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专项训练 化学反应机理与催化剂
1．（2023·湖南·统考高考真题）
是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领
域有广泛应用。我国科学家合成的某
(Ⅱ)催化剂(用
表示)能高效电催
化氧化
合成
，其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A．
(Ⅱ)被氧化至
(Ⅲ)后，配体
失去质子能力增强
B．M 中
的化合价为
C．该过程有非极性键的形成
D．该过程的总反应式：
2．（2023·全国·统考高考真题）一种可吸附甲醇的材料，其化学式为
，部分晶体结构如下图所示，其中
为平面结
构。
下列说法正确的是
A．该晶体中存在N-H…O 氢键
B．基态原子的第一电离能：
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C．基态原子未成对电子数：
D．晶体中B、N 和O 原子轨道的杂化类
型相同
3．（2023·广东深圳·翠园中学校考模拟预测）2-溴-2-甲基丙烷发生水解反应[
]的能量变化与反应进程图如图,下列说法正确
的是
A．溶液酸性增强，
转化率升高
B．升高温度，有利于提高反应速率和原料平衡转化率
C．分子中碳溴键断裂的速率比
与
结合速率快
D．推测
水解生成
的速率：
4．（2023·浙江金华·统考模拟预测）反应物(S)转化为产物(P 或P·Z)的能量与反应进程
的关系如下图所示：
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是
A．对于进程Ⅰ、Ⅱ，生成等量的P 所吸收的热量相同
B．对于进程Ⅱ、Ⅲ，催化效率
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C．对于进程Ⅰ，升高温度，正、逆反应速率均增大，但正反应速率增加更明显
D．对于进程Ⅳ，Z 没有催化作用
5．（2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考模拟预测）草酸二甲酯(
)是一种重要
的化工基本原料，主要用于制药、农药、有机合成，也用作增塑剂。可由CO 与亚硝
酸甲酯(
)在Pd 催化剂作用下发生反应：
2CO+2CH3ONO
+2NO，反应的机理如图所示，下列说法
错误的是
A．催化剂Pd 参加了化学反应
B．
中氮氧双键在Pd 表面断裂
C．脱附过程1 生成了草酸二甲酯，脱附过程2 生成了副产物碳酸二甲酯(
)
D．增大投料比[
]，可提高最终产物中草酸二甲酯的比率
6．（2023·山东·校联考模拟预测）中国科学技术大学熊宇杰、高超教授利用光催化和
Ru 可以有效地从
量子点中提取光生带正电空穴(用
表示；可捕获电子)和电子，
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进一步氧化HMF(
)来生产HMFCA(
)和DFF(
)，反应
原理如下图所示：
下列说法错误的是
A．在相同条件下，适当增加光的强度或酸度有利于加快反应速率
B．生成DFF 整个过程中，氧化产物与还原产物的物质的量比为
C．生成HMFCA 过程中，
表面反应的机理，一定有
或
参与
D．当生成HMFCA 与DFF 物质的量比为
时，
量子点至少产生
7．（2023·山东·校联考模拟预测）羰基合成反应(oxo-synthesis)是指一氧化碳和氢与烯
烃在催化剂的作用下生成醛的反应，其催化机理如图所示。下列说法正确的是
已知：Ph 为苯基，Rh 为金属元素铑；物质A、E 为平面四方形结构。
A．该循环催化中Rh 的化合价没有发生变化
B．含Rh 各物质中，Rh 的杂化方式中均有d 轨道参与
C．转化过程中的配位键都是由孤电子对与Rh 形成的
D．如果原料为
，则主要产物是2-甲基丁醛
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8．（2023·辽宁大连·大连二十四中校考模拟预测）含Tp 配体的钌(Ru)配合物催化氢化
生成甲酸的机理如图所示。下列叙述错误的是
A．循环A 中Ru 的成键数目不变
B．循环A 中物质所含氢键均为分子间氢键
C．图中涉及的CH3CN 和HCOOH，碳原子有三种杂化方式
D．该催化反应的原子利用率为100%
9．（2023·湖北武汉·统考模拟预测）在浓氢氧化钠溶液中，苯甲醛可反应得到苯甲醇、
苯甲酸钠，机理如下(Ph 代表苯基)：
下列说法中正确的是
A．反应①的类型是加成反应
B．反应中
起到了催化作用
C．相同条件下PhCOOH 的酸性比
的弱
D．据此推测，可发生反应
10．（2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测）一种利用水催化促进
和
转
化的化学新机理如图所示。电子传递可以促进
中
键的解离，进而形成中间
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体
，
或
通过“水分子桥”将电子快速转移给周围的气相
分子。下列
叙述错误的是
A．观察图可知，“水分子桥”与氢键形成有关
B．转化过程中存在
键的解离和硫氧键的生成
C．在整个转化过程中，水仅作催化剂，
为中间产物
D．
与
间发生的总反应的离子方程式为
11．（2023·湖北荆州·统考模拟预测）含铈(Ce)催化剂催化
与甲醇反应的催化循环
原理如图所示。下列说法正确的是
A．物质A 为
B．反应过程涉及的物质中碳原子的杂化方式有2 种
C．反应过程①②③均为取代反应
D．反应的总方程式为
12．（2023·湖北·校联考模拟预测）葫芦脲是超分子领域近年来发展迅速的环状分子之
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一，具有疏水的纳米空腔，其结构如图所示。对位取代的苯的衍生物恰好可以进入葫
芦[6]脲的空腔。下列叙述正确的是
A．葫芦[6]脲是超分子且能发生丁达尔效应
B．葫芦[6]脲中C−N−C 键角为
C．可装入对甲基苯甲酸体现了超分子的“分子识别”功能
D．葫芦[6]脲形成的超分子中分子间存在范德华力、氢键、共价键等作用
13．（2023·湖北·校联考模拟预测）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。下列叙述错误的是
A．催化剂可以同时产生多种反应历程
B．含C 微粒参与的反应均有元素化合价变化
C．增大
的量，反应热和平衡产率不变
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水量改变
14．（2023·湖北·校联考模拟预测）在过氧苯甲酰(
)作用
下，溴化氢与丙烯的加成反应主要产物为1-溴丙烷，反应机理如图所示(Ph 代表苯基)。
下列说法错误的是
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A．图中X 是最简单的芳香酸
B．过程①是焓增变化
C．过程③断裂了碳碳σ 键的同时形成了碳溴σ 键
D．生成主要产物的总反应方程式为
15．（2022·广东广州·华南师大附中校考模拟预测）CO 与
在铁催化剂表面进行如
下两步反应：
第一步：
(慢)
第二步：
(快)
其相对能量与反应历程如下图所示，下列说法错误的是
A．在整个反应历程中，有极性键的断裂和生成
B．总反应的反应速率由第一步反应决定
C．两步反应均为放热反应
D． FeO*和Fe *均为反应的催化剂
16．（2023·湖北·襄阳四中校考模拟预测）2022 年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和
生物正交化学做出贡献的三位科学家。点击化学的代表反应为铜(
)催化的叠氮—
炔基Husigen 成环反应，其反应原理如图所示。下列说法正确的是
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A．基态
的价电子排布式为
B．
和
都能降低反应的活化能
C．转化过程中N 的杂化方式未改变
D．该总反应的反应类型属于加成反应
17．（2023·湖北·襄阳四中校考模拟预测）我国科学家近期开发了一种光催化还原
协同乙醇氧化制乙醛的催化体系，其原理如图所示。光照时，光催化剂产生电子(
)
和空穴(
)。下列说法错误的是
A．该装置实现了太阳能转化为化学能
B．上述分子中碳原子的杂化方式有3 种
C．乙醇发生的反应为
D．该反应的原子利用率为100%
18．（2023·湖北·校联考模拟预测）控制光沉积构建光催化材料，人工模拟光合作用，
可实现
、
与有机物的转化，转化过程的反应机理如图所示。下列说法中正确
的是
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A．转化过程中的电子转移只发生在
与
之间
B．转化过程中
在催化剂表面发生还原反应
C．
转化的反应为
D．该转化过程应用了
的还原性与
的氧化性
19．（2023·浙江·校联考模拟预测）反应物
转化为产物
或
的能量与反应进
程的关系如图所示。下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是
A．进程Ⅰ是放热反应
B．增大
的量，
的平衡转化率不变
C．从
整个过程看，单位时间单位体积内，反应物分子发生有效碰撞次数：Ⅱ
Ⅲ
D．
、
、
均起到催化效果，但催化效果不一样
20．（2023·山东济南·山东省实验中学校考模拟预测）TRAP 是一种温和的氧化剂，试
剂中的
不会氧化碳碳双键，可以将醇仅氧化至醛，不会过度氧化为羧酸。TRAP
氧化醇的反应机理如图，下列说法正确的是
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A．铑(Ru)在TPAP 机理图中共呈现了4 种价态
B．步骤④中NMO 做还原剂，可使TRAP 试剂再生
C．反应⑥是TRAP 试剂再生的另一途径
D．若Rr 为CH2=CH-，R2为H-，则TPAP 氧化该醇的主产物为丙醛
21．（2023·辽宁·校联考模拟预测）1，2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理如图所
示。下列说法正确的是
A．过程①②均有O-H 键断裂，过程③④均有C-C 键断裂
B．过程①只发生了加成反应
C．该过程中催化剂
通过增大反应的活化能来提高化学反应速率
D．该过程的化学方程式为
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22．（2023·湖北·校联考模拟预测）一种用氢气制备双氧水的反应原理如图所示，已知
钯(Pd)常以正二价形式存在。下列有关说法正确的是
A．H2、O2和H2O2都是非极性分子
B．反应①②③均为氧化还原反应
C．反应②中每产生1mol[PbCl2O2]2-，转移2mol 电子
D．[PbCl4]2-和HCl 均为该反应的催化剂
23．（2023·湖南长沙·雅礼中学校考模拟预测）绿水青山是构建美丽中国的伟大构想。
一种以沸石笼为载体对NO 进行催化还原的原理如图所示，下列说法正确的是
A．反应过程中O 原子的成键数目保持不变
B．
+作催化剂，虚线框内物质是中间体
C．反应⑤中
只起氧化剂的作用
D．该原理的总反应为4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
24．（2023·山东临沂·校联考模拟预测）氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇的反
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
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A．反应过程中I-V 步，C 元素化合价不变
B．单位时间内生成的水越多，则甲醇的产率越大
C．增大催化剂的表面积，可以提高甲醇的平衡产率
D．氢气和二氧化碳在催化反应过程中有副产物
生成
25．（2023·广东·汕头市澄海中学校联考模拟预测）2022 年诺贝尔化学奖授予在“点
击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学经典反应之一是：一
价铜
催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应，反应机理示意如下。
下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．反应③过程中，涉及到极性键和非极性键的断裂和形成
C．总反应为：
D．一价铜
催化剂能有效降低总反应的焓变
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26．（2023·湖北武汉·统考模拟预测）已知反应S2O
(aq)+2I-(aq)
2SO
(aq)
+I2(aq)，若起始向反应体系中加入含Fe3+的溶液，反应机理如图所示。下列说法正确的
是
A．S2O
中硫元素显+7 价
B．反应速率与Fe3+浓度无关
C．由图可知氧化性：Fe3+＞S2O
D．若不加Fe3+，正反应的活化能比逆反应的小
27．（2023·湖南娄底·统考模拟预测）开发常压旋转滑行弧实现高效固氮具有广阔的应
用前景，如图所示：
下列叙述正确的是
A．
和
在光照或风能作用下直接生成
B．上述过程包括
C．
中阴、阳离子空间结构相同
D．
分子如图所示
，
和
都存在分子内氢键
28．（2023·湖南娄底·统考模拟预测）近日，国际研究团队证明氮化钒纳米粒子这种高
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效选择性的催化剂，能够在温和的条件下实现电化学氮气还原反应，其反应历程如图
所示：
下列叙述正确的是
A．上述循环中，N 原子形成化学键数目保持不变
B．催化剂失活的原因之一是断裂了V—O
C．物质1 是氮还原的催化剂，物质3 是中间产物
D．反应h 中N 元素被氧化，反应d 断裂σ 键
29．（2023·辽宁·校联考模拟预测）如图所示可实现
与氨水直接将醇氧化
氰化生成腈，下列说法错误的是
A．反应a→b 反应类型为氧化反应
B．反应b→c 的历程可能是先加成后脱水
C．常温下，物质a 与b 均易溶于水
D．用a 制备1mol 物质d，过程中生成
30．（2023·山东烟台·校联考模拟预测）二甲基砜是重要的有机合成中间体，可采用
“成对间接电氧化”法合成。电解槽中某电极区反应过程如图所示，其电解液显碱性。
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下列说法正确的是
A．电极反应式为
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．反应前后
不变
D．消耗1 mol 氧气，理论上可得到1 mol 二甲基砜
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