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微专题突破16 归因类问题考点透视一
一、选择题
1．（2024·江苏省南通市三模）NaOH活化过的Pt/TiO 催化剂对甲醛氧化为CO 具有较好的催化效
2 2
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
A．步骤Ⅰ中存在非极性键的断裂
B．步骤Ⅰ可理解为HCHO中带部分负电荷的O与催化剂表面的－OH发生作用
C．步骤Ⅱ中发生的反应可表示为HCOOH=====CO＋HO
2
D．该催化剂对苯的催化氧化效果优于对HCHO
的催化氧化效果
2．（2024·广东省茂名市二模）我国科研人员
探究了不同催化剂电化学催化CO 生产HCOOH的催
2
化性能，反应机理如右图所示。下列说法不正确的是
A．使用三种催化剂，反应历程都分4步进行
B．该反应过程仅涉及σ键的断裂与形成
C．相同条件下，HCOOH(l)比CO(g)稳定
2
D．相同条件下，使用催化剂In(101)时，反应
过程中*OCHO所能达到的最高浓度更大
3．（2025·甘肃阶段练习）二氧化碳甲烷化的研究对缓解能源危机意义重大。以LaNiO 催化二氧化
3
碳甲烷化的反应机理如图所示（LaNiO 与HO作用生成LaO 和Ni）。下列说法正确的是
3 2 2 3
A．催化剂在反应中参加了反应，降低了活化能，提高了平衡产率
B．LaOCO 在反应中为催化剂
2 2 3
C．若•H+CO•— \s\up 0() 是反应的决速步，则该步的化学反应速率最快
2 →
D．图示过程的总反应式可表示为4H＋CO=====2HO＋CH
2 2 2 4
4．（2024·甘肃卷）甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示。下列说法错误的
是微专题突破16 归因类问题考点透视一
A．E＝1.41 eV
2
B．步骤2逆向反应的ΔH＝＋0.29 eV
C．步骤1的反应比步骤2快
D．该过程实现了甲烷的氧化
二、填空题
5．（2024·南通市海安市）捕集并转化CO 可以有效实现碳达峰、碳中和。
2
Ⅰ．工业上利用两种温室气体CH 和CO 催化重整制取H 和CO，主要反应为
4 2 2
反应①：CH(g)＋CO(g) 2CO(g)＋2H(g) ∆H＝＋247.4 kJ·mol－1
4 2 2 1
过程中还发生三个副反应：
反应②：CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ∆H＝＋41.2 kJ·mol－1
2 2 2 2
反应③：2CO(g) CO(g)＋C(s) ∆H＝－171.0 kJ·mol－1
2 3
反应④：CH(g) 2H(g)＋C(s) ∆H
4 2 4
将CH 与CO(体积比为1∶1)的混合气体以一定
4 2
流速通过催化剂，产物中H 与CO的物质的量之比、
2
CO 的转化率与温度的关系如图所示：
2
（2）500℃时，比较小，此时发生的副反应以
___________(选填②、③、④中一种)为主。升高温度，
产物中H 与CO的物质的量之比增大的原因是
2
_____________________________________________
__________________________________________________________________。
6．（2024·镇江市丹阳市上学期开学考）热解。在一定空气流速下，相同时间内MnCO 热解产物中
3
不同价态Mn的占比随热解温度的变化如图：
注：图中Mn(Ⅱ)等表示化合物中锰元素的价态
MnCO 热解过程中涉及如下化学反应：
3
ⅰ．MnCO(s)＝MnO(s)+CO (g)
3 2
ⅱ．4MnO(s)＋O(g) 2MnO(s) ∆H＜0
2 2 3
ⅲ．2MnO(s)＋O(g) 4MnO (s) ∆H＜0
2 3 2 2
①为了增大产物中MnO 的占比，除控制温度在
2
450℃左右外，还可采用的措施有
_____________________________________________。
②温度升高，产物中MnO的占比降低，可能的原因是______________________________________。
7．（2024·南通一模）一种燃煤烟气中CO 的捕集和资源再利用技术可通过如下转化过程实现。
2
2
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找转化I是利用风/太阳能电厂过剩电力，将CO 转化为C H 等高值产品。
2 2 4
转化II是利用风/太阳能电厂过剩电力驱动压缩机压缩CO。
2
转化III是风/太阳能电厂发电低谷时，利用压缩CO 推动汽轮机，带动发电机发电。
2
在金属催化剂表面发生*CO— \s\up 0()*C H 转化的过程可能为*CO— \s\up 0()*COOH— \s\up
2 → 2 4 2 → →
0()*CO— \s\up 0()*OCCO— \s\up 0()*C H(*表示吸附在催化剂表面)。其中部分物种在催化剂表面的吸
→ → 2 4
附构型如图甲所示，反应历程中的相对能量如图乙所示。与Cu催化剂相比，掺杂了Cs的Cu－Cs复合催
化剂更有利于C H 的形成，可能原因是
2 4
___________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________。
（3）从物质转化与资源综合利用角度分析，本工艺中CO 的捕集和资源再利用技术的优点是
2
___________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________。
8．（2024·江苏南京市、盐城市一模）VO－WO/TiO 催化剂可以催化NH 脱除烟气中的NO。
2 5 3 2 3
催化剂的应用。将模拟烟气(含NO、NH 、N、O、HO)以一定流速通过装有VO－WO/TiO 催化
3 2 2 2 2 5 3 2
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SO ，则会导致催化剂失活，原因可能是
2
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________。
9．（2025·江苏省泰州中学月考）甲烷是一种重要的化工原料，常用于制H 和CO。
2
（1）甲烷裂解制氢的反应为CH(g)＝C(s)＋2H(g) ∆H＝75 kJ·mol－1，Ni和活性炭均可作该反
4 2
应催化剂。CH 在催化剂孔道表面反应，若孔道堵塞会导致催化剂失活。
4
①Ni催化剂可用NiC O·2HO晶体在氩气环境中受热分解制备，该反应方程式为
2 4 2
_________________________________________________________。
②向反应系统中通入水蒸气可有效减少催化剂失活，其原因是_________________________________
___________________________________________。
③在相同气体流量条件下，不同催化剂和进料比[]对甲烷转化率的影响如图所示。微专题突破16 归因类问题考点透视一
使用活性炭催化剂，且其他条件相同时，随着进料比的增大，甲烷的转化率逐渐增大的原因是
_______________________________________________________________。
④使用Ni催化剂，且其他条件相同时，随时间增加，温度对Ni催化剂催化效果的影响如下图所示。
使用催化剂的最佳温度为___________，650℃条件下，1 000 s后，氢气的体积分数快速下降的原因为
___________________________________________________________________________。
（2）甲烷、二氧化碳重整制CO经历过程I、II。过程I如图所示，可描述为_____________________
___________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________；过程II保持温度不变，再
通入惰性气体，CaCO 分解产生CO，Fe将CO 还原得到CO和Fe O。
3 2 2 3 4
10．（2024·泰州市期中）利用CO 制甲烷可实现碳中和，CO 催化加氢合成CH 反应为CO(g)＋
2 2 4 2
3H(g) CH(g)＋2HO(g) ∆H＝－165 kJ·mol－1。
2 4 2 1
（1）CO 催化加氢合成CH 过程中，CO 活化的可能途径如题图1所示，CO是CO 活化的优势中间
2 4 2 2
体，原因是______________________________________________________________________________
_______________________________。
4
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找找（2）CeO 催化CO 与H 转化为CH 的机理如题图2所示。
2 2 2 4
①步骤(ⅱ)中相关的碳原子轨道杂化类型的变化为_______________________________。
②催化剂中掺入少量CaO，用Ca2＋替代CeO 结构中部分Ce4＋形成CaCe O，可提高催化效率的原
2 x 1－x y
因是_______________________________________________。
③催化剂CeO 在催化过程中由CeO 转变成CeO 晶胞的组成结构变化如题图3所示，一个CeO
2 2 2－x 2－x
晶胞中Ce4＋和Ce3＋个数比为___________。
（3）CO 催化加氢合成甲烷时，选用Ni和Ni-CeO 作催化剂时，反应相同时间，测得CO 转化率和
2 2 2
生成CH 选择性随温度变化的影响分别如题图4和题图5所示。
4微专题突破16 归因类问题考点透视一
①以Ni为催化剂，高于320℃后，CO 转化率上升的主要原因是_______________________________
2
___________________________________________________________________________________________
________________________________。
②以Ni-CeO 为催化剂，高于320℃后，CO 转化率略有下降的可能原因是
2 2
___________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________。
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细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找
