催化剂选择与反应历程选择题新题型（共24题）——2020届高三化学题型狂练.docx

知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人培根催化剂选择与反应历程选择题新题型（共24题）——2020届高三化学题型狂练1. 目前已经实现在催化剂作用下用H2处理废水中的设想，该过程的反应原理如图所示下列说法正确的是(   )A. Fe3O4具有传递电子的作用 B. 处理过程中的催化剂只有PdC. 被H2直接还原 D. 处理后的废水酸性增强【答案】A【解析】【分析】本题是通过废水处理考查物质的反应原理以及氧化还原的有关知识，难度一般，分析清楚图是解题的关键解答】A. 氢气在Pd表面失电子转化为H+，同时电子通过四氧化三铁传递，在四氧化三铁表面得电子，故A正确；B. 处理过程中的催化剂有Pd和四氧化三铁，故B错误；C. 由图可知，氢气失电子传递给四氧化三铁，四氧化三铁中三价铁离子转化为亚铁离子，再被亚铁离子还原，故C错误；D. 总反应为2NO2−+3H2+2H+=N2+4H2O，故处理后的废水酸性减弱，故D错误；故选A2. 工业合成气(CO2、CO、H2)在催化剂作用下，于密闭容器中同时存在如下三个反应：Ⅰ   CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=−58kJ·mol−1Ⅱ   CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2=−99kJ·mol−1Ⅲ   CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=−41kJ·mol−1在压强分别为P1、P2且起始n(H2)n(CO)+n(CO2)为一定值条件下，反应体系平衡时CO的转化率(a)与温度关系如图．下列分析正确的是(    )A. 由图可知：P1

解答】A.当温度一定时，压强P1时的CO的转化率大，平衡正向移动，所以P1>P2，故A错误；B.反应Ⅱ正反应为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，平衡常数减小，故B正确；C.恒压绝热下向反应器中加Ar(g)，总压强不变，使容器体积增大，分压减小，则反应Ⅰ、Ⅱ平衡向体积增大的方向移动，吸收热量使体系温度降低，从而使反应Ⅲ移动，故C错误；D.起始n(H2)n(CO)+n(CO2)为一定值，若起始时改变CO和CO2比例，生成的水量会改变，从而影响CO的转化率，故D错误3. 某化学兴趣小组的同学利用Na2S2O3与H2SO4的反应探究浓度、温度、催化剂等条件对反应速率的影响，进行了以下多组实验实验序号 反应温度/℃ 催化剂 参加反应的物质 Na2S2O3 H2SO4 H2O V/mL c/mol·L−1 V/mL c/mol·L−1 V/mL ① 25 无 10 0.1 10 0.1 0 ② 25 无 5 0.1 10 0.1 a ③ 40 无 10 0.1 10 0.1 0 ④ 40 有 10 0.1 b 0.1 0 下列有关说法正确的是A. 若实验①和②可探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响，则a=0B. 若b=10，则利用实验①和④可证明温度对化学反应速率的影响C. 4组实验中实验④最先出现浑浊D. 在实验③中，开始反应到反应完用时5min，则用Na2S2O3表示的平均反应速率为0.02mol·L−1·min−1【答案】C【解析】【分析】本题考查了化学反应速率的影响因素及应用，难度中等。

解析】A.探究影响因素常用的方法为控制变量法，若实验①和②探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响，则应控制除Na2S2O3的浓度外的其他所有变量，加H2O的作用在于控制溶液总体积相同，则a=10+10−5−10=5，这样正好可以保证①和②中Na2S2O3的浓度不同，其他变量相同，故A错误；B.若b=10，实验①和④中Na2S2O3与H2SO4的浓度均相同，温度不同，①无催化剂而④有催化剂，没有控制单一变量，不能证明温度对化学反应速率的影响，应利用实验①和③，故B错误；C.4组实验中，实验④浓度较大、温度较高、有催化剂，故反应速率最大，最先观察到浑浊，故C正确；D.在实验③中，开始反应到反应完全用时5min，则用Na2S2O3表示的平均反应速率为v(Na2S2O3)=0.1÷2÷5=0.01mol·L−1·min−1，注意溶液等体积混合浓度会减半，故D错误4. 固体表面的化学过程研究对于化学工业非常重要在Fe催化剂、一定压强和温度下合成氨的反应机理如下图所示：下列说法不正确的是(      )A. N2和H2分子被吸附在铁表面发生反应B. 吸附在铁表面的N2断裂了N≡N键C. NH3分子中的N−H键不是同时形成D. Fe催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【解析】【分析】本题考查化学键与化学反应、催化剂对速率和平衡的影响，理解催化剂对平衡的影响是解答本题的关键，难度一般。

解答】A.铁为催化剂，N2和H2分子被吸附在铁表面发生反应，故A正确；B.发生反应时反应物的旧键断裂， 吸附在铁表面的N2断裂了N≡N键，故B正确；C.由图片可知NH3分子中的N−H键不是同时形成的，故C正确；D.Fe催化剂只能提高反应速率，不能让平衡发生移动，故不能影响平衡转化率，故D错误5. 三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料，对于反应2SiHCl3(g)⇌SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，反应速率，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示下列说法错误的是A. 该反应的正反应活化能大于逆反应活化能B. a、b处反应速率大小：va大于vbC. 温度一定时使用更优质催化剂，可使k正、k逆增大，k正与k逆的比值增大D. 343 K时反应的平衡常数K=112782【答案】C【解析】【分析】本题考查化学平衡图像的分析和化学平衡的计算，难度中等，掌握温度对化学平衡移动的原理为解题关键解答】A.温度越高，反应速率越快，达到平衡用吋越少，所以曲线a代表343K的反应，曲线b代表323K的反应，温度越高平衡转化率越高说明正反应是吸热反应，正反应活化能大于逆反应活化能，故A正确；B.温度a大于b，温度越高，反应速率越快，则a、b处反应速率大小：va大于vb，故B正确； C.催化剂加快反应、但不影响平衡，温度一定时，使用优质催化剂可使可使k正、k逆增大，k正与k逆的比值(半衡常数)不变，故C错误；D.图中读出，343K平衡以后反应转化率为22%，设初始加入的三氯氢硅的浓度为1mol/L，得到：                           2SiHCl3(g)⇌SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)其实量(mol/L)      1                   0             0转化量(mol/L)     0.22               0.11         0.11平衡量(mol/L)     0.78               0.11         0.11所以平衡常数K=0.11×0.110.782=112782，故D正确。

故选C6. 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下列说法错误的是A. 向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率B. 带*标记的物质是该反应历程中的中间产物C. 二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%D. 第③步的反应式为【答案】C【解析】【分析】本题考查产率、原子利用率、基元反应等，解答这类问题应明确图示转化关系及相关原理知识，试题难度一般解答】A.根据过程③*H3CO+H2O→CH3OH+*HO可知向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率，故A正确；B.根据转化关系图分析可知带*标记的物质是该反应历程中的中间产物，故B正确；C.根据二氧化碳加氢制甲醇的反应式CO2+3H2→CH3OH+H2O可知该过程中原子利用率小于100%，故C错误；D.根据转化关系分析可知第③步的反应式为，故D正确7. 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. 该过程中，CO2转化为汽油的转化率高达78％【答案】B【解析】【分析】本题考查化学反应规律的探究，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意把握图象的分析，认识反应历程，把握反应原理，题目难度不大。

解答】A.在Na−Fe3O4上发生的反应为CO2→CO，同时生成Fe5C2，故A错误；B.中间产物Fe5C2上发生CO转变成烯烃，所以是实现CO2转化为汽油的关键，故B正确；C.催化剂HZSM−5可以提高反应速率，但是不能使平衡移动，故不能提高产率，故C错误；D.由图可知，78%并不是CO2转化为汽油的转化率，故D错误故选：B8. 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，其反应机理如下图所示则下列有关说法不正确的是 A. 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【答案】A【解析】【分析】本题考查化学反应历程，侧重考查分析判断能力，明确反应历程中断键、成键方式是解本题关键，题目难度不大解答】A.由CO2生成甲醇，其中碳原子得电子，化合价由+4价降至−2价，发生还原反应，所以CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的，故A错误；B.该催化过程发生化学反应，所以该反应中有化学键的断裂和形成，故B正确；C.中间步骤中有CH2O生成，需要Cu2O作催化剂，所以调控反应条件可获得甲醛等有机物，故C正确；D.由图知，催化剂Cu结合H原子，催化剂Cu2O结合含CHO微粒，所以催化剂Cu结合氢原子，催化剂Cu2O结合含碳微粒，故D正确。

故选A9. 我国科学家以MoS2为催化剂，在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨，其反应历程与相对能量模拟计算结果如图下列说法正确的是(   )A. Li2SO4溶液不利于MoS2对N2的活化B. 两种电解质溶液环境下从的焓变不同C. MoS2(Li2SO4溶液)将反应决速步(*N2→*N2H)的能量增加D. N2的活化是N≡N键断裂与N−H键形成的过程【答案】D【解析】【分析】本题考查化学反应中相对能量变化分析，反应热和焓变及反应历程等相关知识，难度一般，解题的关键是对图的解读和对基础知识的灵活运用解答】A.从图中可知在Li2S。