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03 过渡态图像的分析与应用(附答案解析)-备战2023年高考化学大二轮专题突破系列(全国通用)
展开过渡态图像的分析与应用
【研析真题•明方向】
1.(2021·山东卷)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为:
能量变化如图所示。已知为快速平衡,下列说法正确的是( )
A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步 B.反应结束后,溶液中存在18OH-
C.反应结束后,溶液中存在CHOH D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
2.(2020·山东卷)(多选)1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3丁二烯生成碳正离子();第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0 ℃和40 ℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是( )
A.1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
B.与0 ℃相比,40 ℃时1,3-丁二烯的转化率增大
C.从0 ℃升至40 ℃,1,2-加成正反应速率增大,1,4-加成正反应速率减小
D.从0 ℃升至40 ℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
3.(2020·天津卷)理论研究表明,在101 kPa和298 K下,HCN (g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.HCN比HNC稳定 B.该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ.mol-1
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
【方法与技巧•思维建模】
1.基元反应与反应历程
(1)基元反应:大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应
如:2HI===H2+I2的2个基元反应为2HIH2+2I·、2I·I2
(2)反应机理:先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程,反应历程又称反应机理
(3)许多化学反应都不是基元反应,而是由两个或多个基元步骤完成的。假设反应:A2+B===A2B是分两个基元步骤完成的
第一步 A22A (慢反应)
第二步 2A+BA2B (快反应)
对于总反应来说,决定反应速率的肯定是第一个基元步骤,即这种前一步的产物作为后一步的反应物的连串反应的。决定速率的步骤是最慢的一个基元步骤
如:过氧化氢H2O2在水溶液中把溴化氢HBr氧化为溴Br2的反应:H2O2 + 2H+ +2Br-Br2 + 2H2O
反应机理为
H2O2+H++Br-HOBr+H2O (慢反应)
HOBr+Br-+H+ Br2+H2O (快反应)
决定速率的就是第一个反应,且这个反应中HBrO不是最终产物,称为反应的中间产物或中间体
(4)基元反应发生的先决条件:基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞,但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应
2.基元反应过渡状态理论
(1)基元反应过渡状态理论认为,基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态,这个状态称为过渡态
AB+C[A…B…C]A+BC
反应物 过渡态 产物
(2)过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型,过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能[活化能(能垒)越高,此步基元反应速率越慢]。如:一溴甲烷与NaOH溶液反应的历程可以表示为:
CH3Br+OH-[Br…CH3…OH]Br-+CH3OH
反应物 过渡态 产物
此反应的活化能(能垒)为kJ·mol-1,ΔH=(Ea-Eb) kJ·mol-1
3.常见图像的解读
图像
解读
(1)在无催化剂的情况下:E1为正反应的活化能;E2为逆反应的活化能;E1-E2为此反应的焓变(ΔH)
(2)有催化剂时,总反应分成了两个反应步骤(也可能为多个),反应①为吸热反应,产物为总反应的中间产物,反应②为放热反应,总反应为放热反应
(3)催化剂的作用:降低E1、E2,但不影响ΔH,反应是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和终点(生成物)能量的相对大小
【题型突破•查漏缺】
1.叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇,反应(CH3)3CCl+OH-(CH3)3COH+Cl-的能量与反应过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应 B.(CH3)3C+比(CH3)3CCl稳定
C.第一步反应一定比第二步反应快 D.增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率
2.图Ⅰ是NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)反应过程中能量变化的示意图。一定条件下,在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态,当改变其中一个条件x,y随x的变化关系曲线如图Ⅱ所示。下列有关说法正确的是( )
A.一定条件下,向密闭容器中加入1 mol NO2(g)与1 mol CO(g),充分反应放出234 kJ热量
B.若x表示温度,则y表示的可能是CO2的物质的量浓度
C.若x表示CO的起始浓度,则y表示的可能是NO2的转化率
D.若x表示反应时间,则y表示的可能是混合气体的密度
3.已知X转化为Z和W分步进行:①X(g)Y(g)+2W(g),②Y(g)Z(g)+W(g),其反应过程能量变化如图所示,下列说法不正确的是( )
A.Ea1是反应①的活化能 B.1 mol X(g)的能量一定低于1 mol Y(g)的能量
C.Y(g)Z(g)+W(g) ΔH=+(Ea3-Ea4)kJ·mol-1 D.反应②更容易发生,气体Y很难大量累积
4.已知反应NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)由以下两种基元反应构成2NO2(g)NO3(g)+NO(g)(第1步)、NO3(g)+CO(g)NO2(g)+CO2(g)(第2步),其能量与反应历程如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0 B.升高温度两步反应中反应物转化率均增大
C.选择优良的催化剂可降低两步反应的活化能 D.该反应的速率由第2步反应决定
5.由合成气制备二甲醚,涉及如下反应,下列说法正确的是( )
(ⅰ)2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) ΔH1
(ⅱ)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2
能量变化如图所示:
A.ΔH1<ΔH2
C.C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g) ΔH=-5.2 kJ·mol-1
B.反应(ⅱ)为吸热反应
D.若在容器中加入催化剂,则E2-E1将变小
6.已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1,在V2O5存在时反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.ΔH=E4-E3+E2-E1
B.加入V2O5后反应经过两步完成,其中第一步决定反应速率
C.加入V2O5,ΔH不变,但反应速率改变
D.向密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生上述反应达平衡时,反应放热198 kJ
7.酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理、能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.①、②、③三步反应均释放能量 B.该反应历程中有两个过渡态
C.第③步反应的原子利用率为100% D.总反应速率由第①步的反应速率决定
8.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应的活化能,E2表示无催化剂时逆反应的活化能)。下列有关叙述不正确的是( )
A.该反应的逆反应为吸热反应,升高温度可提高活化分子的百分数
B.500 ℃、101 kPa下,将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热a kJ,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-2a kJ·mol-l
C.该反应中,反应物的总键能小于生成物的总键能
D.ΔH=E1-E2,使用催化剂改变活化能,但不改变反应热
9.NO催化O3生成O2的过程由三步基元反应构成,下列说法错误的是( )
第一步:NO(g)+O3(g)===O2(g)+NO2(g) ΔH1
第二步:NO2(g)===O(g)+NO(g) ΔH2
第三步:O(g)+O3(g)===2O2(g) ΔH3
A.该反应的中间体有三种 B.第二步、第三步反应均为放热反应
C.总反应速率主要由第一步反应速率决定 D.氮氧化物NOx的大量排放可能会严重破坏臭氧层
10.人们对某反应的途径有如图所示的两种猜想。运用飞秒光谱观测到反应过程中有·CH2—CH2—CH2—CH2·的存在,其寿命是700飞秒(1飞秒=10-15秒)。下列说法不正确的是( )
A.该反应的化学方程式是C4H82CH2===CH2
B.飞秒光谱观测所得实验结果支持猜想②的成立
C.反应过程中有极性共价键生成
D.加入合适的催化剂可加快该反应的速率
11.如图所示为某基元反应过程的能量变化(E1、E2、E3均大于0)。下列说法正确的是( )
A.该反应的正反应为吸热反应
B.E1+E3为该反应的活化能
C.图中对应的该反应的焓变ΔH=-E2
D.NO2和CO分子发生有效碰撞才能形成过渡状态分子
【题型特训•练高分】
1.HBr被O2氧化依次由如下(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)三步反应组成,1 mol HBr被氧化为Br2放出12. 67 kJ热量,其能量与反应过程曲线如图所示。下列说法正确的是( )
(Ⅰ) HBr(g)+O2(g)===HOOBr(g)
(Ⅱ)HOOBr(g)+HBr(g)===2HOBr(g)
(Ⅲ)HOBr(g)+HBr(g)===H2O(g)+Br2(g)
A.三步反应均为放热反应
B.步骤(Ⅰ)的反应速率最慢
C.HOOBr(g)比HBr(g)和O2(g)稳定
D.热化学方程式为4HBr(g)+O2(g)===2H2O(g)+2Br2(g) ΔH=-12.67 kJ·mol-1
2.一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClO(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.e是ClO
B.b→a+c反应的活化能为60 kJ·mol-1
C.a、b、c、d、e中c最稳定
D.b→a+d反应的热化学方程式为3ClO-(aq)===ClO(aq)+2Cl-(aq) ΔH=-116 kJ·mol-1
3.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=a kJ·mol-1,能量变化如图所示。下列说法中,不正确的是( )
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(l) ΔH>a kJ·mol-1
B.过程Ⅱ可能使用了催化剂,使用催化剂不可以提高SO2的平衡转化率
C.反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和
D.将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出或吸收的热量小于|a| kJ
4.某反应由两步反应ABC构成,它的反应能量曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A.两步反应均为吸热反应 B.三种化合物中C最稳定
C.第二步反应决定了总反应的速率 D.升高温度,活化能E1、E2均减小,反应速率加快
5.丙烯与HCl在催化剂作用下发生加成反应:第一步H+进攻丙烯生成碳正离子,第二步Cl-进攻碳正离子。得到两种产物的反应过程与能量关系如图。下列说法正确的是( )
A.催化剂可以改变反应的焓变 B.过渡态(Ⅰ)比过渡态(Ⅱ)稳定
C.生成①的过程所需的活化能较低,速率快 D.丙烯与HCl加成反应主要生成CH3CHClCH3
6.合成气(CO和H2)是目前化工常用的原料,下面是用甲烷制备合成气的两种方法:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+216 kJ·mol-1;②2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g) ΔH2=-72 kJ·mol-1。其中一个反应的反应过程与能量变化关系如图所示。则下列说法正确的是( )
A.E1表示2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g)的活化能
B.E2表示CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的活化能
C.该图示为反应②的反应过程与能量变化示意图
D.一般情况下,加入催化剂,既能降低E1,也能降低E2,但不能改变E1与E2的差值
7.过渡态理论认为:化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中,首先生成一种高能量的活化配合物,高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论,
NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)的反应历程如下,下列有关说法中正确的是( )
第一步:+C—O(慢反应)
第二步:N—O+O—C—O(快反应)
A.第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞 B.活化配合物的能量越高,第一步的反应速率越快
C.第一步反应需要吸收能量 D.该反应的反应速率主要取决于第二步反应
8.如图表示2-甲基-2-溴丙烷发生水解的反应历程,下列说法正确的是( )
A.由图可知反应有两个过渡态无法判断反应的热效应
B.增大c(NaOH),总反应的速率会增大
C.反应中存在C-Br键的断裂和C-O键的形成
D.若第一阶段转化率为30%,第二阶段转化率为40%,则最终产物的产率为12%
9.如图已知反应S2O(aq)+2I-(aq)2SO(aq)+I2(aq),若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液,反应机理如下:
①2Fe3+ (aq)+2I-(aq)I2 (aq)+2Fe2+ (aq)
②2Fe2+ (aq)+S2O (aq)2Fe3+ (aq)+2SO (aq)
下列有关该反应的说法不正确的是( )
A.Fe3+是该反应的催化剂 B.S2O (aq)+2I-(aq)2SO(aq)+I2(aq)是放热反应
C.加入Fe3+后降低了该反应的活化能 D.向该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝,适当升温,蓝色加深
10.NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如左图;研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如右图。下列说法正确的是( )
A.NH3催化还原NO为吸热反应
B.过程Ⅰ中NH3断裂非极性键
C.过程Ⅱ中NO为氧化剂,Fe2+为还原剂
D.脱硝的总反应为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)
11.CH3-CH=CH-COOCH3有两种立体异构体和,由CH3CHO和Ph3P=CHCOOCH3反应制取这两种异构体的历程中能量变化如图,已知:在立体结构中,实线表示该键在纸平面上,实楔形线表示该键在纸前方,虚线表示该键在纸后方。下列说法正确的是( )
A.比稳定
B.温度升高,CH3CHO的转化率减小
C.生成的过程中,速率最快的是由生成的反应
D.两个反应历程中,中间产物相同
【过渡态图像的分析与应用】答案
【研析真题•明方向】
1.B。解析:A.一般来说,反应的活化能越高,反应速率越慢,由图可知,反应Ⅰ和反应Ⅳ的活化能较高,因此反应的决速步为反应Ⅰ、Ⅳ,故A错误;B.反应Ⅰ为加成反应,而为快速平衡,反应Ⅱ的成键和断键方式为或,后者能生成18OH-,因此反应结束后,溶液中存在 18OH-,故B正确;C.反应Ⅲ的成键和断键方式为或,因此反应结束后溶液中不会存在CHOH,故C错误;D.该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量,总反应为放热反应,因此和CH3O-的总能量与和OH-的总能量之差等于图示总反应的焓变,故D错误。
2.AD。解析:A项,由图可知1,4加成产物的能量比1,2加成产物的能量低,前者更稳定,正确;B项,由图可知,第一步为吸热反应,第二步为放热反应,升高温度第二步平衡逆向移动,1,3丁二烯的转化率减小,错误;C项,升高温度,反应速率均增大,错误;D项,1,2加成反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,所以从0 ℃升至40 ℃,1,2加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,正确。
3.D。解析:A对,HCN的能量低于HNC的能量,能量越低越稳定;B对,根据题图可知反应为吸热反应,能量差为59.3 kJ·mol-1;C对,正反应的活化能为186.5 kJ·mol-1,逆反应的活化能为186.5 kJ·mol-1-59.3 kJ·mol-1=127.2 kJ·mol-1,故正反应活化能大于逆反应活化能;D错,催化剂只能改变反应速率,不影响反应热。
【题型突破•查漏缺】
1.D。解析:A项,由题图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,错误;B项,(CH3)3C+、Cl-的能量总和比(CH3)3CCl的高,能量越高越不稳定,错误;C项,第一步反应的活化能大,反应肯定慢,错误。
2.B。解析:由题图Ⅰ中数据可知,反应NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1,该反应是可逆反应,1 mol NO2(g)与1 mol CO(g)不能完全反应,故反应放出的热量小于234 kJ,A错误;若x表示温度,升高温度,平衡逆向移动,CO2的物质的量浓度逐渐减小,B正确;若x表示CO的起始浓度,增大c(CO),平衡正向移动,NO2的转化率增大,C错误;若x表示反应时间,由于混合气体总质量不变,且密闭容器容积固定,则混合气体的密度始终不变,D错误。
3.B。解析:由图可知,Ea1是反应①的活化能,故A正确;由图可知,1 mol X(g)的能量低于1 mol Y(g)和2 mol W(g)的能量之和,无法确定1 mol X(g)的能量与1 mol Y(g)的能量大小,故B错误;ΔH=正反应活化能-逆反应活化能,则Y(g)Z(g)+W(g) ΔH=+(Ea3-Ea4)kJ·mol-1,故C正确;由图可知,反应②活化能比反应①活化能低,则反应②更容易发生,消耗Y的速率快,气体Y很难大量累积,故D正确。
4.C。解析:由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应是放热反应,ΔH<0,故A错误;由图可知,第1步反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应物转化率增大,第2步反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应物转化率减小,故B错误;选择优良的催化剂可降低第1步和第2步的活化能,故C正确;第1步反应的活化能大,反应速率慢,整个反应由第1步决定,故D错误。
5.A。解析:根据图像数据可知,ΔH1=-29.1 kJ·mol-1,ΔH2=-23.9 kJ·mol-1,则ΔH1<ΔH2,故A项正确;根据盖斯定律可知,反应(ⅱ)-反应(ⅰ)可得反应C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g),则ΔH=ΔH2-ΔH1=-23.9 kJ·mol-1-(-29.1 kJ·mol-1)=+5.2 kJ·mol-1,故B项错误;从图像数据可看出,ΔH2<0,即反应(ⅱ)为放热反应,故C项错误;若在容器中加入催化剂,会降低反应的活化能,但不会改变反应的焓变,则E2-E1的差值不变,故D项错误。
6.C。解析:根据图示可知:反应的焓变为吸收能量与放出能量的差值,ΔH=E1-E2+E3-E4,A错误;多步反应的反应速率由慢反应决定,由图可知:加入V2O5后第二步反应发生需要的能量高,反应速率慢,所以反应速率由第二步反应决定,B错误;催化剂不能改变反应物、生成物的能量,所以ΔH不变,但催化剂能改变反应途径,所以使用催化剂后反应速率改变,C正确;该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以向密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生上述反应达平衡时,反应放热小于198 kJ,D错误。
7.D。解析:由图示可知,第①步吸收能量,第②、③步释放能量,A项错误;该反应历程中有三个过渡态,B项错误;由原子守恒和电荷守恒知,第三步反应还有H+产生,原子利用率不是100%,C项错误;由于第①步反应的能垒最大,反应速率最小,决定总反应的反应速率,D项正确。
8.B。解析:该反应的逆反应为吸热反应,升高温度可提高活化分子的百分数,故A正确;500 ℃、101 kPa下,将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应放热a kJ,由于该反应为可逆反应,得不到1 mol SO3(g),所以热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的反应热不等于-2a kJ·mol-1,故B错误;该反应为放热反应,其ΔH<0,所以反应物的总键能小于生成物的总键能,故C正确;ΔH=E1-E2,使用催化剂能改变反应的活化能,但不改变反应热,故D正确。
9.A。解析:由三步基元反应可知,反应的中间体只有NO2和O两种,故A错误;由图可知,第二步、第三步反应中反应物的总能量都大于生成物的总能量,均为放热反应,故B正确;由三步基元反应可知,第一步反应的活化能最大,反应速率最慢,而慢反应决定总反应速率的快慢,故C正确;由反应可知,氮氧化物能使臭氧不断地转化为氧气,严重破坏臭氧层,故D正确。
10.C。解析:由图的分子结构知,该反应的化学方程式是C4H82CH2===CH2,A正确;飞秒光谱观测到反应过程中有·CH2—CH2—CH2—CH2·的存在,两端碳链末端相连,支持猜想②的成立,B正确;反应生成C—C键,是非极性共价键,C错误;合适的催化剂降低活化能,可加快该反应的速率,D正确。
11.D。解析:该反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应的正反应是放热反应,故A错误;活化能是反应物分子的平均能量和活化分子(或过渡态分子)能量的差值,所以该反应的活化能为E1,故B错误;焓变等于生成物和反应物的焓值差,即ΔH=-E3,故C错误;分子间只有发生有效碰撞才能发生旧化学键的断裂,所以NO2和CO分子发生有效碰撞才能形成过渡状态分子,故D正确。
【题型特训•练高分】
1.B。解析:放热反应的反应物总能量高于生成物的总能量,根据图像,第一步反应为吸热反应,A项错误;步骤(Ⅰ)为吸热反应,导致体系温度降低,反应速率减慢,其余反应为放热反应,反应温度升高,反应速率加快,B项正确;HOOBr(g)的总能量比HBr(g)和O2(g)的总能量高,能量越高,物质越不稳定,C项错误;根据题意,1 mol HBr被氧化为Br2放出12.67 kJ热量,则热化学方程式为4HBr(g)+O2(g)===2H2O(g)+2Br2(g) ΔH=-50.68 kJ·mol-1,D项错误。
2.D。解析:A项由e点对应化合价为+7,e对应微粒应为ClO,错误;B项图示为a、b、c的能量高低,没有对应活化分子的能量,无法计算b―→a+c反应的活化能,错误;C项a、b、c、d、e中c的能量最高,最不稳定,错误;D项热化学方程式3ClO-(aq)===ClO(aq)+2Cl-(aq),ΔH=(64 kJ/mol+2×0 kJ/mol)-3×60 kJ·mol-1=-116 kJ·mol-1,正确。
3.A。解析:根据图像,该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,a<0,则ΔH 4.B。解析:由图可知A→B的反应为吸热反应,B→C的反应为放热反应,A错误;物质的总能量越低,越稳定,由图可知C的能量最低,则C最稳定,B正确;多步反应的总反应速率是由最慢的一步反应决定的,E1>E2,可知第一步比第二步反应慢,则第一步反应决定了该反应的总反应速率,C错误;升高温度,不能改变反应的活化能,但升高温度能增加体系活化分子的百分数,使反应速率加快,D错误。
5.D。解析:催化剂可降低反应的活化能,不改变始终态,则加催化剂不能改变反应的焓变,故A错误;能量越低越稳定,根据图示知过渡态(Ⅰ)没有过渡态(Ⅱ)稳定,故B错误;根据图示知,生成①的过程所需的活化能高于生成②的过程所需的活化能,则反应速率较慢,故C错误;根据图示知,生成①的过程所需的活化能高于生成②的过程所需的活化能,则生成②的碳正离子多,而Cl-进攻碳正离子后得到CH3CHClCH3,即主要产物是CH3CHClCH3,故D正确。
6.D。解析:已知反应①是吸热反应,反应②是放热反应,而图像所表达的是吸热反应即反应①。所以E1表示CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的活化能,故A错误;E2表示CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的活化能,因此B错误;该图所示为反应①的反应过程与能量变化示意图,故C错误;加入催化剂,正逆反应的活化能都降低了,即E1、E2都降低,但二者的差值不变,所以D正确。
7.C。解析:活化分子之间的碰撞不一定能发生反应,不一定是有效碰撞,故A项错误;活化配合物的能量越高,第一步反应速率越慢,故B项错误;第一步反应是断裂化学键,需要吸收能量,故C项正确;反应速率主要取决于慢反应的速率,故D项错误。
8.C。解析:由图可知,反应物的能量和比生成物的能量和高,反应为放热反应,A选项错误;反应分两步进行,第一步反应的活化能大,是反应的决速步骤,但是第一步反应没有增大NaOH参与,增大c(NaOH),总反应的速率不会增大,B选项错误;由图像分析,反应中有C-Br键的断裂和C-O键的形成,C选项正确;产率是目标产物的实际重量与理论产量的比值,而转化率是反应物反应的百分数,由转化率无法计算产物的产率,D选项错误。
9.D。解析:由方程式可知,反应①中Fe3+是反应物,反应②中Fe3+是生成物,则Fe3+是该反应的催化剂,故A正确;由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,故B正确;催化剂能降低反应的活化能,Fe3+是该反应的催化剂,则加入Fe3+后降低了该反应的活化能,故C正确;该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,碘单质浓度减小,蓝色变浅,故D错误。
10.D。解析:A.反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,故NH3催化还原NO为放热反应,故A错误;B.NH3断裂极性键,故B错误;C.NO→N2,化合价由+2→0,化合价降低,得电子作氧化剂,Fe2+在反应前后没有发生变化,故作催化剂,故C错误;D.由图像得,脱硝的总反应为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g),故D正确。
11.C。解析:图像中比的能量高,所以稳定,A选项错误;由图可知,生成两种物质的反应都是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应物CH3CHO的转化率增大,B选项错误;由生成的过程活化能最小,反应速率最快,C选项正确;两个反应历程中,、是生成的中间产物,、是生成的中间产物,两个过程中间产物不同,D选项错误。
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02 循环转化机理图像的分析与应用(附答案解析)-备战2023年高考化学大二轮专题突破系列(全国通用): 这是一份02 循环转化机理图像的分析与应用(附答案解析)-备战2023年高考化学大二轮专题突破系列(全国通用),共12页。
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