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催化机理循环图中催化剂的判定

一、方法提炼

催化机理循环图中催化剂的判定

(一)总反应判断

位于“环上”的物质通常是催化剂或中间体(如⑤、⑥、⑦、⑧)。

“入环”的物质为反应物(如①、④)。

“出环”的物质为生成物(如②、③)。

(二)催化剂与中间体的区分

类型

特征

变化规律

催化剂

先消耗后生成

有→ 无 → 有

中间体

先生成后消耗

无→ 有 → 无

(三)催化剂判断策略

单一反应物/产物:直接找随反应物进入、随生成物产出的物质。

多反应物/产物:结合题干,确定第一步或最后一步反应;或按图示步骤,找最后一步中随生成物产出的物质。

多个循环:分别分析每个循环。

二、实战演练(分类解析)

(一)单一反应物产物

例1.(2025·浙江1月卷)化合物a在一定条件下可转变为酚E及少量副产物


催化机理循环图中催化剂的判定

找循环图中的步骤,最后一步与产物一起产出的为H⁺,故H⁺为催化剂。

(二)多反应物/多产物

1.通过流程图判定反应步骤,最后一步随产物一起产生的为催化剂。符合有无有特征。

例2.(2025·河南卷)

催化机理循环图中催化剂的判定

和第VI步产品乙酸一起出来的催化机理循环图中催化剂的判定为催化剂

例3.(2025·四川卷)钒催化剂对H2O2氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性

催化机理循环图中催化剂的判定

题干指明H₂O₂ 为第一步反应物,VO²⁺ 随苯酚一起产出,故VO²⁺ 为催化剂,VO₂⁺ 为中间产物。

例4.(2025·湖南卷)


催化机理循环图中催化剂的判定

循环物质中I符合有无有特征,为催化剂。

2、通过题干判定反应步骤,最后一步随产物一起产生的为催化剂。符合有无有特征。

例5.(2025·全国卷)研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应H2O===H⁺+HO·+E⁻。三唑水溶液微滴表面接触CO2发生反应,可能的反应机理如图所示。


催化机理循环图中催化剂的判定

读题干“三唑水溶液微滴表面接触CO2发生反应”可以判定CO2为反应的第一步,HCOOH为最后一步生成,故三唑为催化剂。

3、通过题干判定反应步骤,加入某个物质生成催化剂。

例6.(2025·山东卷)用肼(N2H4)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量CuSO4,反应原理如图所示。下列说法正确的是( )

催化机理循环图中催化剂的判定

该反应的反应物为N2H4,Fe3O4生成物为N2和Fe2+,加入Cu2+并没有铜离子生成,所以他不是催化剂,不是反应物和生成物。Cu2+是用来合成催化剂的。催化剂为Cu(N2H4)22+

该反应类似于我们学过的有机反应中苯和液溴反应加入铁粉,铁粉与液溴反应生成催化剂溴化铁。

三、多个循环图时,要把循环图拆解,两个循环分开看

铑的配合物离子催化机理循环图中催化剂的判定可催化甲醇羰基化反应,反应过程如图所示。


催化机理循环图中催化剂的判定

先找出该反应的总反应:

CH3OH+CO=CH3CO2H

外圈反应:

CH3I+CO=CH3COI

其中CH3COI为生成物,故外圈催化剂为

催化机理循环图中催化剂的判定

内圈反应:CH3OH+CH3COI=CH3I+CH3CO2H

CH3I和CH3CO2H均为生成物,结合题干“催化甲醇羰基化反应”说明CH3OH与HI反应为第一步反应,另外一个为第二步。则催化剂为HI。其中CH3OH为中间产物。

(责任编辑:化学自习室)
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