催化剂、活化能、能垒

一、直线图式1．氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析合理的是（）A．催化剂a表面发生了极性共价键的断裂和形成B．N2与H2反应生成NH3的原子利用率为100%C．在催化剂b表面形成氮氧键时，不涉及电子转移D．催化剂a、b能提高反应的平衡转化率2．中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂，实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油，其过程如图。下列有关说法正确的是（）A．在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+H2OB．中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键C．催化剂HZMS-5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率D．该过程，CO2转化为汽油的转化率高达78％3．厌氧氨化法（Anammox）是一种新型的氨氮去除技术，下列说法中正确的是（）A．1molNH4+所含的质子总数为10NAB．联氨（N2H4）中含有离子键和非极性键C．过程II属于氧化反应，过程IV属于还原反应D．过程I中，参与反应的NH4+与NH2OH的物质的量之比为1∶214．我国在 CO2

催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2

转化过程示意图如下。下列说法错误的是（ ）A．反应①的产物中含有水B．汽油主要是C5~C11的烃类混合物C．反应②中只有碳碳键形成D．图中a的名称是2-甲基丁烷5．我国学者研究出一种用于催化DMO和氢气反应获得EG的纳米反应器，下图是反应的微观过程示意图。下列说法中正确的是A．Cu纳米颗粒是一种胶体B．DMO的名称是二乙酸甲酯C．该催化反应的有机产物只有EGD．催化过程中断裂的化学健有H-H、C-O、C＝O6．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下：下列说法正确的是（）A．图示显示：起始时的2个H2O最终都参与了反应B．过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程C．过程Ⅲ只生成了极性共价键D．使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH27．我国科研人员研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理；其主反应历程如图所示（H2→H+H）。下列说法错误的是（）A．二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%B．带标记的物质是该反应历程中的中间产物C．向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率D．第③步的反应式为H3CO+H2O→CH3OH+HO8．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，则下列说法正确的是（A．E为该反应的反应热B．①→②吸收能量C．CH4→CH3COOH过程中，有极性键的断裂和非极性键的形成D．加入催化剂能改变该反应的能量变化）9．中国科技大学改进Pd/Al2O3催化H2还原CO2的生产工艺，其机理如图所示，下列说法错误的是（）A．金属钯是优良的贮氢材料B．①→②为CO2发生加成反应C．④中CO被氧化为CH3OHD．总反应方程式是CO2+4H2CH4+2H2O10．我国科学家在绿色化学领域取得新进展。利用双催化剂Cu和Cu2O，在水溶液中用H将CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇，其反应机理如图所示。则下列有关说法错误的是（）3A．CO2生成甲醇是通过多步氧化反应实现的B．该催化反应过程中涉及了化学键的形成及断裂C．有可能通过调节控制反应条件获得甲醛等有机物D．催化剂Cu结合氢原子，催化剂Cu2O结合含碳微粒11．用H2消除酸性废水中的NO2-是一种常用的电化学方法。其反应原理如图所示，下列说法错误的是（）A．Fe3O4在该反应中作催化剂B．Pd上发生的反应为H2-2e-═2H+C．总反应为3H2+2NO2-═N2+2OH-+2H2OD．Fe（Ⅱ）与Fe（Ⅲ）之间相互转化起到了传递电子的作用12．以Fe3+/Fe2+作为氧化还原介质，可以在低电位条件下电解HCl制取Cl2，其原理如图所示，下列说法正确的是（）A．X极上的电势比Y极上的低B．H向Y极迁移,X极周围溶液pH升髙C．X极上发生反应：2H2O4e4HO2D．电解总反应为4Fe2O24H4Fe32H2O13．二氧化碳捕获技术用于去除气流中的二氧化碳或者分离出二氧化碳作为气体产物，其中CO2催化合成甲酸是原子利用率高的反应，且生成的甲酸是重要化工原料。下列说法错误的是（A．二氧化碳的电子式:B．在捕获过程，二氧化碳分子中的共价键完全断裂4）C．N(C2H5)3能够协助二氧化碳到达催化剂表面D．CO2催化加氢合成甲酸的总反应式：H2+CO2=HCOOH14．我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置，其示意图如下：下列说法错误的是A．b为电源的正极B．①②中，捕获CO2时碳元素的化合价发生了变化C．a极的电极反应式为2C2O52−−4e−==4CO2+O2D．上述装置存在反应：CO2=====C+O215．去除甲醛有多种方法，其中，催化氧化法是一种比较高效的除甲醛方法。Na-Pt/TiO2催化剂催化氧化甲醛的反应机理如下图所示：下列有关说法正确的是______（选填字母序号）。a.该方法除去甲醛的化学方程式是：HCHO+O2Na-Pt/TiO2CO2+-Pt/TiO2催化剂能加快甲醛氧化速率，也能提高甲醛的转化率c.反应过程中，HCHO只有部分化学键发生断裂16．苯乙烯可由乙苯和CO2催化脱氢制得。其反应历程如下：5乙苯平衡转化率与P(CO2)的关系如图所示，当P(CO2)＜15kPa时，乙苯平衡转化率随着P(CO2)增大而增大，其原因是__________，当P(CO2)＞15kPa时，乙苯平衡转化率随着P(CO2)增大反而减小，其原因是____________。17．NaClO碱性溶液吸收法。工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2。为了提高吸收效率，常用Ni2O3作为催化剂。在反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力,可加快对SO2的吸收。该催化过程的示意图如下图所示：ii.过程1的离子方程式是__________。(ClO)2也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO更好，原因是__________。18．NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图甲所示。由图甲可知，SCR技术中的氧化剂为，已知c(NO2)∶c(NO)=1∶1时脱氮效果最佳，若生___。成1molN2时反应放出的热量为QkJ。此时对应的脱氮反应的热化学方程式为_19．基于新材料及3D打印技术，科学家研制出一种微胶囊吸收剂，它能将工厂排放的CO)以更加安全、廉价和高效的方式处理掉，球形微胶囊内部充有Na2CO3溶液，其原理如图所示。这种微胶囊吸收CO2的原理是____用离子方程式表示），此过程是__6___填“吸收”或“放出”）能量的过程。20．NH3催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝除技术。用活化后的V2O5作催化剂，NH3将NO还原成N2的一种反应历程如图5所示，则总反应方程式为________。21．H2S存在于多种燃气中，脱除燃气中H2S的方法很多。2019年3月《sciencedirect》介绍的化学链技术脱除H2S的原理如图所示。①“H2S氧化”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。②“HI分解”时，每1molHI分解生成碘蒸气和氢气时，吸收13kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：________。③“Bunsen反应”的离子方程式为________。7二、循环图式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、+3B．过程Ⅰ中每消耗58gFe3O4转移1mol电子C．过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2OD．该过程总反应为2H2O=O2↑+2H2↑)ΔFe3O4+H2↑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－－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+2H2OB．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++SD．a电极区溶液的pH不变8）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_____。2为氧化剂c.中间产物只有b.状态1到状态2形成了O-H键d.该催化剂可提高乙苯的平衡转化率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____________。7．用H2制备H2O2的一种工艺简单、能耗低的方法，反应原理如下图所示。总反应的化学方程式为___________。98．光催化降解过程中形成的羟基自由基（·OH）和超氧离子（·O2-）具有光催化能力，催化原理如图2所示。请写出NO3-转化为无毒物质的电极反应式：__。9．砷元素有+2、+3两种常见价态。一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。①Ⅰ中，氧化剂是______。__。②Ⅱ中，若1molAs4S4反应转移28mole-，则反应Ⅱ的化学方程式是____．102NaClO碱性溶液吸收法。工业上常用碱性NaClO废液吸收SO2，反应原理为：Ni2O3作为催化剂。在反应过程中产生 ClOSO22OHClSO24H2O，为了提高吸收效率，常用10的四价镍和氧原子具有极强的氧化能力，可加快对SO2的吸收。该催化过程如下图所示：a.过程1的离子方程式是Ni2O3ClO2NiO2Cl，过程2的离子方程式为___(ClO)2也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO更好，原因是_____。____。11．CeO2是汽车尾气净化催化剂中最重要的助剂，工作原理如图1所示。写出过程1发生反应的化学方程式：________________________________。12．①以乙烯(C2H4)作为还原剂脱硝(NO)，其脱硝机理如图所示，若反应中n(NO):n(O2)=2：1，则总反应的化学方程式为_______________。②用Ni2+可直接催化NO分解生成N2、O2，将其反应机理补充完整(Vo代表氧空穴)：2Ni2++2Vo+2NO→2Ni3++2O-+N22O-→O2-+1/2O2+Vo_________________________13．用H2制备H2O2的一种工艺简单、能耗低的方法，反应原理如图(c)所示。总反应的化学方程式为____________________________________________________。11三、能垒图式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0.42eVD．炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂)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>0B．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=1.70eV3．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12D．使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应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_______________________。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H2OC．OCH2OCH3*******B．*CO*OCH*D．OCH3CH3OH。其中吸附在Pd表面上的物种用*标注。6．2010年Sheth等得出乙炔在Pd表面选择加氢的反应机理（如图）13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________________________。14