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课时检测(二)
反应机理与能垒图像
一、选择题
1.据文献报道,某反应的反应历程如图所示:
NHa
→Ti…NH一
-O=Fe(Π)
Ti"…NH2-H一O一Fe(I)
H2O
Ti
NO
Ti…NH-N=0H-0-fe(Ⅱ)O
n…NHg-N=oH-O-fe()
N,+H,O
下列有关该历程的说法错误的是()
A.总反应化学方程式为4NH,十30,化剂2N十6H,0
B.Ti+NH2一N=O是中间产物
C.T4+是催化剂
D.Ti+NH2一N=O→Ti++N2十H,0属于分解反应
解析:选A根据反应历程,参加反应的物质有NH3、NO、O2,故A错误;根据题中
信息得到Ti4+NH2一N一0是中间产物,故B正确:Ti4+在整个反应过程中参与了反应,
但反应前后质量和性质未变,因此T4+是催化剂,故C正确:分解反应是一种物质反应生成
两种或两种以上新物质,因此T4+NHz一N一O一→Ti4++N2+H20属于分解反应,故D
正确。
2.将C02转化为有机燃料是实现碳资源可持续利用的有效途径。我国学者提出的C02
催化加氢合成CH,O的机理如图(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)所示。下列说法不
正确的是()
*HCOO+*H
H
①
②
H.
CO:
*CH,O
*HLO
CH,OH
H,0
④
相CHOH+*OH
A,使用催化剂不能提高CO2的平衡转化率
B.CO2催化加氢合成CH,OH总反应的△S>0,H<0
C.反应①中存在共价键的断裂和共价键的生成
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D.反应机理表明HO参与了CO2合成CH,OH的反应
解柝选B催化剂的使用能提高反应速率,但不能改变CO2的平衡转化率,A项正确
CO2催化加氢合成CHOH总反应为CO2+3H2只C,OH+H2O,正反应体积减小,则反应
的△S<0,B项错误;根据机理图可判断反应①中存在共价键的断裂和共价键的生成,C项
正确;反应机理表明③和④中H20参与了CO2合成CHOH的反应,D项正确。
3,(2023:广东梅州楔拟)科研人员提出Ce02催化合成DMC需经历三步反应,示意图如
下。下列说法正确的是)
CH OH
(DMC)
①→H2O
0-CH
CH
1=0
¥0
CH OH
注:m表示催化剂
②
C0,
A,反应过程中反应①、②、③中均有O一H键生成
B.生成DMC总反应的原子利用率为100%
C.CeO2可有效提高反应物的平衡转化率
D.DMC与过量NaOH溶液反应生成Na,CO3和甲醇
解析:选D根据示意图可知①中CH,OH生成CHO一和H0,有O一H键生成;②
中没有O一H键生成;③中CH3OH生成CHOCOOCH3,CH3OH中的O一H键断裂,
一OH中有O一H键生成,故A错误;反应中有水分子生成,生成DMC总反应的原子利用
率小于100%,B错误催化剂的使用不影响化学反应平衡,不能提高反应物的平衡转化率,C
错误DMC的结构中有酯基,能与过量NaOH溶液发生水解反应生成Na2CO,和甲醇,D正
确。
4.近期,我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NFεV催化剂,其催化
机理如图所示。下列说法正确的是)
①、①
AD
e
①+e
①te
N
NiFev
催化剂
①+e
D
@e(
A.该反应总方程式为N2十6H2一2NH
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B.三元NiFeV催化剂使原反应的△H减小
C.反应中N2在三元NiFeV催化剂作用下直接断裂为N
D.标准状况下生成22.4LNH时,共转移3mole
解析:选D由图示可知,该反应总方程式为N2+6H*+6e一2NH,A项错误;催
化剂不能改变反应的△H,B项错误;由图可知,N2是在H+作用下断裂的,C项错误;标准
状况下22.4LNH3的物质的量为1mol,由总反应N2+6H++6e一2NH,可知,生成1mol
氨气转移3mol电子,D正确。
5.我国科研人员研究了不同含金催化剂催化乙烯加氢的反应历程如图所示已知反应:
C2H(g)+H2(g)=C2H(g)AH-a kJ-mol]
↑催化剂:AF
↑催化剂:AuPF
0.0
-3.46
-48.8
-129.6
+
-75.1
-129.6
-112.8
27
H
27
反应历程
反应历程
下列说法正确的是()
A.a=129.6
B.1 mol C2H(g)和1molH2(g)的键能之和比1molC2H(g)的键能大
C.催化乙烯加氢效果较好的催化