微课精练(18) 催化剂的反应机理分析（Word练习）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（老教材）

微课精练（18） 催化剂的反应机理分析 1．Pd/Al2O3催化H2还原CO2的机理示意如图。下列说法不正确的是(　 ) A．H—H的断裂需要吸收能量 B．①→②，CO2发生加成反应 C．④中，CO被氧化为CH4 D．生成CH4的总反应方程式是CO2＋4H2 CH4＋2H2O 解析：选C　拆开化学键要吸收能量，H—H的断裂需要吸收能量，A正确；①→②，CO2中碳氧双键断裂，与羟基发生加成反应，B正确；④中，CO被还原为CH4，C错误；根据质量守恒，生成CH4的总反应方程式是CO2＋4H2CH4＋2H2O，D正确。 2．(2023·通辽联考)氮气在催化剂表面，经过电催化制备NH3的两种机理如图所示，下列说法错误的是(　 ) A．机理一与机理二中，都有加成反应 B．机理一与机理二的慢反应分别是反应③和反应⑥ C．消耗等物质的量的氮气，机理二产生的氨气的物质的量是机理一的2倍 D．氨气在阴极区生成 解析：选C　A项，不能根据题图中键的变化分析哪些反应是加成反应而出错。反应①和反应④中氮氮三键变为氮氮双键，反应②和反应⑤中氮氮双键变为氮氮单键，故机理一与机理二中都有加成反应，正确；B项，由题图可知，反应③和反应⑥都是决速步，故反应③和反应⑥分别是机理一和机理二的慢反应，正确；C项，由题图知，机理一中，若1 mol N2 参与反应，可产生2 mol NH3。机理二中，若1 mol N2参与反应，可产生 2 mol NH3，即消耗等物质的量的 N2 产生的 NH3 的物质的量相等，错误；D项，不会从反应物和生成物的化合价进行分析而出错。 N2 转化为 NH3 ，N 的化合价降低，发生还原反应，故 NH3 在阴极区生成，正确。 3．(2023·自贡一模)制备异丁酸甲酯的某种反应机理如图所示： 下列说法不正确的是(　 ) A．上述过程的总反应式可表示为CH3OH＋CO＋CH3CH===CH2催化剂,(CH3)2CHCOOCH3 B．由化合物4转化为化合物6符合“原子经济性”理念 C．化合物8和化合物9互为同分异构体 D．上述反应过程中HCo(CO)3既改变反应的ΔH，又降低了反应的活化能 解析：选D　由图可知，过程的总反应为甲醇和一氧化碳、丙烯在催化剂作用下生成异丁酸甲酯，A正确；由图可知，由化合物4转化为化合物6为化合反应，原子完全利用，符合“原子经济性”理念，B正确；同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；化合物8和化合物9符合同分异构体概念，互为同分异构体，C正确；反应过程中HCo(CO)3为催化剂，不改变反应的ΔH，但是其降低了反应的活化能加快了反应速率，D错误。 4．2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学经典反应之一是一价铜[Cu]催化的叠氮化物—端炔烃环加成反应，反应机理示意图如下。 下列说法正确的是(　 ) A．一价铜[Cu]能有效降低总反应的焓变，加快反应速率 B．反应③过程中，涉及极性键和非极性键的断裂和形成 C．总反应为 D．反应过程中共生成3种中间产物 解析：选C　一价铜[Cu]作为催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，但不影响总反应的焓变，A错误；反应③过程中，不涉及非极性键的形成和极性键的断裂，B错误；根据反应过程，总反应方程式为，C正确；催化剂形成中间产物，根据题图，反应过程中共有4种含一价铜[Cu]的中间产物生成，D错误。 5．目前，科学家还在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理，其脱硝机理示意图如图1，脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。 (1)写出该脱硝原理总反应的化学方程式___________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)为达到最佳脱硝效果，应选择的条件是__________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)分析图1，Cu＋是催化剂，Cu＋(O2)、Cu＋(NO2)是中间产物，反应物是NO、O2和C2H4，产物是CO2、H2O和N2。在Cu＋表面上发生的反应为2NO＋O22N