2022年高考化学一轮复习每日一练 第7章微题型59催化剂与反应历程

这是一份2022年高考化学一轮复习每日一练 第7章微题型59催化剂与反应历程，共6页。试卷主要包含了据文献报道等内容，欢迎下载使用。

1．(2020·辽宁月考)贵金属钯可催化乙醇羰基化，反应过程如图所示，下列说法错误的是( )
A．C—H键所处环境不同，稳定性也不同
B．贵金属钯也可将R2CHOH羰基化
C．反应物CH3CH2OH→产物CH3CHO，发生了氧化反应
D．反应过程中，Pd的成键数目保持不变
2．(2020·山东枣庄八中月考)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A．化学反应的历程一般为：普通反应物分子eq \(―――→,\s\up7(获得能量))活化分子eq \(――――→,\s\up7(释放能量),\s\d5(有效碰撞))产物分子
B．CH4＋CO2→CH3COOH过程中，只有C—H键发生断裂
C．①→②放出能量并形成了C—C键
D．催化剂能增大活化分子百分数从而加快了该反应的速率
3．(2020·济南大学城实验高级中学高三月考)已知反应S2Oeq \\al(2－,8)(aq)＋2I－(aq)2SOeq \\al(2－,4)(aq)＋I2(aq)，若往该溶液中加入含Fe3＋的某溶液，反应机理：①2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)I2(aq)＋2Fe2＋(aq)；②2Fe2＋(aq)＋ S2Oeq \\al(2－,8)(aq)2Fe3＋(aq)＋2SOeq \\al(2－,4)(aq)。下列有关反应的说法不正确的是( )
A．增大S2Oeq \\al(2－,8)浓度或I－浓度，反应①、反应②的反应速率均加快
B．Fe3＋是该反应的催化剂
C．因为正反应的活化能比逆反应的活化能小，所以该反应是放热反应
D．往该溶液中滴加淀粉溶液，溶液变蓝，适当升温，蓝色加深
4．(2020·吉林高三月考)某科学课题小组通过在催化剂作用下，使用K2S2O8、Ce(NH4)2(NO3)6等氧化剂实现了甲烷向乙烷的转化(CH3COCH3为溶剂，总量几乎不变)。下列说法不正确的是( )
A．该催化循环中Pd的成键数目没有发生变化
B．氧化剂Ce(NH4)2(NO3)6中Ce的化合价为＋4价
C．在还原消除反应中，有CH3COCH3生成
D．为中间产物
5．(2020·大庆实验中学高二月考)2019年9月，我国科研人员研制出Ti—H—Fe双温区催化剂，其中Ti—H区域和Fe区域的温度差可超过100 ℃。Ti—H—Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是( )
A．①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生
B．该历程中能量变化最大的是2.46 eV，是氮分子中氮氮三键的断裂过程
C．在高温区加快了反应速率，低温区提高了氨的产率
D．使用Ti－H－Fe双温区催化合成氨，不会改变合成氨反应的反应热
6．(2020·潍坊高三月考)据文献报道：Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．OH－在反应中做催化剂
B．该反应可产生清洁燃料H2
C．该反应属于氧化还原反应
D．该催化循环中Fe的成键数目未发生变化
7．(2020·辽宁高三月考)中国学者在水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH]中攻克了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是由双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下：
下列说法正确的是( )
A．无催化剂时，该反应不会发生
B．过程Ⅰ、过程Ⅱ、过程Ⅲ均为放热过程
C．使用催化剂可以提高CO的平衡转化率
D．过程Ⅲ既形成了极性共价键，也形成了非极性键
8．(2020·四川阆中中学高三月考)研究表明CO与N2O在Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步反应分别为①N2O＋Fe＋===N2＋FeO＋(慢)、②FeO＋＋CO===CO2＋Fe＋(快)。下列说法正确的是( )
A．反应①是氧化还原反应，反应②是非氧化还原反应
B．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应②决定
C．Fe＋使反应的活化能减小，FeO＋是中间产物
D．若转移1 ml电子，则消耗11.2 L N2O
9．(2020·安徽省舒城中学高二期末)研究发现Pd2团簇可催化CO的氧化，在催化过程中路径不同可能生成不同的过渡态和中间产物(过渡态已标出)，下图为路径1和路径2催化的能量变化。下列说法错误的是( )
A．CO的催化氧化反应为2CO＋O2===2CO2
B．反应路径1的催化效果更好
C．路径1和路径2第一步能量变化都为3.22 eV
D．路径 1 中最大能垒(活化能)E正 ＝1.77 eV
10．(2020·安徽屯溪一中高三月考)CO2循环再利用制备甲烷、甲醇等有机燃料，变废为宝历来是化学重要的研究领域。
Ⅰ.Pd－MgO/SiO2界面上甲烷化的过程如图所示：
下列说法正确的是________(填标号)。
A．整个循环过程中镁的价态不断发生改变
B．循环中Pd、MgO、SiO2均未参与反应
C．氢分子在Pd表面被吸附并解离为氢原子
D．总反应为4H2＋CO2===CH4＋2H2O
Ⅱ.利用CO2与H2合成甲醇涉及的主要反应如下：
a．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1
b．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41 kJ·ml－1
试回答下列问题：
(1)已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH3＝－99 kJ·ml－1，则ΔH1＝________kJ·ml－1
(2)向刚性容器中充入一定量的CO2和H2，在不同催化剂(Cat.1，Cat.2)下经相同反应时间，CO2的转化率和甲醇的选择性[甲醇的选择性＝eq \f(nCH3OH,nCO＋nCH3OH)×100%]随温度的变化如图所示：
①由图可知，催化效果Cat.1________Cat.2(填“＞”“＜”或“＝”)。
②在210～270 ℃间，CH3OH的选择性随温度的升高而下降，请写出一条可能原因________________________________________________________________________。
(3)一定条件下，向刚性容器中充入物质的量之比为1∶3的CO2和H2发生上述反应。
①有利于提高甲醇平衡产率的条件是______(填标号)。
A．高温高压 B．低温高压
C．高温低压 D．低温低压
②达到平衡时CO2的转化率为20%，CH3OH的选择性为75%，则H2的转化率为________；反应b的压强平衡常数Kp＝________。
答案精析
1．D 2.B 3.D 4.A 5.B 6.D 7.D 8.C 9.B
10．Ⅰ.CD Ⅱ.(1)－58 (2)①＞ ②温度升高，催化剂的活性降低(或温度升高，更有利于反应b速率增大) (3)①B ②16.7% 5×10－3
解析 Ⅰ.由示意图可知，整个循环过程中镁的化合价不变，故A错误；由示意图可知，整个循环过程中氧化镁参与了反应，故B错误；由示意图可知，氢分子在Pd表面被吸附并解离为氢原子，故C正确；由示意图可知，氢气和二氧化碳为反应物，甲烷和水为生成物，总反应为4H2＋CO2===CH4＋2H2O，故D正确．
Ⅱ.(1)将已知反应设为c，由盖斯定律可知，b＋c可得反应a，则ΔH1＝(＋41 kJ·ml－1)＋(－99 kJ·ml－1)＝－58 kJ·ml－1。
(2)①由图可知，相同温度时，二氧化碳的转化率和甲醇的选择性Cat.1均高于Cat.2，则催化效果Cat.1强于Cat.2。
②在210～270 ℃间，若温度升高，催化剂的活性降低或更有利于反应b速率增大，会导致甲醇的选择性随温度的升高而下降。
(3)①二氧化碳和氢气合成甲醇的反应为气体体积减小的放热反应，低温高压条件下，反应向正反应方向移动，有利于提高甲醇平衡产率，B正确。
②设起始时二氧化碳的物质的量为a，平衡时一氧化碳的物质的量为b，甲醇的物质的量为c，由甲醇的选择性为75%可得eq \f(c,b＋c)×100%＝75%，解得c＝3b，由反应方程式可知，反应消耗二氧化碳和氢气的物质的量分别为(3b＋b)、(9b＋b)，由二氧化碳的转化率为20%可得eq \f(4b,a)×100%＝20%，解得a＝20b，则氢气的转化率为eq \f(10b,3a)×100%＝eq \f(10b,3×20b)×100%≈16.7%，平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、一氧化碳和水的物质的量分别为(20b－4b)、(60b－10b)、3b、b和4b，设平衡时压强为p，二氧化碳、氢气、一氧化碳和水的平衡分压分别为eq \f(16p,74)、eq \f(50p,74)、eq \f(p,74)和eq \f(4p,74)，反应b的压强平衡常数Kp＝eq \f(\f(p,74)×\f(4p,74),\f(16p,74)×\f(50p,74))＝5×10－3。