高考化学核心考点最新题型限时训练反应循环图与化学反应附答案.docx

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高考化学核心考点最新题型限时训练反应循环图与化学反应附答案

反应循环图与化学反应

1.在太阳能作用下，以CO2为原料制备炭黑的反应机理如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A.过程Ⅰ中反应的活化能大于ΔH

B.Fe3O4为该制备反应的催化剂

C.CO2（g）C（s）＋O2（g）为放热反应

D.FeO的俗名为铁红

2.（2020·“安徽省示范高中皖北协作区”第22届高三联考）工业上除去电石渣浆（含CaO）上清液中的S2－，并制取石膏（CaSO4·2H2O）的常用流程如下：

下列说法正确的是（　　）

A.Mn（OH）2、MnO

在过程Ⅰ、Ⅱ中均起催化剂作用

B.过程Ⅰ中，反应的离子方程式：

2Mn（OH）2＋O2＋4OH－===2MnO

＋4H2O

C.将10L上清液中的S2－转化为SO

（S2－浓度为480mg/L），理论上共需要0.03mol的O2

D.常温下，56gCaO溶于水配成1L溶液，溶液中Ca2＋的数目为6.02×1023个

3.乙烯还原脱硝（NO）原理如图所示，下列说法错误的是（　　）

A.催化剂是Cu＋，可以加快脱硝速率

B.温度升高，可能导致吸附在Cu＋表面的气体减少，使反应速率减小

C.发生的总方程式：

C2H4＋2O2＋2NO

2CO2＋N2＋2H2O

D.上述反应能有效减少空气中氮氧化物的含量，减少酸雨，提高空气质量

4.利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如图所示，下列说法正确的是（　　）

A.反应过程中NO2、NH

之间的反应是氧化还原反应

B.上述历程的总反应：

2NH3＋NO＋NO2

2N2＋3H2O

C.X是HNO2，是还原产物

D.[（NH4）（HNO2）]＋是反应过程中的催化剂

5.碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

下列说法正确的是（　　）

A.分离器中的物质分离操作为过滤

B.膜反应器中，增大压强有利于提高速率和HI的平衡转化率

C.该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”

D.碘循环工艺的总反应：

2SO2＋4H2O＋I2===H2＋2H2SO4＋2HI

6.（2019·广东模拟）一种新型的合成氨的方法如图所示，下列说法错误的是（　　）

A.反应①属于“氮的固定”

B.反应②属于非氧化还原反应

C.反应③可通过电解LiOH水溶液实现

D.上述三步循环的总结果：

2N2＋6H2O===4NH3＋3O2

7.（2019·盐城期末）斯坦福大学的研究人员提出的一种基于CH3OH的碳循环（如图所示），下列说法正确的是（　　）

A.图中能量转化方式只有2种

B.CO2、CH3OH均属于有机化合物

C.制取CH3OH反应：

CO2＋3H2

CH3OH＋H2O的原子利用率为100%

D.利用CO2合成CH3OH燃料有利于减少对化石能源的依赖并减少碳排放

8.（2020·山西大同一模）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：

Li3N＋3H2O===3LiOH＋NH3↑

C.过程Ⅲ中能量转化的形式：

化学能转变为电能

D.过程Ⅲ涉及到反应：

4OH－－4e－===O2↑＋2H2O

9.（2020·山东青岛平度市3月模拟改编）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法不正确的是（　　）

A.在储存过程中，氮元素被氧化

B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程

C.还原过程中生成0.1molN2，转移电子数为1mol

D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化

10.甲烷直接氧化制甲醇是富有挑战性的课题，Sen等在CF3COOH水溶液中成功将甲烷转化为CF3COOCH3（水解生成CH3OH），其反应机理如图所示，下列说法错误的是（　　）

A.上述反应的总反应式：

CH4＋CF3COOH＋

O2―→CF3COOCH3＋H2O

B.CF3COOCH3水解生成CH3OH的反应式为CF3COOCH3＋H2O―→CF3COOH＋CH3OH

C.Pd2＋是该反应的催化剂之一

D.每生成1molCH3OH，消耗标准状况下O2的体积为22.4L

11.臭氧已成为夏季空气污染的元凶，地表产生氧的机理如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A.NO是反应③的催化剂

B.O3、O是反应的中间体

C.反应①②③均是氧化还原反应

D.产生臭氧的化学方程式为3O2

2O3

12.1,2丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A.产物CH2===CHCH3不存在顺反异构

B.过程②中有O—H键发生断裂

C.过程③④中均有C—C键发生断裂

D.该反应方程式：

2CH2（OH）CH（OH）CH3

HCHO＋CH3CHO＋CH2===CHCH3＋2H2O

13.（2020·山东潍坊二模）燃煤工业锅炉烟气中含有1%～3%的CO和0.02%～0.04%的NO，在新型催化剂作用下可消除CO和NO两种有害气体，反应机理如图所示，在反应过程中CO可被O2氧化。

下列说法中正确的是（　　）

A.温度越高越有利于有害气体消除

B.O2浓度越大催化除杂效果越好

C.催化反应的速率由氧化吸附过程决定

D.总反应方程式：

2NO＋2CO===N2＋2CO2

14.（2020·海南海口模拟改编）生物浸出是用细菌等微生物从固体中浸出金属离子，有速率快、浸出率高等特点。

氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速Fe2＋氧化的细菌，其浸出ZnS矿机理如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A.浸出过程中需要不断补充铁盐

B.温度越高，ZnS浸出速率越快

C.反应Ⅱ的方程式：

2Fe3＋＋ZnS===Zn2＋＋2Fe2＋＋S

D.理论上反应Ⅰ中每消耗1.12LO2可浸出6.5gZn2＋

15.（2020·山东日照二模改编）Pd－Mg/SiO2催化剂上CO2甲烷化反应机理如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A.上述甲烷化过程总反应可表示为CO2（g）＋4H2（g）

CH4（g）＋2H2O（g）

B.整个甲烷化过程真正起催化作用的物质为MgO和Pd

C.Pd－Mg/SiO2催化剂加快了甲烷化速率，提高了H2的平衡转化率

D.经过一个加氢循环后的MgO再次与CO2结合形成碳酸盐，继续一个新的加氢循环过程

1.A　解析　该反应是吸热反应，吸收热量使反应物分子转化为活化分子，活化分子转化为生成物时放出热量，焓变大于0，所以过程I中反应的活化能大于焓变，A正确；反应I中Fe3O4是反应物、反应Ⅱ中Fe3O4是生成物，FeO是CO2（g）C（s）＋O2（g）的催化剂，四氧化三铁不是CO2（g）C（s）＋O2（g）的催化剂，B错误；该反应CO2（g）C（s）＋O2（g）是吸热反应，C错误；Fe2O3呈红棕色，俗称铁红，D错误。

2.B　解析　Mn（OH）2在过程Ⅰ化合价升高，作还原剂，MnO

在过程Ⅱ中化合价降低，作氧化剂，A错误；过程Ⅰ中，根据化合价升降守恒得到反应的离子方程式为2Mn（OH）2＋O2＋4OH－===2MnO

＋4H2O，B正确；将10L上清液中的S2－转化为SO

（S2－浓度为480mg/L），质量为480mg/L×10L＝4800mg＝4.8g，物质的量为n＝

＝

＝0.15mol，根据得失电子守恒0.15mol×8＝n（O2）×4，n（O2）＝0.3mol，理论上共需要0.3mol的O2，C错误；常温下，饱和石灰水的物质的量浓度为0.002mol/L，因此56gCaO溶于水配成1L溶液，是饱和溶液，因此1L溶液中Ca2＋的数目为0.002NA个，D错误。

3.C　解析　依据反应图可知，Cu＋参加反应，但是最终又生成Cu＋，反应前后质量性质不变，可知其为催化剂，加快脱硝速率，A正确；温度升高后增大气体的挥发，故可以导致吸附在Cu＋表面的气体减少，使反应速率减小，B正确；根据图可知，在催化剂的作用下，C2H4与NO、O2反应最终生成N2、CO2、H2O，反应总方程式为6NO＋3O2＋2C2H4

3N2＋4CO2＋4H2O，C错误；此反应能将NO转化为氮气，故能减少酸雨的形成，D正确。

4.B　解析　反应过程中NO2、NH

之间的反应生成[（NH4）2（NO2）]2＋，没有化合价的变化，不是氧化还原反应，A错误；由反应历程图可知，氨气、二氧化氮和一氧化氮是反应物，氮气与水是生成物，所以总反应为2NH3＋NO＋NO2

2N2＋3H2O，B正确；图示反应可以生成X的反应为[（NH4）2（NO2）]2＋＋NO===[（NH4）（HNO2）]＋＋X＋H＋，原子守恒判断X为N2和H2O，C错误；[（NH4）（HNO2）]＋是反应前未有，反应后未有，为反应的中间产物，不是反应过程中的催化剂，D错误。

5.C　解析　碘和二氧化硫反应生成硫酸和HI，分离器中为氢碘酸和硫酸的分离，应采用沸点不同进行蒸馏分离，A错误；膜反应器中，2HI（g）

H2（g）＋I2（g），该反应为反应前后体积不变的反应，增大压强有利于提高速率，但不能提高HI的平衡转化率，B错误；在反应器中发生反应为SO2＋I2＋2H2O===2HI＋H2SO4，在膜反应器中的反应为2HII2＋H2，将两个方程式相加得SO2＋2H2O===H2SO4＋H2，D错误。

6.C　解析　反应①是Li和氮气反应生成Li3N的过程中是游离态氮元素转化为化合态，为氮的固定，A正确；反应②是Li3N和水反应生成LiOH和NH3，反应过程中无元素化合价变化，为非氧化还原反应，B正确；电极LiOH溶液阳极氢氧根离子失电子生成氧气，阴极是氢离子得到电子生成氢气，不能得到金属Li，C错误；三步反应6Li＋N2===2Li3N、Li3N＋3H2O===3LiOH＋NH3、4LiOH

4Li＋O2↑＋2H2O，上述三步循环的总结果为2N2＋6H2O===4NH3＋3O2，D正确。

7.D　解析　图中能量转化方式有风能转化为电能、电能转化为化学能、化学能转化为电能等，所以能量转化方式不只是2种，A错误；二氧化碳是碳的氧化物，属于无机物，B错误；若原子利用率为100%，反应物全部转化为产品即甲醇，该反应生成了水，原子利用率未达到100%，C错误；利用CO2合成CH3OH燃料，给人们提供了燃料，同时消耗了二氧化碳，减少对化石能源的依赖并减少碳排放，D正确。

8.C　解析　Li3N中Li为＋1价，则N为－3价，A正确；过程Ⅱ的化学方程式为Li3N＋3H2O===3LiOH＋NH3↑，B正确；过程Ⅲ为电解LiOH固体，故是将电能转化为化学能，C错误；由于过程Ⅲ为电解LiOH固体，故其阳极上的电极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，D正确。

9.B　解析　根据图示可知，NOx与BaO、O2转化成Ba（NO3）2的过程中，N元素化合价升高被氧化，A正确；根据图示可知，BaO为催化剂，NOx与BaO、O2转化成Ba（NO3）2时，BaO参与储存N元素，B错误；还原过程中生成0.1molN2，转移电子的物质的量为0.1mol×（5－0）×2＝1mol，C正确；整个过程中，CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2，说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，D正确。

10.D　解析　由流程可知反应物为CH4、CF3COOH，生成物为CF3COOCH3、H2O，则总方程式为CH4＋CF3COOH＋

O2―→CF3COOCH3＋H2O，A正确；CF3COOCH3含有酯基，可水解合成甲醇，方程式为CF3COOCH3＋H2O―→CF3COOH＋CH3OH，B正确；由流程可知反应中Pd2＋、对二苯酚、二氧化氮起到催化剂的作用，C正确；由A、B中方程式可知每生成1molCH3OH，消耗标准状况下O2的体积为11.2L，D错误。

11.D　解析　由图可知NO2是反应的催化剂，A错误；NO和O原子是反应的中间体，O3是反应的产物，B错误；反应②是非氧化还原反应，C错误；根据反应图示知产生臭氧的化学方程式为3O2

2O3，D正确。

12.C　解析　双键C上连不同的基团具有顺反异构，则产物CH2===CHCH3不存在顺反异构，A正确；由图可知过程②中有O—H键发生断裂，B正确；过程④中C—C键不变，C错误；由图可知醇被氧化生成醛、丙烯和水，反应为2CH2（OH）CH（OH）CH3

HCHO＋CH3CHO＋2H2O＋

CH2===CHCH3，D正确。

13.C　解析　一定温度范围内催化剂活性较大，温度很高时催化剂可能失去活性，导致反应速率降低，A错误；氧气浓度越大，CO和氧气反应生成CO2而抑制NO和CO反应，所以氧气浓度不是越大越好，B错误；慢反应速率决定化学反应速率，NO和氧气的反应为慢反应，决定化学反应速率，C正确；总反应方程式为2NO＋O2＋4CO

N2＋4CO2，D错误。

14.C　解析　总反应为O2＋4H＋＋2ZnS===2S＋2Zn2＋＋2H2O，不需要补充铁盐，A错误；温度过高，氧化亚铁硫杆菌变性，降低浸出速率，B错误；由图中转化可知反应Ⅱ的方程式为2Fe3＋＋ZnS===Zn2＋＋2Fe2＋＋S，C正确；由O2＋4H＋＋2ZnS===2S＋2Zn2＋＋2H2O可知，理论上反应Ⅰ中每消耗1.12LO2（标准状况）可浸出Zn2＋为

×2×65g/mol＝6.5g，但因不是标准状况，D错误。

15.C　解析　图示中箭头指入的是反应物，指出的是生成物，结合反应机理来书写方程式为CO2＋4H2

CH4＋2H2O，A正确；整个甲烷化过程真正起催化作用的物质为MgO和Pd，B正确；Pd－Mg/SiO2催化剂加快了甲烷化速率，不能提高H2的平衡转化率，C错误；催化剂在化学反应中的量不减少，性质不改变，可以循环往复的使用，D正确。