课时小练9　化学反应的微观历程（含解析）2025-2026学年高中化学苏教版选择性必修1

课时小练9　化学反应的微观历程
夯实基础
1 [扬州中学开学考改编]臭氧分解过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A. 催化反应①②均为放热反应
B. 决定O3分解反应速率的是催化反应②
C. E1是催化反应①对应的活化能，(E2＋ΔH)是催化反应②对应的逆反应的活化能
D. 温度升高，总反应的正反应速率增大，逆反应速率减小
2 [徐州期中]工业上，合成氨反应N2＋3H22NH3的微观历程如图所示。用、、分别表示N2、H2、NH3，下列叙述不正确的是(　　)
A. ①―→②催化剂在吸附N2、H2时，未形成新的化学键
B. ②―→③形成N原子和H原子是放热过程
C. ③―→④形成了新的化学键
D. 使用合适的催化剂，能提高合成氨反应的速率
3 [南航苏州附中月考]芬顿试剂是以H2O2和Fe2+组成的水溶液体系，具有极强的氧化能力，可用于氧化降解水体中的有机污染物。活性中间体·OH产生机理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A. 芬顿试剂降解1 mol苯酚为CO2和H2O，理论上消耗7 mol的H2O2
B. 芬顿试剂去除有机污染物时使用温度不宜过高
C. Fe2+在·OH产生的过程中作催化剂
D. “反应1”为H2O2＋Fe2+＋H＋===Fe3+＋·OH＋H2O
4 [镇江联考]对于反应2NO＋2H2 N2＋2H2O，科学家根据光谱研究提出如下反应历程：
第一步：2NO N2O2　快反应；
第二步：N2O2＋H2―→N2O＋H2O　慢反应；
第三步：N2O＋H2―→N2＋H2O　快反应。
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡。下列叙述错误的是(　　)
A. 该反应的速率由第二步反应决定
B. 反应的中间产物有N2O2、N2O
C. 第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞不一定是有效碰撞
D. 若第一步反应的ΔH＜0，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大
5 我国科学家在利用Ni和NiO催化电解水制氢气和氧气的研究上有重大突破，如图是通过计算机测得的部分电解机理图。吸附在催化剂表面的物质带“*”。下列叙述正确的是(　　)
A. 该过程中Ni催化时反应速率较快
B. 该过程中NiO作催化剂时吸热更多
C. 决速步骤为2*O＋4H＋―→*OOH＋3H＋
D. 加入更高效的催化剂可使反应的焓变减小
6 [南通海安实验中学月考]乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理如下，能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A. 第①②③步反应都是放热反应
B. 第①步反应只断裂了碳碳键
C. 第①步反应的活化能比第②步反应的活化能大
D. 由图可知，总反应不需要加热就能进行
7 [常州一中检测]H2S是一种高毒性、高腐蚀性的气体污染物。最新研究表明，在多孔炭材料上搭载活性组分催化氧化脱硫效果明显优于传统的吸附法，其反应机理如图所示。下列有关说法错误的是(　　)
A. 活性炭的作用为吸附剂和作催化剂的载体
B. 温度越高，多孔炭材料催化氧化脱硫的效果越好
C. 增加水膜的酸性会降低反应的速率
D. 该反应的总反应方程式为2H2S＋O2===2S↓＋2H2O
8 [南通海安中学月考]Ni可活化C2H6制得CH4，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ΔH>0
B. Ni是该反应的催化剂，参与反应的过程
C. 该反应过程中分别有碳氢键、碳碳键的断裂和形成
D. 总反应的速率由“中间体2―→中间体3”决定
提升素养
9 [盐城中学月考]二维锑片(Sb)是一种新型的CO2电化学还原催化剂，在酸性条件下人工固碳装置中反应物在Sb表面发生了催化竞争反应，三种反应的反应历程如下图所示(*表示吸附态中间体)。下列说法错误的是(　　)
A. 生成HCOOH吸收的能量最多
B. 使用催化剂改变了反应的历程
C. 电极表面生成CO的反应为*CO2＋2e－＋H2O===CO＋2OH－
D. 该催化剂对三个电极反应的选择性效果为HCOOH>H2>CO
10 [南航苏州附中检测]含S2-的工业废水可通过催化氧化法进行处理。碱性条件下，MnO2催化氧化废水中S2-的可能机理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 过程Ⅰ中Mn元素化合价升高
B. 过程Ⅱ的变化可表示为2H＋＋S2-＋*O===H2O＋S
C. 过程Ⅳ一定放出热量
D. 一段时间后，催化剂催化效率下降的原因可能是生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂空位处
11 [南通启东期中]自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，HNO·自由基与O2反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 产物P1的稳定性比产物P2的强
B. 该历程中各元素的化合价均未发生变化
C. 中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)>v(P2)
D. HNO·与O2键能总和大于产物P2的键能总和
12 [南师附中阶段考]有机锡试剂R1－Sn(CH3)3、CO和卤代烃R2－X在催化剂作用下反应可以制备酮类衍生物()，其反应机理如图所示。下列说法错误的是(　　)
已知：R1－和R2－为烃基或氢，－X为卤素原子。
A. 该反应的总反应为R2－X＋R1－Sn(CH3)3＋CO―→R1COR2＋X－Sn(CH3)3
B. 反应过程中有三种中间产物
C. 反应过程中需要不断的补加LnPd(0)
D. 催化剂可以提高酮类衍生物平衡之前的产率
13 [南通开学考]研发CO2碳利用技术是实现“碳中和”的重要方向。
(1) CO2与NH3合成尿素：2NH3(g)＋CO2(g) CO(NH2)2(g)＋H2O(g)。历程及能量变化如图所示，TS表示过渡态。其中决速步骤的方程式是______________
______________________________________________________________________。
(2) 常温常压下，向一定浓度的酸性KNO3溶液中通入CO2至饱和，经电解获得尿素，其原理如图所示，电解过程中生成尿素的电极反应式为______________
_______________________________________。
课时小练9　化学反应的微观历程
1. C　反应①中生成物能量高于反应物，反应①是吸热反应，A错误；决定总反应速率的是慢反应，活化能越大反应越慢，据图可知催化反应①的正反应活化能更大，反应更慢，所以催化反应①决定臭氧的分解速率，B错误；E1为催化反应①中反应物断键吸收的能量，即催化反应①对应的正反应的活化能，E2＋ΔH为催化反应②生成物成键时释放的能量，即催化反应②对应的逆反应的活化能，C正确；升高温度，总反应的正反应速率和逆反应速率均增大，D错误。
2. B　①―→②催化剂在吸附N2、H2时，从图中看没有化学键的形成也没有断裂，A正确；②―→③断裂成N原子和H原子是吸热过程，B错误；③―→④形成了新的化学键氮氢键，C正确；使用合适的催化剂，能提高合成氨反应的速率，D正确。
3. A　降解1 mol苯酚为CO2和H2O，苯酚失去28 mol电子，1 mol H2O2得到2 mol电子，需要14 mol H2O2，A错误；使用温度不宜过高，否则会导致H2O2分解，B正确；催化剂在反应中先消耗，后生成，则Fe2+参与基元反应1，在基元反应2生成，起到催化作用，C正确；“反应1”为H2O2＋Fe2+＋H＋===Fe3+＋·OH＋H2O，D正确。
4. D　总反应速率由慢反应决定，所以该反应的速率由第二步反应决定，A正确；NO、H2是反应物，反应的中间产物有N2O2、N2O，B正确；只有少数分子的碰撞能发生化学反应，能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞，第三步反应中N2O与H2的碰撞不都是有效碰撞，C正确；升高温度，正逆反应速率均增大，D错误。
5. C　从决速步骤来判断活化能，该过程中NiO催化时反应速率较快，A错误；催化剂只影响反应速率，不影响反应热的大小，则该过程中Ni和NiO作催化剂时吸热相同，B错误；该反应的决速步骤即活化能最高的为2*O＋4H＋―→*OOH＋3H＋，C正确；催化剂只能改变反应所需要的活化能，不改变反应的始态和终态，加入更高效的催化剂，反应的焓变不变，D错误。
6. C　由图可知，第②③步反应：反应物的总能量均大于生成物的总能量，则第②③步反应均为放热反应，但第①步反应生成物的总能量大于反应物的总能量，属于吸热反应，A错误；第①步反应断裂了碳碳键、氧氢键，B错误；由图可知，第①步反应的活化能比第②步反应的活化能大，C正确；由图可知，总反应是放热反应，与反应条件没有必然联系，D错误。
7. B　活性炭的作用为吸附剂和作催化剂的载体，A正确；温度过高，H2S和溶解氧的溶解度下降，不利于脱硫，B错误；溶液酸性增强，不利于H2S电离出HS－，导致反应速率减慢，C正确；由图示可知，硫化氢在催化剂条件下与氧气反应最终生成硫单质和水，D正确。
8. D　总反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，则ΔH<0，A错误；由图可知，反应的生成物为NiCH2和甲烷，则镍是反应物，不是催化剂，B错误；由图可知，反应过程中有碳碳键的断裂，但没有碳碳键的形成，C错误；反应的活化能越大，反应速率越小，总反应的速率取决于慢反应，中间体2→中间体3的活化能最大，反应速率最小，则总反应的速率由“中间体2→中间体3”的反应速率决定，D正确。
9. C　生成三种产物中HCOOH的能量最大，吸收的能量最多，A正确；催化剂Sb改变了反应的路径，B正确；反应条件为酸性，所以不可能生成OH－，C错误；活化能越小，反应越容易进行，生成HCOOH的活化能最小，生成CO的活化能最大，生成H2的活化能居中，D正确。
10. D　Ⅰ中失去O，Mn化合价降低，A错误；过程Ⅱ的变化可表示为H2O＋S2-＋*O===2OH－＋S，B错误；过程Ⅳ为化学键的断裂过程，一定吸收能量，C错误；生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空位处，阻碍了反应的进行，导致催化剂使用一段时间后催化效率下降，D正确。
11. C　产物P2的能量更低，稳定性更强，稳定性P1＜P2，A错误；此反应有O2参加，并且产生了含氧化合物，氧气中氧元素化合价必定发生了变化，B错误；中间产物Z转化成产物P2过程能垒更高，则中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)>v(P2)，C正确；总反应为放热反应，反应物总键能小于生成物总键能，D错误。
12. C　R2—X、R1—Sn(CH3)3和一氧化碳是反应物，R1COR2、X—Sn(CH3)3是生成物，LnPd(0)是反应的催化剂，总反应的方程式为R2—X＋R1—Sn(CH3)3＋CO―→R1COR2＋X—Sn(CH3)3，A正确；R2—X、R1—Sn(CH3)3和一氧化碳是反应物，R1COR2、X—Sn(CH3)3是生成物，LnPd(0)是反应的催化剂，则由图可知，反应过程中有三种中间产物，B正确；LnPd(0)是反应的催化剂，所以反应过程中不需要补加LnPd(0)，C错误；LnPd(0)是反应的催化剂，催化剂能降低反应的活化能，增大反应速率，所以可以提高酮类衍生物平衡之前的产率，D正确。
13. (1) HOOC—NH2―→H2O＋HN===C===O　(2) 2NO＋CO2＋18H＋＋16e－===CO(NH2)2＋7H2O
解析：(1) 能垒最大的步骤为决速步骤，该步骤的化学方程式为HOOC—NH2―→H2O＋HN===C===O。(2) 电解过程中阴极上NO得到电子和CO2反应得到尿素，电极反应式为2NO＋CO2＋18H＋＋16e－===CO(NH2)2＋7H2O。