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第 23 讲-催化剂、反应机理与活化能
1.(2022·北京卷)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,以恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A.反应①为;反应②为
B.,比多,且生成速率不变,可能有副反应
C.时刻,副反应生成的速率大于反应②生成速率
D.之后,生成的速率为0,是因为反应②不再发生
2.(2022·山东卷)在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.含N分子参与的反应一定有电子转移
B.由NO生成的反应历程有2种
C.增大NO的量,的平衡转化率不变
D.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少
3.(2022·湖南卷)科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c),能将海洋中的转化为进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ中发生氧化反应
B.a和b中转移的数目相等
C.过程Ⅱ中参与反应的
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
4.(2018年海南卷12题)炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是(双选)
A.每活化一个氧分子吸收0.29eV能量
B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV
C.氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程
D.炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂
5.(2021河北学业水平考试演练10题)氯化钯可以催化乙烯制备乙醛(Wacker法),反应过程如图:
下列叙述错误的是( )
A.被氧化的反应为
B.催化剂再生的反应为
C.制备乙醛的总反应为
D.如果原料为丙烯,则主要产物是丙醛
6.(2021湖南省学业水平考试演练9题)活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示:
下列说法正确的是( )
A. 该反应为吸热反应
B. 产物的稳定性:P1>P2
C. 该历程中最大正反应的活化能E正=186.19kJ•mol-1
D. 相同条件下,由中间产物z转化为产物的速率:v(P1)<v(P2)
7.(2021湖南省学业水平考试演练9题)己知(g)+H2(g)→CH3CH2CH3(g) △H=-157 kJ/mol。已知环丙烷(g)的燃烧热△H=-2092 kI/mol,丙烷(g)的燃烧热△H=-2220 kJ/mol,1 mol液态水蒸发为气态水的焓变为△H=+44 kJ/mol。则 2 mol氢气完全燃烧生成气态水的△H(kJ/mol)为
A. -658 B. -482 C. -329 D. -285
8.(2021·上海浦东新区·高三一模)碳在氧气或臭氧中燃烧的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.O2(g)⇌O3(g)+80.8 kJ
B.将O2转变为O3 后再与碳反应,可获得更多的能量
C.l mol碳不完全燃烧所释放的能量介于393.5~474.3 kJ
D.断裂l mol O2(g)中共价键吸收的能量比形成1mol CO2(g)中共价键放出的能量少
9.(2021·湖南株洲市·高三一模)石墨在一定条件下能转化为金刚石,其能量变化如图所示,其中E1=393.5 kJ/mol,E2=395.4 kJ/mol,下列说法正确的是( )
A.石墨转化为金刚石属于物理变化
B.金刚石能量比石墨能量高 1.9 kJ/mol
C.金刚石的稳定性强于石墨
D.E1表示1mol C(s,石墨)所具有的总能量
10.(2020江苏卷20题节选)CO2/ HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。
(1)CO2催化加氢。在密闭容器中,向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO-,其离子方程式为__________;其他条件不变,HCO3-转化为HCOO-的转化率随温度的变化如图-1所示。反应温度在40℃~80℃范围内,HCO3-催化加氢的转化率迅速上升,其主要原因是_____________。
(2)HCOOH催化释氢。在催化剂作用下, HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图-3所示。
①HCOOD催化释氢反应除生成CO2外,还生成__________(填化学式)。
②研究发现:其他条件不变时,以 HCOOK溶液代替 HCOOH催化释氢的效果更佳,其具体优点是_______________。
11.(2018年全国Ⅰ卷28题节选)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)