【练习】冲刺2023年高考化学小题限时集训素养卷02 循环转化过渡态理论图像题（解析版）
素养卷02 循环转化过渡态理论图像题
难度：★★★★☆ 建议用时： 30分钟 正确率 ： /15
1．(2021·湖南卷)铁的配合物离子(用[L—Fe—H]＋表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：
下列说法错误的是( )
A．该过程的总反应为HCOOH催化剂CO2↑＋H2↑
B．H＋浓度过大或者过小，均导致反应速率降低
C．该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化
D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
【答案】D
【解析】分析题给反应机理图，可知该过程的反应物为HCOOH，生成物为CO2和H2，则该过程的总反应为HCOOH催化剂CO2↑＋H2↑，A说法正确；H＋浓度过大，抑制HCOOH的电离，HCOO－浓度减小，会降低Ⅰ→Ⅱ步骤的反应速率，H＋浓度过小，会降低Ⅲ→Ⅳ步骤反应速率，故H＋浓度过大或者过小，均会导致反应速率降低，B说法正确；由反应机理图可知，由Ⅱ→Ⅲ过程中，脱去CO2，其中碳元素的化合价升高，则Fe元素的化合价降低，C说法正确；由相对能量的变化情况图可以得出，该反应过程中的Ⅳ→Ⅰ步骤的活化能Ea＝86.1 kJ·mol－1，为该反应进程中的最大活化能，活化能越大，反应越慢，化学反应速率主要取决于慢反应，故该过程的决速步骤为Ⅳ→Ⅰ步骤，D说法错误。
2．(2023·重庆市拔尖强基联盟联合高三检测)中国科学院于良等科学研究者实现了常温常压下利用铜催化乙炔选择性氢化制乙烯，副产物是C4H6。其反应机理如下图所示(其中吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注)。
下列说法正确的是( )
A．由图1可知，转化为C4H6(g)时，有C—H的形成，无C—C形成
B．由图2可知，反应中H2O是还原剂
C．决定制乙烯速率快慢的反应为：
D．生成C2H4(g)的速率比生成C4H6(g)的速率慢
【答案】C
【解析】A项，转化为C4H6(g)时，碳链增长，有C—H、C—C键形成，故A项错误；B项，反应过程中，H、O元素化合价均未发生变化，因此H2O既不是氧化剂也不是还原剂，故B项错误；C项，由图2可知，由C2H2(g)制取C2H4(g)的反应主要反应分为两步，其中第一步反应的活化能高于第二步，因此决定制取乙烯的快慢由第一步决定，第一步反应为，故C项正确；D项，由图2可知，生成C4H6(g)的反应活化能高于生成C2H4(g)的反应活化能，反应活化能越高，反应所需能量越大，相同条件下反应速率越低，即生成C2H4(g)的速率比生成C4H6(g)的速率快，故D项错误；故选C。
3．(2023·河南省三门峡市高三阶段性考试)氮氧化物(NOx)是硝酸和肼等工业的主要污染物。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示，反应物A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。下列说法正确的是( )
A．A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是吸热反应
B．过程Ⅱ中，脱除1molNO转移6mol电子
C．脱除NO的总反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为4：5
D．由A到B的变化过程可表示为2[Cu(NH3)2] + +O2→[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+
【答案】D
【解析】A项，反应过程中，若反应物能量高于生成物能量，则反应放热，由图2可判断A、B、C、