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专题十七 反应机理 基础过关检测
考试时间：70分钟 卷面分值：100分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项：
1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用
橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时，必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。
5.考试结束后，只交试卷答题页。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5
选择题(本题含20小题，每题5分，共100分。每题只有一个选项符合题意)
1．（2023秋·四川成都·高二校联考期末）科研人员通过控制光沉积的方法构建
型复合材料光催化剂，然后以 和 离子渗透Nafion膜构建了
一个还原反应和氧化反应分离的人工光合体系，其反应机理如图所示。下列说法错误
的是
A． 型复合材料光催化剂能改变该反应的反应热
B．该人工光合体系的总反应方程式为： ，该反应
为吸热反应
C．图中a、b分别代表 、
D． 上发生的反应为【答案】A
【详解】A．催化剂改变反应速率，不改变发生的焓变，A错误；
B．由图可知，该人工光合体系的总反应为水、二氧化碳在一定条件下生成甲酸和氧气，
方程式为： ，该反应需要吸收光能，为吸热反应，
B正确；
C．图中水发生氧化生成氧气，根据电子守恒，则铁离子发生还原反应生成亚铁离子，
故a、b分别代表 、 ，C正确；
D．由图可知， 上发生的反应为水和铁离子生成氧气和亚铁离子，反应为
，D正确；
故选A。
2．（2023·全国·高三专题练习） 光催化反应机理如图所示，当催化剂受到能量大
于禁带宽度的光照时，价带上的电子被激发，跃迁到导带，同时形成空穴。导带上的
光生电子( )作还原剂，价带上的光生空穴(⊕)作氧化剂，下列说法不正确的是
A．在价带上 被氧化 B．推测 起催化作用
C．反应过程中光能转化为化学能 D． 生成 得到 电
子
【答案】D
试卷第2页，共17页【分析】如图，在催化剂 作用下， 在价带上生成 ，其中氧元素化合价升
高， 被氧化； 和 在导带上生成 和 ；
【详解】A．如图， 在价带上生成 ，其中氧元素化合价升高， 被氧化，故
A正确；
B．如图， 在反应前后性质不变，可推测整个过程中可推测 起催化作用，故
B正确；
C．如图，该反应是在 和光共同作用下进行，反应过程中光能转化为化学能，故
C正确；
D． 生成 ，C元素化合价降低8，即 生成 得到 电子，
故D错误；
故选D。
3．（2023秋·安徽淮北·高二淮北一中校考期末）反应 的反应机
理为：① ②……③ (快反应)，改变反应物浓度时，反应的
瞬时速率如表所示：
0.038 0.060
0.076 0.060
0.076 0.030
下列说法正确的是A．该反应的速率方程为
B．该反应的速率常数k的值为6.58×10-3
C．第②步的反应方程式为
D．3步反应中反应③的活化能最大
【答案】B【详解】A．由1、2两组数据可知：c( )增大一倍，速率增大一倍；由2、3两组
数据可知：c(I-)增大一倍，速率增大1倍，该反应的速率方程为 ，A
错误；
B．将1组的数据代入速率方程式可得：v=k×0.038×0.06=1.5×10-5，解得k=6.58×10-3，
B正确；
C．根据盖斯定律，用总反应-①-③，整理可得第②步的反应方程式为
，C错误；
D．3步中反应③为快反应，其活化能最小，D错误；
故合理选项是B。
4．（2022秋·河南·高二校联考期末）近日，我国科学工作者研究比较了双原子催化剂
(即 和 )对 电还原为 (是一个双电子和
双质子转移过程)的催化性能，其反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表
面上的物种用“*”标注)：
下列说法错误的是
A． 电还原反应在电解槽的阴极区进行
B．决定电还原速率的反应为
C．反应
D．三种催化剂中 的催化性能最好
【答案】C
试卷第4页，共17页【详解】A． 电还原反应时生成CO，得电子，在电解槽的阴极区进行，选项A正
确；
B．根据图中信息可知，转化为 的 E最高，反应速率最慢，故决定电还原速率
△
的反应为 ，选项B正确；
C． 为中间态的转化，不能以反应热的形式表示焓变，选
项C错误；
D．催化剂改变反应历程，三种催化剂中 相对能量最低，故催化性能最好，
选项D正确；
答案选C。
5．（2023秋·福建三明·高二统考期末）利用钉 基催化剂将 转化为有机原料甲
酸的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A．若反应Ⅱ为决速步骤，则反应Ⅱ的活化能最高
B．催化剂可改变反应的焓变，加快反应速率
C．该反应的总方程式：
D．总反应在一定温度下能够自发进行，则一定为放热反应
【答案】B
【详解】A．决速步骤为反应速率较慢的步骤，反应Ⅱ的活化能最高，反应速率最慢，
决定整个反应的速率，A正确；
B．催化剂加只能加快反应速率不可改变反应的焓变，B错误；
C．根据图中信息，反应物为 和 ，生成物为 ，该反应的总方程式：，C正确；
D．该反应为熵减反应，一定温度下能够自发进行，则一定为放热反应，D正确；
故选B。
6．（2022秋·山东潍坊·高三统考阶段练习）氢气和二氧化碳在催化剂作用下，在180-
280℃温度条件下合成甲醇。该反应为放热反应。催化过程可解释为“吸附-活化-解
离”的过程。催化反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．反应过程中I-VI步，C化合价一直发生变化，Cu、Zr的化合价一直不变
B．单位时间，在某一温度下，生成水最多，则此温度下甲醇产率最大
C．增大催化剂的表面积，可以提高甲醇的平衡产率
D．由于电负性O>C，所以 与氧化锆及吸附在氧化锆晶格表面的OH结合
【答案】D
【详解】A． H的电负性大于Cu，在铜晶格的表面，氢气分子断裂为H原子，通过化
学键结合在铜晶格表面，反应过程中I-VI步中铜化合价有0价，+2价，A错误；
B．单位时间，在某一温度下，生成水最多，发生副反应
，则此温度下甲醇产率最小 ，B错误；
C．增大催化剂的表面积，提高催化效率，但对甲醇的平衡产率无影响，C错误；
D．O的电负性大于C，二氧化碳分子中的C带正电，O带负电，C与吸附在氧化锆晶
格表面的OH上的O原子结合，二氧化碳中的O与氧化锆晶格中的锆离子(+4)结合，
试卷第6页，共17页从而形成活性中间体，D正确；
故选D。
7．（2023·全国·高三专题练习）含氮化合物( 、 等)是环境污染物，除去含氮
化合物一直是科学家关注的话题。使用 催化剂、采用 还原技
术能有效脱除电厂烟气中的氮氧化物，消除其污染，反应机理(以 为例)如图所示。
下列有关说法正确的是
A．反应的中间体有5种
B．该过程总反应的方程式为
C． 作催化剂不仅能加快反应，还能提高氮氧化物的平衡转化率
D．反应过程中氮元素的化合价均上升
【答案】B
【分析】根据反应机理图示， 、 和 是反应物， 和 是产物，中间体
是先生成后消耗，催化剂是先消耗后生成；
【详解】A．该反应中 作催化剂，其他含 微粒为中间体，共3种，A错误；
B．根据反应机理图示， 、 和 是反应物， 和 是产物，反应的化学方
程式为 ，B正确；
C．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物质的平衡转化率，C错误；D．在此反应过程中， 和 都转化为氮气， 中 元素化合价升高， 中
元素化合价降低，D错误；
故答案为：B。
8．（2022春·云南德宏·高二校考开学考试）利用CO 与丙烷反应生成丙烯和水蒸气的
2
反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．C H 在反应中被还原 B．CrO 是生成物
3 8 3
C．Cr O 是反应的中间体 D．产物丙烯存在顺反异构
2 3
【答案】C
【详解】A．C H 中C元素化合价升高，C H 是还原剂，被氧化，故A错误；
3 8 3 8
B．根据图示，CrO 循环利用，作催化剂，故B错误；
3
C．CrO 被C H 还原成Cr O，Cr O 又被CO 氧化为CrO，所以Cr O 是反应的中间
3 3 8 2 3 2 3 2 3 2 3
体，故C正确；
D．产物CH-CH=CH 分子中碳碳双键连接的两个氢原子位于双键的一端，不存在顺反
3 2
异构体，故D错误；
选C。
9．（2023秋·新疆昌吉·高二奇台县第一中学校考期末）已知某反应的一种反应机理如
图所示，下列说法错误的是
试卷第8页，共17页A．该反应可消耗温室气体
B． 参与了该催化循环
C． 是催化剂
D．该催化循环中Fe的成键数目发生变化
【答案】A
【详解】A．由图可知，该反应消耗一氧化碳，生成二氧化碳，故A错误；
B．由图可知，反应中氢氧根离子即是反应物也是生成物，参与了催化循环反应，故B
正确；
C．由图可知，五羰基合铁即是反应为也是生成物，是反应的催化剂，故C正确；
D．由图可知，五羰基合铁与[Fe(CO) H]中共价键数目不同，说明催化循环中铁原子
4 2
的成键数目发生变化，故D正确；
故选A。
10．（2023秋·北京昌平·高二统考期末）科学家利用工业废气 作为氮源，在催化
剂作用下电化学合成氨，反应机理如下图。
下列有关说法不正确的是
A．步骤②中有 产生 B．步骤④中发生氧化反应
C．反应产物 在阴极产生 D．生成 过程中共需
和
【答案】B
【分析】根据图示，利用氮元素的化合价变化和分子的组成分析反应过程。
【详解】A．步骤②反应的关系式为： NOH+H++e- N+HO，A正确；
2
B．步骤④中变化的关系式为N-H H-N-H，氮元素化合价降低，发生还原反应，B
错误；
C． 转变为 氮元素的化合价由+2价变为-3价，化合价降低发生还原反应，故
在阴极产生，C正确；D． 转变为 氮元素的化合价由+2价变为-3价，生成 过程中共需
和 ，D正确；
故本题选B。
11．（2023·全国·高三专题练习）CO 和甲醇在Ru-Rh(釨铑)基催化剂表面加氢可以制
2
取乙酸，其反应机理如图所示。下列说法错误的是
A．LiI也是该反应的倠化剂
B．反应①是取代反应
C．反应④中有非极性键的断裂和极性键的形成
D．根据该反应机理，可以由 制备CHCHCHCOOH
3 2 2
【答案】D
【详解】A．LiI在反应①中作反应物、反应⑤作生成物，所以LiI是该反应是催化剂，
A正确；
B．根据图示可知：反应①是CHOH+LiI→LiOH+CH I，因此反应①属于取代反应，B
3 3
正确；
C．反应④中Rh*-I键、O- Rh*键的断裂、有H- H键的断裂和O-H键、H- I键的形成，
有非极性键的断裂和极性键的生成，C正确；
D．运用该反应机理可由异丙醇制备异丁酸 ，而不是正丁酸
CHCHCHCOOH，D错误；
3 2 2
故合理选项是D。
12．（2023·全国·高三专题练习）Kumada偶联反应是一类重要的有机反应，可以实现
“交叉偶联”，偶联反应机理如图所示( 、 代表烷基)。下列有关说法错误的是
试卷第10页，共17页A．ⅱ→ⅲ的过程中包含σ键的断裂与形成
B．反应过程中Cu元素的价态未发生变化
C．通过偶联反应可以实现碳链增长等有机反应
D．偶联反应的化学方程式为
【答案】B
【详解】A．ⅱ→ⅲ的过程中包含Cu— 、Cu— σ键的断裂， — σ键的形
成，A项正确；
B．R代表烷基，C与Cu成键，电子对偏向碳，ⅰ和ⅲ中Cu元素的化合价为＋1，ⅱ
中Cu元素的化合价为＋3，B项错误；
C．通过偶联反应可以使 与 相连，实现碳链增长等有机反应，C项正确；
D．偶联反应的化学方程式为 ，D项正确；
答案选B。
13．（2022春·云南文山·高二统考期末）已知化合物A与 在一定条件下反应生成
化合物B与 ，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列
说法错误的是A．根据能量与物质稳定性的关系，中间体I1比中间体I2更稳定
B．该反应机理包含3个基元反应，反应③为该反应的决速步
C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．使用更高效的催化剂可降低反应的反应热
【答案】D
【详解】A．从图中可知，I1的相对能量低于I2，能量越低越稳定，故中间体I1比中
间体I2更稳定，A正确；
B．多步反应历程的决速步是反应最慢的一步，即活化能最大的一步，从图中可知，反
应③的活化能最大，则其是该历程中的决速步，B正确；
C．该反应的起始相对能量高于最终产物的相对能量，说明该反应是放热反应，则正反
应活化能小于逆反应，C正确；
D．使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能，但不能降低反应热，反应热只与
反应体系的始态和终态有关，与反应过程无关，D错误；
故选D。
14．（2023·全国·高三专题练习）为减少环境污染，发电厂试图采用以下方法将废气排
放中的 进行合理利用，以获得重要工业产品。Burns和Dainton研究发现 与
合成 的反应机理如下：
① 快；
② 快；
③ 慢
试卷第12页，共17页其中反应②的速率方程 ， ， 、 是速率常数。
下列说法错误的是
A．反应②的平衡常数
B．反应①的活化能小于反应③的活化能
C．增大压强或使用催化剂可以增大该反应体系中 的体积分数
D．要提高合成 的速率，关键是提高反应③的速率
【答案】C
【详解】A．反应②平衡常数K= ，反应达到平衡状态 c(CO)×c(Cl·)
c(COCl·)，所以 ，则 ，选项A正确；
B．活化能越大，反应速率越慢，反应①是快反应、反应③是慢反应，所以反应①的活
化能小于反应③的活化能，选项B正确；
C．催化剂不能使平衡移动，使用合适的催化剂不能改变该反应体系中COCl 的体积
2(g)
分数，选项C错误；
D．反应③是慢反应，慢反应决定总反应速率，要提高合成COCl 的速率，关键是提高
2
反应③的速率，选项D正确；
答案选C。
15．（2023秋·山东潍坊·高二潍坊一中校考期末）已知反应：其反应机理如下：
① 快
② 慢
下列有关该反应的说法正确的是
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．NOBr 是该反应的催化剂
2
C．正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ/mol
D．增大Br (g)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
2
【答案】C【详解】A．反应速率主要取决于活化能大，反应速率慢的一步反应，所以该反应的
总反应速率主要取决于②的快慢，A错误；
B．NOBr 是反应过程中的中间产物，而不是该反应的催化剂，B项错误；
2
C．由于该反应为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，所以正反应的活化
能比逆反应的活化能小a kJ/mol，C正确；
D．增大Br (g)的浓度，单位体积内分子总数增加，单位体积内活化分子数增加，但活
2
化分子百分数不变，所以能加快反应速率，D错误；
故合理选项是C。
16．（2023·全国·高三专题练习）联氨(N H)可用于处理水中的溶解氧，其反应机理如
2 4
下图所示：
下列说法不正确的是
A． 分子的共价键只有 键
B． 具有还原性，在一定条件下可被 氧化
C．②中反应产物是 而不是 ，说明 相对较稳定
D．③中发生反应：
【答案】A
【详解】A．NH 分子的共价键有N-H之间的 键和N-N之间的 ，A错误；
2 4
B．由题干信息可知，NH 能够被CuO氧化生成N，即NH 具有还原性，而O 的氧
2 4 2 2 4 2
化性强于CuO，故NH 具有还原性，在一定条件下可被O 氧化，B正确；
2 4 2
C．由题干信息可知，②中反应物NH ‧HO是足量的，但是反应产物是
3 2
而不是 ，说明 相对较稳定，C正确；
D．根据氧化还原反应配平可知，③中发生反应：
，D正确；
试卷第14页，共17页故答案为：A。
17．（2023·全国·高三专题练习）在 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 生成 的反应历程有2种
C．增大 的量， 的平衡转化率增大
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变
【答案】C
【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=NO+OH、
2
NO+NO +H O=2HONO、NO +C H=C H+HONO、HONO=NO+OH∙ ，含N分子∙ NO、
2 2 2 3 7 3 6
NO 、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
2
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，C H 的平衡转化率不变，C项错误；
3 8
D．无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O 反应制备丙烯的总反应都为
2
2C H+O NO 2C H+2H O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项正
3 8 2 3 6 2
确； ⇌
故选：C。
18．（2023秋·北京顺义·高二统考期末）硫酸工业制法中，反应之一为：
。
科学家分析其主要反应机理如下
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：……
反应中的能量变化如图。下列说法中不正确的是A．反应Ⅱ的热化学方程式为：
B．使用 作为反应催化剂，降低了反应的活化能
C．通入过量空气，可提高 的平衡转化率
D．温度选择 是综合考虑化学反应速率、化学平衡及催化剂等因素的结果
【答案】A
【详解】A．根据盖斯定律，由总反应减去(反应Ⅰ 2)得反应Ⅱ，
，选
项A不正确；
B．使用 作为反应催化剂，降低了反应的活化能，改变了反应的历程，选项B正
确；
C．通入过量空气，可促进SO 的转化，平衡正向移动，可提高SO 的平衡转化率，选
2 2
项C正确；
D．反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于SO 的转化，但反应速率较快且
2
该温度下催化剂的活性大，故温度选择 是综合考虑化学反应速率、化学平衡及
催化剂等因素的结果，选项D正确；
答案选A。
19．（2023秋·上海闵行·高二上海市七宝中学校考期末）乙烯与溴单质反应机理分为
以下两步：
①
试卷第16页，共17页②
将乙烯通入含 、 、 的水溶液中充分反应，则产物不含
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】由反应机理可知，①生成 ， 结合溶液中阴离子生成产物，
而 、 、 的水溶液中阴离子含有Cl-、I-、Br-，故可以生成 、
、 ，不会生成 ；
故选A。
20．（2022春·四川资阳·高一校考期末）CO 在催化剂的作用下与氢气作用制取CH 的
2 4
反应机理如图所示，下列说法正确的是
A．催化剂不参与反应过程
B．LaO 是中间产物
2 3
C．该过程的总反应是CO+4H CH+2H O
2 2 4 2
D．H→2H•的过程是放热过程
2
【答案】C
【分析】CO 与LaO 作用得到LaO CO，LaO CO 在分解得到活性CO•和LaO，
2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 3
H 在Ni催化剂作用下得到活性H•，CO•和H•反应得到CH 和HO。
2 2 4 2
【详解】A．从CO 与LaO 作用得到LaO CO，LaO CO 在分解得到活性CO•和
2 2 3 2 3 3 2 3 3 2LaO，可分析得到催化剂参与反应过程，A项错误；
2 3
B．LaO 是一开始参与反应，后续又反应得到，所以不是中间产物，B项错误；
2 3
C．CO 与LaO 作用得到LaO CO，LaO CO 在分解得到活性CO•和LaO，H 在
2 2 3 2 3 3 2 3 3 2 2 3 2
Ni催化剂作用下得到活性H•，CO•和H•反应得到CH 和HO。由三个过程相加得到该
2 4 2
过程的总反应是CO+4H CH+2H O，C项正确；
2 2 4 2
D．H→2H•是断键过程，需吸热，故是吸热过程，D项错误；
2
故答案选C。
试卷第18页，共17页
