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(共16张PPT)
1.反应机理循环图分析
知｜识｜强｜化
1. 循环图解读[以Fe（CO）5催化CO和H2O的反应机理为例]
（1）催化反应机理图示
（2）分析循环图时，进去的箭头表示反应物，出来的箭头表示生成
物，既有进去又有出来的箭头表示为催化剂或反应条件，其余
可以看成为中间物种。题干中明确指出，铁配合物Fe（CO）5
充当催化剂的作用。由图可知，Fe（CO）5在整个反应历程中
成键数目、配体种类等均发生了变化；并且也可以观察出，反
应过程中所需的反应物除CO外还需要H2O，最终产物是CO2和
H2，同时参与反应的还有OH－，故OH－也可以看成是另一个
催化剂或反应条件。
2. 循环图类题目解题思路
（1）审题
①明确循环反应的意义（如催化物质制备）。
②有无序号标注分步反应或物质参与的顺序（如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）。
③是否提示具体反应物、生成物、催化剂。
④是否提示循环的“起点”“终点”（如生成目标产物为终点）。
（2）析图（确定物质）
①反应物：只进不出。
②生成物：只出不进。
③催化剂：先消耗，后生成。
④中间体：先生成，后消耗。
（3）判断
①按照箭头或叠加分步反应推总反应。
②联系价键变化及氧化还原反应原理。
③联系化学反应速率与平衡移动原理。
④联系有机反应类型与断键、成键机理。
真｜题｜研｜析
1. （2024·河北高考14题）我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-
CO2电池，以Mg（TFSI）2为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺
（PDA）以捕获CO2，使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了
MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍，同时改善了Mg2＋的溶剂化
环境，提高了电池充放电循环性能。
对上述电池放电时CO2的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上
CO2转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图（*表示吸附态）。
A. PDA捕获CO2的反应为 ＋CO2
C. 路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物
不同
下列说法错误的是（　　）
√
解析：　由路径2可知，PDA捕获CO2生成 ，A项正
确。由题给信息可知，路径2为优先路径，由能量变化图可知，路径2中
*C 转化为*C2 的活化能最大，是速控步骤，反应式为*C
＋ ＋e－ *C2 ＋ ，B项正确。由题图
中路径1和路径3的物质转化关系可知，二者经历的步骤不同，但产物均
为*MgCO3，路径2、3的起始物均为*CO2和 ，
但路径2的产物为*MgC2O4，路径3的产物为*MgCO3，C项正确。反应历
程中活化能最大的步骤为速控步骤，由反应历程图结合反应路径图可知，
路径1中，*C ＋*CO2＋e－ *C ＋*CO的活化能最大，该步骤为
速控步骤；路径2中的速控步骤为*C ＋ ＋e－ PDA
＋*C2 ；路径3中的速控步骤为*C ＋*CO2＋e－ *CO＋*C ，
三个路径的速控步骤均涉及*C 的转化，路径2的速控步骤有PDA的再
生，路径3的速控步骤没有PDA的再生，D项错误。
2. （2022·山东高考10题）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分
反应机理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A. 含N分子参与的反应一定有电子转移
B. 由NO生成HONO的反应历程有2种
C. 增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变
D. 当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
√
解析：　根据反应机理的图示知，含N分子发生的反应有NO＋·OOH NO2＋·OH、NO＋NO2＋H2O 2HONO、NO2＋·C3H7 C3H6＋HONO、HONO NO＋·OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为＋2价、＋4价、＋3价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A项正确；根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确；NO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C项正确；无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8＋O2 2C3H6＋2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项错误。
能｜力｜进｜阶
1. （2024·安徽皖江名校联盟二模）制备异丁酸甲酯的某种反应机理如图
所示，下列说法错误的是（　　）
A. 化合物4是反应的催化剂
B. 化合物4转化为化合物6符合“原子经济性”
C. 若将丙烯替换为乙烯，则反应可制得乙酸甲酯
D. 反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成
√
解析：　由反应机理图可知，化合物4是反应的催化剂，A正确；化合
物4转化为化合物6发生加成反应，符合“原子经济性”，B正确；若将
丙烯替换为乙烯，则反应可制得丙酸甲酯，C错误；反应Ⅳ有极性键的
断裂，反应Ⅴ有极性键的形成，D正确。
2. （2024·福州三模）实验室以苯甲醛为原料合成苯甲酸苯甲酯的反应机理如图（已知RO－极易结合H＋转化为ROH）。下列说法正确的是（　　）
A. 该反应的催化剂为苯甲醇，能降低反应
的焓变
B. 久置的苯甲醛中含有少量苯甲酸，能加快该历程反应速率
C. 合成苯甲酸苯甲酯总反应方程式为2
＋H2O
D. 与酯化反应相比，该反应的原子利用率高
√
解析：　该反应的催化剂为苯甲醇钠，不改变反应的焓变，A错误；苯甲酸会使苯甲醇钠转化为苯甲醇，导致催化剂失效，故久置的苯甲醛中含有少量苯甲酸，会减慢该历程反应速率，B错误；合成苯甲酸苯甲酯总反应方程式为2 ，没有水生成，C错误；该反应没有副产物，只有目标产物，原子利用率为100％，与酯化反应相比，该反应的原子利用率高，D正确。

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