《直通名校》特色题型专项练一、宏微结合透析历程图像题（教师版）-高考化学大二轮专题复习
文档属性
| 名称 | 《直通名校》特色题型专项练一、宏微结合透析历程图像题（教师版）-高考化学大二轮专题复习 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 478.8KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-19 17:42:33 | ||
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文档简介
一、宏微结合透析历程图像题
1.苯和Br2可经两步发生反应①或反应②，其主要反应历程和能量的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.对比反应进程图，苯更易发生取代反应，最主要的原因是反应②的速率更快
B.反应过程中碳原子的杂化方式发生了改变
C.加入FeBr3可以降低反应②的活化能和焓变，提高反应速率
D.经两步发生反应①的总焓变＝E2－E1
解析：B 反应②取代反应第二步的活化能最低，且生成物本身所具有的能量最低，更稳定，苯更易发生取代反应，A错误；苯中碳原子都是sp2杂化，与中饱和碳原子是sp3杂化，不饱和碳原子为sp2杂化，B正确；催化剂不改变反应的焓变，可以降低反应②的活化能，提高反应速率，C错误；焓变等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，仅根据E1、E2无法求出反应①的总焓变，D错误。
2.某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石（HAP）表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如图（图中只画出了HAP的部分结构）所示。下列说法正确的是（ ）
A.HAP降低了该反应的焓变（ΔH）
B.反应过程中，发生了非极性键的断裂和生成
C.HCHO在反应过程中，无C—H发生断裂
D.CO2和H2O的中心原子上所含孤电子对数不同
解析：D 根据历程示意图，HAP开始参与反应后又作为生成物出现，HAP为催化剂，降低了该反应的活化能，但不改变反应的焓变，A项错误；反应过程中，断裂的氧氧双键为非极性键，生成的碳氧双键、H—O均为极性键，无非极性键的生成，B项错误；HCHO在反应过程中，有C—H发生断裂，C项错误；H2O中O上含2个孤电子对，CO2中C上无孤电子对，D项正确。
3.氮肥是保证我国粮食安全的重要物资，一种利用电化学制备NH3的转化历程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A.步骤Ⅱ中反应属于氮的固定
B.H2O、LiOH 均可视为该历程中的催化剂
C.该历程总反应为2N2＋6H2O4NH3＋3O2
D.步骤Ⅰ中阳极电极反应为 4OH－－4e－O2↑＋2H2O
解析：B 氮的固定是游离态氮转化为氮的化合物的反应过程，步骤Ⅱ中反应为N2＋6Li2Li3N，A正确；水是由步骤Ⅰ生成，又在步骤Ⅲ消耗，属于中间产物，不是催化剂，B错误；该反应历程中三步反应分别为4LiOH4Li＋O2↑＋2H2O、N2＋6Li2Li3N、Li3N＋3H2O3LiOH＋NH3↑，总反应为2N2＋6H2O4NH3＋3O2，C正确；步骤Ⅰ为电解熔融的LiOH，阳极发生氧化反应，电极反应式为4OH－－4e－O2↑＋2H2O，D正确。
4.我国科研人员研究出在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2氢化合成甲醇的反应，历程如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A.3.2 g甲醇中含有C—H的数目为0.4NA
B.0.1 mol羟基自由基（*HO）中含有电子的数目为0.9NA
C.电解精炼铜时，阳极质量减少6.4 g，电路中转移电子的数目为0.2NA
D.标准状况下，22.4 L CO2中所含质子的数目为2NA
解析：B 1个甲醇分子中含有3个碳氢键，3.2 g甲醇的物质的量为＝0.1 mol，含有C—H的数目为0.3NA，A项错误；羟基自由基（*HO）中含有9个电子，0.1 mol羟基自由基（*HO）中含有电子的数目为0.9NA，B项正确；电解精炼铜用粗铜作阳极，阳极首先是比铜活泼的金属（如Zn）放电溶解，然后是Cu放电溶解，比铜不活泼的金属以阳极泥的形式沉淀下来，阳极质量减轻6.4 g，转移电子的数目不一定为0.2NA，C项错误；1个CO2分子中含有22个质子，标准状况下，22.4 L CO2的物质的量为1 mol，所含质子的数目为22NA，D项错误。
5.HOCH2CH（OH）CH3在MoO3作用下发生反应的历程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A.反应过程中Mo形成的共价键数目始终保持不变
B.MoO3改变了反应的活化能，提高了
HOCH2CH（OH）CH3的平衡转化率
C.总反应为2HOCH2CH（OH）CH3HCHO＋CH3CHO＋CH3CHCH2＋2H2O
D.如果原料为乙二醇，则主要有机产物是乙醛和乙烯
解析：C 在物质、、中Mo形成6个共价键，在中Mo形成4个共价键，故反应过程中Mo形成的共价键数目发生了改变，A错误；由题图知，MoO3对反应起催化作用，能够改变反应途径，但不能使化学平衡发生移动，故不能提高HOCH2CH（OH）CH3的平衡转化率，B错误；由题图知，总反应为2HOCH2CH（OH）CH3HCHO＋CH3CHO＋CH3CHCH2＋2H2O，C正确；由图示反应原理知，二元醇发生类似反应时，可形成相应的烯烃和醛/酮，故乙二醇反应的产物有甲醛和乙烯，D错误。
6.我国科研团队研究发现，稀土铈基低温耐硫脱硝催化剂的反应历程如图所示（“□”代表空位）。下列叙述错误的是（ ）
A.上述循环中S都采用sp3杂化
B.上述循环中Ce、Ti形成的共价键数目都发生了变化
C.该历程的总反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
D.每形成1 mol氢氧键，形成1 mol“空位”
解析：D 由反应历程图可知总反应为2NH3＋2NO＋O22N2＋3H2O。由历程图知，S原子周围均形成了4个共价键，故均采用sp3杂化，A正确；历程图中Ce、Ti形成的共价键数目都发生了变化，B正确；根据总反应式，反应每生成2 mol N2，则其中有1 mol N2是由NH3氧化得到的，有1 mol N2是由NO还原得到的，3 mol H2O中只有1 mol H2O是还原产物，该历程的总反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，C正确；形成1 mol铈、铈之间“空位”时，形成1 mol H2O中的1 mol氢氧键，形成1 mol钛、铈之间“空位”时，至少形成2 mol H2O中的3 mol氢氧键，D错误。
7.我国科研团队研究MoS2电催化合成氨反应[N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＜0]时，发现不同电解质溶液对催化历程的影响如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法不正确的是（ ）
A.反应放热是合成氨反应自发进行的主要助力
B.选用Li2SO4作电解质的反应速率比选用K2SO4的快
C.N2先吸附于催化剂表面再参加合成氨反应
D.形成Li—S键合作用时，合成氨反应的ΔH的绝对值较小
解析：D 焓减和熵增有利于反应自发进行，合成氨反应是焓减、熵减的反应，故反应放热是合成氨反应自发进行的主要助力，A正确；Li2SO4能与MoS2形成Li—S键合作用，从而降低反应的活化能，使反应速率更快，B正确；根据题图，N2先吸附于催化剂表面再参加合成氨反应，C正确；两种历程始末状态的能量相同，ΔH相同，绝对值相同，D错误。
8.一定温度下，大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应（CH4＋CO22CO＋2H2），在催化剂表面涉及多个基元反应，其中甲烷逐步脱氢过程的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.DRM反应中伴随非极性键的断裂和形成
B.Sn12Ni双金属合金团簇具有良好的抗积炭（C*）作用
C.甲烷逐步脱氢过程中活化能最大的反应步骤是CC＋H*
D.Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3，则v1＞v3＞v2
解析：A DRM反应中断裂CH4、CO2中的化学键，不存在非极性键的断裂，A项错误；Sn12Ni催化甲烷逐步脱氢的活化能最大，反应最不易发生，故该双金属合金团簇具有良好的抗积炭作用，B项正确；由反应进程中的能量变化可知，活化能最大的步骤为CC＋H*，C项正确；由题图中3个反应历程可知，Sn12Ni催化甲烷逐步脱氢时需要的能量最高，反应速率最慢，而Pt12Ni催化甲烷逐步脱氢时需要的能量最低，反应速率最快，D项正确。
9.C2H6在Ni的活化下可放出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.Ni—H的形成对氢原子的迁移是不利的
B.在此反应过程中Ni的成键数目未发生变化
C.该反应过程中，最大能垒（活化能）为204.32 kJ·mol－1
D.整个过程中，Ni是该反应的催化剂
解析：C Ni—H的形成在中间体2到中间体3的过程中实现了氢原子的迁移，对氢原子的迁移是有利的，A错误；过渡态1中Ni的成键数目为2，过渡态2中Ni的成键数目为3，反应过程中Ni的成键数目发生了变化，B错误；中间体2到过渡态2的能垒（活化能）最大，为204.32 kJ·mol－1，C正确；Ni是该反应的反应物，不是催化剂，D错误。
10.工业上可采用CH3OHCO＋2H2的方法来制取高纯度的 CO和H2。我国学者采用量子力学方法，通过计算机模拟，研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。如图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图，下列说法正确的是（ ）
A.CO分子做配体时，O原子是配位原子
B.CH3OH*CO*＋2H2（g）
ΔH＝＋65.7 kJ·mol－1
C.使用催化剂可以增大反应进行的程度
D.该历程中决速步骤活化能E正＝157.2 kJ·mol－1
解析：B CO分子做配体时，C元素电负性比O元素小，C原子提供孤电子对的倾向更大，更易形成配位键，A错误；根据图示，CH3OH*的相对能量为0，CO*＋2H2的相对能量为65.7 kJ·mol－1，所以CH3OH*CO*＋2H2（g） ΔH＝＋65.7 kJ·mol－1，B正确；使用催化剂不能增大反应进行的程度，只能改变反应速率，C错误；该历程中决速步骤的活化能最大，E正＝[113.9－（－65.7）]kJ·mol－1＝179.6 kJ·mol－1，D错误。
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1.苯和Br2可经两步发生反应①或反应②，其主要反应历程和能量的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.对比反应进程图，苯更易发生取代反应，最主要的原因是反应②的速率更快
B.反应过程中碳原子的杂化方式发生了改变
C.加入FeBr3可以降低反应②的活化能和焓变，提高反应速率
D.经两步发生反应①的总焓变＝E2－E1
解析：B 反应②取代反应第二步的活化能最低，且生成物本身所具有的能量最低，更稳定，苯更易发生取代反应，A错误；苯中碳原子都是sp2杂化，与中饱和碳原子是sp3杂化，不饱和碳原子为sp2杂化，B正确；催化剂不改变反应的焓变，可以降低反应②的活化能，提高反应速率，C错误；焓变等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，仅根据E1、E2无法求出反应①的总焓变，D错误。
2.某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石（HAP）表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如图（图中只画出了HAP的部分结构）所示。下列说法正确的是（ ）
A.HAP降低了该反应的焓变（ΔH）
B.反应过程中，发生了非极性键的断裂和生成
C.HCHO在反应过程中，无C—H发生断裂
D.CO2和H2O的中心原子上所含孤电子对数不同
解析：D 根据历程示意图，HAP开始参与反应后又作为生成物出现，HAP为催化剂，降低了该反应的活化能，但不改变反应的焓变，A项错误；反应过程中，断裂的氧氧双键为非极性键，生成的碳氧双键、H—O均为极性键，无非极性键的生成，B项错误；HCHO在反应过程中，有C—H发生断裂，C项错误；H2O中O上含2个孤电子对，CO2中C上无孤电子对，D项正确。
3.氮肥是保证我国粮食安全的重要物资，一种利用电化学制备NH3的转化历程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A.步骤Ⅱ中反应属于氮的固定
B.H2O、LiOH 均可视为该历程中的催化剂
C.该历程总反应为2N2＋6H2O4NH3＋3O2
D.步骤Ⅰ中阳极电极反应为 4OH－－4e－O2↑＋2H2O
解析：B 氮的固定是游离态氮转化为氮的化合物的反应过程，步骤Ⅱ中反应为N2＋6Li2Li3N，A正确；水是由步骤Ⅰ生成，又在步骤Ⅲ消耗，属于中间产物，不是催化剂，B错误；该反应历程中三步反应分别为4LiOH4Li＋O2↑＋2H2O、N2＋6Li2Li3N、Li3N＋3H2O3LiOH＋NH3↑，总反应为2N2＋6H2O4NH3＋3O2，C正确；步骤Ⅰ为电解熔融的LiOH，阳极发生氧化反应，电极反应式为4OH－－4e－O2↑＋2H2O，D正确。
4.我国科研人员研究出在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2氢化合成甲醇的反应，历程如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A.3.2 g甲醇中含有C—H的数目为0.4NA
B.0.1 mol羟基自由基（*HO）中含有电子的数目为0.9NA
C.电解精炼铜时，阳极质量减少6.4 g，电路中转移电子的数目为0.2NA
D.标准状况下，22.4 L CO2中所含质子的数目为2NA
解析：B 1个甲醇分子中含有3个碳氢键，3.2 g甲醇的物质的量为＝0.1 mol，含有C—H的数目为0.3NA，A项错误；羟基自由基（*HO）中含有9个电子，0.1 mol羟基自由基（*HO）中含有电子的数目为0.9NA，B项正确；电解精炼铜用粗铜作阳极，阳极首先是比铜活泼的金属（如Zn）放电溶解，然后是Cu放电溶解，比铜不活泼的金属以阳极泥的形式沉淀下来，阳极质量减轻6.4 g，转移电子的数目不一定为0.2NA，C项错误；1个CO2分子中含有22个质子，标准状况下，22.4 L CO2的物质的量为1 mol，所含质子的数目为22NA，D项错误。
5.HOCH2CH（OH）CH3在MoO3作用下发生反应的历程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A.反应过程中Mo形成的共价键数目始终保持不变
B.MoO3改变了反应的活化能，提高了
HOCH2CH（OH）CH3的平衡转化率
C.总反应为2HOCH2CH（OH）CH3HCHO＋CH3CHO＋CH3CHCH2＋2H2O
D.如果原料为乙二醇，则主要有机产物是乙醛和乙烯
解析：C 在物质、、中Mo形成6个共价键，在中Mo形成4个共价键，故反应过程中Mo形成的共价键数目发生了改变，A错误；由题图知，MoO3对反应起催化作用，能够改变反应途径，但不能使化学平衡发生移动，故不能提高HOCH2CH（OH）CH3的平衡转化率，B错误；由题图知，总反应为2HOCH2CH（OH）CH3HCHO＋CH3CHO＋CH3CHCH2＋2H2O，C正确；由图示反应原理知，二元醇发生类似反应时，可形成相应的烯烃和醛/酮，故乙二醇反应的产物有甲醛和乙烯，D错误。
6.我国科研团队研究发现，稀土铈基低温耐硫脱硝催化剂的反应历程如图所示（“□”代表空位）。下列叙述错误的是（ ）
A.上述循环中S都采用sp3杂化
B.上述循环中Ce、Ti形成的共价键数目都发生了变化
C.该历程的总反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
D.每形成1 mol氢氧键，形成1 mol“空位”
解析：D 由反应历程图可知总反应为2NH3＋2NO＋O22N2＋3H2O。由历程图知，S原子周围均形成了4个共价键，故均采用sp3杂化，A正确；历程图中Ce、Ti形成的共价键数目都发生了变化，B正确；根据总反应式，反应每生成2 mol N2，则其中有1 mol N2是由NH3氧化得到的，有1 mol N2是由NO还原得到的，3 mol H2O中只有1 mol H2O是还原产物，该历程的总反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，C正确；形成1 mol铈、铈之间“空位”时，形成1 mol H2O中的1 mol氢氧键，形成1 mol钛、铈之间“空位”时，至少形成2 mol H2O中的3 mol氢氧键，D错误。
7.我国科研团队研究MoS2电催化合成氨反应[N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＜0]时，发现不同电解质溶液对催化历程的影响如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法不正确的是（ ）
A.反应放热是合成氨反应自发进行的主要助力
B.选用Li2SO4作电解质的反应速率比选用K2SO4的快
C.N2先吸附于催化剂表面再参加合成氨反应
D.形成Li—S键合作用时，合成氨反应的ΔH的绝对值较小
解析：D 焓减和熵增有利于反应自发进行，合成氨反应是焓减、熵减的反应，故反应放热是合成氨反应自发进行的主要助力，A正确；Li2SO4能与MoS2形成Li—S键合作用，从而降低反应的活化能，使反应速率更快，B正确；根据题图，N2先吸附于催化剂表面再参加合成氨反应，C正确；两种历程始末状态的能量相同，ΔH相同，绝对值相同，D错误。
8.一定温度下，大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应（CH4＋CO22CO＋2H2），在催化剂表面涉及多个基元反应，其中甲烷逐步脱氢过程的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.DRM反应中伴随非极性键的断裂和形成
B.Sn12Ni双金属合金团簇具有良好的抗积炭（C*）作用
C.甲烷逐步脱氢过程中活化能最大的反应步骤是CC＋H*
D.Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3，则v1＞v3＞v2
解析：A DRM反应中断裂CH4、CO2中的化学键，不存在非极性键的断裂，A项错误；Sn12Ni催化甲烷逐步脱氢的活化能最大，反应最不易发生，故该双金属合金团簇具有良好的抗积炭作用，B项正确；由反应进程中的能量变化可知，活化能最大的步骤为CC＋H*，C项正确；由题图中3个反应历程可知，Sn12Ni催化甲烷逐步脱氢时需要的能量最高，反应速率最慢，而Pt12Ni催化甲烷逐步脱氢时需要的能量最低，反应速率最快，D项正确。
9.C2H6在Ni的活化下可放出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.Ni—H的形成对氢原子的迁移是不利的
B.在此反应过程中Ni的成键数目未发生变化
C.该反应过程中，最大能垒（活化能）为204.32 kJ·mol－1
D.整个过程中，Ni是该反应的催化剂
解析：C Ni—H的形成在中间体2到中间体3的过程中实现了氢原子的迁移，对氢原子的迁移是有利的，A错误；过渡态1中Ni的成键数目为2，过渡态2中Ni的成键数目为3，反应过程中Ni的成键数目发生了变化，B错误；中间体2到过渡态2的能垒（活化能）最大，为204.32 kJ·mol－1，C正确；Ni是该反应的反应物，不是催化剂，D错误。
10.工业上可采用CH3OHCO＋2H2的方法来制取高纯度的 CO和H2。我国学者采用量子力学方法，通过计算机模拟，研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。如图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图，下列说法正确的是（ ）
A.CO分子做配体时，O原子是配位原子
B.CH3OH*CO*＋2H2（g）
ΔH＝＋65.7 kJ·mol－1
C.使用催化剂可以增大反应进行的程度
D.该历程中决速步骤活化能E正＝157.2 kJ·mol－1
解析：B CO分子做配体时，C元素电负性比O元素小，C原子提供孤电子对的倾向更大，更易形成配位键，A错误；根据图示，CH3OH*的相对能量为0，CO*＋2H2的相对能量为65.7 kJ·mol－1，所以CH3OH*CO*＋2H2（g） ΔH＝＋65.7 kJ·mol－1，B正确；使用催化剂不能增大反应进行的程度，只能改变反应速率，C错误；该历程中决速步骤的活化能最大，E正＝[113.9－（－65.7）]kJ·mol－1＝179.6 kJ·mol－1，D错误。
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