内容正文:
物质转化机理图
命题分析
化学反应原理中物质转化机理图的辨识与分析是近年来新高考中较为新型的一种能量变化考查方式。通过此类题型的考查可使考生根据催化剂催化反应的过程粒子和能量变化示意图,认识反应粒子变化的复杂性、能量变化的多样性,从而培养考生的识图能力,信息获取能力。难点也就在于陌生情境图像的辨析与分析,即学生在识图方面有较大难度。
考查的核心素养有:①宏观辨识与微观探析:学会分析物质化学变化和伴随发生的能量转化与物质微观结构之间的关系;②变化观念与平衡思想:认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化;能从多角度、动态地进行分析。③科学态度与社会责任:赞赏化学对社会发展的重大贡献,具有可持续发展意识和绿色化学观念,能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
近两年新高考真题:微观机理图是把一个复杂化学变化分解成若干个基元反应, 详细描述了每一步转化的过程。包括过渡态的形成, 键的断裂和生成, 以及各步的相对速率大小等。机理图的特点是:运用符号表示粒子间转化关系, 揭示反应变化的本质。必备的知识考查在于:催化剂、中间产物、反应物、产物、基元反应、过渡态理论等;关键的能力考查在于:理解与辨析能力、分析与推测能力。在高考中目前主要以选择题的形式考查。该类试题解答的关键点在于:①首先要学会识图;②对图中反应的物质进行分析;③对发生的反应进行分析;④反应中价态的变化进行分析;⑤有些还需要进行定量计算分析;⑥还需要进行宏微结合分析。
高频考向练习
考向 陌生情境物质转化机理分析
基础强化练习
1.有氧条件下,NO在催化剂作用下可被NH3还原为N2,反应机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.V5+=0参与了反应
B.该转化过程中,NO和O2都表现了氧化性
C.反应过程中有共价键的断裂和生成
D.总的化学反应方程式为 4NH3+6NO5N2 + 6H2O
2.有剧毒,不能排放到空气中,工业尾气中的和空气混合后通入、、的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列说法错误的是( )
A.进入人体会引起组织缺氧造成中毒
B.在图示转化中,有三种元素的化合价不变化
C.可通过点燃含有工业尾气的方法除去
D.改变和空气的比例可防止生成
典例练习
1.天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.脱硫过程的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O(反应条件省略)
B.该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液
C.亚铁是血红蛋白重要组成成分,FeSO4可用于治疗缺铁性贫血
D.《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐
2. 某种含铜的催化剂可用于汽车尾气脱氮,催化机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.该催化循环中Cu的化合价没有发生变化
B.反应①→②不是氧化还原反应
C.总反应的化学方程式为
D.实验室模拟此过程时,可用浓氨水与碱石灰反应提供
3.捕获二氧化碳是碳中和技术之一,一种捕获二氧化碳在某催化剂表面制备甲酸的反应机理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.CO2的电子式为
B.催化剂可以降低该反应过程中的活化能
C.1molN(C2H5)3中共含有18mol共价键
D.该反应的总反应方程式为CO2+H2HCOOH
4.如图所示为卤代烃在乙醇中进行溶解反应的机理,下列说法不正确的是( )
A.反应过程中氧原子的成键数目发生变化 B.步骤Ⅲ是总反应的决速步骤
C.H+是该反应过程中的生成物 D.总反应属于取代反应
5.某科研团队报道了一种新“光合作用”,即借助光将二氧化碳转化为甲烷的新型催化方法,其催化机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.La2O2CO3是中间产物
B.该历程实现了光能转化为化学能
C.该历程只有共价键的断裂与形成
D.该历程的总反应方程式为CO2+4H2CH4+2H2O
6. 研究表明,大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物---光化学烟雾,其中某些反应过程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.紫外线作用下,NO2中有氮氧键发生断裂
B.反应I的的方程式是2NO+O2=2NO2
C.反应II中丙烯是还原剂
D.经反应III,O2转化为了O3
7. 我国学者研究出一种用于催化DMO和氢气反应获得EG的纳米反应器,如图是反应的微观过程示意图。下列说法正确的是( )
A.Cu纳米颗粒是一种胶体,能将氢气解离成氢原子
B.EG和乙醇是同系物
C.DMO属于一种烃
D.催化过程中断裂的化学键有 H-H、C-O、C=O
8.(多选题) Na2S2O8具有高水溶性、氧化性,我国科学家研究用Fe/Na2S2O8体系去除废水中的正五价砷As(V),