2020年高考化学命题高频考点反应历程机理图像能垒图循环图直线图试题微专题复习.docx
- 文档编号:96635
- 上传时间:2022-10-02
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:1.46MB
2020年高考化学命题高频考点反应历程机理图像能垒图循环图直线图试题微专题复习.docx
《2020年高考化学命题高频考点反应历程机理图像能垒图循环图直线图试题微专题复习.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020年高考化学命题高频考点反应历程机理图像能垒图循环图直线图试题微专题复习.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
1.炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧,活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示,活化氧可以快速氧化二氧化硫。
下列说法错误的是( )
A.氧分子的活化包括O-O键的断裂与C-O键的生成
B.每活化一个氧分子放出0.29eV的能量
C.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV
D.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂
【答案】C
【解析】A项,由图可知,氧分子的活化是O-O键的断裂与C-O键的生成过程,正确;
B项,由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此每活化一个氧分子放出0.29eV的能量,正确;
C项,由图可知,水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV,错误;
D项,活化氧可以快速氧化二氧化硫,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂,正确。
2.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。
下列说法正确的是
()
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只有非极性键H-H键形成
D.该历程中最大能垒(活化能)E正=1.70eV
【答案】B
【解析】A项,图象分析可知水煤气的生成过程经过了过渡态1和过渡态2,最后生成产物的能量低于反应物,反应的焓变ΔH小于0,错误;B项,结合此图分析判断,③是发生的过渡反应:
CO●+OH●+H2O(g)=COOH●+H2O●,正确;C项,步骤⑤中H-O键原反应物中已经存在,则形成的化学键包括极性键C=O,非极性键H-H键形成,错误;D项,该历程中最大能垒(活化能)E正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV,错误。
3.热催化合成氨面临的两难问题是:
采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。
我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂(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。
下列说法正确的是()
A.①为氮氮三键的断裂过程
B.①②③在低温区发生,④⑤在高温区发生
C.④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程
D.使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应
【答案】C
【解析】A项,根据图示,①为氮分子的吸附在催化剂表面的过程,氮氮三键没有断裂,错误;B项,①②③在高温区发生,提高反应速率,④⑤在低温区发生,促进平衡正向移动,错误;C项,根据图示④为
→
,N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递,正确;D项,反应的焓变只与反应体系的始态
和终态有关,与催化剂无关,错误。
4.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[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]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。
可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒(活化能)E正=_________eV,写出该步骤的化学方程式_______________________。
【答案】小于2.02 COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*(或H2O*=H*+OH*)
【解析】根据图示,CO(g)和H2O(g)的能量大于CO2(g)和H2(g),所以水煤气变换的ΔH小于0;根据图示,正反应活化能的最大值为1.86-(-0.16)=2.02eV;该历程为COOH*+H*+H2O*生成COOH*+2H*+OH*,反应方程式是
COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*。
5.CO2与H2合成甲醇:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),最近采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示.
容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较多的副产物为________________;上述合成甲醇的反应速率较
慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中________(填字母)的能量变化.
A.*CO+*OH®*CO+*H2O B.*CO®*OCH
C.*OCH2®*OCH3 D.*OCH3®*CH3OH
【答案】CO A
【解析】由图可知生成副产物CH2O的能量变化大,即能垒高,反应进行难,生成的量少,所以其中相对较多的副产物为CO;由图可知生成甲醇的过程中,能垒最高的变化为*CO+*OH®*CO+*H2O,该反应速率最
慢,所以要想提高整个反应速率,应该降低该反应的能垒,故选A。
6.2010年Sheth等得出乙炔在Pd表面选择加氢的反应机理(如图)。
其中吸附在Pd表面上的物种用*标注。
上述吸附反应为________(填“放热”或“吸热”)反应,该历程中最大能垒(活化能)为____________kJ·mol-1,该步骤的化学方程式为________________________。
【答案】放热+85 C2H3*+H*→C2H4*
【解析】由图可知,吸附时能量降低,解吸时能量升高,如C2H4*→C2H4△H=+82kJ·mol-1,基元反应中,
C2H3*+H*→C2H4*的活化能最大,为+85kJ·mol-1。
4
1.关于下列转化过程分析不正确的是( )
A.Fe3O4中Fe元素的化合价为+2、+3
B.过程Ⅰ中每消耗58gFe3O4转移1mol电子
Δ
C.过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2O Fe3O4+H2↑
D.该过程总反应为2H2O=O2↑+2H2↑
【答案】B
【解析】A.Fe3O4的化学式可以改写为Fe2O3•FeO,则Fe3O4中Fe元素的化合价为+2、+3,故A正确;
B.过程Ⅰ:
2Fe3O4(s)═6FeO(s)+O2(g)当有2molFe3O4分解时,生成1mol氧气,而58gFe3O4的物质的量为0.25mol,故生成0.125mol氧气,而氧元素由﹣2价变为0价,故转移0.5mol电子,故B错误;
Δ
C.过程Ⅱ中FeO与水反应生成四氧化三铁和氢气,反应化学方程式为3FeO+H2O Fe3O4+H2↑,故C正确;
D.过程Ⅰ:
2Fe3O4(s)═6FeO(s)+O2(g)过程II:
3FeO(s)+H2O(l)═H2(g)+Fe3O4(s)。
则该过程总反应为2H2O═O2↑+2H2↑,故D正确。
2.科学工作者研发了一种SUNCAT的系统,借助锂循环可持续合成氨,其原理如下图所示。
下列说法不正确的是()
A.过程I得到的Li3N中N元素为—3价
B.过程Ⅱ生成W的反应为Li3N+3H2O===3LiOH+NH3↑
C.过程Ⅲ中能量的转化形式为化学能转化为电能
D.过程Ⅲ涉及的反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O
【答案】C
【解析】A.Li3N中锂元素的化合价为+1价,根据化合物中各元素的代数和为0可知,N元素的化合价为-3价,
A项正确;
B.由原理图可知,Li3N与水反应生成氨气和W,元素的化合价都无变化,W为LiOH,反应方程式:
Li2N+3H2O
=3LiOH+NH3↑,B项正确;
C.由原理图可知,过程Ⅲ为电解氢氧化锂生成锂单质、氧气和水,电能转化为化学能,C项错误;
D.过程Ⅲ电解LiOH产生O2,阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,D项正确。
3.在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+,实现该反应的物质间转化如图所示。
下列分析错误的是()
A.反应I的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O
B.反应Ⅱ的氧化剂是Fe3+C.反应Ш是氧化还原反应
D.黄铁矿催化氧化中NO作催化剂
【答案】C
【解析】A.根据图示,反应I的反应物为Fe(NO)2+和O2,生成物是Fe3+和NO,结合总反应方程式,反应的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O,故A正确;B.根据图示,反应Ⅱ的反应物是Fe3+和FeS2,生成物是Fe2+和SO42-,反应中铁元素的化合价降低,氧化剂是Fe3+,故B正确;C.根据图示,反应Ш的反应物是Fe2+和NO,生成物是Fe(NO)2+,没有元素的化合价发生变化,不是氧化还原反应,故C错误;D.根据
2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+,反应过程中NO参与反应,最后还变成NO,NO作催化剂,故D正确;
4.科研人员借助太阳能,将H2S转化为可再利用的S和H2的工作原理如图所示。
下列叙述错误的是()
A.该电池能实现将光能转化为化学能
B.a电极的电极反应:
2H++2e-=H2↑
C.光照后,b电极的电极反应:
H2S-2e-=2H++S
D.a电极区溶液的pH不变
【答案】C
【解析】
A项,该电池通过光照发生化学反应,形成原电池,将光能转化为化学能,正确;
B项,根据图示,在a电极上H+获得电子变成氢气,a电极的电极反应为2H++2e-=H2↑,正确;
C项,根据图示,光照后,b电极上,Fe2+失去电子,电极反应为Fe2+-e-=Fe3+,错误;
D项,电池工作时,a极区消耗的H+的物质的量与通过离子交换膜进入a极区的H+相等,因此a极区溶液的pH不变,正确。
5.O2气氛下乙苯催化脱氢可同时存在以图2两种途径:
①a=______。
②途径I的反应历程如图3所示,下列说法正确的是_____。
a.CO2为氧化剂 b.状态1到状态2形成了O-H键
c.中间产物只有 d.该催化剂可提高乙苯的平衡转化率
【答案】159.2 a、b
【解析】①反应过程中能量变化与反应途径无关,只与物质的始态和终态有关,根据图示可知反应热
∆H=117.6kJ/mol+41.6kJ/mol=+159.2kJ/mol。
②a.CO2与乙苯反应后变为CO,C元素化合价降低,C获得电子,因此CO2为氧化剂,a正确;
b.根据图示可知由状态1到状态2形成了O-H键,b正确;
c.由反应历程可知中间产物除了(),还有,c错误;
d.催化剂对化学平衡移动无影响,因此不能改变乙苯的转化率,d错误。
6.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,其物质转化如下图所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是____________。
②在温度一定和不补加...溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。
欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有____________。
【答案】Cu、Cl、H增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)
7.用H2制备H2O2的一种工艺
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2020 年高 化学 命题 高频 考点 反应 历程 机理 图像 能垒图 循环 线图 试题 专题 复习
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)