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专题 12 化学反应机理
(本卷共19小题,满分100分,考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5
第I卷 (选择题共100分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题5分,共70分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符
合题目要求的。
1.某院士研究团队通过使用光催化剂,在电、光催化电池中催化获得多氟芳烃,尤其是部分惰性氟化芳
烃的 键芳基化,其反应机理如图所示( 为催化剂助剂)。下列说法正确的是
A.先加催化剂助剂不能降低反应的焓变,后加入催化剂助剂可降低反应的焓变
B.该反应中有副产物 生成, 与 一样属于强电解质
C.对于路径3来说,该反应的决速步骤的活化能为
D.升高温度有利于加快反应速率和增大生成物的产率
2.阿特拉津(ATZ)是农业中使用广泛且难以降解的除草剂,某科学组织研究发现,以FeS@MoS 为催化
x 2
剂(呈花束状)催化活化过一硫酸盐(PMS)降解阿特拉津(ATZ)取得了良好的效果,其反应机理如图所示:下列说法错误的是
A.PMS对应的酸为HSO ,该酸含有过氧键
2 5
B.生成SO ·-的途径之一为2SO ·-=2SO·-+1O
4 5 4 2
C.流程中直接氧化ATZ的微粒只有1O
2
D.S2-、 以及Fe0可以促进Fe2+再生
3.过氧硫酸氢根(HSO )参与烯烃的不对称环氧化反应机理如图所示,下列说法错误的是
A.该反应受体系pH的影响
B. 是中间产物且具有较强氧化性C.该过程中有非极性键的生成,没有非极性键的断裂
D.总反应方程式为: +OH- + HSO +SO +H O
2
4.科研人员提出了 羰基化合成甲醇的反应机理,其主要过程示意图如图(图中数字表示键长的数值,
单位相同且都省略)。
下列说法正确的是
A.该过程中, 被氧化
B.该过程中发生了3次加成反应
C.由上图可知,化学键的键长与周围的基团无关
D.该过程原子利用率达到100%
5.我国科学家在绿色化学领域取得新进展。利用双催化剂Cu和 ,在水溶液中用H原子将 高效
还原为甲醇的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 生成甲醇是通过多步氧化反应实现的
B.催化剂Cu结合氢原子,催化剂 结合含碳微粒
C.该催化过程中既涉及化学键的形成,又涉及化学键的断裂
D.有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物
6.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:
7. 可利用酰胺型铱金属配合物通过硝基芳烃还原串联N-苄基化反应制备。反应机理如图(其
中Ph-代表苯基,[Ir]代表 )下列说法不正确的是
A.反应I过程中有水生成B.反应IV涉及加成反应和消去反应
C.该过程反应原料为硝基苯和苯甲醇
D.用CHCHCHOH替代上述过程中的同类物质参与反应,可以合成
3 2 2
8. 催化脱除 的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.脱除 的反应中 作还原剂
B.反应过程中V元素的化合价发生变化
C.每脱除 消耗
D. 脱除 的化学方程式为:
9.一定温度下, 在 催化剂表面脱氨的反应机理、反应历程与能量的关系如图所示:
下列说法错误的是A. 催化脱氢反应在该温度下能自发进行
B.在历程Ⅰ~Ⅴ中,涉及了 、 、 的断裂
C.在历程Ⅰ~Ⅴ中,由Ⅳ到Ⅴ的反应决定 脱氢反应的速率
D.若用 或 代替 ,均有 和 生成
10.乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理、能量与反应进程的关系如图。下列说法正确的是
A.由上图可知总反应一定不需加热就能进行B.第①步反应只有O-H键发生断裂
C.总反应速率由第①步反应决定 D.第①②③步反应都是放热反应
11.羟醛缩合反应是有机化学的一种重要反应。一种合成目标产物 (如图中⑦)的反应机理如
图所示。下列说法错误的是
A.有机物①能够降低反应的活化能
B.反应历程中,有极性键的断裂和生成
C.有机物⑥和⑦均含有手性碳原子D.若原料用丙醛和苯甲醛,则产物为
12.某种制备HO 的反应机理如图。下列说法正确的是
2 2
A.反应①中有非极性键的断裂和形成
B.该过程中Pd的化合价有0、+2和+4三种
C.①、②、③均为氧化还原反应
D.[PdCl ]2- 能降低反应的活化能
4
13.水体中存在的 、 等致癌阴离子对人体健康造成严重威胁,一种在催化剂作用下还原去除水
体中 、 的反应机理如图所示,下列说法错误的是
A.催化剂Cu只能将 转化为
B.亚硝酸根被氢气还原的离子方程式:
C. 转化为 的过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5:2
D.用该法处理后水体的pH增大
14.催化丙烯制醛的反应机理如图所示。下列说法错误的是A.上述循环过程中,Co的配位数发生了变化
B.上述循环过程中,有C-O键的形成,无C-O键的断裂
C.丙烯醛基化总反应为
D. 可降低丙烯醛基化反应的活化能
二、选择题:本题共5个小题,每小题6分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项或两项是
符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个
且正确的得5分,选两个且都正确的得6分,但只要选错一个,该小题得0分。
15.某反应在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*
标注,TS为过渡态)。下列有关说法错误的是A.该反应的 <0
B.催化剂能降低反应活化能,提高反应物的平衡转化率
C.该历程中,决速反应为HCOO*+2H (g)→H CO*+OH*+ H(g)
2 2 2 2
D.有催化剂时决速反应的活化能为1.3
16.碳酸二甲酯DMC( )是一种低毒、性能优良的有机合成中间体,科学家提出了新的合成方
案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注),反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.HO·提高了反应的活化能
B.过程CHOH*+HO·*=CH O·*+HO*是该反应的决速步骤
3 3 2
C.过程中既有H-O键的断裂,又有H-O键的形成
D.吸附和脱附过程中共吸收48.1eV的能量
17.铁的某种络合物离子(用 表示)催化甲酸分解的反应机理及相对能量变化如图所示。下列
说法正确的是
A.反应过程中铁元素价态没有改变B.反应过程中最大能垒
C.由 到 过程中形成了离子健
D.总反应为:
18.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,其它条件不变时,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生成
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能提高释放氢气的纯度
D.HCOOK溶液代替HCOOH时发生反应
19.NO的治理是当前生态环境保护中的重要课题之一,Cu基催化剂是 技术脱除NO中性能较为
优异的新型催化剂,但 会造成Cu基催化剂的催化性能下降。加入 可抑制 对Cu基催化剂的影响
(含Ce化合物的比例系数均未标定),其作用机理如图所示。下列说法正确的是A.NO可以造成臭氧空洞
B.在反应机理②中,Ce元素的化合价升高
C.整个反应的化学方程式为
D.改良催化剂可以提高合成反应的平衡转化率