2022年2021届高考化学反应机理热点问题突破

1、2020 高考化学反应机理热点问题突破例题（ 2019 全国卷 i） ：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* 标注可知水煤气变换的 h_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_ 。强化训练：1.（2020 广州一测） 科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ ad” 表示。由图可知合成氨反应的?h= kj?mol-1。该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为。2.（2020 茂名）co2加氢可转化为高附加值

2、的co、ch4、ch3oh 等 c1产物。该过程可缓解co2带来的环境压力，同时可变废为宝，带来巨大的经济效益。co2加氢过程，主要发生的三个竞争反应为：精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - -反应i： co2 (g) + 3h2 (g) ch3oh (g) + h2o (g) h=49.01 kj mol-1反应ii ：co2 (g) + 4h

3、2 (g) ch4 (g) + 2h2o (g) h=165.0 kj mol-1反应iii ：co2 (g) + h2 (g) co (g) + h2o (g) h=+41.17kj mol-1回答下列问题：反应iii 为逆水煤气变换反应，简称rwgs。以金属催化剂为例，该反应历程的微观示意和相对能量 (ev)变化图如下所示( 为催化剂，为 c 原子，为 o 原子，为 h 原子 )：历程i：历程ii:历程iii:历程i 方框内反应的方程式为co2* + * = co* + o* (*为催化剂活性位点)。根据图示，其反应热h 0 (填“ ”或 “ ”)。反应历程ii 方框内的方程式是。反应历程

4、中(填“ 历程i ” 、“ 历程ii ”或“ 历程iii ”)是 rwgs 的控速步骤。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - -3.（2020 厦门）我国科学家结合实验与计算机模拟结果，研究了在铁掺杂w18o49纳米反应器催化剂表面上实现常温低电位合成氨，获得较高的氨产量和法拉第效率。反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。需 要

5、吸 收 能 量 最 大 的 能 垒 （ 活 化 能 ） e =_ev ， 该 步 骤 的 化 学 方 程 式为； 若 通 入h2体 积 分 数 过 大 ， 可 能 造成。4. （2020 武汉）5. （ 2020 福建省检）反应精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - -可能的反应历程如下图所示。注：方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量（括号里

6、的数字或字母，单位：ev） 。其中，ts 表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。反应历程中，生成甲醇的决速步骤的反应方程式为。相对总能量e= （计算结果保留2 位小数）。 （已知： 1ev = 1.6x 10-22 kj?ev-1）6.（2018 全国 ii 卷） .反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:积碳反应ch4(g)c(s)+2h2(g)消碳反应co2(g)+c(s) 2co(g) h/kj mol-175172活化能 /kj mol-1催化剂x3391催化剂y4372由上表判断 ,催化剂 x(填“ 优于 ” 或“ 劣于 ”)y ,理由

7、是。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - -随温度的变化关系如右图所示。升高温度时 ,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(k)和速率 (v)的叙述正确的是(填字母)。a. k积、k消均增加b. v积减小、 v消增加c. k积减小、 k消增加d. v消增加的倍数比v积增加的倍数大7

8、. （2019 湖北） t1温度时在容积为2l 的恒容密闭容器中发生反应:2no(g)+o2(g)2no2(g) h”“ ”或“ =”)。已知 2no(g)+o2(g)2no2的反应历程为:第一步 no+non2o2快速反应第二步 n2o2+o22no2慢反应下列叙述正确的是(填标号 )。a. v(第一步的正反应)v(第二步的反应 )精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - -

9、 - - - - - - -b. 总反应快慢由第二步决定c. 第二步的活化能比第一步的高d. 第二步中n2o2与 o2的碰撞 100%有效8.(2019福建宁德5 月)氮的氧化物是造成大气污染的主要物质,研究氮氧化物间的相互转化及脱除具有重要意义。 . 氮氧化物间的相互转化(1) 已知 2no(g)+o2(g)2no2(g)的反应历程分两步:第一步2no(g)n2o2(g)(快速平衡 )第二步n2o2(g)+o2(g) 2no2(g)(慢反应 )o2表 示 的 速 率 方 程 为v(o2)=k1 c2(no) c(o2);no2表 示 的 速 率 方 程 为v(no2)=k2 c2(no) c

10、(o2),k1与 k2分别表示速率常数,则?1?2=。 下列关于反应2no(g)+o2(g)2no2(g)的说法正确的是(填序号 )。a. 增大压强 ,反应速率常数一定增大b. 第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能c. 反应的总活化能等于第一步和第二步反应的活化能之和(2) 2no2(g)n2o4(g)(h0),用分压 (某组分的分压等于总压与其物质的量分数的积)表示的平衡常数kp与1?(t 为温度 )的关系如图。 能正确表示1gkp与1?关系的曲线是(填“a”或“b”)。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - -

11、 - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 298k时 ,在体积固定的密闭容器中充入一定量的no2,平衡时 no2的分压为100kpa。已知 kp=2.7 10-3kpa-1,则 no2的转化率为。9.（山东滨州2019）对于反应2no(g)+o2(g)2no2(g)的反应历程如下:第一步 :2no(g)n2o2(g)(快速平衡 ) 第二步 :n2o2(g)+o2(g)2no2(g)(慢反应 )其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v正=k1正

12、 c2(no),v逆=k1逆 c(n2o2),k1正、k1逆为速率常数 ,仅受温度影响。 下列叙述正确的是(填标号 )。a. 整个反应的速率由第一步反应速率决定b. 同一温度下 ,平衡时第一步反应的k1正/k1逆越大 ,反应正向程度越大c. 第二步反应速率低,因而转化率也低d. 第二步反应的活化能比第一步反应的活化能高(3) 科学家研究出了一种高效催化剂,可以将 co 和 no2两者转化为无污染气体,反应方程式为 2no2(g)+4co(g)4co2(g)+n2(g) h0。某温度下 ,向 10 l 密闭容器中分别充入0. 1 mol no2和 0. 2 mol co, 发生上述反应,随着反应

13、的进行,容器内的压强变化如下表所示:时间 /min024681012压强 /kpa75 73.471.9570.769.768.7568.75此温度下 ,反应的平衡常数kp=kpa-1(kp为以分压表示的平衡常数);若降低温度 ,再次平衡后 ,与原平衡相比体系压强(p总)减小的原因是。(4) 汽车排气管装有的三元催化装置,可以消除 co、no 等的污染 ,反应机理如下 : no+pt(s)no(*)pt(s)表示催化剂 ,no(*) 表示吸附态no,下同 :co+pt(s)co(*) :no(*)n(*)+o(*)精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - -

14、- - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - :co(*)+o(*)co2+2pt(s) :n(*)+n(*)n2+2 pt(s) :no(*)+n(*)n2o+2 pt(s)尾气中反应物及生成物浓度随温度的变化关系如图。 330 以下的低温区发生的主要反应的化学方程式是。反应 v 的活化能反应 vi 的活化能 (填“ ”或“ =” ),理由是。答案：例题： . 小于. 2.02 cooh*+h*+h2o*cooh*+2h*+oh*（或h2o*h*+oh* ）.1. （1） -46 nad +3hadnhad +2had 或“ nad +had nhad ” 。2. bc8.(1) 1/2b (2) a 35%( 或 35.1%或 35.06%)9. (2) bd(3) 0.04降低温度 ,由于反应放热,所以平衡向正反应方向移动,容器中气体分子数减少,总压强也减小 ;