特色题型练6 宏、微结合透析历程图像题（word练习）-【创新教程】2025年高考化学大二轮专题增分方案（多选）

特色题型专练6　宏、微结合透析历程图像题 1．(2024·山东菏泽模拟)乙苯脱氢的反应历程如下图(Ph－为苯基)，下列说法正确的是(　　) A．物质Ⅰ为催化剂 B．此反应过程中N2O是氧化剂 C．只有过程②有电子转移 D．每脱去1 mol氢原子，转移2 mol电子 解析：B　[A.乙苯在物质Ⅳ的作用下生成苯乙烯，Ⅳ为催化剂，A错误；B.N2O在反应中生成N2，作氧化剂，B正确；C.过程②④都有电子转移，C错误；D.H元素化合价变化为1，每脱去1 mol氢原子，转移1 mol电子，D错误。] 2．(2024·安徽合肥二模)电催化偶联N2和CO2制备尿素[CO(NH2)2]，可实现室温下尿素的绿色合成。结合实验和计算机模拟在酸性介质中催化剂表面的反应历程如图所示，吸附在催化剂表面的物质用*标注。下列有关该碳氮偶联过程的说法错误的是(　　) A．化合价发生改变的元素有C和N B．有O－N键的生成和断裂 C．*NCON*的生成可减少副产物NH3的形成 D．该过程生成尿素的总反应式：N2＋CO2＋6e－＋6H＋===CO(NH2)2＋H2O 解析：B　[转化过程中，H、O的化合价不变，化合价发生改变的元素有C和N，故A正确；转化过程的物质中不存在O－N键，故没有O－N键的生成和断裂，故B错误；*NCON*生成的越多，生成NH3越少，*NCON*的生成可减少副产物NH3的形成，故C正确；该过程氮气生成尿素，N元素的化合价降低为－3价，有二氧化碳参与反应，根据电荷守恒配氢离子，根据元素守恒配水，总反应式：N2＋CO2＋6e－＋6H＋===CO(NH2)2＋H2O，故D正确。] 3．(2024·山西一模)NH3催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。用活化的V2O5作催化剂，NH3将NO还原成N2的一种反应历程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．反应1为决速步骤 B．反应3中有极性键、非极性键的断裂和形成 C．整个催化反应的历程中V的成键数未发生变化 D．该催化反应的总反应为4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O 解析：D　[A.反应1快速发生，不是决速步骤，故A错误；B.反应3中没有非极性键的断裂，故B错误；C.整个催化反应的历程中V的成键数发生了变化，故C错误；D.根据图中信息分析，总反应的方程式为4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O，故D正确。] 4．(2024·高三上重庆渝中期中)催化剂GaN催化CO2直接加氢制甲醚的反应机理如图甲，在CaN(110)界面上的反应历程如图乙，其反应为CO2(g)＋H2(g)―→HCOO*＋H*，在CaN(100)界面上发生的反应为CO2(g)＋4H2(g)―→CH＋H*＋2H2O(g)，下列说法不正确的是(　　) 　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙 A．HCOO*中含有σ键和π键 B．CO2→CO过程放热 C．图乙表示的反应历程中，决速步骤为H→2H* D．该反应的总反应式为2CO2(g)＋6H2(g)===CH3OCH3(g)＋3H2O(g) 解析：C　[A.HCOO*中含有碳氧双键，因此其含有σ键和π键，A正确；B.由图可知，CO2→CO过程放热，B正确；C.由图可知，H*＋CO→—HCOO*过程的能垒最高(活化能最大)，故该步骤为决速步骤，C错误； D．根据题干及反应机理图可知，该反应的总反应式为2CO2(g)＋6H2(g)===CH3OCH3(g)＋3H2O(g)，D正确。] 5．(2024·高三上广西南宁开学考试)Ni可活化C2H6放出CH4，其反应历程如图所示： 下列关于活化历程的说法错误的是(　　) A．此反应的决速步骤：中间体2→中间体3 B．涉及极性键的形成和非极性键的断裂 C．三种中间体比较，中间体2最稳定 D．Ni(s)＋C2H6(g)===NiCH2(s)＋CH4(g)　ΔH＝＋6.57 kJ·mol－1 解析：D　[A.反应的活化能越大，反应速率越慢，化学反应速率取决于最慢的一步反应，由图可知，中间体2→中间体3能量差值最大，则该步反应的活化能最大，是化学反应的决速步骤，故A正确； B．由图可知，反应过程涉及非极性键C—C键断裂和极性键C—H键的形成，故B正确； C．物质的能量越低越稳定，由图可知，中间体2的能量最低，则中间体2最稳定，故C正确； D．由图可知，镍和乙烷的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应的热化学方程式为Ni(s)＋C2H6(g)===NiCH2(s)＋CH4(g)　ΔH＝－6.57 kJ·mol－1，故D错误。] 6．(2024·高三上浙江检测)我国科学家发现了一种新型的CO2电化学还原催化剂—二维锑片(Sb)，在酸性条件下人工固碳装置中反应物在二维锑片表面催化竞争反应，生成产物H2、HCOOH、CO的反应历程如图所示(图中吸附在催化剂表面的中间活性物质全部为电中性，用*标注)，下列说法正确的是(　　) A．该催化剂对生成HCOOH的催化效果最好 B．生成HCOOH的决速步骤*CO2＋H＋－e－===*OCHO C．该催化剂对三个电极反应的选择性效果为：HCOOH＜H2＜CO D．电极表面生成CO的反应为*CO2＋2e－＋H2O===CO＋2OH－ 解析：A　[A.由图可知生成HCOOH的反应活化能最小，因此催化效果最好，A正确；B.电极反应式不遵循电荷守恒，B错误；C.由图可知生成三种物质时所需的活化能大小关系为：HCOOH＜H2＜CO，则催化剂的选择性为：HCOOH＞H2＞CO，C错误；D.由于反应环境为酸性环境，在该酸性条件下生成物中不能大量存在OH－，D错误。] 7．(双选)(2024·湖南邵阳模拟)水煤气变换反应为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物质用*标注，下列说法错误的是(　　) A．水煤气变换反应的ΔH>0 B．步骤③的化学方程式为CO*＋OH*＋H2O(g)===COOH*＋H2O* C．步骤⑤只有极性键的形成 D．该历程中最大能垒(活化能)E正＝2.02 eV 解析：AC　[由图可知，该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，反应焓变ΔH＜0，故A错误；由图可知，步骤③为CO*、OH*、H2O(g)和H*反应生成COOH*、H2O*和H*，反应的化学方程式为CO*＋OH*＋H2O(g)===COOH*＋H2O*，故B正确；由示意图可知，步骤⑤有非极性键氢氢键、碳氧极性键和氢氧极性键形成，故C错误；由示意图可知，步骤④的能垒最大，活化能E正＝1.86 eV－(－0.16 eV)＝2.02 eV，故D正确。] 8．(双选)(2024·湖南模拟预测)为应对全球气候问题，中国政府承诺“2030年碳达峰”、“2060年碳中和”。我国学者研究了CO2与H2在TiO2/Cu催化剂表面生成CH3OH和H2O的部分反应历程，如图Ⅰ所示。另外，科学家使用络合物作催化剂，用多聚物来捕获二氧化碳，反应可能的过程如图Ⅱ所示。下列叙述错误的是(　　) 图Ⅱ A．图Ⅰ反应历程中最大的活化能为1.21 eV B．图Ⅱ反应若得以推广将有利于碳中和 C．图Ⅱ总反应方程式为：CO2＋3H2CH3OH＋H2O D．图Ⅰ、图Ⅱ反应过程中都只有极性键的断裂和形成 解析：AD　[图Ⅰ反应历程中最大的活化能为0.89 eV－0 eV＝0.89 eV，故A错误；图Ⅱ反应将CO2转化为CH3OH，减少二氧化碳，有利于碳中和，故B正确；图ⅡCO2与H2在TiO2/Cu催化剂下反应生成CH3OH和H2O，总反应方程式为：CO2＋3H2CH3OH＋H2O，故C正确；图Ⅱ反应过程中有H—H非极性键的断裂，故D错误。] 9．(双选)(2023·山东济宁一模)[Rh(CO)2I2]－为平面结构，可以作为CH3OH和CO反应制备CH3COOH的催化剂，反应历程如图所示，下列说法错误的是(　　) A．A离子中Rh原子的杂化轨道类型为sp3 B．反应的总方程式为CH3OH＋COCH3COOH C．化合物E生成CH3COOH的过程为取代反应 D．CH3OH和CO反应制备CH3COOH的反应历程有2种 解析：AD　[中心原子杂化轨道类型为sp3的离子空间构型不可能是平面形，而[Rh(CO)2I2]－为平面结构，Rh原子的杂化轨道类型不是sp3，A错误；根据反应历程的反应物为CH3OH和CO，生成物为CH3COOH，反应的总方程式为CH3OH＋COCH3COOH，B正确；化合物E为CH3COI，和水生成CH3COOH的过程为取代反应，C正确；根据反应过程，CH3OH和CO反应制备CH3COOH的反应历程只有1种，D错误。] 10．(双选)(2024·山东菏泽模拟)随着节能环保问题的提出，人们开始关注逆水煤气反应(RWGS)的研究。单一分子RWGS在Fe3O4催化剂表面的反应历程如图所示，主要有：氧化还原历程[TS1－TS2－TS3－TS4－CO(a)＋H2O(a)]和中间物种分解历程[TS1－TS6－TS7－TS5－HCOO(a)＋H(a)]。[已知(a)表示物质吸附在催化剂表面的状态]。下列说法正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．RWGS在Fe3O4催化剂表面反应的主要历程是中间物种分解历程 C．氧化还原历程控速步骤为：CO(a)＋H2O(a)===CO(g)＋H2O(g) D．使用高效催化剂，加快化学反应速率，从而提高平衡转化率 解析：AC　[由图可知，逆水煤气反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故A正确；由图可知，中间物种分解历程的各步活化能均高于氧化还原历程的各步活化能，所以RWGS在Fe3O4催化剂表面反应的主要历程是氧化还原历程，故B错误；由图可知，氧化还原历程中最后一步反应的活化能最大，反应速率最慢，是氧化还原历程的控速步骤，反应的方程式为CO(a)＋H2O(a)===CO(g)＋H2O(g)，故C正确；使用高效催化剂，能降低反应的活化能，加快化学反应速率，但化学平衡不移动，平衡转化率不变，故D错误。] 11．(双选)(2024·湖南郴州模拟)铁触媒催化合成氨的反应可表示为N2(g)＋H2(g) NH3(g)，该反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用“ad”表示。下列说法错误的是(　　) A．氨气在催化剂表面的脱附是放热过程 B．该反应的ΔH＝－56 kJ/mol C．历程中只涉及共价键的断裂与形成 D．反应Nad＋3HadNHad＋2Had在历程中速率最慢 解析：AB　[由图可以看出，NH3脱附后所具有的能量大于脱附前的能量，因此脱附是吸热过程，故A错误；由图可知，反应后N2和H2所具有的能量减少了46 kJ/mol，因此该反应的ΔH＝－46 kJ/mol，故B错误；该反应只有共价键且涉及共价键的断裂与生成，故C正确；反应过程中所需能量最多，(最大能垒处)反应速率最慢，由图可知所需最多能量处是Nad和3Had生成NHad和2Had的过程，方程式为：Nad＋3Had===NHad＋2Had，故D正确。] 学科网（北京）股份有限公司 $$