2021年高考化學反應原理復習《催化劑與反應歷程》講義

催化劑與反應歷程教師版匯編

L(2020全國1卷)銘的配合物離子[Rh(CO)212]一可催化甲醇談基化，反應過程如圖所示。

下列敘述錯誤的是

A.CH3coi是反應中間體

B.甲醇爆基化反應為CH3OH+CO=CH3C02H

C.反應過程中Rh成鍵數(shù)目保持不變

D.存在反應CH30H+HI=CH3I+H20

1.【詳解】A.通過分析可知，CH3coi屬于甲醇談基化反應的反應中間體；其可與水作用，生

成最終產(chǎn)物乙酸的同時，也可以生成使甲醇轉化為CH3I的HLA項正確；

B.通過分析可知，甲醇瘦基化反應，反應物為甲醇以及CO,產(chǎn)物為乙酸，方程式可寫成：

CHQH+CO網(wǎng)8)2叼>CH3coOH,B項正確；

C.通過分析可知，錯配合物在整個反應歷程中，成鍵數(shù)目，配體種類等均發(fā)生了變化，C項

不正確；

D.通過分析可知，反應中間體CH3coi與水作用生成的HI可以使甲醇轉化為CH3L方程式可

寫成：CH3OH+HI——>CH3l4-H2O,D項正確；

答案選C。

2.(2020國n真題)據(jù)文獻報道：Fe(C0)5催化某反應的一種反應機理如下圖所示。下列敘

述錯誤的是

A.0H-參與了該催化循環(huán)B.該反應可產(chǎn)生清潔燃料H2

C.該反應可消耗溫室氣體C02D.該催化循環(huán)中Fe的成鍵數(shù)目發(fā)生變化

2.【詳解】A.從反應機理圖中可知，0H-有進入箭頭也有出去的箭頭，說明0H-參與了該催

化循環(huán)，故A項正確；

B.從反應機理圖中可知，該反應的反應物為CO和H20,產(chǎn)物為H2和C02,Fe(C0)5作為整個

反應的催化劑，而0H-僅僅在個別步驟中輔助催化劑完成反應，說明該反應方程式為

CO-FH2OFe(CO)5CO2+H2,故有清潔燃料H2生成，故B項正確；

C.由B項分析可知，該反應不是消耗溫室氣體C02,反而是生成了溫室氣體C02,故C項不

正確；

D.從反應機理圖中可知，F(xiàn)e的成鍵數(shù)目和成鍵微粒在該循環(huán)過程中均發(fā)生了變化，故D項

正確；

答案選C。

3.熱催化合成氨面臨的兩難問題是：采用高溫增大反應速率的同時會因平衡限制導致NH3產(chǎn)率

降低。我國科研人員研制了Ti?H-Fe雙溫區(qū)催化劑(Ti-H區(qū)域和Fe區(qū)域的溫度差可超過

100°C)oTi-H-Fe雙溫區(qū)催化合成氨的反應歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的

物種用*標注。下列說法正確的是()

A.①為氮氮三鍵的斷裂過程

B.①②③在低溫區(qū)發(fā)生，④⑤在高溫區(qū)發(fā)生

C.④為N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域的傳遞過程

D.使用Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑使合成氨反應轉變?yōu)槲鼰岱磻?/p>

3.【答案】C

【解析】

本題考查了化學反應過程的分析、催化劑的作用等，掌握基礎是解題的關鍵，題目難度不大。

【解答】

A.經(jīng)歷①過程之后氮氣分子被催化劑吸附，并沒有變成氮原子，故A錯誤；

B.①為催化劑吸附電的過程，②為形成過渡態(tài)的過程，③為電解離為N的過程，以上都需要

在高溫時進行，④⑤在低溫區(qū)進行是為了增加平衡產(chǎn)率，故B錯誤；

C.由題中圖示可知，過程④完成了Ti-H-Fe—*N到Ti-H-*N-Fe兩種過渡態(tài)的轉化，N原

子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域傳遞，故C正確；

D.化學反應不會因加入催化劑而改變吸放熱情況，故D錯誤；

故選C。

4.Tt時，向某恒容密閉容器中充入2molX(g)和2molY(l)發(fā)生反應：2X(g)+Y(l)=2Z(g),

反應歷程與能量的變化如圖所示，下列說法錯誤的是()

第2頁，共40頁

A.Y的質(zhì)量不變時，該反應達到平衡狀態(tài)

B.反應達到平衡時，放出的熱量小于(Ea2—Eai)kJ

C.曲線b為加入催化劑時該反應的反應歷程圖

D.其他條件不變，平衡后再充入2moiX,達到新平衡時，Z的體積分數(shù)減小

4.【答案】D

【解析】本題主要考查了能量變化函數(shù)圖像的分析以及平衡狀態(tài)的特征，較為基礎，難度不

大，

【解答】

A.Y的質(zhì)量不變時其他物質(zhì)的濃度也會保持不變，該反應達到平衡狀態(tài)，故A正確；

B.該反應為可逆反應，2molX不會反應完全，所以反應達到平衡時，放出的熱量應小于

(Ea2-Eai)kJ，故B正確；

C.加入催化劑會降低活化能，所以曲線b為加入催化劑時該反應的反應歷程圖，故C正確；

D.反應前后氣體體積不變，所以其他條件不變，平衡后再充入2moiX,相當于加壓，平衡不

移動。則達到新平衡時，Z的體積分數(shù)不變，故D錯誤。

故選D。

5.工業(yè)合成氨反應在催化劑表面的反應歷程及能量變化如圖所示，下列說法正確的是

()

A.增大壓強，①一②之間的能量差值會增大

B.合成氨的正逆反應的始變相同

C.合成氨的過程是吸熱反應

D.若使用催化劑，生成等量的N/需要的時間更短

5.【答案】D

【解析】本題考查化學反應中的能量變化，難度不大，注意基礎知識的積累。

【解答】

A.①-②之間的能量差值是活化能，增大壓強，不能改變活化能，故A錯誤：

B.根據(jù)圖像，狀態(tài)①中物質(zhì)的能量高于狀態(tài)③中物質(zhì)的能量，合成氨的正反應為放熱反應，

AH<0；合成氨的逆反應為吸熱反應AH>0,焙變不相同，故B錯誤；

C.根據(jù)圖像，狀態(tài)①中物質(zhì)的能量高于狀態(tài)③中物質(zhì)的能量，合成氨的正反應為放熱反應，

故C錯誤；

D.使用催化劑，反應速率加快，生成等量的N%需要的時間更短，故D正確。

故選D。

6.研究表明電0與CO在Fe+作用下發(fā)生反應的能量變化及反應歷程如圖所示，下列說法錯誤

的是()

A.反應總過程AHVO

B.Fe+使反應的活化能減小

C.總反應若在密閉容器中進行，溫度越高，反應速率一定越快

+++

D.Fe++N20tFeO+N2、FeO+CO->Fe+CO2兩步反應均為放熱反應

6.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查反應熱與燃變，為高頻考點，把握反應中能量變化、催化劑對活化能的膨響為解答

的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意選項C為解答的難點，題目難度不大。

【解答】

A.反應物的總能量高于生成物的總能量，則反應是放熱反應，所以反應的AHV0,故A正確；

B.Fe+是催化劑，降低該反應的活化能，所以Fe+使該反應的活化能減小，故B正確；

C.該反應的總反應為N2O+CO=N2+a)2,反應過程中使用了催化劑，催化劑的活性與溫度

有關，催化劑只有在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)才能發(fā)揮其催化活性，因此溫度越高，反應速率不一

定越快，故C錯誤；

+++

D.由圖可知Fe++N20tFeO+電、FeO+CO->Fe+CO?兩步反應，都是反應物的總能

量高于生成物的總能量，所以兩步反應均為放熱反應，故D正確。

故選C。

7.我國科研人員提出了以Ni/A】2()3為催化劑，由COZ和H2轉化為產(chǎn)品CH*的反應歷程，其示

意國如下：

下列說法不正確的是()

A.總反應方程式為：C02+4H2CH4+2H2O

B.催化劑可有效提高反應物的平衡轉化率

C.在反應歷程中，H-H鍵與C=O鍵斷裂吸收能量

D.反應過程中，催化劑參與反應，改變反應路徑，降低反應的活化能

7.【答案】B

【解析】本題考查了化學反應過程的分析、反應過程中催化劑作用和能量變化、化學鍵的變

化，注意題干信息的理解應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等。

【解答】

A.根據(jù)圖片中通入CO2和最終生成C明和山0,總反應方程式為：

C02+4Hz=CH4+2電0,故A正確；

B.催化劑可提高反應速率，但不能提高反應物的平衡轉化率，故B錯誤；

C.在反應歷程中，H-H鍵與C=()鍵斷裂吸收能量，故C正確；

D.反應過程中，催化劑可以降低反應的活化能，故D正確。

故選B。

8.水煤氣變換［CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH］是重要的化工過程，主要用于合成氨、

制氫以及合成氣加工等工業(yè)領域中。我國科學家在這一變換中利用雙功能催化劑突破了低溫

下高轉化率與高反應速率不能兼得的難題。反應歷程如圖所示：

第4頁，共40頁

卜列說法正確的是

A.低溫下實現(xiàn)高反應速率是因為使用了雙功能催化劑降低了水煤氣變換反應的AH

B.過程I為吸熱過程、過程m為放熱過程

c.過程in生成了具有非極性共價鍵的電、co2

D.圖示中的2個H2O分子只有一個H2O分子參與了反應

8.【答案】B

【解析】本題以制備水煤氣為載體，考查反應熱和熄變，涉及催化劑的作用及對反應歷程的

理解，明確反應過程示意圖中信息是解題關鍵，難度中等。

【解答】

A.催化劑不能改變反應的錯誤；

B.根據(jù)反應過程示意圖，過程I中水分子中的化學鍵斷裂的過程，為吸熱過程，過程m為化

學鍵形成的過程，放出熱量，正確；

C.”中的化學鍵為非極性共價鍵，二氧化碳中的化學鍵是極性共價鍵，錯誤；

D.根據(jù)反應過程示意圖，過程I中水分子中的化學鍵斷裂，過程n也是水分子中的化學鍵斷

裂的過程，因此圖示中的2個H2。分子都參與了反應，錯誤。

SCO?和C為催化重整可制備合成氣，對減緩燃料危機具有重要的意義，其反應歷程示意圖如

下：

下列說法中錯誤的是

A.過程①②是吸熱反應

B.Ni是該反應的催化劑

C.過程①t②既有碳氧鍵的斷裂，又有碳氧鍵的形成

D.反應的總化學方程式可表示為：CZ71+CO2M2CO+2/A

9.【答案】A

【解析】【分析】

本題考查反應熱與始變，為高頻考點，把握反應中能量變化、化學鍵的斷裂和生成、催化劑

的作用為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度中等。

【解答】

A.反應物的能量高于生成物的能量，此反應為放熱反應，故A錯誤；

B.Ni在此反應中先消耗、后生成，反應前后最終沒有變化，為催化劑，故B正確；

C.由反應物、生成物可知，①一②既有碳氧鍵的斷裂，又有碳氧鍵的形成，故C正確；

D.此反應的反應物為CO2和CH”Ni做催化劑，產(chǎn)物為CO和氫氣，故化學方程式為CHd+CO2

%2CO+2H2，故D正確。

10.研究表明C0與電0在Fe+作用下發(fā)生反應的能量變化及反應歷程如圖所示，兩步反應分別

+

為①20+Fe=N24-FeO+（慢）、②FeO++CO=C02+Fe+（快）。下列說法正確的是（）

A.反應①是氧化還原反應，反應②是非氧化還原反應

B.兩步反應均為放熱反應，總反應的化學反應速率由反應②決定

C.Fe+使反應的活化能減小，F(xiàn)eO+是中間產(chǎn)物

D.若轉移1mol電子，則消耗11.2LN2。

10.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查反應熱與皓變，為高頻考點，把握反應中能量變化、催化劑對活化能的影響為解答

的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意選項C為解答的難點，題目難度不大。

【解答】

+

A.②發(fā)生FeO++CO=CO2+Fe（快），F(xiàn)e元素和C元素化合價發(fā)生變化，屬于氧化還原反

應，故A錯誤；

B.總反應的反應速率由慢反應決定，故B錯誤；

C.由反應的方程式可知Fe+作催化劑，使反應的活化能減小，F(xiàn)eO+是中間產(chǎn)物，故C正確；

D.氣體存在的條件未知，則不能確定物質(zhì)的量，故D錯誤。

故選C。

1L我國科學家實現(xiàn)了在室溫下以Mos?為催化劑，在不同電解質(zhì)溶液中合成氨。如圖是合成氨

的反應歷程與相對能量的變化圖象。下列說法正確的是（）

A.*N2eN2H在Na2sO4溶液中更容易進行

B.Nz（g）—NH3的反應，在不同電解質(zhì)溶液中進行，團H大小不同

C.在Li2s溶液中進行反應時，產(chǎn)氨的效率更高

D.在Na2s溶液中進行反應時，平衡常數(shù)更大

1L【答案】C

【解析】本題考查反應熱與焙變，為高頻考點，把握反應中能量變化、催化劑對反應的影響

為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意活化能減小加快反應速率，題目難度不大。

【解答】

A.根據(jù)題圖，可以得出*N2-*N2H在Na2s。4溶液中活化能更大，不易進行，故A錯誤；

B.△H的大小取決于反應物和生成物能量的大小，與反應途徑無關，即N2[g）-NH3的反應，

在不同電解質(zhì)溶液中進行，AH大小相同，故B錯誤；

第6頁，共40頁

C.根據(jù)題圖，可以得出在Li2s。4溶液中進行反應時，活化能更低，反應速率更快，產(chǎn)氨的效

率更高，故C正確；

D.平衡常數(shù)僅與溫度有關，與反應歷程無關，故D錯誤；

故選：Co

12.我國科學家以M0S2為催化劑，在不同電解質(zhì)溶液中實現(xiàn)常溫電催化合成氨，其反應歷程與

相對能量模擬計算結果如圖。下列說法正確的是()

A.Li2s。4溶液不利于MoS2對電的活化

B.兩種電解質(zhì)溶液環(huán)境下從電-N外的結變不同

C.MoS2(Li2s。4溶液)將反應決速步(取—MH)的能量增加

D.2的活化是N三N鍵斷裂與N-H鍵形成的過程

12.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查化學反應中相對能量變化分析，反應熱和結變及反應歷程等相關知識，難度一般，

解題的關鍵是對圖的解讀和對基礎知識的靈活運用。

【解答】

A.從圖中可知在Li2s。4溶液中小的相對能量較低，因此Li2s溶液有利于Mos2對電的活化

故A錯誤；

B.反應物、生成物的能量不變，因此反應的結變不變，始變與反應途徑無關，故B錯誤；

C.根據(jù)圖示可知，在MoS2(Li2s。4溶液)情況下，反應決速步CM”H)的能量降低，故C

錯誤；

D.根據(jù)圖示可知，電的活化存在N=N鍵斷裂形成*N2H的過程，該過程是N=N鍵斷裂與

N-H鍵形成的過程，故D正確。

故選D

13.碘蒸氣的存在能大幅度提高電0的分解速率，反應歷程為：

第一步[2(g)021(g)(快速平衡)

第二步1(g)+N2O(g)tN2(g)+10(g)(慢反應)

第三步10(g)+N2O(g)-N2(g)+02(g)+Kg)(快反應)

下列說法錯誤的是()

A.升高溫度，第一步向右進行的程度變大

B.第二步的活化能大于第三步的活化能

C.總反應為2N。色峭2N2+O2

D.c[io(g)]對總反應速率的影響大于qi(g)]

13.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查化學反應原理的分析，結合題給信息分析反應每一步的原理是解題關鍵，題目較好

的考查了學生知識靈活運用的能力，題目難度一般。

【解答】

A.第一步是將h(g)分子變?yōu)?(g)原子，為吸熱過程，則升高溫度，反應向右進行程度變大，A

項正確；

B.第二步為慢反應，第三步為快反應，所以第二步的活化能大于第三步的活化能，B項正確;

C.總反應為在1(g)催化作用下“0分解為電和。2,故總反應為2,第0便幽2,%+。2,C項正

確；

D.反應速率由慢反應決定，因此c[I(g)]對總反應速率的影響大于c[IO(g)],D項錯誤。

故選D。

14.我國科研人員研究了在Cu-ZnO-Zr()2催化劑上CO2加氫制甲醇過程中水的作用機理，其

主反應歷程如圖所示(Hi->*//+*H)o下列說法錯誤的是()

A.向該反應體系中加入少量的水能增加甲醇的收率

B.帶*標記的物質(zhì)是該反應歷程中的中間產(chǎn)物

C.二氧化碳加氫制甲醇的過程中原子利用率達100%

D.第③步的反應式為+H2oTCHQH+?HO

14.【答案】C

【解析】

本題以二氧化碳和氫氣的反應為載體考查反應歷程，側重考查圖象分析判斷及知識綜合運用

能力，明確圖中每一步微粒變化及發(fā)生的反應是解本題關鍵，題目難度不大。

【解答】

A.反應歷程第③步需要水，所以向該反應體系中加入少量的水能增加甲醇的收率，故A正確；

B.根據(jù)圖知，帶*標記的物質(zhì)在反應過程中最終被消耗，所以帶*標記的物質(zhì)是該反應歷程中

的中間產(chǎn)物，故B正確；

C.根據(jù)圖知，二氧化碳和氫氣反應生成甲醇和水，該反應中除了生成甲醇外還生成水，所以

二氧化碳加氫制甲醇的過程中原子利用率不是100%,故C錯誤；

D.第③步中飛3(：0、電0生成CH30H和H0,反應方程式為H3CO+H2O-CH3OH+HO,

故D正確；

故選:Co

第8頁，共40頁

0

15.已知烯髭和H2O2在磺酸樹脂(?-J-OH)作用下可以生成二元醇，其反應歷程的示意圖如

0

下［Ri、R2、RR、R4均表示煌基或H原子)。

下列說法錯誤的是

R.R?H?R：

A.整個過程的總反應為HzOz+一R,—C—C—

R，&R3OH

o

B.軟卜O-OH是該反應的催化劑

C.操作時溫度不能過高或過低

D.過程③中反應的原子利用率為100%

15.【答案】B

【解析】本題考查化學方程式的書寫和正誤判斷，有機合成的綜合考查等相關知識，解題關

鍵在于熟識相關知識，并靈活運用，難度不大。

【解答】

R.R：HOR,

A.從反應的起始和終止可以看出，整個過程的總反應為乩。,+-R.-C故A

&&&OH

不符合題意；

?9?

B.%-OH才是該反應的催化劑，的一所?！笔窃摲磻?-OH的中間產(chǎn)物，最后又轉為

O0O

0

故B符合題意；

O

C.該反應在一定條件下才進行，.溫度過高出。2分解，溫度過低反應速率慢，操作時溫度不能

過高或過低，故C不符合題意；

D.過程③中產(chǎn)物為一種，沒有其它物質(zhì)生成，原料分子中的原子全部轉化成所需要的產(chǎn)物，

原子利用率為100%,故D不符合題意；

故選：B。

16.對于反應2N0(g)+02(g)-2NO2(g),科研工作者提出如下反應歷程:

第一步：2N0（g）N2O2（g）快速平衡

第二步：N2O2+O2（g）->2NO2（g）慢反應

下列表述正確的是（填標號）。

A.v（第一步的逆反應）〉v（第二步反應）B.反應的中間產(chǎn)物為電。2

C.第二步中電。2與。2的碰撞全部有效D.第二步反應活化能較低

16.【答案】AB

【解析】本題旨在考查學生對化學平衡常數(shù)、反應熱和焙變、化學平衡的計算等應用。

【解答】

A：第一步為快反應，第二步為慢反應，第一步反應快速達到平衡，平衡時正逆反應速率相等，

故第一步逆反應速率大于第二步，故A正確；

B.反應的中間產(chǎn)物為電。2,故B正確：

C,由于第二步是慢反應，根據(jù)有效碰撞理論，第二步中即。2與。2的碰撞并不是全部有效，故

C錯誤；

D.反應速率越慢?；罨茉礁?，故D錯誤。

故答案為：ABo

17.已知活性氧可以把SO2快速氧化為SO3,根據(jù)計算機模擬結果，在炭黑表面上。2轉化為活

性氧的反應歷程與能量變化關系如圖所示.下列說法不正確的是（填字母代號）。

1.

0、

?

W

Z

A.。2轉化為活性氧是氧氧鍵的斷裂與碳氧鍵的生成過程

B.該過程的最大能壘（活化能）E正=0.73eV

C.每活化一個O2分子最終吸收0.29eV能量

D.依題炭黑可以作為SO2轉化為S03的催化劑

E.其他條件相同時，炭黑顆粒越小，反應速率越快

17.【答案】BC；

【解析】；A:由圖分析可知，。2轉化為活性氧是氧氧鍵的斷裂與碳氧鍵的生成過程，A正確;

B.該過程的最大能壘（活化能）E正=0.75eV,B錯誤；

C.每活化一個釋放629eV能量，C錯誤；

第10頁，共40頁

D.炭黑可以提供活化氧，可作為SO2轉化為SO3的催化劑，D正確；

E.其他條件相同時，炭黑顆粒越小，反應接觸面積越大，反應速率越快，E正確；故答案為：

BC：

18.日前己經(jīng)實現(xiàn)在催化劑作用下用處理廢水中NO/的設想，該過程的反應原理如圖所示。

下列說法正確的是()

Fe304具有傳遞電子的作用

B.處理過程中的催化劑只有Pd

C.NO］被H?直接還原

D.處理后的廢水酸性增強

18.【答案】A

【解析】【分析】

本題是通過廢水處理考查物質(zhì)的反應原理以及氧化還原的有關知識，難度一般，分析清楚圖

是解題的關鍵。

【解答】

A.氫氣在Pd表面失電子轉化為H+,同時電子通過四氧化三鐵傳遞，NOf在四氧化三鐵表面

得電子，故A正確；

B.處理過程中的催化劑有Pd和四氧化三鐵，故B錯誤；

C.由圖可知，氫氣失電子傳遞給四氧化三鐵，四氧化三鐵中三價鐵離子轉化為亞鐵離子，NCK

再被亞鐵離子還原，故C錯誤；

D.總反應為2NO3+3H2+2H+=N2+4H2。，故處理后的廢水酸性減弱，故D錯誤；

故選A。

19.工業(yè)合成氣(CO?、CO、H2)在催化劑作用下，于密閉容器中同時存在如下三個反應：

1

Ico2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)△Ht=-58kJmoP

1

nCO(g)+2H2(g)uCH30H(g)AH2=-99kJmoP

1

mCO(g)+H2O(g)#CO2(g)+H2(g)AH3=-41kJmor

在壓強分別為Pl、P2且起始益黑而為一定值條件下，反應體系平衡時co的轉化率(a)與溫

度關系如圖.下列分析正確的是()

A.由圖可知：Pi<P2

B.升高溫度反應n的平衡常數(shù)減小

C.恒壓絕熱下向反應器中加Ar(g),反應m一定不移動

D.其它條件不變，起始時改變CO和CO2比例，平衡時CO轉化率不變

19.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查了平衡受溫度、壓強的影響而移動的問題，注意看準圖象是解題的關鍵，難度中等。

【解答】

A.當溫度一定時，壓強R時的CO的轉化率大，平衡正向移動，所以P1>P2,故A錯誤；

B.反應H正反應為放熱反應，升高溫度時平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，故B正確；

C.恒壓絕熱下向反應器中加Ar(g),總壓強不變，使容器體積增大，分壓減小，則反應I、II

平衡向體積增大的方向移動，吸收熱量使體系溫度降低，從而使反應m移動，故C錯誤；

D?起始島黑而為一定值，若起始時改變CO和CO2比例，生成的水量會改變，從而影響CO

的轉化率，故D錯誤。

故選B。

20.某化學興趣小組的同學利用Na2s2O3與H2s的反應探究濃度、溫度、催化劑等條件對反

應速率的影響，進行了以下多組實驗。

參加反應的物質(zhì)

反應溫度Na^SzOsHSOHO

實驗序號催化劑24Z

/℃

c/mol?c/mol?

V/mLV/mLV/mL

LL1

①25無100.1100.10

②25無50.1100.1a

③40無100.1100.10

④40有100.1b0.10

下列有關說法正確的是

A.若實驗①和②可探究Na2s2。3的濃度對化學反應速率的影響，貝必=0

B.若b=10,則利用實驗①和④可證明溫度對化學反應速率的影響

C.4組實驗中實驗④最先出現(xiàn)渾濁

D.在實驗③中，開始反應到反應完用時5min,則用Na2s2O3表示的平均反應速率為

0.02mol-L-1?min-1

20.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查了化學反應速率的影響因素及應用，難度中等。

【解析】

A.探究影響因素常用的方法為控制變量法,若實驗①和②探究Na2s2O3的濃度對化學反應速率

的影響，則應控制除Na2s2。3的濃度外的其他所有變量，加H2O的作用在于控制溶液總體積相

同，貝必=10+10-5-10=5,這樣正好可以保證①和②中Na2s2O3的濃度不同，其他變

第12頁，共40頁

量相同，故A錯誤；

B.若b=10,實驗①和④中Na2s2O3與H2sO4的濃度均相同，溫度不同，①無催化劑而④有催

化劑，沒有控制單一變量，不能證明溫度對化學反應速率的影響，應利用實驗①和③，故B

錯誤；

C.4組實驗中，實驗④濃度較大、溫度較高、有催化劑，故反應速率最大，最先觀察到渾濁,

故C正確；

D.在實驗③中，開始反應到反應完全用時5min,則用Na2s2O3表示的平均反應速率為

11

v(Na2S2O3)=01-2-5=0.Olmolf-min-,注意溶液等體積混合濃度會減半，故D

錯誤。

故選C。

21.固體表面的化學過程研究對于化學工業(yè)非常重要。在Fe催化劑、一定壓強和溫度下合成

氨的反應機理如下圖所示：下列說法不正確的是()

A.2和H2分子被吸附在鐵表面發(fā)生反應

B.吸附在鐵表面的電斷裂了N=N鍵

C.NH3分子中的N-H鍵不是同時形成

D.Fe催化劑可以有效提高反應物的平衡轉化率

21.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查化學鍵與化學反應、催化劑對速率和平衡的影響，理解催化劑對平衡的影響是解答

本題的關鍵，難度一般。

【解答】

A.鐵為催化劑，電和Hz分子被吸附在鐵表面發(fā)生反應，故A正確；

B.發(fā)生反應時反應物的舊鍵斷裂，吸附在鐵表面的電斷裂了N三N鍵，故B正確；

C.由圖片可知N%分子中的N-H鍵不是同時形成的，故C正確；

D.Fe催化劑只能提高反應速率，不能讓平衡發(fā)生移動，故不能影響平衡轉化率,故D錯誤。

故選D。

22.三氯氫硅(SiHCb)是制備硅烷、多晶硅的重要原料，對于反應2SiHCk[g)=SiH2ch(g)+

SiCl4(g),反應速率r=r正-匕逆h心正加眸淞rds。，k正、k逆分別為正、逆向反

應速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分數(shù)，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323K和343K時

SiHCk的轉化率隨時間變化的結果如圖所示。下列說法錯誤的是

A.該反應的正反應活化能大于逆反應活化能

B.a、b處反應速率大?。篤a大于Vb

C.溫度一定時使用更優(yōu)質(zhì)催化劑，可使k正、k逆增大，k正與k逆的比值增大

D.343K時反應的平衡常數(shù)K=需

22.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查化學平衡圖像的分析和化學平衡的計算，難度中等，掌握溫度對化學平衡移動的原

理為解題關鍵。

【解答】

A.溫度越高，反應速率越快，達到平衡用時越少，所以曲線a代表343K的反應，曲線b代表

323K的反應，溫度越高平衡轉化率越高說明正反應是吸熱反應，正反應活化能大于逆反應活

化能，故A正確；

B.溫度a大于b,溫度越高，反應速率越快，則a、b處反應速率大?。篤a大于玲，故B正確；

C.催化劑加快反應、但不影響平衡，溫度一定時，使用優(yōu)質(zhì)催化劑可使可使k正、k逆增大，k正與

k逆的比值(半衡常數(shù))不變，故C錯誤；

D.圖中讀出，343K平衡以后反應轉化率為22%,設初始加入的三氯氫硅的濃度為lmol/L,得

到：

2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)

其實量(mol/L)100

轉化量(mol/L)0.220.110.11

平衡量(mol/L)0.780.110.11

所以平衡常數(shù)K=篝=看'故D正確。

故選C。

23.我國科研人員研究了在Cu-ZnO-ZrOz催化劑上CO2加氫制甲醇過程中水的作用機理，其

主反應歷程如圖所示(日2T'〃+,切。下列說法錯誤的是

A.向該反應體系中加入少量的水能增加甲醇的收率

B.帶*標記的物質(zhì)是該反應歷程中的中間產(chǎn)物

C.二氧化碳加氫制甲醇的過程中原子利用率達100%

D.第③步的反應式為+H1OTCH^OH+,HO

23.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查產(chǎn)率、原子利用率、基元反應等，解答這類問題應明確圖示轉化關系及相關原理知

識，試題難度一般。

第14頁，共40頁

【解答】

A.根據(jù)過程③*H3CO+H20tCH30H+*H0可知向該反應體系中加入少量的水能增加甲醇

的收率，故A正確；

B.根據(jù)轉化關系圖分析可知帶*標記的物質(zhì)是該反應歷程中的中間產(chǎn)物，故B正確；

C.根據(jù)二氧化碳加氫制甲醇的反應式CO2+3H2-CH3OH+可知該過程中原子利用率小

于100%,故C錯誤；

D.根據(jù)轉化關系分析可知第③步的反應式為‘%。。+H2OtCH30HVHOt故D正確。

24.中科院設計了一種新型的多功能復合催化劑，實現(xiàn)了CO2直接加氫制取高辛烷值汽油，其

過程如圖。下列有關說法正確的是（）

A.在Na-Fe3（）4上發(fā)生的反應為CO2+H2=CO+H20

B.中間產(chǎn)物Fe《2的生成是實現(xiàn)CO2轉化為汽油的關鍵

C.催化劑HZMS-5可以提高汽油中芳香垃的平衡產(chǎn)率

D.該過程中，CO2轉化為汽油的轉化率高達78%

24.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查化學反應規(guī)律的探究，為高頻考點，側重考查學生的分析能力，注意把握圖象的分

析，認識反應歷程，把握反應原理，題目難度不大。

【解答】

A.在Na-Fe3（）4上發(fā)生的反應為CO2-CO,同時生成Fe5c2,故A錯誤；

B.中間產(chǎn)物FesCz上發(fā)生CO轉變成烯燒，所以是實現(xiàn)CO2轉化為汽油的關鍵，故B正確；

C.催化劑HZSM-5可以提高反應速率，但是不能使平衡移動，故不能提高產(chǎn)率，故C錯誤;

D.由圖可知，78%并不是CO2轉化為汽油的轉化率，故D錯誤。

故選：Bo

25.我國科學家在綠色化學領域取得新進展。利用雙催化劑Cu和C112O,在水溶液中用H將CO2

高效還原為重要工業(yè)原料之一的甲醇，其反應機理如下圖所示。則下列有關說法不正確的是

A.CO?生成甲醇是通過多步氧化反應實現(xiàn)的

B.該催化反應過程中涉及了化學鍵的形成及斷裂

C.有可能通過調(diào)節(jié)控制反應條件獲得甲醛等有機物

D.催化劑Cu結合氫原子，催化劑Cu2。結合含碳微粒

25.【答案】A

【解析】【分析】

本題考查化學反應歷程，側重考查分析判斷能力，明確反應歷程中斷鍵、成鍵方式是解本題

關鍵，題目難度不大。

【解答】

A.由CO2生成甲醇，其中碳原子得電子，化合價由+4價降至-2價，發(fā)生還原反應，所以CO2生

成甲醇是通過多步還原反應實現(xiàn)的，故A錯誤；

B.該催化過程發(fā)生化學反應，所以該反應中有化學鍵的斷裂和形成，故B正確；

C.中間步驟中有C%。生成，需要Ci!?。作催化劑，所以調(diào)控反應條件可獲得甲醛等有機物，故

C正確；

D.由圖知，催化劑Cu結合H原子，催化劑Ci!?。結合含CHO微粒，所以催化劑Cu結合氫原子，

催化劑CihO結合含碳微粒，故D正確，

故選A。

26.我國科學家以MOS2為催化劑，在不同電解質(zhì)溶液中實現(xiàn)常溫電催化合成氨，其反應歷程與

相對能量模擬計算結果如圖。下列說法正確的是（）

A.Li2s。4溶液不利于M0S2對電的活化

B.兩種電解質(zhì)溶液環(huán)境下從N2-N%的始變不同

C.MoS2（Li2s溶液）將反應決速步MH）的能量增加

D.”的活化是N三N鍵斷裂與N-H鍵形成的過程

26.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查化學反應中相對能量變化分析，反應熱和焙變及反應歷程等相關知識，難度一般，

解題的關鍵是對圖的解讀和對基礎知識的靈活運用。

【解答】

A.從圖中可知在Li2s。4溶液中小的相對能量較低，因此Li2s溶液有利于Mos2對電的活化

故A錯誤；

B.反應物、生成物的能量不變，因此反應的培變不變，培變與反應途徑無關，故B錯誤；

C.根據(jù)圖示可知，在MoS2（Li2sO4溶液）情況下，反應決速步CMT電用的能量降低，故C

錯誤；

D.根據(jù)圖示可知，電的活化存在N=N鍵斷裂形成小2H的過程，該過程是N=N鍵斷裂與

N-H鍵形成的過程，故D正確。

故選D

27,一定條件下，用FezOs、NiO或Cr2（）3作催化劑對燃煤煙氣進行回收，使SO2轉化生成為S。

催化劑不同，相同其它條件（濃度、溫度、壓強）情況下，相同時間內(nèi)SO2的轉化率隨反應溫度

的變化如下圖：

第16頁，共40頁

V260300340380420

反應溫度

下列說法不正確的是

A.不考慮催化劑價格因素，選擇Fe2（）3作催化劑可以節(jié)約能源

B.相同其它條件下，選擇“2。3作催化劑，SO2的平衡轉化率最小

c.a點后SO2的轉化率減小的原因可能是溫度升高催化劑活性降低了

D.選擇FezCh作催化劑，最適宜溫度為340?380c溫度范圍

27.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查圖象分析判斷，側重考查溫度、催化劑對化學反應速率影響原理，明確化學反應原

理是解本題關鍵，注意催化劑需要在一定溫度下保持較好的催化能力，題目難度不大。

【解答】

A.根據(jù)圖象可知，當溫度在340℃時，在F.（）3作催化劑條件下，反應先達到平衡，SO2的平

衡轉化率最大，故A正確；

B.相同其他條件下，選擇口2。3作催化劑，在溫度為320七時，SO2的平衡轉化率不是最小的，

NiO作催化劑時，相同溫度下，SO2的轉化率是最小的，且不一定為平衡轉化率，故B錯誤；

C.催化劑催化能力需要維持在一定的溫度下，溫度太高，催化劑活性可能會降低，故C正確；

D.340?380℃溫度范圍內(nèi)，催化劑的催化能力最大，二氧化硫的轉化率也是最大，反應速率

最快，故D正確。

28.工業(yè)上，通常將乙苯蒸氣和水蒸氣以物質(zhì)的量之比為1:9混合，控制一定的反應溫度，并

保持體系總壓為常壓的條件下進行反應制苯乙烯：

a

CH2cHi(g)CHnCHjg+Hjlg）在不同反應溫度下，乙苯的平衡轉化率

和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性（指除了出以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分數(shù)）如圖所示。

下列說法不正確的是

A.隨著反應的溫度不斷升高，乙苯的轉化率和苯乙烯的選擇性均迅速地升高

B.工業(yè)上控制反應溫度6009，因為該溫度下乙苯轉化率和苯乙烯選擇性均較高

C.工業(yè)上在乙苯蒸氣中摻入水蒸氣，相當于減小原反應物的濃度

D.當溫度偏低時，雖然苯乙烯選擇性較大，但乙苯轉化率低，反應速率較慢

28.【答案】A

【解析】【分析】

本題考查化學平衡的圖像分析，難度不大，正確讀懂圖像信息為解題關鍵，題目難度不大，

注意題目信息的提取。

【解答】

A.由圖可知，溫度高于6009時，隨著反應的溫度不斷升高，苯乙烯的選擇性均迅速地降低，

故A錯誤；

B.由圖可知，600C時，乙苯的轉化率已經(jīng)比較大，且苯乙烯的選擇性也比較高，故B正確;

C.保持總壓強不變的條件下，乙苯蒸氣中摻入水蒸氣，容器體積增大，乙苯的濃度減小，故C

正確；

C.當溫度偏低時，苯乙烯選擇性較大，但乙苯轉化率低，反應速率較慢，故D正確。

故選A。

29.NH3催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術，其反應過程與能量關系如圖1；研究發(fā)現(xiàn)在以

Fcz<)3為主的催化劑上可能發(fā)生的反應過程如圖2,下列說法正確的是()

A.N/催化還原NO為吸熱反應

B.過程I中NH3斷裂非極性鍵

C.過程U中NO為氧化劑，F(xiàn)e2+為還原劑

D.脫硝的總反應為：4NH3(g)+4N0(g)+02(g)4N2(g)+6H2O(g)

29.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查反應過程中的熱量變化，氧化劑、還原劑的判斷，化學方程式的書寫，極性鍵和非

極性鍵的判斷等，難度中等。

【解答】

A.由圖1知N%催化還原NO為放熱反應，故A錯誤；

B.過程I中NH3斷裂的是N-H鍵，是極性鍵，故B錯誤；

C.過程n中NO轉化為N2，N元素化合價從+2降低到0,為氧化劑,鐵元素化合價沒變,Fe2+不是

還原劑，故c錯誤；

D,由轉化過程知脫硝的總反應為：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g),故D

正確。

故選D。

第18頁，共40頁

30.中國化學家研究的一種新型復合光催化劑［碳納米（CQDs）氮化碳（C3N4）納米復合物］可以

利用太陽光實現(xiàn)高效分解水，其原理如圖所示。下列說法不正確的是

A.該催化反應實現(xiàn)了太陽能向化學能的轉化

B.階段I中，%。2是氧化產(chǎn)物

C.每生成ImolOz，階段H中轉移電子2mol

D.反應的兩個階段均為吸熱過程

30.【答案】D

【解析】【分析】

由題給信息可知，利用太陽光實現(xiàn)高效分解水，分兩個階段，階段I為2H2。=H2O2+H2T,

階段II為2H2。2=2H2。+O2T,總反應為2H2O=2H2T+O2T,據(jù)此分析。

【詳解】

A.該過程利用太陽光實現(xiàn)高效分解水，實現(xiàn)了太陽能向化學能的轉化，故A正確；

B.階段I中發(fā)生的反應為2H2。=H2O24-H2T,生成H2O2時氧元素化合價從-2價升高到-1

價，所以H2O2是氧化產(chǎn)物，故B正確；

C.階段H中發(fā)生的反應為2H2。2=2心0+。23每生成ImolOz，轉移2moi電子，故C

正確；

D.過氧化氫不穩(wěn)定，能量高，分解成的H2。和。2較穩(wěn)定，所以階段H發(fā)生的反應為放熱反

應，故D錯誤。

故選D。

31.某科研團隊研究將磷鐺酸（H3PW12O4O,以下簡稱HPW）代替濃硫酸作為酯化反應的催化劑,

但HPW自身存在比表面積小、易溶于有機溶劑而難以重復使用等缺點，將其負載在多孔載體（如

硅藻土、C等）上則能有效克服以上不足，提高其催化活性。用HPW負載在硅藻土上催化制取

乙酸正丁酯的酯化率與HPW負載量的關系（溫度：120C,時間：2h）如圖所示，下列說法不

正確的是（）

A.與HPW相比，HPW/硅藻土比表面積顯著增加，有助于提高其催化性能

B.當HPW負載量為40%時達到飽和，酯化率最高

C.用HPW/硅藻土代替?zhèn)鹘y(tǒng)催化劑，可減少設備腐蝕等不足

D.不同催化劑對酯化率的影響程度主要取決于化學反應正向進行的程度

3L【答案】D

【解析】【分析】

本題考查催化劑對化學反應的影響，難度不大，注意基礎知識的積累。

【解答】

A.由題干信息可知，與HPW相比，HPW/硅藻土比表面積顯著增加，有助于提高其催化性能，

故A正確；

B.由圖可知，當HPW負載量為40%時達到飽和，酯化率最高，故B正確；

C.用HPW/硅藻土代替?zhèn)鹘y(tǒng)催化劑，可減少設備腐蝕等不足，故C正確；

D.不同催化劑主要影響反應速率，不影響平衡轉化率，故D錯誤。

故選D。

32.工業(yè)合成氨的反應為2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH=-92.4kJmoL,反應過程可用

下圖模擬(I表示電分子，表示H2分子，表示催化劑)

丁登二工f晨花一二sHL-反運工逆務

下列說法正確的是

A.過程I為吸熱反應，過程IV為放熱反應

B.過程n為放熱反應，過程m為吸熱反應

c.催化劑可降低整個反應的活化能，因此使AH增大

D.ImolM和3m01%反應，放出的熱量小于92.4kJ

32.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查化學反應與能量、可逆反應等知識，掌握基礎是解題的關鍵，難度中等。

【解答】

A.過程I、IV沒有化學鍵的斷裂與形成，既不是吸熱反應，也不是放熱反應，故A錯誤；

B.過程n為化學鍵的斷裂，是吸熱過程，過程m為化學鍵形成過程，是放熱過程，故B錯誤；

C.催化劑可降低整個反應的活化能，加快反應的速率，而AH不變，故C錯誤；

D.該反應是一個可逆反應，1mol電和3mol%反應，生成的氨氣的物質(zhì)的量小于2mol,放

出的熱量小于92.4kJ,故D正確。

故選D。

33,十九大報告中提出：要“持續(xù)實施大氣污染防治行動，打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)"。防治大氣污染，

需重點治理汽車尾氣。在催化劑作用下汽車尾氣轉化示意圖如下，下列有關說法正確的是

()

A.轉化過程中所有元素均被氧化

B.NO、CO均能使人體中毒

C.使用催化劑是為了提高反應的平衡轉化率

D.汽車尾氣中的NO、CO都是汽油燃燒的產(chǎn)物

33.【答案】B

第20頁，共40頁

【解析】【分析】

本題考查氧化還原反應的概念、物質(zhì)的性質(zhì)、催化劑對平衡的影響等，解答這類問題應明確

相關知識的應用，試題難度不大。

【解答】

A.根據(jù)氧化還原反應的概念可知有元素被氧化則必有元素被還原，A錯誤；

B.NO、CO均能使人體中毒，B正確；

C.使用催化劑只能提高反應速率，不能提高反應平衡轉化率，C錯誤；

D.汽車工作時，燃料燃燒放出大量熱量使空氣中的氮氣與氧氣發(fā)生反應生成NO,因此NO主要

來源不是汽油的燃燒，D錯誤。

故選B。

34.為了研究在溫度對苯催化加氫的影響，以檢驗新型鎮(zhèn)催化劑的性能。采用相同的微型反應

裝置，壓強為0.78Mpa,氫氣、苯的物質(zhì)的量之比為6.5:1。定時取樣分離出氫氣后，分析

成分得如下表結果：

溫度/C8595100110-240280300340

展量分數(shù)(%)笨96.0591.5580.85023.3536.9072.37

環(huán)己燒3.958.4619.1510076.6563.1027.63

下列說法錯誤的是()

A.當溫度超過2809，苯的轉化率迅速下降，可能是因為該反應為吸熱的可逆反應

B.在110?240c苯的轉化率為100%。說明該銀催化劑活性較高，能夠在較寬的溫度范圍

內(nèi)催化而且不發(fā)生副反應

C.增大壓強與提高氫氣、苯的物質(zhì)的量比都有利于提高苯的轉化率

D.由表中數(shù)據(jù)來看，隨著反應溫度的升高，苯的轉化率先升高后降低

34.【答案】A

【解析】【分析】

本題考查圖表數(shù)據(jù)分析處理,本題中要注意審題,特別是在110?2