高考人教版化学二轮复习：小题提速训练7　反应历程(机理)的分析及应用

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A.FeO+、N2均为反应中间体
B.X既含极性共价键也含非极性共价键
C.该机理涉及的反应均为氧化还原反应
D.每生成1 ml CH3CHO,消耗的N2O大于2 ml
2.(2022安徽蚌埠二模)硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题,甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2,再经下列历程实现N的催化还原,进而减少污染。已知Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)表示Fe3O4中二价铁和三价铁。下列说法正确的是( )
A.Fe3O4没有参与该循环历程
B.HCOOH分解时,碳氢键和氧氢键发生了断裂
C.N是N催化还原过程的催化剂
D.在整个历程中,1 ml H2可还原1 ml N
3.(2022北京房山区一模)CO2的转化一直是世界范围内研究的热点。利用两种金属催化剂,在水溶液体系中将CO2分别转化为CO和HCOOH的反应过程示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.在转化为CO的路径中,只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成
B.在转化为HCOOH的路径中,CO2被氧化为HCOOH
C.两个转化路径均有非极性键的形成
D.上述反应过程说明催化剂具有选择性
4.(2022广东湛江二模)科研人员提出了雾霾微粒中硫酸盐生成的三个阶段的转化机理,其主要过程示意图如下。下列说法错误的是( )
A.氧化性:NO2>S,还原性:S>HNO2
B.第Ⅱ、Ⅲ阶段总反应的方程式为S+H2O+NO2HNO2+HS
C.该过程中N为中间产物
D.上述反应过程中,S的成键数目保持不变
5.(2022河北唐山二模,改编)在Pd-MgO/SiO2界面上H2和CO2甲烷化的过程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.转化过程中SiO2做催化剂的载体,不参与转化过程
B.反应每生成1 ml H2O,转移4 ml电子
C.反应过程中存在极性键和非极性键的断裂与形成
D.转化过程中涉及氧化还原反应
6.(2022湖北部分重点校第二次联考)在MO3作用下,HOCH2CH(OH)CH3发生反应的历程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.MO3改变反应途径,提高了单位时间原料转化率
B.总反应为2HOCH2CH(OH)CH3HCHO↑+CH3CHO+CH3CHCH2↑
C.反应得到的有机产物都能使溴水褪色
D.如果原料为乙二醇,则主要有机产物是甲醛和乙烯
7.(2022辽宁省实验中学等三校联考)以炔烃、一氧化碳和乙醇为原料,以HMLn为催化剂,先引入羰基,进而合成酯,是工业上生产酯的有效方法之一,其反应机理如图,下列叙述错误的是( )
A.上述反应原子利用率是100%
B.中间产物有4种
C.过程(Ⅳ)发生了取代反应
D.目标产物能发生加成反应、氧化反应、取代反应
8.(2022湖南湘潭二模)Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图所示:
下列关于反应历程的说法错误的是( )
A.此反应的决速步骤:中间体2→中间体3
B.涉及极性键的形成和非极性键的断裂
C.在此反应过程中Ni的成键数目发生变化
D.Ni(s)+C2H6(g)NiCH2(s)+CH4(g)
ΔH=+6.57 kJ· ml-1
参考答案
小题提速训练7 反应历程(机理)的分析及应用
1.D 解析 由反应机理的示意图可知,反应中一氧化二氮、乙烷为反应物,乙醛、氮气和X为生成物,Fe+为反应的催化剂,FeO+为中间产物,反应的总方程式为C2H6+2N2OCH3CHO+2N2+X,由质量守恒定律可知,X为H2O,转化中会发生副反应[(C2H5)Fe(OH)]+Fe+。FeO+为中间产物,氮气为生成物,A错误;X为水,水分子中只含有极性共价键,不含有非极性键,B错误;FeO+发生的反应为C2H6+FeO+[(C2H5)Fe(OH)]+,反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,C错误;总反应为C2H6+2N2OCH3CHO+2N2+H2O,副反应为[(C2H5)Fe(OH)]+Fe+,副反应中铁元素化合价降低,副反应属于氧化还原反应,所以每生成1 ml CH3CHO,消耗的N2O大于2 ml,D正确。
2.B 解析 铁元素发生了价态变化,说明Fe3O4参与了该循环历程,A错误;由信息可知,HCOOH分解为H2和CO2,说明HCOOH分解时,碳氢键和氧氢键发生了断裂,而后形成了碳氧双键,B正确;在整个历程中,N先被还原为N,N再被还原为N2,则N是反应的中间产物,不是催化剂,C错误;在整个历程中,Fe3O4为催化剂,H2为还原剂,H2将N最终转化为N2,根据得失电子守恒可知,1 ml H2可还原0.4 ml N,D错误。
3.D 解析 由图看出在转化为CO的路径中有碳氧三键的形成,A错误;HCOOH中碳元素化合价为+2价,CO2中碳元素化合价为+4价,CO2被还原为HCOOH,B错误;根据转化示意图可知,两个转化路径中,不存在非极性键的形成,C错误;由题意可知,CO2在两种金属催化剂作用下生成两种不同的产物,即催化剂具有选择性,D正确。
4.D 解析 根据方程式S+NO2N+S和S+H2O+NO2HNO2+HS可得氧化性:NO2>S,还原性:S>HNO2,A正确;在第Ⅱ阶段,S、NO2在H2O存在条件下反应产生SO3、N,在第Ⅲ阶段,SO3结合OH-变为HS,N结合H+变为HNO2,故第Ⅱ、Ⅲ阶段总反应的方程式为S+H2O+NO2HNO2+HS,B正确;题给转化过程中NO2→N→HNO2,N为中间产物,C正确;S最终生成HS,S的成键数目发生了变化,D错误。
5.C 解析 由转化过程图可知,SiO2作为催化剂的载体,不参与转化过程,A正确;根据图示,二氧化碳和氢气在催化剂作用下生成甲烷和水,则总反应为4H2+CO2CH4+2H2O,每生成1 ml H2O,有0.5 ml CO2转化为CH4,转移4 ml电子,B正确;总反应为4H2+CO2CH4+2H2O,没有非极性键的形成,C错误;转化过程中C、H元素化合价发生了改变,涉及氧化还原反应,D正确。
6.B 解析 MO3作催化剂,虽然催化剂不影响平衡移动,但催化剂能降低反应所需活化能,改变反应途径,加快化学反应速率,缩短反应时间,提高单位时间的原料转化率,A正确;根据反应历程图可知,反应物是HOCH2CH(OH)CH3,生成物是HCHO、CH3CHO、CH3CHCH2和H2O,反应的化学方程式为2HOCH2CH(OH)CH3HCHO↑+CH3CHO+
CH3CHCH2↑+2H2O,B错误;由反应方程式知,有机产物有丙烯、甲醛、乙醛,都能使溴水褪色,C正确;由图中反应物和生成物可知,醇羟基被氧化为醛基,连接醇羟基的两个碳原子之间的碳碳键断裂分别生成醛,或者相邻的两个醇羟基生成水分子同时还生成碳碳双键。因此,如果原料是乙二醇,则生成的醛为甲醛,生成的烯烃为乙烯,D正确。
7.B 解析 由题干反应机理图可知,该反应的总方程式为
HC≡CR+CO+NuH,则该反应的原子利用率是100%,A正确;由反应机理图可知,中间产物有3种,B错误;过程(Ⅳ)的化学方程式为+NuH+HMLn,则属于取代反应,C正确;由反应机理图可知,目标产物为,该物质含有碳碳双键,故能发生加成反应、氧化反应,同时也能发生取代反应,D正确。
8.D 解析 反应的活化能越大,反应速率越慢,化学反应速率取决于最慢的一步反应,由图可知,中间体2→中间体3能量差值最大,该步反应的活化能最大,是化学反应的决速步骤,A正确;反应过程涉及非极性键C—C的断裂和极性键C—H的形成,B正确;由图可知,反应过程中镍原子的成键数目发生了变化,C正确;镍和乙烷的反应为放热反应,反应的热化学方程式为Ni(s)+C2H6(g)NiCH2(s)+CH4(g) ΔH=-6.57 kJ· ml-1,D错误。