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素养卷01 反应机理与过渡态图像
难度：★★★☆☆ 建议用时： 25 分钟 正确率 ： /30
1．（2023·全国·统考高考真题）“肼合成酶”以其中的
配合物为催化中心，可将
与
转化
为肼(
)，其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A．
、
和
均为极性分子
B．反应涉及
、
键断裂和
键生成
C．催化中心的
被氧化为
，后又被还原为
D．将
替换为
，反应可得
【答案】D
【详解】A．NH2OH，NH3，H2O 的电荷分布都不均匀，不对称，为极性分子，A 正确；
B．由反应历程可知，有N－H，N－O 键断裂，还有N－H 键的生成，B 正确；
C．由反应历程可知，反应过程中，Fe2+先失去电子发生氧化反应生成Fe3+，后面又得到电子生成Fe2+，C 正
确；
D．由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3，所以将NH2OH 替换为ND2OD，不
可能得到ND2ND2，得到ND2NH2和HDO，D 错误；
故选D。
2．（2023·北京·统考高考真题）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中
代表
或
中的一种。下列说法正确的是
1
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A．a、c 分别是
B．
既可以是
，也可以是
C．已知
为副产物，则通入水蒸气可减少
的产生
D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热
【答案】C
【分析】
分解的产物是
和
，分解得到的
与
反应生成
，
又可
以分解得到
和
，则a 为
，b 为
，c 为
，d 为
。
【详解】A．由分析可知，a 为
，c 为
，A 项错误；
B．d 为
，B 错误；
C．可以水解生成
，通入水蒸气可以减少
的生成，C 正确；
D．反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应，由盖斯定律可知，等压条件下，反应①、反应②的
2
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反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，D 错误；
故选C。
3．（2023·浙江·高考真题）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知
和
的相对能量为0]，下列说法不正确的是
A．
B．可计算
键能为
C．相同条件下，
的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：
【答案】C
【分析】对比两个历程可知，历程Ⅱ中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。
【详解】A．催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此
，A 正确；
B．已知
的相对能量为0，对比两个历程可知，
的相对能量为
，则
键能
为
，B 正确；
C．催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，
的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，C 错误；
3
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D．活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步
反应的热化学方程式为：
，D 正确；
故答案为：C。
4．（2023·浙江·统考高考真题）一定条件下，
苯基丙炔(
)可与
发生催化加成，反应如
下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的
是
A．反应焓变：反应I>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应I<反应Ⅱ
C．增加
浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I 的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
【答案】C
【详解】A．反应I、Ⅲ为放热反应，相同物质的量的反应物，反应I 放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，
反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应I>反应Ⅱ，故A 正确；
B．短时间里反应I 得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I 的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，
其活化能越小，则反应活化能：反应I<反应Ⅱ，故B 正确；
C．产物I 和产物II 存在可逆反应，则产物II 和产物I 的比值即该可逆反应的平衡常数K，由于平衡常数只与
温度有关，所以增加HCl 浓度平衡时产物II 和产物I 的比例不变，故C 错误；
D．根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，故D 正确。
综上所述，答案为C。
5．（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
4
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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
，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；
5
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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。
6．（2023·重庆·统考高考真题）
和
均可发生水解反应，其中
的水解机理示意图如下：
下列说法正确的是
A．
和
均为极性分子
B．
和
中的
均为
杂化
C．
和
的水解反应机理相同
D．
和
均能与
形成氢键
【答案】D
【详解】A．
中中心原子N 周围的价层电子对数为：3+
=4，故空间构型为三角锥形，其分子
中正、负电荷中心不重合，为极性分子，而
中中心原子周围的价层电子对数为：4+
=4，是
正四面体形结构，为非极性分子，A 错误；
B．
和
中中心原子N 周围的价层电子对数均为：3+
=4，故二者
均为
杂化，B 错误；
C．由题干NCl3反应历程图可知，NCl3水解时首先H2O 中的H 原子与NCl3上的孤电子对结合，O 与Cl 结合形
成HClO，而SiCl4上无孤电子对，故SiCl4的水解反应机理与之不相同，C 错误；
D．
和
分子中均存在N-H 键和孤电子对，故均能与
形成氢键，D 正确；
故答案为：D。
7．（2023 上·江西·高三校联考）用含金属Ir 的催化剂制备常见有机试剂DMF 的反应机理如下图所示，其
中L 表示配体。下列说法错误的是
6
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A．化合物C 中Ir 的配位数为4
B．生成DMF 的反应类型为取代反应
C．该过程中有极性共价键与非极性共价键的断裂与形成
D．总反应方程式为
【答案】C
【详解】A．化合物C 中与Ir 相连的原子数为4，即形成配位数为4，A 正确；
B．
与HCOOH 发生反应生成
和
，该反应为取代反应，B 正确；
C．结合该反应历程可知，无非极性共价键的形成，C 错误；
D．根据该反应历程图所示，总反应为：
，D 正确；
答案选C。
8．（2024·陕西咸阳·统考一模）合成氨是制备医药、炸药、化肥、染料等的基础反应。一种电催化制备
的两种途径反应机理如图所示，下列说法不正确的是
7
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A．两种途径均发生了加成反应
B．氮氮三键的键能很大，所以能垒最高的过程应为①和④
C．选择强酸性溶液，有利于电催化合成反应的进行
D．氨气应在阴极区生成
【答案】B
【详解】A．由图可知，①和④是氮氮三键转化为氮氮双键的过程、②和⑤是氮氮双键转化为氮氮单键的
过程，则两种途径均发生了加成反应，故A 正确；
B．反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应的决速步，由图可知，③和⑥是反应的决速步，则
能垒最高的过程为③和⑥，故B 错误；
C．由图可知，氮气生成氨气的过程中，氢离子是反应的反应物，所以选择强酸性溶液，增大反应物的浓
度，有利于电催化合成反应的进行，故C 正确；
D．由化合价变化可知，生成氨气的电极为电解池的阴极，酸性条件下氮气在阴极得到电子发生还原反应
生成氨气，故D 正确；
故选B。
9．（2024 上·河北秦皇岛·高三昌黎一中段考）铁的配合物离子(用
表示)催化某反应的一种反应
机理和相对能量的变化情况如图所示：
下列说法错误的是
A．该过程的总反应为
B．该过程的总反应速率由II→III 步骤决定
8
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C．
是该反应的催化剂
D．
浓度过大或者过小，均导致反应速率降低
【答案】B
【详解】A．根据反应机理图，
催化甲酸分解为二氧化碳和氢气，总反应为
，故选A；
B．活化能越大反应速率越慢，慢反应决定总反应速率，Ⅲ→Ⅰ的活化能最大，该过程的总反应速率由
Ⅲ→Ⅰ步骤决定，故B 错误；
C．反应前后
没有变化，
是该反应的催化剂，故C 正确；
D．
浓度过大能使HCOO-浓度降低，反应Ⅰ→II 速率减慢，
浓度过小能使III→Ⅳ速率减慢，故D 正确；
选B。
10．（2023 上·江苏南通·高三江苏省如东高级中学校联考学业考试）在催化剂作用下，HCOOH 分解生成
CO2和H2可能的反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A．该反应的ΔS>0
B．第一步转化N 与H 间形成配位键
C．若用HCOOD 催化释氢，反应除生成CO2外，还生成D2
D．若用HCOOK 溶液代替HCOOH 最终所得气体中H2的纯度会提高
【答案】C
9
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【详解】A．根据总方程式
，从液态转化为气态，熵值增大，A 正确；
B．N 原子含有孤电子对、H+有空轨道，根据图示，第一步转化N 与HCOOH 电离出的H+通过配位键结合，
B 正确；
C．第一步HCOOD 电离出D+与N 结合，第二步HCOO-→CO2+H-，第三步D+、H-反应生成HD，所以HCOOD
催化释氢，除生成CO2外，还生成HD，C 错误；
D．若用HCOOK 溶液代替HCOOH，HCOOK 水解出HCOOH，释氢历程不变，而反应生成KOH 能吸收CO2，
所以最终所得气体中CO2的量会减少，H2的纯度提高，D 正确；
故选C。
11．（2024 上·安徽合肥·高三合肥一六八中学段考）纳米碗
是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件
下，
可以由
分子经过连续5 步氢抽提和闭环脱氢反应生成，其中
的反应机理和能量变化如图所示。已知
中的碳氢键和碳碳键的键能分别为
和
，
键能为
。下列说法正确的是
10
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A．上述历程中涉及的中间体中的C 原子的杂化方式均为
B．图中基元反应均为吸热反应，步骤②为整个反应的决速步骤
C．反应
的
D．增大压强既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成
的反应速率
【答案】C
【详解】A．-C40H19＇结构中左上角有个C 原子形成了4 个单键，C 原子杂化方式为
，故A 错误；
B．由反应历程可知，步骤②中反应物的能量比生成物的高，为放热反应，其中步骤③的活化能最大，反
应速率最小，为决速步骤，故B 错误；
C．由
和
的结构式和反应历程可以看出，
中断裂了2 个碳氢键，
形成了1 个碳
碳键，所以
的
，故C 正确；
D．由化学方程式可知，该反应为正向体积增大的反应，加压，反应逆向进行，降低了平衡转化率，故D
错误；
故答案为：C。
12．（2024 上·黑龙江牡丹江·高三牡丹江市第二高级中学期末）在“点击化学和生物正交化学”领域中，
点击化学经典反应之一是一价铜［Cu］催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应，反应机理示意如图：
下列说法正确的是
A．反应③过程，不涉及极性键的断裂和形成
B．转化过程中N 的杂化方式发生改变
11
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C．反应过程中，共有3 种中间产物
D．该反应的总反应是消去反应
【答案】B
【详解】A．由图可知，反应③过程中，涉及碳氮极性键的形成，A 错误；
B．三键氮原子的杂化方式为sp 杂化、双键氮原子的杂化方式为
杂化，所以转化过程中氮原子的杂化方
式发生改变，B 正确；
C．反应过程中，共有5 种中间产物，C 错误；
D．由题意可知，该反应的总反应是一价铜催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应，D 错误；
故选B。
13．（2024 上·广东惠州·高三校联考）我国科学家研究了活性炭催化条件下煤气中的H2S 脱除，部分反应
机理如图(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。有关该过程的叙述错误的是
A．H2S 脱除率小于100%
B．H2S 既被氧化又被还原
C．SO2能与H2S 反应生成S
D．催化剂表面发生了非极性共价键的断裂
【答案】D
【详解】A．由图可知，H2S 分解产生的H2和S 单质会再次生成H2S，脱除率小于100%，A 正确；
B．由图可知，H2S 生成S 单质的过程中，硫元素的化合价升高，被氧化，H2S 生成H2的过程中，H 元素化
合价降低，被还原，B 正确；
C．SO2+2H2S=3S↓+2H2O，C 正确；
D．H2S 被吸附在催化剂活性炭表面形成H 原子和S 原子，断裂的H—S 是极性共价键，D 错误；
故选D。
14．（2023·河北邢台·宁晋中学校考模拟预测）科学家发现了一种催化条件下烷烃氧化脱氢的方法，其反
应机理如图所示。下列说法错误的是
12
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A．
为该反应的催化剂
B．反应过程中涉及极性键和非极性键的断裂和形成
C．碳纳米材料属于单质碳的一种同位素
D．该过程涉及反应：
【答案】C
【详解】A．由图示可知，
反应前和反应后都没有变化，在反应过程中参与反应，为该反
应的催化剂，A 正确；
B．反应过程中，
和烷烃
反应，有极性键
键和非极性键
的断裂，生成物为
，
或者
，形成极性键
和非极性键
和
，B 正确；
C．碳纳米材料属于单质碳的一种同素异形体，C 错误；
D．根据该流程可知，总反应为：
，D 正确；
13
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故选C。
15．（2023 上·辽宁沈阳·高三沈阳市第一二〇中学段考）近期，我国研究人员报道了温和条件下实现固氮
的一类三元
催化剂，图为其电催化固氮的机理示意图。关于该电催化过程叙述错误的是
A．反应在酸性条件下进行
B．反应过程涉及了
的电化学氧化
C．反应机理的每一步均有
键形成
D．每当产生
，共转移
【答案】B
【详解】A．根据电催化固氮的机理示意图可知，反应过程中有H+参与，反应在酸性条件下进行，A 项正
确；
B．反应过程中N 元素的化合价降低，N2被还原，B 项错误；
C．由图示可知，反应机理的每一步均形成N—Hσ 键，C 项正确；
D．由图可知，N2+6e-+6H+=2NH3，每产生2molNH3转移6mol 电子，则每产生17gNH3即1molNH3共转移
3mol 电子，D 项正确；
答案选B。
16．（2023 上·湖南长沙·高三雅礼中学段考）在铁双聚体催化作用下，制备物质Y 的一种反应机理如图所
示。下列说法不正确的是
14
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A．该反应的总反应为
B．物质Y 可以使酸性
溶液褪色
C．铁双聚体可降低该反应的活化能和焓变
D．反应过程中有非极性键的断裂
【答案】C
【分析】比较②③物质结构可知，生成X 为水；比较⑤①物质结构可知，生成Y 为甲醇。
【详解】A．由图可知，该反应的总反应为过氧化氢和甲烷生成水和甲醇，
，A
正确；
B．由反应机理图可以推出物质X 和Y 分别为H2O 和CH3OH，CH3OH 可以使酸性
溶液褪色，B 正确；
C．铁双聚体为该反应的催化剂，可降低该反应的活化能，不改变反应的焓变，C 错误；
D．反应过程中有非极性键(O-O 键)的断裂，D 正确；
故选C。
17．（2024 上·辽宁朝阳·高三统考期末）零价铁活化过硫酸钠(
，S 为+6 价)去除废水中的正五价砷[
]，其反应机理如图所示。下列叙述错误的是
15
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A．零价铁被
最终氧化为
B．
中氧元素的化合价均为-2
C．在碱性条件下硫酸根自由基发生的反应为
D．
在反应过程中化合价没变，主要通过与
、
共沉淀而除去
【答案】B
【详解】A．
中含有
，具有强氧化性，可把零价铁氧化为
，再进一步把
氧化为
，
A 项正确；
B．
中硫元素为+6 价，根据化合价代数和为0，氧元素不可能均为-2 价，B 项错误；
C．由图知在碱性条件下，硫酸根自由基发生的反应为
，C 项正确；
D．
是被
、
吸附在其表面共沉淀除去，化合价没有变化，D 项正确；
故选B。
18．（2023 上·全国·高三校联考期末）利用铜-铈氧化物(
是活泼金属)催化氧化除去
中
少量
，总反应为
，反应机理如下图所示。下列说法正确的是
16
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A．该总反应的平衡常数
B．步骤(i)中有两种元素化合价发生变化
C．步骤(i)、(iii)生成
的机理相同
D．步骤(iii)中存在共价键的断裂和共价键的生成
【答案】D
【详解】A．根据反应方程式，可得该总反应的平衡常数为：
，A 项错误；
B．通过步骤(i)可知，CO 变成
，碳元素化合价升高，故Cu 和Ce 化合价会降低，所以步骤(i)中有三种元
素化合价发生变化，B 项错误；
C．由反应机理可知，步骤(i)是一氧化碳与铜-铈氧化物中的氧元素结合，生成二氧化碳，步骤(iii)是一氧化
碳与氧气中的氧元素结合，生成二氧化碳，生成二氧化碳的机理不相同，C 项错误；
D．步骤(iii)中氧气中的氧氧共价键发生断裂，同时有碳氧共价键生成，存在共价键的断裂和共价键的生成，
D 项正确；
故选D。
19．（2024 上·江苏扬州·高三扬州中学段考）一种合金M 催化BH3NH3水解释氢的反应机理如图所示。下列
说法不正确的是
17
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A．总反应△S>O
B．加入NaOH 可制得更纯的H2
C．若反应中生成2g H2，转移电子2mol
D．若将H2O 换成D2O 则可释放出HD
【答案】B
【详解】A．由图可知总反应为：
，所以总反应△S>O，故A 正确；
B．加入氢氧化钠和铵根离子反应有利于整个反应向右进行，但同时有氨气生成，从而制得的氢气中混有
氨气，故B 错误；
C．由总反应可知，生成2g H2，转移电子2mol，故C 正确；
D．根据机理图可知，参加反应的两个水分中只有一个氢原子转化为氨根离子，其余三个氢原子和BH3中的
氢原子结合生成H2，若将水换成D2O，则可释放出HD 同时生成NH3D+，故D 正确；
故答案为：B。
20．（2024 上·山东济宁·高三统考期末）
与
反应机理如图所示，用箭头(
)表示电子对
的转移。下列说法错误的是：
A．反应历程包含
的电离、过氧化物中间体产生的过程
B．若用
代替
，反应过程中有
生成
C．第③步到第④步过程中S 杂化方式发生改变
D．
的酸性强于
，与非羟基氧原子的吸电子效应有关
【答案】B
18
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【详解】A．第①步为
的电离，第②③步为过氧化物中间体产生的过程，故A 正确；
B．水中氧来源于
，因此若用
代替
，反应过程中无
生成，故B 错误；
C．③→④的过程中硫氧双键变为了硫氧单键，S 杂化方式发生改变，故C 正确；
D．
的酸性强于
，非羟基氧原子的吸电子效应导致羟基极性增强，故D 正确；
故答案为：B。
21．（2024 上·河南周口·高三统考）含钒催化剂中钒氧四面体物种(
)催化某反应的反应机理
和相对能量的变化如图所示：
下列说法错误的是
A．该过程的总反应为
B．该过程中有非极性键的断裂与形成
C．该催化循环中V 元素的化合价不变
D．该过程的总反应速率由反应Ⅲ决定
【答案】C
【详解】A．根据反应
机理可知苯和过氧化氢在催化剂作用下生成苯
酚和水：，A 正确；
B．该过程中有O-O 非极性键的断裂与形成，B 正确；
C．根据反应机理可知，V 形成的共价键数目发生变化，该催化循环中V 元素的化合价改变，C 错误；
D．根据反应进程可知，该过程中反应Ⅲ的活化能最大，该过程的总反应速率由反应Ⅲ决定，D 正确；
故选C。
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22．乙炔在Pd 表面选择加氢的反应机理如图所示。其中吸附在Pd 表面上的物种用*标注。
下列有关说法正确的是
A．吸附反应为吸热反应
B．Pd 为固体催化剂，其表面积大小对催化效果无影响
C．该正反应历程中最大能垒(活化能)为85kJ·mol-1
D．C2H +H*→C2H 只有化学键的形成过程
【答案】C
【详解】A．由反应机理图可知，吸附反应为放热反应，A 错误；
B．Pd 为固体催化剂，其表面积越大催化效果越好，B 错误；
C．由图像可知，
的活化能为
，是该正反应历程中最大能垒(活化能)，C 正确；
D．C2H +H*→C2H 既有化学键的形成过程，也有化学键的断裂，D 错误；
故选C。
23．（2023 上·湖南·高三湖南师大附中联考）湖南大学段阿冰副教授领导的课题组提出了手性磷酸(CPA)催
化的环酮和1，4-苯醌的
氧化反应合理的反应路径模型(如图1 所示)和相应的吉布斯自由能曲线图(如图
2 所示，Ts 表示过渡态，RC 表示反应过程中的中间产物)。下列说法正确的是
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A．从能量的角度看，化合物Ⅰ比Ⅳ更稳定
B．总历程的决速步骤为INT1 生成INT2 的反应
C．化合物Ⅰ变为Ⅱ过程中存在极性键的断裂与形成
D．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，改变反应热，从而提高转化率
【答案】C
【详解】A．能量越低越稳定，从图2 中可以看出，化合物Ⅰ比Ⅳ能量更高，因此化合物Ⅳ更稳定，A 错误；
B．决速步骤为反应过程中活化能最高的步骤，从图2 中可以看出INT1 生成INT2 的反应活化能并非最高，
B 错误；
C．化合物Ⅰ变为Ⅱ过程中，存在C-O 断裂和O-H 形成，因此存在极性键的断裂与形成，C 正确；
D．催化剂不能改变改变反应热，无法提高转化率，D 错误；
故选C。
24．（2023 上·广东·高三广州市联考）重整工艺可使
转化为理想
比例合成气。
载氧体
可替代氧气用于
重整工艺，反应过程
表面会逐渐形成氧空位，该工艺部分氧化反应机理如图
所示，下列说法不正确的是
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A．上述反应中涉及极性键的断裂与形成B．
载氧体是催化剂
C．
脱氢反应是
逐步脱氢过程的决速步骤
D．产品合成气
和
的体积比为
【答案】B
【详解】A．本工艺的优点在于使用载氧体替代氧气，消除了昂贵的氧气分离成本，同时避免了甲烷与氧
气的直接接触，反应安全性更高。由流程图可知，上述反应涉及极性键的断裂与形成，故A 正确；
B．
载氧体是供氧剂，随着
吸附活化、表面反应和氧扩散，
载氧体逐渐被还原，氧空位
会增加，故B 错误；
C．基元反应②③④⑤是
在载氧体表面逐步脱氢的过程，
脱氢反应能垒最高，是
逐步脱氢
反应的决速步骤，故C 正确；
D．根据质量守恒，甲烷转化为产品合成气
和
的体积比应为
，故D 正确；
故答案选B。
25．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。
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下列说法错误的是
A．HO·提高了反应的活化能
B．过程CH3OH*+HO·*=CH3O·*+H2O*是该反应的决速步骤
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1.126×104 eV 的能量
【答案】A
【详解】A．HO·在反应前参与反应，反应后又生成，作催化剂，降低了反应的活化能，提高化学反应速率，
故A 错误；
B．决速步骤一般伴有的是能量的落差大，活化能大的步骤即决速步骤，由图示可知生成过渡态Ⅰ时的所
需的活化能最大，所以CH3OH*+HO·*=CH3O·*+H2O*是该反应的决速步骤，故B 正确；
C．过程中甲醇反应时有H-O 键的断裂，生成水时有H-O 键的形成，故C 正确；
D．吸附和脱附过程中共吸收的能量为终态减去始态的能量，始态相对能量为0eV，终态相对能量为
112.6×102 eV，则吸附和脱附过程中共吸收的能量为1.126×104 eV，故D 正确；
故选A。
26．（2023 上·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考期中）催化剂GaN 催化CO2直接加氢制甲醚的反应机理如
图甲，在CaN(110)界面上的反应历程如图乙，其反应为CO2(g)+H2(g)→HCOO*+H*，在CaN(100)界面上发生
的反应为CO2(g)+4H2(g)→
+H*+2H2O(g)，下列说法不正确的是
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A．HCOO*中含有σ 键和π 键
B．CO2→
过程放热
C．图乙表示的反应历程中，决速步骤为
→2H*
D．该反应的总反应式为2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)
【答案】C
【详解】A．HCOO*中含有碳氧双键，因此其σ 键和π 键，A 正确；
B．
由图可知，CO2→
过程放热，B 正确；
C．
由图可知，H*+
→mono-HCOO*过程的能垒最高(活化能最大)，故该
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步骤为决速步骤，C 错误；
D．根据题干及反应机理图可知，该反应的总反应式为2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)，D 正确；
故选C。
27．（2023 上·安徽·高三联考）从海水中提取铀，
作催化剂，其反应机理、能量与反应历程
的关系如图所示。
下列说法正确的是
A．该反应机理中Fe 元素化合价未发生改变
B．
浓度过大或过小均导致反应速率降低
C．总反应速率的决速步骤为④→⑤
D．升高温度，可以增大反应速率和平衡转化率
【答案】B
【详解】A． 由反应机理UO
到UO 中U 的化合价由+6 变成+5，结合氧化还原反应规律，该反应机理中
Fe 元素化合价发生改变，故A 错误；
B． 由反应机理，H+和OH-均为反应物，增大OH-浓度会消耗H+，由
浓度过大或过小均导致反应速率
降低，故B 正确；
C． 活化能②→④：+27.8eV-（-47.2eV）=+75.0eV，④→⑥：+41.3eV-（-21.9eV）=+63.2eV，⑥→⑧：
+13.6eV-（32.3eV）=+45.9eV,②→④的活化能最大，总反应速率的决速步骤为②→④，故C 错误；
D． 升高温度，可以增大反应速率，但总反应是放热反应，升高温度平衡转化率降低，故D 错误；
故选B。
28．（2023 上·河北衡水·高三河北衡水中学段考）C2H6氧化脱氢制CH4的反应为放热反应，某科研团队结合
实验与计算机模拟结果，研究了在Ni 催化作用下C2H6氧化脱氢制CH4的反应机理，其部分反应历程如图所
示。
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下列说法正确的是
A．选用高效催化剂，可以降低反应的△H
B．决速步骤的反应为
C．在反应过程中NiCH2是催化剂
D．降低温度会降低乙烷的平衡转化率
【答案】B
【详解】A．催化剂只能降低反应的活化能，但不能改变△H，选项A 错误；
B．化学反应的决速步骤由慢反应决定，而活化能越大，反应的速率越慢，由图可知能垒最大的反应为
，为决速步骤，选项B 正确；
C．根据反应历程可知，在反应过程中NiCH2是中间产物，选项C 错误；
D．根据反应历程可知，该反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，会增大乙烷的平衡转化率，选项D
错误；
答案选B。
29．（2023 上·山东德州·高三德州市第一中学段考）北京化工大学研究了过渡金属Pd8簇催化乙炔氢化的反
应机理，Pd8簇上的反应中间体亚乙烯基吸附物R，多步连续加氢反应路径的能量变化示意图如下(TS 为过
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渡态，M 为中间体)。下列说法错误的是
A．乙炔与氢气生成乙烷的反应为加成反应
B．图示反应历程中，最大能垒的反应过程为IM1 到TS2
C．生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可提高乙炔的平衡转化率
D．乙炔氢化历程中涉及非极性键的断裂
【答案】C
【分析】结合题意；过渡金属Pd8簇催化乙炔氢化的反应机理，Pd8簇上的反应中间体亚乙烯基吸附物R，
多步连续加氢反应路径的能量变化示意图分析可知，乙炔加氢经历三个过渡态，总反应为吸热反应，结合
逐个历程以及选项分析即可。
【详解】A．乙炔与氢气的反应其反应类型为加成反应，A 正确；
B．图示反应历程中，最大能垒的反应过程为IM1 到TS2，B 正确；
C．催化剂不能使平衡移动，不能改变平衡转化率，C 错误；
D．炔氢化历程中涉及非极性键：氢氢键的断裂，D 正确；
故选C。
30．（2023 上·湖南长沙·高三湖南师大附中段考）工业上从海水中制溴的步骤为：(I)先把盐卤加热到
363K，后控制pH 为3.5，通入氯气把溴置换出来；(II)再用空气把溴吹出并用碳酸钠溶液吸收；(III)最后再
用硫酸酸化，单质溴又从溶液中析出。其中第(II)步中碳酸钠溶液吸收溴单质的反应可以分三步进行，其反
应的机理如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
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第一步：
第二步：
第三步：
A．1molH－OΘ中含有的电子数为10NA
B．第二步中，反应1molBr2时转移的电子数为2NA
C．第三步的反应方程式为3BrO-=BrO +2Br-
D．该反应机理说明BrO-的稳定性较差
【答案】B
【详解】A．H－OΘ带有1 个负电荷，则1molH−O⊖中含有的电子数为10NA，故A 正确；
B．第二步反应中
与
发生反应生成
和
，每反应
，转移的电子数为
，故B 错误，
C．根据第三步表示的反应过程，第三步反应的离子方程式为
，故C 正确；
D．由于第三步反应机理中
继续歧化，产生
和
，故该反应机理说明
的稳定性较差，故D 正确；
故选B。
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