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本讲义包含:研真题→析考点→练模拟
考点13 化学反应机理(历程)探究与分析
本讲义包含:
研真题(15 题)→析考点→练模拟(20
题)
1.(2025·广西·高考真题)某种氨基喹啉衍生物
合成反应的可能历程如图,
表示活化能
。下列说法错误的是
A.
是反应的催化剂
B.步骤①发生了
键断裂
C.反应速率:历程
历程I
D.反应热:历程
历程I
2.(2025·全国卷·高考真题)研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应
。三唑水溶液
微滴表面接触
发生反应,可能的反应机理如图所示。
根据上述反应机理,下列叙述错误的是
A.三唑在反应循环中起催化作用
B.
换成
,可生成
C.碳原子轨道的杂化存在从
到
的转变
D.总反应为
3.(2025·河北·高考真题)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可
利用反应
制备。反应历程(TS 代表过渡态)如下:
研真题
下列说法错误的是
A.反应ⅰ是吸热过程
B.反应ⅱ中
脱去步骤的活化能为2.69eV
C.反应ⅲ包含2 个基元反应
D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中
4.(2025·河南·高考真题)在催化剂a 或催化剂b 作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方
程式为
,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,
中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A.总反应是放热反应
B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C.和催化剂b 相比,丙烷被催化剂a 吸附得到的吸附态更稳定
D.①转化为②的进程中,决速步骤为
5.(2025·云南·高考真题)铜催化下,由
电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是
A.Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应
B.Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成
C.Ⅳ的示意图为
D.催化剂Cu 可降低反应热
6.(2025·河南·高考真题)在
负载的
催化剂作用下,
可在室温下高效转化为
,其可能的反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.该反应的原子利用率为
B.每消耗
可生成
C.反应过程中,
和
的化合价均发生变化
D.若以
为原料,用
吸收产物可得到
7.(2024·广西·高考真题)烯烃进行加成反应的一种机理如下:
此外,已知实验测得
与
进行加成反应的活化能依次减小。下
列说法错误的是
A.乙烯与HCl 反应的中间体为
B.乙烯与氯水反应无
生成
C.卤化氢与乙烯反应的活性:
D.烯烃双键碳上连接的甲基越多,与
的反应越容易
8.(2024·贵州·高考真题)AgCN 与
可发生取代反应,反应过程中
的C 原子和N 原子均可
进攻
,分别生成腈
和异腈
两种产物。通过量子化学计算得到的反应
历程及能量变化如图(TS 为过渡态,Ⅰ、Ⅱ为后续物)。
由图示信息,下列说法错误的是
A.从
生成
和
的反应都是放热反应
B.过渡态TS1 是由
的C 原子进攻
的
而形成的
C.Ⅰ中“
”之间的作用力比Ⅱ中“
”之间的作用力弱
D.生成
放热更多,低温时
是主要产物
9.(2024·北京·高考真题)苯在浓
和浓
作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法
不正确的是
A.从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B.X 为苯的加成产物,Y 为苯的取代产物
C.由苯得到M 时,苯中的大
键没有变化
D.对于生成Y 的反应,浓
作催化剂
10.(2023·浙江·高考真题)一定条件下,
苯基丙炔(
)可与
发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的
是
A.反应焓变:反应I>反应Ⅱ
B.反应活化能:反应I<反应Ⅱ
C.增加
浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I 的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
11.(2025·浙江·高考真题)传统方法中,制备化合物c 常用到
。某课题组提出了一种避免使用
的方法,机理如图所示(L 表示配体,
表示价态)。下列说法不正确的是
A.化合物b 是
的替代品
B.
是该过程产生的副产物
C.M 可能是
和
D.整个过程中,含镍化合物发生了2 次氧化反应
12.(2024·浙江·高考真题)酯在
溶液中发生水解反应,历程如下:
已知:
①
②
水解相对速率与取代基R 的关系如下表:
取代基R
水解相对速率
1
290
7200
下列说法不正确的是
A.步骤I 是
与酯中
作用
B.步骤III 使I 和Ⅱ平衡正向移动,使酯在
溶液中发生的水解反应不可逆
C.酯的水解速率:
D.
与
反应、
与
反应,两者所得醇和羧酸盐均不同
13.(2025·湖南·高考真题)在温和条件下,将
转化为
烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催
化策略可将
高选择性合成
,该流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)电解池中电极M 与电源的 极相连。
(2)
放电生成
的电极反应式为 。
(3)在反应器中,发生如下反应:
反应i:
反应ii:
计算反应
的
,该反应 (填标号)。
A.高温自发 B.低温自发 C.高温低温均自发 D.高温低温均不自发
(4)一定温度下,
和
(体积比为
)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为
)发生反应i 和ii.有
存在时,反应ii 的反应进程如图1 所示。随着x 的增加,
的转化率和
产物的选择性(选择性
)如图2 所示。
根据图1,写出生成
的决速步反应式 ;
的选择性大于
的原因是 。
②结合图2,当
时,混合气体以较低的流速经过恒容反应器时,反应近似达到平衡,随着x 的增大,
的转化率减小的原因是 ;当
时,该温度下反应ii 的
(保留两位小
数)。
14.(2023·湖北·高考真题)纳米碗
是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下,
可以由
分子经过连续5 步氢抽提和闭环脱氢反应生成。
的反应机理和能量
变化如下:
回答下列问题:
(1)已知
中的碳氢键和碳碳键的键能分别为
和
,H-H 键能为
。估算
的
。
(2)图示历程包含 个基元反应,其中速率最慢的是第 个。
(3)
纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为 、 。
15.(2023·新课标卷·高考真题)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答
下列问题:
(1)根据图1 数据计算反应
的
。
(2)研究表明,合成氨反应在
催化剂上可能通过图2 机理进行(*表示催化剂表面吸附位,
表示被吸附
于催化剂表面的
)。判断上述反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步骤)为 (填步骤前的标
号),理由是 。
1.基元反应和有效碰撞理论
(1)基元反应:大多数化学反应往往经历多个反应步骤才能实现,其中每一步反应都称为基元反应。
反应历程(机理)
基元反应构成的反应序列称为反应历程(又称反应机理),基元反应的总和称
为总反应。由几个基元反应组成的总反应也称复杂反应。
基元反应速率方程
对于基元反应aA+bB===gG+hH,其速率方程可写为v=k·ca(A)·cb(B)(其中
k 称为速率常数,恒温下,k 不因反应物浓度的改变而变化),这种关系可以
表述为基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的
乘积成正比。
例如:H2(g)+I2(g)===2HI(g),它的反应历程有如下两步基元反应:①I2→I·+I·(快)
H
②
2+2I·===2HI(慢)
其中慢反应为整个反应的决速步骤。
(2)许多化学反应都不是基元反应,而是由两个或多个基元步骤完成的。假设反应:A2+B===A2B 是分
两个基元步骤完成的:
第一步 A2
2A (慢反应)
第二步 2A+B
A2B (快反应)
对于总反应来说,决定反应速率的是最慢的一个基元
步骤
。
如:过氧化氢H2O2 在水溶液中把溴化氢HBr 氧化为溴Br2 的反应:H2O2 + 2H+ +2Br -
Br2 +
2H2O,反应机理为:
H2O2+H++Br-
HBrO+H2O (慢反应)
HBrO+Br-+H+
Br2+H2O (快反应)
决定速率的就是第一个反应,且这个反应中HBrO 不是最终产物,称为反应的中间产物或中间体。
析考点
(3)有效碰撞理论
①基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。
②反应物分子的每一次碰撞并不是都能发生反应,能够发生化学反应的碰撞叫作有效碰撞,发生有效
碰撞的两个条件是反应物分子能量足够和取向合适。
(4)活化分子、活化能
①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。活化分子具有比普通分子(非活化分子)更高的能量,活化分
子在碰撞后有可能使原子间的化学键断裂从而导致化学反应的发生。
②活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,即普通分子(具有平均能量的
分子)变成活化分子所需要吸收的最小能量。
E1为正反应的活化能;
E2为活化分子变成生成物分子放出的能量或者逆反应的活化能;
E3为使用催化剂时正反应的活化能;
反应热ΔH=E1-E2。
催化剂能降低反应所需活化能,但不影响焓变的大小。
2.过渡态理论
(1)如图所示是两步完成的化学反应,分析如下:
①该反应的反应物为A、B,中间体为C,生成物为D。
②由A、B 生成C 的反应为吸热反应,由C 生成D 的反
应为放热反应,总反应为放热反应。
③第一步为慢反应,第二步为快反应,决定总反应快慢
的是第一步反应。
(2)基元反应过渡状态理论认为,基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态,这个
状态称为过渡态。
AB+C
[A…B…C]
A+BC
反应物 过渡态 产物
过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型,过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当
于活化能。如:一溴甲烷与NaOH 溶液反应的历程可以表示为:
CH3Br+OH-
[Br…CH3…OH]
Br-+CH3OH
反应物 过渡态 产物
3、常见反应机理图像分析——物质(相对)能量与反应历程
图像
解读
催化剂与化学反应:
(1)在无催化剂的情况下:E1为正反应的活化能;E2为
逆反应的活化能;E1-E2为此反应的焓变(ΔH)。
(2)有催化剂时,总反应分成了两个反应步骤(也可能
为多个),反应①为吸热反应,产物为总反应的中间
产物,反应②为放热反应,总反应为放热反应。
(3)催化剂的作用:降低E1、E2,但不影响ΔH,反应
是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和
终点(生成物)能量的相对大小
能垒与决速步骤:
能垒:简单可以理解为从左往右进行中,向上爬坡最
高的为能垒,而包含此能垒的反应我们称之为决速步
骤,也成为慢反应。
例如图中,从第一个中间态到过渡态2 的能量就是能
垒,而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh 做催化剂时该
历程的决速步骤。
注意:
①能垒越大,反应速率越小,即多步反应中能垒最大
的反应为决速反应。
②用不同催化剂催化化学反应,催化剂使能垒降低幅
度越大,说明催化效果越好。
③相同反应物同时发生多个竞争反应,其中能垒越小
的反应,反应速率越大,产物占比越高。
4、常见反应机理图像分析——“环形”反应历程
图像
解读
“环式”反应:
对于“环式”反应过程图像,位于“环上”的物质一
般是催化剂或中间体,如⑤、⑥、⑦和⑧,“入环”
的物质为反应物,如①和④,“出环”的物质为生成
物,如②和③
1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理
催化剂与中间产物:
催化剂:在连续反应中从一开始就参与了反应,在最
后又再次生成,所以仅从结果上来看似乎并没有发生
变化,实则是消耗多少后续又生成了多少。
中间产物:在连续反应中为第一步的产物,在后续反
应中又作为反应物被消耗,所以仅从结果上来看似乎
并没有生成,实则是生成多少后续有消耗多少。
例1:在含少量 I-的溶液中,H2O2 分解的机理为:
H2O2 + I- → H2O + IO- 慢
H2O2 + IO-→ O2 + I- +H2O 快
在该反应中I-为催化剂, IO-为中间产物。
例2:而在机理图中,先找到确定的反应物,反应物
一般是通过一个箭头进入整个历程的物质,(产物一般
多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)与之同时
反应的就是催化剂,并且经过一个完整循环之后又会
生成;中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如
图中,MoO3则是该反应的催化剂,图中剩余的三个物
质均为中间产物。
5.催化反应机理题的解题思路
(1)通览全图,找准一“剂”三“物”
一“剂”指催
化剂
催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的,以催化剂粒子为主题的多个物种一定
在机理图中的主线上.
三“物”指反
应物、生成
物、中间物种
(或中间体)
反应物
通过一个箭头进入整个历程的物质是反应物;
生成物
通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般多是产物;
中间体
通过一个箭头脱离整个历程,但又生成生成物的是中间体,通过二个箭头
进入整个历程的中间物质也是中间体,中间体有时在反应历程中用“[ ]”
标出;
(2)逐项分析得答案:根据第一步由题给情境信息,找出催化剂、反应物、生成物、中间体,再结合每
一选项设计的问题逐项分析判断,选出正确答案。
(3)重新认识催化剂
①催化剂具有的三大特征
催化剂是通过降低反应活化能,从而改变了反应的途径,此即催化剂加速化学反应的主要原因所在。
总结起来,催化剂的特征主要表现在这样几个方面:
第一,催化剂可以改变反应速率,但其自身在反应前后的组成、质量和化学性质不变。
第二,催化剂不改变化学平衡。即催化剂既能加快正向反应的速率,也能加快逆向反应的速率,从而
缩短化学反应达到平衡的时间。
第三,催化剂具有特殊的选择性,不同类型的反应,需要选择不同的催化剂。同一种反应物,使用不
同的催化剂,可以得到不同的产物。
②常见催化剂的四大误区
误区
1
催化剂不参
加化学反应
实际上,催化剂不是不参加化学反应,而是在化学反应前后,催化剂的化
学性质基本不变。例如在铜催化乙醇生成乙醛的反应中,铜参与反应的原
理如下:
第一步为2Cu+O2===2CuO,
第二步为CuO+CH3CH2OH→Cu+CH3CHO+H2O,这两步反应方程式的加
和为O2+2CH3CH2OH→CH3CHO+2H2O。显然催化剂参与了化学反应。
误区
2
一种反应只
有一种催化
剂
实际上一个反应可以有多种催化剂,只是我们常选用催化效率高的,对环
境污染小,成本低的催化剂,如双氧水分解的催化剂可以是二氧化锰,也
可以是氯化铁,当然还可以硫酸铜等。
误区
3
催化剂都是
加快化学反
应速率
实际上,催化剂有正催化剂与负催化剂,正催化剂加快化学反应速率,负
催化剂是减慢化学反应速率的。
误区
4
催化剂的效
率与催化剂
的量无关
实际上,催化剂参与了化学反应,是第一反应物。既然是反应物,催化剂
的表面积,催化剂的浓度大小必然影响化学反应速率。比如用酵母催化剂
做食品,酵母量大自然面就膨大快。催化剂的用量是会改变催化效率的。
6.回归教材中的经典图示
反应历程与活化能
催化剂对反应历程与活化能影响
1.(2025·福建三明·模拟预测)三甲胺
是重要的化工原料。我国科学家利用
(简称
)在铜催化作用下发生可逆反应得到
,计算机模拟单个DMF 分子在铜催化剂表面的反应历
程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上),下列说法正确的是
A.恒容密闭容器中,减小压强可增大DMF 的平衡转化率
B.若
完全转化为三甲胺,则会释放
的能量
C.该历程的最大能垒(活化能)为
D.该反应中铜催化剂可以加快化学反应速率,降低活化分子百分数
2.(2025·河北石家庄·二模)
催化加氢制低碳烯烃,反应历程如图所示,
首先在
表面解离成2 个
,随后参与到
的转化过程。下列有关该历程的说法错误的是
(注:“□”表示氧原子空位,“ ”表示吸附在催化剂上的微粒。)
练模拟
A.理论上反应历程中消耗的
与生成的甲醇的物质的量之比为
B.碳原子的杂化类型涉及
、
和
C.反应过程有非极性键的断裂和生成
D.催化剂氧空位用于捕获
,氧空位越多反应速率越快
3.(2025·陕西西安·模拟预测)
与
合成尿素的反应:
,合成尿素的历程及能量(单位:
)变化如图所示,“TS”表示过渡态。下列说法正确的是
A.图示中的历程包含的反应均为吸热反应
B.决速步骤的方程式是
C.若
,则
D.由于
极易溶于水,因此工业上常用液氨作制冷剂
4.(2025·湖北宜昌·模拟预测)我国科研人员提出了由
和
转化为高附加值产品
的催化
反应历程。该历程示意图如图所示,下列说法错误的是
A.该反应可缓解温室效应
B.
属于电解质
C.该反应中催化剂在反应前后质量和性质不变
D.该反应的化学方程式为
5.(2025·山东聊城·二模)利用CO2加氢制CH3OH 的反应机理如图所示。H2首先在ZnGaO3催化剂表面解
离成2 个H*,随后参与到CO2的还原过程。下列说法错误的是
已知:□表示氧原子空位,*表示吸附在催化剂上的微粒,NA表示阿伏加德罗常数。
A.反应过程存在C-H、O-H 的断裂和形成
B.催化剂氧空位用于捕获CO2,氧空位越多反应速率越快
C.若反应温度过高使甲醇炭化,生成的碳颗粒易使催化剂反应活性下降
D.理论上,每生成1mol CH3OH,该历程中消耗的H*的数目为6NA
6.(2025·全国·模拟预测)中国科学院大学以Bi 为电极材料,利用电化学催化还原
制备HCOOH。用
计算机模拟
在电极材料表面发生还原反应的历程如图1 和图2 所示(*表示微粒与Bi 的接触位点):
下列说法错误的是
A.生成HCOOH 的反应历程中存在极性键的断裂与形成
B.HCOOH 是还原产物
C.生成甲酸的选择性低于生成CO 的选择性
D.二氧化碳生成甲酸的活化能为0.43eV
7.(2025·甘肃威武·模拟预测)我国学者基于密度泛函理论计算研究了LaFeO3载氧体表面CH4反应生成
关键产物CO 和H2的部分反应机理及每步反应的能垒(如图,Vo 通常表示氧空位,eV 为能量单位)。下列说
法错误的是
A.该历程中有非极性键的形成
B.生成H2的反应为总反应的决速步骤
C.H 元素在反应过程中被还原
D.铁元素的价态在反应中未改变
8.(2025·河南·模拟预测)CO2催化氢化生产甲烷的一种反应历程如图所示,下列说法错误的是
A.①是催化剂活化过程
B.历程中涉及极性键的断裂和形成
C.以D2代替H2反应,D 只在水中检测出
D.CO2和H2吸附在催化剂不同部位
9.(2024·湖北·一模)叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理可用下图表示。下列说法正确的是
A.乙酸中氢氧键极性比中间体3 中氢氧键极性强
B.叔丁醇中
键角比中间体2 的
键角大
C.增大
,有利于提高羧酸叔丁酯的平衡产率
D.乙醇与乙酸发生酯化反应的机理与叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理不同
10.(2025·江苏·三模)利用
可制备
苯乙烯,反应可能的机理如下(x、y、z 表示催化剂的活性位点)。
下列说法正确的是
A.催化剂的y、z 位点所带电性不同
B.受苯环影响,a 处
键比b 处更易断裂
C.整个过程中有非极性键的断裂和形成
D.该反应中每生成1mol 苯乙烯,转移电子数目为
11.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)乙烯在硫酸催化下与水加成反应机理及能量与反应进程的关系如图所
示。
下列说法错误的是
A.总反应任意温度都能自发进行
B.总反应速率由第①步反应决定
C.过渡态物质中最稳定的是第③步反应过渡态物质
D.乙烯和乙酸反应按照上述机理可生成乙酸乙酯
12.(2025·河北·一模)胺基是氨基酸和核苷酸碱基中的关键官能团,也是药物、农用化学品、染料和聚
合物的基本成分,所以,化合物的胺化一直是有机化学中的主要挑战。某羟胺试剂在铁催化烯烃氨基化反
应的机理如下图。已知:Tf 为
,
为
,下列有关说法错误的是
A.酸性:
B.化合物Ⅰ和化合物Ⅱ互为立体异构
C.该反应过程中Fe 的配位数发生改变
D.化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中稳定性最强的是Ⅳ
13.(2025·湖南·模拟预测)氮氧化合物是常见的污染物,对其进行治理是环境保护的一个重要领域。以
沸石笼为载体对NO 进行催化的机理如图所示。下列说法错误的是
A.物质A 是N2和H2O
B.反应②③中氧原子的成键数目发生改变,氧元素的化合价也发生了改变
C.反应⑤中
既是氧化剂又是还原剂
D.图中总过程中每吸收1molNO 需要标准状况下的NH3 22.4L
14.((2025·江西赣州·模拟预测))钒系催化剂催化脱硝部分机理如图所示。有关该过程的叙述错误的
是
A.反应过程中既有极性键又有非极性键的断裂和形成
B.反应过程中
被氧化
C.脱硝反应为
D.
是反应中间体
15.(2025·安徽淮北·一模)叔丁基溴在纯溶剂中会发生溶剂解,叔丁基溴在水中的溶剂解反应生成两种
产物的机理分别为:
下列说法错误的是
A.两种机理的控速步骤是相同的
B.两种机理中
都用到了孤对电子
C.把叔丁基溴换成叔丁基碘,产物比例不变
D.把
换成
,消去产物比例减小
16.(2025·上海·模拟预测)2007 年,诺贝尔化学奖授予了埃特尔,以表彰其对合成氨反应机理的研究。
673 K 时,各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。
(1)该历程中决速步骤的反应方程式为 。
(2)相同质量的同种催化剂,在载体上的分散度越高,催化作用越强,原因是 。
17.(2025·四川绵阳·模拟预测)燃油汽车尾气中含有CO 和氮氧化物,氮氧化物包括
、
等,研
究CO 还原氮氧化物及氮氧化物的分解对环境的治理有重要意义。
(1)已知:
;
的燃烧热为
。写出
与
催化转化成
和
的热化学方程式 。
(2)在
的催化作用下,
还原
的反应历程和相对能量变化如图所示(逸出后物质认为状态不
发生变化,在图中略去)。
①分析反应历程,
;
分子的中心原子是
,其结构式为 。
②该反应分两步进行:A.
;B. 。历程中决定反应速率的变化过程是
。
A.②~③ B.③~④ C.⑤~⑥ D.⑥~⑦
18.(2025·浙江金华·模拟预测)乙烯是重要的基础化工原料,工业上利用乙烷制乙烯涉及的相关反应如
下:
反应:
反应
:
请回答:
(1)298K 时,反应历程如图1 所示。已知在标准压强101kPa、298K 下,由最稳定的单质合成
物质B
的反应焓变,叫做物质B 的标准摩尔生成焓,用符号
表示。部分物质的
如图2 所示。
、
的标准摩尔生成焓为0。
该反应的决速步骤为 (填“反应a”或“反应b”)。图2 中
。
19.(2025·四川成都·三模)苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料,可由乙苯催化脱氢获得。
(1)科技工作者结合实验与计算机模拟结果,研究了一个乙苯分子在催化剂表面脱氢制苯乙烯的反应,其历
程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注):
乙苯脱氢制苯乙烯反应的焓变
(填“>”“<”或“=”)0,为提高乙苯的平衡转化率,应选择的反应
条件为 (填标号)。
A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压
(2)有研究者发现,
气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图:
①根据反应历程分析,催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应影响较大,如果催化剂表面碱性太强,会降低乙
苯的转化率,原因是 。
②从环境保护的角度分析,
氧化乙苯脱氢制苯乙烯的优点是 。
20.(2025·湖南常德·一模)含氯有机物在自然环境中具有长期残留性和高毒性。
Ⅰ.“催化还原脱氯法”作为一种安全有效的环境修复方法,主要分为“直接脱氯”和“间接脱氯”两大
类。
(1)间接脱氯“光催化加氢脱氯”为典型的间接脱氯法,可在温和条件下有效降解含氯有机物,而不产生氯
化副产物。“光催化加氢脱氯”的第一步为水的活化:
,如图为不同催化剂条件下
水分子解离成
的反应机理。
①下列说法正确的是 。
A.水的活化分两步完成
B.使用催化剂
,
活化放出的热量比使用催化剂
多
C.吸附在催化剂
表面的
会自发地解离成
②已知
键的键能为
,解离一个水分子[
]理论上需消耗
J 能量。(保留两位有效数字)
(2)直接脱氯还原铁脱氯机理:
(R-为烃基),随着反应进行,铁表面附
着一层红褐色固体,使脱氯效率下降,生成红褐色固体的原因是 。