高考化学一轮复习 专项训练 化学反应机理与催化剂（解析版）.docxVIP

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。

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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；

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。

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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CON，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BC=ON，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：

【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

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