专题五　微点突破3　基于微观变化理解反应历程与催化机理 教案+课件（含答案）2026届高考化学二轮复习

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一、“环式”催化机理图中微粒变化分析模型
1.(2024·南通高三第一次调研测试)反应2C2H4(g)+6NO(g)+3O2(g)===4CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g)可用于去除氮氧化物。Cu+催化该反应的过程如图所示。下列说法正确的是
2.[2020·江苏，20(1)(2)]HCOOH催化释氢。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。
(1)HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成　　　(填化学式)。
(2)研究发现：其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是　 　　　 。
提高释放氢气的速率及纯度
二、催化历程中吸附与脱附、成键与断键、空位与占位的微观分析1.化学反应的本质化学反应是原子或原子团的重新组合，其微观实质是反应物分子中特定化学键的断裂和生成物分子中新的化学键的形成，伴随能量的吸收和释放。2.固相吸附催化原理 (1)固相催化指催化剂以固态形式存在，通过表面活性位点降低反应活化能，加快反应速率。(2)吸附⁃活化⁃脱附模型 ①反应物吸附：反应物分子吸附在催化剂表面，键长增加，键减弱或断裂。
②中间态形成：吸附的分子发生化学反应，形成活性中间体。③产物脱附：产物从催化剂表面脱离，空出活性位点，继续催化。(3)活性位点问题分析①本质：催化剂表面特定原子或基团，具有不饱和键或高表面能(如过渡金属的d轨道空位)。反应物分子只有吸附在该位置上才能快速发生反应。
2.(2024·南京、盐城高三一模)利用铜⁃铈氧化物(xCuO⁃yCeO2，Ce是活泼金属)催化氧化除去H2中少量CO，总反应为2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)　ΔH，反应机理如图所示。下列说法正确的是
过检测是否存在　　　　　　　 (填化学式)确认反应过程中的加氢方式。
CN—NHD或DCOO-
80%，则生成标准状况下CO和H2的总体积为　　　 mL。
②x=0.5时，新制载氧体、与CH4反应后的载氧体的X射线衍射谱图如图丙所示(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。步骤Ⅱ中，能与H2O(g)反应的物质有_________　　　(填化学式)。
③结合图示综合分析，步骤Ⅰ中Fe2O3的作用、气体分步制备的价值：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
步骤Ⅰ中Fe2O3作供氧剂，促进甲烷转化为CO和H2，减少积炭产生；采用分步制备可提高原料利用率，且可以有效消除积碳使催化剂再生，同时步骤Ⅰ需要的温度较高，步骤Ⅱ需要的温度较低，分步制备也可节约能源
5.(2025·无锡一模)CeO2催化CO2与H2转化为CH4的机理如图所示。反应体系中Ce呈现　　　种价态，催化剂中掺入少量CaO，用Ca2+替代CeO2结构中部分Ce4+形成CaxCe1-xOy，可提高催化效率的原因是____________________________________________________________。
结构中出现较多的氧空位，利于二氧化碳的催化转化
6.在Pt⁃Pd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应[CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)]的机理如图所示(“*”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程的中间产物)。
根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简式并描述步骤2的反应机理：　　　 　　　。