【2026年南方台江苏专用教辅电子版化学培优word讲义高考特训14化学反应原理小综合化学反应机理

高考特训14　化学反应原理小综合　化学反应机理

1. (2024·常州期末)固载Ru基催化剂催化反应CO₂(g)＋H₂(g)===HCOOH(g)是实现CO₂资源化的重要途径。将一定比例的CO₂和H₂的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，在反应器出口处检测到大量CO，其选择性高达90%以上。下列说法错误的是(D)

A. HCOOH既有酸性，又有还原性

B. 该反应的平衡常数K＝cHCOOHcCO2·cH2

C. 该反应中每消耗1 mol H₂，转移电子的数目约为2×6.02×10²³

D. 该反应可能经历了以下过程：①CO₂＋H₂===CO＋H₂O、②CO＋H₂O===HCOOH，且反应①的活化能大于反应②

【解析】 HCOOH可以继续被氧化为CO₂，分子中含有—COOH，故其既有还原性，又有酸性，A正确；反应物和生成物都是气体，均可列入平衡常数表达式中，B正确；由CO₂(g)＋H₂(g)===HCOOH(g)知，每消耗1 mol H₂，转移2 mol 电子，则转移电子的数目约为2×6.02×10²³，C正确；在反应器出口处检测到大量CO，其选择性高达90%以上，说明反应②的速率较慢，故反应②的活化能大于反应①，D错误。

2. (2024·苏锡常镇一模)对于反应2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)，下列有关说法正确的是(D)

A. 该反应的ΔS>0

B. 该反应平衡常数的表达式为K＝cSO3cSO2·cO2

C. 反应中每消耗22.4 L O₂(标准状况)，转移电子数约为2×6.02×10²³

D. 温度不变，提高c_起始(O₂)或增大反应压强，均能提高反应速率和SO₂的转化率

【解析】 该反应前后气体分子数减少，则ΔS<0，A错误；该反应平衡常数的表达式为K＝c2SO3c2SO2·cO2，B错误；每消耗1 mol氧气时，转移4 mol电子，转移电子数约为4×6.02×10²³，C错误。

3. (2024·南京、盐城一模)反应CH₄(g)＋2NO₂(g)CO₂(g)＋N₂(g)＋2H₂O(g)可用于尾气脱硝。下列说法正确的是(D)

A. 该反应的ΔS<0

B. 该反应达到平衡后，移除部分H₂O(g)，正反应速率增大

C. 提高n(NO₂)∶n(CH₄)的比例，可增大NO₂的平衡转化率

D. 该反应每消耗1 mol NO₂，转移电子的数目约为4×6.02×10²³

【解析】 该反应为气体分子数增加的反应，则ΔS>0，A错误；H₂O(g)是生成物，在该反应达到平衡后，在移除部分H₂O(g)的瞬间，逆反应速率减小而正反应速率不变，化学平衡正向移动，B错误；若提高n(NO₂)∶n(CH₄)的比例，相当于n(CH₄)不变、增大n(NO₂)，CH₄的平衡转化率增大，但NO₂的平衡转化率降低，C错误。

4. (2024·南通一模)反应2C₂H₄(g)＋6NO(g)＋3O₂(g)===4CO₂(g)＋4H₂O(g)＋3N₂(g)可用于去除氮氧化物，Cu^＋催化该反应的过程如图所示。下列说法正确的是(D)

A. 反应过程中，Cu^＋参与反应，降低了反应的焓变

B. 该反应的平衡常数

K＝c4CO2·c3N2c2C2H4·c6NO·c3O2

C. 其他条件不变时，增大nO2nNO，NO的平衡转化率下降

D. 步骤Ⅲ中每消耗1 mol Cu^＋(NO₂)，转移电子数目约为4×6.02×10²³

【解析】 Cu^＋是反应的催化剂，对反应的焓变无影响，A错误；水为气态，应列入平衡常数表达式，B错误；增大nO2nNO，NO的平衡转化率上升，C错误；步骤Ⅲ中N元素化合价由＋4下降到0，则步骤Ⅲ中每消耗1 mol Cu^＋(NO₂)，转移电子数目约为4×6.02×10²³，D正确。

5. (2024·无锡期末)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的部分机理如图所示。下列说法正确的是(C)

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转变为CO的过程中需要得到电子，故该过程在电解池的阴极进行，A错误；该催化过程中，C元素的化合价降低，CO₂发生了还原反应，B错误；CO₂分子中的C原子采取sp杂化，CO₂分子得一个电子后，C原子的杂化方式改变，则甲、乙中C原子的杂化类型不同，C正确；催化剂吸附CO₂中的C原子，CO₂分子中的C原子带正电荷，故催化剂原子吸附CO₂中带正电的部分，D错误。

6. (2023·淮安期初)炼油、石化等含S^2－工业废水可通过催化氧化法进行处理。将MnO₂嵌于聚苯胺(高温会分解)表面制成催化剂，碱性条件下，催化氧化废水的机理如图所示。下列有关说法错误的是(C)

A. 催化剂因S覆盖表面或进入空位而失效，高温灼烧后也不可继续使用

B. 该反应过程的总反应为

O₂＋2H₂O＋2S^2－MnO24OH^－＋2S↓

C. 反应过程中只有硫元素被氧化

D. 反应Ⅲ的ΔH >0

【解析】 反应中生成硫单质，生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空位处，阻碍了反应的进行，导致催化剂使用一段时间后催化效率会下降，高温下聚苯胺会分解，故高温灼烧后不可继续使用，A正确；该催化氧化过程是在碱性条件下，硫离子在催化作用下被O₂氧化成硫单质：O₂＋2H₂O＋2S^2－MnO24OH^－＋2S↓，B正确；由题干图示信息可知，反应过程中锰形成的化学键数目发生改变，化合价升高，C错误；由题干图示信息可知，反应Ⅲ为化学键断裂，为吸热反应，故ΔH >0，D正确。

7. (2023·如东期初)活性Fe₃O_4－x催化反应：H₂(g)＋HCO－3(aq)===HCOO^－(aq)＋H₂O(l)，进而可制得甲酸，反应机理如图所示。下列说法正确的是(D)

A. 该反应的ΔH>0

B. 该反应的平衡常数K＝cHCOO－·cH2O^－₃

C. 反应前后，碳原子的杂化方式和化合价均没有发生变化

D. 如图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为带部分负电荷的氢与HCO－3中带部分正电荷的碳结合，带部分正电荷的氢与带部分负电荷的羟基氧结合生成水，HCO－3转化为HCOO^－

【解析】 该反应为气体分子数减小的反应，ΔS<0，因该反应能自发进行，即ΔH－TΔS<0，故ΔH<0，A错误；水为纯液体，不列入K，B错误；反应前后，碳元素的化合价由＋4变为＋2，C错误；氧的电负性大于碳，HCO－3中碳带正电荷、氧带负电荷，步骤Ⅰ可理解为带部分负电荷的氢与HCO－3中带部分正电荷的碳结合，带部分正电荷的氢与带部分负电荷的羟基氧结合生成水，HCO－3转化为HCOO^－，D正确。

8. (2024·苏州期末)在压强0.7 MPa、温度370 ℃下，化合物WS₂催化反应H₂S＋CH₃OH===H₂O＋CH₃SH可用于制备甲硫醇，其反应过程如图所示。下列说法正确的是(B)

A. 该反应的平衡常数K＝cCH3SHcCH3OH·cH2S

B. 过程Ⅰ存在反应物吸附，S—H没有断裂

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