资源简介

题型突破2　催化机理循环图
1.(2024·北京卷)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH=-114.4 kJ·mol-1。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是(　　)
A.Y为反应物HCl,W为生成物H2O
B.反应制得1 mol Cl2,须投入2 mol CuO
C.升高反应温度,HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
2.(2024·河北卷)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池,以Mg(TFSI)2为电解质,电解液中加入1,3-丙二胺(PDA)以捕获CO2,使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍,同时改善了Mg2+的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。
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
*C++e-—→*C2+
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*C转化,路径2、3的速控步骤均伴有PDA再生
3.(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下,其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是(　　)
A.a、c分别是HCl、NH3
B.d既可以是MgO,也可以是Mg(OH)Cl
C.已知MgCl2为副产物,则通入水蒸气可减少MgCl2的产生
D.等压条件下,反应①、②的反应热之和,小于氯化铵直接分解的反应热
4.(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的化合价为+3
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:4NH3-2e-===N2H4+2N
1.催化剂与中间产物
催化剂:在连续反应中从一开始就参与了反应,在最后又再次生成,所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化,实则是消耗多少后续又生成了多少。
中间产物:在连续反应中为某一步的产物,在后续反应中又作为反应物被消耗,所以仅从结果上来看似乎并没有生成,实则是生成多少后续又消耗多少。
在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理:
H2O2+I-→H2O+IO-　慢
H2O2+IO-→O2+I-+H2O　快
在该反应中I-为催化剂,IO-为中间产物。
2.机理循环图示及分析
(1)位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体,如⑤、⑥、⑦、⑧。
(2)“入环”的物质为反应物,如①和④。
(3)“出环”的物质为生成物,如②和③。
(4)依据判断出的反应物和生成物,即可快速写出反应的方程式。
例图中,MoO3是该反应的催化剂,、、为中间产物。
1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理
1.(2024·山东临沂质检)已知制备某无机化合物的转化流程如图所示,下列说法中错误的是(　　)
A.该转化流程中CaCO3、CaCl2均被循环使用
B.该循环过程中的化学反应没有涉及置换反应
C.该循环过程中涉及的化学反应均为非氧化还原反应
D.该工艺总体来看相当于利用食盐和石灰石制取纯碱
2.(2024·山东东营期中)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图甲所示;有氧条件下,Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
A.图甲所示热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(g)　ΔH=(b-a) kJ·mol-1
B.图乙所示催化脱硝过程中既有极性共价键的断裂和形成,又有非极性共价键的断裂和形成
C.图乙所示反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
D.脱硝过程中使用催化剂的目的是改变反应的焓变
3.(2024·新疆乌鲁木齐联考)利用烟气中SO2可回收废水中的I- ,实现碘单质的再生,其反应原理如图所示,下列说法错误的是(　　)
A.[(NH3)5Co-O-O-Co(NH3)5]4+中Co的化合价为+3价
B.总反应离子方程式为SO2+O2+2I-===I2+S
C.反应①~⑤中均有电子转移
D.反应③中,每消耗1 mol O2会转移2 mol电子
4.(2024·河南开封模拟)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,在催化剂表面的物质转化关系如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化
B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C.还原过程中生成0.1 mol N2,转移0.5 mol电子
D.在转化过程中,氮元素均被还原
5.(2024·河北石家庄模拟)氯化亚铜催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的反应机理如图所示,下列说法不正确的是(　　)
A.总反应为4CH3OH+O2+2CO2+2H2O
B.含铜的微粒中有4种是反应的中间产物
C.反应⑤的化学方程式为+CH3OH—→+HCl
D.氯化亚铜参与了反应的循环,增大了反应的速率和提高了甲醇的转化率
题型突破2　催化机理循环图
1.(2024·北京卷)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH=-114.4 kJ·mol-1。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是(　　)
A.Y为反应物HCl,W为生成物H2O
B.反应制得1 mol Cl2,须投入2 mol CuO
C.升高反应温度,HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
答案　B
解析　由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是Cl2、HCl、O2、H2O。A.由分析可知,Y为反应物HCl,W为生成物H2O,A正确;B.CuO在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,B错误;C.总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;D.图中涉及的两个氧化还原反应是CuCl2→CuCl和CuCl→Cu2OCl2,D正确。
2.(2024·河北卷)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池,以Mg(TFSI)2为电解质,电解液中加入1,3-丙二胺(PDA)以捕获CO2,使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍,同时改善了Mg2+的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。
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
*C++e-—→*C2+
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*C转化,路径2、3的速控步骤均伴有PDA再生
答案　D
解析　由路径2可知,PDA捕获CO2生成,A项正确;由题给信息可知,路径2为优先路径,由能量变化图可知,路径2中*C转化为*C2的活化能最大,是控速步骤,反应式为*C++e-—→*C2+,B项正确;由题图中路径1和路径3的物质转化关系可知,二者经历的步骤不同,但产物均为*MgCO3,路径2、3的起始物均为*CO2和,但路径2的产物为*MgC2O4,路径3的产物为*MgCO3,C项正确;反应历程中活化能最大的步骤为控速步骤,由反应历程图结合反应路径图可知,路径1中,*C+*CO2+e-—→*C+*CO的活化能最大,该步骤为控速步骤,路径2中的控速步骤为*C++e-—→PDA+*C2,路径3中的控速步骤为*CO2+*C+e-—→*CO+*C ,三个路径的控速步骤均涉及*C的转化,路径2的控速步骤有PDA的再生,路径3的控速步骤没有PDA的再生,D项错误。
3.(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下,其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是(　　)
A.a、c分别是HCl、NH3
B.d既可以是MgO,也可以是Mg(OH)Cl
C.已知MgCl2为副产物,则通入水蒸气可减少MgCl2的产生
D.等压条件下,反应①、②的反应热之和,小于氯化铵直接分解的反应热
答案　C
解析　NH4Cl分解的产物是NH3和HCl,分解得到的HCl与MgO反应生成Mg(OH)Cl,Mg(OH)Cl又可以分解得到HCl和MgO,则a为NH3,b为Mg(OH)Cl,c为HCl,d为MgO。A.由分析可知,a为NH3,c为HCl,错误;B.d为MgO,错误;C.MgCl2可以水解生成Mg(OH)Cl,通入水蒸气可以减少MgCl2的生成,正确;D.反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应,由盖斯定律可知,等压条件下,反应①、反应②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热,错误。
4.(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的化合价为+3
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:4NH3-2e-===N2H4+2N
答案　B
解析　A.Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后,[L-Ru-NH3]2+中的Ru带有更多的正电荷,其与N原子成键后,Ru(Ⅲ)吸引电子的能力比Ru(Ⅱ)强,这种作用使得配体NH3中的N—H极性变强且更易断裂,因此其失去质子(H+)的能力增强,A说法正确;B.Ru(Ⅱ)中Ru的化合价为+2,当其变为Ru(Ⅲ)后,Ru的化合价变为+3,Ru(Ⅲ)失去1个质子后,N原子有1对孤电子对,Ru的化合价不变;M为[L-Ru-H2]+,当[L-Ru-NH2]+变为M时,N原子的孤电子对拆为2个电子并转移给Ru 1个电子,其中Ru的化合价变为+2,因此,B说法不正确;C.该过程M变为[L-Ru-NH2-NH2-Ru-L]2+时,有N—N形成,N—N是非极性键,C说法正确;D.从整个过程来看,4个NH3失去了2个电子后生成了1个N2H4和2个N,Ru(Ⅱ)是催化剂,因此,该过程的总反应式为4NH3-2e-===N2H4+2N,D说法正确。
命题立意:试题以常见物质转化为背景,考查学生对催化剂、能量变化、化学键类型、化合价等的认识,涉及催化剂、反应物及生成物的识别,反应方程式的书写、元素化合价等必备知识。此类试题以反应过程中的物质变化为载体,考查学生的信息获取与加工、逻辑推理与论证能力。
1.催化剂与中间产物
催化剂:在连续反应中从一开始就参与了反应,在最后又再次生成,所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化,实则是消耗多少后续又生成了多少。
中间产物:在连续反应中为某一步的产物,在后续反应中又作为反应物被消耗,所以仅从结果上来看似乎并没有生成,实则是生成多少后续又消耗多少。
在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理:
H2O2+I-→H2O+IO-　慢
H2O2+IO-→O2+I-+H2O　快
在该反应中I-为催化剂,IO-为中间产物。
2.机理循环图示及分析
(1)位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体,如⑤、⑥、⑦、⑧。
(2)“入环”的物质为反应物,如①和④。
(3)“出环”的物质为生成物,如②和③。
(4)依据判断出的反应物和生成物,即可快速写出反应的方程式。
例图中,MoO3是该反应的催化剂,、、为中间产物。
1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理
1.(2024·山东临沂质检)已知制备某无机化合物的转化流程如图所示,下列说法中错误的是(　　)
A.该转化流程中CaCO3、CaCl2均被循环使用
B.该循环过程中的化学反应没有涉及置换反应
C.该循环过程中涉及的化学反应均为非氧化还原反应
D.该工艺总体来看相当于利用食盐和石灰石制取纯碱
答案　A
解析　由图可知,CaCO3为反应物,CaCl2为生成物,均未参与循环利用,A错误;由图可知,循环过程中涉及了分解反应、化合反应、复分解反应,没有涉及置换反应,B正确;由图可知,循环过程中涉及的反应均无电子转移,为非氧化还原反应,C正确;由图可知,循环过程中涉及5个反应,叠加后得到的总反应相当于食盐和石灰石反应生成Na2CO3和CaCl2,D正确。
2.(2024·山东东营期中)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图甲所示;有氧条件下,Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
A.图甲所示热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(g)　ΔH=(b-a) kJ·mol-1
B.图乙所示催化脱硝过程中既有极性共价键的断裂和形成,又有非极性共价键的断裂和形成
C.图乙所示反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
D.脱硝过程中使用催化剂的目的是改变反应的焓变
答案　B
解析　图甲所示热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(g)　ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=(a-b) kJ·mol-1,故A错误;由图乙可知,该反应过程中有氮氢键、氮氧键、氧氧键断裂,氮氮键、氧氢键形成,故B正确;由图乙可知,反应①为NH3+Fe3+===Fe2++NH2+H+,氧化剂为Fe3+,还原剂为NH3,则氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1,故C错误;催化剂不能改变反应的焓变,故D错误。
3.(2024·新疆乌鲁木齐联考)利用烟气中SO2可回收废水中的I- ,实现碘单质的再生,其反应原理如图所示,下列说法错误的是(　　)
A.[(NH3)5Co-O-O-Co(NH3)5]4+中Co的化合价为+3价
B.总反应离子方程式为SO2+O2+2I-===I2+S
C.反应①~⑤中均有电子转移
D.反应③中,每消耗1 mol O2会转移2 mol电子
答案　C
解析　[(NH3)5Co-O-O-Co(NH3)5]4+中含有过氧键,氧元素显-1价,由化合价规则可知,Co显+3价,A项正确;由题干信息及反应原理图可知,反应物有SO2、O2、I-,生成物是I2、S,B项正确;反应②和⑤中没有电子转移,C项错误;反应③中O2得到电子,氧元素化合价由0价降低为-1价,每消耗1 mol O2转移2 mol电子,D项正确。
4.(2024·河南开封模拟)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,在催化剂表面的物质转化关系如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化
B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C.还原过程中生成0.1 mol N2,转移0.5 mol电子
D.在转化过程中,氮元素均被还原
答案　A
解析　由题图可知,催化过程中,CO、CxHy、NOx转化成无污染的CO2、H2O、N2,说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化,A正确;BaO为催化剂,在NOx、O2、BaO转化为Ba(NO3)2的过程中,BaO参与储存N元素,B错误;Ba(NO3)2转化成氮气时,N元素化合价降低,则生成0.1 mol氮气转移0.1 mol×(5-0)×2=1 mol电子,C错误;NOx、BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中,N元素化合价升高,被氧化,D错误。
5.(2024·河北石家庄模拟)氯化亚铜催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的反应机理如图所示,下列说法不正确的是(　　)
A.总反应为4CH3OH+O2+2CO2+2H2O
B.含铜的微粒中有4种是反应的中间产物
C.反应⑤的化学方程式为+CH3OH—→+HCl
D.氯化亚铜参与了反应的循环,增大了反应的速率和提高了甲醇的转化率
答案　D
解析　由图可知,反应物为CH3OH、O2、CO,产物为和H2O,CuCl作催化剂,总反应为4CH3OH+O2+2CO2+2H2O,A正确;氯化亚铜是反应的催化剂,其余含铜的微粒有4种,均是反应的中间产物,B正确;由图中物质箭头指向可知,反应⑤的化学方程式为+CH3OH—→+HCl,C正确;催化剂可以增大反应速率但不能提高反应物的转化率,D错误。(共26张PPT)
第一篇　新高考题型突破
题型突破选择题　题型突破2　催化机理循环图
真题导航
核心整合
模拟预测
板块Ⅳ　化学反应的热效应、速率与平衡
下列说法不正确的是(　　)
A.Y为反应物HCl,W为生成物H2O
B.反应制得1 mol Cl2,须投入2 mol CuO
C.升高反应温度,HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
B
解析　由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是Cl2、HCl、O2、H2O。A.由分析可知,Y为反应物HCl,W为生成物H2O,A正确;B.CuO在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,B错误;C.总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;D.图中涉及的两个氧化还原反应是CuCl2→CuCl和CuCl→Cu2OCl2,D正确。
2.(2024·河北卷)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池,以Mg(TFSI)2为电解质,电解液中加入1,3-丙二胺(PDA)以捕获CO2,使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍,同时改善了Mg2+的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。
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)。
D
3.(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下,其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是(　　)
A.a、c分别是HCl、NH3
B.d既可以是MgO,也可以是Mg(OH)Cl
C.已知MgCl2为副产物,则通入水蒸气可减少
MgCl2的产生
D.等压条件下,反应①、②的反应热之和,小
于氯化铵直接分解的反应热
C
解析　NH4Cl分解的产物是NH3和HCl,分解得到的HCl与MgO反应生成Mg(OH)Cl,Mg(OH)Cl又可以分解得到HCl和MgO,则a为NH3,b为Mg(OH)Cl,c为HCl,d为MgO。A.由分析可知,a为NH3,c为HCl,错误;B.d为MgO,错误;C.MgCl2可以水解生成Mg(OH)Cl,通入水蒸气可以减少MgCl2的生成,正确;D.反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应,由盖斯定律可知,等压条件下,反应①、反应②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热,错误。
4.(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的化合价为+3
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:4NH3-2e-===N2H4+2N
B
解析　A.Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后,[L-Ru-NH3]2+中的Ru带有更多的正电荷,其与N原子成键后,Ru(Ⅲ)吸引电子的能力比Ru(Ⅱ)强,这种作用使得配体NH3中的N—H极性变强且更易断裂,因此其失去质子(H+)的能力增强,A说法正确;B.Ru(Ⅱ)中Ru的化合价为+2,当其变为Ru(Ⅲ)后,Ru的化合价变为+3,Ru(Ⅲ)失去1个质子后,N原子有1对孤电子对,Ru的化合价不变;M为[L-Ru-H2]+,当[L-Ru-NH2]+变为M时,N原子的孤电子对拆为2个电子并转移给Ru 1个电子,其中Ru的化合价变为+2,因此,B说法不正确;C.该过程M变为[L-Ru-NH2-NH2-Ru-L]2+时,有N—N形成,N—N是非极性键,C说法正确;D.从整个过程来看,4个NH3失去了2个电子后生成了1个N2H4和2个N,Ru(Ⅱ)是催化剂,因此,该过程的总反应式为4NH3-2e-===N2H4+2N,D说法正确。
命题立意:试题以常见物质转化为背景,考查学生对催化剂、能量变化、化学键类型、化合价等的认识,涉及催化剂、反应物及生成物的识别,反应方程式的书写、元素化合价等必备知识。此类试题以反应过程中的物质变化为载体,考查学生的信息获取与加工、逻辑推理与论证能力。
1.催化剂与中间产物
催化剂:在连续反应中从一开始就参与了反应,在最后又再次生成,所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化,实则是消耗多少后续又生成了多少。
中间产物:在连续反应中为某一步的产物,在后续反应中又作为反应物被消耗,所以仅从结果上来看似乎并没有生成,实则是生成多少后续又消耗多少。
在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理:
H2O2+I-→H2O+IO-　慢
H2O2+IO-→O2+I-+H2O　快
在该反应中I-为催化剂,IO-为中间产物。
2.机理循环图示及分析
(1)位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体,如⑤、⑥、⑦、⑧。
(2)“入环”的物质为反应物,如①和④。
(3)“出环”的物质为生成物,如②和③。
1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理
1.(2024·山东临沂质检)已知制备某无机化合物的转化流程如图所示,下列说法中错误的是(　　)
A.该转化流程中CaCO3、CaCl2均被循环使用
B.该循环过程中的化学反应没有涉及置换反应
C.该循环过程中涉及的化学反应均为非氧化还原反应
D.该工艺总体来看相当于利用食盐和石灰石制取纯碱
A
解析　由图可知,CaCO3为反应物,CaCl2为生成物,均未参与循环利用,A错误;由图可知,循环过程中涉及了分解反应、化合反应、复分解反应,没有涉及置换反应,B正确;由图可知,循环过程中涉及的反应均无电子转移,为非氧化还原反应,C正确;由图可知,循环过程中涉及5个反应,叠加后得到的总反应相当于食盐和石灰石反应生成Na2CO3和CaCl2,D正确。
2.(2024·山东东营期中)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图甲所示;有氧条件下,Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
A.图甲所示热化学方程式为4NH3(g)
+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(g)　
ΔH=(b-a) kJ·mol-1
B.图乙所示催化脱硝过程中既有极性共价键的断裂和形成,又有非极性共价键的断裂和形成
C.图乙所示反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
D.脱硝过程中使用催化剂的目的是改变反应的焓变
B
解析　图甲所示热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(g)　ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=(a-b) kJ·mol-1,故A错误;由图乙可知,该反应过程中有氮氢键、氮氧键、氧氧键断裂,氮氮键、氧氢键形成,故B正确;由图乙可知,反应①为NH3+Fe3+===Fe2++NH2+H+,氧化剂为Fe3+,还原剂为NH3,则氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1,故C错误;催化剂不能改变反应的焓变,故D错误。
3.(2024·新疆乌鲁木齐联考)利用烟气中SO2可回收废水中的I- ,实现碘单质的再生,其反应原理如图所示,下列说法错误的是(　　)
A.[(NH3)5Co-O-O-Co(NH3)5]4+中Co的
化合价为+3价
B.总反应离子方程式为SO2+O2+2I-===
I2+S
C.反应①~⑤中均有电子转移
D.反应③中,每消耗1 mol O2会转移2 mol电子
C
解析　[(NH3)5Co-O-O-Co(NH3)5]4+中含有过氧键,氧元素显-1价,由化合价规则可知,Co显+3价,A项正确;由题干信息及反应原理图可知,反应物有SO2、O2、I-,生成物是I2、S,B项正确;反应②和⑤中没有电子转移,C项错误;反应③中O2得到电子,氧元素化合价由0价降低为-1价,每消耗1 mol O2转移2 mol电子,D项正确。
4.(2024·河南开封模拟)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,在催化剂表面的物质转化关系如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、
NOx三种成分的净化
B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C.还原过程中生成0.1 mol N2,转移0.5 mol电子
D.在转化过程中,氮元素均被还原
A
解析　由题图可知,催化过程中,CO、CxHy、NOx转化成无污染的CO2、H2O、N2,说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化,A正确;BaO为催化剂,在NOx、O2、BaO转化为Ba(NO3)2的过程中,BaO参与储存N元素,B错误;Ba(NO3)2转化成氮气时,N元素化合价降低,则生成0.1 mol氮气转移0.1 mol×(5-0)×2=1 mol电子,C错误;NOx、BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中,N元素化合价升高,被氧化,D错误。
5.(2024·河北石家庄模拟)氯化亚铜催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的反应机理如图所示,下列说法不正确的是(　　)
D

展开更多......

收起↑