
1.(2024·甘肃卷)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.E2=1.41 eV
B.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29 eV
C.步骤1的反应比步骤2快
D.该过程实现了甲烷的氧化
答案:C
解析:由能量变化图可知,步骤1的活化能E1=0.70 eV,步骤2的活化能E3=-0.49 eV-(-0.71 eV)=0.22 eV,步骤1的活化能大于步骤2的活化能,步骤1的反应比步骤2慢,C错误。
2.(2024·北京卷)苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如下。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.X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物
C.由苯得到M时,苯中的大π键没有变化
D.对于生成Y的反应,浓H2SO4作催化剂
答案:C
解析:生成产物Ⅱ的反应的活化能更低,反应速率更快,且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定,以上2个角度均有利于产物Ⅱ,A正确;根据前后结构对照,X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物,B正确;M的六元环中与—NO2相连的C为sp3杂化,苯中大π键发生改变,C错误;苯的硝化反应中浓H2SO4作催化剂,D正确。
3.(2024·安徽卷)某温度下,在密闭容器中充入一定量X(g),发生下列反应:X(g)Y(g)(ΔH1<0),Y(g)Z(g)(ΔH2<0),测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( )
答案:B
解析:由题图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率,则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的ΔH都小于0,故两个反应均为放热反应;则符合题意的反应进程示意图为B项图示。
4.(2024·河北卷)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)。
下列说法错误的是( )
A.PDA捕获CO2的反应为+CO2―→
B.路径2是优先路径,速控步骤反应式为*CO2(*-)++e-―→
*C2O4(2-)+
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
D.三个路径速控步骤均涉及*CO2(*-)的转化,路径2、3的速控步骤均伴有PDA再生
答案:D
解析:根据题给反应路径图可知,PDA(1,3丙二胺)捕获CO2的产物为,因此PDA捕获CO2的反应为+CO2―→,A正确;由反应进程中的能量变化可知,路径2的最大能垒最小,因此与路径1和路径3相比,路径2是优先路径,且路径2的最大能垒存在于*CO2(*-)―→*C2O4(2-)的步骤,根据反应路径2图示可知,该步骤有参与反应,因此速控步骤反应式为*CO2(*-)++e-―→*C2O4(2-)+,B正确;根据反应路径图可知,路径1、3的中间产物不同,经历了不同的反应步骤,但产物均为*MgCO3,而路径2、3的起始物均为,产物分别为*MgC2O4和*MgCO3,C正确;根据反应路径与相对能量的图像可知,三个路径的速控步骤中*CO2(*-)都参与了反应,且由B项分析可知,路径2的速控步骤伴有PDA再生,但路径3的速控步骤为*CO2(*-)得电子转化为*CO和*CO3(2-),没有PDA的生成,D错误。