資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
專題10 化學反應機理與歷程
一、基礎練習
1.NO有毒，是一種大氣污染物，科學家利用一種催化劑使NO在其表面分解，反應歷程如圖所示(TS表示反應中的過渡態)。下列有關說法中正確的是(　　)。
A．NO分解的反應為吸熱反應
B．3→4反應為分解反應的決速步驟
C．五種中間產物中TS5最穩定
D．催化劑能夠使該反應的活化能降低，反應熱減小
2.在亞納米金屬鈀(Pd)團簇作用下，過氧化氫可以直接將苯高效催化轉化為苯酚，催化劑中摻雜堿金屬離子可改變催化能力，反應歷程如圖(*表示吸附態，TS表示過渡態)，下列說法錯誤的是( )
A．苯與H2O2反應生成苯酚是放熱反應
B．反應歷程中，存在反應+O*→
C．使用Pd－Na+催化劑后，每一步的產物均比使用Pd催化劑更穩定
D．其他條件相同時，使用摻雜Na+的催化劑，單位時間內可得更多苯酚產品
3.MnO2催化某反應的一種催化機理如圖所示。下列敘述正確的是( )
A．1 mol HCHO與銀氨溶液完全反應，最多可生成432 g Ag
B．該反應可以消耗溫室氣體CO2
C．催化過程中，所發生的反應均為氧化還原反應
D．O2-為中間產物之一，該微粒與Na2O2中所含陰離子種類相同
4.及其化合物在工農業生產和生命活動中起著重要的作用，一種利用電化學制備NH3的轉化歷程如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A．步驟Ⅱ發生的既是化合反應，也是氧化還原反應
B．步驟Ⅲ的化學方程式Li3N+3H2O=NH3+3LiOH
C．該歷程總反應為2N2+6H2O=4NH3+3O2
D．由該歷程說明N2的氧化性強于O2
5.TRAP是一種溫和的氧化劑，TRAP試劑中的RuO4-不會氧化碳碳雙鍵，可以將醇僅氧化至醛，不會過度氧化為羧酸。TRAP氧化醇的反應機理如下圖，下列說法正確的是( )
A．銠(Ru)在TPAP機理圖中共呈現了4種價態
B．步驟④中做還原劑，作用是使TRAP試劑再生
C．反應⑥的離子方程式為2RuO3-=RuO2+RuO42-，是TRAP試劑再生的另一途徑
D．若R1為CH2=CH-，R2為H-，則TPAP氧化該醇的主產物為丙醛
6.利用分子篩催化劑，NH3可脫除燃煤煙氣中的NO和NO2，生成兩種無毒物質，其反應歷程如圖所示，下列說法正確的是( )
A．X和Y均是N2
B．上述歷程的總反應為：2NH3+NO+NO22N2+3H2O
C．階段④中氮元素只被還原
D．NH3、NH4+、H2O中的質子數、電子數均相同
7.磺酸樹脂催化下的烯烴二羥化反應歷程的示意圖如下：
(R1、R2、R3、R4均表示烴基或H原子。)
下列說法不正確的是( )
A．過程①中，H2O2作氧化劑 B．過程②中，有碳碳鍵、碳氫鍵斷裂
C．過程③中反應的原子利用率為100% D．在反應歷程中，有水參與反應
8.苯和液溴反應進程中的能量變化如圖所示。已知：
①斷裂化學鍵所需要的能量()：
413 276 194 366
②
③
下列敘述不正確的是( )
A．該反應的
B．第二步是該反應的決速步驟
C．該反應的原子利用率約為
D．可用溶液除去產物溴苯中混有的Br2
9.(2022·上海市敬業中學高三模擬)H2(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I2(g)能量曲線如圖。描述正確的是( )
A．反應①為放熱反應，反應②為吸熱反應
B．若加入催化劑可降低反應熱
C．熱化學方程式為H2(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I2(g)-218kJ
D．若反應的生成物為2HCl(g)+I2(s)，則反應熱數值將變大
10.利用煙氣中SO2可回收廢水中的，實現碘單質的再生，其反應原理如下圖所示
下列說法錯誤的是( )
A．[(NH3)5CO-O-O-CO(NH3)5]4+中Co的化合價為+3價
B．總反應離子方程式為：SO2+O2+2I-=I2+SO42-
C．反應①~⑤中均有電子的轉移
D．反應③中，每消耗1molO2會轉移2mol電子
11.我國學者結合實驗與計算機模擬結果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程，如圖所示(吸附在金催化劑表面上的物種用·標注)。
下列說法正確的是( )
A．水煤氣的變換反應是吸熱反應
B．該歷程中逆向的最大能壘(活化能)E逆=2.02eV
C．催化劑能夠使物質的能量升高
D．反應歷程中，生成過渡態I比過渡態II容易
12.水煤氣變換反應為：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我國研究人員結合實驗與計算機模擬結果，揭示了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程(如圖所示)，其中吸附在金催化劑表面上的物質用·標注。下列說法正確的是( )
A．水煤氣變換反應的△H＞0
B．該歷程中最大能壘(活化能)E正=1.70 eV
C．步驟⑤只有H-H鍵和H-O鍵形成
D．步驟③的轉化關系可表示為：CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2O·
13.中國科學家研究在Pd/SVG催化劑上H2還原NO生成N2和NH3的路徑，各基元反應及活化能Ea(kJ mol-1)如圖所示，下列說法錯誤的是 ( )
A．生成NH3的各基元反應中，N元素均被還原
B．生成NH3的總反應方程式為 2NO+5H22NH3+2H2O
C．在Pd/SVG催化劑上，NO更容易被H2還原為N2
D．該過程中涉及極性鍵、非極性鍵的斷裂和形成
二、真題練習
14.(2022 山東卷)在NO催化下，丙烷與氧氣反應制備丙烯的部分反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A．含N分子參與的反應一定有電子轉移
B．由NO生成的反應歷程有2種
C．增大NO的量，C3H8的平衡轉化率不變
D．當主要發生包含②的歷程時，最終生成的水減少
15.(2021 山東卷)18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發生水解，部分反應歷程可表示為：+OH-+CH3O-能量變化如圖所示。已知為快速平衡，下列說法正確的是( )
A．反應Ⅱ、Ⅲ為決速步
B．反應結束后，溶液中存在18OH-
C．反應結束后，溶液中存在CH318OH
D．反應Ⅰ與反應Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應的焓變
16.(2023·浙江省普通高校招生高三選考模擬)過氧硫酸氫根參與烯烴的不對稱環氧化反應的機理如圖，下列說法不正確的是( )
A．該反應有水的生成
B．利用此反應可將乙烯氧化為環氧乙烷
C．過氧硫酸氫根是該反應的催化劑
D．通過調節環境的酸堿性，可以控制部分極性共價鍵的斷裂
17.(2023·山東省日照市高三期中聯考)利用生物浸出黃銅礦(主要成分CuFeS2，含有少量SiO2雜質)回收其中鐵和銅的工藝流程如圖：
回答下列問題：
(1)Cu2+的生物浸出原理如圖：浸出溫度不宜過高，其原因是_____，反應①的離子方程式為____。
(2)浸渣的主要成分為____(填化學式)，操作1的名稱為____。
(3)分離Cu2+的原理如下：Cu2++2(HR)org(CuR2)org+2H+。根據流程，反萃取加入的試劑應該為_____(填化學式)。
(4)檢驗濾液2中是否存在Fe3+，可選用_____(填標號)。
A．KSCN溶液 B．K4[Fe(CN)6]溶液 C．K3[Fe(CN)6]溶液 D．KMnO4溶液
(5)“一系列操作”包括_____、洗滌、干燥。
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專題10 化學反應機理與歷程
一、基礎練習
1.NO有毒，是一種大氣污染物，科學家利用一種催化劑使NO在其表面分解，反應歷程如圖所示(TS表示反應中的過渡態)。下列有關說法中正確的是(　　)。
A．NO分解的反應為吸熱反應
B．3→4反應為分解反應的決速步驟
C．五種中間產物中TS5最穩定
D．催化劑能夠使該反應的活化能降低，反應熱減小
【答案】C
【解析】由圖像可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，NO分解的反應為放熱反應，A項錯誤；根據圖示計算可得，歷程中“5→TS4→6”的活化能最大，活化能越大，反應速率越慢，反應歷程中慢反應決定整個反應的速率，B項錯誤；由圖像可知，中間產物TS5的能量最低，最穩定，C項正確；使用高效催化劑，可以改變反應物的活化能，但不能影響反應熱，反應熱由反應物的總能量和生成物的總能量決定，D項錯誤。
2.在亞納米金屬鈀(Pd)團簇作用下，過氧化氫可以直接將苯高效催化轉化為苯酚，催化劑中摻雜堿金屬離子可改變催化能力，反應歷程如圖(*表示吸附態，TS表示過渡態)，下列說法錯誤的是( )
A．苯與H2O2反應生成苯酚是放熱反應
B．反應歷程中，存在反應+O*→
C．使用Pd－Na+催化劑后，每一步的產物均比使用Pd催化劑更穩定
D．其他條件相同時，使用摻雜Na+的催化劑，單位時間內可得更多苯酚產品
【答案】C
【解析】A項，由反應歷程可知，苯酚和水的總能量低于H2O2和苯的總能量，苯與H2O2反應生成苯酚是放熱反應，A正確；B項，反應歷程中存在+H2O+O* +H2O，，即+O* ，B正確；C項，第一步和第二步中使用Pd－Na+催化劑產物能量更高，不穩定，C錯誤；D項，使用Pd－Na+催化劑后，每一步的活化能均比使用催化劑Pd低，反應速率加快，單位時間內可生成更多苯酚，D正確；故選C。
3.MnO2催化某反應的一種催化機理如圖所示。下列敘述正確的是( )
A．1 mol HCHO與銀氨溶液完全反應，最多可生成432 g Ag
B．該反應可以消耗溫室氣體CO2
C．催化過程中，所發生的反應均為氧化還原反應
D．O2-為中間產物之一，該微粒與Na2O2中所含陰離子種類相同
【答案】A
【解析】A項，1molHCHO中存在2mol的醛基結構，故與銀氨溶液完全反應，最多可生成4molAg，即432gAg，故A項正確；B項，該反應產生CO2，故B項錯誤；C項，催化機理存在一步HCO3-與H+反應生成CO2的過程，這一步不是氧化還原反應，故C項錯誤；D項，Na2O2中的陰離子是O22-，與O2-種類不一樣，故D項錯誤；故選A。
4.及其化合物在工農業生產和生命活動中起著重要的作用，一種利用電化學制備NH3的轉化歷程如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A．步驟Ⅱ發生的既是化合反應，也是氧化還原反應
B．步驟Ⅲ的化學方程式Li3N+3H2O=NH3+3LiOH
C．該歷程總反應為2N2+6H2O=4NH3+3O2
D．由該歷程說明N2的氧化性強于O2
【答案】D
【解析】由圖可知：步驟Ⅰ電解熔融的LiOH生成Li、水和氧氣，步驟Ⅱ中Li和N2反應生成Li3N，步驟Ⅲ中Li3N和水反應，生成LiOH和NH3，總反應為：2N2+6H2O=4NH3+3O2。A項，步驟Ⅱ中Li和N2反應生成Li3N，既是化合反應，也是氧化還原反應，A正確；B項，步驟ⅢLi3N和水反應，生成LiOH和NH3，化學方程式Li3N+3H2O=NH3+3LiOH，B正確；C項，由圖象可知：反應物為氮氣和水，產物為氨氣和氧氣，LiOH為催化劑，由電子守恒和原子守恒可得總反應為：2N2+6H2O=4NH3+3O2，C正確；D項，該反應歷程中步驟Ⅰ是通過電解發生，不能說明N2的氧化性強于O2，D錯誤；故選D。
5.TRAP是一種溫和的氧化劑，TRAP試劑中的RuO4-不會氧化碳碳雙鍵，可以將醇僅氧化至醛，不會過度氧化為羧酸。TRAP氧化醇的反應機理如下圖，下列說法正確的是( )
A．銠(Ru)在TPAP機理圖中共呈現了4種價態
B．步驟④中做還原劑，作用是使TRAP試劑再生
C．反應⑥的離子方程式為2RuO3-=RuO2+RuO42-，是TRAP試劑再生的另一途徑
D．若R1為CH2=CH-，R2為H-，則TPAP氧化該醇的主產物為丙醛
【答案】A
【解析】根據題中的反應機理圖，TRAP試劑中的RuO4-，經歷過程①和②將氧化為，本身被還原為H2RuO4-，H2RuO4-經歷過程③脫水，得到RuO3-；RuO3-與NMO反應，經歷過程④和⑤得到RuO4-和NMM；RuO3-自身發生歧化反應⑥，得到RuO42-和RuO2。A項，銠(Ru)在TPAP機理圖中共呈現了4種價態，分別是+4價、+5價、+6價、+7價，A項正確；B項，RuO3-與NMO反應，經過過程④和⑤得到RuO4-和NMM，其中Ru元素從+5價升至+7價，則RuO3-做還原劑，NMO做氧化劑，B項錯誤；C項，RuO3-自身發生歧化反應⑥，離子方程式為2RuO3-=RuO2+RuO42-，產物不是RuO4-，則不是TRAP試劑再生的另一途徑，C項錯誤；D項，TRAP試劑中的RuO4-不會氧化碳碳雙鍵，可以將醇僅氧化至醛，若R1為CH2=CH-，R2為H-，則RuO4-經過過程①和②將氧化為，D項錯誤；故選A。
6.利用分子篩催化劑，NH3可脫除燃煤煙氣中的NO和NO2，生成兩種無毒物質，其反應歷程如圖所示，下列說法正確的是( )
A．X和Y均是N2
B．上述歷程的總反應為：2NH3+NO+NO22N2+3H2O
C．階段④中氮元素只被還原
D．NH3、NH4+、H2O中的質子數、電子數均相同
【答案】B
【解析】A項，圖示反應可以生成X的反應[(NH4)2(NO2)]2++NO=[(NH4)(HNO2)]++X+H+，原子守恒判斷X為N2和H2O，故A錯誤；B項，由反應歷程圖可知，氨氣、二氧化氮和一氧化氮是反應物，氮氣與水是生成物，所以總反應為：2NH3+NO+NO22N2+3H2O+3H2O，故B正確；C項，階段④中氮元素由[(NH4)(HNO2)]+變成氮氣，氮元素的化合價有升高有降低，氮元素既被氧化也被還原，故C錯誤；D項，NH3、NH4+、H2O中的質子數分別為10、11、10；NH3、NH4+、H2O中的電子數為：10、10、10，所以質子數不同，故D錯誤；故選B。
7.磺酸樹脂催化下的烯烴二羥化反應歷程的示意圖如下：
(R1、R2、R3、R4均表示烴基或H原子。)
下列說法不正確的是( )
A．過程①中，H2O2作氧化劑 B．過程②中，有碳碳鍵、碳氫鍵斷裂
C．過程③中反應的原子利用率為100% D．在反應歷程中，有水參與反應
【答案】B
【解析】A項，過程①中H2O2中的氧元素由-1價降低到-2價得電子發生還原反應生成H2O，H2O2作氧化劑，故A正確；B項，過程②中 和生成和，斷裂的是中的碳碳鍵和中的硫氧鍵、氧氧鍵，故B錯誤；C項，過程③中只生成了 ，沒有其他物質生成，原子利用率為100%，故C正確；D項，過程③中有水參與反應，故D正確。故選B。
8.苯和液溴反應進程中的能量變化如圖所示。已知：
①斷裂化學鍵所需要的能量()：
413 276 194 366
②
③
下列敘述不正確的是( )
A．該反應的
B．第二步是該反應的決速步驟
C．該反應的原子利用率約為
D．可用溶液除去產物溴苯中混有的Br2
【答案】A
【解析】A項， H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，已知Br2(l)= Br2(g) H=+30 kJ·mol-1、斷裂1mol Br2(g)需要能量為194kJ，則斷裂1mol Br2(l)需要能量為224kJ，該反應苯上斷裂C-H鍵、Br2(l)斷裂Br-Br鍵，生成C-Br鍵和H-Br鍵，則 H=(413+164)-( 276+366)=-95kJ/mol，故A錯誤；B項，第二步的正活化能比第一步的大，活化能越大反應速率越慢，最慢的那一步是該反應的決速步驟，故B正確；C項，由，期望產物是溴苯其質量為157g，生成物有溴苯和HBr，總質量為157+81=238g，則原子利用率約為，故C正確；D項，溴可與氫氧化鈉反應，而溴苯不反應，可用于除雜，故D正確；故選A。
9.(2022·上海市敬業中學高三模擬)H2(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I2(g)能量曲線如圖。描述正確的是( )
A．反應①為放熱反應，反應②為吸熱反應
B．若加入催化劑可降低反應熱
C．熱化學方程式為H2(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I2(g)-218kJ
D．若反應的生成物為2HCl(g)+I2(s)，則反應熱數值將變大
【答案】D
【解析】由圖可知，反應物總能量大于生成物總能量，為放熱反應，活化能越小，反應速率越快，且反應中H、I元素的化合價變化。A項，根據圖象可知，反應①和反應②中反應物總能量都大于生成物，則反應①、反應②均為放熱反應，△H均小于零，故A錯誤；B項，若加入催化劑，只能改變反應速率，不能改變反應熱，故B錯誤；C項，反應①、反應②總的能量變化為218kJ，根據蓋斯定律可知，反應①、反應②的焓變之和為△H=-218kJ mol-1，即H2(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I2(g)+218kJ mol-1，故C錯誤；D項，根據圖象可知，反應①和反應②中反應物總能量都大于生成物，圖中反應②即I2(g)+2HCl(g)=I2(s)+2HCl(g)，所以I2(g)+2HCl(g)的能量高于 I2(s)+2HCl(g)的總能量，則反應熱數值將變大，故D正確；故選D。
10.利用煙氣中SO2可回收廢水中的，實現碘單質的再生，其反應原理如下圖所示
下列說法錯誤的是( )
A．[(NH3)5CO-O-O-CO(NH3)5]4+中Co的化合價為+3價
B．總反應離子方程式為：SO2+O2+2I-=I2+SO42-
C．反應①~⑤中均有電子的轉移
D．反應③中，每消耗1molO2會轉移2mol電子
【答案】C
【解析】A項，[(NH3)5CO-O-O-CO(NH3)5]4+中含有過氧鍵，故氧元素顯-1價，由化合價規則知A項正確；B項，由題干信息及工作原理圖知，反應物有SO2、O2、I-，生成物是I2、SO42-，B項正確；C項，過程②和⑤中沒有電子轉移，C項錯誤；D項，反應③中O2得到電子后轉化為過氧鍵，D項正確。故選C。
11.我國學者結合實驗與計算機模擬結果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程，如圖所示(吸附在金催化劑表面上的物種用·標注)。
下列說法正確的是( )
A．水煤氣的變換反應是吸熱反應
B．該歷程中逆向的最大能壘(活化能)E逆=2.02eV
C．催化劑能夠使物質的能量升高
D．反應歷程中，生成過渡態I比過渡態II容易
【答案】D
【解析】A項，一個反應的反應熱和反應的過程無關，只和反應物的總能量和生成物的總能量有關，從圖中可知，生成的能量低于反應物，該反應是放熱反應，A錯誤；B項，找出逆向最大的活化能，從圖中的右側看到左側，物質能量增加最大的，能壘最大，即為CO2(g)＋H2(g)＋H2O·轉化為COOH·＋2H·＋OH·，能壘為1.41-(-0.83)ev=2.24ev，B錯誤；C項，通過圖像可知，催化劑吸附后能夠降低反應物的能量，C錯誤；D項，形成過渡Ⅰ的能壘為1.91ev，形成過渡Ⅱ的能壘為2.02ev，能壘越低，越容易形成，過渡Ⅰ能容易生成，D正確。故選D。
12.水煤氣變換反應為：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我國研究人員結合實驗與計算機模擬結果，揭示了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程(如圖所示)，其中吸附在金催化劑表面上的物質用·標注。下列說法正確的是( )
A．水煤氣變換反應的△H＞0
B．該歷程中最大能壘(活化能)E正=1.70 eV
C．步驟⑤只有H-H鍵和H-O鍵形成
D．步驟③的轉化關系可表示為：CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2O·
【答案】D
【解析】A項，根據圖象分析可知：水煤氣的生成過程經過了過渡態1和過渡態2，最后生成產物的能量低于反應物，則該反應為放熱，反應的△H<0，A錯誤；B項，該歷程中最大能壘(活化能)E正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV，B錯誤；C項，步驟⑤除非極性鍵H-H鍵形成，還有H-O鍵及C=O的形成，C錯誤；D項，結合圖分析判斷，對照CO +OH +H +H2O(g)，COOH +H +H2O ，可知步驟③發生的反應：CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2O·，D正確；故選D。
13.中國科學家研究在Pd/SVG催化劑上H2還原NO生成N2和NH3的路徑，各基元反應及活化能Ea(kJ mol-1)如圖所示，下列說法錯誤的是 ( )
A．生成NH3的各基元反應中，N元素均被還原
B．生成NH3的總反應方程式為 2NO+5H22NH3+2H2O
C．在Pd/SVG催化劑上，NO更容易被H2還原為N2
D．該過程中涉及極性鍵、非極性鍵的斷裂和形成
【答案】C
【解析】A項，由圖可知，生成氨氣的各基元反應中，氮元素的化合價均降低被還原，故A正確；B項，由圖可知，生成氨氣的總反應為在催化劑作用下，一氧化氮與氫氣反應生成氨氣和水，反應的化學方程式為2NO+5H22NH3+2H2O，故B正確；C項，由圖可知，一氧化氮還原生成氮氣的活化能大于還原生成氨氣的活化能，則在Pd/SVG催化劑的作用下，一氧化氮更容易生成氨氣，故C錯誤；D項，由圖可知，反應中有氫氫非極性鍵和氮氧極性鍵發生斷裂，有氮氮非極性鍵和氮氫、氫氧極性鍵的形成，故D正確；故選C。
二、真題練習
14.(2022 山東卷)在NO催化下，丙烷與氧氣反應制備丙烯的部分反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A．含N分子參與的反應一定有電子轉移
B．由NO生成的反應歷程有2種
C．增大NO的量，C3H8的平衡轉化率不變
D．當主要發生包含②的歷程時，最終生成的水減少
【答案】D
【解析】A項，根據制備丙烯的部分反應機理的圖示知，含N分子發生的反應有NO+ OOH=NO2+ OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+ C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+ OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合價依次為+2價、+4價、+3價，上述反應中均有元素化合價的升降，都為氧化還原反應，一定有電子轉移，A項正確；B項，根據圖示，由NO生成HONO的反應歷程有2種，B項正確；C項，NO是催化劑，增大NO的量，C3H8的平衡轉化率不變，C項正確；D項，無論反應歷程如何，在NO催化下丙烷與O2反應制備丙烯的總反應都為2C3H8+O22C3H6+2H2O，當主要發生包含②的歷程時，最終生成的水不變，D項錯誤；故選D。
15.(2021 山東卷)18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發生水解，部分反應歷程可表示為：+OH-+CH3O-能量變化如圖所示。已知為快速平衡，下列說法正確的是( )
A．反應Ⅱ、Ⅲ為決速步
B．反應結束后，溶液中存在18OH-
C．反應結束后，溶液中存在CH318OH
D．反應Ⅰ與反應Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應的焓變
【答案】B
【解析】A項，一般來說，反應的活化能越高，反應速率越慢，由圖可知，反應I和反應IV的活化能較高，因此反應的決速步為反應I、IV，故A錯誤；B項，反應I為加成反應，而與為快速平衡，反應II的成鍵和斷鍵方式為或，后者能生成18OH-，因此反應結束后，溶液中存在18OH-，故B正確；C項，反應III的成鍵和斷鍵方式為或，因此反應結束后溶液中不會存在CH318H，故C錯誤；D項，該總反應對應反應物的總能量高于生成物總能量，總反應為放熱反應，因此和CH3O-的總能量與和OH-的總能量之差等于圖示總反應的焓變，故D錯誤；故選B。
16.(2023·浙江省普通高校招生高三選考模擬)過氧硫酸氫根參與烯烴的不對稱環氧化反應的機理如圖，下列說法不正確的是( )
A．該反應有水的生成
B．利用此反應可將乙烯氧化為環氧乙烷
C．過氧硫酸氫根是該反應的催化劑
D．通過調節環境的酸堿性，可以控制部分極性共價鍵的斷裂
【答案】C
【解析】A項，由圖像分析，在堿性(OH-)條件下反應這一步，是有H2O生成的，A項正確；B項，利用題給機理，CH2=CH2與進一步得到環氧乙烷，B項正確；C項，通過圖像流程分析，HSO3-開始參與反應最終轉為SO42-，不是催化劑，C項錯誤；D項，通過分析這個過程，可知通過調節環境的堿性，使得有機物中的-OH間的極性共價鍵斷裂，D項正確；故選C。
17.(2023·山東省日照市高三期中聯考)利用生物浸出黃銅礦(主要成分CuFeS2，含有少量SiO2雜質)回收其中鐵和銅的工藝流程如圖：
回答下列問題：
(1)Cu2+的生物浸出原理如圖：浸出溫度不宜過高，其原因是_____，反應①的離子方程式為____。
(2)浸渣的主要成分為____(填化學式)，操作1的名稱為____。
(3)分離Cu2+的原理如下：Cu2++2(HR)org(CuR2)org+2H+。根據流程，反萃取加入的試劑應該為_____(填化學式)。
(4)檢驗濾液2中是否存在Fe3+，可選用_____(填標號)。
A．KSCN溶液 B．K4[Fe(CN)6]溶液 C．K3[Fe(CN)6]溶液 D．KMnO4溶液
(5)“一系列操作”包括_____、洗滌、干燥。
【答案】(1) 溫度過高細菌失活(1分) CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++2S+Cu2+(2分)
(2) SiO2(1分) 萃取分液(1分) (3)H2SO4(1分) (4)AB(2分)
(5)蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾(2分)
【解析】黃銅礦生物浸出得到銅鹽溶液，二氧化硅不反應進入濾渣，濾液加入有機萃取劑分液銅離子進入有機相，反萃取得到硫酸銅溶液，最終轉化為銅；水相加入鐵得到二價鐵溶液，經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到硫酸亞鐵晶體。(1)Cu2+的生物浸出過程中細菌參與了反應，浸出溫度不宜過高，其原因是溫度過高細菌失活；反應①為CuFeS2和Fe3+反應生成亞鐵離子和硫、銅離子，離子方程式為CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++2S+Cu2+；(2)黃銅礦中二氧化硅不反應，成為濾渣，故濾渣的主要成分為SiO2，操作1得到有機相和水相，為萃取分液過程；(3)根據流程反萃取得到硫酸銅溶液，則反萃取加入的試劑應該為稀硫酸H2SO4，加入硫酸氫離子濃度變大，Cu2++2(HR)org(CuR2)org+2H+逆向進行生成硫酸銅溶液；(4)鐵離子和KSCN溶液反應溶液變為血紅色、和K4[Fe(CN)6]溶液反應生成藍色沉淀，可以檢驗鐵離子，故選AB；(5)“一系列操作”得到硫酸亞鐵晶體，操作為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。
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