专题微课3.5 追题型——催化剂的反应机理分析（课件PPT）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（老教材）

专题微课3.5　 追题型—— 催化剂的反应机理分析 反应机理题是基于真实学术情境，选择与化工生产关系密切的催化剂为载体，主要从反应历程、活化能、速率、平衡移动等方面，考查催化剂对反应的影响。从试题形式上看，常常融合图像、表格等信息呈现形式，考查学生吸收和整合陌生信息的能力。 析高考—清清楚楚备考 考向(一)　单独考查反应机理 1．(2023·湖南等级考)N2H4是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某 Ru(Ⅱ)催化剂(用[L­Ru—NH3]＋表示)能高效电催化氧化NH3合成N2H4，其反应机理如图所示。 答案：B　 2．(2022·山东等级考)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HONO的反应历程有2种 C．增大NO的量，C3H8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 答案：D　 考向(二)　结合能量变化考查反应机理 3．(2021·湖南等级考改编)铁的配合物离子(用[L—Fe—H]＋表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示： 答案：C　 考向(三)　通过电化学考查反应机理 4．(2021·福建等级考)催化剂TAPP-Mn(Ⅱ)的应用，使Li-CO2电池的研究取得了新的进展。Li-CO2电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如图所示。 下列说法错误的是 (　 ) A．Li-CO2电池可使用有机电解液 B．充电时，Li＋由正极向负极迁移 C．放电时，正极反应为3CO2＋4Li＋＋4e－===2Li2CO3＋C D．*LiCO2、*CO、*LiC2O3和C都是正极反应的中间产物 解析：Li是活泼金属能与水发生反应，因此不能采用水溶液作为电解质，应使用有机电解液，故A正确；充电时原电池的负极与电源负极相连作阴极，原电池的正极与电源正极相连作阳极，阳离子由阳极向阴极移动，则Li＋由正极向负极迁移，故B正确；由装置可知，该原电池的正极为二氧化碳得电子生成C单质，电极反应式为3CO2＋4Li＋＋4e－===2Li2CO3＋C，故C正确；由正极的反应历程图示可知，C为最终的产物，不是中间产物，故D错误。 答案：D　 建模型—明明白白解题 催化反应机理题的解题思路 第一步：通览全图，找准一“剂”三“物” 一“剂”指催化剂 催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为主题的多个物种一定在机理图中的主线上 三“物”指反应物、生成物、中间物种 (或中间体) 反应物 通过一个箭头进入整个历程的物质是反应物 生成物 通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般多是生成物 中间体 通过一个箭头脱离整个历程，但又生成生成物的是中间体，通过两个箭头进入整个历程的物质也是中间体，中间体有时在反应历程中用“[　]”标出 第二步：逐项分析，获取正确答案 由第一步题给情境信息，找出催化剂、反应物、生成物、中间体，再结合每一选项设计的问题逐项分析判断，选出正确答案。 [注意]　①利用起始反应物与最终产物进行计算时，需要满足原子守恒，确定各物质量的关系。 ②分析反应过程。目标产物不一定都在最后一步才生成，中间过程生成的目标产物也要考虑。 典题例析 (2020·全国卷Ⅰ)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。 下列叙述错误的是 (　 ) A．CH3COI是反应中间体 B．甲醇羰基化反应为CH3OH＋CO===CH3CO2H C．反应过程中Rh的成键数目保持不变 D．存在反应CH3OH＋HI===CH3I＋H2O [模型应用] 第一步：通览全图，找准一剂三物 [答案]　C 全练通—扎扎实实训练 1．在MoO3作用下，HOCH2CH2OH发生反应的历程如图所示。下列说法正确的是 (　 ) 答案：C　 2．Beckmann反应是指酮肟在一定条件下生成酰胺的反应，反应中与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氢原子上，具体反应历程如图所示。 答案：D　 3．盐酸羟胺(NH3OHCl)是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质类似NH4Cl。工业上主要采用向两侧电极分别通入NO和H2，以盐酸为电解质来进行制备，其电池装置(图1)和含Fe的催化电极反应机理(图2)如下。不考虑溶液体积的变化，下列说法正确的是 (　 ) A．电池工作时，Pt电极为正极 B．图2中，A为H＋和e－，B为NH3OH＋ C．电池工作时，每消耗2.24 L NO(标准状况下)左室溶液质量增加3.3 g D．电池工作一段时间后，正、负极区溶液的pH均下降 答案：C　 4．(2023·南京模拟)以KOH溶液为电解质溶液，CO2在阴极(铜板)转化为C2H5OH的机理如图所示( 表示氢