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压轴题06 化学反应机理、历程、能垒图分析
01 化学反应机理关键概念
反应历程是指化学反应中的反应物转化为最终产物通过的途径，反应机理是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应，机理详细描述了每一步转化的过程，包括过渡态的形成，键的断裂和生成，以及各步的相对速率大小等。
概念辨析1：基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。现实中有的反应是一步完成，而多数的反应需要经历若干个步骤才能完成，称为复杂反应。
概念辨析2：活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量，活化分子的平均能量与反应物分子平均能量的差值即为活化能；活化能可以用于表示一个化学反应发生所需要的最小能量，对一级反应来说，活化能表示势垒的高度，活化能的大小可以反映化学反应发生的难易程度。
概念辨析3：能垒（Energy Barrier）是描述系统在某个过程中需要克服的能量障碍；能垒是连接热力学与动力学的关键概念。 热力学决定过程是否自发，而动力学则决定过程的速度 。能垒的高低直接影响反应的难易程度和速率，是理解和控制化学反应的重要参数。
概念辨析4：催化剂——在连续反应中从一开始就参与了反应，在最后又再次生成，所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化，实则消耗多少后续又生成了多少。中间产物——在连续反应中为第一步的产物，在后续反应中又作为反应物被消耗，所以仅从结果上来看似乎并没有生成，实则是生成多少后续又消耗多少。
02 过渡态、“能垒”图的简单模型
图1:N2O(g)和NO(g)反应生成N2(g)和NO2(g)的能量变化图
图2:炭黑活化氧分子生成活化氧过程的能量变化模拟图
03 解题技巧
活化能与反应热 E1——活化能 E2——活化分子变成生成物分子放出的能量 E1－E2——反应热（即ΔH）
活化能与化学反应速率的关系 在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子所占的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越大。 可简略表示：活化能降低→普通分子变成活化分子→活化分子百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增多→化学反应速率增大
题型01 反应历程图的理解与应用
1．（2024·广东卷）对反应(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，减小。基于以上事实，可能的反应历程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为
B．
C． D．
2．（2023·广东卷）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
题型02 具体反应的“圈”图解析
3．（2024届广东省深圳一模）光催化氧化甲烷制甲醛的机理如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A．在光催化剂表面会发生反应
B．CH3OOH为中间产物
C．上述过程中有非极性键的断裂与生成
D．每生成30 g HCHO，总反应转移电子数目为4NA
4．（2024届广东省佛山一模）氨氧化法是工业制硝酸的重要途径，其中氨氧化过程如下图所示。下列说法错误的是
A．能降低氧化的活化能
B．该过程的总反应式为：
C．第一电离能：O>N>H
D．可用氨还原法处理硝酸工业的尾气
1．（2024届广东省肇庆二模）催化剂X和Y均能催化反应A(g)B(g)，其反应历程如图所示，“●”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。其他条件相同时，下列说法正确的是
A．使用催化剂X和Y，反应均分2步进行
B．使用催化剂Y比使用催化剂X，反应更快达到平衡
C．反应达到平衡后，降低温度，B的浓度减小
D．反应过程中A·Y所能达到的最高浓度大于A·X
2．（2024届广东省佛山一模）密闭容器中，发生 和 两个竞争反应，反应历程如图所示．下列说法正确的是
A．增大压强，物质C的浓度不变
B．升高温度，平衡时体系内D的浓度增大
C．反应
D．加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成
3．（2024届广东省广州一模）反应在有水和无水条件下，反应历程如图，图中表示中间产物，表示过渡态，其它条件相同时，下列说法正确的是
A．在有水条件下，反应更快达到平衡
B．有水和无水时，反应分别分3步和2步进行
C．反应达到平衡时，升高温度，P的浓度增大
D．无水条件下R的平衡转化率比有水条件下大
4．（2024届广东省茂名二模）我国科研人员探究了不同催化剂电化学催化生产HCOOH的催化性能，反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A．使用三种催化剂，反应历程都分4步进行
B．该反应过程仅涉及键的断裂与形成
C．相同条件下，HCOOH（l）比（g）稳定
D．相同条件下，使用催化剂In（101）时，反应过程中*OCHO所能达到的最高浓度更大
5．（2024届广东省梅州一模）中国科学院化学研究所发表了催化氢化机理。其机理中化合物化合物的过程和其相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A．选择更优催化剂可以提升单位时间内的转化率
B．该过程的总反应速率主要由过程①决定
C．化合物化合物的过程包含两个基元反应
D．低温有利于化合物化合物的反应自发进行
6．（2024届广东省汕头一模）三甲胺是重要的化工原料。我国科学家利用（简称DMF）在铜催化作用下转化得到，下图是计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示（*表示物质吸附在铜催化剂上），下列说法错误的是
A．该反应为放热反应，降温可提高DMF的平衡转化率
B．该历程包含6个基元反应，最大能垒（活化能）为1.19eV
C．设法提高的速率可以提高总反应速率
D．若1molDMF完全转化为三甲胺，则会吸收1.02eV·NA的能量
7．（2024届广东省省二模）一定条件下，与反应合成的反应历程如图所示。已知其他条件不变时，反应物中的元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢。下列说法正确的是
说明：过渡态中“--”表示化学键未完全断裂或形成。
A．反应历程中的两个反应均涉及氢原子的成键
B．相同条件下，与发生上述反应，则其过渡态Ⅰ的能量比b高
C．该反应的
D．与发生上述反应，只能获得1种相对分子质量的有机产物
8．（2024届广东省大湾区二模）纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。其中的反应机理和能量变化如图。下列说法不正确的是
A．选择相对较高的温度更有利于制备纳米碗
B．推测 C40H10纳米碗中含5个五元环
C．
D．该反应历程包含了3步基元反应，且第3步是该反应的决速步骤
9．（2024届广东省佛山二模）一种催化制备的部分反应历程和能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是
A．有4个基元反应
B．升温有利于的吸附
C．反应不是决速步
D．增大的投入量，可提高其平衡转化率
10．（2024届广东省深圳二模）基元反应过渡态理论认为，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。某反应在催化剂作用下的反应进程如图所示，下列说法正确的是
A．步骤ii→iii为决速步
B．使用催化剂降低了反应的焓变
C．基于上述理论，该反应进程中包含四步基元反应
D．升高温度，反应物分子中活化分子的百分数不变
11．（2024届广东省名校预测）1，3-丁二烯与HBr发生加成反应机理如图。反应Ⅰ和反应Ⅱ都经过同一中间体，进一步发生基元反应②和基元反应③得到两种不同的加成产物。下列说法错误的是
A．基元反应①△H>0，基元反应②△H<0
B．基元反应③相对于基元反应②为慢反应
C．同一条件下，反应Ⅱ的倾向性比反应Ⅰ的倾向性大
D．反应过程中，升高温度，1，2-加成产物的产率明显增加
12．（2024届广东省广州三模）基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基中，用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面上的物种用“”标注，下列说法中错误的是
A．整个反应历程中有极性键的断裂和生成 B．过渡态相对能量：TS55>TS44>TS77
C．物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程 D．反应决速步的活化能为
13.（2025年广东省梅州市高考化学一模）已知在少量Ⅰ作用下，常温时能剧烈分解并放出热量，分解的机理由两步构成，Ⅰ：慢反应，，Ⅱ：快反应，能正确表示整个过程的能量变化示意图是( )
A. B.
C. D.
14.（2024-2025学年广东省广州市真光中学高三（上）期末化学试卷）可采用催化氧化法将工业副产物制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。如图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是( )
A. 为反应物，为生成物
B. 反应制得，须投入
C. 升高反应温度，被氧化制的反应平衡常数减小
D. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
15.（2024-2025学年广东省广州市真光中学高三（上）期末化学试卷）苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如图。下列说法不正确的是 ( )
A. 从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B. 为苯的加成产物，为苯的取代产物
C. 由苯得到时，苯中的大键没有变化
D. 对于生成的反应，浓作催化剂
16.（2025年广东省肇庆市高考化学二模试卷）时，在一恒容密闭容器中发生反应为中间产物，其反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 有无催化剂反应历程均分步进行
B. 相同条件下，物质比稳定
C. 其他条件不变，升高温度，减小，增大
D. 其他条件不变，提高物质的浓度能增大的平衡产率
17.（2025年广东省肇庆市高考化学二模试卷）利用铜基催化剂可将温室气体中的与转化为其反应历程如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. 为极性分子，为非极性分子
B. 过程Ⅰ和Ⅱ中均存在键的断裂
C. 使用铜基催化剂能降低总反应的活化能与焓变
D. 该反应的原子利用率可达
18.（2025年广东省普通高中高考化学二调试卷）下，向一恒容密闭容器中充入和，发生反应，使用不同的催化剂，其反应历程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应历程分四步进行
B. 使用催化剂时体系更快达到平衡状态
C. 降低温度有利于提高反应物的平衡转化率
D. 达到平衡后向容器中加入一定量的，再次平衡后和的浓度均增大
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)压轴题06 化学反应机理、历程、能垒图分析
01 化学反应机理关键概念
反应历程是指化学反应中的反应物转化为最终产物通过的途径，反应机理是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应，机理详细描述了每一步转化的过程，包括过渡态的形成，键的断裂和生成，以及各步的相对速率大小等。
概念辨析1：基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。现实中有的反应是一步完成，而多数的反应需要经历若干个步骤才能完成，称为复杂反应。
概念辨析2：活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量，活化分子的平均能量与反应物分子平均能量的差值即为活化能；活化能可以用于表示一个化学反应发生所需要的最小能量，对一级反应来说，活化能表示势垒的高度，活化能的大小可以反映化学反应发生的难易程度。
概念辨析3：能垒（Energy Barrier）是描述系统在某个过程中需要克服的能量障碍；能垒是连接热力学与动力学的关键概念。 热力学决定过程是否自发，而动力学则决定过程的速度 。能垒的高低直接影响反应的难易程度和速率，是理解和控制化学反应的重要参数。
概念辨析4：催化剂——在连续反应中从一开始就参与了反应，在最后又再次生成，所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化，实则消耗多少后续又生成了多少。中间产物——在连续反应中为第一步的产物，在后续反应中又作为反应物被消耗，所以仅从结果上来看似乎并没有生成，实则是生成多少后续又消耗多少。
02 过渡态、“能垒”图的简单模型
图1:N2O(g)和NO(g)反应生成N2(g)和NO2(g)的能量变化图
图2:炭黑活化氧分子生成活化氧过程的能量变化模拟图
03 解题技巧
活化能与反应热 E1——活化能 E2——活化分子变成生成物分子放出的能量 E1－E2——反应热（即ΔH）
活化能与化学反应速率的关系 在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子所占的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越大。 可简略表示：活化能降低→普通分子变成活化分子→活化分子百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增多→化学反应速率增大
题型01 反应历程图的理解与应用
1．（2024·广东卷）对反应(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，减小。基于以上事实，可能的反应历程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为
B．
C． D．
【答案】A
【解析】提高反应温度，增大，说明反应的平衡逆向移动，即该反应为放热反应，减小，说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动，属于吸热反应，由此可排除C、D选项，加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短，即反应的决速步骤的活化能下降，使得反应速率大幅加快，活化能大的步骤为决速步骤，符合条件的反应历程示意图为A，故A正确，
故选A。
2．（2023·广东卷）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
【答案】C
【解析】A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确；
B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确；
C．由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误；
D．由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确；
故选C。
题型02 具体反应的“圈”图解析
3．（2024届广东省深圳一模）光催化氧化甲烷制甲醛的机理如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A．在光催化剂表面会发生反应
B．CH3OOH为中间产物
C．上述过程中有非极性键的断裂与生成
D．每生成30 g HCHO，总反应转移电子数目为4NA
【答案】C
【解析】A．由图可知：光催化剂表面水转化为H+和·OH，其反应为，A正确；
B．·OOH和·CH3反应生成CH3OOH，CH3OOH进一步反应生成HCHO，则CH3OOH是该反应的中间产物，B正确；
C．CH3OOH进一步反应生成HCHO，该过程中氧与氧之间的非极性键发生断裂，但整个过程中没有非极性键的生成，C错误；
D．甲烷制甲醛的化学方程式为CH4+O2HCHO+H2O，可见：每生成30 gHCHO，其物质的量为1 mol，则总反应转移电子数目为4NA，D正确；
故合理选项是C。
4．（2024届广东省佛山一模）氨氧化法是工业制硝酸的重要途径，其中氨氧化过程如下图所示。下列说法错误的是
A．能降低氧化的活化能
B．该过程的总反应式为：
C．第一电离能：O>N>H
D．可用氨还原法处理硝酸工业的尾气
【答案】C
【分析】由图可知，反应物为NH3和氧气，生成物为水与NO，Pt / CaTiO3为反应的催化剂，据此回答。
【解析】A．Pt / CaTiO3为反应的催化剂，降低NH3氧化的活化能，A正确；
B．根据分析可知，该过程的总反应式为：，B正确；
C．第一电离能：N>O>H，N的2p能级半满，能量低，比相邻元素第一电离能大，C错误；
D．氨还原法处理硝酸工业的尾气NO，方程式为，D正确；
故选C。
1．（2024届广东省肇庆二模）催化剂X和Y均能催化反应A(g)B(g)，其反应历程如图所示，“●”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。其他条件相同时，下列说法正确的是
A．使用催化剂X和Y，反应均分2步进行
B．使用催化剂Y比使用催化剂X，反应更快达到平衡
C．反应达到平衡后，降低温度，B的浓度减小
D．反应过程中A·Y所能达到的最高浓度大于A·X
【答案】D
【解析】A．由图可知两种催化剂均出现3个波峰，所以使用催化剂X和Y，反应历程都分3步进行，A错误；
B．由图可知，X的最高活化能小于Y的最高活化能，所以使用X时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，B错误；
C．由图可知，该反应是放热反应，所以达平衡时，降低温度平衡向右移动，B的浓度增大，C错误；
D．由图可知，A·X生成B·X的活化能小于A·Y生成B·Y的活化能，则A·Y更难转化为B·Y，故反应过程中A·Y所能达到的最高浓度大于A·X，D正确；
故选D。
2．（2024届广东省佛山一模）密闭容器中，发生 和 两个竞争反应，反应历程如图所示．下列说法正确的是
A．增大压强，物质C的浓度不变
B．升高温度，平衡时体系内D的浓度增大
C．反应
D．加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成
【答案】D
【解析】
A．反应2为气体体积减小的反应，增大压强会使反应朝正向进行，导致A和B的浓度减小，从而导致反应1朝逆向进行，导致C的浓度减小，A错误；
B．根据反应历程可知，反应2为放热反应，反应1为吸热反应，升高温度会使反应2向逆向进行，使反应1向正向进行，最终会导致D的浓度减小，B错误；
C．根据盖斯定律可得：，C错误；
D．催化剂Ⅱ能够使反应2的活化能降的更低，故更有利于D的生成，D正确；
故选D。
3．（2024届广东省广州一模）反应在有水和无水条件下，反应历程如图，图中表示中间产物，表示过渡态，其它条件相同时，下列说法正确的是
A．在有水条件下，反应更快达到平衡
B．有水和无水时，反应分别分3步和2步进行
C．反应达到平衡时，升高温度，P的浓度增大
D．无水条件下R的平衡转化率比有水条件下大
【答案】A
【解析】A．由图可知，有水条件下的第二步反应的活化能远小于无水条件下的第二步反应的活化能，反应的活化能越小，反应速率越快，则在有水条件下，反应更快达到平衡，故A正确；
B．由图可知，有水和无水时，中间产物都为1，所以反应都是分2步进行，故B错误；
C．由图可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物P的浓度减小，故C错误；
D．由图可知，水是反应的催化剂，催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，但化学平衡不移动，R的平衡转化率不变，故D错误；
故选A。
4．（2024届广东省茂名二模）我国科研人员探究了不同催化剂电化学催化生产HCOOH的催化性能，反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A．使用三种催化剂，反应历程都分4步进行
B．该反应过程仅涉及键的断裂与形成
C．相同条件下，HCOOH（l）比（g）稳定
D．相同条件下，使用催化剂In（101）时，反应过程中*OCHO所能达到的最高浓度更大
【答案】B
【解析】A．使用三种催化剂，反应历程中4次活化能的改变，反应历程都分4步进行　，A正确；
B．在In(101)反应过程CO2转化→HCOOH，反应历程同时涉及π键的断裂与形成，B错误；
C．HCOOH（l）所具有的能量比（g）低，能量越低越稳定，C正确；
D．相同条件下，使用催化剂In（101）时，活化能较低反应速率较快，反应过程中*OCHO所能达到的最高浓度更大，D正确；
故选D。
5．（2024届广东省梅州一模）中国科学院化学研究所发表了催化氢化机理。其机理中化合物化合物的过程和其相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A．选择更优催化剂可以提升单位时间内的转化率
B．该过程的总反应速率主要由过程①决定
C．化合物化合物的过程包含两个基元反应
D．低温有利于化合物化合物的反应自发进行
【答案】B
【解析】A．催化剂可以加快反应速率，从而可以提升单位时间内的转化率，故A正确；
B．过程①的活化能为：(6.05-0.00)=6.05kJ·mol-1，②的活化能为：(11.28-2.08)=9.20kJ·mol-1，过程①的活化能小于过程②的活化能，过程①的反应速率大于过程②的反应速率，故该过程的总反应速率主要由过程②决定，故B错误；
C．化合物1经两步反应转化为化合物2，每步反应均为基元反应，故C正确；
D．由能量关系图可知化合物化合物的反应为放热反应，则低温有利于反应自发进行，故D正确；故选：B。
6．（2024届广东省汕头一模）三甲胺是重要的化工原料。我国科学家利用（简称DMF）在铜催化作用下转化得到，下图是计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示（*表示物质吸附在铜催化剂上），下列说法错误的是
A．该反应为放热反应，降温可提高DMF的平衡转化率
B．该历程包含6个基元反应，最大能垒（活化能）为1.19eV
C．设法提高的速率可以提高总反应速率
D．若1molDMF完全转化为三甲胺，则会吸收1.02eV·NA的能量
【答案】D
【解析】A．由图可知，该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，DMF的平衡转化率增大，故A正确；
B．由图可知，该历程包含6个基元反应，最大能垒（活化能）为1.19eV，故B正确；
C．反应的活化能越大，反应速率越慢，总反应的速率取决于慢反应，由图可知，最大能垒（活化能）为1.19eV，反应的方程式为，故C正确；
D．由反应物和生成物的相对能量可知，反应放热为0eV-(-1.02eV)=1.02eV，1molDMF完全转化为三甲胺，则会释放出1.02eV·NA的能量，故D错误；
故选D。
7．（2024届广东省省二模）一定条件下，与反应合成的反应历程如图所示。已知其他条件不变时，反应物中的元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢。下列说法正确的是
说明：过渡态中“--”表示化学键未完全断裂或形成。
A．反应历程中的两个反应均涉及氢原子的成键
B．相同条件下，与发生上述反应，则其过渡态Ⅰ的能量比b高
C．该反应的
D．与发生上述反应，只能获得1种相对分子质量的有机产物
【答案】B
【解析】A．根据图知，反应历程中的第一个反应涉及氢原子的成键，第二个反应没涉及氢原子的成键，A错误；
B．已知其他条件不变时，反应物中的元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢，所以相同条件下，与发生上述反应，反应速率会变慢，则其过渡态Ⅰ的能量比b高，B正确；
C．该反应的，即生成物的能量减去反应物的能量，C错误；
D．根据图可知，与发生上述反应，可以获得、有机产物，D错误；
故选B。
8．（2024届广东省大湾区二模）纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。其中的反应机理和能量变化如图。下列说法不正确的是
A．选择相对较高的温度更有利于制备纳米碗
B．推测 C40H10纳米碗中含5个五元环
C．
D．该反应历程包含了3步基元反应，且第3步是该反应的决速步骤
【答案】B
【解析】A．由题干反应历程图可知，该反应总反应为一个吸热反应，升高温度平衡正向移动，且反应速率加快，给选择相对较高的温度更有利于制备纳米碗，A正确；
B．由C40H20的结构可知其中含有1个五元环，10个六元环，每脱两个氢形成一个五元环，则C40H10总共含有6个五元环，10个六元环，B错误；
C．由题干反应历程图可知，该反应总反应为： ，C正确；
D．该反应包含3个基元反应，分别为C40H20+H C40H19+H2， C40H19 C40H19、C40H19 C40H18+H ，其中第三个反应的活化能最大，反应速率最慢，是该反应的决速步骤，D正确；
故答案为：B。
9．（2024届广东省佛山二模）一种催化制备的部分反应历程和能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是
A．有4个基元反应
B．升温有利于的吸附
C．反应不是决速步
D．增大的投入量，可提高其平衡转化率
【答案】C
【解析】A．根据图示可知，该过程包含、2个基元反应，A错误；
B．，升高温度不利于的吸附，B错误；
C．活化能较大，反应速率较慢，是决速步，C正确；
D．增大的投入量，可提高反应速率，但不能提高平衡转化率，D错误；
答案选C。
10．（2024届广东省深圳二模）基元反应过渡态理论认为，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。某反应在催化剂作用下的反应进程如图所示，下列说法正确的是
A．步骤ii→iii为决速步
B．使用催化剂降低了反应的焓变
C．基于上述理论，该反应进程中包含四步基元反应
D．升高温度，反应物分子中活化分子的百分数不变
【答案】A
【解析】A．步骤ii→iii的活化能最大，反应速率最慢，所以步骤ii→iii为决速步，A正确；
B．使用催化剂降低了反应的活化能，不能改变反应的焓变，B错误；
C．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，该反应进程共有2个过渡态，所有有2个基元反应，C错误；
D．升高温度，反应物分子中活化分子的百分数增加，D错误；
故选A。
11．（2024届广东省名校预测）1，3-丁二烯与HBr发生加成反应机理如图。反应Ⅰ和反应Ⅱ都经过同一中间体，进一步发生基元反应②和基元反应③得到两种不同的加成产物。下列说法错误的是
A．基元反应①△H>0，基元反应②△H<0
B．基元反应③相对于基元反应②为慢反应
C．同一条件下，反应Ⅱ的倾向性比反应Ⅰ的倾向性大
D．反应过程中，升高温度，1，2-加成产物的产率明显增加
【答案】D
【解析】A．根据反应机理图可知，基元反应①为吸热反应△H>0，基元反应②为放热反应△H<0，A正确；
B．基元反应③活化能较大，反应速率较慢，所以基元反应③相对于基元反应②为慢反应，B正确；
C．根据，反应可自发进行，两反应均为熵减反应，反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，反应Ⅱ的倾向性比反应Ⅰ的倾向性大，C正确；
D．根据反应机理图可知，1，2-加成反应活化能较小，升高温度，对于1，2-加成反应产率影响较小，D错误；
答案选D。
12．（2024届广东省广州三模）基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基中，用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面上的物种用“”标注，下列说法中错误的是
A．整个反应历程中有极性键的断裂和生成 B．过渡态相对能量：TS55>TS44>TS77
C．物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程 D．反应决速步的活化能为
【答案】C
【解析】A．由图可知，一氧化碳催化加氢生成甲醇的反应中有极性键的断裂和生成，故A正确；
B．由图可知，过渡态相对能量的大小顺序为TS55>TS44>TS77，故B正确；
C．由图可知，吸附在催化剂表面的生成物总能量低于反应物的总能量，为放热过程，故C错误；
D．反应的活化能越大，反应速率越慢，反应决速步为慢反应，由图可知，反应H2CO*+H=H3CO-H的活化能最大，反应速率最慢，则反应决速步的活化能为0.35eV—(—0.60eV)=0.95eV，故D正确；
故选C。
13.（2025年广东省梅州市高考化学一模）已知在少量Ⅰ作用下，常温时能剧烈分解并放出热量，分解的机理由两步构成，Ⅰ：慢反应，，Ⅱ：快反应，能正确表示整个过程的能量变化示意图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】解：图象变化为吸热反应，故A错误；
B.图中能量变化是先吸热，后放热，活化能、热量变化都符合反应的特征，故B正确；
C.图中表示反应的两个过程都为吸热，故C错误；
D.图中曲线表示的热量变化符合，但第二步的曲线变化的活化能高，反应为慢反应，故D错误；
故选：。
14.（2024-2025学年广东省广州市真光中学高三（上）期末化学试卷）可采用催化氧化法将工业副产物制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。如图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是( )
A. 为反应物，为生成物
B. 反应制得，须投入
C. 升高反应温度，被氧化制的反应平衡常数减小
D. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】B
【解析】解：根据分析可知，为反应物，为生成物，故A正确；
B.在反应中作催化剂，会不断循环，适量即可，故B错误；
C.总反应为放热反应，其他条件一定，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，故C正确；
D.图中涉及的两个氧化还原反应是和，故D正确；
故选：。
15.（2024-2025学年广东省广州市真光中学高三（上）期末化学试卷）苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如图。下列说法不正确的是 ( )
A. 从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B. 为苯的加成产物，为苯的取代产物
C. 由苯得到时，苯中的大键没有变化
D. 对于生成的反应，浓作催化剂
【答案】C
【解析】解：由图可知，生成产物Ⅱ的反应的活化能更低，反应速率更快，产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定，以上个角度均有利于产物Ⅱ的生成，故A正确；
B.根据前后结构对照可知，为苯的加成产物，为苯的取代产物，故B正确；
C.由图可知，的六元环中与相连的为杂化，的杂化方式改变，苯中大键发生改变，故C错误；
D.苯的硝化反应中浓作催化剂，故D正确；
故选：。
16.（2025年广东省肇庆市高考化学二模试卷）时，在一恒容密闭容器中发生反应为中间产物，其反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 有无催化剂反应历程均分步进行
B. 相同条件下，物质比稳定
C. 其他条件不变，升高温度，减小，增大
D. 其他条件不变，提高物质的浓度能增大的平衡产率
【答案】C
【解析】解：由反应历程图可知，使用催化剂后反应分为步进行，故A错误；
B.相同条件下，物质的能量高于，物质比稳定，故B错误；
C.反应是吸热反应，反应是放热反应，升高温度，咸小，曾大，故C正确；
D.反应为气体分子数不变的反应，其他条件不变，提高物质的浓度，的平衡产率不变，故D错误；
故选：。
17.（2025年广东省肇庆市高考化学二模试卷）利用铜基催化剂可将温室气体中的与转化为其反应历程如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. 为极性分子，为非极性分子
B. 过程Ⅰ和Ⅱ中均存在键的断裂
C. 使用铜基催化剂能降低总反应的活化能与焓变
D. 该反应的原子利用率可达
【答案】D
【解析】解：为，为，二者的分子均为对称结构，二者均为非极性分子，故A错误；
B.过程Ⅰ中有键的断裂，过程 Ⅱ中没有键的断裂，故 B错误；
C.使用催化剂能改变反应的活化能，但不能改变总反应的焓变，故C错误；
D.总反应为化合反应，原子利用率可达，故D正确；
故选：。
18.（2025年广东省普通高中高考化学二调试卷）下，向一恒容密闭容器中充入和，发生反应，使用不同的催化剂，其反应历程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应历程分四步进行
B. 使用催化剂时体系更快达到平衡状态
C. 降低温度有利于提高反应物的平衡转化率
D. 达到平衡后向容器中加入一定量的，再次平衡后和的浓度均增大
【答案】C
【解析】解：该反应历程分五步进行，故A错误；
B.使用催化剂时，活化能更大，反应速率更慢，体系达到平衡状态更慢，故B错误；
C.该反应放热，降低温度，平衡正向移动，有利于提高反应物的平衡转化率，故C正确；
D.是固体，达到平衡后向容器中加入一定量的，平衡不移动，故D错误；
故选：。
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