【热点问题突破】2020高考化学反应机理热点问题突破

1、 2020高考化学热点问题突破物质结构与反应历程【考题回顾】（2019全国卷I）固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。如图为少量HCl气体分子在253K冰表面吸附和溶解过程的示意图，下列叙述错误的是（）气相第二层第三层冰表面第一层中，HC1以分子形式存在冰表面第二层中，H+浓度为5X103molL-1（设冰的密度为0.9gcm-3）冰表面第三层中，冰的氢键网络结构保持不变冰表面各层之间，均存在可逆反应HC1=H+C1-（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

2、物种用*标注2101SS-兰盏80H志)+尊8_o+.s+i过渡态2OH+”H严壬)5孟OH+H+HO+S过渡态1淨辛0工严80g8可知水煤气变换的AH0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E占eV,写出该步骤的化学方程式正（2020福建省检）反应丨小=II-i-i-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：leV=1.6xIO-22kJeV-i）问题解决：（20

3、20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。牛刀小试：(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。50N%f朋加反应历杖由图可知合成氨反应冷【1进.|=34的M=kJmol-i。该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为。【反应历程类型】一、直线图式中国学者在水煤气变换CO(g)+H

4、2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下：过程IffU过稈TT9压i寸程I二催化剂oHOCO下列说法正确的是()过程I、过程III均为放热过程B.过程III生成了具有极性共价键的H2、CO2C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的AHD.图示过程中的H2O均参与了反应过程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（）生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%CH4-CH3COOH过程中，有CH键发生

5、断裂一放出能量并形成了CC键该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率二、能垒图式研究表明CO与N2O在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示,两步反应分别为N2O+Fe+=电+卩60+（慢）、FeO+CO=Cq+Fe+（快）。下列说法正确的是()能眾N.Q+CO叫+亡0：、牡IFb+NQ咬应历程A.反应是氧化还原反应，反应是非氧化还原反应两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应决定Fe+使反应的活化能减小，FeO+是中间产物若转移1mol电子，则消耗11.2LN2O6. (2020武汉)一:甲胺是重要的化工原料。戢近典国科学家实现了使用铜催化剂将心一何基卬酰胺【“厲)小兀H0简称

6、PMF转化为：1卩胺的合成路线。回答下列问题；(I结合实验号计算机模拟貂果，研究单分了在铜催化剂忠町的反应肪程，如下图所加：nCH3)2NClJO(g)1-21b)-0.5-1.0-1.5-2.0-KNCTOIZ3W屮肝畑-1.23(CH;)?NC1I?iOlftI2I*、-1.55/、_1R_/(CH+CO+H20E.COtPCHC.0CH2-+OCH3D0CH3-/CHQH容易得到的龍产物有CO珂CH?Ot-K中相对较多的副产物対上述合成甲醇的反应速率较三、循环图式 H用比制备出的-ftT艺简单、能耗低的方法，反应原理如下图所示。&反应的化学方程式为,R42IKV2CI|PdCI2O=-四

7、、基元反应图式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(*):CO(*)+O(*)CO2+2Pt(s):N(*)+N(*)N2+2Pt(s):NO(*)+N(*)N2O+2Pt(s)尾气中反应物及生成物浓度随温度的变化关系如图。A1ACOON0ppm35003000;2,500:2000：!500-i0ntoo15020025030035U400450温度/匸AM.0QCO,ON.卩PM3500130002500-200U-i则i00

8、&500-100150200250WO3304004M温度代反应枷330口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“=”）,理由五、综合拓展&CO2加氢可转化为高附加值的CO、CH4、CH3OH等C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：反应i：CO2(g)+3H2(g)反应ii：CO2(g)+4H2(g)反应iii：CO2(g)+H2(g)回答下列问题：CH3OH(g)+H2O(g)CH4(g)+2H2O(g)CO(g)+H2O(g)H=49.01kJmol-iH=165.0kJmol-iH=+41.17kJmol-i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（呼爲炉为催化剂，为C原子,:钦为O原子，为H原子）：历程I：历程II:AMMEOJlcVE745VE=-O.85cVE=+O.36cV过渡态I【历程III:MMME=-