第十一章　第45練　過(guò)渡態(tài)理論　催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響-2025年高中化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)

1．已知反應(yīng)：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)，其反應(yīng)機(jī)理如下：①NO(g)＋Br2(g)NOBr2(g)快②NO(g)＋NOBr2(g)2NOBr(g)慢下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A．該反應(yīng)的反應(yīng)速率主要取決于反應(yīng)①的快慢B．NOBr2是該反應(yīng)的催化劑C．增大Br2(g)濃度能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率D．正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能小akJ·mol－12．科學(xué)家結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究出了均相催化的思維模型。總反應(yīng)：A＋B→AB(K為催化劑)，①A＋K→AKEa1，②AK＋B→AB＋KEa2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．第①步為決速步驟B．升高溫度，該反應(yīng)的速率加快C．該反應(yīng)的ΔH＝－EakJ·mol－1D．催化劑降低了活化能，加快了反應(yīng)速率3．異丁烯[CH2=C(CH3)2]是一種重要的化工原料，常用于制備丁基橡膠、甲基丙烯腈等。資料表明，異丁烷在固體雜多酸鹽(用S表示)作用下制備異丁烯和H2的反應(yīng)機(jī)理如下：過(guò)程ⅰ.CH3—CH(CH3)—CH3＋S→CH3—CH(CH3)—CH3…S；過(guò)程ⅱ.CH3—CH(CH3)—CH3…S＋S→CH2=C(CH3)2…S＋H2…S；過(guò)程ⅲ.CH2=C(CH3)2…S→CH2=C(CH3)2＋S；過(guò)程ⅳ.H2…S→H2(g)＋S。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．總反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3—CH(CH3)—CH3eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH2=C(CH3)2＋H2B．固體雜多酸鹽是反應(yīng)的催化劑，降低了總反應(yīng)的活化能C．CH2=C(CH3)2…S和H2…S均為催化劑D．過(guò)程ⅲ表示的是異丁烯在固體雜多酸鹽表面的脫附過(guò)程4．CO和N2O在Fe＋作用下轉(zhuǎn)化為N2和CO2，反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程如圖所示，兩步基元反應(yīng)：①N2O＋Fe＋=N2＋FeO＋K1，②CO＋FeO＋=CO2＋Fe＋K2。下列說(shuō)法不正確的是()A．該反應(yīng)ΔH<0B．兩步反應(yīng)中，決定總反應(yīng)速率的是反應(yīng)①C．升高溫度，可提高N2O的平衡轉(zhuǎn)化率D．Fe＋增大了活化分子百分?jǐn)?shù)，加快了化學(xué)反應(yīng)速率，但不改變反應(yīng)的ΔH5．二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的“清潔能源”，科學(xué)家研究在酸性條件下，用甲醇可合成二甲醚，反應(yīng)歷程中相對(duì)能量變化如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．循環(huán)過(guò)程中，催化劑參與了中間反應(yīng)B．該歷程中最小的能壘(基元反應(yīng)活化能)為1.31kJ·mol－1C．制約總反應(yīng)速率關(guān)鍵步驟的基元反應(yīng)方程式為→CH3OCH3＋H＋D．總反應(yīng)方程式為2CH3OHeq\o(=,\s\up7(催化劑))CH3OCH3＋H2O6．甲醇與水蒸氣在催化劑作用下發(fā)生如下反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CH3OH(g)=CO(g)＋2H2(g)ΔH1反應(yīng)Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2根據(jù)能量變化示意圖，下列說(shuō)法正確的是()A．E3－E2＞E4－E1B．反應(yīng)Ⅱ決定整個(gè)反應(yīng)的速率C．催化劑可以降低總反應(yīng)的焓變D．CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH27．目前，常利用催化技術(shù)將汽車尾氣中NO和CO轉(zhuǎn)化為CO2和N2。為研究不同條件下對(duì)該化學(xué)反應(yīng)的影響。某課題組按下表數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)中使用了等質(zhì)量的同種催化劑，測(cè)得CO的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()編號(hào)T/℃c(NO)/(mol·L－1)c(CO)/(mol·L－1)催化劑的比表面積/(m2·g－1)Ⅰ2806.50×10－34.00×10－380.0Ⅱ6.50×10－34.00×10－3120Ⅲ3606.50×10－34.00×10－380.0A．實(shí)驗(yàn)Ⅱ的反應(yīng)溫度為280℃B．由實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化劑的比表面積，該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率增大C．實(shí)驗(yàn)Ⅰ達(dá)到平衡時(shí)，NO的濃度為4.50×10－3mol·L－1D．該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH<08．一定溫度下，CH3CH2CH3的氯化、溴化反應(yīng)勢(shì)能圖及一段時(shí)間后產(chǎn)物的選擇性如圖，下列敘述不正確的是()A．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2＋ΔH4B．升高溫度，體系中n(1-氯丙烷)∶n(2-氯丙烷)的值增大C．以丙烷為原料合成丙醇時(shí)，“先溴代再水解”有利于提高2-丙醇的含量D．由圖可知，丙烷中碳?xì)滏I的鍵能不完全相同9．已知Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)的速率方程v＝k(Cl2)·c(CO)(k為速率常數(shù))，該反應(yīng)可認(rèn)為經(jīng)過(guò)以下反應(yīng)歷程：第一步：Cl2(g)2Cl(g)快速平衡第二步：Cl(g)＋CO(g)COCl(g)快速平衡第三步：COCl(g)＋Cl2(g)→COCl2(g)＋Cl(g)慢反應(yīng)下列說(shuō)法正確的是()A．第三步反應(yīng)的活化能較低，是決速反應(yīng)B．Cl是該總反應(yīng)的中間產(chǎn)物，COCl是該總反應(yīng)的催化劑C．c(Cl2)、c(CO)分別增大相同的倍數(shù)，對(duì)總反應(yīng)速率的影響程度前者大D．升溫可使k增大導(dǎo)致反應(yīng)速率加快10．一種以Pd-Cu為催化劑還原去除水體中NOeq\o\al(－,3)的機(jī)理如圖a所示；其他條件相同，不同pH時(shí)，NOeq\o\al(－,3)轉(zhuǎn)化率和不同產(chǎn)物在總還原產(chǎn)物中所占的物質(zhì)的量的百分比如圖b所示。已知：溶液pH會(huì)影響Pd對(duì)NOeq\o\al(－,2)的吸附，不影響對(duì)H的吸附。下列說(shuō)法不正確的是()A．pH越小，Pd對(duì)NOeq\o\al(－,2)的吸附能力越強(qiáng)B．通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH，可使NOeq\o\al(－,3)更多的轉(zhuǎn)化為N2C．反應(yīng)ii中生成NHeq\o\al(＋,4)的離子方程式為NOeq\o\al(－,2)＋6H＋2H＋=NHeq\o\al(＋,4)＋2H2OD．pH＝12時(shí)，每處理6.2gNOeq\o\al(－,3)，理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下H25.6L11．某溫度下，X2Y在金(Au)表面發(fā)生分解反應(yīng)：2X2Y(g)=2X2(g)＋Y2(g)，該反應(yīng)的速率方程為v＝kca(X2Y)(k為速率常數(shù)，k只與溫度、催化劑、接觸面積等有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)，a為反應(yīng)級(jí)數(shù))，實(shí)驗(yàn)測(cè)得剩余X2Y的物質(zhì)的量濃度與時(shí)間的關(guān)系如表所示：時(shí)間/min020406080c(X2Y)/(mol·L－1)0.1000.0800.0600.0400.020下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)＝1B．反應(yīng)過(guò)程中c(X2Y)與t的關(guān)系如圖所示C．速率常數(shù)k＝1.0×10－2mol·L－1·min－1D．其他條件不變，僅增大c(X2Y)，反應(yīng)速率增大12．汽車排氣管裝有三元催化劑裝置，在催化劑表面通過(guò)發(fā)生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。反應(yīng)機(jī)理如下[Pt(s)表示催化劑，右上角帶“*”表示吸附狀態(tài)]：Ⅰ.NO＋Pt(s)=NO*Ⅱ.CO＋Pt(s)=CO*Ⅲ.NO*=N*＋O*Ⅳ.CO*＋O*=CO2＋Pt(s)Ⅴ.N*＋N*=N2＋Pt(s)Ⅵ.NO*＋N*=N2O＋Pt(s)經(jīng)測(cè)定汽車尾氣中反應(yīng)物濃度及生成物濃度隨溫度T變化關(guān)系如圖1和圖2所示。(1)圖1中溫度從Ta升至Tb的過(guò)程中，反應(yīng)物濃度急劇減小的主要原因是_____________________________________________________________________________________________。(2)圖2中T2℃時(shí)反應(yīng)Ⅴ的活化能__________(填“<”“>”或“＝”)反應(yīng)Ⅵ的活化能；T3℃時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為_(kāi)_______(填“Ⅳ”“Ⅴ”或“Ⅵ”)。13．[2018·江蘇，20(4)②]NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見(jiàn)圖1)。反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖2所示，在50～250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是_______________________________________________________________________________________________________；當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí)，NOx的去除率迅速下降的原因可能是_____________________________________________________________________________________________________。14．H2還原NO的化學(xué)方程式為2NO(g)＋2H2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH<0。(1)研究表明上述反應(yīng)歷程分兩步：Ⅰ.2NO(g)＋H2(g)N2(g)＋H2O2(l)(慢反應(yīng))Ⅱ.H2O2(l)＋H2(g)2H2O(g)(快反應(yīng))該總反應(yīng)的速率由反應(yīng)________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)決定，反應(yīng)Ⅰ的活化能比反應(yīng)Ⅱ的活化能________(填“高”或“低”)。(2)該反應(yīng)常伴有副產(chǎn)物N2O和NH3的生成。以Pt作催化劑，用H2還原某廢氣中的NO(其他氣體不反應(yīng))，270℃時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)對(duì)H2-NO反應(yīng)的影響如圖所示。隨著H2體積分?jǐn)?shù)的增大，N2的體積分?jǐn)?shù)呈下降趨勢(shì)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在一定溫度下，副產(chǎn)物N2O分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2N2O(g)=2N2(g)＋O2(g)，測(cè)