【升级版】微专题36高考“明星”考点—催化剂（解析版）(全国版).docx

1、微专题36 高考“明星”考点催化剂1（2023全国统考高考真题）“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将与转化为肼()，其反应历程如下所示。下列说法错误的是A、和均为极性分子B反应涉及、键断裂和键生成C催化中心的被氧化为，后又被还原为D将替换为，反应可得【答案】D【解析】ANH2OH，NH3，H2O的电荷分布都不均匀，不对称，为极性分子，A正确；B由反应历程可知，有NH，NO键断裂，还有NH键的生成，B正确；C由反应历程可知，反应过程中，Fe2+先失去电子发生氧化反应生成Fe3+，后面又得到电子生成Fe2+，C正确；D由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3，所以将

2、NH2OH替换为ND2OD，不可能得到ND2ND2，得到ND2NH2和HDO，D错误；故选D。2（2023广东统考高考真题）催化剂和均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是A使用和，反应历程都分4步进行B反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大C使用时，反应体系更快达到平衡D使用时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大【答案】C【解析】A由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用和，反应历程都分4步进行，A正确；B由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确；C由图可知的最高活化能小于的最高活化能，所以使用时反应速率更快

3、，反应体系更快达到平衡，C错误；D由图可知在前两个历程中使用活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用活化能较高反应速率较慢，所以使用时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确； 故选C。常见催化剂性质及应用 （1）催化剂的特性：选择性（是指给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应情况下，催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率，酶的选择性极高）。（2）选择反应温度依据之一：在选择某反应的温度时，首先应考虑催化剂的活性温度，以便最大限度地发挥催化剂的作用。（3）催化剂中毒：由于某些物质（反应原料中带入的杂质、催化剂自身的某些杂质、反应产物或副产物）的作用而使催化活性衰退或丧失的现象。（

4、4）催化剂影响速率不影响化学平衡：对于可逆反应，催化剂同等程度地改变正逆反应速率，因而不能改变反应物的转化率，但可缩短反应达到化学平衡的时间。（5）周期表中催化剂寻找区域：过渡元素区。中学中常用的催化剂：酶是蛋白质，也是催化剂。二氧化锰、五氧化二钒、铁触媒、铂铑催化剂、Ni、Cu、Ag，浓硫酸、稀硫酸。（6）教材研究催化剂的三个实验：一个反应的催化剂可能有多种。如过氧化氢溶液分解的催化剂，除了二氧化锰之外，还可以用FeCl3、CuSO4溶液。高锰酸钾与草酸反应，生成的Mn2+是访反应的催化剂，褪色速率会突然加快，是易被忽视的自催化反应。淀粉水解实验，酶的催化条件温和而高效。催化剂、催化原理、活

5、化能之间的关系：1催化剂原理：改变反应路径，使反应所需的活化能降低，活化能是能量，活化能高，反应的难度大，反应速率慢。2三种教材三种图:鲁科版 人教版 苏教版3催化剂与活化能(1)催化剂的催化机理：催化剂参与化学反应，生成能量更低的中间产物，降低了达到过渡态所需要的活化能，使反应易于发生，速率加快。这就是我们经常说的催化剂改变反应途径，降低反应的活化能。(2)催化剂能降低反应所需活化能，化学反应速率加快，但不影响焓变H的大小，不影响平衡。(3)催化反应一般过程(简化的过程)：反应物扩散到催化剂表面；反应物被吸附在催化剂表面；被吸附的反应物发生化学反应生成产物；产物的解吸。1（2023湖南统考高

6、考真题）是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某()催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成，其反应机理如图所示。下列说法错误的是A()被氧化至()后，配体失去质子能力增强BM中的化合价为C该过程有非极性键的形成D该过程的总反应式：【答案】B【解析】A()被氧化至()后，中的带有更多的正电荷，其与N原子成键后，吸引电子的能力比()强，这种作用使得配体中的键极性变强且更易断裂，因此其失去质子（）的能力增强，A说法正确；B()中的化合价为+2，当其变为()后，的化合价变为+3，()失去2个质子后，N原子产生了1个孤电子对，的化合价不变；M为，当变为M时，N原子的孤电子

7、对拆为2个电子并转移给1个电子，其中的化合价变为，因此，B说法不正确；C该过程M变为时，有键形成，是非极性键，C说法正确；D从整个过程来看， 4个失去了2个电子后生成了1个和2个，()是催化剂，因此，该过程的总反应式为，D说法正确；综上所述，本题选B。2（2023浙江高考真题）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下已知和的相对能量为0，下列说法不正确的是AB可计算键能为C相同条件下，的平衡转化率：历程历程D历程、历程中速率最快的一步反应的热化学方程式为：【答案】C【解析】A催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此，A正确；B已知的相对能量为0，对比两个历程可知，的

8、相对能量为，则键能为，B正确；C催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，的平衡转化率：历程=历程，C错误；D活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为：，D正确；故答案为：C。1（2023北京高三统考专题练习）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中代表或中的一种。下列说法正确的是Aa、c分别是B既可以是，也可以是C已知为副产物，则通入水蒸气可减少的产生D等压条件下，反应、的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热【答案】C【解析】分解的产物是和，分解得到的与反应生成，又可以分解得到和，则a为，b为，c为，d为。【

9、解析】A由分析可知，a为，c为，A项错误；Bd为，B错误；C可以水解生成，通入水蒸气可以减少的生成，C正确；D反应和反应相加即为氯化铵直接分解的反应，由盖斯定律可知，等压条件下，反应、反应的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，D错误；故选C。2（2023全国高三专题练习）科学工作者结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用“”标注，Ts表示过渡态。下列有关叙述正确的是A前三步总反应的H0BHOCO转化为CO和OH为吸热过程C催化剂通过参与化学反应，能降低反应的活化能，提高反应物的转化率D

10、历程中活化能(能垒)最小的反应方程式为CO+OH+H+3H2(g)= CO+3H2(g)+H2O(g)【答案】D【解析】A由图像分析可知，前三步总反应，反应物能量高，生成物能量低，故反应放热，H反应B反应活化能：反应I反应，故A正确；B短时间里反应I得到的产物比反应得到的产物多，说明反应I的速率比反应的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应I反应，故B正确；C增加浓度，平衡正向移动，但平衡时产物和产物I的比例可能降低，故C错误；D根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物，故D正确。综上所述，答案为C。2（2022北京高考真题）高分子Y是一种人工合成的多肽，其

11、合成路线如下。下列说法不正确的是AF中含有2个酰胺基B高分子Y水解可得到E和GC高分子X中存在氢键D高分子Y的合成过程中进行了官能团保护【答案】B【解析】A由结构简式可知，F中含有2个酰胺基，故A正确，B由结构简式可知，高分子Y一定条件下发生水解反应生成 和，故B错误；C由结构简式可知，高分子X中含有的酰胺基能形成氢键，故C正确；D由结构简式可知，E分子和高分子Y中都含有氨基，则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护，故D正确；故选B。3（2022北京高考真题）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定

12、流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。下列说法不正确的是A反应为CaO+CO2=CaCO3；反应为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2Bt1t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4C+2H2Ct2时刻，副反应生成H2的速率大于反应生成H2速率Dt3之后，生成CO的速率为0，是因为反应不再发生【答案】C【解析】A由题干图1所示信息可知，反应为CaO+CO2=CaCO3，结合氧化还原反应配平可得反应为，A正确；B由题干图2信息可知，t1t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率

13、不变，且反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳，故可能有副反应，反应和副反应中CH4和H2的系数比均为1:2，B正确；C由题干反应方程式可知，H2和CO的反应速率相等，而t2时刻信息可知，H2的反应速率未变，仍然为2mmol/min，而CO变为12mmol/min之间，故能够说明副反应生成H2的速率小于反应生成H2速率，C错误；D由题干图2信息可知，t3之后，CO的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成CO的速率为0，是因为反应不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D正确；答案选C。4（2022天津统考高考真题）燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及

14、催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是A甲是空气中体积分数最大的成分B乙是引起温室效应的气体之一C反应()在常温下容易发生D反应()中NO是氧化剂【答案】C【解析】A甲是氮气，氮气空气中体积分数最大的成分，故A正确；B乙是二氧化碳，则乙是引起温室效应的气体之一，故B正确；C由于氮气含有氮氮三键，因此反应()在常温下不容易发生，在高温或放电条件下发生，故C错误；D一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，一氧化氮中氮化合价降低，因此反应()中NO是氧化剂，故D正确。综上所述，答案为C。5（2022浙江统考高考真题）相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示

15、：下列推理不正确的是A2H1H2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比BH2H3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定C3H1H4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键DH3-H10，H4-H30，说明苯分子具有特殊稳定性【答案】A【解析】A虽然2H1H2，但H2H3，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目、双键的位置有关，不能简单的说碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比，A错误；BH2H3，即单双键交替的物质能量低，更稳定，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定，B正确；C由图示可知，反应I为：(l)+H2(g

16、)(l)H1，反应IV为：+3H2(g)(l)H4，故反应I是1mol碳碳双键加成，如果苯环上有三个完全独立的碳碳三键，则3H1=H4，现3H1H4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，C正确；D由图示可知，反应I为：(l)+H2(g)(l)H1，反应III为：(l)+2H2(g) (l)H3，反应IV为：+3H2(g)(l)H4，H3-H10即(l)+H2(g) (l) H0，H4-H30即+H2(g)(l)H0，则说明具有的总能量小于，能量越低越稳定，则说明苯分子具有特殊稳定性，D正确；故答案为：A。6（2022浙江统考高考真题）某课题组设计一种固定CO2的方法。下列说法不正确的是A

17、反应原料中的原子100%转化为产物B该过程在化合物X和I-催化下完成C该过程仅涉及加成反应D若原料用，则产物为【答案】C【解析】A通过图示可知，二氧化碳和反应生成，没有其它物质生成，反应原料中的原子100%转化为产物，A正确；B通过图示可知，X和I-在反应过程中是该反应的催化剂，B正确；C在该循环过程的最后一步中形成五元环的时候反应类型为取代反应，C错误；D通过分析该反应流程可知，通过该历程可以把三元环转化为五元环，故若原料用，则产物为，D正确；故选C。7（2022山东高考真题）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是A含N分子参与的反应一定有电子转移B由N

18、O生成的反应历程有2种C增大NO的量，的平衡转化率不变D当主要发生包含的历程时，最终生成的水减少【答案】D【解析】A根据反应机理的图示知，含N分子发生的反应有NO+OOH=NO2+OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A项正确；B根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确；CNO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C项正确；D无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O2反

19、应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O22C3H6+2H2O，当主要发生包含的历程时，最终生成的水不变，D项错误；答案选D。8（2022湖南高考真题）科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c)，能将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如图所示。下列说法正确的是A过程中发生氧化反应Ba和b中转移的数目相等C过程中参与反应的D过程的总反应为【答案】D【解析】A由图示可知，过程I中NO转化为NO，氮元素化合价由+3价降低到+2价，NO作氧化剂，被还原，发生还原反应，A错误；B由图示可知，过程I为NO在酶1的作用下转化为NO和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式

20、为：NO+2H+e-NO+H2O，生成1molNO，a过程转移1mole-，过程II为NO和NH在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4，消耗1molNO，b过程转移3mol e-，转移电子数目不相等，B错误；C由图示可知，过程II发生反应的参与反应的离子方程式为：NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4，n(NO):n(NH)=1:1，C错误；D由图示可知，过程I的离子方程式为NO+2H+e-NO+H2O，过程II的离子方程式为NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4，过程

21、III的离子方程式为N2H4N2+4H+4e-，则过程的总反应为NO+ NH= N2+2H2O，D正确；答案选D。9（2022广东高考真题）我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是A淀粉是多糖，在一定条件下能水解成葡萄糖B葡萄糖与果糖互为同分异构体，都属于烃类C中含有个电子D被还原生成【答案】A【解析】A淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖，在一定条件下水解可得到葡萄糖，故A正确；B葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6，结构不同，二者互为同分异构体，但含有O元素，不是烃类，属于烃的衍生物，故B错误；C一个CO分子含有14个电子，则1molCO中含有146.021023=8.4281

22、024个电子，故C错误；D未指明气体处于标况下，不能用标况下的气体摩尔体积计算其物质的量，故D错误；答案选A。10（2022辽宁统考高考真题）利用有机分子模拟生物体内“醛缩酶”催化Diels-Alder反应取得重要进展，荣获2021年诺贝尔化学奖。某Diels-Alder反应催化机理如下，下列说法错误的是A总反应为加成反应B和互为同系物C是反应的催化剂D化合物X为【答案】B【解析】A由催化机理可知，总反应为+ ，该反应为加成反应，A正确；B结构相似、分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物，和结构不相似、分子组成上也不是相差若干个CH2原子团，两者不互为同系物，B错误；C由催化机理可知，反应消耗了又生成了VI，VI是反应的催化剂，C正确；DI+VIX+II，由I、VI、II的结构简式可知，X为H2O，D正确；答案选B。