2021届高考化学备考二轮提分训练：化学反应机理研究【答案+解析】

化学反应机理研究 1．我国科研人员提出了由 CO2 和 CH4 转化为 CH3COOH 的催化反应历程。 该催化反应历程示意图如下。下列说法借误的是 A．①→②放出能量并形成了 C 一 C 键 B．CH4→CH3COOH 过程中，有 C 一 H 键发生断裂 C．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 D．生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100% 2．碳酸二甲酯( )是一种低毒、环保、性能优异、具有 优良发展前景的“绿色”化工产品。纳米 CeO2 催化 CO2 和 CH3OH 合成 碳酸二甲酯的示意图如图所示，下列说法正确的是 A．CeO2 可有效提高 CH3OH 的平衡转化率 B．反应①中有 O-H 键的断 裂 C．反应②可以看作是取代反应 D．上述转化过程中，中间产物有 4 种 3．碘硫热化学循环如图所示，该过程由反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步组成， 下列说法正确的是( ) A．该循环实现了水的分解，制取了能源气体氢气 B．一定条件下，将 2molHI 放在恒容密闭容器中，一定能生成 1molH2 C．H2O 和 SO2 属于电解质 D．H2SO4 为催化剂 4．铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化，反应过程如图所 示。 下列叙述错误的是( ) A．CO 也是该反应的催化剂 B．反应过程中 Rh 的成键数目有变化 C．CH3I 是反应中间体 D．存在反应 CH3COI+H2O=CH3CO2H+HI 5．我国科研人员在银催化简单烷烃的区域选择性方面取得了重要突 破，有效克服烷烃C H 键的惰性并实现其区域选择性活化。一种对 烷烃C H 键的选择性插入反应进程如图所示。下列说法正确的是 ( ) A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种物质中，最稳定的是Ⅱ B．总反应速率取决于由中间体 1 生成中间体 2 的一步 C．升高温度三个反应的速率均加快，有利于提高烷烃的转化率 D．催化剂对化学反应具有选择性，生成不同产物的同时改变了反应 的焓变 6．锆的氧化物离子 Zr2O + 4 能催化作用于 CO 与 N2O 的反应，减少其对 环境的污染。反应过程下图所示，下列叙述不正确的是 A．Zr2O + 3 是反应中间产物 B．Zr2O + 4 转化为 Zr2O + 3 的氧化剂是 CO C．反应过程中 Zr 的成键数目发生改变 D．催化循环的总反应为 CO+N2O 催化剂 N2+CO2 7．如图表示使用不同催化剂( X 和Y )时 2CO 催化转化为CO过程中的 能量变化。下列说法错误的是( ) (注：其中吸附在催化剂表面的物种用“· ”表示) A．在Y 催化剂催化过程中，·COOH 是最稳定的中间产物 B．·CO转化为CO的过程吸热 C．吸附在X 表面的同种中间产物的能量高于吸附在 Y 表面的 D．其他条件相同时，分别使用X 、 Y 两种催化剂， 2CO 转化为CO， 其转化率相同 8．HCOOH 催化释放氢，在催化剂作用下，HCOOH 分解生成 CO2 和 H2 可能的反应机理如图所示，下列叙述错误的是( ) A．HCOOD 催化释氢反应除生成 CO2 外，还生成 HD B．催化过程中涉及极性共价键的断裂和形成 C．其他条件不变时，以 HCOOK 溶液代替 HCOOH 催化释氢，可加快生 成氢气的速率 D．使用催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 9．Cu－ZnO－ZrO2 可催化 CO2 加氢制备甲醇，反应过程如图所示(其中 吸附在催化剂表面的物种用*标注)。下列说法不．正确的是（ ） A．H2O 参与了该催化循环 B．存在反应*H3CO－＋H2O=CH3OH＋*HO－ C．CO2 与 CH3OH 分子中碳原子的轨道杂化类型分别为 sp2 和 sp3 D．该催化循环中生成了有毒气体 CO 10．反应 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)使用不同催化剂的调控中， 研究发现，一定条件下，Pt 单原子催化剂有着高达 90.3%的甲醇选择 性。反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”表 示，“TS”表示过渡态。下列说法正确的是（ ） A．经历 TS1，CO2 共价键发生断裂，且生成羧基 B．Pt 为固体催化剂，其表面积对催化效果无影响 C．能垒(活化能)为 1.48eV 的反应为 HCOOH*(g)+2H2(g)=H2COOH*(g)+ 3 2 H2 D．如果换用铜系催化剂，所得反应历程与图示相同 11．二氧化碳作为工业原料的用途十分广泛。某氢气催化还原 CO2 的 转化路径如下，下列说法错误的是 A． * 2H COH 为中间产物 B．HCOOH→*CO＋*H2O 释放能量 C．存在反应 CO2＋3H2 催化剂 CH3OH＋H2O D．*CO 及时从催化剂脱附有利于加快反应速率 12．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 A．该反应是化合反应 B．催化剂参加了化学反应过程 C．CH4→CH3COOH 过程中，有 C—H 键的断裂和形成 D．①→②过程中，形成了 C—C 键，放出了能量 13．据文献报道：Fe(CO)5 催化某反应的一种反应机理如下图所示。 下列叙述错误的是 A．OH－在反应中做催化剂 B．该反应可产生清洁燃料 H2 C．该反应属于氧化还原反应 D．该催化循环中 Fe 的成键数目未 发生变化 14．高活性 MnO2 可用于催化降解甲醛，有关微粒的变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．X 是 - 3HCO B．总反应的化学方程式是 HCHO+O2 2MnO CO2+H2O C．1mol - 2O 中含有 16 mol e- D．可用新制的银氨溶液检验醛基 15．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①N2O+Fe+=N2+FeO+(慢)、② FeO++CO=CO2+Fe+(快)。下列说法正确的是( ) A．反应①是氧化还原反应，反应②是非氧化还原反应 B．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应②决定 C．Fe+使反应的活化能减小，FeO+是中间产物 D．若转移 1mol 电子，则消耗 11.2LN2O 16．已知 2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) △H＜0，反应历程分两步： 快反应：①2NO(g)N2O2(g) △H1＜0，v1 正=k1 正 c2(NO)，v 1 逆=k1 逆 c(N2O2) 慢反应：②N2O2(g)＋O2(g) 2NO2(g) △H2＜0，v2 正=k2 正 c(N2O)·c(O2)， v2 逆=k2 逆 c2(NO2) 下列说法正确的是 A．N2O2 是该反应的催化剂 B．温度升高 k1 正、k2 正均减小， k1 逆、k2 逆均增大 C．反应②中 N2O2 与 O2 的碰撞仅部分有效 D．反应①正反应的活化能大于逆反应的活化能 17．某科研团队研制出的“TM-LiH ”(TM 表示过渡金属)体系，在温 和条件下显著提高了氮气和氢气合成 3NH 的效率，其原理示意图如图： 下列分析不合理的是( ) A．状态Ⅰ为 N N 键断裂，是放热过程 B．该体系不能用于水的分解 C．在该体系中“TM-LiH ”是催化剂 D．生成 3NH 的过程存在反应： 2 3=2LiNH+3H 2LiH+2NH 18．已知化合物 A 与 H2O 在一定条件下反应生成化合物 B 与 HCOO-， 其反应历程如图所示，其中 TS 表示过渡态，I 表示中间体。下列说 法正确的是 A．化合物 A 与 H2O 之间的碰撞不均为有效碰撞 B．该历程中的最大能垒(活化能)E 正=16.87 kJ·mol-1 C．使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热 D．升高温度，有利于该反应正向进行 19．近年，在钯(Pd)催化下进行的偶联反应成为研究热点，其一种反 应机理如图所示，下列说法错误的是 已知：R1、R2 表示烃基，X 表示卤原子，Y 表示羟基。 A．转化过程中涉及氧化还原反应 B．转化过程中未发生非极性键的断裂和形成 C． 2 3 3R -Pd(Ⅱ)-O (CH )C 是中间体之 D．转化过程中存在反应： 2 3 3 2 3 3R -Pd( -X+NaOC(CH NaX+ H) )R -Pd( -OC(CⅡ) Ⅱ) 20．我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了丙烷在六方氮化硼 催化剂表面氧化脱氢制丙烯的反应历程，部分历程如图所示，其中吸 附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是( ) A．丙烷在镍催化剂表面氧化脱氢制丙烯的反应历程与上述不同 B．反应历程中决速步骤能垒(活化能)为1.73 eV C．反应历程中，生成过渡态Ⅰ比生成过渡态Ⅱ容易 D．图示反应历程之后可能发生的化学反应为 2 2 2 22H O = 2H O+O  21．热催化合成氨面临的两难问题：采用高温增大反应速率的同时会 因平衡限制导致 NH3 产率降低。我国科研人员研制了(Ti-H)(冷 区)-(Fe)(热区)双温区催化剂。Ti-H-Fe 双温区催化合成氨的反应历 程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正 确的是( ) A．放热过程在冷区进行，吸热反应在热区进行 B．反应②，正反应活化能最大 C．(Ti-H)生成氨气，是因为反应速率最大 D．冷热区交替使用，主要目的是使催化剂活性最大 22．氢气是一种绿色能源，大力开发氢能有利于环境保护。借助 Cu/CuCl 热化学循环制氢：2H2O=2H2↑+O2↑，其工艺流程如图。下列 有关说法正确的是 ( ) A．步骤①中发生的反应属于放热反应 B．步骤②的温度为 500℃，则反应的化学方程式为 2Cu2OCl2 500℃4CuCl+O2↑ C．步骤③可在电解池中进行，Cu 是氧化产物 D．反应⑤一定是依据原电池原理实现的 23．据文献报道，金红石 Ti3+L3 表面催化氮气固定机理如下图所示， 下列叙述错误的是( ) A．催化剂可以提高固氮速率的原因是改变该反应的 ΔH B．该催化固氮总反应为 3H2+N2=2NH3 C． 是反应中间体 D．整个催化过程中存在 N—Ti 键的断裂和生成 24．福州大学学者研究发现，3D-SiC@2D-MoS2 异质结催化剂具有优异 的光催化 CO2 用纯水的全还原性能，能有效实现人工光合成“太阳燃 料”，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是( ) A．反应②的方程为[2H+]ad+[HCOOH]ad=[HCHO]ad+H2O B．2D-MoS2 能降低 H2O 转化为 O2、[2H+]ad 的活化能 C．反应①~④中，含碳物质均发生还原反应 D．此转化的现实意义是可缓解能源危机 25．工业上利用 3NH 对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的 SCR 技术具有 效率高、性能可靠的优势。SCR技术的原理为 3NH 和NO在催化剂( 2MnO ) 表面转化为 2N 和 2H O，反应进程中的相对能量变化如图所示。下列 说法错误的是( ) A．总反应方程式为 2 3 2 2 MnO 6NO 4NH 5N 6H O  B． 2NH NO 是脱硝反应的活性中间体 C．升高温度，脱硝反应的正反应速率的增大程度大于其逆反应速率 的增大程度 D．决定反应速率的步骤是“H 的移除” 参考答案 1．C【解析】A．根据图知，根据图知，反应物总能量大于生成物总 能量，所以该反应是放热反应，且最后生成 C-C 键，故 A 正确； B．CH4→CH3COOH 过程中，甲烷中 C-H 键发生断裂生成甲基，所 以有 C-H 键断裂，故 B 正确； C．催化剂只改变化学反应速率不影响平衡移动，不改变转化率，故 C 错误； D．甲烷和二氧化碳反应只生成 CH3COOH，没有其它副产物生成，所 以原子利用率 100%，故 D 正确。 2．B【解析】A．CeO2 为催化剂，催化剂只影响化学反应速率，不影 响平衡移动，所以催化剂不能提高甲醇的平衡转化率，A 错误； B．反应①中 CH3OH 转化为 CH3O-，其中的 O-H 键断裂，B 正确； C．二氧化碳的结构式为：O=C=O，根据—OCOOCH3 的结构特点分析， 反应②可以看作是加成反应，C 错误； D．从转化示意图分析可知，-OH、-OCH3、-OCOOCH3 是中间体，D 错误。 3．A【解析】由图可知，反应 I 为二氧化硫与碘发生氧化还原反应生 成硫酸和 HI，该反应为 SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI，反应Ⅱ是硫酸分解为 氧气的过程，反应Ⅲ是 2HI H2↑+I2↑。 A．设计该循环是为了制取气体 O2 和 H2，实现了水的分解，制取了能 源气体氢气，故 A 正确； B．一定条件下，将 2molHI 放在恒容密闭容器中，该反应为可逆反应， 转化率不可能达到 100%，生成 H2 少于 1mol，故 B 错误； C．H2O 属于电解质，但 SO2 属于非电解质，故 C 错误； D．H2SO4、HI 为中间产物，二氧化硫和碘为催化剂，故 D 错误。 4．A【解析】A．由图示可知：在反应过程中 CO 参加了反应，但反应 后未产生 CO，因此 CO 不是该反应的催化剂，A 错误； B．由图可知 Rh 的化合物的成键数目变化为：4→6→5→6→4，可见 反应过程中 Rh 的成键数目有变化，B 正确； C．由图可知铑的配合物离子 会分解产生 CH3COI 和 ，CH3COI 与 H2O 反应产生 CH3CO2H 和 HI，HI 与 CH3OH 反应 产生 CH3I 和 H2O，CH3I 再与 反应产生 ，故 CH3I 是该反应的中间体，C 正确； D．由图可知铑的配合物离子 会分解产生 CH3COI 和 ，CH3COI 与 H2O 反应产生 CH3CO2H 和 HI，CH3COI 与 H2O 反 应产生 CH3CO2H 和 HI 的方程式为：CH3COI+H2O=CH3CO2H+HI，D 正确。 5．B【解析】A．物质能量越低越稳定，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种物质中Ⅰ最 稳定的是，A 错误； B．化学反应的速率取决于历程中反应慢的过程，中间体 1 生成中间 体 2 的反应为吸热反应且活化能最高，决定了总反应的速率，B 正确； C．三个反应都为放热反应，升高温度，反应向逆反应方向移动，烷 烃的转化率降低，C 错误； D．催化剂具有选择性，只影响化学反应速率，但不改变反应的焓变， D 错误。 6．B【解析】A．根据题干的历程图可知，Zr2O + 3 一直都是在循环体系 中，故是反应中间产物，故 A 正确； B．根据题干的历程图可知，Zr2O + 4 +CO=Zr2O + 3 +CO2，反应中 CO 是还原 剂，故 B 错误； C．根据题干的历程图可知，反应过程中 Zr 的成键数目发生改变，故 C 正确； D．根据题干的历程图可知，整个循环反应体系，进入的反应物为 CO 与 N2O，出去的是 N2 和 CO2，故循环的总反应为：CO+N2O 催化剂 N2+CO2， 故 D 正确。 7．B【解析】A．由题图可知，在Y 催化剂催化过程中·COOH 的相 对能量最低，·COOH 是最稳定的中间产物，A 项正确； B．由题图可知，·COOH 转化为CO的过程中的能量变化与·CO所吸 附的催化剂种类有关，吸附在X 催化剂表面的·CO转化为CO的过程 放热，吸附在Y 催化剂表面的·CO转化为CO的过程吸热，B 项错误； C．由题图可知，吸附在X 表面的同种中间产物的能量高于吸附在Y 表 面的，C 项正确； D．催化剂只能改变反应速率，不能使化学平衡移动，D 项正确。 8．D【解析】A．由图所示反应机理，HCOOH 电离的 H+结合 形成 ，HCOO－结合 形成 ，然后 脱去 CO2 形成 ， 与 结合产生 H2，故 HCOOH 的 2 个 H 结合产生 H2，则 HOOD 的产 物除了 CO2 还有 HD，故 A 正确； B． 形成 ，脱去 CO2 中均有极性共价键的形成， 与 结合产生 H2 有极性共价键的断裂，故 B 正确； C．HCOOK 完全电离，更易与催化剂结合脱去 CO2，可提高释放氢气的 速率，故 C 正确； D．催化剂不能改变平衡移动的方向，不能提高反应物的转化率，故 D 错误。 9．C【解析】A．由图可知 H2O 参与反应，又有 H2O 生成，故参与了该 催化循环，A 正确； B．由图可知存在反应*H3CO－＋H2O=CH3OH＋*HO－，B 正确； C．CO2 分子中碳原子的轨道杂化类型为 sp，CH3OH 分子中碳原子的轨 道杂化类型为 sp3，C 错误； D．从图中可知，*COOH－＋*H+=CO＋H2O，该催化循环中生成了有毒气 体 CO，D 正确。 10．C【解析】A．由图可知，经历 TS1，CO2 共价键发生断裂，生成了 HCOO*，再经历 TS2 才生成羧基，故 A 错误； B．Pt 为固体催化剂，增大表面积可增大反应物接触面，反应速率增 大，会加快催化效果，故 B 错误； C．能垒(活化能)为 1.48eV 的是 TS2 过渡态，E=-0.18eV-(-1.66eV)= 1.48eV，则反应方程式为 HCOOH*(g)+2H2(g)=H2COOH*(g)+ 3 2 H2，故 C 正确； D．催化剂能改变反应的活化能，如果换用铜系催化剂，不同的催化 剂催化效果不同，能不同程度的改变反应历程，所得反应历程与图示 不相同，故 D 错误。 11．B【解析】A. 由图可知，流程中先生成 * 2H COH ， * 2H COH 再被消 耗，故为中间产物，故 A 正确； B. HCOOH→*CO＋*H2O 为分解反应，故为吸热反应，应吸收能量，故 B 错误； C. 反应 CO2＋3H2 催化剂 CH3OH＋H2O 符合得失电子守恒、元素守恒， 故存在该反应，故 C 正确； D. *CO 及时从催化剂脱附有利于加快反应速率，故 D 正确。 12．C【解析】A．根据图中信息可知，发生反应 CH4+CO2→CH3COOH， 该反应是化合反应，A 说法正确； B．催化剂参加了化学反应过程，但质量及化学性质不变，B 说法正 确； C．CH4+CO2→CH3COOH 过程中，C-H 键、C=O 均发生断裂，C 说法不正 确； D．①→②过程中，形成了 C-C 键，反应物的总能量大于生成物的总 能量，反应为放热反应，D 说法正确。 13．D【解析】A. OH－在该循环中参与反应，又生成 OH－，因此起到 催化循环的作用，故 A 正确，但不符合题意； B. 该循环过程产生了 H2，故 B 正确，但不符合题意； C. 该反应生成单质氢气，元素的化合价发生变化，属于氧化还原反 应，故 C 正确，但不符合题意； D. 该循环中 Fe 的成键数目发生了变化，有 - 4 5Fe(CO) Fe CO OH、 （ ） 等， 故 D 错误，符合题意。 14．C【解析】从 X 与 H+反应的产物 CO2 和 H2O 看，X 的化学式应为 - 3HCO 。 A．由分析知，X 的化学式是 - 3HCO ，A 正确； B．从箭头指示的方向看，HCHO、O2 为反应物，CO2、H2O 为生成物， MnO2 是反应的催化剂，总反应的化学方程式是 HCHO+O2 2MnO CO2+H2O， B 正确； C．1 个 - 2O 中所含电子数为 8×2+1=17，所以 1mol - 2O 中含有 17 mol e-， C 不正确； D．醛基能将银氨离子还原为银，产生银镜，所以可用新制的银氨溶 液检验醛基，D 正确。 15．C【解析】A．反应①N2O+Fe+=N2+FeO+(慢)中 N 的化合价由+1 价变 为 0 价，Fe 的化合价由+1 价变为+3 价，化合价发生改变，反应①是 氧化还原反应，同理②FeO++CO=CO2+Fe+(快)中 Fe 元素的化合价由+3 价变为+1 价，C 的化合价由+2 价变为+4 价，化合价发生改变，故反 应②也是氧化还原反应，A 错误； B．由图中可知两步反应的反应物总能量均高于生成物总能量，故均 为放热反应，总反应的化学反应速率是由满反应决定的，故由反应① 决定，B 错误； C．由历程图中可知，Fe+是催化剂，FeO+是中间产物，故 Fe+使反应的 活化能减小，FeO+是中间产物，C 正确； D．由反应 N2O+CO=N2+CO2 可知，反应中转移了 2mol 电子，故若转移 1mol 电子，则消耗 0.5molN2O，由于题中未告知标准状况，故 0.5molN2O 的体积不一定为 11.2L，D 错误。 16．C【解析】A．由两步反应及总反应可知，N2O2 是中间产物，不是 催化剂，故 A 错误； B．升高温度，正逆反应速率均增大，则 k1 正、k2 正均增大，k1 逆、k2 逆 均增大，故 B 错误； C．反应②为慢反应，反应物中不全是活化分子，则反应②中 N2O2 与 O2 的碰撞仅部分有效，故 C 正确； D．反应①为放热反应，△H1＜0，焓变等于正逆反应的活化能之差， 则反应①正反应的活化能小于逆反应的活化能，故 D 错误。 17．A【解析】由流程可知氮气在 TM-LiH 催化作用下与 LiH 反应生成 LiNH，LiNH 与氢气反应生成氨气和 LiH。 A．状态Ⅰ为氮气生成 LiNH 的过程中存在 N N 键断裂，断开化学键 需要吸收能量，分析不合理，故 A 选； B．催化剂具有选择性，不同的反应需要催化剂不同，该体系不能用 于水的分解，分析合理，故 B 不选； C．根据原理示意图，TM-LiH 在反应后还是 TM-LiH，因此 TM-LiH 是 催化剂，分析合理，故 C 不选； D．由状态Ⅲ可知，LiNH 与氢气反应生成氨气和 LiH，反应的方程式 为 2LiNH+3H2═2LiH+2NH3，分析合理，故 D 不选。 18．A【解析】A．根据有效碰撞理论可知，化合物 A 与 H2O 之间的碰 撞不均为有效碰撞，A 正确； B．该历程中的最大能垒(活化能) E 正 =16.87kJ/mol−(− 1.99kJ/mol)=18.86kJ/mol，B 错误； C．使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能，但催化剂不改变 反应热，C 错误； D．由图知，化合物 A 与 H2O 在一定条件下反应生成化合物 B 与 HCOO- 为放热反应，升高温度，不利于该反应正向进行，D 错误。 19．B【解析】A．由图可知，转化过程中 Pd 元素的化合价发生改变， 涉及氧化还原反应，故 A 正确； B．烃基 R1 与 R2 的成键过程中形成碳碳非极性键，共 B 错误； C．由图中转化关系知， 2 3 3R -Pd -OC CH（Ⅱ） （ ） 是中间体之一，故 C 正 确； D．转化过程中存在反应： 2 3 3 2 3 3R -Pd -X+NaOC CH R -Pd -OC CH +NaX（Ⅱ） （ ） （Ⅱ） （ ） ，故 D 正确。 20．C【解析】A．催化剂不改变反应物和产物，但是催化剂会改变反 应的历程，不同催化剂的反应历程不同，故 A 正确； B．化学反应的决速步骤由慢反应决定，而活化能越大，反应的速率 越慢，由图可知能垒最大的 * 3 8C H 到过渡态 I 的能量，能垒为1.73 eV ， 故 B 正确； C．由图可知生成过渡态 I 的能垒大于生成过渡态 II 的能垒，能垒越 大反应越困难，故生成过渡态 II 容易，故 C 错误； D．图示中最后一步生成了最终产物丙烯，则之后发生反应的应为 H2O2 的分解反应，故 D 正确。 21．B【解析】A．①为催化剂吸附 N2 的过程,为放热反应，②为形成 过渡态的过程，为吸热反应，③为 N2 解离为 N 的过程，为放热反应， ④⑤为了增大平衡产率，需要在低温下进行，A 错误； B．②的生成物的相对能量比反应物的相对能量高，为吸热过程，其 余过程则是生成物能量比反应物的能量低，是放热过程，故反应②的 正反应活化能最大，B 正确； C．(Ti-H)生成氨气，是因为该反应是放热反应，反应在冷区进行， 降低温度，化学平衡正向移动，会导致 NH3 的产率增大，C 错误； D．热区主要是从速率上考虑，采用高温可增大反应速率，但同时会 因平衡限制导致 NH3 产率降低；(Ti—H)(冷区)反应就是降温而提高 产率。冷热区交替使用，既可以使反应速率加快，同时又可以提高 NH3 产率，而不是从催化剂活性大小角度考虑，D 错误。 22．B【解析】A．由图示看出①为 CuCl2 的水解反应，水解反应一般 是吸热反应，故 A 错误； B．由图示可知②的反应物为 Cu2OCl2，生成物为 CuCl 和 O2，在温度 为 500℃条件下反应，则反应的化学方程式为 2Cu2OCl2 500℃4CuCl+O2 ↑，故 B 正确； C．从 CuCl→Cu 化合价降低，发生还原反应，则 Cu 是还原产物，故 C 错误； D．反应⑤中 Cu 与 HCl 反应生成 H2，为非自发的氧化还原反应，依据 原电池原理无法实现该反应，故 D 错误。 23．A【解析】A．催化剂可以降低反应的活化能，提高固氮速率，但 不能改变该反应ΔH 的符号和数值，故 A 错误； B．由固定机理的示意图可知，反应物为氮气和氢气，生成物为氨气， 金红石为催化剂，反应的总反应方程式为 3H2+N2=2NH3，故 B 正确； C．由固定机理的示意图可知，反应物为氮气和氢气，生成物为氨气， 金红石为催化剂， 是反应中间体，故 C 正确； D．由固定机理的示意图可知，b→c 的过程存在 N—Ti 键的断裂，c →a 的过程存在 N—Ti 键的生成，故 D 正确。 24．A【解析】A．选项所给方程式电荷不守恒，正确方程式为 [2H+]ad+[HCOOH]ad+2e-=[HCHO]ad+H2O，A 错误； B．据图可知 2D-MoS2 是 H2O 转化为 O2、[2H+]ad 的催化剂，可以降 低该反应的活化能，B 正确； C．反应①~④中，C 元素发生“CO2→HCOOH→HCHO→CH3OH”的转化， C 元素的化合价持续降低，均发生还原反应，C 正确； D．该过程中利用 H2O 和 CO2 合成了可以作为燃料的 CH4，可以缓解能 源危机，D 正确。 25．C【解析】A．由已知“SCR 技术的原理为 3NH 和 NO 在催化剂( 2MnO ) 表面转化为 2 2N H O、 ”可知总反应的方程式为 2 3 2 2 MnO 6NO 4NH 5N 6H O  ， A 说法正确； B．观察相对能量-反应进程曲线知， 3NH 吸附在催化剂表面后，经过 一定的反应形成了 2NH NO ， 2NH NO 又经过反应得到 2 2N H O和 ，所以 2NH NO 是脱硝反应的活性中间体，B 说法正确； C．起始相对能量高于终态，说明这是一个放热反应，升高温度平衡 会逆向移动，所以升高温度后，脱硝反应的正反应速率的增大程度小 于其逆反应速率的增大程度，C 说法错误； D．相对能量-反应进程曲线表明，全过程只有 H 的移除过程势能升高， 这是一个需要吸收能量越过能垒的反应，其速率是全过程几个反应中 最慢的，决定了反应的速率，是总反应的速控步骤，D 说法正确。