2020届高三化学二轮复习 物质转化微观过程探析(知识精讲与专题训练)

2020届高三化学二轮复习物质转化微观过程探析（知识精讲与专题训练）

知识梳理

1．大多数的化学反应不能一步完成，在微观上是分几步完成的，这每一步反应都叫一个基元反应。

如反应：H2O2＋2Br－＋2H＋===Br2＋2H2O，通过大量实验提出它们微观过程如下：

(1)H＋＋H2O2H3O＋2

(2)H3O＋2＋Br－===H2O＋HOBr

(3)HOBr＋H＋＋Br－===H2O＋Br2

2．基元反应过渡状态理论

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。例如，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

强化训练

1（2020年北京适应性训练）最近，中国科学院大连化物所CO2催化转化为CO 的研究获得新成果。下

图是使用不同催化剂（NiPc和CoPc）时转化过程中的能量变化，下列说法不合理的是

．．．

（其中吸附在催化剂表面的物种

用“·”标注）

A．转化过程中有极性键形成

B．·CO2经氧化反应得到·COOH

C．吸附在NiPc 或CoPc 表面带有相同基团的物种其能量不同

D．该研究成果将有利于缓解温室效应并解决能源转化问题

答案：B

2、(2019年朝阳二模)氮及其化合物的转化过程如下图所示。

下列分析合理的是

A．催化剂a表面发生了极性共价键的断裂和形成

B．N2与H2反应生成NH3的原子利用率为100%

C．在催化剂b表面形成氮氧键时，不涉及电子转移

D．催化剂a、b能提高反应的平衡转化率

答案：B

3、（2019年海淀二模）汽车尾气处理存在反应：NO2(g) +CO(g)NO(g) +CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示：

下列说法正确的是

A．升高温度，平衡正向移动

B．该反应生成了具有非极性共价键的CO2

C．使用催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率

D．反应物转化为活化络合物需要吸收能量

答案：D

4、（2019年丰台二模）Fe3O4中含有

2

Fe

+

、

3

Fe

+

，分别表示为Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ），以Fe3O4/Pd为催化材料，

可实现用H2消除酸性废水中的致癌物NO2－，其反应过程示意图如右图

所示，下列说法不正确

．．．的是

A．Pd上发生的电极反应为：H2- 2e－2H＋

B．Fe（Ⅱ）与Fe（Ⅲ）的相互转化起到了传递电子的作用

C．反应过程中NO2－被Fe（Ⅱ）还原为N2 D．用该法处理后水体的pH降低

Pd

Fe3O4 Fe（Ⅱ）Fe（Ⅲ）

H2

H+

NO2－

N2

e－

e－

答案：D

5（2019年通州三模）CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程示意图如下：

下列说法不正确

．．．的是

A．合成气的主要成分为CO和H2

B．①→②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成

C．①→②吸收能量

D．Ni在该反应中做催化剂

答案：C

6、一种借用CeO2/CeO2－δ的转化，利用CO2和H2O合成燃料的途径如下图所示。下列说法不正确的是()

A．上述转化的实质是太阳能转化为化学能

B．若得到三种产物H2、CO、CH4各1mol，共放出O2为1mol

C．利用上述转化有利于遏制温室效应

D．上述转化过程中涉及的反应均属于氧化还原反应

答案 B

解析B项中氧原子不守恒，故不正确；C项，图示中CO2被转化，能遏制温室效应，正确；上述转化过程每步变化中均有单质生成，有元素化合价的变化，正确。

7、．(2019·赤峰月考)自然界中氮元素部分循环如图所示，下列说法错误的是()

A．反应①～⑥均属于氧化还原反应

B．反应①②⑤均属于氮的固定

C．反应⑥的离子方程式为NH＋4＋NO－2===N2↑＋2H2O

D．向水体中大量排放NH＋4及NO－3能引起水质恶化

答案 B

解析上述六步反应中氮元素的化合价均发生变化，均属于氧化还原反应，故A项正确；氮从游离态到化合态属于氮的固定，图中只有⑤属于氮的固定，故B项错误；由图示知，两者发生归中反应，故C项正确；氮是植物的营养元素，过量排放使水体富营养化，会导致水生植物疯狂增殖、水体缺氧，从而使水质恶化，故D项正确。

8、Ge的氧化物在一定条件下有如图转化。已知0＜n＜2，下列说法正确的是()

A．化学能最终转变为太阳能

B．温度低于1050℃时，GeO2比GeO2－n稳定

C．在过程1中GeO2只起还原剂的作用

D．两步反应均属于分解反应

答案 B

解析根据转化关系图可判断相当于在GeO2催化作用下，利用太阳能把水分解生成氢气和氧气，因此是太阳能转化为化学能，A项错误；温度低于1050℃时GeO2－n与水反应生成氢气和GeO2，GeO2比GeO2－n 稳定，B项正确；在过程1中GeO2分解，GeO2既是还原剂也是氧化剂，C项错误；过程2不属于分解反应，D项错误。

9、用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NO x)，转化为无害物质。常温下，将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中，其转化过程如图所示。下列说法不正确的是()

A．反应Ⅰ的离子反应方程式为：2Ce4＋＋H2===2Ce3＋＋2H＋

B．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2

C．反应前溶液中c(Ce4＋)一定等于反应后溶液中的c(Ce4＋)

D．反应过程中混合溶液内Ce3＋和Ce4＋的总数一定保持不变

答案 C

解析根据图示可知反应Ⅰ为2Ce4＋＋H2===2Ce3＋＋2H＋，A项正确；反应Ⅱ的反应物为Ce3＋、H＋、NO，