题型01 基元反应与反应历程图像分析(期中真题汇编,江苏专用)高二化学上学期
2025-10-30
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 化学反应的热效应 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.23 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-10-06 |
| 作者 | 木子白水 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-10-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54230171.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
题型01 基元反应与反应历程图像分析
1.(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)将CO2转化为有机燃料是实现碳资源可持续利用的有效途径。CO2催化加氢合成CH3OH总反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=- 49.4 kJ/mol。我国学者提出该反应的机理如图(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
A.CO2催化加氢合成CH3OH总反应的ΔS<0,反应低温自发
B.反应①②过程中,碳元素化合价不断降低
C.反应④中存在共价键的生成
D.提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率,需要研发在高温区高效的催化剂
2.(24-25高二上·江苏海门中学·期中)一种催化氨硼烷(BH3NH3)水解释氢的可能机理如图所示。下列说法不正确的是
A.催化剂能改变反应历程,降低了反应活化能
B.BH3NH3分子中含有配位键
C.用D2O代替H2O作反应物,有D2生成
D.氨硼烷完全水解的化学方程式为:BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4]
3.(24-25高二上·江苏连云港灌云县第一中学·期中)反应:机理如下,下列说法正确的是
反应I:
反应II:
A.反应I的 B.
C.该反应速率主要由反应I决定 D.通入过量空气,可提高的平衡转化率
4.(24-25高二上·江苏南京师范大学附属中学·期中)平流层中氯氟烃的光解产物会对臭氧层产生破坏,反应过程如图。下列说法不正确的是
A.
B.反应①是决速步
C.催化剂降低了反应活化能,改变了反应过程
D.总反应为催化剂和均为催化剂
5.(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)在一定条件下,苯基丙炔()可与发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如上图(已知:反应I、Ⅱ为放热反应),下列说法正确的是
A.反应I是吸热反应
B.反应活化能:反应Ⅱ<反应I
C.在给定的条件下,即使增加浓度也不能改变平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅱ
6.(24-25高二上·江苏江阴长泾中学·期中)乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理如下,能量与反应进程的关系如图所示,下列说法正确的是
A.A中所有碳原子的杂化方式均为sp3
B.第①步反应只断裂了碳碳键
C.总反应的ΔH<0,说明反应物的键能总和小于生成物的键能总和
D.乙烯在酸催化下水合制乙醇一定不需要加热就能进行
7.(23-24高二上·江苏扬州宝应县·期中)反应2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) ΔH =-196.6 kJ·mol−1因SO2在催化剂表面与O2接触而得名,反应过程示意图如图:
下列说法正确的是
A.反应①的活化能比反应②高
B.使用催化剂能改变反应途径,降低反应的焓变
C.图示过程中既有S-O的断裂,又有S-O的形成
D.其他条件不变,升高体系的温度,该反应的平衡常数K增大
8.(24-25高二上·江苏·期中)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上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种用*标注。下列说法不正确的是
A.步骤②存在O-H键的形成
B.水煤气变换反应的△H<0
C.该反应的决速步是步骤④
D.步骤③的化学方程式为:CO*+OH*+H2O(g)=COOH*+H2O*
9.(23-24高三上·江苏无锡·期中)CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应方程式是:(g)+CO2(g)(g)+H2O(g)+CO(g),其反应历程如图所示。下列有关说法正确的是
A.该反应的
B.该反应的平衡常数表达式为(-表示苯基)
C.催化剂表面酸性越强,苯乙烯的产率越高
D.过程③可能生成副产物
10.(24-25高二上·江苏·期中)乙烯与HCl气体催化加成反应的能量与反应历程的关系如图所示,下列说法正确的是
A.第一步反应比第二步的快
B.第一步的逆反应活化能比第二步的小
C.两步反应的均小于0
D.增大压强可以使该反应的增大
11.(24-25高二上·江苏·期中)过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A.反应速率:步骤Ⅰ<步骤Ⅱ
B.分子中,键角:
C.若与反应,生成的氘代甲醇有2种
D.
12.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期中)活性催化加氢生成的总反应为:,可能的反应历程如下图所示。下列说法正确的是
A.氢气解离为H的过程要放热 B.吸附在上的H略带负电荷
C.步骤Ⅰ中吸附在上的H与C结合 D.反应中消耗11.2mL 转移电子0.001mol
13.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期中)转化为的反应为 。在有、无催化剂条件下氧化成过程中能量的变化如图所示。450℃、催化时,该反应机理为:
反应①
反应②
下列说法正确的是
A.反应1的△S>0
B.催化时,反应②的速率大于反应①
C.其他条件相同,增大,的转化率下降
D.
14.(23-24高二上·江苏南通·期中)在WO3/SiO2催化作用下,丁烯发生催化歧化反应的机理如图所示。下列有关该机理描述的转化过程中的说法不正确的是
A.可将2-丁烯转化为1-丁烯
B.整个过程中W的化合价发生了变化
C.有机物X为2-戊烯
D.存在σ键和π键的断裂及形成
15.(23-24高二上·江苏连云港赣榆区·期中)丙烷(C3H8)催化氧化制丙烯(C3H6)的部分反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的催化剂为NO2
B.增大NO的量,C3H8的平衡转化率增大
C.由•C3H7生成丙烯的历程有2种
D.当存在反应NO+NO2+H2O=2HONO时,最终生成的水减少
16.(24-25高二上·江苏海安高级中学·期中)Ni可活化制得,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是
A.总反应的
B.总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定
C.该反应过程中有碳氢键、碳碳键的断裂和形成
D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和焓变
17.(24-25高二上·江苏无锡·期中)某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B. C. D.
18.(23-24高二上·江苏无锡第一中学·期中)我国科学家实现了在铜催化剂条件下将转化为三甲胺计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面并发生转化的反应历程如图所示(用“*”表示吸附在催化剂表面的状态)。已知三甲胺是可燃性气体,完全燃烧放出2357kJ的热量。下列说法正确的是
A.发生后,体系能量下降,是因为断开H-H键放出能量
B.上述历程中能垒(活化能)最小的反应为
C.增大压强或升高温度均能加快反应速率,并增大DMF的平衡转化率
D.表示燃烧热的热化学方程式为
19.(23-24高二上·江苏常州高级中学·期中)我国科学家成功利用人工合成淀粉,使淀粉生产方式从农耕种植转变为工业制造成为可能,其部分转化过程如下:
已知:ZnO是两性氧化物;水解可制得。
下列有关反应的说法正确的是
A.反应①中 B.反应②中
C.反应③中发生了加成反应 D.反应①~③在高温下速率一定更快
20.(23-24高二上·江苏扬州第一中学·期中)酸性条件下,环氧乙烷水合法制备乙二醇涉及的机理如图:
下列说法不正确的是
A.进攻环氧乙烷中的氧原子是因为碳氧键的共用电子对偏向氧
B.的结构简式为:
C.二甘醇的分子式是C4H10O3
D.酸性条件下,环氧乙烷与反应的主要产物为:
21.(23-24高二上·江苏南通如东县·期中)45℃时,碱性条件下,用负载在Al2O3表面的纳米Ag作催化剂可将甲醛转化为H2,反应的机理如图所示。下列说法不正确的是
A.图中第一步为加成反应
B.只有一种结构
C.若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO,得到的氢气产物为D2
D.制得高纯度的氢气,同时可处理有毒的甲醛是甲醛制氢的优点之一
22.(22-23高二上·江苏宿迁·期中)丙烯与HCl在催化剂作用下发生加成反应:第一步H+进攻丙烯生成碳正离子,第二步Cl-进攻碳正离子。得到两种碳正离子的反应进程与能量关系如图。
下列说法不正确的是
A.催化剂可以使生成①过程的活化能降低
B.过渡态(Ⅰ)比过渡态(Ⅱ)稳定
C.生成①的过程所需的活化能较高,速率慢
D.丙烯与HCl加成反应主要生成
23.(22-23高三上·江苏南京六校联合体·)中科院兰州化学物理研究所 用 Fe3(CO)12 / ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃,反应过程如下图。下列说法正确的是
A.第i步反应的活化能比第ii步的低
B.CO2加氢合成低碳烯烃时原子利用率小于100%
C.Fe3(CO)12 / ZSM-5能使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小
D.每消耗22.4LCO2转移电子数为6×6.02×1023
24.(24-25高二上·江苏·期中)炭黑可以活化氧分子得到活化氧(),活化氧可以快速氧化,从而消除雾霾。其活化过程中的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.生成活化氧的 B.活化过程中①→②的反应是快反应
C.活化过程中有水时的活化能降低 D.氧化的过程中,炭黑起催化作用
25.(21-22高二上·江苏响水中学·期中)最近科学家研究的一种在酸性介质中利用电解原理电化学固氮的示意图如下,氨气在催化剂电极表面产生。有关说法不正确的是
A.电化学固氮的条件比原合成氨的条件更温和
B.电化学固氮过程中催化剂电极与电源正极相连
C.电化学固氮法所得氨气中可能含有少量N2H4
D.电化学固氮法生产时会有大量热量放出
26.(21-22高三上·江苏苏州八校联盟·)甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心,是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂。反应过程如图所示。下列叙述错误的是
A.基态Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5
B.步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C.每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D.图中的总过程可表示为:
27.(21-22高三上·江苏盐城·期中)二氧化碳甲烷化技术被认为是二氧化碳循环再利用最有效的技术之一、一种CO2直接加氢甲烷化的典型反应历程如图所示,在甲烷化过程中CO2不发生解离而直接与H2解离出的H原子反应生成甲烷。下列有关说法正确的是
A.在CO2直接加氢甲烷化的过程中,原子利用率为100%
B.H2在Pd作用下发生解离,H-H断裂并放出能量
C.二氧化碳甲烷化反应中催化剂只有Pd
D.二氧化碳甲烷化过程中没有CO生成
28.(24-25高二上·江苏南京航空航天大学苏州附属中学·期中)H2S是石油化工行业尾气,工业上可以采取多种方式处理。
(1)热分解法脱硫
在密闭容器中,充入一定量的H2S气体,发生如下热分解反应:H2S(g)H2(g)+S2(g),控制不同的温度和压强进行实验,结果如图1所示。则p1、p2、p3由大到小的顺序为 。
(2)电化学循环法将H2S转化为H2SO4和H2,其原理如图2所示。
图2
①电极a上发生反应的电极反应式为 。
②氧化过程中硫酸参与的反应为H2S+H2SO4=SO2↑+S↓+2H2O,S+O2=SO2.不考虑物质和能量的损失,每处理1molH2S,理论上可制得H2的物质的量为 。
(3)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图3所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是 。
②反应中当有1molH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需消耗O2的物质的量为 。
(4)400℃时,将一定比例H2S和CO2的混合气体以一定流速通过装有脱硫剂的装置,硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,该反应过程可描述(用相应的化学方程式表示)为 。
29.(24-25高二上·江苏南京·期中)利用温室气体制备、甲醇()是实现双碳目标的重要方法。
Ⅰ.加氢制备。其过程中的主要反应为
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(1)反应的焓变△H= 。
(2)在密闭容器中,Pa、时,平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。的选择性可表示为。
①其它条件不变,随压强增大,平衡选择性 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②300~500℃范围内,随温度升高,平衡转化率减小的原因是 。
③300~400℃范围内,随温度升高,实际转化率增大的原因 。
Ⅱ.加氢制备甲醇()。
(3)水溶液中,Cu/ZnO/催化加氢生成甲醇的机理如图所示。
①步骤③发生反应的方程式为 。
②用重氢气()代替,可检测到甲醇的化学式为 。
30.(23-24高二上·江苏无锡北高级中学·期中)二氧化碳的综合利用具有重要意义。
(1)工业上以CO2和CH4为原料可以制取合成气(CO和H2)。
①已知CH4、H2、CO的燃烧热分别为890.3kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1,283kJ·mol-1,则反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH= 。
②将CO2和CH4以体积比1∶1混合后,通过装有催化剂的反应管。下列措施有利于提高CH4转化率的是 (填字母)。
a.将反应管控制在催化剂的最大活性温度范围内
b.延长混合气体通过反应管的时间
c.向反应管中加入少量炭粉
(2)一种负载活性金属原子催化剂可催化还原CO2,在催化剂表面的物质相对能量与反应历程的关系如图2所示。
①反应中催化剂的活性会因为生成CO的不断增多而逐渐减弱,原因是 。
②CH3OH可由中间体X或Y经过如图3所示2步转化得到。X和Y的组成相同,催化剂载体中的活性金属带正电性,Y与活性金属结合后的相对能量低于X。在图4方框内画出Y的结构简式 。
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题型01 基元反应与反应历程图像分析
1.(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)将CO2转化为有机燃料是实现碳资源可持续利用的有效途径。CO2催化加氢合成CH3OH总反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=- 49.4 kJ/mol。我国学者提出该反应的机理如图(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
A.CO2催化加氢合成CH3OH总反应的ΔS<0,反应低温自发
B.反应①②过程中,碳元素化合价不断降低
C.反应④中存在共价键的生成
D.提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率,需要研发在高温区高效的催化剂
【答案】D
【详解】A.CO2催化加氢合成CH3OH,总反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=- 49.4 kJ/mol,△H<0、ΔS<0,则反应低温自发,A正确;
B.反应①②过程中,碳元素化合价由+4价降低到+3价,又从+3价降低到-1价,所以碳元素化合价不断降低,B正确;
C.反应④中,∗OH与∗H反应生成H2O,则存在H-O共价键的生成,C正确;
D.催化剂能加快反应速率,从而缩短反应到达平衡的时间,但不能提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率,D不正确;
故选D。
2.(24-25高二上·江苏海门中学·期中)一种催化氨硼烷(BH3NH3)水解释氢的可能机理如图所示。下列说法不正确的是
A.催化剂能改变反应历程,降低了反应活化能
B.BH3NH3分子中含有配位键
C.用D2O代替H2O作反应物,有D2生成
D.氨硼烷完全水解的化学方程式为:BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4]
【答案】C
【详解】A.催化剂通过改变反应历程,降低了反应活化能,加快反应的速率,故A正确;
B.B元素的电子排布式为1s22s22p1,形成sp2杂化轨道后,还存在一个空轨道,N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,两者形成配位键,故B正确;
C.由反应原理可知,水解过程中B原子所连的H原子被-OH取代,D2O代替H2O作反应物,有HD生成,故C错误;
D.根据图示,氨硼烷完全水解生成氢气和NH4[B(OH)4],化学方程式为BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4],故D正确;
故选C。
3.(24-25高二上·江苏连云港灌云县第一中学·期中)反应:机理如下,下列说法正确的是
反应I:
反应II:
A.反应I的 B.
C.该反应速率主要由反应I决定 D.通入过量空气,可提高的平衡转化率
【答案】D
【详解】A.反应I的的情况下反应I可以发生,说明,则其,A错误;
B.反应可由2反应I+反应II得到,由盖斯定律知,,B错误;
C.反应的活化能越大,反应速率越慢,从图上可以看出反应II的活化能大于反应I的活化能,故反应速率由反应II决定,C错误;
D.通入过量空气,氧气浓度增大,平衡向正反应方向移动,二氧化硫的转化率增大,D正确;
故选D。
4.(24-25高二上·江苏南京师范大学附属中学·期中)平流层中氯氟烃的光解产物会对臭氧层产生破坏,反应过程如图。下列说法不正确的是
A.
B.反应①是决速步
C.催化剂降低了反应活化能,改变了反应过程
D.总反应为催化剂和均为催化剂
【答案】D
【详解】A.由图可知,生成物能量低于反应物能量,反应放热,焓变为负值,A正确;
B.反应①的活化能是两步中较大的,是决速步,B正确;
C.催化剂降低了反应活化能,改变了反应过程,,加快了反应速率,C正确;
D.由图可知,总反应为,为催化剂,而为中间产物,D错误;
故选D。
5.(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)在一定条件下,苯基丙炔()可与发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如上图(已知:反应I、Ⅱ为放热反应),下列说法正确的是
A.反应I是吸热反应
B.反应活化能:反应Ⅱ<反应I
C.在给定的条件下,即使增加浓度也不能改变平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅱ
【答案】C
【详解】A.由题意知,反应Ⅰ为放热反应,故A错误;
B.短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多,说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快,速率越快,其活化能越小,则反应活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ,故B错误;
C.产物I和产物Ⅱ存在可逆反应,则产物Ⅱ和产物Ⅰ的比值即该可逆反应的平衡常数K,由于平衡常数只与温度有关,所以增加HCl浓度平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例不变,故C正确;
D.根据图中信息,选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ,故D错误;
故答案为C。
6.(24-25高二上·江苏江阴长泾中学·期中)乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理如下,能量与反应进程的关系如图所示,下列说法正确的是
A.A中所有碳原子的杂化方式均为sp3
B.第①步反应只断裂了碳碳键
C.总反应的ΔH<0,说明反应物的键能总和小于生成物的键能总和
D.乙烯在酸催化下水合制乙醇一定不需要加热就能进行
【答案】C
【详解】
A.中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,带正电荷碳原子的杂化方式为sp2杂化,故A错误;
B.由图可知,第①步反应中水合氢离子发生了氢氧键断裂和乙烯分子发生了碳碳双键的断裂,故B错误;
C.由图可知,总反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,说明反应物的键能总和小于生成物的键能总和,故C正确;
D.由图可知,乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,但反应条件与反应是否放热无关,故D错误;
故选C。
7.(23-24高二上·江苏扬州宝应县·期中)反应2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) ΔH =-196.6 kJ·mol−1因SO2在催化剂表面与O2接触而得名,反应过程示意图如图:
下列说法正确的是
A.反应①的活化能比反应②高
B.使用催化剂能改变反应途径,降低反应的焓变
C.图示过程中既有S-O的断裂,又有S-O的形成
D.其他条件不变,升高体系的温度,该反应的平衡常数K增大
【答案】A
【详解】A.活化能越高反应速率越慢,反应①为慢反应,所以反应①的活化能较高,A正确;
B.使用催化剂能改变反应途径,但不能改变反应的焓变,B错误;
C.反应①生成新的S—O键,整个过程中没有S—O键断裂,C错误;
D.该反应放热,所以其他条件不变,升高体系的温度,该反应的平衡常数K减小,D错误;
故选A。
8.(24-25高二上·江苏·期中)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上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种用*标注。下列说法不正确的是
A.步骤②存在O-H键的形成
B.水煤气变换反应的△H<0
C.该反应的决速步是步骤④
D.步骤③的化学方程式为:CO*+OH*+H2O(g)=COOH*+H2O*
【答案】A
【详解】A.过渡态1未知,无法判断步骤②是否存在O-H键的形成,故A错误;
B.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△H<0,故B正确;
C.该历程中最大活化能步骤为步骤④,则步骤④是该反应历程的决速步,故C正确;
D.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D正确;
故答案选A。
9.(23-24高三上·江苏无锡·期中)CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应方程式是:(g)+CO2(g)(g)+H2O(g)+CO(g),其反应历程如图所示。下列有关说法正确的是
A.该反应的
B.该反应的平衡常数表达式为(-表示苯基)
C.催化剂表面酸性越强,苯乙烯的产率越高
D.过程③可能生成副产物
【答案】D
【详解】A.由题干反应方程式可知,该反应正反应是一个气体体积增大的方向,故该反应的,A错误;
B.由题干反应方程式可知,产物中H2O为气态,故该反应的平衡常数表达式为(-表示苯基),B错误;
C.根据反应历程可知,催化剂表面需要活化吸附,该微粒带负电荷,如果催化剂表面酸性较强,则带负电荷的氢氧根离子较少,有利于的吸附,且酸性物质不会和二氧化碳反应,从而提高了乙苯的转化率,但酸性太强,催化剂表面吸附大量的带正电的H+,导致的吸附能力减弱,不利乙苯转化率的提高,故并不是催化剂表面酸性越强,苯乙烯的产率越高,C错误;
D.由题干反应历程图示信息可知,过程③中存在和中间体微粒,故可能生成副产物,D正确;
故答案为:D。
10.(24-25高二上·江苏·期中)乙烯与HCl气体催化加成反应的能量与反应历程的关系如图所示,下列说法正确的是
A.第一步反应比第二步的快
B.第一步的逆反应活化能比第二步的小
C.两步反应的均小于0
D.增大压强可以使该反应的增大
【答案】B
【详解】A.由图可知,第一部反应的活化能高于第二步,活化能越高反应速率越慢,所以第一步比第二步慢,A错误;
B.由图可知,第一步逆反应的活化能比第二步的小,B正确;
C.第一步反应为吸热反应,大于0,C错误;
D.对于确定的反应而言,反应热与压强无关,D错误;
答案为:B。
11.(24-25高二上·江苏·期中)过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A.反应速率:步骤Ⅰ<步骤Ⅱ
B.分子中,键角:
C.若与反应,生成的氘代甲醇有2种
D.
【答案】D
【详解】A.步骤Ⅰ的活化能大于步骤Ⅱ,反应速率步骤Ⅰ更小,A正确;
B.O原子上有两对孤对电子,排斥力较大,键角H—C—H>H—O—C,B正确;
C.根据反应机理可知,若MO+与CH3D反应,生成的氘代甲醇可能为CH3OD或CH2DOH,共两种,C正确;
D.根据反应历程能量变化图所示,总反应的反应热为E1-E2+E3-E4,D错误;
故选D;
12.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期中)活性催化加氢生成的总反应为:,可能的反应历程如下图所示。下列说法正确的是
A.氢气解离为H的过程要放热 B.吸附在上的H略带负电荷
C.步骤Ⅰ中吸附在上的H与C结合 D.反应中消耗11.2mL 转移电子0.001mol
【答案】C
【详解】A.氢气的解离断键需要吸热,A错误;
B.氧的电负性大,吸电子能力更强,氢带正电,B错误;
C.由于电负性:O>H>Fe,步骤Ⅰ可理解为带部分负电荷的氢(与Fe2+相连的H)与中带部分正电荷的碳结合,带部分正电荷的氢(与O2-连接的H)与带部分负电荷的羟基氧结合生成水,C正确;
D.未指明气体是否处于标准状况,无法利用气体摩尔体积进行计算,D错误;
答案选C。
13.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期中)转化为的反应为 。在有、无催化剂条件下氧化成过程中能量的变化如图所示。450℃、催化时,该反应机理为:
反应①
反应②
下列说法正确的是
A.反应1的△S>0
B.催化时,反应②的速率大于反应①
C.其他条件相同,增大,的转化率下降
D.
【答案】A
【详解】A.反应自发,根据吉布斯自由能可知焓大于0,△S>0,A项正确;
B.由图可知,催化时,反应②的活化能大于反应①的活化能,活化能越大反应速率越慢,则反应②的速率小于反应①,B项错误;
C.其他条件相同,增大,增大,减小,的转化率增大,C错误;
D.产物由气态转化为固态时会继续放热,所以 ,D错误:
故选A。
14.(23-24高二上·江苏南通·期中)在WO3/SiO2催化作用下,丁烯发生催化歧化反应的机理如图所示。下列有关该机理描述的转化过程中的说法不正确的是
A.可将2-丁烯转化为1-丁烯
B.整个过程中W的化合价发生了变化
C.有机物X为2-戊烯
D.存在σ键和π键的断裂及形成
【答案】A
【详解】A.由题干反应历程图可知,反应过程中没有1-丁烯生成,即不能将2-丁烯转化为1-丁烯,A错误;
B.W元素的成键数目有3和5两种,即W的化合价发生了变化,B正确;
C.由题可知,有机物X为2-戊烯即CH3CH=CHCH2CH3,C正确;
D.由图可知,存在碳碳单键和碳碳双键的断裂和形成即存在σ键和π键的断裂及形成,D正确;
故答案为:A。
15.(23-24高二上·江苏连云港赣榆区·期中)丙烷(C3H8)催化氧化制丙烯(C3H6)的部分反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的催化剂为NO2
B.增大NO的量,C3H8的平衡转化率增大
C.由•C3H7生成丙烯的历程有2种
D.当存在反应NO+NO2+H2O=2HONO时,最终生成的水减少
【答案】C
【分析】根据反应机理的图示知,含N分子发生的反应有NO+∙OOH=NO2+∙OH、NO2+∙C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+∙OH,因此NO是催化剂。
【详解】A.根据反应机理,NO是催化剂,NO2是中间产物,A错误;
B.NO是催化剂,增大NO的量,平衡不移动,不会改变C3H8的平衡转化率,B错误;
C.根据反应机理,由•C3H7生成丙烯的历程有2种,即图中左上角和右上角的历程,C正确;
D.无论是否存在反应NO+NO2+H2O=2HONO,总反应都是丙烷和氧气生成丙烯和水,最终生成的水不变,D错误;
故选C。
16.(24-25高二上·江苏海安高级中学·期中)Ni可活化制得,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是
A.总反应的
B.总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定
C.该反应过程中有碳氢键、碳碳键的断裂和形成
D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和焓变
【答案】B
【详解】A.由图可知,总反应为反应物的能量大于生成物的能量的放热反应,反应的焓变小于0,,故A错误;
B.反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应取决于慢反应,根据图像可知,中间体2→中间体3的活化能最大,反应速率最慢,则总反应的速率由中间体2→中间体3的反应速率决定,故B正确;
C.由图可知,中间体1生成过渡态1的过程中有碳碳键的断裂,但没有碳碳键的形成,故C错误;
D.催化剂可降低反应所需的活化能但不变改变焓变,故D错误;
故选B。
17.(24-25高二上·江苏无锡·期中)某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率,则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。
【详解】A.X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应,A项不符合题意;
B.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能,B项符合题意;
C.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,C项不符合题意;
D.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0,且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,D项不符合题意;
选B。
18.(23-24高二上·江苏无锡第一中学·期中)我国科学家实现了在铜催化剂条件下将转化为三甲胺计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面并发生转化的反应历程如图所示(用“*”表示吸附在催化剂表面的状态)。已知三甲胺是可燃性气体,完全燃烧放出2357kJ的热量。下列说法正确的是
A.发生后,体系能量下降,是因为断开H-H键放出能量
B.上述历程中能垒(活化能)最小的反应为
C.增大压强或升高温度均能加快反应速率,并增大DMF的平衡转化率
D.表示燃烧热的热化学方程式为
【答案】B
【详解】A.发生后,体系能量下降,是因为反应物的总能量高于生成物的总能量,断开H-H键需要吸收能量,A错误;
B.该历程中,三个正向进行的反应,其能垒分别为-1.23eV-(-2.16eV)=0.93eV、-1.55eV-(-1.77eV)=0.22eV、-1.02eV-(-2.21eV)=1.19eV,所以第二个正向反应能垒最小,化学方程式为,B正确;
C.由于正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,所以不能增大DMF平衡转化率,C错误;
D.完全燃烧放出2357kJ的热量,由于未说明燃烧生成的H2O是气态还是液态的,无法写出燃烧热的热化学方程式,D错误;
故选B。
19.(23-24高二上·江苏常州高级中学·期中)我国科学家成功利用人工合成淀粉,使淀粉生产方式从农耕种植转变为工业制造成为可能,其部分转化过程如下:
已知:ZnO是两性氧化物;水解可制得。
下列有关反应的说法正确的是
A.反应①中 B.反应②中
C.反应③中发生了加成反应 D.反应①~③在高温下速率一定更快
【答案】C
【详解】A.根据图示,反应①为,A错误;
B.反应②为,B错误;
C.反应③为3个甲醛发生加成反应生成1个二羟基丙酮,C正确;
D.反应②有酶的参与,高温下酶失活,D错误;
故选C。
20.(23-24高二上·江苏扬州第一中学·期中)酸性条件下,环氧乙烷水合法制备乙二醇涉及的机理如图:
下列说法不正确的是
A.进攻环氧乙烷中的氧原子是因为碳氧键的共用电子对偏向氧
B.的结构简式为:
C.二甘醇的分子式是C4H10O3
D.酸性条件下,环氧乙烷与反应的主要产物为:
【答案】B
【详解】A.氢离子带正电荷,碳氧键中氧元素电负性较大,氧原子吸引电子能力较强,所以能吸引带正电荷的离子,所以H+进攻环氧乙烷中的氧原子是因为碳氧键的共用电子对偏向氧,A正确;
B.根据图知,X的结构简式为,B错误;
C.二甘醇中含有4个碳原子、10个氢原子、3个氧原子,分子式为C4H10O3,C正确;
D.根据图知,环氧乙烷和CH3OH在酸性条件下反应生成乙二醇,反应方程式为+CH3OH,D正确;
故答案为:B。
21.(23-24高二上·江苏南通如东县·期中)45℃时,碱性条件下,用负载在Al2O3表面的纳米Ag作催化剂可将甲醛转化为H2,反应的机理如图所示。下列说法不正确的是
A.图中第一步为加成反应
B.只有一种结构
C.若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO,得到的氢气产物为D2
D.制得高纯度的氢气,同时可处理有毒的甲醛是甲醛制氢的优点之一
【答案】C
【详解】A.图中第一步中C=O双键打开变为单键,为加成反应,A正确;
B.是四面体结构,故只有一种结构,B正确;
C.根据反应的机理如图,氢分子中的两个氢原子一个来自水分子,一个来自甲醛分子,若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO,得到的氢气产物为HD,C错误;
D.该反应可以消耗甲醛生成氢气,故可制得高纯度的氢气,同时可处理有毒的甲醛是甲醛制氢的优点之一,D正确;
故答案为:C。
22.(22-23高二上·江苏宿迁·期中)丙烯与HCl在催化剂作用下发生加成反应:第一步H+进攻丙烯生成碳正离子,第二步Cl-进攻碳正离子。得到两种碳正离子的反应进程与能量关系如图。
下列说法不正确的是
A.催化剂可以使生成①过程的活化能降低
B.过渡态(Ⅰ)比过渡态(Ⅱ)稳定
C.生成①的过程所需的活化能较高,速率慢
D.丙烯与HCl加成反应主要生成
【答案】B
【详解】A.催化剂可以改变反应历程降低反应所需要的活化能,加快反应速率,故催化剂可以使生成①过程的活化能降低,A正确;
B.由题干图像可知,过渡态(Ⅱ)能量较低,则比过渡态(Ⅰ)稳定,B错误;
C.由题干图像可知,生成①的过程所需的活化能较高,活化能越高,反应速率越慢,C正确;
D.活化能越低,反应越易进行,可知丙烯与HCl发生加成反应,主要生成产物CH3CHClCH3,D正确;
故答案为:B。
23.(22-23高三上·江苏南京六校联合体·)中科院兰州化学物理研究所 用 Fe3(CO)12 / ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃,反应过程如下图。下列说法正确的是
A.第i步反应的活化能比第ii步的低
B.CO2加氢合成低碳烯烃时原子利用率小于100%
C.Fe3(CO)12 / ZSM-5能使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小
D.每消耗22.4LCO2转移电子数为6×6.02×1023
【答案】B
【详解】A.反应越快,活化能越低,因此第i步反应的活化能比第ii步的高,A项错误。
B.从合成的过程来看,从CO2到低碳烯烃,很显然CO2中的O原子没有进入低碳烯烃中,因此原子利用率小于100%,B项正确。
C.催化剂只能改变反应所需的活化能,不能改变ΔH,C项错误。
D.由于不知道CO2所处的状态,因此无法确定CO2物质的量,也就无法计算反应中转移的电子数,D项错误。
答案选B。
24.(24-25高二上·江苏·期中)炭黑可以活化氧分子得到活化氧(),活化氧可以快速氧化,从而消除雾霾。其活化过程中的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.生成活化氧的 B.活化过程中①→②的反应是快反应
C.活化过程中有水时的活化能降低 D.氧化的过程中,炭黑起催化作用
【答案】B
【详解】A.由图知反应物总能量大于生成物总能量,属于放热反应,所以,A正确;
B.由能量变化图知过程①到②活化能大,所以是慢反应,B错误;
C.由图知有水时的活化能低于无水时的,C正确;
D.反应前有炭黑,反应后也有炭黑,所以炭黑为催化剂,D正确;
故选B。
25.(21-22高二上·江苏响水中学·期中)最近科学家研究的一种在酸性介质中利用电解原理电化学固氮的示意图如下,氨气在催化剂电极表面产生。有关说法不正确的是
A.电化学固氮的条件比原合成氨的条件更温和
B.电化学固氮过程中催化剂电极与电源正极相连
C.电化学固氮法所得氨气中可能含有少量N2H4
D.电化学固氮法生产时会有大量热量放出
【答案】B
【详解】A.电化学固氮是在酸性介质中电解得到,合成氨是高温高压催化剂,因此前者的条件更温和,故A正确;
B.根据氢离子变为氢原子,化合价降低得到电子,说明电化学固氮过程中催化剂电极为阴极即与电源负极相连,故B错误;
C.电化学固氮法过程中N2H4可能脱离催化剂表面,因此电化学固氮法所得氨气中可能含有少量N2H4,故C正确;
D.电化学固氮法生产时氮氮三键逐根断裂,不断形成氮氢键,形成氮氢键释放的能量大于断裂时消耗的能量,电化学固氮法生产时主要是电能转化为化学能,在转化过程中可能有部分能量转变为热量放出,因此电化学固氮法生产时会有大量热量放出,故D正确。
综上所述,答案为C。
26.(21-22高三上·江苏苏州八校联盟·)甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心,是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂。反应过程如图所示。下列叙述错误的是
A.基态Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5
B.步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C.每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D.图中的总过程可表示为:
【答案】C
【详解】A.基态Fe原子核外有26个电子,其核外电子排布式为[Ar]3d64s2,Fe原子失去4s的2个电子和3d的1个电子变为Fe3+,则基态Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5,故A正确;
B.步骤③中断裂O-O非极性键,形成O-Fe(IV)极性键,故B正确;
C.步骤⑥中铁的化合价改变是由于外界提供了两个电子,氧的化合价没变,不存在铁和氧元素之间的电子转移,故C错误;
D.根据图示,总过程的反应为:,故 D正确;
答案选C。
27.(21-22高三上·江苏盐城·期中)二氧化碳甲烷化技术被认为是二氧化碳循环再利用最有效的技术之一、一种CO2直接加氢甲烷化的典型反应历程如图所示,在甲烷化过程中CO2不发生解离而直接与H2解离出的H原子反应生成甲烷。下列有关说法正确的是
A.在CO2直接加氢甲烷化的过程中,原子利用率为100%
B.H2在Pd作用下发生解离,H-H断裂并放出能量
C.二氧化碳甲烷化反应中催化剂只有Pd
D.二氧化碳甲烷化过程中没有CO生成
【答案】D
【详解】A.由该转化示意图可知,总反应式为:CO2+4H2CH4+2H2O,故在CO2直接加氢甲烷化的过程中,原子利用率不为100%,A错误;
B.化学键断裂需要吸收能量,H2在Pd作用下发生解离,H-H断裂并吸收能量,B错误;
C.由该转化示意图可知,二氧化碳甲烷化反应中催化剂为Pd和MgO,C错误;
D.由该转化示意图可知,二氧化碳甲烷化过程中始终没有CO生成,D正确;
故答案为:D。
28.(24-25高二上·江苏南京航空航天大学苏州附属中学·期中)H2S是石油化工行业尾气,工业上可以采取多种方式处理。
(1)热分解法脱硫
在密闭容器中,充入一定量的H2S气体,发生如下热分解反应:H2S(g)H2(g)+S2(g),控制不同的温度和压强进行实验,结果如图1所示。则p1、p2、p3由大到小的顺序为 。
(2)电化学循环法将H2S转化为H2SO4和H2,其原理如图2所示。
图2
①电极a上发生反应的电极反应式为 。
②氧化过程中硫酸参与的反应为H2S+H2SO4=SO2↑+S↓+2H2O,S+O2=SO2.不考虑物质和能量的损失,每处理1molH2S,理论上可制得H2的物质的量为 。
(3)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图3所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是 。
②反应中当有1molH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需消耗O2的物质的量为 。
(4)400℃时,将一定比例H2S和CO2的混合气体以一定流速通过装有脱硫剂的装置,硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,该反应过程可描述(用相应的化学方程式表示)为 。
【答案】(1)p3>p2>p1
(2) SO2-2e-+2H2O=4H++ 2mol
(3) Cu、H、Cl 0.5mol
(4)ZnS+CO2=ZnO+COS、ZnO+H2S=ZnS+H2O
【详解】(1)该反应的正反应方向为气体分子数增大,增大压强平衡逆向移动,H2S的平衡转化率减小,即压强越大,H2S的平衡转化率越小,则有p3>p2>p1;故答案为:p3>p2>p1;
(2)①a电极上是二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸,电极反应为:SO2-2e-+2H2O=4H++,
故答案为:SO2-2e-+2H2O=4H++;
②理论上1mol H2S参加反应,H2S+H2SO4═SO2↑+S↓+2H2O、S+O2═SO2,生成2molSO2,在电极上发生氧化反应,转移电子总数4e-,阴极上电极反应:I2+2H++2e-=2HI,2HI⇌H2↑+I2,电极上生成4molHI,所以理论上生成2mol氢气,故答案为:2mol;
(3)①根据图中各元素化合价知,Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是-1价,所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素,故答案为:Cu、H、Cl;
②H2S不稳定,易被氧气氧化生成S单质,反应方程式为2H2S+O2=2S+2H2O,该反应中S元素化合价由-2价变为0价、O元素化合价由0价变为-2价,根据氧化还原反应中得失电子相等得,反应中当有1mol H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,消耗O2的物质的量==0.5mol,故答案为:0.5mol;
(4)硫化一段时间后,出口处检测到COS,研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,ZnS为催化剂,该反应过程可描述为ZnS+CO2=ZnO+COS;ZnO+H2S=ZnS+H2O,故答案为:ZnS+CO2=ZnO+COS、ZnO+H2S=ZnS+H2O。
29.(24-25高二上·江苏南京·期中)利用温室气体制备、甲醇()是实现双碳目标的重要方法。
Ⅰ.加氢制备。其过程中的主要反应为
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(1)反应的焓变△H= 。
(2)在密闭容器中,Pa、时,平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。的选择性可表示为。
①其它条件不变,随压强增大,平衡选择性 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②300~500℃范围内,随温度升高,平衡转化率减小的原因是 。
③300~400℃范围内,随温度升高,实际转化率增大的原因 。
Ⅱ.加氢制备甲醇()。
(3)水溶液中,Cu/ZnO/催化加氢生成甲醇的机理如图所示。
①步骤③发生反应的方程式为 。
②用重氢气()代替,可检测到甲醇的化学式为 。
【答案】(1)
(2) 增大 温度升高,反应ⅰ平衡逆向移动,反应ⅱ平衡正向移动,反应ⅰ逆向移动的程度小于反应ⅱ正向移动的程度 此时反应未达到平衡,升高温度,反应速率加快,相同时间内实际转化率增大
(3) HCOO-+4+4e-=CH3O-+H2O CD3OD、CD3OH
【详解】(1)由盖斯定律可知,反应ⅰ-反应ⅱ可得 △H=。
(2)①反应ⅰ:是气体体积减小的反应,反应ⅱ:是气体体积不变的反应,增大压强,反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ平衡不移动,平衡选择性增大;
②反应ⅰ是放热反应,反应ⅱ是吸热反应,300~500℃范围内,随温度升高,CO2平衡转化率减小的原因是:温度升高,反应ⅰ平衡逆向移动,反应ⅱ平衡正向移动,反应ⅰ逆向移动的程度小于反应ⅱ正向移动的程度;
③400℃前CO2实际转化率低于对应温度下的平衡转化率,结合题给信息“反应相同时间”,可知此时反应未达到平衡,升高温度,反应速率加快,相同时间内实际转化率增大。
(3)①步骤③中HCOO-和、e-反应生成CH3O-和H2O,离子方程式为:HCOO-+4+4e-=CH3O-+H2O;
②用重氢气()代替,根据质量数守恒和电荷数守恒可知,生成的甲醇中的氢原子会被氘原子取代,所以可检测到甲醇的化学式为:CD3OD、CD3OH。
30.(23-24高二上·江苏无锡北高级中学·期中)二氧化碳的综合利用具有重要意义。
(1)工业上以CO2和CH4为原料可以制取合成气(CO和H2)。
①已知CH4、H2、CO的燃烧热分别为890.3kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1,283kJ·mol-1,则反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH= 。
②将CO2和CH4以体积比1∶1混合后,通过装有催化剂的反应管。下列措施有利于提高CH4转化率的是 (填字母)。
a.将反应管控制在催化剂的最大活性温度范围内
b.延长混合气体通过反应管的时间
c.向反应管中加入少量炭粉
(2)一种负载活性金属原子催化剂可催化还原CO2,在催化剂表面的物质相对能量与反应历程的关系如图2所示。
①反应中催化剂的活性会因为生成CO的不断增多而逐渐减弱,原因是 。
②CH3OH可由中间体X或Y经过如图3所示2步转化得到。X和Y的组成相同,催化剂载体中的活性金属带正电性,Y与活性金属结合后的相对能量低于X。在图4方框内画出Y的结构简式 。
【答案】(1) +247.3 kJ•mol-1 ab
(2) CO脱除较难,占据催化剂表面,使催化剂表面活性点位减少
【详解】(1)①已知的燃烧热分别为、、,则有:
根据盖斯定律,Ⅰ-2(Ⅱ+Ⅲ)可得:ΔH,则
;
②反应为,将和以体积比混合后,通过装有催化剂的反应管:
a.将反应管控制在催化剂的最大活性温度范围内,此时催化剂活性最大,可以提高未平衡前一段时间内的转化率,a选;
b.延长混合气体通过反应管的时间,让反应逐渐达到平衡,也就是转化率最大时,因此可以提高转化率,b选;
c.向反应管中加入少量炭粉,对反应并没有影响,不能改变转化率,c不选;
综上所述选ab;
(2)①一种负载活性金属原子催化剂可催化还原,则需要吸附在催化剂上,而当反应中生成的不断增多,CO脱除较难,占据催化剂表面,使催化剂表面活性点位减少,导致催化剂再难被吸附,催化剂活性减弱;
②催化剂载体中的活性金属带正电性,说明是带孤电子对较多的原子与催化剂结合,Y与活性金属结合后的相对能量低于X,且X和Y的组成相同,说明Y的结构简式为:。
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