资源简介

微专题4 化学反应速率　化学平衡
微专题热练11　化学反应速率及平衡　催化剂机理
1. (2024·南京)臭氧分解过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 催化反应①②均为放热反应
B. 决定O3分解反应速率的是催化反应②
C. E2＋ΔH是催化反应②对应的逆反应的活化能
D. 温度升高，总反应的正反应速率增加，逆反应速率减小
2. 某科研小组研究臭氧氧化-碱吸收法脱除NO工艺，相关反应如下：
①NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)Δ H1＝－200.9 kJ/mol
②2O3(g)3O2(g) ΔH2＝－288.8 kJ/mol
③2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH3＝a
已知：反应①v正＝k正·c(NO)·c(O3)，v逆＝k逆·c(NO2)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。其他条件不变，每次向反应器中充入0.5 mol NO和1.0 mol O3，在不同温度下反应。测得相同时间内，体系中NO的体积分数[φ(NO)]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. a＝＋113 kJ/mol
B. 升高温度，k正、k逆增大，减小
C. 延长反应时间，可使φ(NO)由M点移到N点
D. 用碱液吸收、增大反应器的容积均可提高NO的转化率
3. (2022·南京、盐城一模) 二维锑片(Sb)是一种新型的CO2电化学还原催化剂。酸性条件下，人工固碳装置中CO2气体在Sb表面发生三种催化竞争反应，其反应历程如图所示(“*”表示吸附态中间体)。下列说法不正确的是( )
A. 生成HCOOH吸收的能量最多
B. 使用Sb改变了反应的路径
C. Sb电极表面生成CO的反应为
*CO2＋2e－＋H2O===CO＋2OH－
D. Sb对三种催化竞争反应的选择效果：
HCOOH＞H2＞CO
4. (2024·南通海安)金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)　ΔH，T ℃，平衡常数为K。该反应既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。下列说法正确的是( )
A. T ℃时，若＜K时，则v正＞v逆
B. 选择金属硫化物(MxSy)作催化剂可以提高活化分子百分数，ΔH减少
C. 题图所示的反应机理中，升高温度，步骤Ⅰ中催化剂吸附H2S的能力一定增强
D. 该反应中每消耗1 mol H2S，转移电子数约为2×6.02×1023
5. (2024·无锡)在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 该反应的ΔS＞0
B. 第一步转化N与H之间形成配位键
C. 若用HCOOD催化释氢，反应除生成CO2外，还生成D2
D. 若用HCOOK溶液代替HCOOH，最终所得气体中H2的纯度会提高
6. (2024·连云港)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气制H2，已知反应：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应部分过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应高温下不能自发进行，则反应的ΔS＜0
B. 该反应的平衡常数K＝
C. 在整个转化过程中，碳元素的化合价始终不变
D. 步骤Ⅰ吸收的能量大于步骤Ⅱ放出的能量
7. (2024·南通三调)NaOH活化过的Pt/TiO2催化剂对甲醛氧化为CO2具有较好的催化效果，有学者提出该催化反应的机理如下。下列说法不正确的是( )
A. 步骤Ⅰ中存在非极性键的断裂
B. 步骤Ⅰ可理解为HCHO中带部分负电荷的O与催化剂表面的—OH发生作用
C. 步骤Ⅱ中发生的反应可表示为HCOOHCO＋H2O
D. 该催化剂对苯的催化氧化效果优于对HCHO的催化氧化效果
8. (2024·苏州二调)在压强0.7 MPa、温度370 ℃下，化合物WS2催化反应H2S＋CH3OH===H2O＋CH3SH可用于制备甲硫醇，其反应过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应的平衡常数K＝
B. 过程Ⅰ存在反应物吸附，S—H没有断裂
C. 图中“”代表S原子
D. 若用CH3OD代替CH3OH，则生成CH3SD
9. (2024·苏州)利用CO2和H2组成原电池，在Pt电极的催化下可以生成甲烷，总反应为CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)。装置中正、负极之间采用质子交换膜分隔，在电极上CO2先转化为*CO吸附在催化剂表面，随后生成甲烷，部分机理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 总反应的平衡常数表达式为K＝
B. 正极获得CO的电极反应式：
2H＋＋CO2－2e－===CO＋H2O
C. 气体中CO2的浓度越高，越利于甲烷的生成
D. 在催化剂表面生成CH4的反应：
*CO＋6H===CH4＋H2O
10. (2024·常州)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)P(g)。反应历程如图所示，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法正确的是( )
A. 使用催化剂Ⅰ或Ⅱ，反应历程都分2步进行
B. 达到平衡后，若升高温度，P的浓度增大
C. 使用催化剂Ⅰ时，反应体系更快达到平衡状态
D. 使用催化剂Ⅱ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
11. (2023·如皋调研)乙酸甲酯在NaOH溶液中发生水解时物质和能量的变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 总反应为吸热反应
B. 决定总反应速率快慢的是反应物―→中间产物1的反应
C. 反应过程中碳原子的轨道杂化方式不发生变化
D. 若反应物使用，则产物中存在
12. (2022·苏北四市期末)在过氧苯甲酰(结构简式为，—Ph表示苯基)作用下，溴化氢与丙烯加成反应的主要产物为1-溴丙烷，反应机理如图。下列说法不正确的是( )
A. 过程②中产物X的化学式为
B. 过程③中存在非极性共价键的形成
C. 过程④可表示为
CH3HCH2Br＋HBr―→·Br＋CH3CH2CH2Br
D. 上述链终止反应中存在·Br＋·Br―→Br2
13. (2023·苏州中学、淮阴中学、姜堰中学、海门中学联考)MnO2催化某反应的一种催化机理如图所示(其中·OH是羟基自由基，·CHO是醛基自由基)。下列说法正确的是( )
A. 使用MnO2催化时，该反应的ΔH会发生变化
B. O为中间产物之一，与Na2O2中所含阴离子种类相同
C. 总反应的化学方程式为
HCHO＋O2CO2＋H2O
D. 催化过程中，所发生的反应均为氧化还原反应
14. (2023·如皋二模)一种计算机模拟在催化剂表面上水煤气反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的历程如图所示。吸附在催化剂表面上的物种用“*”表示。
下列说法正确的是( )
A. 水煤气反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的ΔH＜0、ΔS＝0
B. 决定总反应速率快慢的步骤是转化⑦
C. 1 mol CO与1 mol H2O充分反应后转移电子的物质的量是2 mol
D. 催化剂表面吸附1 mol CO会释放出0.21 eV的能量微专题4 化学反应速率　化学平衡
微专题热练11　化学反应速率及平衡　催化剂机理
1. (2024·南京)臭氧分解过程如图所示。下列说法正确的是(C)
A. 催化反应①②均为放热反应
B. 决定O3分解反应速率的是催化反应②
C. E2＋ΔH是催化反应②对应的逆反应的活化能
D. 温度升高，总反应的正反应速率增加，逆反应速率减小
【解析】 由图可知，催化反应①为吸热反应，催化反应②为放热反应，A错误；决定O3分解反应速率的是活化能大的反应，即由催化反应①决定，B错误；催化反应②对应的逆反应的活化能为过渡态能量－生成物能量，则E2＋ΔH是催化反应②对应的逆反应的活化能，C正确；温度升高，正、逆反应速率均增大，D错误。
2. 某科研小组研究臭氧氧化-碱吸收法脱除NO工艺，相关反应如下：
①NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)Δ H1＝－200.9 kJ/mol
②2O3(g)3O2(g) ΔH2＝－288.8 kJ/mol
③2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH3＝a
已知：反应①v正＝k正·c(NO)·c(O3)，v逆＝k逆·c(NO2)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。其他条件不变，每次向反应器中充入0.5 mol NO和1.0 mol O3，在不同温度下反应。测得相同时间内，体系中NO的体积分数[φ(NO)]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(B)
A. a＝＋113 kJ/mol
B. 升高温度，k正、k逆增大，减小
C. 延长反应时间，可使φ(NO)由M点移到N点
D. 用碱液吸收、增大反应器的容积均可提高NO的转化率
【解析】 由给定的热化学方程式可知，③＝①×2－②，故a＝2ΔH1－ΔH2＝－113 kJ/mol，A错误；升高温度时，正、逆反应速率均增大，故k正、k逆都增大，当达到平衡时，v正＝v逆，即k正·c(NO)·c(O3)＝k逆·c(NO2)·c(O2)，则＝＝K，ΔH1<0，升高温度，K减小，B正确；M点是该温度下的平衡状态，延长反应时间，平衡不会发生移动，C错误；用碱液吸收时，NO2被消耗，能使平衡正向移动，NO的转化率增大，增大反应容器的容积，反应①③的平衡均不正向移动，不能提高NO的转化率，D错误。
3. (2022·南京、盐城一模) 二维锑片(Sb)是一种新型的CO2电化学还原催化剂。酸性条件下，人工固碳装置中CO2气体在Sb表面发生三种催化竞争反应，其反应历程如图所示(“*”表示吸附态中间体)。下列说法不正确的是(C)
A. 生成HCOOH吸收的能量最多
B. 使用Sb改变了反应的路径
C. Sb电极表面生成CO的反应为
*CO2＋2e－＋H2O===CO＋2OH－
D. Sb对三种催化竞争反应的选择效果：
HCOOH＞H2＞CO
【解析】 三种产物中HCOOH的相对能量最大，故吸收的能量最多，A正确；由图可知，催化剂Sb改变了反应的路径，B正确；反应条件为酸性，不可能生成OH－，C错误；反应活化能越小，反应越容易进行，根据图中活化能大小可知，Sb对三种催化竞争反应的选择效果为HCOOH>H2>CO，D正确。
4. (2024·南通海安)金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)　ΔH，T ℃，平衡常数为K。该反应既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。下列说法正确的是(A)
A. T ℃时，若＜K时，则v正＞v逆
B. 选择金属硫化物(MxSy)作催化剂可以提高活化分子百分数，ΔH减少
C. 题图所示的反应机理中，升高温度，步骤Ⅰ中催化剂吸附H2S的能力一定增强
D. 该反应中每消耗1 mol H2S，转移电子数约为2×6.02×1023
【解析】 T ℃时，若5. (2024·无锡)在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。下列说法不正确的是(C)
A. 该反应的ΔS＞0
B. 第一步转化N与H之间形成配位键
C. 若用HCOOD催化释氢，反应除生成CO2外，还生成D2
D. 若用HCOOK溶液代替HCOOH，最终所得气体中H2的纯度会提高
【解析】 该机理的总反应为HCOOH===CO2(g)＋H2(g)，该反应为气体分子数增多的反应，ΔS＞0，A正确；N原子含有孤电子对、H＋有空轨道，N与HCOOH电离出的H＋通过配位键结合，B正确；若用HCOOD催化释氢，第一步HCOOD电离出D＋与N结合，第二步：HCOO－―→CO2＋H－，第三步D＋、H－反应生成HD，故HCOOD催化释氢，除生成CO2外，还生成HD，C错误；如果用HCOOK溶液代替HCOOH，HCOOK水解生成了HCOOH，后面的释氢历程不变，且反应生成的KOH能吸收CO2，所以最终所得气体中CO2的量会减少，H2的纯度提高，D正确。
6. (2024·连云港)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气制H2，已知反应：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应部分过程如图所示。下列说法正确的是(A)
A. 该反应高温下不能自发进行，则反应的ΔS＜0
B. 该反应的平衡常数K＝
C. 在整个转化过程中，碳元素的化合价始终不变
D. 步骤Ⅰ吸收的能量大于步骤Ⅱ放出的能量
【解析】 该反应ΔH＜0，在高温下不能自发进行，即高温下ΔH－TΔS > 0，故反应的ΔS＜0，A正确；该反应中H2O为气态，应记入平衡常数表达式中，B错误；在整个转化过程中，CO转化为CO2，C元素由＋2价变为＋4价，C错误；步骤Ⅰ为反应物生成过渡态，是化学键断裂的过程，吸收能量，步骤Ⅱ为过渡态生成产物，是化学键形成的过程，放出能量，该反应的总反应的ΔH＜0，故步骤Ⅰ吸收的能量小于步骤Ⅱ放出的能量，D错误。
7. (2024·南通三调)NaOH活化过的Pt/TiO2催化剂对甲醛氧化为CO2具有较好的催化效果，有学者提出该催化反应的机理如下。下列说法不正确的是(D)
A. 步骤Ⅰ中存在非极性键的断裂
B. 步骤Ⅰ可理解为HCHO中带部分负电荷的O与催化剂表面的—OH发生作用
C. 步骤Ⅱ中发生的反应可表示为HCOOHCO＋H2O
D. 该催化剂对苯的催化氧化效果优于对HCHO的催化氧化效果
【解析】 在步骤Ⅰ中O2中化学键断裂，故存在非极性键的断裂，A正确；HCHO中带部分负电荷的O与催化剂表面的—OH发生作用(类似于氢键)，B正确；步骤Ⅱ相当于HCOOH失去H2O转变为CO，故发生的反应可表示为HCOOHCO＋H2O，C正确；苯与该催化剂表面的—OH不能发生类似的作用，故对苯的催化氧化效果比对HCHO的催化氧化效果差，D错误。
8. (2024·苏州二调)在压强0.7 MPa、温度370 ℃下，化合物WS2催化反应H2S＋CH3OH===H2O＋CH3SH可用于制备甲硫醇，其反应过程如图所示。下列说法正确的是(B)
A. 该反应的平衡常数K＝
B. 过程Ⅰ存在反应物吸附，S—H没有断裂
C. 图中“”代表S原子
D. 若用CH3OD代替CH3OH，则生成CH3SD
【解析】 0.7 MPa、370 ℃时，H2O为气态，应记入平衡常数表达式中，A错误；由图可知，CH3OH、H2S中略带负电荷的O、S均与大灰球相连，说明大灰球代表的是W原子，C错误；由图中过程Ⅲ可知，在该过程中断裂了C—O，若用CH3OD代替CH3OH，则应生成CH3SH，D错误。
9. (2024·苏州)利用CO2和H2组成原电池，在Pt电极的催化下可以生成甲烷，总反应为CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)。装置中正、负极之间采用质子交换膜分隔，在电极上CO2先转化为*CO吸附在催化剂表面，随后生成甲烷，部分机理如图所示。下列说法正确的是(D)
A. 总反应的平衡常数表达式为K＝
B. 正极获得CO的电极反应式：
2H＋＋CO2－2e－===CO＋H2O
C. 气体中CO2的浓度越高，越利于甲烷的生成
D. 在催化剂表面生成CH4的反应：
*CO＋6H===CH4＋H2O
【解析】 该反应平衡常数表达式K＝，A错误；电极上CO2先转化为CO，碳元素化合价降低，应该得电子，电极反应式为CO2·＋2e－＋2H＋===CO＋H2O，B错误；气体中CO2的浓度越高，催化剂的效率不一定越高，不一定利于甲烷的生成，C错误；在催化剂表面，*CO结合H原子生成CH4，反应为*CO＋6H===CH4＋H2O，D正确。
10. (2024·常州)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)P(g)。反应历程如图所示，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法正确的是(C)
A. 使用催化剂Ⅰ或Ⅱ，反应历程都分2步进行
B. 达到平衡后，若升高温度，P的浓度增大
C. 使用催化剂Ⅰ时，反应体系更快达到平衡状态
D. 使用催化剂Ⅱ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
【解析】 结合图像中出现的波峰，两种催化剂均出现四个波峰，所以使用催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ，反应历程都分4步进行，A错误；由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，达到平衡时，升高温度平衡逆向移动，P的浓度减小，B错误；使用催化剂Ⅰ的最高活化能小于使用催化剂Ⅱ，所以使用催化剂Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C正确；在前两个历程中使用催化剂Ⅰ的活化能较低、反应速率较快，后两个历程中使用催化剂Ⅰ的活化能较高、反应速率较慢，所以使用催化剂Ⅰ时反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D错误。
11. (2023·如皋调研)乙酸甲酯在NaOH溶液中发生水解时物质和能量的变化如下图所示。下列说法正确的是(B)
A. 总反应为吸热反应
B. 决定总反应速率快慢的是反应物―→中间产物1的反应
C. 反应过程中碳原子的轨道杂化方式不发生变化
D. 若反应物使用，则产物中存在
【解析】 由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，总反应为放热反应，A错误；决定总反应速率快慢的反应是活化能较高的反应，即反应物→中间产物1是总反应的决速步骤，B正确；由反应物→中间产物1可知，酯基中的碳原子由sp2杂化转变为sp3杂化，碳原子的杂化方式发生变化，C错误；由图可知，18O存在于甲醇中，产物中不存在，D错误。
12. (2022·苏北四市期末)在过氧苯甲酰(结构简式为，—Ph表示苯基)作用下，溴化氢与丙烯加成反应的主要产物为1-溴丙烷，反应机理如图。下列说法不正确的是(B)
A. 过程②中产物X的化学式为
B. 过程③中存在非极性共价键的形成
C. 过程④可表示为
CH3HCH2Br＋HBr―→·Br＋CH3CH2CH2Br
D. 上述链终止反应中存在·Br＋·Br―→Br2
【解析】 由图可知，过程②发生的反应为与HBr生成和·Br，则X为，A正确；过程③中不存在非极性共价键的形成，B错误；过程④发生的反应可表示为CH3HCH2Br＋HBr―→·Br＋CH3CH2CH2Br，C正确；由图可知，链终止反应中存在·Br和·Br结合形成Br2的过程，D正确。
13. (2023·苏州中学、淮阴中学、姜堰中学、海门中学联考)MnO2催化某反应的一种催化机理如图所示(其中·OH是羟基自由基，·CHO是醛基自由基)。下列说法正确的是(C)
A. 使用MnO2催化时，该反应的ΔH会发生变化
B. O为中间产物之一，与Na2O2中所含阴离子种类相同
C. 总反应的化学方程式为
HCHO＋O2CO2＋H2O
D. 催化过程中，所发生的反应均为氧化还原反应
【解析】 催化剂只能改变反应速率，不能改变焓变，A错误；Na2O2中所含阴离子为O，不是O，B错误；由图可知，总反应为HCHO＋O2CO2＋H2O，C正确；HCO与H＋反应生成CO2和H2O，不是氧化还原反应，D错误。
14. (2023·如皋二模)一种计算机模拟在催化剂表面上水煤气反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的历程如图所示。吸附在催化剂表面上的物种用“*”表示。
下列说法正确的是(D)
A. 水煤气反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的ΔH＜0、ΔS＝0
B. 决定总反应速率快慢的步骤是转化⑦
C. 1 mol CO与1 mol H2O充分反应后转移电子的物质的量是2 mol
D. 催化剂表面吸附1 mol CO会释放出0.21 eV的能量
【解析】 由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，则正反应的ΔH＜0，该反应是可逆反应，逆反应的ΔH>0，逆反应具有自发进行的可能性，则满足：ΔH－TΔS<0，逆反应的ΔS>0，故正反应的ΔS<0，A错误；决定总反应速率快慢的步骤是活化能较高的步骤，即转化⑤是总反应的决速步骤，B错误；可逆反应不能彻底进行，故1 mol CO与1 mol H2O充分反应后转移电子的物质的量小于2 mol，C错误；根据①可知，催化剂表面吸附1 mol CO、1 mol H2O共释放0.32 eV的能量，根据⑧可知，催化剂表面吸附1 mol H2O释放0.11 eV的能量，故催化剂表面吸附1 mol CO释放0.21 eV的能量，D正确。(共30张PPT)
第一篇
微专题热练
微专题4　化学反应速率　化学平衡
微专题热练11　化学反应速率及平衡　催化剂机理
1. (2024·南京)臭氧分解过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 催化反应①②均为放热反应
B. 决定O3分解反应速率的是催化反应②
C. E2＋ΔH是催化反应②对应的逆反应的活化能
D. 温度升高，总反应的正反应速率增加，逆反应速率减小
C
【解析】 由图可知，催化反应①为吸热反应，催化反应②为放热反应，A错误；决定O3分解反应速率的是活化能大的反应，即由催化反应①决定，B错误；催化反应②对应的逆反应的活化能为过渡态能量－生成物能量，则E2＋ΔH是催化反应②对应的逆反应的活化能，C正确；温度升高，正、逆反应速率均增大，D错误。
2. 某科研小组研究臭氧氧化-碱吸收法脱除NO工艺，相关反应如下：
已知：反应①v正＝k正·c(NO)·c(O3)，v逆＝k逆·c(NO2)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。其他条件不变，每次向反应器中充入0.5 mol NO和1.0 mol O3，在不同温度下反应。测得相同时间内，体系中NO的体积分数[φ(NO)]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. a＝＋113 kJ/mol
C. 延长反应时间，可使φ(NO)由M点移到N点
D. 用碱液吸收、增大反应器的容积均可提高NO的转化率
B
3. (2022·南京、盐城一模) 二维锑片(Sb)是一种新型的CO2电化学还原催化剂。酸性条件下，人工固碳装置中CO2气体在Sb表面发生三种催化竞争反应，其反应历程如图所示(“*”表示吸附态中间体)。下列说法不正确的是(　　)
A. 生成HCOOH吸收的能量最多
B. 使用Sb改变了反应的路径
C. Sb电极表面生成CO的反应为
*CO2＋2e－＋H2O===CO＋2OH－
D. Sb对三种催化竞争反应的选择效果：
HCOOH＞H2＞CO
C
【解析】 三种产物中HCOOH的相对能量最大，故吸收的能量最多，A正确；由图可知，催化剂Sb改变了反应的路径，B正确；反应条件为酸性，不可能生成
OH－，C错误；反应活化能越小，反应越容易进行，根据图中活化能大小可知，Sb对三种催化竞争反应的选择效果为HCOOH>H2>CO，D正确。
B. 选择金属硫化物(MxSy)作催化剂可以提高活化分子百分数，ΔH减少
C. 题图所示的反应机理中，升高温度，步骤Ⅰ中催化剂吸附H2S的能力一定增强
D. 该反应中每消耗1 mol H2S，转移电子数约为2×6.02×1023
A
5. (2024·无锡)在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A. 该反应的ΔS＞0
B. 第一步转化N与H之间形成配位键
C. 若用HCOOD催化释氢，反应除生成CO2外，还生成D2
D. 若用HCOOK溶液代替HCOOH，最终所得气体中H2的纯度会提高
C
【解析】 该机理的总反应为HCOOH===CO2(g)＋H2(g)，该反应为气体分子数增多的反应，ΔS＞0，A正确；N原子含有孤电子对、H＋有空轨道，N与HCOOH电离出的H＋通过配位键结合，B正确；若用HCOOD催化释氢，第一步HCOOD电离出D＋与N结合，第二步：HCOO－―→CO2＋H－，第三步D＋、H－反应生成HD，故HCOOD催化释氢，除生成CO2外，还生成HD，C错误；如果用HCOOK溶液代替HCOOH，HCOOK水解生成了HCOOH，后面的释氢历程不变，且反应生成的KOH能吸收CO2，所以最终所得气体中CO2的量会减少，H2的纯度提高，D正确。
6. (2024·连云港)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气制H2，已知反应：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应部分过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 该反应高温下不能自发进行，则反应的ΔS＜0
C. 在整个转化过程中，碳元素的化合价始终不变
D. 步骤Ⅰ吸收的能量大于步骤Ⅱ放出的能量
A
【解析】 该反应ΔH＜0，在高温下不能自发进行，即高温下ΔH－TΔS > 0，故反应的ΔS＜0，A正确；该反应中H2O为气态，应记入平衡常数表达式中，B错误；在整个转化过程中，CO转化为CO2，C元素由＋2价变为＋4价，C错误；步骤Ⅰ为反应物生成过渡态，是化学键断裂的过程，吸收能量，步骤Ⅱ为过渡态生成产物，是化学键形成的过程，放出能量，该反应的总反应的ΔH＜0，故步骤Ⅰ吸收的能量小于步骤Ⅱ放出的能量，D错误。
7. (2024·南通三调)NaOH活化过的Pt/TiO2催化剂对甲醛氧化为CO2具有较好的催化效果，有学者提出该催化反应的机理如下。下列说法不正确的是(　　)
A. 步骤Ⅰ中存在非极性键的断裂
B. 步骤Ⅰ可理解为HCHO中带部分负电荷的O与催化剂表面的—OH发生作用
D. 该催化剂对苯的催化氧化效果优于对HCHO的催化氧化效果
D
8. (2024·苏州二调)在压强0.7 MPa、温度370 ℃下，化合物WS2催化反应H2S＋CH3OH===H2O＋CH3SH可用于制备甲硫醇，其反应过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
B. 过程Ⅰ存在反应物吸附，S—H没有断裂
C. 图中“ ”代表S原子
D. 若用CH3OD代替CH3OH，则生成CH3SD
B
【解析】 0.7 MPa、370 ℃时，H2O为气态，应记入平衡常数表达式中，A错误；由图可知，CH3OH、H2S中略带负电荷的O、S均与大灰球相连，说明大灰球代表的是W原子，C错误；由图中过程Ⅲ可知，在该过程中断裂了C—O，若用CH3OD代替CH3OH，则应生成CH3SH，D错误。
9. (2024·苏州)利用CO2和H2组成原电池，在Pt电极的催化下可以生成甲烷，总反应为CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)。装置中正、负极之间采用质子交换膜分隔，在电极上CO2先转化为*CO吸附在催化剂表面，随后生成甲烷，部分机理如图所示。下列说法正确的是(　　)
B. 正极获得CO的电极反应式：
2H＋＋CO2－2e－===CO＋H2O
C. 气体中CO2的浓度越高，越利于甲烷的生成
D. 在催化剂表面生成CH4的反应：
*CO＋6H===CH4＋H2O
D
A. 使用催化剂Ⅰ或Ⅱ，反应历程都分2步进行
B. 达到平衡后，若升高温度，P的浓度增大
C. 使用催化剂Ⅰ时，反应体系更快达到平衡状态
D. 使用催化剂Ⅱ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
C
【解析】 结合图像中出现的波峰，两种催化剂均出现四个波峰，所以使用催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ，反应历程都分4步进行，A错误；由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，达到平衡时，升高温度平衡逆向移动，P的浓度减小，B错误；使用催化剂Ⅰ的最高活化能小于使用催化剂Ⅱ，所以使用催化剂Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C正确；在前两个历程中使用催化剂Ⅰ的活化能较低、反应速率较快，后两个历程中使用催化剂Ⅰ的活化能较高、反应速率较慢，所以使用催化剂Ⅰ时反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D错误。
11. (2023·如皋调研)乙酸甲酯在NaOH溶液中发生水解时物质和能量的变化如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 总反应为吸热反应
B. 决定总反应速率快慢的是反应物―→中间产物1的反应
C. 反应过程中碳原子的轨道杂化方式不发生变化
D. 若反应物使用 ，则产物中存在
B
【解析】 由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，总反应为放热反应，A错误；决定总反应速率快慢的反应是活化能较高的反应，即反应物→中间产物1是总反应的决速步骤，B正确；由反应物→中间产物1可知，酯基中的碳原子由sp2杂化转变为sp3杂化，碳原子的杂化方式发生变化，C错误；由图可知，18O存在
于甲醇中，产物中不存在 ，D错误。
12. (2022·苏北四市期末)在过氧苯甲酰(结构简式为 ，—Ph表
示苯基)作用下，溴化氢与丙烯加成反应的主要产物为1-溴丙烷，反应机理如图。下列说法不正确的是(　　)
A. 过程②中产物X的化学式为
B. 过程③中存在非极性共价键的形成
C. 过程④可表示为
D. 上述链终止反应中存在·Br＋·Br―→Br2
B
13. (2023·苏州中学、淮阴中学、姜堰中学、海门中学联考)MnO2催化某反应的一种催化机理如图所示(其中·OH是羟基自由基，·CHO是醛基自由基)。下列说法正确的是(　　)
A. 使用MnO2催化时，该反应的ΔH会发生变化
D. 催化过程中，所发生的反应均为氧化还原反应
C
下列说法正确的是(　　)
A. 水煤气反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的ΔH＜0、ΔS＝0
B. 决定总反应速率快慢的步骤是转化⑦
C. 1 mol CO与1 mol H2O充分反应后转移电子的物质的量是2 mol
D. 催化剂表面吸附1 mol CO会释放出0.21 eV的能量
D
【解析】 由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，则正反应的ΔH＜0，该反应是可逆反应，逆反应的ΔH>0，逆反应具有自发进行的可能性，则满足：ΔH－TΔS<0，逆反应的ΔS>0，故正反应的ΔS<0，A错误；决定总反应速率快慢的步骤是活化能较高的步骤，即转化⑤是总反应的决速步骤，B错
误；可逆反应不能彻底进行，故1 mol CO与1 mol H2O充分反应后转移电子的物质的量小于2 mol，C错误；根据①可知，催化剂表面吸附1 mol CO、1 mol H2O共释放0.32 eV的能量，根据⑧可知，催化剂表面吸附1 mol H2O释放0.11 eV的能量，故催化剂表面吸附1 mol CO释放0.21 eV的能量，D正确。
谢谢观赏

展开更多......

收起↑