反应历程机理专题集训文档格式.docx
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下列说法正确的是
A．通入热的空气可以加快铜的浸出率，温度越高，浸出率越大
B．浸出装置发生的反应中，热空气的作用是氧化剂，是还原产物
C．在浸出装置中加入适量的（NH4）2S2O8，使平衡①、②正向移动，铜的浸出率增大
D．提高铜的浸出率的关键因素是提高反应②的速率，原因是反应②的活化能比反应①、③的大
4．20世纪60年代合成了催化剂Rh（PPh3）3C（Ph表示苯基），实现了温和条件下的烯烃加氢。
以丙烯加氢为例，可能的催化机理如图所示。
下列叙述错误的是
A．Rh（PPh3）3Cl→Rh（PPh3）2Cl的反应过程中有PPh3（三苯基膦）生成
B．反应过程中Rh和H的化合价有变化，C1和C则保持不变
C．实际降低丙烯加氢反应活化能的可能是Rh（PPh3）2Cl
D．PPh3和烯烃中的双键，只有双键可提供电子对与Rh原子共用
二、原理综合题
5．溶液可用于消毒、杀菌及水的处理等。
25℃时，有关物质的电离常数如下表所示：
弱酸
电离常数
，
回答下列问题：
②已知能够一步完成的反应称为基元反应，基元反应的速率方程为（为只与温度有关的速度常数），一般反应的速率由基元反应中的慢反应决定。
反应可能的机理如下：
I.
II.
（一）（慢反应）；
（二）（快反应）；
（三）（快反应）
III.
（一）（慢反应）；
（二）（快反应）
IV.
（一）（慢反应）；
（三）（快反应）；
（四）（快反应）
V.
（一）（慢反应）；
机理II的中间体是。
若反应的速率方程为，则该反应的历程可能是__（填标号）。
6．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。
（1）①已知、的燃烧热分别为，。
则的_______。
②与合成甲醇过程中，会发生副反应：
，为减少副反应的发生，同时不降低生成的反应速率和平衡转化率，可采取的措施是_______。
（2）科学家以为催化剂，液相催化氧化甲烷生成硫酸单甲酯，再经水解得到甲醇，反应机理如图甲所示。
图甲所示工艺总反应的化学方程式为_______。
（3）用如图乙所示的电解装置可制得甲醇等。
①阳极区发生的电极反应式为_______。
②请解释阴极区NaOH浓度增大的原因_______。
7．工业合成氨对人类生存贡献巨大，反应原理为：
（2）科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理，反应步骤与能量的关系如图所示（吸附在催化剂表面的微粒用*标注，省略了反应过程中的部分微粒）。
写出步骤c的化学方程式_______；
由图像可知合成氨反应的△H_______0（填“>
”“<
”或“=”）。
（4）合成氨的原料气H2可来自甲烷水蒸气催化重整（SMR）。
我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究，通常认为该反应分两步进行。
第一步：
CH4催化裂解生成H2和碳（或碳氢物种），其中碳（或碳氢物种）吸附在催化剂上，如；
第二步：
碳（或碳氢物种）和H2O反应生成CO2和H2，如。
反应过程和能量变化残图如下（过程①没有加催化剂，过程②加入催化剂），过程①和②的关系为：
①_______②（填“>
”或“=”）；
控制整个过程②反应速率的是第_______步（填“I”或“Ⅱ”），其原因为_______。
8．合成氨是目前人工固氮最重要的途径，研究合成氨反应具有重要意义。
（2）一定条件下，哈伯-博施合成氨反应历程中的能量变化如图所示。
合成氨反应的热化学方程式为______。
生成的历程中，速率最慢的反应的化学方程式为______。
（4）在铁表面很容易解离成原子，而在铁表面较难解离。
为研究哈伯-博施合成氨反应中与直接反应的是还是，德国化学家格哈德·
埃特尔设计如下实验：
将铁催化剂置于真空容器中，通入一定量的，再向其中不断通入，同时测得催化剂表面某原子的浓度不断减小。
根据实验结果他提出了反应的机理，如图所示。
①该实验中测定的是催化剂表面______原子浓度的变化。
②图中的电子式为______。
9．醋酸是一种重要的基本有机化工原料，主要制取醋酸乙烯单体、VCM、醋酸纤维、聚乙烯醇等。
（1）据文献报道：
铑阳离子配合物催化甲醇羰基化反应过程如下图所示。
①甲醇羰基化总反应方程式为______。
②化合物I转化为II，存在二步机理反应，在不同催化剂a和b催化下各驻点相对能量（kJ·
mol-1）如下：
反应物
过渡态1
1步生成物
过渡态2
2步生成物
催化剂a
0.00
27.53
27.35
195.09
92.63
催化剂b
63.93
61.86
191.88
101.04
可知化合物I转化为II的∆H______0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=______kJ·
mol-1，该条件下更好的催化剂是______（填“催化剂a”或“催化剂b”），理由为______。
11．进入秋冬，新冠肺炎疫情防控工作更需重视。
戴医用防护口罩是有效防控措施之一，医用防护口罩的原料聚丙烯纤维单体为丙烯。
丙烷直接脱氢法可以制备丙烯。
（1）由图1可知，丙烷直接脱氢法反应C3H8（g）⇌C3H6（g）+H2（g），△H=___kJ/mol。
（2）图2为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度（T）、压强（P）的关系。
①压强：
P1___（填“大于”或“小于”）P2。
②若P1=0.1MPa，起始时充入丙烷发生反应，根据点A（630，50）计算该反应的平衡常数Kp___。
（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×
物质的量分数）
③实际生产中在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应，充入氩气的目的是___。
（3）丙烷氧化脱氢法也可以制备丙烯，主要反应如下：
C3H8（g）+O2（g）⇌C3H6（g）+H2（g）△H＜0。
在催化剂作用下，C3H8氧化脱氢除生成C3H6外，还生成CO、CO2等物质C3H8的转化率和C3H6的产率温度变化关系如图3所示。
①550℃时，C3H6的选择性为___。
（C3H6的选择性=×
100%）
②基于本研究结果，能提高H3H6选择性的措施是___。
（4）研究人员以铬的氧化物为催化剂，利用CO2的弱氧化性，开发丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。
该工艺反应机理如图4所示。
①该工艺总反应化学方程式为___。
②该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，原因是___。
12．现代工业的发展导致CO2大量排放，对环境造成的影响日益严重，通过各国科技工作者的努力，现已开发出多项将CO2回收利用的技术。
某科研小组提出CO2催化加氢合成乙烯。
（1）已知：
H2（g）、C2H4（g）的燃烧热（∆H）分别为-285.8kJ·
mol-1、-1411kJ·
mol-1，
H2O（g）=H2O（l）∆H=-44kJ·
mol-1。
则2CO2（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）∆H=__kJ·
（2）某科研小组利用含铁复合催化剂催化合成乙烯，其反应机理如图：
在上述反应途径中，生成的副产物主要有__（填化学式），写出反应Ⅱ的化学方程式：
__。
（3）在使用不同催化剂的作用下可发生CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g）。
我国化学工作者对该反应的催化剂及催化效率进行了深入的研究。
在起始压强为2MPa、气体流速为20mL·
min-1'
时研究温度对催化剂催化性能的影响，得到CO2的转化率（%）如表：
180
200
220
280
300
320
340
360
a
5.0
15.3
33.5
64.8
80.1
82.7
95.6
91.1
b
0.5
1.2
3.8
24.5
36.8
51.6
61.1
60.0
①分析表中数据可知：
催化剂___（填标号）的催化性能更好。
②调整气体流速，研究其对某催化剂催化效率的影响，得到CO2的转化率（%）如表：
10
8.0
20.3
38.5
78.8
89.2
95.8
98.8
98.0
20
3.0
13.3
30.5
60.8
78.1
81.7
91.6
90.0
30
10.4
25.5
58.8
72.2
74.8
76.2
75.3
40
1.0
8.9
24.3
55.6
70.1
73.9
74.1
73.6
分析表中数据可知：
相同温度时，随着气体流速增大，CO2的转化率__（填“增大”或“减小”），其可能的原因是__。
③在上述实验条件中，反应肯定达到化学平衡状态的温度是__℃。
（4）在温度为T℃时，将2molCO2和6molH2通入压强为p的恒容密团容器内，使用含铁复合催化剂发生反应2CO2（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）（副产物含量较少，可忽略）。
实验测得反应达到平衡时，CO2的转化率为80%、则Kp=___（列出计算式即可）。
参考答案
1．B
【详解】
A.从反应过程中铁离子参与反应，最后又生成铁离子，所以铁离子为该反应的催化剂，加入铁离子后反应的活化能降低，故A正确，不符合题意；
B.该反应生成碘单质，所以滴加淀粉显蓝色，该反应为放热反应，所以加热使平衡逆反应方向移动，碘单质浓度减小，蓝色变浅，故B错误，符合题意；
C.从图分析，步骤①中和的总能量低于和的总能量，故C正确，不符合题意；
D.增大浓度，反应①速率加快，生成的亚铁离子浓度增大，使反应②的速率加快，若增大浓度反应，反应②的反应速率加快，生成的铁离子浓度增大，使反应①的速率加快，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．B
【分析】
根据图示，硫酸改性的Fe2O3是催化剂，反应物是NO、NH3、O2，生成物是N2和水，反应的总方程式为4NO+4NH3+O24N2+6H2O，据此分析解答。
A．根据图示，反应过程中，NH3首先转化为NH，然后转化为N2，过程中存在N—H键的断裂和形成，故A正确；
B．根据图示，反应过程中，铁元素的化合价在+2价和+3价之间转化，故B错误；
C．根据图示，硫酸改性的Fe2O3是催化剂，反应的总反应为4NO+4NH3+O24N2+6H2O，故C正确；
D．根据题意，改性后的Fe2O3催化活性得到了提升，故D正确；
3．C
A．温度太高,会造成碳酸铵或氨水分解，铜的浸出率反而降低，A错误；
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