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直线转化机理图像的分析与应用
【研析真题 明方向】
1．(2024·浙江1月)酯在NaOH溶液中发生水解反应，历程如下，下列说法不正确的是( )
已知：①
②RCOOCH2CH3水解相对速率与取代基R的关系如下表：
取代基R CH3 ClCH2 Cl2CH
水解相对速率 1 290 7200
A．步骤I是OH－与酯中作用
B．步骤I使I和Ⅱ平衡正向移动，使酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆
C．酯的水解速率：FCH2 COOCH2CH3＞ ClCH2 COOCH2CH3
D．与OH－反应、与18OH－反应，两者所得醇和羧酸盐不同
2．(2024·浙江6月卷)丙烯可发生如下转化(反应条件略)，下列说法不正确的是( )
A．产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
B．H+可提高YZ转化的反应速率
C．YZ过程中，a处碳氧键比b处更易断裂
D．YP是缩聚反应，该工艺有利于减轻温室效应
3．(2023·浙江6月卷)一定条件下，1－苯基丙炔(Ph－C≡C－CH3)可与HCl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( )
INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2023年\\高考题\\化学\\G171+.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2023年\\高考题\\化学\\G171+.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2023年\\高考题\\化学\\G171+.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2025版 步步高 大一轮 化学 人教版（京津辽渝鄂云晋皖黑吉桂贵甘赣豫新青宁蒙藏陕川冀湘）\\2019-2023化学高考题\\2023化学高考题\\精校版\\G171+.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2023年\\高考题\\化学\\G171.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2023年\\高考题\\化学\\G171.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2023年\\高考题\\化学\\G171.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2025版 步步高 大一轮 化学 人教版（京津辽渝鄂云晋皖黑吉桂贵甘赣豫新青宁蒙藏陕川冀湘）\\2019-2023化学高考题\\2023化学高考题\\精校版\\G171.TIF" \* MERGEFORMATINET
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HCl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
【核心考点精讲 固基础】
解题三步骤
第1步 准确转化——解决新信息图像题，一定要理解图像信息所表示的机理及过程，对所求问题向已有知识进行恰当的转化
第2步 方法的选取——对新信息题可以采取一般到特殊的特例法，在理解题目信息的本质的基础上，从逻辑推理的角度进行解答
第3步 仔细审读题目——严格按新信息的指代机理，解答问题时要避免课本知识或者已有知识对新信息问题的干扰
【题型突破 查漏缺】
1．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下，下列说法中正确的是(　　)
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A．CO和O生成CO2吸热
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D．状态Ⅰ状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
2．FeMnTiOx催化剂对NH3－SCR脱硝技术的反应机理如图所示，下列说法错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\442化学（二轮卷\\402HX821.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\李艳\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HX821.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\李艳\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HX821.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\李艳\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HX821.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\李艳\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HX821.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\李艳\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HX821.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮刷题首选卷-化学\\全书完整Word文档\\分Word文档\\小题各个击破\\402HX821.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．运用该技术应控制温度在200 ℃以下
B．较理想的中间产物是NH4NO3
C．N2既是氧化产物又是还原产物
D．NH3参与的是非氧化还原反应
3．H2O2与H2SO3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H2SO3的电离、过氧化物中间体产生的过程
B．若用H182O2代替H2O2，反应过程中有H182O生成
C．第③步到第④步过程中S杂化方式发生改变
D．H2SO4的酸性强于H2SO3，与非羟基氧原子的吸电子效应有关
4．我国科学家以Bi为电极在酸性水溶液中可实现电催化还原CO2，两种途径的反应机理如图所示，其中TS表示过渡态、数字表示微粒的相对总能量。下列说法错误的是(　　)
A．HCOOH分解生成CO和H2O的反应为吸热反应
B.电催化还原CO2生成HCOOH的选择性高于生成CO的选择性
C．HCOOH是阴极产物
D．途径二的电极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O
5．联胺(NH2NH2)与丙酮()在Ｈ＋催 化 下 生 成的部分反应机理如下，已知：NH2NH2为碱性。下列说法错误的是(　　)
A．活化能Ea①＜Ea②
B．H＋浓度越大反应速率越大
C．通过分子筛分离水可以增大平衡时的百分含量
D．总反应为
6．乙苯脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法，研究发现，在CO2气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行，反应历程如图，下列说法错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE "../../../新建文件夹/教师/新建文件夹/2024-3-115.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../新建文件夹/教师/新建文件夹/2024-3-115.TIF" \* MERGEFORMAT
A．乙苯和苯乙烯均为非极性分子
B．催化剂表面碱性较强时有利于提高乙苯的转化率
C．反应涉及C－H、C==O断裂和C==C形成
D．该方法可减少CO2的排放，有利于实现“碳中和”
7．某科研团队研制出“TM﹣LiH(TM表示过渡金属)”双催化剂体系，显著提高了在温和条件下氮气和氢气合成NH3的效率，原理示意如下，下列分析不合理的是(　　)
INCLUDEPICTURE"X76.TIF" INCLUDEPICTURE "X76.TIF" \* MERGEFORMAT
A．状态Ⅰ，吸收能量并有N≡N键发生断裂 B．合成NH3总反应的原子利用率是100%
C．“TM﹣LiH”能降低合成氨反应的ΔH D．生成NH3：2LiNH＋3H2===2LiH＋2NH3
8．“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心，可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2)，其反应历程如下所示。下列说法错误的是( )
A．NH2OH、NH3和H2O均为极性分子
B．反应涉及N－H、N－O键断裂和N－N键生成
C．催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+，后又被还原为Fe2+
D．将NH2OH替换为ND2OD，反应可得ND2ND2
9．科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO 转化为N2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NO 发生氧化反应 B．a和b中转移的e－数目相等
C．过程Ⅱ中参与反应的n(NO)：n(NH)＝1：4 D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO ＋NH=== N2↑＋2H2O
10．Pd/Al2O3催化H2还原CO2的机理示意如图。下列说法不正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"X82.TIF" INCLUDEPICTURE "X82.TIF" \* MERGEFORMAT
A．H—H的断裂需要吸收能量
B．①→②，CO2发生加成反应
C．④中，CO被氧化为CH4
D．生成CH4的总反应方程式是CO2＋4H2CH4＋2H2O
11．我国科学家在绿色化学领域取得新进展。利用双催化剂Cu和Cu2O，在水溶液中用H将CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇，其反应机理如图所示。则下列有关说法不正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"L72.TIF" INCLUDEPICTURE "L72.TIF" \* MERGEFORMAT
A．CO2生成甲醇是通过多步氧化反应实现的
B．该催化反应过程中涉及了化学键的形成及断裂
C．有可能通过调节控制反应条件获得甲醛等有机物
D．催化剂Cu结合氢原子，催化剂Cu2O结合含碳微粒
12．研究者利用电化学法在铜催化剂表面催化还原CO制备乙烯，同时得到副产物乙醇，反应机理如图。下列说法不正确的是(　　)
A．X为2H＋＋e－
B．步骤①中有H2O生成
C．该电极上生成乙烯的总反应为2CO＋8H＋＋8e－===C2H4＋2H2O
D．可通过增强催化剂的选择性来减少副反应的发生
13．氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析合理的是(　　)
A．催化剂a表面发生了极性共价键的断裂和形成
B．N2与H2反应生成NH3的原子利用率为100%
C．在催化剂b表面形成氮氧键时，不涉及电子转移
D．催化剂a、b能提高反应的平衡转化率
14．某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张红\\2019\\大二轮\\考前三个 化学通用\\WORD\\考前8.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张红\\2019\\大二轮\\考前三个 化学通用\\全书完整的Word版文档\\第一篇\\考前8.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2019赵瑊\\看PPT\\考前三个月 化学 通用\\全书完整的Word版文档\\第一篇\\考前8.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2019赵瑊\\看PPT\\考前三个月 化学 通用\\全书完整的Word版文档\\第一篇\\考前8.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2019赵瑊\\看PPT\\考前三个月 化学 通用\\全书完整的Word版文档\\第一篇\\考前8.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．HAP能提高HCHO与O2的反应速率
B．HCHO在反应过程中，有C－H键发生断裂
C．根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2
D．该反应可表示为：HCHO＋O2 CO2＋H2O
15．肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200 ℃时在Cu表面分解的机理如图1。已知200 ℃时：
反应Ⅰ：3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g)ΔH1(200 ℃)＝－32.9 kJ·mol－1
反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g)ΔH2(200 ℃)＝－41.8 kJ·mol－1
下列说法不正确的是(　　)
A．图1所示过程①②都是放热反应
B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图2所示
C．断开3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)中的化学键释放的能量
D．200 ℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g)ΔH＝＋50.7 kJ·mol－1
【题型特训 练高分】
1．在d－TMs基催化剂表面，N2还原合成NH3有以下两种途径，如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．途径Ⅰ中N2分子仅断裂氮氮三键中一个键
B．途径Ⅱ中N2分子中仅有一个N原子生成NH3，另一N原子不参与反应
C．两种途径的总反应式均6H＋N2===2NH3
D．使用d TMs基催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率
2．实现温和条件下氨的高效合成一直是催化领域的重要研究课题，硼簇修饰碳纳米管原位负载的纳米金表面电催化合成氨的反应机理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．上述转化过程中涉及非极性键的断裂和极性键的生成
B．生成NH3的电极总反应式为N2＋6H＋＋6e－===2NH3
C．使用纳米金作催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率
D．当22.4 L(标准状况)N2发生反应时，可得到2 mol NH3
3．以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应，为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．过程①中吸收能量使钛氧键发生了断裂
B．该反应中，光能和热能转化为化学能
C．使用TiO2作催化剂可以提高化学反应速率
D．2 mol二氧化碳完全分解成2 mol一氧化碳和1 mol氧气需要吸热 30 kJ
4．硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一、近期科研人员提出了雾霾微颗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图，下列说法错误的是(　　)
A．第Ⅰ阶段的化学方程式为：SO＋NO2===NO＋SO
B．该过程中NO2为催化剂
C．1 mol SO在第Ⅱ、Ⅲ两个阶段共失去电子数目为NA
D．氧化性：NO2＞HNO2
5．H2与O2发生反应的过程可用模型图表示(“－”表示化学键)。下列说法不正确的是(　　)
A．过程Ⅰ是吸热过程
B．过程Ⅲ一定是放热过程
C．该反应过程中所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键
D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
6．我国科研人员提出了以Ni / Al2O3 为催化剂，由CO2和H2转化为产品CH4的反应历程，其示意图如下，下列说法不正确的是(　　)
A．总反应方程式为：CO2＋4H2CH4＋2H2O
B．催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
C．在反应历程中，H－H键与C==O键断裂吸收能量
D．反应过程中，催化剂参与反应，改变反应路径，降低反应的活化能
7．甲硫醇是一种重要的原料和化工试剂，硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如下。下列说法中不正确的是(　 )
A．CH3SH中碳元素化合价为+2价
B．过程⑤中，形成了O－H键和C－H键
C．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
D．硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应类型为取代反应
8．2020年2月，科学家报道了利用磁性纳米Fe3O4颗粒除去水体草甘膦污染物的方法，其原理如下图所示(Fe3O4颗粒在水中表面会带－OH，在水体pH≈4时除污效果最好)。下列说法不正确的是(　　)
A．草甘膦既可以和盐酸反应，又可以和氢氧化钠溶液反应
B．Fe3O4纳米颗粒除去草甘膦的过程有化学键的形成和断裂
C．Fe3O4纳米颗粒粒径越小、水体pH越大除污效果越好
D．处理完成后，Fe3O4纳米颗粒可利用磁铁回收，经加热活化重复使用
9．为解决污染、变废为宝，我国科研人员研究在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃，其过程如图。下列说法中，错误的是
A．最终产物X、Y属于同系物 B．产物X名称为“2－甲基丁烷”或“异戊烷”
C．反应I、II、III均有副产物H2O产生 D．产物X、Y的核磁共振氢谱图上均有4组峰
10．零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8，S为＋6价)去除废水中的正五价砷[As(V)]，其反应机理如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．零价铁被S2O最终氧化为Fe3＋
B．Na2S2O8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SO·＋OH－===SO＋·OH
D．As(V)在反应过程中化合价没变，主要通过与Fe(OH)2、Fe(OH)3共沉淀而除去
11．科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)在常温下催化实现氨的合成，其反应机理如图所示。下列有关说法错误的是(　　)
A．TMNS大大降低了合成氨反应的活化能
B．TMNS表面上的N原子被还原为氨
C．TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2
D．用15N2进行合成反应，产物中只有15NH3
【直线转化机理图像的分析与应用】答案
【研析真题 明方向】
1．D。解析：A项，由酯的水解机理知，Ⅰ是OH－与酯基中的Cδ＋作用生成羟基和－O－，A正确；B项，步骤Ⅲ使溶液中的R′O－和RCOOH减少，从而促使Ⅰ和Ⅱ的平衡正向移动，步骤Ⅲ不可逆，从而使酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆，B正确；C项，由已知②可知，水解相对速率随取代基R上Cl个数的增多而增大，Cl的电负性较H强，Cl个数越多，取代基R对电子的吸引能力越强，酯基的水解速率越大，F的电负性强于Cl，则酯的水解速率：FCH2COOCH2CH3＞ClCH2COOCH2CH3，D项，与OH－发生Ⅰ反应后变为，根据已知①可知，与可快速相互转化，而与18OH－反应，发生Ⅰ反应后也生成，故两者所得醇和羧酸盐相同，D错误；故选D。
2．D。解析：丙烯与HOCl发生加成反应得到M，M有CH3－CHCl－CH2OH和CH3－CHOH－CH2Cl两种可能的结构，在Ca(OH)2环境下脱去HCl生成物质Y()，Y在H+环境水解引入羟基再脱H+得到主产物Z；Y与CO2可发生反应得到物质P()。A项，产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)，A正确；B项，H促进Y中醚键的水解，后又脱离，使Z成为主产物，故其可提高YZ转化的反应速率，B正确+；C项，从题干部分可看出，是a处碳氧键断裂，故a处碳氧键比b处更易断裂，C正确；D项， YP是CO2与Y发生加聚反应，没有小分子生成，不是缩聚反应，该工艺有利于消耗CO2，减轻温室效应，D错误；故选D。
3．C。解析：A项，反应Ⅱ＝反应Ⅰ＋反应Ⅲ，反应I、Ⅲ为放热反应，ΔH都小于0，所以反应Ⅱ的ΔH＜0，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项，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项增加HCl浓度，平衡正向移动，但平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例可能降低，故C错误；D项，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1，故D正确。故选C。
【题型突破 查漏缺】
1．C。解析：根据题图可知，状态Ⅰ的能量高于状态Ⅲ的能量，故该过程放热，A错误；根据状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可以看出，整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂，B错误；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O形成化学键的过程，D错误。
2．B。解析：根据脱硝的反应机理，NH4NO3在温度超过200 ℃时会反应生成N2O，达不到脱硝目的，因此运用该技术应控制温度在200 ℃以下，故A正确；根据图示，NH4NO3在温度超过200 ℃时会反应生成N2O，NH4NO2可以直接转化为氮气和水，因此较理想的中间产物是NH4NO2，故B错误；根据脱硝的反应机理，反应物是氨气和NO、O2，生成物是氮气和水，N元素的化合价由－3价升高到0价，＋2价降低为0价，因此N2既是氧化产物又是还原产物，故C正确；根据图示，NH3与硝酸或亚硝酸反应生成硝酸铵或亚硝酸铵，没有元素化合价的变化，是非氧化还原反应，故D正确。
3．B。解析：A．第①步为H2SO3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HSO，因此若用HO2代替H2O2，反应过程中无HO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.H2SO4的酸性强于H2SO3，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。
4．A。解析：由图可知HCOOH的能量高于CO和H2O的能量，所以HCOOH分解生成CO和H2O的反应应该为放热反应，A错误；过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越大反应速率越慢，由图可知，CO2电催化还原的途径一的活化能更低或途径一的过渡态微粒的相对总能量更低，导致反应更容易进行，生成HCOOH的选择性高于生成CO的选择性，B正确；HCOOH是得电子之后的产物，所以是阴极产物，C正确；途径二的产物是CO和H2O，所以电极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，D正确。
5．B。解析：活化能越大，反应速率越慢，故活化能Ea①6．B。解析：由反应历程图可知，该过程中发生的总反应为乙苯和二氧化碳在催化剂作用下生成苯乙烯和CO、水，化学方程式为CH2CH3(g)＋CO2(g) CHCH2(g)＋CO(g)＋H2O(g)。A．大多数芳香族化合物都是非极性化合物，这是由于芳香族化合物中的C—H键和C—C键具有相似的电负性，使得分子的整体极性较低，大多数的烃类，不管是烷烃、烯烃、炔烃，甚至是苯环，都是不具有极性的非极性分子，如：苯乙烯的分子结构中包括苯环和乙烯基团，这些基团通过共价键相连，由于苯环和乙烯基团都是非极性的，整个分子也是非极性的，故A正确；B.催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应性能影响较大，根据反应历程可知，催化剂表面需要活化吸附，该微粒带负电荷，如果催化剂表面碱性太强，则带负电荷的氢氧根离子较多，不利于带负电微粒的吸附，且碱性物质会和二氧化碳反应导致吸附在催化剂表面的二氧化碳发生反应从而降低了乙苯的转化率，故碱性太强使乙苯转化率降低，故B错误；C.根据总反应可知，活化吸附过程中乙苯C—H断裂，状态Ⅰ到状态Ⅱ过程中C===O断裂，最终生成苯乙烯时C===C形成，故C正确；D.该方法可减少CO2的排放，有利于实现“碳中和”，故D正确。
7．C。解析：A.状态Ⅰ为氮气生成LiNH的过程，N≡N键发生断裂要吸收能量，故A正确；B.由流程可知氮气和氢气反应，生成物只有氨气，原子利用率为100%，故B正确；C.催化剂可降低反应的活化能，但不能降低反应物和生成物的总能量，不能改变反应热，故C错误；D.由状态Ⅲ可知生成NH3：2LiNH＋3H2===2LiH＋2NH3，故D正确。
8．D。解析：A项，NH2OH，NH3，H2O的电荷分布都不均匀，不对称，为极性分子，A正确；B项，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项，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项，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。
9．D。解析：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1 molNO，a过程转移1 mol e－，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1 molNO，b过程转移4 mol 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为N2H4转化为N2和4H＋、4e－，反应的离子方程式为N2H4N2＋4H＋＋4e－，所以过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O，D正确；答案选D。
10．C。解析：A.拆开化学键要吸收能量，H－H的断裂需要吸收能量，故A正确；B.①→②，CO2中碳氧双键断裂，与羟基发生加成反应，故B正确，C.④中，CO被还原为CH4，故C错误；D.根据质量守恒，生成CH4的总反应方程式是CO2＋4H2CH4＋2H2O，故D正确。
11．A。解析：A.CO2生成COOH，为还原反应；CO生成CHO，为还原反应；CHO生成CH2O，为还原反应；CH2O生成CH3O，为还原反应；CH3O生成CH3OH，为还原反应，所以CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现，A错误；B.该催化过程发生化学反应，所以该反应中有化学键的形成和断裂，B正确；C.CHO和H生成CH2O，需要Cu2O作催化剂，可以调节控制反应条件获得甲醛等有机物，C正确；D.根据图知，催化剂Cu结合H原子，催化剂Cu2O结合含CHO微粒，催化剂Cu结合氢原子，催化剂Cu2O结合含碳微粒，D正确。
12．A。解析：由反应机理图可知，X为2H＋＋2e－，A项错误；根据质量守恒可知，步骤①中有H2O生成，B项正确；结合反应机理图可知该电极上生成乙烯的总反应为2CO＋8H＋＋8e－===C2H4＋2H2O，C项正确；增强催化剂的选择性可以减少副反应的发生，D项正确。
13．B。解析：A.催化剂A表面是氮气与氢气生成氨气的过程，发生的是同种元素之间非极性共价键的断裂，A项错误；B.N2与H2在催化剂a作用下反应生成NH3属于化合反应，无副产物生成，其原子利用率为100%，B项正确；C.在催化剂b表面形成氮氧键时，氨气转化为NO，N元素化合价由－3价升高到＋2价，失去电子，C项错误；D.催化剂a、b只改变化学反应速率，不能提高反应的平衡转化率，D项错误。
14．C。解析：根据图知，HAP在第一步反应中作反应物、第二步反应中作生成物，所以为催化剂，催化剂能改变化学反应速率，故A项正确；HCHO在反应中有C—H键断裂和C===O键形成，所以甲醛被氧化生成二氧化碳和水，故B项正确；根据图知，CO2分子中的氧原子一部分还来自于甲醛，故C项错误；该反应中反应物是甲醛和氧气，生成物是二氧化碳和水，HAP为催化剂，反应方程式为HCHO＋O2CO2＋H2O，故D项正确。
15．A。解析：选A　过程②是NH3在催化剂作用下分解生成N2和H2，根据盖斯定律，由反应Ⅰ－3×反应Ⅱ，得：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝ΔH1－3ΔH2＝(－32.9＋3×41.8) kJ·mol－1＝＋92.5 kJ·mol－1，故过程②是吸热反应，A项错误；反应Ⅱ是放热反应，能量过程示意图正确，B项正确；放热反应中，反应物化学键的键能之和小于生成物化学键的键能之和，C项正确；根据盖斯定律，由反应Ⅰ－2×反应Ⅱ，得：N2H4(g)??N2(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋50.7 kJ·mol－1，D项正确。
【题型特训 练高分】
1．B。解析：氮气分子中的氮氮三键分别在三个阶段与H原子相连，故途径Ⅰ中N2分子仅断裂氮氮三键中一个键，故A正确；氮氮三键中的两个氮原子，均参与反应，生成氨分子，故B错误；两种途径均是使氮氮键断裂与H原子结合逐步形成氨分子，故总反应式均为6H＋N2===2NH3，故C正确；催化剂可以降低反应活化能，提高反应速率，故D正确。
2．D。解析：由题图可知，转化过程中涉及氮氮三键(非极性键)的断裂和氮氢键(极性键)的生成，A项正确；由反应历程中物质的转化关系可知，生成NH3的电极总反应式为N2＋6H＋＋6e－===2NH3，B项正确；催化剂的作用是通过降低反应的活化能提高化学反应速率，C项正确；因有副产物生成，故标准状况下22.4 L N2发生反应时，得到的NH3的物质的量小于2 mol，D项错误。
3．D。解析：断键吸收能量，则过程①中钛氧键断裂会吸收能量，故A正确；该图中以TiO2为催化剂、光和热条件下分解CO2反应生成CO和O2，根据能量守恒定律知，该反应中，光能和热能转化为化学能，故B正确；催化剂降低反应所需活化能，提高化学反应速率，故C正确；CO2分解生成CO和O2，反应2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝(1 598×2－1 072×2－496) kJ·mol－1＝＋556 kJ·mol－1，即2 mol二氧化碳完全分解成2 mol 一氧化碳和1 mol氧气需要吸热556 kJ，故D错误。
4．B。解析：过程Ⅰ中NO2得到SO失去的电子发生氧化还原反应生成NO、SO，反应的离子方程式：SO＋NO2===NO＋SO，故A正确；图示的转化过程，NO2转化为HNO2，N元素氧化性：NO2>HNO2，化合价降低，则NO2是生成硫酸盐的氧化剂，故B错误、D正确；1 mol SO在第Ⅱ、Ⅲ两个阶段，1 mol SO失去1 mol电子生成HSO，共失去电子数目为NA，故C正确。
5．D。解析：过程Ⅰ是分子的化学键断裂形成原子，属于吸热过程，故A正确；过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，故B正确；过程Ⅰ中所有的旧化学键断裂，过程Ⅲ为新化学键形成的过程，故C正确；该反应可通过形成燃料电池，实现化学能到电能的转化，故D错误。
6．B。解析：A.由图可知CO2和H2转化为产品CH4，还生成水，则总反应方程式为CO2+4H2 CH4+2H2O，A正确；B.催化剂对平衡移动无影响，则使用催化剂时转化率不变，B错误；C.化学变化中有化学键的断裂和生成，则反应历程中，H-H键与C=O键断裂吸收能量，C正确；D.催化剂改变反应的途径、降低反应的活化能，则该过程中催化剂参与反应，改变反应路径，降低反应的活化能，D正确；故合理选项是B。
7．C。解析：通过催化过程可以看出，硫化氢加入催化剂后将硫化氢中的氢硫键拆开形成巯基和氢原子，加入甲醇后，甲醇分子吸附在催化剂表面，将氢氧键拆开，巯基取代了羟基的位置形成了甲硫醇和水，然后分析。
CH3SH中硫显－2价，氢为+1价，根据元素的化合价之和等于0可知，碳元素化合价为－2价，故A正确；过程⑤中，生成了CH3SH和H2O，由图示可知，O－H键和C－H键是新形成的，故B正确；该催化剂只能缩短达到平衡的时间，改变化学反应速率，不能提高反应物的平衡转化率，故C错误；硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应方程式为：H2S+CH3OH→CH3SH+H2O，－SH取代甲醇中的－OH，反应类型为取代反应，故D正确。
8．C。解析：草甘膦分子中含有羧基，能够与NaOH发生反应，含有亚氨基，也能够和盐酸反应，A正确；Fe3O4颗粒在水中表面会带－OH，－OH与草甘膦分子中的－OH结合为，然后脱水形成，所以Fe3O4纳米颗粒除去草甘膦的过程有化学键的形成和断裂，B正确；Fe3O4纳米颗粒在水体pH≈4时除污效果最好，不是pH越大除污效果越好，C错误；处理完成后，Fe3O4纳米颗粒在450℃加热30分钟，Fe3O4纳米颗粒与草甘膦完全分离，利用磁铁回收Fe3O4，经加热活化后就可以重复使用，D正确。
9．C
10．B。解析：A．S2O中含有－O－O－，具有强氧化性，可把零价铁氧化为Fe2＋，再进一步把Fe2＋氧化为Fe3＋，A项正确；B.Na2S2O8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·SO＋OH－===SO＋·OH，C项正确；D.As(V)是被Fe(OH)2、Fe(OH)3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。
11．D。解析：根据TMNS在常温下催化实现氨的合成，知TMNS大大降低了合成氨反应的活化能，A项正确；由反应机理图可知，TMNS表面上的N原子与氢原子结合，化合价降低，被还原为氨，B项正确；根据图可知，TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2，C项正确；合成过程中存在TMNS表面上的N原子被还原为氨的反应，因此产物中还含有NH3，D项错误。
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