專題10-催化劑及其應(yīng)用

1、專題10催化劑原理及其應(yīng)用學號 姓名真題再現(xiàn)：1. 2015年上海卷，8已知H2O2在催化劑作用下分解速率加快，其能量隨反應(yīng)進程的變化如下圖所示。下列說法正確的是（）A.加入催化劑，減小了反應(yīng)的熱效應(yīng)B.加入催化劑，可提高 H2O2的平衡轉(zhuǎn)化率C. H2O2分解的熱化學方程式：H2O2 - H2O + O2 + QD.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量2. 2018北京我國科研人員提出了由 CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品 CH3COOH的催化反 應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。6卜列說法不正確的是A.生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%8. CH4一 CH3COOH 過程中，有 CH 鍵發(fā)

2、生斷裂C.一放出能量并形成了 CC鍵D.該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率3. 2014年新課標全國I卷，9已知分解1 mol H 2O2放出熱量98KJ ,在含少量的溶液中,H2O2的分解機理為： H2O2+ I H 2O + IO慢H2O2+ IO -H 2O +O2+ I 快下列有關(guān)反應(yīng)的說法正確的是（A.反應(yīng)的速率與 的濃度有關(guān)）B.IO 也是該反應(yīng)的催化劑C.反應(yīng)活化能等于 98KJ mol1D. v(H 2O2)=v(H 2O)=v(O 2)解法剖析：1 . 2018江蘇下列說法正確的是A.氫氧燃料電池放電時化學能全部轉(zhuǎn)化為電能B.反應(yīng)4Fe(s)+3O 2(g)2Fe2O3(s

3、)常溫下可自發(fā)進行，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C. 3 mol H2與1 mol N2混合反應(yīng)生成 NH3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于602 1023D.在酶催化淀粉水解反應(yīng)中，溫度越高淀粉水解速率越快2. 2018海南炭黑是霧霾中的重要顆粒物，研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子，生成活化氧?；罨^程的能量變化模擬計算結(jié)果如圖所示?；罨蹩梢钥焖傺趸疭O2。下列說法正確的是A士打逖國無A.每活化一個氧分子吸收0.29eV能量B.水可使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低0.42eVC.氧分子的活化是 O O的斷裂與C-O鍵的生成過程D.炭黑顆粒是大氣中 SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑3. 2016年浙江理綜，28催化還原CO2是解決溫

4、室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個平衡反應(yīng)， 分別生成CH 30H和CO。反應(yīng)的熱化學方程式如下：CO2 (g) +3 H2 (g) CH 3OH (g) +H2O (g) AH1=-53.7kJ mol-1ICO2 (g) + H2 (g) I CO (g) +H2O (g) AH2II某實驗室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2,經(jīng)過相同反應(yīng)時間測得如下實驗數(shù)據(jù):T(K)催化劑COi轉(zhuǎn)化率(%甲再選攆性(%)543CnLl12,342.3543Cat, 210. 97Z 7533Ql 115,33仇1553Cat, 212,071

5、, 6【備注】Cat.1:Cu/ZnO 納米棒；Cat.2:Cu/ZnO 納米片；甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的 CO2中生成CH 30H的百分比已知:C0和H2的標準燃燒熱分別為-283.0kJ m ol-1和-285.8kJ mol-1H2O (l)H2O (g)AH3=44.0kJ mol-1請回答(不考慮.溫度對AH的影響)：(1)反應(yīng)I的平衡常數(shù)表達式K=;反應(yīng)II的AH2=kJ mol-1 (2)有利于提高 CO 2轉(zhuǎn)化為CH 30H平衡轉(zhuǎn)化率的措施有 。A.使用催化劑 Cat.1 B.使用催化劑 Cat.2C.降低反應(yīng)溫度D.投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度E.增大C02和H2的初始投料比(3)

6、表中實驗數(shù)據(jù)表明，在相同溫度下不同的催化劑對C02轉(zhuǎn)化成CH30H的選擇性有顯著的影響，其原因是。(4)在右圖中分別畫出I在無催化劑、有 Cat.1和由Cat.2三種情況下 反應(yīng)過程-能量”示 岸冏。(5)研究證實，CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇，則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在 極,該電極反應(yīng)式是 。能1W反應(yīng)過程真題演練1、2015年重慶卷11題節(jié)選(3)研究發(fā)現(xiàn)，腐蝕嚴重的青銅器表面大都存在CuCl。關(guān)于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用，下列敘述正確的是 。A.降低了反應(yīng)的活化能B.增大了反應(yīng)的速率C.降低了反應(yīng)的始變D.增大了反應(yīng)的平衡常數(shù)2、【2014年浙江卷27節(jié)選】煤炭燃燒過

7、程中會釋放出大量的 SO2,嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以 CaSO4的形式固定，從而降低 SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的 CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應(yīng)，降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學方程 式如下：CaSO4(s)+CO(g) ； CaO(s) + SO 2(g) + CO 2(g)A Hi=218.4kJ mol-1 (反應(yīng) I )CaSO 4(s)+4CO(g) ： CaS(s) + 4CO 2(g) A H2= -175.6kJ mol(反應(yīng) n ) 請回答下列問題：(3)假設(shè)某溫度下，反應(yīng)I的速率(V1)大于反應(yīng)n的速率(V2),則下列反應(yīng)過程能量變化示

8、意 圖正確的是。3、2019 全國 I 12利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時MV 2+/MV +在電極與酶之間傳遞電子，下列說法錯誤的是：A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時還可提供電能B.陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV 2+=2H+2MV +C.正極區(qū)，固氮酶為催化劑，N2發(fā)生還原反應(yīng)生成 NH3D.電池工作時，質(zhì)子通過交換膜由負極區(qū)向正極區(qū)移動4、【2018新課標2卷】（2）反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低，同時存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：積碳反應(yīng)CH 4( g)= C(s)+2H2(g)消碳反應(yīng)CO 2( g)+C(s)=2CO(

9、g)AH/( kJ - mol - 1)75172活化能/(kJ mol - 1)催化劑X3391催化劑Y4372由上表判斷，催化劑XY （填“優(yōu)于”或“劣于”），理由是劣于 相對于催化劑 X,催化劑丫積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率??；而消碳反應(yīng)活化能相對小，消碳反應(yīng)速率大5、【2018新課標1卷，27節(jié)選】（3）對于反應(yīng)2N2O5（g） 一 4NO2（g）+O2（g） , R. A . Ogg提出如下反應(yīng)歷程：第一步N2O5=NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3-NO+NO2+O2慢反應(yīng)第三步NO+NO3-2NO2快反應(yīng)其中可近似認為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是 （填標號）。A. v（第一步的逆反應(yīng)）v（第二步反應(yīng)）B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有 NO3C.第二步中NO2與NO 3的碰撞僅部分有效D.第三步反應(yīng)活化能較高專題10催化劑答案真題再現(xiàn):2、D3. A解法剖