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专项训练 反应机理中的过渡态理论
一、单选题
1．
选择性催化还原(
)是目前最有效且应用最广的除去
的方法，在
催化剂上发生反应的机理如图所示，其中TS 表示过渡态。下列说法正确
的是
A．反应历程中最大的能垒为
B．历程中
的
C．该反应分3 步进行
D．在反应历程中有极性共价键和非极性共价键的断裂与形成
2．科学工作者结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2
的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用“•”
标注，Ts 表示过渡态。
下列有关叙述正确的是
1
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A．前三步总反应的ΔH＞0
B．•HOCO 转化为•CO 和•OH 为吸热过程
C．催化剂通过参与化学反应，能降低反应的活化能，提高反应物的转化率
D．历程中活化能(能垒)最小的反应方程式为•CO+•OH+•H+3H2(g)= •CO+3H2(g)
+H2O(g)
3．CH2=CH2与HCl 的加成反应由第一步HCl+CH2=CH2→H C=CH2+Cl-和第二步H
C=CH2+Cl-→CH3－CH2Cl 组成，能量与反应历程如图所示。下列说法中正确的是
A．两步反应均释放能量
B．加入催化剂，Ea、∆H 均减小，反应速率加快
C．第二步H C=CH2与Cl-的碰撞100%有效
D．过渡态2 比过渡态1 更稳定
4．我国科学家研究化合物
催化
氢化生成甲酸的机理，其中由化合物
生
成化合物
过程的机理和相对能量曲线如下图所示。
均为过渡态。下列
说法正确的是
A．过渡态TS1 比化合物Р 更稳定
B．过程M→P 为化合物M 生成化合物N 的决速步骤
C．化合物M 催化
氢化生成甲酸的反应过程中一定有
键的生成和断裂
2
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D．由
生成
的热化学方程式：
5．在
催化剂和水存在下，
被还原为CO 的反应机理示意图如下：图1 为通
过实验观察捕获中间体和产物推演出
被还原为CO 的反应过程；图2 为
转化
为CO 反应过程经历的中间体的能垒变化。已知：MS 代表反应物或中间产物；TS 代
表过渡态；FS 代表终态产物。下列推断正确的是
A．由图1 可知，
能提高总反应的平衡转化率
B．图1 中，
中存在非极性键
C．由图2 知，各步反应的
都小于0
D．在图2 涉及的反应中，
决定总反应速率
6．利用计算机技术测得在甲、乙两种催化剂作用下由正丁烷(g)制备1-丁烯(g)的反应
历程如下，其中甲、乙催化剂表面的物种均用*号标注，过渡态均用TS 表示，下列说
法中错误的是
3
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A．选用催化剂甲时的最高能垒(活化能
)为1.95eV
B．选用催化剂乙时，相对能量从
的过程为正丁烷的吸附过程
C．
为吸热反应
D．若只从平均反应速率快慢角度考虑，生产中适宜选用催化剂乙
7．苯和甲醇在催化剂
上反应生成甲苯的计算机模拟反应能线图如下。下
列有关说法正确的是(已知：TS 代表反应过渡态；Int 代表反应中间体。)
A．反应过程中决速步的
为
B．反应过程中不存在
键的形成
C．反应过程中铝元素的化合价发生了变化
D．降低温度能够增大苯的平衡转化率
4
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8．亚硝酸甲酯(
)与
自由基的反应具有重要的研究价值。
时，该反
应在空气中存在“氢提取”和“
加成两种反应路径，反应机理如图2(
表示过渡
态，
、
表示中间产物)。下列说法错误的是
A．图1 中
的两种构象a 更稳定
B．“氢提取”路径中的总反应为放热反应
C．“
加成”路径中决速步为
D．
时，
与
自由基的反应主要产物为
9．溴单质与苯发生取代反应的部分反应历程可表示为
，并有副产物
生成，能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A．经历过渡态2 的步骤为反应速控步
5
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B．反应结束后，生成的有机产物主要为
C．通过各正逆基元反应的活化能可计算总反应的焓变
D．上述过程中碳元素的化合价均没有发生改变
10．丙烯与HCl 在催化剂作用下发生加成反应：第一步H+进攻丙烯生成碳正离子，第
二步Cl-进攻碳正离子。得到两种碳正离子的反应进程与能量关系如图。
下列说法不正确的是
A．催化剂可以使生成①过程的活化能降低
B．过渡态(Ⅰ)比过渡态(Ⅱ)稳定
C．生成①的过程所需的活化能较高，速率慢
D．丙烯与HCl 加成反应主要生成
11．某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热
kJ⋅mol-1。一定
条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS 表示过渡态)。下列说法
错误的是
A．该化学反应的速率主要由反应②决定
B．三个基元反应中反应②和反应③是放热反应
C．
kJ⋅mol
D．该过程的总反应为2NO+2CO=2CO2+N2
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12．叔丁基溴在乙醇中反应的能量变化如图所示：
反应1：(CH3)3CBr→(CH3)2C=CH2+HBr
反应2：C2H5OH+(CH3)3CBr→(CH3)3COC2H5+HBr
下列说法不正确的是
A．过渡态能量：①＞②＞③
B．(CH3)3COC2H5可以逆向转化为(CH3)3CBr，但不会转化为(CH3)2C=CH2
C．若将上述反应体系中的叔丁基溴改为叔丁基氯，则E4—E3的值增大
D．向(CH3)3CBr 的乙醇溶液中加入NaOH 并适当升温，可以得到较多的
(CH3)2C=CH2
13．我国科学家合成了一种新型Au15/MoC 材料，实现了低温催化水煤气变换。反应历
程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注，TS 指过渡态。下列有关说法
不正确的是
A．温度一定时，加压无法提高平衡转化率
B．分子从催化剂表面脱附的过程都是吸热的
C．反应历程中活化能最大的一步为CO*+2H2O*→CO*+H2O*+OH*+H*
D．该过程有极性键的断裂和生成
14．氮氧化物(NOx)作为大气中重要污染物之一，其消除已成为环保领域中的研究热点。
利用催化剂ZAg 对NO 催化转化的反应过程与能量变化如图1，在ZAg 催化剂表面转
化过程如图2。
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下列说法错误的是
A．低温下有利于反应过程中NO 的转化B．由a 释放
的过程为控速步骤
C．a 到b、d 到e，都有非极性共价键的生成
D．过渡态d 比a 稳定
15．由
和
反应生成
和
的能量变化如图所示。下列说法正确的是
8
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A．反应物的总键能大于生成物的总键能
B．该反应的焓变
C．加入催化剂，可以使正反应活化能和逆反应活化能均降低
D．相同条件下，反应物、生成物和过渡态中的物质，过渡态最稳定
16．我国科研人员研究了不同含金催化剂催化乙烯加氢的反应历程如下图所示(已知反
应：C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)，△H=akJ·mol-1)，下列说法错误的是
A．1molC2H4(g)和1molH2(g)的键能之和比lmolC2H6(g)的键能大
B．a=-129.6
C．效果较好的催化剂是AuPF3
+大
D．稳定性：过渡态1<过渡态2
17．某溴丁烷与乙醇反应的能量转化如图( “ ”表示过渡态)。下列说法错误的是
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A．总反应为取代反应
B．该反应过程中C 原子杂化方式有变化
C．加
可以加快该反应的反应速率
D．该过程正逆反应的决速步骤不
同
18．科学研究人员结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与
H2的反应历程，前三步历程如图所示。其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用
“•”标注，Ts 表示过渡态。下列有关叙述不正确的是
A．•HOCO 转化为•CO 和•OH 为放热过程
B．形成过渡态Ts1 的活化能(能垒)为1.15eV
C．前三步总反应的△H＜0，总反应的化学反应速率由第一步反应决定
D．历程中活化能最小的反应方程式•CO＋•OH＋•H＋3H2(g)=•CO＋3H2(g)＋
H2O(g)
19．乙烯氢化的热化学方程式为C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g) △H= akJ·mol-1，使用不同含
Au 催化剂的反应历程如图所示，下列说法正确的是
A．1 mol C2H6(g)的能量大于 1 mol C2H4(g)与1 mol H2(g)具有的能量之和
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B．该反应的焓变：△H = -129.6 kJ·mol-1
C．过渡态物质的稳定性：过渡态1 大于过渡态2
D．相应的活化能：催化剂AuF 小于催化剂AuPF
20．如图分别代表溴甲烷和三级溴丁烷发生水解的反应历程。下列说法不正确的是
Ⅰ：
Ⅱ：
A．反应Ⅰ的
B．反应Ⅱ有两个过渡态
C．增加氢氧化钠的浓度并不能使反应Ⅰ和Ⅱ速率都增大
D．反应Ⅰ和Ⅱ都有C-Br 键的断裂和C-O 键的形成，且生成的两种醇均可被催化
氧化产生C=O 键
11
