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课件网) 主题排查 主题排查3 催化剂的作用及催化机理 1．硫及其化合物之间的转化在生产中有着重要作用。接触法制硫酸中，SO2制取SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/mol。反应在有、无催化剂条件下的能量变化如图所示。下列说法正确的是 ( ) B 2．一种以MgO为催化剂催化CO2合成碳酸乙二醇酯( )可能的反应机理如下图所示。图中“┄”表示吸附，“ ”和“ ”分别表示Mg2+或O2-中的一种。下列说法正确的是 ( ) A．图中“ ”表示Mg2+，“ ”表示O2- B．环氧乙烷中氧原子吸附在“ ”上是因为氧原子比碳原子半径小 C．图中所示所有转化中，有极性共价键和非极性共价键的断裂 D．碳酸乙二醇酯在足量NaOH溶液中加热后可生成Na2CO3和乙二醇 D 【解析】 由图可知O原子与“ ”结合，则“ ”应带正电荷，为Mg2+；C原子与“ ”结合， “ ”表示O2-，A错误；环氧乙烷中氧原子吸附在“ ”上是因为氧原子显负电性，Mg2+带正电荷，B错误；该转化过程中只有碳氧极性键的断裂，C错误；碳酸乙二醇酯在足量NaOH发生水解反应生成碳酸钠和乙二醇，D正确。 3．电催化是利用催化剂电极进行电解以实现物质转变的前沿方法。使用单原子催化剂电催化将CO2转化为CO的部分机理如下图所示。下列说法正确的是 ( ) A．该催化过程在电解池的阳极进行 B．该催化过程CO2发生了氧化反应 C．甲、乙中的C原子的杂化类型不同 D．催化剂原子吸附CO2中带负电的部分 【解析】CO2转化为CO发生还原反应，该催化过程在电解池的阴极进行，A、B错误；CO2分子中C原子采取sp杂化，得到一个电子后，C原子的杂化方式发生改变，C正确；由图可知，催化剂原子吸附CO2中碳原子，即催化剂原子吸附CO2中带正电部分，D错误。 C 4．一种催化氨硼烷(BH3NH3)水解释氢的可能机理如图所示。下列说法不正确的是 ( ) A．催化剂能改变反应历程，降低了反应活化能 B．用D2O代替H2O作反应物，有D2生成 C．BH3NH3分子中含有配位键 D．氨硼烷完全水解的化学方程式为BH3NH3+4H2O===3H2↑+NH4［B(OH)4］ B 【解析】催化剂能改变反应历程，降低了反应活化能，加快反应速率，A正确；根据图示，用D2O代替H2O作反应物，生成HD和［NH3D］+，没有D2生成，B错误；BH3NH3分子中存在配位键B←N，C正确；氨硼烷完全水解生成硼酸铵、氨气，反应的化学方程式为BH3NH3+4H2O===3H2↑+NH4［B(OH)4］，D正确。 5．NaOH活化过的Pt/TiO2催化剂对甲醛氧化为CO2具有较好的催化效果，有学者提出该催化反应的机理如下。下列说法不正确的是 ( ) 活化的HCOO*与H*结合，脱去水分子生成CH3O*，CH3O*再进一步结合H*生成CH4和OH* (2) 在Cu ZnO ZrO2催化剂上，CO2和H2反应可合成CH3OH。在有催化剂和无催化剂条件下，在高温下CO2与足量的H2混合反应，相同时间内，CO2的转化率基本相等，可能的原因是_____ _____。 (3) 为了进一步研究CO2的甲烷化反应，科学家研究催化剂M/TiO2(M表示Ni或Ru)在300 ℃光照的 条件下进行反应，催化反应的核心过程如图所示： ①步骤Ⅲ发生的反应为_____ (*X代表吸附态中间体)。 高温下H2还原ZrO2、ZnO，使催化剂活性降低，失去催化能力 *COOH―→*CO+*OH ②研究发现，光诱导电子从TiO2转移到M，富电子的M表面可以促进H2的解离和CO2的活化，从而提高反应效率。已知Ni和Ru的电负性分别为1.91和2.20，使用Ru/TiO2催化剂的反应效率_____(填“高于”或“低于”)使用Ni/TiO2作催化剂的反应效率。 高于 (4) 将模拟烟气以一定流速通过装有V2O5 WO3/ TiO2催化剂的反应管，反应相同时间，测得NO的转化率随温度的变化如题图所示。 ①反应温度高于350 ℃，NO转化率下降的原因可能是_____ _____。 ②若烟气中含有SO2，则会 ... ...
