專題五　選擇題專攻2　催化機理循環(huán)圖【閑魚：金考教育教輔】

催化機理循環(huán)圖專題五選擇題專攻2匯報人：20XX盤點核心知識單擊此處添加章節(jié)頁副標題01催化劑：在連續(xù)反應中從一開始就參與了反應，在最后又生成，所以僅從結果上來看似乎并沒有發(fā)生變化，實則是消耗多少后續(xù)又生成了多少。中間產(chǎn)物：在連續(xù)反應中為某一步的產(chǎn)物，在后續(xù)反應中又作為反應物被消耗，所以僅從結果上來看似乎并沒有生成，實則是生成多少后續(xù)又消耗多少。在含少量I-的溶液中，H2O2分解的機理為H2O2+I-―→H2O+IO-慢H2O2+IO-―→O2+I-+H2O

快在該反應中I-為催化劑，IO-為中間產(chǎn)物。而在機理圖中，先找到確定的反應物，反應物一般是通過一個箭頭進入整個歷程的物質(生成物一般是通過一個箭頭最終脫離這個歷程的物質)，與之同時反應的就是催化劑，并且經(jīng)過一個完整循環(huán)之后又會生成；中間產(chǎn)物則是這個循環(huán)中的任何一個環(huán)節(jié)。如圖所示：MoO3是該反應的

，

、

、

為

，生成物除水外還有

、

、CH3CHO。催化劑CH3CH==CH2HCHO例如：如圖是1，2?丙二醇脫氧脫水反應的催化循環(huán)機理：中間產(chǎn)物精練高考真題單擊此處添加章節(jié)頁副標題021.(2024·北京，10)可采用Deacon催化氧化法將工業(yè)副產(chǎn)物HCl制成Cl2，實現(xiàn)氯資源的再利用。反應的熱化學方程式：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)

ΔH=-114.4kJ·mol-1。下圖所示為該法的一種催化機理。下列說法不正確的是A.Y為反應物HCl，W為生成物H2OB.反應制得1molCl2，須投入2mol

CuOC.升高反應溫度，HCl被O2氧化制Cl2的反應平衡常數(shù)減小D.圖中轉化涉及的反應中有兩個屬于氧化還原反應1234√CuO與Y反應生成Cu(OH)Cl，則Y為HCl，Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2，則W為H2O，CuCl2分解為X和CuCl，則X為Cl2，CuCl和Z反應生成Cu2OCl2，則Z為O2。CuO在反應中作催化劑，會不斷循環(huán)，適量即可，B錯誤；總反應為放熱反應，其他條件一定，升溫平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，C正確；圖中涉及的兩個氧化還原反應是CuCl2→CuCl和CuCl→Cu2OCl2，D正確。1234

1234√1234

[L?Ru—NH2]+失去1個H，所帶電荷數(shù)減1，則Ru化合價不變，與[L?Ru—NH2]+相比，M中N原子含有1個單電子，所以Ru的化合價不是+3，B項錯誤；據(jù)圖可知反應過程中有N—N非極性鍵的形成，C項正確。3.(2022·山東，10)在NO催化下，丙烷與氧氣反應制備丙烯的部分反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是A.含N分子參與的反應一定有電子轉移B.由NO生成HONO的反應歷程有2種C.增大NO的量，C3H8的平衡轉化率

不變D.當主要發(fā)生包含②的歷程時，最終生成的水減少1234√1234根據(jù)反應機理圖知，含N分子發(fā)生的反應有NO+?OOH===NO2+?OH、NO+NO2+H2O===2HONO、NO2+?C3H7===C3H6+HONO、HONO===NO+?OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合價依次為+2價、+4價、+3價，上述反應中均有元素化合價的升降，都為氧化還原反應，一定有電子轉移，A項正確；根據(jù)圖示，由NO生成HONO的反應歷程有2種，B項正確；1234NO是催化劑，增大NO的量，C3H8的平衡轉化率不變，C項正確；無論反應歷程如何，在NO催化下丙烷與O2反應制備丙烯的總反應都為2C3H8+O22C3H6+2H2O，當主要發(fā)生包含②的歷程時，最終生成的水不變，D項錯誤。4.(2020·全國卷Ⅰ，10)銠的配合物離子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化，反應過程如圖所示。下列敘述錯誤的是A.CH3COI是反應中間體B.甲醇羰基化反應為CH3OH+CO===CH3CO2HC.反應過程中Rh的成鍵數(shù)目保持不變D.存在反應CH3OH+HI===CH3I+H2O√12341234由反應過程可知，CH3COI在反應過程中生成，后又參與后續(xù)反應而消耗，屬于反應中間體，A項正確；觀察反應過程圖示可看出Rh的成鍵數(shù)目有4、5、6，C項錯誤；觀察反應過程圖示可知存在反應CH3OH+HI===CH3I+H2O，D項正確。題型突破練單擊此處添加章節(jié)頁副標題03答案1234567910118題號12345678答案ACBDCCDD題號910

11答案CCB對一對1234567910118

答案√1234567910118由反應示意圖可知反應過程中不存在非極性鍵的形成，故A錯誤；催化劑通過降低反應的活化能加快反應速率，但不影響反應的焓變，故C正確；生成46g液態(tài)HCOOH時放出31.2kJ的熱量，

答案12345679101182.(2023·廣東汕頭高三期末)研究碳回收利用具有現(xiàn)實意義。某科研小組研究利用某種催化劑，實現(xiàn)CO2加H2制CH3OH，作用機理如圖所示(其中吸附在催化劑表面的物種用*標注)，下列有關說法錯誤的是A.CO2加H2制CH3OH的原子利用

率小于100%B.*HCOO-是反應的中間產(chǎn)物，

H2O參與了反應的催化循環(huán)C.在催化劑的表面發(fā)生共價鍵的斷裂與形成D.反應②為*HCOO-+4*H―→*H3CO-+H2O答案√1234567910118由圖可知CO2加H2生成CH3OH和H2O，故原子利用率小于100%，A正確；由圖可知，催化劑的作用是吸附和解吸反應過程中生成的水，在催化劑表面沒有發(fā)生共價鍵的斷裂與形成，說明H2O參與了反應的催化循環(huán)，*HCOO-是反應過程中存在的物質，反應開始和結束都沒有該物質，是中間產(chǎn)物，B正確，C錯誤。答案12345679101183.(2024·遼陽高三模擬)常溫下，在MoS2催化下可實現(xiàn)CH4向CH3OH的直接轉化，原理如圖。下列說法正確的是A.反應過程中，Mo的化合價未發(fā)生變化B.生成甲醇的總反應為2CH4+O2===2CH3OHC.MoS2降低了總反應的焓變D.反應過程中有非極性鍵的斷裂和形成答案√1234567反應過程中，Mo的成鍵數(shù)目發(fā)生變化，化合價發(fā)生變化，A錯誤；催化劑MoS2降低了反應的活化能，但是不改變總反應的焓變，C錯誤；反應過程中有非極性鍵的斷裂，但是沒有非極性鍵的形成，D錯誤。910118答案12345679101184.CO2/C2H4耦合反應制備丙烯酸甲酯的反應機理如圖所示，下列敘述錯誤的是A.LnNi能提高CO2、C2H4混合體系中活化

分子百分數(shù)B.總反應方程式為CO2+CH2==CH2+CH3ICH2==CHCOOCH3+HIC.反應①中斷裂的化學鍵有極性鍵和非極性鍵D.該反應的原子利用率為100%答案√1234567LnNi是催化劑，能降低反應的活化能，提高反應物中活化分子的百分數(shù)，A正確；CO2、CH2==CH2、CH3I為反應物，CH2==CHCOOCH3、HI為生成物，則總反應方程式為CO2+CH2==CH2+CH3ICH2==CHCOOCH3+HI，B正確；反應①中斷裂了極性鍵(C==O)和非極性鍵(C==C)，C正確；由總反應方程式可知，除目標產(chǎn)物丙烯酸甲酯外還有HI生成，原子利用率不是100%，D錯誤。910118答案12345679101185.(2023·武漢高三調研)某新型催化劑能將乙醇催化轉化為乙酸和氫氣，其反應歷程如圖所示。下列說法錯誤的是A.物質Ⅰ為催化劑B.Ⅱ→Ⅲ的反應類型為氧化反應C.該歷程涉及非極性鍵的斷裂和形成D.該歷程總反應的原子利用率為100%答案√1234567由圖可知，反應中物質Ⅰ消耗又生成，為反應的催化劑，A正確；Ⅱ→Ⅲ為去氫生成碳氧雙鍵的反應，反應類型為氧化反應，B正確；該歷程只涉及氫分子中氫氫非極性鍵的生成，不涉及非極性鍵的斷裂，C錯誤；910118答案1234567反應目的是將乙醇催化轉化為乙酸和氫氣，該歷程總反應為C2H5OH+H2OCH3COOH+2H2↑，故原子利用率為100%，D正確。910118答案12345679101186.(2023·河北邢臺名校聯(lián)盟高三模擬)金屬鈀催化乙醇羰基化的反應過程如圖所示。下列說法正確的是A.在金屬鈀催化下不能被羰基化的醇中，

相對分子質量最小的為60B.整個反應過程的化學方程式為

CH3CH2OH+O2CH3CHO+H2OC.反應過程中斷裂和形成最多的鍵是

Pd—HD.反應過程中鈀的化合價沒有變化答案√1234567在金屬鈀催化下不能被羰基化的醇中，與羥基相連的C原子上沒有氫原子，最簡單的是2?甲基?2?丙醇，相對分子質量為74，故A錯誤；由圖可知，整個過程中CH3CH2OH和O2反應生成CH3CHO和H2O，化學方程式為2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，故B錯誤；910118答案1234567由圖可知，反應過程中斷裂和形成最多的鍵是Pd—H，故C正確；金屬鈀單質為0價，反應過程中形成了Pd—H，Pd的化合價發(fā)生變化，故D錯誤。91011答案81234567910118

答案√1234567

由圖可知，過程Ⅱ中存在水分子中O—H斷裂，過程Ⅴ生成水分子時有氫氧極性鍵形成，故B正確；過程Ⅴ中O2與Cu+反應生成Cu2+，反應的離子方程式為4Cu++O2+4H+===4Cu2++2H2O，故C正確；910118答案1234567反應中，CH2==CH2最終被O2氧化為CH3CHO，則乙烯催化氧化反應的化學方程式為2CH2==CH2+O22CH3CHO，故D錯誤。91011答案88.(2024·山東泰安高三一模)Buchwald?Hartwig偶聯(lián)反應，是在鈀催化和堿存在下，胺與芳鹵的交叉偶聯(lián)反應。反應機理如圖所示(圖中Ar—表示芳香烴基，

表示發(fā)生副反應)。下列說法正確的是A.芳胺中的R若為烷基，其堿性會減弱B.該變化過程中涉及的有機反應類型僅限于取代反應和加成反應C.理論上1mol最多能消耗1molD.若原料用

和

，則可能得到的產(chǎn)物為

、

和1234567910118答案√1234567910118答案芳胺中的R若為烷基，烷基是推電子基團，所以其堿性會增強，A錯誤；根據(jù)題意，發(fā)生反應：

+2—→+2HBr，理論上1mol最多能消耗2mol，C錯誤；若原料用

和

，反應的主產(chǎn)物是

，副產(chǎn)物為

和

，D正確。12345679101189.(2024·安徽黃山模擬)CO2制甲醇的反應歷程如圖：已知：①CO2與H2在活化后的催化劑表面生成甲醇的反應是放熱的可逆反應；②該過程的副反應：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH>0。答案1234567910118下列說法錯誤的是A.CO2制甲醇的化學方程式為CO2(g)

+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)B.反應中經(jīng)歷了In—C、In—O的形

成和斷裂C.升高溫度可以提高甲醇在平衡時

的選擇性D.加壓可以提高CO2的平衡轉化率答案√1234567由圖可知，催化劑作用下二氧化碳和氫氣反應生成甲醇和水，反應的化學方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，故A正確；由圖可知，反應中經(jīng)歷了In—C、In—O的形成和斷裂，故B正確；910118答案1234567由題給信息可知，二氧化碳制備甲醇的反應為放熱反應，副反應為吸熱反應，升高溫度，主反應平衡向逆反應方向移動，副反應平衡向正反應方向移動，甲醇在平衡時的選擇性降低，故C錯誤；91011答案81234567二氧化碳制備甲醇的反應為氣體體積減小的反應，增大壓強，平衡向正反應方向移動，二氧化碳的轉化率增大，副反應是氣體體積不變的反應，增大壓強，平衡不移動，二氧化碳的轉化率不變，則加壓可以提高二氧化碳的平衡轉化率，故D正確。9108答案11123456791011810.(2024·河北滄州泊頭市八縣聯(lián)考)相關研究表明，釩基催化劑、銅基催化劑的NH3―SCR催化反應機理(如圖所示)非常相似。下列說法正確的是A.兩種機理的各步反應均為氧化還原反應B.反應②中存在極性鍵和非極性鍵的斷裂和

形成C.V5+和Cu2+是反應的催化劑，V4+和Cu+是中

間產(chǎn)物D.NH3—SCR催化反應為NH3+NON2+H2O+H+答案√1234567