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专项训练 化学反应机理与催化剂（解析版）
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：
【答案】B
【详解】A．
(Ⅱ)被氧化至
(Ⅲ)后，
中的
带有更多的正电荷，
其与N 原子成键后，
吸引电子的能力比
(Ⅱ)强，这种作用使得配体
中的
键极性变强且更易断裂，因此其失去质子（
）的能力增强，A 说法正确；
B．
(Ⅱ)中
的化合价为+2，当其变为
(Ⅲ)后，
的化合价变为+3，
(Ⅲ)失
去2 个质子后，N 原子产生了1 个孤电子对，
的化合价不变；M 为
，
1
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当
变为M 时，N 原子的孤电子对拆为2 个电子并转移给
1 个电子，
其中
的化合价变为
，因此，B 说法不正确；
C．该过程M 变为
时，有
键形成，
是非极
性键，C 说法正确；
D．从整个过程来看， 4 个
失去了2 个电子后生成了1 个
和2 个
，
(Ⅱ)是催化剂，因此，该过程的总反应式为
，D 说法正确；
综上所述，本题选B。
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：
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
【答案】A
【详解】A．由晶体结构图可知，
中的
的
与
中的
形
成氢键，因此，该晶体中存在
氢键，A 说法正确；
B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA 元素的原子结构
比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离
能从小到大的顺序为C< O < N，B 说法不正确；
C．B、C、O、N 的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数
2
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B<C=O<N，C 说法不正确；
D．
为平面结构，则其中的C 和N 原子轨道杂化类型均为
；
中B 与4 个O 形成了4 个σ 键，B 没有孤电子对，则B 的原子轨道杂化
类型为
；
中O 分别与B 和C 形成了2 个σ 键，O 原子还有2 个孤电子
对，则O 的原子轨道的杂化类型均为
；综上所述，晶体中B、О 和N 原子轨道的杂
化类型不相同，D 说法不正确；
综上所述，本题选A。
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：
3
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【答案】D
【详解】A．由题干可知，反应为
，
，酸性增强导致反应
逆向进行，
使得
转化率降低，A 错误；
B．反应物能量大于生成物能量，为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，导致原料平
衡转化率下降，B 错误；
C．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越
大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢；由图可知，
分子中碳溴键断裂所需活化能更大，故分子中碳溴键断裂的速率比
与
结
合速率慢，C 错误；
D．碘原子半径大于溴原子大于氯原子，则C-I 键能更小，利于C-I 断裂发生反应，故
推测
水解生成
的速率：
，D 正确；
故选D。
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
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
4
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D．对于进程Ⅳ，Z 没有催化作用
【答案】D
【详解】A．进程Ⅱ使用了催化剂X，降低了反应的活化能，但不改变反应热，S 转化
为P 为放热反应，对于进程Ⅰ、Ⅱ，生成等量的P 所放出的热量相同，故A 错误；
B．由图可知，反应Ⅲ中由S•Y 转化为P•Y 的活化能高于反应Ⅱ中由S•X 转化为P•X
的活化能，则反应速率：反应Ⅱ＞反应Ⅲ，催化效率X＞Y，故B 错误；
C．由图可知，反应I 中S 的总能量大于产物P 的总能量，则进程I 是放热反应，升高
温度，正、逆反应速率均增大，但平衡逆移，说明逆反应速率增大程度大于正反应速
率的增大幅度，即逆反应速率增加更明显，故C 错误；
D．反应前反应物为S+Z，反应后生成物为P•Z，而不是P+Z，则Z 不是该反应的催化
剂，没起到催化作用，故D 正确；
故选：D。
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
5
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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
【答案】B
【详解】A．根据反应机理，催化剂Pd 参加了化学反应，故A 说法正确；
B．根据反应机理可知，CH3ONO 在Pd 表面得到
，断裂的是氮氧单
键，故B 说法错误；
C．根据反应机理可知，过程1 中在Pd 表面两个-COOCH3脱附结合H3COOC-
COOCH3，即草酸二甲酯，过程2 在Pd 表面的－OCH3和－COOCH3脱附结合得到碳酸
二甲酯(
)，故C 说法正确；
D．增大投料比[n(CO) n(CH
∶
3ONO)]，即增大CO 的物质的量，可产生更多的
与
反应得到
，从
而产生
，可提高最终产物中草酸二甲酯的比率，故D
说法正确；
答案为B。
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
6
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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，
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
【答案】D
【详解】A．根据图像可知，增加光的强度可产生更多的带正电空穴和电子，氧气结
合氢离子转化为羟基自由基，故A 正确；
B．由图可知，生成DFF 的总反应为
，则氧化产物DFF 与还原产
物H2的物质的量之比为1:1，故B 正确；
C．生成HMFCA 过程中，发生反应
，
，一定有e−或h+参与，故C 正确；
D．生成HMFCA 与DFF 物质的量比为
时，具体物质的物质的量是多少不知道，
量子点至少产生
不知道，故D 错误；
故选D。
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
7
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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
【答案】B
【详解】A．
中P 提供孤电子对与Rh 结合，没有影响Rh 化合价，CO 中C 提
供孤电子对与Rh 结合，也没有影响化合价，当Rh 与H 结合，氢电负性大于Rh，则
Rh 显
，Rh 与其它C 结合时，Rh 显
价，当E 与氢气反应时，有两个氢和一个
C(不是CO)与Rh 结合，此时Rh 呈现
价，故A 错误；
B．物质A、E 为平面四方形结构，因此肯定不是
杂化，进一步说明有d 轨道参与
杂化形成四个杂化轨道，其余各物质中Rh 均有5 或6 个杂化轨道，也会有d 轨道参与，
故B 正确；
C．乙烯与Rh 结合时，是
键提供电子与Rh 形成配位，故C 错误；
D．
结构中，甲基是推电子基团，
略带正电，
略带负电，因此从
C→D 过程中，
原子与Rh 结合，
上面加氢原子，最后
上面加—CHO，因此主
要产物是丁醛，故D 错误；
故选B。
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
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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%
【答案】B
【详解】A．从图中可知，循环中Ru 的成键数目一直为4，没有变化，故A 正确；
B．从图中可知，循环图右上方的物质与水分子形成分子间氢键，右下方的物质形成分
子内氢键，故B 错误；
C．CH3CN 和HCOOH 中存在-CH3、-COOH 和-C≡N，碳原子有sp3、sp2、sp 三种杂化
方式，故C 正确；
D．从图中可知，该过程的总反应为
+H2=HCOOH，是化合反应，原子利用率为
100%，故D 正确；
故选B。
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
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C．相同条件下PhCOOH 的酸性比
的弱
D．据此推测，可发生反应
【答案】A
【详解】A．反应①为苯甲酸发生亲核加成，A 正确；
B．反应中
在之后的反应后没有再生成，所以不是催化剂，B 错误；
C．相同条件下由于苯环的拉电子效应，使得PhCOOH 的酸性比
的强，C
错误；
D．醛基在碱性条件下生成羧酸根和羟基，不能生成酯基，D 错误；
故选A。
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
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
【答案】C
10
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【详解】A．由图可知，
分子间
之间存在氢键，
与
之间也
存在氢键，所以“水分子桥”的形成与氢键有关，A 正确；
B．根据题意过程中存在
键的解离，
与
反应生成
，形成
了硫氧键，B 正确；
C．
与
间发生的总反应的离子方程式为：
，水参与总反应，C 错误，
D．
与NO2间发生的总反应的离子方程式为：
，D 正确。
故选C。
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
【答案】D
【分析】根据质量守恒，推出A 为CH3OH，B 为CO2，据此分析；
【详解】A．根据质量守恒，推出A 为CH3OH，故A 错误；
11
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B．CO2中的C 原子杂化类型为sp，甲基中的C 原子杂化类型为sp3，
中的碳原子杂化类型为sp2，因此反应过程中涉及的物质中碳原子的杂化方式有3 种，
故B 错误；
C．根据反应过程可知，反应①③为取代反应，反应②为加成反应，故C 错误；
D．根据反应过程可知，CO2、CH3OH 为反应物，碳酸二乙酯和水为生成物，因此总
反应方程式为CO2+2CH3OH
+H2O，故D 正确；
故答案为D。
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
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
【答案】C
【详解】A．葫芦[6]脲是超分子，是纯净物，不能发生丁达尔效应，故A 错误；
B．葫芦[6]脲中每个氮有一对孤对电子，孤对电子对成对电子的排斥力大于成对电子
对成对电子的排斥力，则C−N−C 键角小于
，故B 错误；
C．对位取代的苯的衍生物恰好可以进入葫芦[6]脲的空腔，则体现了超分子的“分子
识别”功能，故C 正确；
D．氢键是电负性大的原子与氢形成共价键，这个氢与另外电负性大的原子形成，葫
芦[6]脲形成的超分子不存在氢键，故D 错误。
综上所述，答案为C。
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
12
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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
【答案】D
【详解】A．由图可知NO 可同时参与反应①和反应②过程，由此可知催化剂可以同时
产生多种反应历程，故A 正确；
B．由图可知含C 微粒参与的反应均存在电子得失，有元素化合价变化，故B 正确；
C．NO 为催化剂，增大
的量，对反应热和化学平衡无影响，故C 正确；
D．无论反应经过①还是②，总反应都是丙烷和氧气生成丙烯和水，最终生成的水不
变，故D 错误；
故选：D。
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
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
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【答案】C
【详解】A．由质量守恒定律可推出过程②中X 为
，因为芳香酸中必含有
苯环与-COOH，所以
是最简单的芳香酸，选项A 正确；
B．过程①只有化学键的断裂，需要吸收能量，选项B 正确；
C．由图知，过程③中碳碳双键断裂了一个键，由于π 键键能较小，故断裂的是碳碳π
键，选项C 错误；
D．由题干信息知，反应物是丙烯、HBr，主要产物是1-溴丙烷，选项D 正确；
答案选C。
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
【答案】D
【详解】A．反应物CO 的极性键的断裂，生成物CO2有极性键的形成，故A 正确；
B．根据反应历程图，第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，活化能越大，反
应速率越慢，则总反应速率主要由第一步反应决定，故B 正确；
C．根据反应历程图，可知两步反应的生成物的总能量均低于对应反应反应物的总能量，
则两步反应均为放热反应，故C 正确；
14
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D．由两步反应原理可知，由FeO*在第一步生成，在第二步消耗，则FeO*是反应的中
间产物，故D 错误；
故选：D。
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
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
【答案】D
【详解】A．铜原子失去1 个电子得到
，基态
的价电子排布式为
，故A 错
误；
B．该反应中[Cu]为催化剂，可降低反应的活化能，氢离子不是催化剂，故B 错误；
C．根据流程可知，N3-R2中N 原子有形成三键的氮原子，为sp 杂化， 后续产物中变
为双键，为sp2杂化，故C 错误；
D．据图可知，该流程中初始反应物为N3-R2和HC
CR1，最终产物为
，
化学方程式为N3-R2+HC
CR1
，属于加成反应，故D 正确；
15
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故选D。
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%
【答案】D
【详解】A．该装置实现了光催化还原
协同乙醇氧化制乙醛，实现了太阳能转化
为化学能，A 正确；
B．二氧化碳中碳原子为sp 杂化，醛基中碳原子为sp2杂化，甲基中碳原子为sp3杂化，
上述分子中碳原子的杂化方式有3 种，B 正确；
C．由图可知，乙醇、
反应生成了乙醛和氢离子，发生的反应为
，C 正确；
D．由图可知，总反应为二氧化碳和乙醛在催化剂作用下生成乙醛，根据质量守恒可
知，还会生成水，总反应为
，故该反应的
原子利用率不是100%，D 错误；
故选D。
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，
16
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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
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
【答案】D
【详解】A．根据图中信息，亚铁离子变为铁离子，铁离子变为亚铁离子，水变为氧
气都存在电子转移，故A 错误；
B．水变为氧气，在转化过程中
在催化剂表面发生氧化反应，故B 错误；
C．水失去电子变为氧气和氢离子，
与氢离子得到电子，在整个转化的反应为
，故C 错误；
D．在Nafion 膜的过程中转化，应用了
的还原性与
的氧化性，故D 正确。
综上所述，答案为D。
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
17
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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
【答案】D
【详解】A．由图可知，进程Ⅰ反应物
的总能量大于生成物P 的总能量，则进程Ⅰ是
放热反应，故A 正确；
B．由图可知，进程Ⅱ中使用了催化剂
，催化剂不改变化学平衡状态，即
的平衡转
化率不变，故B 正确；
C．由图可知，进程Ⅲ中由
转化为
的活化能高于进程Ⅱ中有
转化为
的活化能，活化能越大，反应速率越慢，因而从
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，故C 正确；
D．由图可知，进程Ⅳ中
吸附到
表面生成
，然后
转化为
，但
没有
转化为
，则进程Ⅳ中，
没有催化作用，故D 错误，
故选：
。
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
18
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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
【答案】A
【分析】由图可知，TRAP 试剂中的
，经过过程①和②将
氧化为
，
本身被还原为
，
经过③脱水，得到
，
与NMO 反应，经过
过程④和⑤得到
和NMM，
自身发生歧化反应⑥，得到
和RuO2，据
此分析作答。
【详解】A．根据分析可知，铑（Ru）在TPAP 机理图中共呈现了4 种价态，分别是＋
4 价、＋5 价、＋6 价、＋7 价，故A 正确；
B．
与NMO 反应，经过过程④和⑤得到
和NMM，其中Ru 元素从＋5 价升
高到＋7 价，则
作还原剂，NMO 作氧化剂，故B 错误；
C．
自身发生歧化反应⑥，得到
和RuO2，离子方程式为
，产物不是
，则不是TRAP 试剂再生的另一途径，故C 错
误；
19
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D．TRAP 试剂中的
不会氧化碳碳双键，可以将醇仅氧化至醛，若R1 为CH2＝
CH−，R2为H−，则
经过过程①和②将CH2＝CHCH2OH 氧化为CH2＝CHCHO，
故D 错误；
故答案选A。
【点睛】本题主要考查反应机理图的理解、认识，氧化还原反应机理，难度中等。
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
【答案】D
【详解】A．由循环机理图可知过程④中断裂C-O，形成碳碳双键，不存在C-C 的断
裂，A 错误；
B．加成反应得到的产物为一种，过程①还生成了水，故过程①不仅发生了加成反应，
B 错误；
C．反应活化能越高反应速率越慢，反应活化能越低反应速率越快，故催化剂MoO3通
过降低反应的活化能来提高化学反应速率，C 错误；
D．由循环机理图可知，该反应方程式正确，D 正确；
故答案为：D。
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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
【答案】C
【详解】A．H2O2是极性分子，故A 错误；
B．由图可知③中不存在价态变化，为非氧化还原反应，故B 错误；
C．反应②中每产生1mol[PbCl2O2]2-，消耗1mol O2，得2mol 电子，故C 正确；
D．由图中信息可知HCl 在①中作为反应物，在③中作为产物，则HCl 为中间产物，
不作催化剂，故D 错误；
故选：C。
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
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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
【答案】D
【详解】A．反应过程中O 键数有3 个、2 个发生了变化，A 项错误；
B．四氨合铜离子与虚线框的物质都是反应中产生且后续消失的物质均为中间体，B 项
错误；
C．该离子中铜化合价降低，但N 元素化合价升高为0 价，故该离子既是氧化剂又是
还原剂，C 项错误；
D．从图看NO 催化还原应该是NO 与NH3氧化还原反应，反应为
4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O，D 项正确；
故选D。
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
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
【答案】D
【详解】A．反应过程中Ⅰ-Ⅴ步，C 的成键个数不相同，化合价发生了变化，A 项错
误；
B．生成的水越多，有可能产生的
越多，甲醇产率不一定大，B 项错误；
C．增大催化剂的表面积，可以加快反应速率，但不影响平衡转化率，C 项错误；
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D．由图可得第Ⅲ步可知，氢气和二氧化碳在催化反应过程中有副产物
生成，D 项
正确；
故选D。
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
【答案】C
【详解】A．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期
随着原子序数变大，第一电离能变大，但是N 的最外层电子排布是2s22p3，p 轨道半充
满较稳定，因此第一电离能比氧大，故第一电离能：
，A 错误；
B．反应③过程中，涉及到N
N、C
C 非极性键的断裂，不存在非极性键的形成，存
在C-N 极性键的形成，不存在极性键的断裂，B 错误；
C．根据反应过程，总反应为：
，C
正确；
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D．催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，不能改变反应的焓变，D 错误；
故选C。
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
【答案】D
【详解】A．硫最外层只有6 个电子，不会显+7；S2O
中含有过氧键存在-1 价氧，使
得硫元素显+6 价，A 项错误；
B．反应中铁离子参与反应生成亚铁离子，亚铁离子又转化为铁离子，则铁离子为催化
剂，改变反应速率，故反应速率与Fe3+浓度有关，B 项错误；
C．氧化剂氧化性大于氧化产物，由图示第二步反应可知，氧化性：Fe3+<S2O
，C 项
错误；
D．铁离子为催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率，但是不改变反应焓变；
由图可知，反应为放热反应，若不加Fe3+，正反应的活化能仍比逆反应的小，D 项正
确；
故选D。
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：
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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
【答案】B
【详解】A．氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮，不能生成二氧化氮，故A 错误；
B．由图可知，上述过程包括上述过程包括一氧化氮与氧气和水反应生成硝酸，反应的
化学方程式为
，故B 正确；
C．铵根离子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，离子的空间结构为正
四面体形，硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，离子的空间
结构为平面三角形，两者的空间结构不同，故C 错误；
D．氨分子只能形成分子间氢键，不能形成分子内氢键，故D 错误；
故选B。
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
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：
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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
【答案】B
【详解】A．观察图示，N 原子形成共价键数目有2、3、4、5 等，A 项错误；
B．观察物质5 和9，发生脱氧是催化剂失活的本质原因，B 项正确；
C．物质5 是催化剂，物质1 是中间产物，C 项错误；
D．反应h 中N 元素化合价降低，发生了还原反应，D 项错误；
故选B。
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
【答案】C
【详解】A．由图可知a→b 过程中醇羟基转化为醛基，发生氧化反应，故A 正确；
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B．b→c 的过程中醛基中的碳氧双键打开，O 连H，C 连-NH2，然后再发生脱水反应形
成C=N，故B 正确；
C．常温下a 苯酚不易溶于水，故C 错误；
D．由图中信息可知a→b、b→c、c→d 每步转化过程中都生成水，制备1mol 物质d，
过程中生成
，故D 正确；
故选：C。
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。
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
【答案】CD
【详解】A．其电解液显碱性，则电极反应式为
，故A
错误；
B．惰性电极为阴极，左边产生了氢氧根，阴离子浓度增大，为了使电荷守恒，则阳离
子会向穿过离子交换膜进入，因此离子交换膜为阳离子交换膜，故B 错误；
C．左边
与
反应生成
和水，
与二甲基亚砜反应生成二甲基砜和
，因此反应前后
不变，故C 正确；
D．根据
，消耗1 mol 氧气，得到1mol
，又根据
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左边
与
反应生成
和水，
与二甲基亚砜反应生成二甲基砜和
，则理论上可得到1 mol 二甲基砜，故D 正确。
综上所述，答案为CD。
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