突破04 循环反应-备战2021年高考化学《催化剂、活化能与反应历程图像题》专题突破系列

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催化剂、活化能与反应历程(4)

——循环反应

1、[2014·全国卷Ⅰ]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。下列说法不正确的是(　　)

A．生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100% B．CH4→CH3COOH 过程中，有 C—H 键发生断裂

C．①→②放出能量并形成了 C—C 键 D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

2、甲烷直接氧化制甲醇是富有挑战性的课题，Sen 等在 CF3COOH 水溶液中成功将甲烷转化为 CF3COOCH3(水

解生成 CH3OH)，其反应机理如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．上述反应的总反应式为 CH4＋CF3COOH＋O2→CF3COOCH3

B．CF3COOCH3水解生成 CH3OH 的反应式为 CF3COOCH3＋H2O→CF3COOH＋CH3OH

C．Pd2＋是该反应的中间产物

D．每生成 1molCH3OH，消耗标准状况下 O2的体积为 22.4L

3、碱式氯化铜［CuaClb(OH)c·xH2O］是一种重要的无机杀虫剂，它可以通过以下步骤制备。步骤 1：将铜粉加

入稀盐酸中，并持续通空气反应生成 CuCl2。已知 Fe3+对该反应有催化作用，其催化原理如下图所示。步骤

2：在制得的 CuCl2溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。下列有关说法正确的是(　　)

A．a、b、c 之间的关系式为：a=b+c

B．图中 M、N分别为 Fe2+、Fe3+

C．步骤 1充分反应后，加入少量 CuO 是为了除去 Fe3+

D．若制备 1 mol 的CuCl2，理论上消耗 11.2 LO2

4、据报道，中科院大连化学物理研究所的研究团队利用多功能催化剂首次实现了 CO2直接加氢制汽油的过程。

其转化过程如图所示。下列说法正确的是(　　)

A. 反应①的产物中含有水

B. 反应②为化合反应

C. 所制得汽油的主要成分是烃和烃的含氧衍生物

D. 这种人造汽油用作汽车的燃料时，汽车尾气中不含氮氧化物

5、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，下列说法不正确的是(　　)

A.反应①的产物中含有水 B.反应②中只有碳碳键形成

C.汽油主要是 C5~C11 的烃类混合物 D.图中 a的名称是 2-甲基丁烷

6、天然气因含有少量 H2S等气体开采应用受限。T．F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其原理如图

所示。下列说法不正确的是(　　)

A．该脱硫过程需要不断添加 Fe2(SO4)3溶液

B．脱硫过程 O2间接氧化 H2S

C．亚铁是血红蛋白重要组成成分，FeSO4可用于治疗缺铁性贫血

D．《华阳国志》记载“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，我国古代已利用天然气煮盐

7、磺酸树脂催化下的烯烃二羟化反应历程的示意图如下，下列说法不正确的是(　　)

(R1、R2、R3、R4均表示烃基或H原子。)

A．过程①中，H2O2作氧化剂

B．过程②中，有碳碳键、碳氢键断裂

C．过程③中反应的原子利用率为 100%

D．在反应历程中，有水参与反应

8、我国科研人员提出了以 Ni / Al2O3 为催化剂，由 CO2和H2转化为产品 CH4的反应历程，其示意图如下，下列

说法不正确的是(　　)

A．总反应方程式为：CO2+4H2CH4+2H2O

B．催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

C．在反应历程中，H―H 键与C=O 键断裂吸收能量

D．反应过程中，催化剂参与反应，改变反应路径，降低反应的活化能

9、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．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*H3CO+ H2O→CH3OH+*HO

10、利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中的 NO 和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如下图所示，

下列说法正确的是(　　)

A．X是N2 B．汽车尾气中含有的氮氧化合物是由于汽油燃烧产生的

C．NH4+中含有非极性共价键 D．上述历程的总反应为：2NH3+NO +NO2=======2N2+3H2O

11、研究表明 N2O与CO 在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是(　　)

A．总反应是放热反应 B．Fe+使反应的活化能降低

C．FeO+也是该反应的催化剂 D．Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应均为放热反应

12、CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程示意图如下，下列说法

不正确的是(　　)

A．合成气的主要成分为 CO 和H2 B．①→②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成

C．①→②吸收能量 D．Ni 在该反应中做催化剂

13、已知烯烃和 H2O2在磺酸树脂( )作用下可以生成二元醇，其反应历程的示意图如下(R1、R2、R3、R4均

表示烃基或H原子。下列说法错误的是(　　)

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