热点04 化学反应机理及分析（Word练习）-【优化指导】2024高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

热点四　化学反应机理及分析 1．(2023·湖北大学附中二模)“萨巴蒂尔反应”原理为CO2＋4H2===CH4＋2H2O　ΔH，部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注，Ts表示过渡态。下列说法正确的是(　　) A．ΔH＝－2.05 eV·mol-1 B．该部分反应历程的决速步骤为*CO2＋*H===*HOCO C．物质从吸附在催化剂表面到过渡态均放出能量 D．过程中存在极性键与非极性键的断裂与形成 B　解析：CO2(g)＋H2(g)===*CO＋H2O(g)的ΔH＝－2.05 eV·mol-1，该过程为部分反应历程的能量变化，A错误；慢反应决定总反应速率，该部分反应历程中*CO2＋*H===*HOCO的活化能最大，反应速率最慢，故决速步骤为*CO2＋*H===*HOCO，B正确；由图可知，物质从吸附在催化剂表面到Ts1需要吸收能量，C错误；该部分历程中存在极性键的断裂和形成与非极性键的断裂，没有非极性键的形成，D错误。 2．(2023·广东湛江二模)吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO，四步脱氢产物及其相对能量如图，下列说法错误的是(　　) A．甲醇脱氢生成CO的过程中有极性键的断裂 B．b→c的反应式为(—CH2OH)top―→CH2O＋H C．a→i与a→j的过程中均有碳氧双键的形成 D．b→c与b→d的过程均断裂了氢氧键 C　解析：甲醇脱氢生成CO的过程中有极性键C—H的断裂，A正确；b→c的过程中(—CH2OH)top转化为CH2O，由原子守恒可知，该过程的反应式为(—CH2OH)top―→CH2O＋H，B正确；a→i的过程中CH3OH先转化为CH2O，有碳氧双键生成；a→j的过程中CH3OH最终转化成了CO，有碳氧双键生成，C正确；b→c的过程中(—CH2OH)top转化为CH2O，断裂了氢氧键；b→d的过程中(—CH2OH)top转化为(—CHOH)top，断裂了碳氢键，没有断裂氢氧键，D错误。 3．空间站中的物质循环利用是重要研究课题。关于如下“转化图”的说法正确的是(　　) A．Sabatier反应器中反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4 B．水电解系统的阳极产物应该输送进入Sabatier反应器 C．采用高压和合适催化剂均有利于提高Sabatier反应器中的反应 D．由图可知，该系统中H2O的循环利用率为100% A　解析：水电解系统产生的氧气被输送到人体，产生的氢气被输送到Sabatier反应器。Sabatier反应器中发生的反应为4H2＋CO2===CH4＋2H2O，氧化剂为CO2，还原剂为H2，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4，A正确；水电解系统的阳极产物是O2输送到了人体，阴极产物H2被输送到了Sabatier反应器，B错误；Sabatier反应器中发生的反应是CO2＋4H2===CH4＋2H2O，加压有利于这个反应正向进行且加快反应速率，合适催化剂能够提高反应速率但平衡不移动，C错误；Sabatier反应器中CH4在燃料电池后的产物CO2和H2O并没有实现循环利用，D错误。 4．(2023·辽宁省名校联盟联考)科学家最近发现了一种利用水催化促进NO2和SO2转化的化学新机制。如图所示，电子传递可以促进HSO中O—H的解离，进而形成中间体SO，通过“水分子桥”，处于纳米液滴中的SO或HSO可以将电子快速转移给周围的气相NO2分子。下列叙述错误的是(　　) A．观察图可知“水分子桥”与氢键形成有关 B．转化过程中没有生成硫氧键 C.HSO与NO2间发生的总反应的离子方程式为HSO＋2NO2＋H2O===2HNO2＋HSO D．在标准状况下，5.6 L气相NO2分子在图示的转化过程中得到0.25 mol电子 B　解析：氮、氧元素的非金属性大，与周围其他分子(或离子)中的氢原子之间形成氢键，A正确；生成的硫酸氢盐中有硫氧键的生成，B错误；HSO与NO2间发生的总反应的离子方程式为HSO＋2NO2＋H2O===2HNO2＋HSO，C正确；在标准状况下，5.6 L NO2的物质的量为0.25 mol，每1 mol NO2转化为1 mol HNO2，得到1 mol电子，则11.2 L NO2，在图示的转化过程中得到的电子的物质的量为0.25 mol，D正确。 5．利用化学链将高炉废气中CO2转化为CO的示意图如下。下列说法不正确的是(　　) A．Fe3O4和CaO可循环利用 B．反应④为吸热反应 C．该化学链的总反应是CO2＋H2CO＋H2O D．该方法可降低分离CO和N2所需的能耗 B　解析：反应中，先将Fe3O4和CaO转化为Fe和CaCO3，后将Fe和CaCO3转化为Fe3O4和CaO，则Fe3O4和CaO可循环利用，A正确；反应②是CaO与CO2发生化合反应生成C