《2025年赢在微点化学》

【进阶1】 Shyam Kattle等结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO₂催化剂表面上CO₂与H₂的反应历程，前三步历程如图所示，吸附在Pt/SiO₂催化剂表面上的物种用“·”标注，Ts表示过渡态。下列有关说法错误的是 ( )
　　
A. 物质被吸附在催化剂表面形成过渡态的过程是吸热的
B. 形成过渡态Ts1的活化能为1.05 eV
C. 前三步总反应的ΔH ＜ 0
D. 反应过程中能量变化最大的反应方程式为·HOCO + 7/2H₂(g) == ·CO + ·OH + 7/2H₂(g)

答案： 进阶1　D　解析　从题中图示可以看出形成过渡态物质的能量都是升高的，A项正确；从题图中能量差可知，过渡态Ts1的能量为0.15eV，则该步的活化能为[0.15−(−0.9)]eV = 1.05eV，B项正确；前三步总反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，ΔH＜0，C项正确；前三步中能量变化最大的是第二步，该步骤分两步形成稳定的微粒，反应方程式为·HOCO + 7/2 H₂(g) = ·CO + ·OH + ·H + 3H₂(g)，D项错误。

【进阶2】 ¹⁸O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应过程可表示为

速平衡，下列说法正确的是 ( )
　　
A. 反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B. 反应结束后，溶液中存在¹⁸OH⁻
C. 反应结束后，溶液中存在CH₃¹⁸OH
D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变

答案：
进阶2　B　解析　一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅳ的活化能较高，因此反应的决速步为反应Ⅰ、Ⅳ，A项错误；反应Ⅰ为加成反应，而H₃C - C(¹⁸O⁻) - OCH₃ 与 H₃C - C(¹⁸OH) - OCH₃ 为快速平衡，反应Ⅱ的成键和断键方式为H₃C - C(¹⁸O⁻) - OCH₃ 或H₃C - C(¹⁸OH) - OCH₃，后者能生成¹⁸OH⁻，因此反应结束后，溶液中存在¹⁸OH⁻，B项正确；反应Ⅲ的成键和断键方式为H₃C - C(¹⁸O⁻) - OCH₃ 或H₃C - C(¹⁸OH) - OCH₃，因此反应结束后溶液中不会存在CH₃¹⁸OH，C项错误；该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量，总反应为放热反应，因此H₃C - C(¹⁸O) - OH和CH₃O⁻的总能量与H₃C - C(¹⁸O) - OCH₃和OH⁻的总能量之差等于图示总反应的焓变，D项错误。反应相关图片如下：
H₃C - C(¹⁸O⁻) - OCH₃对应图片：
H₃C - C(¹⁸OH) - OCH₃对应图片：
反应II成键和断键方式相关图片：
反应III成键和断键方式相关图片：
¹⁸O相关图片：

角度2 “环式”反应历程模型
【进阶3】 (2023·湖南卷)N₂H₄是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂(用[L - Ru - NH₃]⁺表示)能高效电催化氧化NH₃合成N₂H₄，其反应机理如图所示。下列说法错误的是 ( )
　　　
A. Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，配体NH₃失去质子能力增强
B. M中Ru元素的化合价为+3价
C. 该过程有非极性键的形成
D. 该过程的总反应式：4NH₃ - 2e⁻ == N₂H₄ + 2NH₄⁺

答案： 进阶3　B　解析　据题图可知，Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，[L - Ru - NH₃]²⁺可与NH₃反应生成[L - Ru - NH₂]⁺和NH₄⁺，配体NH₃失去质子能力增强，A项正确；结合图示可知，[L - Ru - NH₃]²⁺ → [L - Ru - NH₂]⁺失去1个H原子，所带电荷数减1，则Ru元素化合价不变，与[L - Ru - NH₂]⁺相比，M中N含有1个单电子，所以Ru元素的化合价不是 + 3价，B项错误；据题图可知，反应过程中有N - N非极性键的形成，C项正确；结合图示可知，总反应为4NH₃ - 2e⁻ = N₂H₄ + 2NH₄⁺，D项正确。

【进阶4】 (2022·山东卷)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

答案： 进阶4　D　解析　含N分子参与的反应有NO + ·OOH = NO₂ + ·OH、NO + NO₂ + H₂O = 2HONO、NO₂ + ·C₃H₇ = HONO + C₃H₆、HONO = NO + ·OH，各反应中均有元素化合价发生变化，则一定有电子转移，A项正确；由NO生成HONO的反应历程有NO + ·OOH = NO₂ + ·OH、NO + NO₂ + H₂O = 2HONO和NO + ·OOH = NO₂ + ·OH、NO₂ + ·C₃H₇ = HONO + C₃H₆两种，B项正确；NO为催化剂，催化剂不能使平衡发生移动，故增大NO的量，C₃H₆的平衡转化率不变，C项正确；总反应为2C₃H₆ + O₂ = 2C₃H₆ + 2H₂O，故主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项错误。