH＋===NH＋，B正确；C.根据关系图结合电子得失守恒可知1 mol O2可以得到4 mol钒催化剂，通过反应①②可以得到4 mol NH，4 mol NH可以还原4 mol NO，所以理论上可处理NO物质的量为4 mol，则消耗0.5 mol O2，理论上可处理2 mol NO，C错误；D.由图可知总反应方程式为4NH3＋4NO＋ O24N2＋6H2O，D错误；故选B。
17.(2023·深圳红岭中学期末)利用Sonogashira反应机理合成苯乙炔的基本过程如图，其中，Ln代表一种配体。
下列叙述不正确的是( )
A.该过程的总反应为加成反应
B.该反应中存在极性键的断裂和形成
C.步骤④过程中，Pd元素被还原
D.LnPd(0)和CuI共同作为该过程的催化剂
【答案】 A
【解析】 A.由图可知，反应为乙炔和生成苯乙炔和HI的反应，反应为取代反应，选项A错误； B.该反应中存在碳氢键的断裂、氢碘键的形成，故存在极性键的断裂和形成，选项B正确；C.步骤④过程中，Pd的化合价由＋2变为0，化合价降低，元素被还原，选项C正确；D.由图可知，LnPd(0)和CuI共同作为该过程的催化剂，选项D正确。故选A。
18.(2023·沈阳模拟)下图是用钌(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应示意图，当反应生成46 g液态HCOOH时放出31.2 kJ的热量。下列说法错误的是( )
A.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成
B.图示中物质Ⅰ为该反应的催化剂，物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物
C.使用催化剂可以降低反应的活化能，但无法改变反应的焓变
D.由题意知：HCOOH(l)=CO2(g)＋H2(g) ΔH＝＋31.2 kJ·mol－1
【答案】 A
【解析】 A.由反应示意图可知反应过程中不存在非极性键的形成，故A错误；B.物质Ⅰ为反应起点存在的物质，
且在整个过程中量未发生改变，物质Ⅰ为催化剂，物质Ⅱ、Ⅲ为中间过程出现的物质，为中间产物，故B正确；C.催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率，但不影响反应的焓变，故C正确；D.生成46 g液态HCOOH时放出31.2 kJ的热量，该反应的热化学方程式为CO2(g)＋H2(g)=HCOOH(l) ΔH＝－31.2 kJ·mol－1，则HCOOH(l)=CO2(g)＋H2(g) ΔH＝＋31.2 kJ·mol－1，故D正确。2024年高考化学二轮复习专题-反应机理（新高考版）
【考试说明】
反应机理题基于真实情境，考查学生综合运用知识的能力，与化工生产关系密切的催化剂，主要从反应历程、活化能、速率、平衡移动等，考查催化剂对反应的影响。从试题形式上看，常常融合图像、表格等信息呈现形式，考查学生吸收和整合陌生信息的能力。
【专题知识体系构建】
【核心精讲】
一、反应历程与能量变化分析
1.反应过程中的能量变化
(1)活化能是从低能态“爬坡”到高能态的能垒,活化能最大的步骤,决定了整个反应过程的反应速率。
(2)反应热与活化能的关系:ΔH=E1(正反应的活化能)-E2(逆反应的活化能)。
(3)分析变化过程中所经由的全部基元反应,包括过渡态的生成,键的断裂和形成等。
(4)催化剂只改变活化能,不改变焓变,即只影响化学反应速率,不影响平衡。
2.反应历程与能量图解题策略
3．基元反应与非基元反应
例如：H＋＋OH－ = H2O，反应几乎没有过程，瞬间平衡一步到位，称为简单反应；而2HI=H2＋I2的实际机理是分两步进行的，每一步都是一个基元反应：2HI→H2＋2I·、2I·→I2，存在未成对电子的微粒称为自由基，反应活性高， 寿命短，2HI=H2 ＋ I2称为非基元反应。
4．过渡态
A＋B—C―→[A…B…C]―→A—B＋C
备注：(1)以上为一种基元反应，其中正反应活化能Ea正＝b－a，逆反应活化能Ea逆＝b－c, ΔH＝Ea正－Ea逆。(2)过渡态(A…B…C)不稳定。
5．中间体
【备注】 处于能量最高点的是反应的过渡态，在多步反应中两个过渡态之间的是中间体，中间体很活泼，寿命很短，但是会比过渡态更稳定些。
二、催化反应机理分析
1.反应机理
(1)反应机理是用来描述某反应物到反应产物所经由的全部基元反应,就是把一个复杂反应分解成若干个基元反应,以图示的形式来描述某一化学变化所经由的全部反应,然后按照一定规律组合起来,从而阐述复杂反应的内在联系,以及总反应与基元反应的内在联系。
(2)反应机理描述了每一步转化的过程,包括过渡态的形成,键的断裂和形成,以及各步的相对速率大小等。典型的是基元反应碰撞理论和基元反应过渡态理论,需要考虑到反应物、催化剂、反应的立体化学、产物以及各物质的用量。
2.催化反应机理图的分析思路
(1)通览全图,找准一“剂”三“物”
一“剂” 催化剂一般是在反应起点就加入的,在机理图中多数是以完整的循环出现的,以催化剂粒子
指催化剂 为主体的多个物种一定在机理图中的主线上
三“物” 指反应 物、生成 物、中间 物(或 中间体) 反应物 通过一个箭头进入整个历程的物质是反应物
生成物 通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般多是产物
中间体 反应后生成的,在机理图中通过一个箭头脱离,但又通过一个箭头进入的是中间体,通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体,中间体有时在反应历程中用“[ ]”标出
(2)逐项分析得【答案】
根据第一步由题给情境信息,找出催化剂、反应物、生成物、中间体,再结合每一选项设计的问题逐项分析判断,选出正确【答案】。
3．催化机理能垒图
(1)在催化机理能垒图中，有几个活化状态，就有几个基元反应。可以用图中每步基元反应前后的活性物质，写出其热化学方程式。注意：如果纵坐标相对能量的单位是电子伏特(eV)，焓变应转化成每摩尔。
(2)每步基元反应的快慢取决于其能垒的大小，能垒越大，反应速率越慢。
例如：在Rh催化下，甲酸分解制H2反应的过程如图所示。
其中带“*”的物种表示吸附在Rh表面，该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为HCOOH*===HCOO*＋H*；甲酸分解制H2的热化学方程式可表示为HCOOH(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－0.16NA eV·mol－1(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
催化剂：在连续反应中从一开始就参与了反应，在最后又再次生成，所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化，实则是消耗多少后续又生成了多少。
中间产物：在连续反应中为某一步的产物，在后续反应中又作为反应物被消耗，所以仅从结果上来看似乎并没有生成，实则是生成多少后续又消耗多少。
在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为
H2O2＋I－―→H2O＋IO－ 慢
H2O2＋IO－―→O2＋I－＋H2O 快
在该反应中I－为催化剂，IO－为中间产物。
而在机理图中，先找到确定的反应物，反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)，与之同时反应的就是催化剂，并且经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是这个
循环中的任何一个环节。如下图所示：
【思维模型】
反应机理图运用符号表示粒子间的转化关系,简洁、突出了物质的变化过程,分析时可按如下思路进行:
【真题演练】
1．(2023·广东，15)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g) P(g)。反应历程(下图)中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法不正确的是( )
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行
B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
2.(2023·浙江1月选考，14)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是( )
A．E6－E3＝E5－E2
B．可计算Cl—Cl键能为2(E2－E3) kJ·mol－1
C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ>历程 Ⅰ
D．历程 Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g) ΔH＝(E5－E4) kJ·mol－1
3．(2023·浙江6月选考，14)一定条件下，1-苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是( )
A．反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
C．增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
4．(2023·湖南，14)N2H4是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂(用[L-Ru—NH3]＋表示)能高效电催化氧化NH3合成N2H4，其反应机理如图所示。
下列说法错误的是( )
A．Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，配体NH3失去质子能力增强
B．M中Ru的化合价为＋3
C．该过程有非极性键的形成
D．该过程的总反应式：4NH3－2e－===N2H4＋2NH
5.（2023·新课标全国卷） “肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2),其反应历程如下所示。
下列说法错误的是 ( )
A.NH2OH、NH3和H2O均为极性分子
B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成
C.催化中心的Fe2+被氧化为 Fe3+,后又被还原为 Fe2+
D.将NH2OH替换为ND2OD,反应可得ND2ND2
6．（2023·北京·高考真题）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中代表或中的一种。下列说法正确的是
A．a、c分别是
B．既可以是，也可以是
C．已知为副产物，则通入水蒸气可减少的产生
D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热
7．（2023·江苏·高考真题）金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是
A．该反应的△S<0
B．该反应的平衡常数
C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D．该反应中每消耗，转移电子的数目约为
8．（2022·北京·高考真题）某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知：
下列说法不正确的是
A．温度升高时不利于吸附
B．多孔材料“固定”，促进平衡正向移动
C．转化为的反应是
D．每获得时，转移电子的数目为
9．（2022·天津·高考真题）燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是
A．甲是空气中体积分数最大的成分 B．乙是引起温室效应的气体之一
C．反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D．反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
10．（2022·山东高考）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是
A．含N分子参与的反应一定有电子转移
B．由NO生成的反应历程有2种
C．增大NO的量，的平衡转化率不变
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
11．（2022·湖南·高考真题）科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c)，能将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A．过程Ⅰ中发生氧化反应
B．a和b中转移的数目相等
C．过程Ⅱ中参与反应的
D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
12．（2022·广东·高考真题）我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是
A．淀粉是多糖，在一定条件下能水解成葡萄糖
B．葡萄糖与果糖互为同分异构体，都属于烃类
C．中含有个电子
D．被还原生成
【考向预测】
1．（2024·安徽·二模）制备异丁酸甲酯的某种反应机理如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．化合物4是反应的催化剂
B．化合物4转化为化合物6符合“原子经济性”
C．若将丙烯替换为乙烯，则反应可制得乙酸甲酯
D．反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成
2．（2024·北京东城·一模）在Pt-BaO催化下，NO的“储存-还原”过程如图1所示。其中“还原”过程依次发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，各气体的物质的量变化如图2所示。
下列说法不正确的是
A．与BaO的反应中，既是氧化剂，又是还原剂
B．反应Ⅰ为
C．反应Ⅱ中，最终生成的物质的量为0.2a mol
D．反应Ⅰ和Ⅱ中消耗的的质量比是3∶5
3．（2024·北京西城·一模）苯与液溴反应生成溴苯，其反应过程的能量变化如图所示。
下列关于苯与反应的说法不正确的是（ ）
A．可作该反应的催化剂
B．将反应后的气体依次通入和溶液以检验产物
C．过程②的活化能最大，决定总反应速率的大小
D．总反应的，且
4．（2024高二上·重庆南岸·期中）在的催化作用下，向200℃的恒温恒容密闭容器中充入和，发生反应，反应过程及能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A．由图可知，该反应的，
B．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时，该反应达到平衡状态
C．和分别为反应的催化剂和中间产物
D．其他条件不变，仅将恒温密闭容器改为绝热密闭容器，和的转化率减小
5．（2024·河北石家庄·二模）室温下，某刚性密闭容器中按体积比1：2充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)+ Y(g)P(g)+Q(g)。下图表示该反应的历程， M(g)和N(g)均是中间产物。下列说法错误的是
A．反应的历程分3步进行
B．反应过程中，N比M所能达到的最高浓度更大
C．反应达到平衡时，升高温度， X的浓度增大
D．若初始时，按体积比2：1充入X(g)和Y(g)，其他条件不变，平衡时P(g)的百分含量不变
6．(2023·成都模拟)某新型催化剂能将乙醇催化转化为乙酸和氢气，其反应历程如图所示。下列说法错误的是( )
A．物质Ⅰ为催化剂
B．Ⅱ→Ⅲ的反应类型为氧化反应
C．该历程涉及非极性键的断裂和形成
D．该历程总反应的原子利用率为100%
7．(2023·河北邢台名校联盟高三模拟)金属钯催化乙醇羰基化的反应过程如图所示。下列说法正确的是( )
A．在金属钯催化下不能被羰基化的醇中，相对分子质量最小的为60
B．整个反应过程的化学方程式为CH3CH2OH＋O2CH3CHO＋H2O
C．反应过程中断裂和形成最多的键是Pd—H
D．反应过程中钯的化合价没有变化
8.(2023·武汉调研)某新型催化剂能将乙醇催化转化为乙酸和氢气，其反应历程如图所示。下列说法错误的是( )
A.物质Ⅰ为催化剂
B.Ⅱ→Ⅲ的反应类型为氧化反应
C.该历程涉及非极性键的断裂和形成
D.该历程总反应的原子利用率为100%
9.(2023·太原期末)乙烯催化氧化制乙醛的一种反应机理如下图(部分产物已略去)，下列叙述错误的是( )
A.PbCl在反应中是中间产物
B.反应过程伴随非极性键的断裂和极性键的形成
C.过程Ⅴ可表示为4CuCl＋O2＋4H＋===4Cu2＋＋2H2O＋4Cl－
D.以上过程的总反应为2CH2===CH2＋O22CH3CHO
10.(2023·焦作诊断)用铁的一种化合物(M－Fe)在弱酸性条件下处理甲酸的反应机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应①为氧化还原反应
B.增大H＋浓度会提高HCOOH的平衡转化率
C.反应②中存在极性键的断裂
D.M－Fe改变了反应历程，但单位体积内活化分子的数目不变
11.(2023·日照校际联考)三氟甲基(—CF3)在药物分子中广泛应用，如图为一种三氟甲基烯烃()的氢烷基化反应的反应机理，下列说法错误的是( )
A.LNinBr为该反应的催化剂
B.物质Ⅲ质子化的反应历程有2种
C.反应过程中碳元素化合价发生了变化
D.当主要发生路径B的历程时，消耗锰粉的质量增多
12.(2023·德州期末)过氧硫酸氢根(HSO )参与烯烃的不对称环氧化反应机理如图。下列说法错误的是( )
A.反应过程中pH应控制在合理范围内
B.HSO、均有较强的氧化性
C.该过程中无非极性共价键的断裂，有非极性共价键的形成
D.总反应可表示为：＋OH－ ＋ HSO＋SO＋ H2O
13.(2023·枣庄期末)据文献报道，有氧条件下，NO在催化剂作用下可被NH3还原为N2，反应机理如图所示，下列说法错误的是( )
A.V5＋＝O在反应中作催化剂
B.充入过量O2有利于NO转化为N2
C.该转化过程中，NO和O2都体现了氧化性
D.总反应方程式为：4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O
14.(2023·江西八校联考)硼氢化钠(NaBH4)被称为“万能还原剂”，能与水反应产生H2，NaBH4在催化剂钌(Ru)表面与水反应的历程如图所示：
下列说法正确的是( )
A.Ru、Ru、Ru是元素钌的三种同素异形体
B.若将NaBH4中的H用D代替，反应后生成的气体中只含HD和D2
C.过程③中产生1 mol H2，转移电子物质的量为2 mol
D.过程①至过程④的总反应为：NaBH4＋4H2O===NaB(OH)4＋4H2↑
15.(2023·四省联考变式题)以硝酸盐为离子导体的Na－O2电池装置与其某一电极M附近的反应机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.镍电极上发生还原反应
B.Na2O是该过程中的中间产物
C.固体电解质能起到隔绝空气的作用
D.M的电极反应为4Na＋＋O2＋2NO＋2e－===4NaNO2
16.(2023·临沂一模)某钒催化剂在一定条件下形成相邻的氧化还原位和酸性吸附位，该催化剂催化NH3脱除电厂烟气中NO的反应机理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.反应①～④均为氧化还原反应
B.反应②为NH＋===NH＋
C.消耗0.5 mol O2，理论上可处理1 mol NO
D.总反应方程式为4NH3＋6NO5N2＋6H2O
17.(2023·深圳红岭中学期末)利用Sonogashira反应机理合成苯乙炔的基本过程如图，其中，Ln代表一种配体。
下列叙述不正确的是( )
A.该过程的总反应为加成反应
B.该反应中存在极性键的断裂和形成
C.步骤④过程中，Pd元素被还原
D.LnPd(0)和CuI共同作为该过程的催化剂
18.(2023·沈阳模拟)下图是用钌(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应示意图，当反应生成46 g液态HCOOH时放出31.2 kJ的热量。下列说法错误的是( )
A.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成
B.图示中物质Ⅰ为该反应的催化剂，物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物
C.使用催化剂可以降低反应的活化能，但无法改变反应的焓变
D.由题意知：HCOOH(l)=CO2(g)＋H2(g) ΔH＝＋31.2 kJ·mol－1
