化學(xué)反應(yīng)歷程或機(jī)理

1.科研人員利用Cu/ZnO作催化劑，在光照條件下實(shí)現(xiàn)了CO2和田合成CHQH,該反應(yīng)

歷程示意圖如下。

A.過程I中ZnO表面上進(jìn)行CO?的吸附與轉(zhuǎn)化

B.過程II中存在極性鍵的斷裂與形成

C.過程V中生成CH30H時吸收能量

Cu/ZnO?

D.總反應(yīng)的化學(xué)方程式是CQ2+3H2=^==CH30H+H2O

【答案】c

【詳解】A項，過程I中在ZnO表面吸附⑩，且Cd和-0H轉(zhuǎn)化為即HC03-,故A

正確；B項，過程II中涉及C-0的斷裂與C-H和H-0鍵的形成，且C=0、C-H、H-0均為極

性鍵，故B正確；C項，過程V中生成ClhOH時，是CHO與TI形成CHQH,存在IH）鍵形成

的過程，則該過程放出能量，故C錯誤；D項，該反應(yīng)總過程是CO?和在Cu/ZnO催化劑作

Cu/ZnO*

用下，合成CHQH,總反應(yīng)方程式為CO2+3H2=^=CH30H+H20,故D正確：故選C。

2.我國科研工作者研發(fā)的一種在較低溫度下制備乙二醇的反應(yīng)歷程示意圖如圖所示。

下列說法正確的是（）

1

A.Cu納米籠簇能降低乩解離的活化能

o

I

HCC()

B.整個過程中\(zhòng)()/\,H只斷裂碳氧雙鍵

I4

o

()

C.H1\/OH中含有3種官能團(tuán)

()CH2

D.等物質(zhì)的量的甲醇和乙二醇完全燃燒消耗O2的質(zhì)量相等

【答案】A

【詳解】A項，根據(jù)示意圖，Cu納米籠簇作該反應(yīng)的催化劑，能降低比解離的活化能，

()

I

故A正確；B項，由反應(yīng)歷程示意圖可知，整個過程中除了斷裂碳氧雙鍵外，

I，

()

o

還有碳氧單鍵斷裂，故B錯誤；C項，H,C\/h/OH中含有酯基和羥基2種官能團(tuán)，故C

()CH,

錯誤；D項，lmol甲醇完全燃燒消耗氧氣的物質(zhì)的量是1.5moLlmol乙二醇完全燃燒消耗

a的物質(zhì)的量是2.5mol,則等物質(zhì)的量的甲醇和乙二醇完全燃燒消耗&的質(zhì)量不相等，故D

錯誤；故選A。

3.已知活性氧可以把S02快速氧化為S03,根據(jù)計算機(jī)模擬結(jié)果，在炭黑表面上轉(zhuǎn)化

為活化氧的反應(yīng)歷程與能量變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()

2

?氧原子?臻原子

奏黑和氧氣活化氧

A.。2轉(zhuǎn)化為活化氧與碳氧鍵生成無關(guān)

B.每活化1個。2分子最終吸收0.29eV能量

C.該過程的最大能壘（活化能）E產(chǎn)0.73eV

D.炭黑可加快SO2轉(zhuǎn)化為SO：的反應(yīng)速率

【答案】D

【詳解】A項，從圖中可以看出從氧氣到活性氧，需經(jīng)過炭黑與氧氣結(jié)合再分開的過程，

此時有碳氧鍵生成和氧氧鍵的斷裂，A錯誤；B項，開始狀態(tài)時炭黑和氧氣為0eV,結(jié)束后

能量變?yōu)?0.29eV,故放出0.29eV的能量，B錯誤；C項，從圖中可以看出，炭黑和氧氣

需要先吸收0.75eV的能量，再釋放一些能量，然后吸收能量到0.73eV,故該過程中的最

大能壘E產(chǎn)0.75eV,C錯誤；D項，反應(yīng)體系中加入炭黑后，體系中的氧氣變成活化氧，增

加了體系中的活化分子百分?jǐn)?shù)，增加了反應(yīng)速率，D正確；故選D。

4.我國科學(xué)家成功地在鐵摻雜的納米催化劑表面常溫下獲得較高的氨產(chǎn)量，反應(yīng)歷

程如圖所示（★表示被吸附在催化劑表面的物種）。下列說法錯誤的是（）

4

反應(yīng)歷程AW

3

A.需要吸收能量的最大能壘(活化能)E=1.54eV

B.吸收能壘為1.29eV步驟的反應(yīng)為

C.選擇銀摻雜九03納米催化劑獲得反應(yīng)歷程與上述不同

n(H)

D.投料比［今興0］越大，單位時間內(nèi)合成氨的產(chǎn)量越高

n(N2)

【答案】I)

【詳解】A項，根據(jù)圖示，反應(yīng)過程中有兩步吸收能量，吸收能量的能壘分別為-2.44eV

-(-3.73eV)=1.29eV、-1.02eV-(-2.56eV)=l.54eV,因此吸收能量的最大能壘為1.54

eV,故A正確；B項,吸收能壘為1.29eV=-2.44eV-(-3.73eV),根據(jù)圖示,該步驟的反

應(yīng)為11視2*=附13+限廠，故B正確；C項，催化劑不同，反應(yīng)的活化能不同，反應(yīng)歷程不同，

因此選擇不同的銀摻雜/8。49納米催化劑獲得的反應(yīng)歷程不同，故C正確；I)項，氮?dú)獗葰?/p>

氣穩(wěn)定，催化劑活化氮?dú)夂蜌錃?，降低氮?dú)?、氫氣斷裂時所吸收的能量，且活化氮?dú)鈱τ诜?/p>

應(yīng)速率的影響更大，如果通入出的體積分?jǐn)?shù)過大，氫氣分子占據(jù)催化劑活性位點(diǎn)過多，必

定會導(dǎo)致活化氮?dú)獾奈稽c(diǎn)減少，單位時間內(nèi)有效碰撞的概率降低，使得單位時間內(nèi)合成氨的

產(chǎn)量降低，故D錯誤；故選D。

5.科研工作者結(jié)合實(shí)驗與計算機(jī)模擬來研究釘催化劑表面不同位點(diǎn)上合成氨反應(yīng)歷程,

如圖5所示，其中實(shí)線表示位點(diǎn)A上合成氨的反應(yīng)歷程，虛線表示位點(diǎn)B上合成氨的反應(yīng)歷

程，吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注。下列說法錯誤的是()

?

s

A.由圖可以判斷合成氨反應(yīng)△H<0

4

B.圖中過程①在低溫下不容易發(fā)生

C.整個反應(yīng)歷程中活化能最大的步驟是2N'+3H2-2N*+6H'

D.釘催化劑為固體催化劑，其表面積大小會影響催化效果

【答案】C

【詳解】A項，據(jù)圖可知，始態(tài)*岫+3%的相對能量為OeV,生成物*+2N%的相對能量約

為-1.8eV,反應(yīng)物的能量高于生成物，所以為放熱反應(yīng)，故A正確；B項，由圖可知，圖中

過程①是H?轉(zhuǎn)化成H原子的過程，需要吸收能量，所以在低溫下不易發(fā)生，故B正確；C項，

由圖像可知，整個反應(yīng)歷程中2N*+3H2f2N*+6H*活化能幾乎為零，為最小，故C錯誤；D項，

由圖像可知氮?dú)饣罨谖稽c(diǎn)A上活化能較低，速率較快，故D正確；故選C。

6.甲酸在催化劑表面可實(shí)現(xiàn)常溫常壓下制氫：HCOOH=CO?t+II21,如圖是由甲酸制

氫過程的部分反應(yīng)歷程（catl、cat2表示不同的催化劑，其中吸附在催化劑表面的物種用*

表示），下列說法錯誤的是（）

徐

超

玄

天

A.催化劑的吸附過程降低了HCOOH的能量

B.上述歷程中存在C-H鍵的斷裂和C=0鍵的生成

C.由圖可知，甲酸催化制氫是放熱反應(yīng)

D.HCOO*+H*=CO,t+2H*是上述歷程中的決速步驟

【答案】C

【詳解】A項，從第一步可以看出，HCOOH吸附在催化劑表面，其相對能量降低，故A選

5

項正確；B項，HCOO*生成C02,有C-H鍵的斷裂和C=0鍵的生成，故B選項正確；C項，

木圖只是制氫過程的部分反應(yīng)歷程，不能由圖得出為放熱反應(yīng)，故C選項不正確：D項，

不管用那種催化劑，此步反應(yīng)HCOO*+H*=CO2+2H*的活化能明顯更大，反應(yīng)速率更慢，

因此是決速步驟，故D選項正確；故選C。

7.我國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了在銅催化劑條件下將DMFKCHlzNCHO］轉(zhuǎn)化為三甲胺［N(CH3)31。計

算機(jī)模擬單個DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法正確的是()

(CH3\NCH0(g戶2H推)

8A

、JSN(CH斗鬻

?\(CH^NCHOHVH*NO)

登

\-123(OJj^NCHj+OlT+ZH*'ISi

女

更

'一'.」(CHINCH201r+2H、i4

(CH^NCH0*-HH*37七N(CH?+Olf+H.

A.該歷程中最小能壘的化學(xué)方程式為(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*

B.該歷程中最大能壘(活化能)為2.16eV

c.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為6乩)曲出0白)+2上6)=M(;出)36)+也0(由八仁一

1.02eveniol-1

D.增大壓強(qiáng)或升高溫度均能加快反應(yīng)速率，并增大DMF平衡轉(zhuǎn)億率

【答案】A

【分析】從圖中可以看出，在正向進(jìn)行的三個反應(yīng)中，其能壘分別為：

-1.23-(-2.16)=0.93、-1.55-(-l.77)=0.22>-1.02-(-2.21)=1.19oA項,從以上分析知,

該歷程中最小能壘為0.22,是由(CH3)2NCH2OH*轉(zhuǎn)化為(CH3)WCH2的反應(yīng)，化學(xué)方程式為

(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+0H*,A正確；B項,該歷程中最大能壘(活化能)為L19eV,B

不正確；C項，該反應(yīng)的總反應(yīng)是由(CH3)?NCH0(g)轉(zhuǎn)化為N(CH，(g),但L02ev?為單個

(CHJ2NCH0(g)反應(yīng)時放出的熱量,所以熱化學(xué)方程式為(CHJ2NCH0(g)+2H2(g)=N(CHj3(g)

l

+H20(g)A>y=-1.02^ev*mor,C不正確；D項，增大壓強(qiáng)或升高溫度均能加快反應(yīng)速

率，但升高溫度平衡逆向移動，不能增大DMF平衡轉(zhuǎn)化率，D不正確；故選A。

8.已知化合物A與凡0在一定條件下反應(yīng)生成化合物B與HC00,其反應(yīng)歷程如圖所示，

其中TS表示過渡態(tài)，I表示中間體。下列說法正確的是()

6

r

lTS2(16.87)

n?

)TS3(11.53)

諭

最

靶TS1(2.34)

12(5.31):⑥

A+H2O(o.oo)\____

11(-1.99)B+HCOO-(-2.38)

反應(yīng)歷程

A.化合物A與1以）之間的碰撞不均為有效碰撞

B.該歷程中的最大能壘（活化能）E正=16.87kJ?mol-1

C.使用更高效的催化劑可降低反應(yīng)所需的活化能和反應(yīng)熱

D.升高溫度，有利于該反應(yīng)正向進(jìn)行

【答案】A

【詳解】A項，根據(jù)有效碰撞理論可知，化合物A與40之間的碰撞不均為有效碰撞，A

正確;B項，該歷程中的最大能壘（活化能）E正=16.87kJ/moim.99kJ/mol）=18.86kJ/mol,

B錯誤；C項，使用更高效的催化劑可降低反應(yīng)所需的活化能，但催化劑不改變反應(yīng)熱，C

錯誤；D項，由圖知，化合物A與比0在一定條件下反應(yīng)生成化合物B與HCOO為放熱反應(yīng),

升高溫度，不利于該反應(yīng)正向進(jìn)行，D錯誤；故選A。

9.科學(xué)工作者結(jié)合實(shí)驗與計算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在Pt/SiOz傕化劑表面上CO?與心

的反應(yīng)歷程，前三步歷程如圖所示，其中吸附在Pl/SiO?催化劑表面上的物種用“-”標(biāo)

注，Ts表示過渡態(tài)。

下列有關(guān)敘述正確的是（）

7

A.前三步總反應(yīng)的AH〉。

B.-HOCO轉(zhuǎn)化為?CO和-0H為吸熱過程

C.催化劑通過參與化學(xué)反應(yīng)，能降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

D.歷程中活化能（能壘）最小的反應(yīng)方程式為-C0+-0H+?H+3H2㈤=?C0+3H2（g）+H20

（g）

【答案】D

【分析】若反應(yīng)物能量高生成物能量低，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若反應(yīng)物能量低生成物能

量高，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。A項，由圖像分析可知，前三步總反應(yīng)，反應(yīng)物能量高，生成物

能量低，故反應(yīng)放熱，△HVO,A錯誤；B項，根據(jù)圖像，-HOCO轉(zhuǎn)化為?C0和-0H是圖中

的第三步反應(yīng)，是放熱過程，B錯誤；C項，催化劑只能增大反應(yīng)速率，不會影響平衡，對

轉(zhuǎn)化率無影響，C錯誤；I）項，根據(jù)圖像分析可知，Ts3活化能最小，D正確；故選D。

10.我國學(xué)者結(jié)合實(shí)驗與計算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)

歷程，如圖所示（吸附在金催化劑表面上的物種用-標(biāo)注）。

>

*

?

治

s安

TW3O?過is

o-

O-H?o

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士-±

-x-Xy

?*??7

=-HX.x

?xOC*

*oO，

O*。O

Q.W8?

w0

下列說法正確的是（）

A.水煤氣的變換反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

B.該歷程中逆向的最大能壘（活化能）E逆=2.02eV

c.催化劑能夠使物質(zhì)的能量升高

8

I）.反應(yīng)歷程中，生成過渡態(tài)I比過渡態(tài)II容易

【答案】D

【詳解】A項，一個反應(yīng)的反應(yīng)熱和反應(yīng)的過程無關(guān)，只和反應(yīng)物的總能量和生成物的

總能量有關(guān)，從圖中可知，生成的能量低于反應(yīng)物，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A錯誤；B項，找

出逆向最大的活化能，從圖中的右側(cè)看到左側(cè)，物質(zhì)能量增加最大的，能壘最大，即為CONg）

+48）+比0?轉(zhuǎn)化為COOH?+2H?+0H?，能壘為1.41一（一0.83）ev=2.24ev,B錯誤；C項，

通過圖像可知，催化劑吸附后能夠降低反應(yīng)物的能量，C錯誤；D項，形成過渡I的能壘為

1.91ev,形成過渡II的能壘為2.02ev,能壘越低，越容易形成，過渡I能容易生成，D正確。

故選D。

11.水煤氣變換反應(yīng)為：C0（R）+H20（g）=C02（g）+H2（R）o我國學(xué)者結(jié)合實(shí)驗與計算機(jī)模擬

結(jié)果，研究了在金屬催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑

表面上的物種用?標(biāo)注。下列說法正確的是（）

A.水煤氣變換反應(yīng)的△"＞（）B.反應(yīng)歷程中，生成過渡態(tài)I比過渡態(tài)II難

C.該歷程中最大能壘（活化能）E正=2.02eVD.步驟⑤只有非極性鍵H-H鍵形成

【答案】C

【詳解】A項，由圖可知，生成物的總能量低于反應(yīng)總能量的反應(yīng)，則水煤氣變換反應(yīng)

為放熱反應(yīng)，△〃＜（）,A錯誤：B項，在反應(yīng)歷程中，生成過渡態(tài)I的能壘（活化能）為E正

=（1.59eV+0.32eV）=l.91eV,而過渡態(tài)II的能壘（活化能）E正二（1.86eV+0.16eV）=2.02eV,

可見過渡態(tài)I比過渡態(tài)II容易，B錯誤；C項，該歷程中最大能壘（活化能）即為步驟④，則

9

EiE=(1.86eV+0.16eV)=2.02eV,C正確;D項，由圖可知步驟⑤生成了C()2(g)和%(g),步驟

⑤有非極性鍵H-H鍵、極性鍵C=Q形成，D錯誤；故選C。

12.科學(xué)家通過密度泛函理論研究甲醇與水蒸氣重整制氫反應(yīng)機(jī)理時，得到甲醇在

Pd(IH)表面發(fā)生解離時四個路徑與相對能量關(guān)系如圖所示，其中附在Pd(III)表面的物種用*

標(biāo)注。下列說法錯誤的是()

過放岳I

601-

20

CHQH

0........................

CH?OM'

-60

7-

-100?

-120-;—?

CO“H

A.②中包含C-H鍵的斷裂過程

B.歷程中能壘(反應(yīng)活化能)最小的是③

C.該歷程中決定反應(yīng)速率的方程式為：CH30*+3H*-C0*+4H*

D.由此歷程可知：CH30H'-CO*+4H*為放熱過程

【答案】C

【詳解】A項，②中反應(yīng)為C+0*+H*=CH2()*+2H*,CH3O*-CH2O\包含C-H鍵的斷裂，故

A正確；B項，活化能為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)能量之差，從圖中可以看出，過渡態(tài)③發(fā)

生的反應(yīng)活化能最小，故B正確；C項，總反應(yīng)速率由反應(yīng)速率最慢的那步歷程決定，由圖

可知，歷程中能壘(反應(yīng)活化能)最大的為①，所以制約反應(yīng)速率的方程式為CH30H?-CHQ.+H*,

故C錯誤；D項，由圖可知，CIW討具有的相對能量為-40kJ/mol,C0*+4H*具有的相對能量

為?UOkJ/mol,所以CH30UC0*+4H*的△!!=?70kJ/moL為放熱過程,故D正確；故選C。

10

13.我國學(xué)者結(jié)合實(shí)驗與計算機(jī)模擬結(jié)果，研究了均相NO-CO的反應(yīng)歷程，反應(yīng)路徑中

每一階段內(nèi)各駐點(diǎn)的能量均為相對于此階段內(nèi)反應(yīng)物能量的能量之差，下列說法錯誤的是

()

400

1SI、=、

300:一1?./\TS3

200,.298.4<2_°TS2

二100199.2

IM2/i3O.O\1M3.'

,0416丁五6；-'222

3-100N=N八八\C().+N,()U：O

5-200

I產(chǎn)\2C()+N：

;

-300

-307.6

-400

\CO.+N.()

-500

^5\3.5

-600

反應(yīng)過程

A.2N0(g)+2C0(g)=^N?(g)+2CO2(g)△力>0

B.均相MO—CO反應(yīng)經(jīng)歷了三個過渡態(tài)和五個中間體

C.整個反應(yīng)分為三個基元反應(yīng)階段，總反應(yīng)速率由第一階段反應(yīng)決定

N—N

D.N0二聚體(/\)比郎0分子更容易與C0發(fā)生反應(yīng)

()()

【答案】A

N—N

【分析】整個反應(yīng)分為三個基元反應(yīng)階段，①NO(g)+NO(g)=/\△

NN

1

/人+199.2kJ?1110廣，②/\+CO(g)=CO2(g)+N2O(g)△/A-513.5kJ?mol_,@C02(g)

+N2O(g)+CO(g)=2C02(g)+N2(g)A米-307.6kJ?mo『。A項，①◎③得:2N0(g)+2C0(g)

ll

N2(g)+2C02(g)△於+199.2kJmor-513.5kJwr'-307.6kJwr=-621.9kJwl,

N—N

故A錯誤；B項，均相NO—CO反應(yīng)經(jīng)歷了TS1、TS2、TS3三個過渡態(tài)，TM1、/\、

()()

TM2、N20、TM3、五個中間體，故B正確；C項，整個反應(yīng)分為三個基元反應(yīng)階段，①NO(g)+NO(g)

11

N—NN一、

=/\△住199.2kJ?mol，②/\+C0(g)=C02(g)+N20(g)A

()()()()

I1

i^-513.5kJ?mor,@C02(g)+N20(g)+C0(g)=2C02(g)+N2(g)A^-307.6kJ?mol-,由于

N-N

所需活化能最高，總反應(yīng)速率由第一階段反應(yīng)決定，故C正確；D項，從②/\

()()

+C0(g)=C02(g)+N20(g)△代-513.5kJ③C02(g)+N20(g)+CO(g)=2CO2(g)+N2(g)A

N-N

住-307.6kJ?010],②反應(yīng)放出的能量更多，生成物能量更低，NO二聚體(/\)

()()

比岫0分子更容易與C0發(fā)生反應(yīng)，故D正確；故選A。

14.科學(xué)家通過密度泛函理論研究甲醇與水蒸氣重整制氫反應(yīng)機(jī)理時，得到甲醇在

pd（m）表面發(fā)生解離時四個路徑與相對能量關(guān)系如圖所示，其中附在pd（ni）表面的物種用*

標(biāo)注。下列說法不正確的是（）

100過渡態(tài)2

80：\過渡63過渡擊4

60過渡時

40

20

-20——?CHjO*2H

CH,O.H

-40?CHO\3H,--T

-60

-80

100

120CH,OH

8，“H

A.該歷程中活化能最小的反應(yīng)方程式CH2O*+2H*~CHO*+3H*

B.該歷程中能壘（反應(yīng)活化能）最大的是①

c.該歷程中制約反應(yīng)速率的方程式為cH3orr-cn3o*+ir

D.由此歷程可知：CHQH（g）CO（g）+2H2（g）AIKO

【答案】D

【詳解】A項，活化能為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)能量之差，從圖中可以看出，過渡態(tài)

3發(fā)生的反應(yīng)活化能最小，該過程的反應(yīng)方程式為：CHO+2H"—CH0'+3H*,A正確；B項，

12

活化能為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)能量之差，從圖中可以看出，過渡態(tài)1發(fā)生的反應(yīng)活化能

最大，故該歷程中能生（反應(yīng)活化能）最大的是①，B正確；C項，總反應(yīng)速率由反應(yīng)速率最

慢的那步歷程決定，由圖可知，歷程中能壘（反應(yīng)活化能）最大的為①，所以制約反應(yīng)速率的

方程式為CHQH'-OW'+H*,C正確；D項，由圖可知CH30H（g）-CHQH",放出40kJ熱量，

①?④過程中CHBOH-C0*+4H'放出80kJ熱量，即CH*0H（g）-C0*+4H*放熱120kJ,但C0*+4H*

-CO（g）+2H2（g）吸熱未知，所以不能據(jù)此確定CHQH（g）=^C0（g）-2HKg）的焰變△11，D

錯誤；故選及

15.工業(yè)上可采用CH30H=^C0+2H2的方法來制取高純度的CQ和上。我國學(xué)者采用

量子力學(xué)方法，通過計算機(jī)模擬，研究了在把基催化劑表面上甲醇制氫的反應(yīng)歷程，其中吸

附在杷催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。甲醇（CHQH）脫氫反應(yīng)的第一步歷程，有兩種可能方式:

-1

方式A：CHa0H*-CH30*+H*Ea=+103.1kJ?mol

方式B：CH;J0H*->CH3*+0H*Eh=+249.3kJ?molT（其中E。、反為活化能）。

圖為計算機(jī)模擬的各步反應(yīng)的能量變化示意圖。

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UUU

CJ

下列說法錯誤的是（）

A.總反應(yīng)的焰變（△，大于0

B.甲醇裂解過程主要?dú)v經(jīng)的方式應(yīng)為A

C.該歷程中最小能壘（活化能）為70.7kJ-mol-1

13

I).該歷程中，放熱最多的步驟的化學(xué)方程式為CH0*+3H*=C0*+4H*

【答案】C

【詳解】A項，由圖可知，CH,()H的能量低于CO和2H2的總能量，反應(yīng)CH3OHUCO+2H2

為吸熱反應(yīng)，4H大于0,故A正確；B項，催化劑能降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，

方式A的活化能低，說明甲醇裂解過程主要?dú)v經(jīng)的方式應(yīng)為A,故B正確；C項，由圖可知，

該歷程中最小能壘(活化能)為(116.1-62.5)kJ?mor'=53.6kJ?mol-1,故C錯誤；D項,

由圖可知，反應(yīng)CH0*+3H*=C0*+4H*反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，且差別最大，是放

熱最多的步驟，故D正確；故選C。

16.HCOOH在Pd催化劑表面說氫的反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)歷程與能量的關(guān)系如圖所示：

U

U

E

嗑

￡

*

<

岔

輕

下列說法不正確的是()

A.在Pd催化劑表面HCOOH脫氫反應(yīng)的＜0

B.在Pd催化劑表面離解0—H鍵比C—H鍵的活化能低

C.在歷程I?V中，生成V的反應(yīng)速率最慢

D.用DCOOH或HCOOD代替HCOOH,得到的產(chǎn)物都有HD和C0?

14

【答案】B

【詳解】A項，由圖可知，在Pd催化劑表面HCOOH脫氫反應(yīng)為放熱反應(yīng)，小于0,

故A正確：B項，由圖可知，在Pd催化劑表面離解0—H鍵的活化能較高，解離C—H鍵的

活化能低，故B錯誤；C項，在歷程I?V中，生成V的活化能最高，反應(yīng)速率最慢，故C

正確;D項，由圖可知,HC00H脫氫是生成氫氣和二氧化碳，所以用DC00H或HC00D代替HC00H,

得到的產(chǎn)物都有HD和C02,故D正確；故選B。

17.一種雙功能結(jié)構(gòu)催化劑能同時活化水和甲醇，用以解決氫氣的高效存儲和安全運(yùn)輸。

下圖是甲醇脫氫轉(zhuǎn)化的反應(yīng)歷程（TS表示過渡態(tài)）

下列說法不正確的是（）

A.CHQH的脫氫反應(yīng)是分步進(jìn)行的

B.甲醇脫氫反應(yīng)歷程的最大能壘（活化能）是0.95eV

C.甲醇脫氫反應(yīng)中斷裂了極性鍵和非極性鍵

D.該催化劑的研發(fā)為醇類重整產(chǎn)氫的工業(yè)應(yīng)用提供了新思路

【答案】C

【詳解】A項，讀圖知，CHQH的脫氫反應(yīng)是分步進(jìn)行的，故A正確；B項，能壘是發(fā)生

某步反應(yīng)需要克服的能量，1.30-0.94=0.36、2.15-1.60=0.55,2.53-2.28=0.25、

2.69-2.02=0.67x3.11-2.16=0.95,最大能壘（活化能）是0.95eV,故B正確；C項,該歷程

為CH30H（g）=C0（g）+4H,沒有非極性鍵斷裂，故C錯誤；D項，該催化劑的成功研發(fā)，對工

業(yè)上的醇類重整產(chǎn)氫有重要的啟示，對促進(jìn)我國制氫工業(yè)的節(jié)能減排和氫能升級提供了新思

15

路，故D正確。故選C。

催化劑

18.工業(yè)上可采用CH30HC0+2H2的方法來制取高純度的C0和比。我國學(xué)者采用

加熱

量子力學(xué)方法，通過計算機(jī)模擬，研究了在鈿基催化劑表面上甲醇制氧的反應(yīng)歷程，其中吸

附在杷催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。下圖為計算機(jī)模擬的各步反應(yīng)的能量變化示意圖，下

列說法正確的是()

(

_

0

且

口

?

魅

皎

輕

A.CH30H脫氫反應(yīng)的第一步歷程為CHQH*=CHs*+0H*

B.該歷程中最大活化能E正=T79.6kJ?molT

C.該歷程中，放熱最多的步驟的化學(xué)方程式為CH0*+4H*=C0*+2M(g)

D.CH3OH*=C0*+2H2(g)AH=65.7kj?mo「

【答案】D

【詳解】A項，圖中可以看出CH30H脫氫反應(yīng)的第一步歷程為CH30H*=CH30*+H*,故A

錯誤；B項，圖像中可以看出，C0*+4H*;CO+2”的過程中，活化能最大，數(shù)值等于

113.9-(-65.7)=179.6kj-mol-1,故B錯誤；C項，該歷程中I、II、V是吸熱的，卬、IV

是放熱的，放熱最多的步驟是CHO+3H*=C0*+4H*(g),故C錯誤;D項，圖像可以看出，CL0H*

=C0*+2H2(g)是吸熱反應(yīng)，甲醇的相對能量為0,生成物相對能量為65.7kJ?mollM

年65.7kj*mol-1,CHQH*=CO*+2%(g)△於65.7kj-mor1,故D正確：故選D。

19.水煤氣變換反應(yīng)為：C0(g)+H20(g)=C02(g)+H2(g)o我國研究人員結(jié)合實(shí)驗與計算機(jī)

模擬結(jié)果，揭示了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程(如圖所示)，其中吸附在金催化

劑表面上的物質(zhì)用-標(biāo)注。下列說法正確的是()

16

),。.7

最最形DY(歷1

,(gc)

中鍵0選S應(yīng)

2程H2、反(

態(tài)-H故

歷H+?；Y。是

渡鍵H應(yīng)

該+確了的

過，性?成反誤

H正

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+D錯

1B非?，氣法

態(tài)；0?,

除C0作氮說

渡誤2

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過+

O2錯所還

HA驟對?下

?HO+.HZ+.HOO。+了步，究氣

?,Ho

過0，斷0研氫)

H0

經(jīng)水項判C理化劑

態(tài)

渡

過2O=

O程△C析)物催化

C;g(催

=)過的分0能學(xué)

g誤2子