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素养卷01 物质循环转化机理图像题
难度：★★★★☆ 建议用时： 30 分钟 正确率 ： /25
一、选择题：本题共25 小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．（2023·全国·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·湖南·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
1
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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；
2
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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。
3．（2023·北京·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
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
。
3
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【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
反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，D 错误；
故选C。
4．（2022·湖南·高考真题）科学家发现某些生物酶体系可以促进
和
的转移(如a、b 和c)，能将海洋中
的
转化为
进入大气层，反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A．过程Ⅰ中
发生氧化反应
B．a 和b 中转移的
数目相等
C．过程Ⅱ中参与反应的
4
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D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
【答案】D
【详解】A．由图示可知，过程I 中NO 转化为NO，氮元素化合价由+3 价降低到+2 价，NO 作氧化剂，被
还原，发生还原反应，A 错误；
B．由图示可知，过程I 为NO 在酶1 的作用下转化为NO 和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守
恒可知，反应的离子方程式为：NO +2H++e-
NO+H2O，生成1molNO，a 过程转移1mole-，过程II 为NO 和
NH 在酶2 的作用下发生氧化还原反应生成H2O 和N2H4，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，
反应的离子方程式为：NO+NH +3e-+2H+
H2O+N2H4，消耗1molNO，b 过程转移3mol e-，转移电子数目不
相等，B 错误；
C．由图示可知，过程II 发生反应的参与反应的离子方程式为：NO+NH +3e-+2H+
H2O+N2H4，n(NO):n(NH
)=1:1，C 错误；
D．由图示可知，过程I 的离子方程式为NO +2H++e-
NO+H2O，过程II 的离子方程式为NO+NH +3e-+2H+
H2O+N2H4，过程III 的离子方程式为N2H4
N2↑+4H++4e-，则过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO + NH =
N2↑+2H2O，D 正确；
答案选D。
5．（2022·广东·高考真题）我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是
A．淀粉是多糖，在一定条件下能水解成葡萄糖
B．葡萄糖与果糖互为同分异构体，都属于烃类
5
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C．
中含有
个电子
D．
被还原生成
【答案】A
【详解】A．淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖，在一定条件下水解可得到葡萄糖，故A 正确；
B．葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6，结构不同，二者互为同分异构体，但含有O 元素，不是烃类，属
于烃的衍生物，故B 错误；
C．一个CO 分子含有14 个电子，则1molCO 中含有14×6.02×1023=8.428×1024个电子，故C 错误；
D．未指明气体处于标况下，不能用标况下的气体摩尔体积计算其物质的量，故D 错误；
答案选A。
6．（2022·山东·高考真题）在NO 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NO 生成
的反应历程有2 种
C．增大NO 的量，
的平衡转化率不变
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
【答案】D
【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=NO2+∙OH、NO+NO2+H2O=2HONO、
NO2+∙C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+∙OH，含N 分子NO、NO2、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，C3H8的平衡转化率不变，C 项正确；
D．无论反应历程如何，在NO 催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O2
2C3H6+2H2O，
当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D 项错误；
6
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答案选D。
7．（2022·北京·高考真题）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1 所示。反应①完成
之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的
物质的量随反应时间变化如图2 所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A．反应①为CaO+CO2=CaCO3；反应②为CaCO3+CH4
CaO+2CO+2H2
B．t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4
C+2H2
C．t2时刻，副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率
D．t3之后，生成CO 的速率为0，是因为反应②不再发生
【答案】C
【详解】A．由题干图1 所示信息可知，反应①为CaO+CO2=CaCO3，结合氧化还原反应配平可得反应②为
，A 正确；
B．由题干图2 信息可知，t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，且反应过程中始终未检测到CO2，
在催化剂上有积碳，故可能有副反应
，反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1:2，B
正确；
C．由题干反应②方程式可知，H2和CO 的反应速率相等，而t2时刻信息可知，H2的反应速率未变，仍然为
2mmol/min，而CO 变为1~2mmol/min 之间，故能够说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率，C
7
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错误；
D．由题干图2 信息可知，t3之后，CO 的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成CO 的速
率为0，是因为反应②不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D 正确；
答案选C。
8．（2022·北京·高考真题）某
多孔材料孔径大小和形状恰好将
“固定”，能高选择性吸附
。废气中的
被吸附后，经处理能全部转化为
。原理示意图如下。
已知：
下列说法不正确的是
A．温度升高时不利于
吸附
B．多孔材料“固定”
，促进
平衡正向移动
C．转化为
的反应是
D．每获得
时，转移电子的数目为
【答案】D
【分析】废气经过MOFs 材料之后，NO2转化成N2O4被吸附，进而与氧气和水反应生成硝酸，从该过程中
我们知道，NO2转化为N2O4的程度，决定了整个废气处理的效率。
【详解】A．从
可以看出，这个是一个放热反应，升高温度之后，平衡逆向移动，
导致生成的N2O4减少，不利于NO2的吸附，A 正确；
B．多孔材料“固定”
，从而促进
平衡正向移动，B 正确；
8
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C．N2O4和氧气、水反应生成硝酸，其方程式为
，C 正确；
D．在方程式
中，转移的电子数为4e-，则每获得
，转移的电子数为
0.4mol，即个数为
，D 错误；
故选D。
9．（2024 届·甘肃张掖·模拟预测）
是一种重要的工业原料，利用
和
直接法合成
的反应历
程如图所示，下列说法中不正确的是
A．
和
中的Pd 的化合价相同
B．
降低了反应的活化能，加快了反应速率
C．直接法合成过氧化氢的总反应，原子利用率理论上为
D．步骤2 中，若有
参与反应，转移电子数目为
【答案】D
【分析】由图示可知，步骤1 为
+H2→Pd+2HCl+2Cl-、步骤2 为Pd+O2+2Cl-→
、步骤3 为
+2HCl→
+H2O2，所以总反应为
9
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。
【详解】A．
中Cl 化合价为-1 价，则Pd 元素为+2 价，
中Cl 化合价
为-1 价、O 化合价为-1 价，则Pd 元素为+2 价，故A 正确；
B．由分步反应及总反应可知，
为催化剂，催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，
故B 正确；
C．总反应为
，理论上反应物全部转化为H2O2，故原子利用率理论上为100%，故C
正确；
D．步骤2 为Pd+O2+2Cl-→
，若有1molO2参与反应，转移电子数目为2NA，故D 错误；
故答案为：D。
10．（2024 届·吉林延边·一模）甲酸(
)可在纳米级
表面分解为活性
和
，经下列历程实现
的催化还原。已知
(
)
Ⅱ、
(
)
Ⅲ表示
中二价铁和三价铁。下列说法正确的是
A．生产中将催化剂处理成纳米级颗粒对甲酸分解的速率无影响
B．在整个历程中，每
可还原
C．
分解时，既有极性共价键又有非极性共价键发生断裂
D．反应历程中生成的
可调节体系
，有增强
氧化性的作用
10
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【答案】D
【详解】A．生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大接触面积，增大甲酸分解的速率，故A 错误；
B．整个历程中，1molH2失电子形成2molH+转移2mole-，1mol
最终得电子形成0.5molN2转移5mole-，
所以1molH2可以还原0.4mol
，故B 错误；
C．HCOOH 分解产生CO2和H2，所以会发生碳氢键和碳氧键的断裂，只有极性共价键发生了断裂，故C 错
误；
D．
与
在氧化Fe2+的过程中需要消耗氢离子，pH 值降低，但H2还原Fe3+过程中生成H+，所以生
成的氢离子可以起到调节pH 的作用，有增强
氧化性的作用，故D 正确；
故选D。
11．（2024 届·广东·模拟预测）如图所示为硫元素在自然界中的循环示意图。设
为阿伏加德罗常数的值，
下列说法正确的是
A．
硫酸溶液含有的
数目约为
B．
中含有的
键数目为
C．
与
在密闭容器中充分反应后的分子数目为
D．
晶体中含有的离子总数目为
【答案】D
【详解】A．溶液只有浓度没有体积，不能求
的数目，A 错误；
B．没有给出气体所处的状况，无法计算H2S 的物质的量，B 错误；
11
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C．
与
不能完全反应，反应后的分子数目大于
，C 错误；
D．
晶体中含有
钠离子和
硫酸氢根离子，则晶体中含有的离子总数为
，D 正确；
答案选D。
12．（2024 届·江苏南通·一模）反应
可用于去
除氮氧化物。
催化该反应的过程如图所示。下列说法正确的是
A．反应过程中，
参与反应，降低了反应的焓变
B．该反应的平衡常数
C．其他条件不变时，增大
的平衡转化率下降
D．步骤Ⅲ中每消耗
，转移电子数目为
【答案】D
【详解】A．反应过程中，Cu+为催化剂，降低反应活化能但不改变焓变，A 错误；
B．平衡常数等于生成物的浓度幂之积比上反应物的浓度幂之积，所以
，B
错误；
C．增大一种反应物的量，可以提高另一种反应物的转化率，
增大，则NO 的转化率增大，C 错误；
D．由反应Ⅰ可知，1molCu+结合1molO2，转移4mol 电子，所以转移电子数目为
，D 正确；
12
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故选D。
13．（2024 届·浙江金华·模拟预测）工业上常用碱性
废液吸收
，反应原理为
，部分催化过程如图所示。下列说法正确的是
A．“过程1”中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
B．
是该反应的催化剂
C．“过程2”可表示为
D．吸收过程中存在反应：
【答案】D
【详解】A．“过程1”发生反应：ClO−+ Ni2O3=2NiO2 +Cl−，该反应中Cl 元素化合价由＋1 价变为﹣1 价、Ni
元素化合价由＋3 价变为＋4 价，则氧化剂是ClO -，还原剂是Ni2O3，氧化产物是NiO2，还原产物是Cl -，
氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1，A 错误；
B．由图可知，Ni2O3是过程1 的反应物，是过程2 的生成物，所以Ni2O3是反应的催化剂，二氧化镍是反应
的中间产物，B 错误；
C．“过程2”中，1molClO-转化为Cl-和O 时，需要转移2mole-，则需消耗2molNiO2，反应的离子方程式可
表示为ClO−+2NiO2=Ni2O3+Cl−+2O，C 错误；
D．O 具有强氧化性，能氧化还原性的SO2，所以吸收过程中存在反应：SO2+O+2OH−=
+H2O，D 正确；
故选D。
14．（2024 届·云南·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
13
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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．该原理的总反应为
D．反应⑤中
只起氧化剂的作用
【答案】C
【详解】A．反应过程中O 键数有3 个、2 个发生了变化，选项A 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，二氨合亚铜是催化剂，
选项B 错误；
C．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，选项C 正确；
D．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，选项D 错误；
答案选C。
15．（2024 届·四川攀枝花·一模）我国科学家发现深海处在微生物作用下的含硫物质转化成HS-的变化过程
如下图所示(已略去部分不含硫物质)。有关转化过程说法正确的是
A．
，
14
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B．
与
的反应中，
只作氧化剂，
只作还原剂
C．
、
、
在转化过程中硫元素的化合价均降低
D．理论上每产生1.2mol
，
、
共得到5.0mol
【答案】A
【详解】A．根据题干流程图可知，配平之后反应3
+24e-+24H+=6HS-+9H2O，消耗24molH+，反应3
+18e-+21H+=3HS-+9H2O，消耗21molH+，即x=21，y=24，A 正确；
B．
与
的反应即
+SCN-=
+CN-中，未有元素的化合价发生改变，属于非氧化还原反应，B
错误；
C．由题干流程图可知，
中S 的化合价由+6 价降低到
的+4 价，
中+2.5 价的S 降低到
中
的+2 价，
中
升高到
中的+4 价，C 错误；
D．由A 项分析可知，理论上每产生1.2mol
其中0.4mol 由
还原得到，0.8mol 由
还原得到，
故
、
共得到0.4×6+0.8×8=8.8mol
，D 错误；
故答案为：A。
16．（2024 届·河南·一模）化石燃料燃烧会产生大气污染物
、
等，科学家实验探究用硫酸铈循环
法吸收
，其转化原理如图所示，下列说法正确的是
15
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A．检验
可以选用盐酸酸化的
溶液
B．反应①的离子方程式为
C．反应②中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1：2
D．理论上每吸收标准状况下
，一定消耗
【答案】B
【详解】A．硫酸根的检验需要先加入盐酸排查银离子的干扰，再加氯化钡产生白色沉淀证明有硫酸根，A
错误；
B．从图中看，反应①中氧化剂是
，还原剂是
，两者发生氧化还原反应生成
、
，方程式
为
， B 正确；
C．反应②中氧气中氧元素化合价由0 变为-2，为氧化剂，
化合价升高发生氧化反应得到氧化产物
，
根据电子守恒可知
，故氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1：4，C 错误；
D．根据电子守恒可知
，理论上每吸收标准状况下
（为0.01mol），消耗
0.005mol 氧气，为0.16g，D 错误；
故选B。
17．（2024 届·吉林长春·一模）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d 代表
或
中的一种。下列说法正确的是
A．实验室可以利用加热氯化铵分解制备氨气
B．a、c 分别是
、
16
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C．d 既可以是
，也可以是
D．已知
为副产物，则通入水蒸气可减少
的产生
【答案】D
【分析】NH4Cl 分解的产物是NH3和HCl，分解得到的HCl 与MgO 反应生成Mg(OH)Cl，Mg(OH)Cl 又可以分
解得到HCl 和MgO，则a 为 NH3，b 为 Mg(OH)Cl，c 为HCl，d 为MgO。
【详解】A．氯化铵受热分解生成的氨气和氯化氢遇冷又会重新结合生成氯化铵，实验室不能利用加热氯
化铵分解制备氨气，故A 错误；
B．由分析可知，a 为NH3，c 为 HCl，故B 错误；
C．由分析可知，d 为MgO，故C 错误；
D．
可以水解生成 Mg(OH)Cl，通入水蒸气可以减少 MgCl2的生成，故D 正确；
故选D。
18．（2024 届·黑龙江齐齐哈尔·一模）
教授研究了铑
配合物催化醛酮氢化反应，提出的反应机
理如图所示，1、2、3、4 四种反应的反应热分别为
，下列说法错误的是
A．
在氢化反应中作催化剂
B．该机理的总反应的反应热
C．若步骤②为决速步骤，则其活化能最大
17
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D．
与
发生上述反应可生成
【答案】D
【详解】A．
在步骤1 中参加反应，在步骤4 中又生成，故
为反应的催化剂，A 正确；
B．总反应为R3SiH+
，总反应的反应热
，B 正确；
C．决速步骤为最慢的反应，其活化能最大，C 正确；
D．根据反应机理，可知产物应为
，D 错误；
故选D。
19．（2024 届·黑龙江哈尔滨·一模）燃油汽车尾气含有大量的NO，用活化后的
作催化剂，在有氧条
件下氨气将NO 还原成
的一种反应历程如图所示。下列叙述错误的是
A．
分子的空间结构为三角锥形
B．反应③涉及
键的断裂和形成
18
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C．总反应的化学方程式为
D．
不能改变反应热，但可以加快反应速率
【答案】C
【详解】A．
中心原子价层电子对数为3+
=4，且含有1 个孤电子对，空间结构为三角锥形，
故A 正确；
B．反应③中钒氧双键断裂，同时生成N2，N2中含有氮氮三键，则反应③涉及
键的断裂和形成，故B 正
确；
C．由图可知，总反应的化学方程式为
，故C 错误；
D．由图可知，
为催化剂，催化剂不能改变反应热，但可以加快反应速率，故D 正确；
故选C。
20．（2024 届·江西上饶·一模）“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心，可
与
转化为肼
(
)，其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A．
、
和
三种物质的中心原子均为sp3杂化且都是极性分子
B．反应涉及极性键的断裂和非极性键的生成
C．将
替换为
反应可得
和
D．催化中心的
被氧化为
，后又被还原为
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【答案】C
【详解】A．
、
中氮形成3 个共价键且均存在1 对孤电子对，为sp3杂化；
中氧形成2 个
共价键且存在2 对孤电子对，为sp3杂化；三者的正负电荷重心不重合，都是极性分子，A 正确；
B．由反应历程可知，有N－H、N－O 极性键断裂，还有N－N 非极性键的生成，B 正确；
C．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，得
到ND2NH2和HDO，C 错误；
D．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+，D 正
确；
故选C。
21．（2024 届·安徽黄山·一模）
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Ru（Ⅱ）催化剂
能高效电催化氧化
合成
，其电极反应机理如图
所示.下列说法错误的是
A．
与
中的N 原子杂化方式相同
B．X 和Y 中Ru 的化合价均为+3
C．反应Ⅱ没有发生氧化还原反应
D．图示过程发生在电解池阳极区
【答案】B
【详解】A．
中氮原子的价层电子对数为4，为sp3杂化，N2H4中N 原子的价层电子对数为3+1=4，杂
化类型为sp3，故A 正确；
B．X 与
存在平衡转化，
中Ru 为+2 价，即X 中也为+2 价，故B 错误；
C．反应Ⅱ中发生了质子转移、无元素化合价发生变化，没有发生了氧化还原反应，故C 正确；
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D．图示过程失去了电子为氧化反应，发生在电解池的阳极区，故D 正确。
答案选B。
22．（2024 届·云南昆明·三模）乙醛是一种重要的二碳试剂，其某种合成机理如图所示。下列说法错误的
是
A．Fe+是该反应的催化剂
B．C2H5OH 是合成过程中的副产物
C．该合成乙醛的反应为C2H6+2N2O→CH3CHO+2N2+H2O
D．增大N2浓度，有利于提高CH3CHO 的反应速率
【答案】D
【详解】A．根据合成机理可知Fe+在第一步消耗，最后一步生成，是该反应的催化剂，A 正确；
B．由合成机理可知C2H5OH 为生成物，所以C2H5OH 是合成过程中的副产物，B 正确；
C．根据合成机理的箭头指入情况和指出情况可知该合成乙醛的反应为C2H6+2N2O→CH3CHO+2N2+H2O，C 正
确；
D．增大N2浓度，不利于各中间产物的生成，不利于提高CH3CHO 的速率，D 错误；
故选：D。
23．（2024 届·贵州贵阳·一模）
是常见的绿色氧化剂，在化学研究中应用广泛。用
制备
的反
应机理如图所示。下列说法不正确的是
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A．X 代表的是HCl
B．过程③有极性键的断裂和形成
C．金属Pd 在该反应中作催化剂
D．该过程的原子利用率为100%
【答案】C
【详解】A．根据质量守恒可知，X 代表的是HCl，A 正确；
B．过程③HCl 参与反应，有极性键的断裂，生成H2O2，有极性键O-H 的形成，B 正确；
C．经过过程①形成Pd，在过程②中消耗Pd，所以Pd 为中间体，C 错误；
D．用
和
制备
，过程的原子利用率为100%，D 正确；
答案选C。
24．（2024 届·湖南岳阳·一模）某有机物脱羧反应机理如图所示。下列说法错误的是
A．
可按照该反应机理生成
B．
是脱羧反应的催化剂
C．该反应过程中涉及加成反应和消去反应
D．反应过程中的氮原子的杂化类型既有
杂化，也有
杂化
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【答案】A
【详解】A．从反应历程图中转化过程可知，碳碳双键是在羧基相连的碳原子上形成，连有N 原子的碳原
子也形成碳碳双键，然后才能转化为含有碳氮双键的结构，而对于题给分子
，只能形
成
，无法继续向下进行，故不按照该反应机理生成
，A 错误；
B．从反应历程图中转化过程可知，RNH2先参与反应，然后又生成，没有增加或减少，故RNH2是脱羧反应
的催化剂，B 正确；
C．从反应历程图中转化过程可知，该反应过程涉及加成反应如
+RNH2 →
，和消去反应如
→
+H2O，C 正确；
D．从反应历程图中转化过程可知，N 原子有时形成双键，此时N 采用sp2杂化，有时是以单键连接，在此
时N 原子采用sp3杂化，即反应过程中氮原子的杂化类型发生了变化，D 正确；
故选A。
25．（2024 届·陕西西安·一模）环状碳酸酯广泛用于极性非质子溶剂、电池的电解质等，离子液体研究团
队近期报道了一种环氧乙烷衍生物与二氧化碳催化合成环状碳酸酯的反应历程如图所示，已知R 表示烃基，
下列说法错误的是
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A．
是该反应的催化剂
B．反应过程不存在非极性键的断裂和形成
C．反应过程中有3 种中间体
D．总反应方程式为：
，该反应为加成反应
【答案】A
【分析】由图可知，(C4H9)4NBr 是反应的催化剂，
和二氧化碳是反应的反应物，
是反应
的生成物，总反应为催化剂作用下
与二氧化碳发生加成反应生成
，方程式为
+CO2
。
【详解】A．由分析可知，(C4H9)4NBr 是反应的催化剂，
是反应的中间产物，故A 错误；
B．由图可知，反应过程中存在极性键的断裂和形成，不存在非极性键的断裂和形成，故B 正确；
C．由图可知，反应过程中存在3 种中间产物
，故
C 正确；
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D．由分析可知，总反应为催化剂作用下
与二氧化碳发生加成反应生成
，方程式为
+CO2
，故D 正确；
故选A。
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