新高考化學催化劑與催化機理

[2022年高考題】

1.（2022年1月浙江選考）下圖為某課題組設計一種固定CO2的方法。下列說法不事硼的是

R

A.反應原料中的原子100%轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物

B.該過程在化合物x和r催化下完成

C.該過程僅涉及加成反應

2.（2022屆八省八校）CO2/C2H4耦合反應制備丙烯酸甲酯的機理如圖所示。下列敘述錯誤的是

A.由步驟①知：加成反應也可生成酯類物質(zhì)

B.反應過程中存在C—H鍵的斷裂

C.該反應的原子利用率為100%

D.若將步驟②中CH31換為CH3cH21,則產(chǎn)品將變?yōu)楸┧嵋阴?/p>

3.（2022年北京卷）CO2捕獲和轉(zhuǎn)化可減少CO2排放并實現(xiàn)資源利用，原理如圖1所示。反應①

完成之后，以N2為載氣，以恒定組成的N2、CH4混合氣，以恒定流速通入反應器，單位時間流出氣

體各組分的物質(zhì)的量隨反應時間變化如圖2所示。反應過程中始終未檢測到CO2,在催化劑上有積

下列說法不氐顧的是

A.反應①為CaO+CO2=CaCCh；反應②為CaCCh+CH4^M=CaO+2c0+2H?

B.ti~t3,n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不變，可能有副反應CH4幽純C+2H2

C.t2時刻，副反應生成H2的速率大于反應②生成H2速率

D.t3之后，生成CO的速率為0,是因為反應②不再發(fā)生

4.(2022年湖南卷)科學家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進H+和e的轉(zhuǎn)移(如a、b和c),能將海洋

中的NOW轉(zhuǎn)化為N2進入大氣層，反應過程如圖所示。

下列說法正確的是

A.過程I中NO?發(fā)生氧化反應

B.a和b中轉(zhuǎn)移的e—數(shù)目相等

+

C.過程H中參與反應的n(NO)：n(NH4)=l：4

D.過程I-HI的總反應為NCh-+NH4+=N2T+2H2。

5.(2022年湖南卷)反應物(S)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物(P或PZ)的能量與反應進程的關系如下圖所示:

A.進程I是放熱反應B.平衡時P的產(chǎn)率：II>I

C.生成P的速率：H1>1JD.進程IV中，Z沒有催化作用

6.（2022年新高考山東卷）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(zhuǎn)移

B.由NO生成HONO的反應歷程有2種

C.增大NO的量，C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變

D.當主要發(fā)生包含②的歷程時，最終生成的水減少

[2021年高考題】

1.（2021年湖南卷）鐵的配合物離子（用[L—Fe—H]+表示）催化某反應的?種反應機理和相對能量

的變化情況如圖所示:

45.343.5

；一\過渡態(tài)

1~\過渡態(tài)2

(?

T0.-0/

oI

-22

u+一

ML亨

rH-川

sO+

)On42-.6-46-.

、U+o

瑞I

Ho

xl+v+

混+o+

.HoO

女.ou

oOJ

戛+

OO+

OxJ,

JHOX

HO+

J1

HO

O

J

H

反應進程

下列說法錯誤的是

A.該過程的總反應為：HCOOH里蟹LcChf+H2T

B.H+濃度過大或者過小，均導致反應速率降低

C.該催化循環(huán)中Fe元素的化合價發(fā)生了變化

D.該過程的總反應速率由【I-HI步驟決定

2.（2021年山東卷）出0標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解，部分反應歷程可表示為:

l81S

Ois0-O

H3c----C0cH3+OH<；*H；C—C—OCH；、；H3cCOH+CHO'能量變

3

OH

化如圖所示。

1SO-1SOH

;5:

己知HiC—C—OCH-?=H;C—OCH；為快速平衡，下列說法正確的是

II

OHO

過液態(tài)1

能過波松

（y

/I\

—C-OCH,\

/I\

Oil

lljC?—C—OCHjO

?OH

111c—C-OH

?CHjO-

?

反應進程

A.反應II、川為決速步

B.反應結束后，溶液中存在,80H-

C.反應結束后，溶液中存在CH3I8OH

D.反應I與反應IV活化能的差值等于圖示總反應的熔變

3.（2021年6月浙江卷）制備苯甲酸甲酯的一種反應機理如圖（其中Ph-代表苯基）。下列說法不事

確的是

PhOCH3

CH30H

A,可以用苯甲醛和甲醇為原料制備苯甲酸甲酯B.反應過程涉及氧化反應

C.化合物3和4互為同分異構體D.化合物1直接催化反應的進行

【知識梳理】

在基于真實情境考查學生綜合運用知識的能力的考試理念引導下，與化工生產(chǎn)關系密切的催化

劑備受青睞，成了熱門考點。從考查的知識看，主要從反應歷程、活化能、速率、平衡移動等角度

考查催化劑對反應的影響。從試題形式上看，常常融合圖像、表格等信息呈現(xiàn)形式，考查學生吸收

和整合陌生信息的能力

I.反應熱知識點梳理

（1）反應熱的表示：AH=生成物的焰值-反應物的焰值

[注：熔值（H）與內(nèi)能（物質(zhì)具有的能量）有關的物理量，單位：mol-L1]

（2）化學反應的熱量變化

化學反應是放熱還是吸熱主要取決于反應物和生成物所具有的總能量的相對大小。如圖1所示

反應過程I反應物的總能量大于產(chǎn)物總能量，反應放出熱量（AH〉0）,反應過程U反應物的總能量

小于產(chǎn)物的總能量，反應吸收熱量（4H<0）。

放熱反應為例從微觀角度看化學反應（如圖2所示）。我們會發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)反應物不是直接變成產(chǎn)物。

首先反應物分子先要吸收能量斷鍵變成原子，原子成鍵釋放能量變成新的分子。反應物分子斷鍵時

吸收總能量（反應物總鍵能）減去原子成鍵時釋放總能量（產(chǎn)物總鍵能）等于反應熱，所以我們可以利用

鍵能計算化學反應熱，即AH=反應物總鍵能一生成物總鍵能。除了可以利用鍵能計算化學反應熱我

們還可以利用蓋斯定律進行運算。

2.活化能

活化能可以理解為反應物分子斷鍵變成原子是吸收的總能量，如圖2中E1?；罨拇笮〔荒芨?/p>

變反應熱，但是可以改變反應的難易程度，活化能越低，反應條件越簡單，反應速率越快。

3.催化劑

(1)什么是催化劑？催化劑是如何改變化學反應速率的？

向反應中加入催化劑后，催化劑可以通過改變反應路徑達到降低活化能的目的，繼而達到增大

化學反應速率的目的，比如我們在必修二中學習的乙醇催化氧化(如圖3所示)，銅是該反應的催化

劑，通過機理圖分析銅將反應分成兩步，圖像中會出現(xiàn)兩個山峰，而這兩個山峰中E2能量差最大所

以該反應決定活化能決定了整個反應的難易程度和速率。反應過程中銅既是反應物也是產(chǎn)物，因此

催化劑也是會參與反應，只是消耗的催化劑和產(chǎn)生催化劑的量是不變的，所以催化劑反應前后不變。

反應過程中像氧化銅這種在中間過程產(chǎn)生又在反應過程中消耗被稱為中間產(chǎn)物。

圖3

(2)催化劑有什么特點呢？

①催化劑的選擇性。在給定條件下，反應物間能同時發(fā)生多個反應的情況，理想的催化劑能大

幅度提高某一目標產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中的比率。通過下表可知，在相似條件下使用不同催化劑主要產(chǎn)

物是不同的，這也體現(xiàn)了催化劑選擇性。

反應物催化劑及條件產(chǎn)物

催化劑：Cu-Zn-O,Zn-Cr-O,溫度：573K,壓強：1.0133xl07Pa甲醇

CO+H2

催化劑：Ni,溫度：573K,壓強1.0133xl07Pa甲烷

②催化劑的活性。催化劑的活性是指工業(yè)生產(chǎn)上常以每單位容積(或質(zhì)量)催化劑在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)

化原料反應物的數(shù)量來表示。比如用等濃度的硫酸銅溶液和氯化鐵溶液分別催化相同濃度的過氧化

氫溶液，氯化鐵溶液做催化劑的反應速率大于硫酸銅溶液做催化劑的反應速率，說明氯化鐵溶液催

化活性大于硫酸銅溶液催化活性。催化劑的活性會受發(fā)生物理和化學變化，導致催化劑的失活。比

如說如果使用酶做催化劑反應溫度不可過高會造成單質(zhì)酶失活。

注意：催化劑只能縮短到達平衡狀態(tài)的時間，不能改變最后的平衡狀態(tài)及反應熱。

[思維建模]催化反應機理題的解題思路

I.通覽全圖，找準一“劑”三“物”

一“劑”指催化劑在機理圖中多數(shù)是以完整的循環(huán)出現(xiàn)的，以催化劑粒子為主題的多

催化劑個物種一定在機理圖中的主線上

三“物”指反應物通過一個箭頭進入整個歷程的物質(zhì)是反應物

反應物、生生成物通過一個箭頭最終脫離整個歷程的物質(zhì)一般多是產(chǎn)物

成物、中間通過一個箭頭脫離整個歷程，但又生成生成物的是中間

物種（或中中間體體，通過二個箭頭進入整個歷程的中間物質(zhì)也是中間

間體）體，中間體有時在反應歷程中用"[]”標出

2.逐項分析得答案

根據(jù)第一步由題給情境信息，找出催化劑、反應物、生成物、中間體，再結合每一選項設計的

問題逐項分析判斷，選出正確答案。

【與催化劑相關的六個考點】

一'催化劑與反應歷程

催化劑如何影響化學反應？有一個熟悉的例子：Cu催化乙醇的氧化反應。2Cu+Ch=加熱

=2CuOCH3cH2OH+CUO-加熱->CH3cHO+Cu+HzO催化劑Cu先參與反應后又重新生成，它經(jīng)歷

了CUTCUO—CU的變化歷程。

［例1］用NaCICh、H2O2和稀硫酸制備CIO2。反應開始時加入少量鹽酸，C1O2的生成速率大大

提高(C「對反應有催化作用)。該過程可能經(jīng)兩步反應完成，將其補充完整：

①(用離子方程式表示)；

②H2O2+C12===2CI+O2+2H%

解析：第②步中Ch生成C「，可知催化劑C「的變化歷程是C「TC12TC「，即c「在第①步中

變成Cb。由題給信息及氧化還原知識可知，氧化劑是CIO,且CIO反應后生成CIO2。離子方程式：

+

2ClO+2Cr+4H===2ClO2t+Cht+2H2Oo

答案：2C1O+2C1+4H'===2C1O2T+C12T+2H2。

二、催化劑與活化能、熠變

催化劑通過降低反應的活化能而加快反應速率。而且催化劑的性能越好，反應的活化能越低。

［例2］在Cu/ZnO催化劑存在下，82和出可發(fā)生兩個平行反應：CO2(g)+3H2(g)=^CH30H(g)

+H2O(g)

I?CO2(g)+H2(g)z=^CO(g)+H2O(g)

II.某實驗室控制CO2和H2初始投料比為1：2.2,在相同壓強下，經(jīng)過相同時間測得實驗數(shù)據(jù)

如下表所示。在圖中分別畫出反應I在無催化劑、有Cat.l和有Cat.2三種情況下“反應過程一能量”

示意圖。

7(K)催化劑CO2轉(zhuǎn)化率(%)甲醇選擇性(％)

543Cat.l12.342.3

543Cat.210.972.7

553Cat.115.339.1

553Cat.212.071.6

【備注】甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的C02中生成甲醇的百分比。

能量

反應過程

解析：據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以算出生成CH30H的CCh占全部CCh的百分比。543K,Cat.l作用下是

12.3%x42.3%~5.20%,Cat.2作用下是10.9%x72.7%=7.92%。所以Cat.2的催化選擇性要好于Cat.l,

即在Cat.2的作用下反應的活化能低。

【歸納小結】作圖時還要注意，催化劑不能改變反應物、生成物的總能量，所以曲線的起點、

終點應相同。也正是這個原因，所以催化劑不能改變反應的婚變。

三'催化劑與反應速率、平衡移動

催化劑能加快反應速率，縮短到達平衡所需時間。催化劑的活性越好，所需時間越短。但催化

劑不能使化學平衡發(fā)生移動。

［例3］密閉容器中發(fā)生反應：2NO(g)+2CO(g)=^N2(g)+2CO2(g)A//<0o研究表明：在使用

等質(zhì)量同種催化劑時，增大催化劑比表面積可提高反應速率。某同學設計了下表所示的三組實驗。

請在圖中畫出三個實驗中c(NO)隨時間變化的趨勢曲線，并標明實驗編號。

實驗編號77℃初始c<NO)/(mol-L-1)初始c<CO)/(mol.L-')比表面積/(mZg-i)

I2801.20X10-35.80x10-382

II2801.20x10-35.80x103124

III3501.20x10-35.80x10-3124

c(N0)

0

解析：先比較實驗i、n：實驗n的催化劑比表面積大，故實驗n的反應速率大；因催化劑不

影響平衡移動，故達到平衡后，實驗I、H的c(NO)相同。再比較［I、in：實驗ni的溫度高，故實

四、溫度與催化劑活性

催化劑具有一定范圍的活化溫度，過高或過低，都會導致催化劑的活性降低。如生物催化劑酶,

對溫度就非常敏感。

［例4］(2017?高考天津卷節(jié)選)H2s和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害，工業(yè)上采取多

種方法減少這些有害氣體的排放……生物脫H2s的原理為H2S+Fe2(SO4)3===S］+2FeSO4+

H2SO44FeSO4+O2+2H2SCU==2Fe2(SO4)3+2H2O硫桿菌存在時，F(xiàn)eSCU被氧化的速率是無菌時的

5x105倍，該菌的作用是。若反應溫度過高，反應速率下降，其原因是o

解析：因為硫桿菌能顯著加快反應速率，故它是反應的催化劑。當反應溫度過高時，硫桿菌會

因蛋白質(zhì)變性而失去了催化性能，反應速率明顯下降。

答案：催化劑硫桿菌因蛋白質(zhì)變性而失去了催化性能。

五、催化劑的來源問題

化學中有一類特殊反應，叫自催化反應，該類反應中的生成物對反應有催化作用。它的特點之

一是開始反應速率很小，隨著起催化作用的產(chǎn)物的積累速率迅速增大。

I例5］向三頸燒瓶中加入一定量的MnCh和水，攪拌，通入SO2和N2混合氣體，恒溫下發(fā)生

反應：MnCh+H2sO3===MnSO4+H2O。若將N2換成空氣，測得c(MM+)、c(SO)隨時間t的變化如

圖所示。導致aMM')、&SO)變化產(chǎn)生明顯差異的原因是。

解析：由圖可知，“N2換成空氣''發(fā)生了副反應：O2+2H2so3===2H2so4。表示c(SO)的曲線斜

率逐漸增大，說明so的生成速率逐漸增大。因反應物濃度、壓強、溫度、接觸面積等維持不變,

所以導致SO的生成速率加快的因素應是催化劑，而且催化劑是某種生成物，應是Mn2+。

答案：Md+對Ch和H2so3的反應有催化作用［歸納小結］判斷一個化學反應是否是自催化反應，

先要排除溫度、濃度、壓強、接觸面積等的影響，然后再分析是何種生成物具有催化作用。

六'催化劑、溫度對平衡的綜合影響

［例6］NH3催化還原氮氧化物技術是目前應用最廣泛的煙氣脫氮技術：4NH3（g）+6NO（g）=^

5N2（g）+6H2O（g）A//<0o密閉容器中，在相同時間內(nèi)，在催化劑A作用下脫氮率隨溫度變化如圖

所示?，F(xiàn)改用催化能力稍弱的催化劑B進行實驗，請在圖中畫出在催化劑B作用下的脫氮率隨溫度

變化的曲線（不考慮溫度對催化劑活性的影響）。

解析：先分析催化劑A作用下的脫氮率為什么會先增大后減小。低于300c時，溫度越高，反

應速率越快，相同時間內(nèi)消耗的NO越多，所以脫氮率增大。高于300°C時，因為溫度升高，平衡

逆向移動，消耗的NO減小，所以脫氮率下降。改用催化劑B,就涉及催化劑和溫度兩個變量，在

解題時要分別考慮。①B催化下，隨著溫度的升高，脫氮率也應先增大后減小。②達到曲線最高點

之前，B的催化能力弱，相同溫度時的脫氮率要小于A。即所畫曲線應在A的下方。③B催化下在

相同時間內(nèi)達到平衡，則曲線最高點應出現(xiàn)在高于300°C的位置。④當A、B均達到平衡后，平衡

脫氮率只與溫度有關，所以兩條曲線重合。

【歸納總結】催化劑通過參與化學反應，改變反應歷程，從而降低活化能，加快反應速率，到

達平衡所需的時間減少。但催化劑不能改變婚變，也不能使平衡移動。催化劑的催化性能也會受外

界條件的影響，如溫度、表面積等。

2023屆與2022屆模擬題

1.（2023屆湖南省郴州市第二中學）金紅石TiCh納米顆粒光催化水氧化機理中間物種的表征及推

測的反應機理如圖所示：

TiTi

下列說法正確的是

A.光激發(fā)條件下TiCh納米顆粒作催化劑未參與水氧化的反應

B.TiCh納米顆粒光催化水氧化反應的方程式為2H2。，“催化/2H2+O2

C.在反應過程中存在分解反應：Ti2O2+H2O=TiOOH+TiOH

D.TiO2納米顆粒光催化水氧化的溶液酸性減小

2.（2023屆湖南省郴州市第二中學）2021年我國科學家以CCh為原料人工合成淀粉，其效率約為

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)淀粉的8.5倍，其部分合成路線如下圖所示，下列有關說法正確的是

()114），

*（H?OHHCHO

催化劑催化劑

化合物a

A.反應①為CO2+3H2侏化型CH3OH+H2OB.HCHO的水溶液能使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析

C.化合物a能與NaOH發(fā)生反應D.用淀粉可檢驗食鹽是否為加碘鹽

3.（2023屆河北省邯鄲市摸底）某科學家首次發(fā)現(xiàn)在溫和的條件下利用L,Pd和CuX做共同催化

劑，鹵代煌和煥煌發(fā)生偶聯(lián)反應，其偶聯(lián)反應機理如圖。已知：RLR2為煌基，X為鹵素原子，下

列說法正確的是

A.Pd在此偶聯(lián)反應的機理圖中共呈現(xiàn)了3種價態(tài)

B.每步反應均存在極性鍵的斷裂和形成

C.該偶聯(lián)反應的總反應為Ri-X+R2-CmCH/^3^HX+R2—CmC-Ri

D.若RIR2分別為甲基、乙基，反應除生成2—戊快外，還能生成2—丁煥和2一己煥

4.（2023屆浙江省余姚市適應性測試）2021年BenjaminList和DaveMacMillan因不對稱有機催

化獲得諾貝爾化學獎.他們利用有機小分子代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬催化劑進行不對稱合成，脯氨酸是最常

見的有機小分子催化劑，下圖利用脯氨酸催化Aldol反應的機理如下圖所示:

下列說法不無硼的是

OOOH

A.Aldol反應方程式：人+j人R，

R1R2R，人HR'R2

B.1-2為消去反應，2T3為加成反應

C.化合物3和4互為同分異構體

D.中間體3中存在氫鍵

5.（2023屆重慶南開中學9月月考）橙子輔導化學小組研究發(fā)現(xiàn)霧霾微顆粒中硫酸鹽的生成可能

存在三個階段的轉(zhuǎn)化，其主要過程如圖所示。下列說法錯誤的是

NO5

O??O

SN0H

SO3TIUJWA

A.NCh為轉(zhuǎn)化過程中的催化劑

B.HNO2>NO2、H2O均為共價化合物

C.第1階段的反應中SO土被氧化

D.第n、in階段總反應的化學方程式為SO,+H2O+NO2=HNC>2+HSO4

6.（2023屆湖南省岳陽市第一次適應性考試）羥醛縮合反應是有機化學的一種重要反應。一種合

H00

成目標產(chǎn)物人人（如圖中⑦）的反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是

H,C

A.有機物①能夠降低反應的活化能

B.反應歷程中，有極性鍵的斷裂和生成

C.有機物⑥和⑦均含有手性碳原子

D.若原料用丙醛和苯甲醛，則產(chǎn)物為

OIIO

7.（2023屆威海市乳山銀灘高級中學二模）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(zhuǎn)移

B.由NO生成HONO的反應歷程有2種

C.增大NO的量，C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變

D.當主要發(fā)生包含②的歷程時，最終生成的水減少

8.（2023屆湖北省荊荊宜三校10月聯(lián)考）目前工業(yè)上多采用甲醇和一氧化碳反應制備醋酸:

CH3OH+CO—CH3coOH,反應過程如圖所示，下列有關說法中錯誤的是

CH3OH

CH.COOH

A.[Rh（CO）2l2「為催化劑B.⑤與水的反應為取代反應

C.該反應過程中不存在非極性鍵的形成D.在反應過程中Rh的配位數(shù)發(fā)生改變

9.（2023屆山東省威海市乳山銀灘高級中學二模）一種以Pd—Cu為催化劑還原去除水體中NO3

的機理如圖a所示；其他條件相同，不同pH時，NO3轉(zhuǎn)化率和不同產(chǎn)物在總還原產(chǎn)物中所占的物質(zhì)

的量的百分比如圖b所示。

注:Pd-H表示Pd吸附的氫離子:

氨態(tài)氮代表NHi、NH』和NHyH?。的總和

圖a圖b

已知：溶液pH會影響Pd對NO］的吸附，不影響對H的吸附。

下列說法正確的是

A.pH越大，Pd對NO2的吸附能力越強

B.通過調(diào)節(jié)溶液的pH,不能使NOj■更多的轉(zhuǎn)化為N2

+

C.反應ii中生成NH：的離子方程式為NO￡+6H+2H=NH4+2H2O

D.pH=12時，每處理6.2gNOT,理論上消耗標準狀況下5.6LFh

10.(2023屆北京市牛欄山一中月考)多相催化反應是在催化劑表面通過吸附、解吸過程進行的。

我國學者發(fā)現(xiàn)rc時(各物質(zhì)均為氣態(tài))，甲醇與水在銅基催化劑上的反應機理和能量圖如圖:

A.反應H的熱化學方程式為：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=+akJ/mol(a>0)

B.CO(g)在反應中生成又消耗，CO(g)可認為是催化劑

C.選擇優(yōu)良的催化劑可以降低反應I和II的活化能，減少過程中的能耗和反應的焰變

D.ImolCH30H(g)和lmolFhCXg)的總能量小于ImolC02(g)和3molH2(g)的總能量

11.(2023屆山西太原高聯(lián)考)以H2和O2為原料在鈿基催化劑作用下合成H2O2,反應過程如圖

所示。下列敘述錯誤的是

A.[PdCl4r作催化劑B.反應③中Pd的化合價保持不變

C.Pd、[PdChO2j2->HCI都是反應中間體D.在反應②中，1mol氧化劑得到4moi電子

12.（2023屆廣東省實驗中學六校聯(lián)考）某課題組設計一種以A輔助固定CCh的方法，原理如圖。

下列說法不正確的是

吟A

/。

/

EO

H

X

A.化合物A為CH30H

B.反應①屬于非氧化還原反應

C.總反應的原子利用率100%

D.若用HOCH2cH20H輔助固定，則產(chǎn)物

13.（2023屆湖北省部分重點中學10月聯(lián)考）甲酸（HCOOH）含氫量高達4.4%,能夠分解制氫。

Au/ZrO2催化甲酸分解的機理如圖所示，下列說法錯誤的是

A.反應過程中涉及極性鍵的斷裂和非極性鍵的形成

B.在反應液中加入HCOOK可提高反應速率

C.該過程中每一步都發(fā)生氧化還原反應

D.該反應生成標準狀況下2.24LCO2,轉(zhuǎn)移電子0.2mol

HOOH

14.（2023屆江蘇省泰州中學）MoCh可以催化1,2一丙二醇（\<）獲得多種有機物,

其反應歷程如圖所示。下列說法正確的是

A.轉(zhuǎn)化過程中涉及非極性共價鍵斷裂與形成

B.反應過程中M。形成共價鍵的數(shù)目始終保持不變

C.如果原料是乙二醇，則主要有機產(chǎn)物是乙二醛和乙烯

D.Cu催化氧化1,2一丙二醇所得產(chǎn)物與MoCb催化時相同

15.（2023屆湖南省株洲市第一中學三模）CO與N2O在鐵催化劑表面進行如下兩步反應：

第一步：Fe*+N2O=FeO*+N2

第二步：FeO*+CO=Fe*+CO2

其相對能量與反應歷程如下圖所示，下列說法不正確的是

T能量

NzO+co

'配\.QMS;

?O''___

0-900'\<_0--0--0--::I

Fe*+N2O=FeO*+N2FeO*+CO=Fe*+CO2

反應歷施,

A.總反應是放熱反應，化學方程式為CO+N2O強化型CO2+N2

B.在反應過程中，有極性鍵和非極性鍵的斷裂和生成

C.總反應的反應速率由第二步反應決定

D.Fe*為反應的催化劑，F(xiàn)eO*為中間產(chǎn)物

16.（2023屆江蘇南通一測）我國科學家研究了Fe+循環(huán)催化N2O+CO=N2+CO2的反應機理。反

應過程中的物種及能量變化如圖所示，其中A-F表示反應過程中過渡態(tài)物質(zhì)。下列說法正確的是

+N^HCOBFe+Ni+CO

1）

?Fe+€O2+N.

\F.*,

（O?C-O—Fe）+N:

----------------------------

反應過程

A.基態(tài)Fe+的核外電子排布式為［Ai'］3d54s2

B.適當升高溫度，有利于提高CO和N2O的平衡轉(zhuǎn)化率

C.該條件下，N2O轉(zhuǎn)化為N2的反應速率主要由A-B步驟決定

D.該催化過程中，鐵元素的化合價發(fā)生了變化

17.（2023屆河南省頂級名校第一次月考）某種含二價銅的催化劑［Cu"（OH）（NH3）］+可用于汽車尾

氣脫硝。催化機理如圖1所示，反應過程中不同態(tài)物質(zhì)體系所具有的能量如圖2所示。下列說法正

確的是

[Cv^OHMNHiir

Ni.HO-

'.、”一J一一,2NH,

（（WNCkKNH^r:'3

\if

NOJ/\/'?

j-

[ENHibrZSNOliNH.i|

N,?Hp

Ml

A.該脫硝過程總反應的焙變△HX）

B.由狀態(tài)①到狀態(tài)⑤所發(fā)生的反應均為氧化還原反應

C.狀態(tài)③到狀態(tài)④的變化過程中有O—H鍵的形成

D.總反應的化學方程式為4NH3（g）+2NO（g）+2Ch（g）巡空生3N2（g）+6H2O（g）

18.（2023屆湖南永州市第一次適應性考試）BMO（Bi2MoC>6）是一種高效光催化劑，可用于光催化

降解苯酚，弱酸性條件下降解苯酚的反應原理如下圖所示。

下列說法錯誤的是

A.催化劑BMO能降低反應的活化能，但不能改變反應的焙變

B.反應①和②中轉(zhuǎn)移的e-數(shù)目相等

C.整個過程中參與反應的n（苯酚）：n（02）=I:7

D.過程①的反應為：2803+3。°"+28氏一18co2什23H2。

19.（2023屆陜西省西安中學8月聯(lián)考）在有機合成化學中，Ley—Griffith氧化法是眾多將醇氧化

成醛（或酮）的方法中的一種，Ley-Griffith氧化又稱為TPAP氧化，TPAP是一種高選擇性氧化劑，

不氧化碳碳雙鍵或醛基。某醇的Ley-Griffith氧化歷程如圖。下列說法錯誤的是

ILO

A.上述轉(zhuǎn)化中，Ru的成鍵數(shù)目發(fā)生了變化

B.若葡萄糖參與上述轉(zhuǎn)化，會生成葡萄糖酸

「。?HT

C.Ru經(jīng)反應③④⑤實現(xiàn)了催化劑TPAP的再生

D.TPAP中含離子鍵、極性鍵和非極性鍵

20.(2023屆甘肅張掖市一診)GeorgeA.Olah教授和其合作者使用Ru-PNPpincer絡合物作催化

劑，用五乙烯六胺(PEHA)多聚物來捕獲二氧化碳，可以直接將空氣中二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，反應可

能的過程如圖所示。下列敘述錯誤的是

HCOO

A.甲酹:可作為車用燃料

B.總反應方程式為CO2+3H2堂繼CH3OH+H2O

C.循環(huán)過程中催化劑參與中間反應

D.反應過程中只有極性鍵的斷裂和形成

21.（2023屆北京市上學期入學定位考試）利用電激發(fā)方法產(chǎn)生的OH一和HO?（羥基自由基）可處理

廢水中的CN\其可能的反應機理如圖所示。下列說法不考碰的是

B.過程中的02來自于H2O2的分解

C.0H和H0?的核外電子總數(shù)不相等

D.電極上發(fā)生的總反應是O2+2H2O+3e=30H+H0-

22.（2023屆湖北“宜荊荊恩”9月起點考試）利用CH3OH.CO2與比合成CH3cH20H的反應主要

歷程如圖所示。下列說法錯誤的是

A.HI是合成乙醇的中間體

B.合成過程涉及C-0鍵的斷裂和形成

C.CH3I分子的空間構型呈正四面體

D.第3步的反應方程式為C0+2H2+CH3I-HI+CH3cH20H

23.(2023屆江蘇泰州中學調(diào)研)利用煙氣中SO2可回收廢水中的I,實現(xiàn)碘單質(zhì)的再生，其反應

原理如下圖所示

下列說法錯誤的是

A.|(NH3)5C。一O—O—Co(NH3)5產(chǎn)中Co的化合價為+3價

B.總反應離子方程式為：SO2+O2+2I=I2+SO?-

C.反應①~⑤中均有電子的轉(zhuǎn)移

D.反應③中，每消耗ImolCh會轉(zhuǎn)移2moi電子

24.(2023屆湖南長沙一中一模)過二硫酸鹽在工業(yè)上用途廣泛，用作強氧化劑等。用過二硫酸鹽

(含F(xiàn)e3+)去除溶液中「的反應原理：S20g(aq)+2F(aq)=2SO5(aq)+I2(aq)o該反應的分步機理如下,

反應進程中的能量變化如圖所示。

步驟①：2Fe3*(aq)+2「(aq)=2Fe2+(aq)+h(aq)Eai

2+3+

步驟②：S2O?-(aq)+2Fe(aq)=2SO?(aq)+2Fe(aq)Ea2

下列關于該反應的說法錯誤的是

A.相同條件下，活化能Eal>Ea2,所以②比①反應速率慢，是決速步驟

B.圖中△”<(),其大小與Eal、Ea2無關

C.步驟①為吸熱反應、步驟②為放熱反應

D.Fe3+是該反應的催化劑

25.(2022屆內(nèi)蒙古兩市聯(lián)考)北京化工大學研究了過渡金屬Pd8簇催化乙快氫化的反應機理，Pd8

簇上的反應中間體亞乙烯基吸附物R,多步連續(xù)加氫反應路徑的能量變化示意圖如下(TS為過渡態(tài)，

IM為中間體)。下列說法正確的是

A.乙塊與氫氣加成生成乙烷的反應為放熱反應

B.生產(chǎn)中將催化劑處理成納米級顆?？稍龃笠覠ǖ幕瘜W反應化速率

C.圖示反應歷程中，最大能壘的反應過程為IM2到TS3

D.乙快氫化歷程中涉及極性鍵的斷裂

26.(2022屆貴州模擬預測)冬季燃煤排放的大量活性澳化合物BrCl能通過光解釋放澳自由基和

氯自由基，從而影響大氣中自由基(OH、HO2)的濃度，其循環(huán)原理如圖所示。下列說法不正確的是

A.NCh的排放會造成酸雨

B.向原煤中添加石灰石有利于實現(xiàn)“碳達峰、碳中和“

C.通過上述循環(huán)，大氣中0H自由基的濃度升高

D.BrCl的排放會造成臭氧含量減小

27.(2022屆安徽合肥三模)最近科學家研究發(fā)現(xiàn)鉞元素(Ir)形成的復雜陰離子山(CO)2l2「能催化

甲醇的埃基化反應，催化過程中各步基元反應如圖所示，其中M-N的反應速率較快，N-YTX的

反應速率較慢，下列有關說法正確的是

Y

A.催化過程中基元反應M-N的活化能最大

B.反應過程中Ir元素的化合價保持不變

C.存在反應：CH3COOH+HI-?CH3COI+H2O

D.甲醇的默基化反應原子利用率為100%

28.(2022屆安徽師大附中模擬預測)如圖分別代表澳甲烷和三級浪丁烷發(fā)生水解的反應歷程。

下列說法不正確的是

I.CHiBr+NaOH^CHsOH+NaBr

II.(CH3)3CBr+NaOH->(CH3)3COH+NaBr

/（CH^C++Br-+OH-

（CH；）；CBr［

CHQH+Br-、

I的反應進程H的反應進程

A.反應I的△H＜0

B.反應I有一個過渡態(tài)，反應n有兩個過渡態(tài)

C.反應I中C—Br鍵未斷裂，反應n有C—Br鍵的斷裂和C—O鍵的形成

D.增加NaOH的濃度，反應I速率增大，反應II速率不變

29.（2022屆陜西寶雞三模）我國科學家研究了不同含金化合物催化乙烯加氫［C2H4（g）+H2（g）=

C2H“g）△”=akJ-moH］的反應歷程如下圖所示，下列說法正確的是

-催化劑：AuF-催化劑：AuPF；

OO.O

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反應歷程反應歷程

A.ImolC2H4（g）與lmolH2（g）具有的能量之和小于ImolC2H6（g）的能量

B.過渡態(tài)物質(zhì)的穩(wěn)定性：過渡態(tài)1＞過渡態(tài)2

C.該反應的焰變：A//=-129.6kJmol-'

D.相應的活化能：催化劑AuF＜催化劑AuPFj

30.（2022屆陜西咸陽市高新一中二模）自由基是化學鍵斷裂時產(chǎn)生的含未成對電子的中間體,

活潑