专题10-催化剂及其应用

1、专题10催化剂原理及其应用学号 姓名真题再现：1. 2015年上海卷，8已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是（）A.加入催化剂，减小了反应的热效应B.加入催化剂，可提高 H2O2的平衡转化率C. H2O2分解的热化学方程式：H2O2 - H2O + O2 + QD.反应物的总能量高于生成物的总能量2. 2018北京我国科研人员提出了由 CO2和CH4转化为高附加值产品 CH3COOH的催化反 应历程。该历程示意图如下。6卜列说法不正确的是A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%8. CH4一 CH3COOH 过程中，有 CH 键发

2、生断裂C.一放出能量并形成了 CC键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率3. 2014年新课标全国I卷，9已知分解1 mol H 2O2放出热量98KJ ,在含少量的溶液中,H2O2的分解机理为： H2O2+ I H 2O + IO慢H2O2+ IO -H 2O +O2+ I 快下列有关反应的说法正确的是（A.反应的速率与 的浓度有关）B.IO 也是该反应的催化剂C.反应活化能等于 98KJ mol1D. v(H 2O2)=v(H 2O)=v(O 2)解法剖析：1 . 2018江苏下列说法正确的是A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能B.反应4Fe(s)+3O 2(g)2Fe2O3(s

3、)常温下可自发进行，该反应为吸热反应C. 3 mol H2与1 mol N2混合反应生成 NH3,转移电子的数目小于602 1023D.在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快2. 2018海南炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是A士打逖国无A.每活化一个氧分子吸收0.29eV能量B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVC.氧分子的活化是 O O的断裂与C-O键的生成过程D.炭黑颗粒是大气中 SO2转化为SO3的催化剂3. 2016年浙江理综，28催化还原CO2是解决温

4、室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平衡反应， 分别生成CH 30H和CO。反应的热化学方程式如下：CO2 (g) +3 H2 (g) CH 3OH (g) +H2O (g) AH1=-53.7kJ mol-1ICO2 (g) + H2 (g) I CO (g) +H2O (g) AH2II某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据:T(K)催化剂COi转化率(%甲再选撵性(%)543CnLl12,342.3543Cat, 210. 97Z 7533Ql 115,33仇1553Cat, 212,071

5、, 6【备注】Cat.1:Cu/ZnO 纳米棒；Cat.2:Cu/ZnO 纳米片；甲醇选择性：转化的 CO2中生成CH 30H的百分比已知:C0和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ m ol-1和-285.8kJ mol-1H2O (l)H2O (g)AH3=44.0kJ mol-1请回答(不考虑.温度对AH的影响)：(1)反应I的平衡常数表达式K=;反应II的AH2=kJ mol-1 (2)有利于提高 CO 2转化为CH 30H平衡转化率的措施有 。A.使用催化剂 Cat.1 B.使用催化剂 Cat.2C.降低反应温度D.投料比不变，增加反应物的浓度E.增大C02和H2的初始投料比(3)

6、表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对C02转化成CH30H的选择性有显著的影响，其原因是。(4)在右图中分别画出I在无催化剂、有 Cat.1和由Cat.2三种情况下 反应过程-能量”示 岸冏。(5)研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在 极,该电极反应式是 。能1W反应过程真题演练1、2015年重庆卷11题节选(3)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是 。A.降低了反应的活化能B.增大了反应的速率C.降低了反应的始变D.增大了反应的平衡常数2、【2014年浙江卷27节选】煤炭燃烧过

7、程中会释放出大量的 SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以 CaSO4的形式固定，从而降低 SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的 CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程 式如下：CaSO4(s)+CO(g) ； CaO(s) + SO 2(g) + CO 2(g)A Hi=218.4kJ mol-1 (反应 I )CaSO 4(s)+4CO(g) ： CaS(s) + 4CO 2(g) A H2= -175.6kJ mol(反应 n ) 请回答下列问题：(3)假设某温度下，反应I的速率(V1)大于反应n的速率(V2),则下列反应过程能量变化示

8、意 图正确的是。3、2019 全国 I 12利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子，下列说法错误的是：A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B.阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV 2+=2H+2MV +C.正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成 NH3D.电池工作时，质子通过交换膜由负极区向正极区移动4、【2018新课标2卷】（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳反应CH 4( g)= C(s)+2H2(g)消碳反应CO 2( g)+C(s)=2CO(

9、g)AH/( kJ - mol - 1)75172活化能/(kJ mol - 1)催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断，催化剂XY （填“优于”或“劣于”），理由是劣于 相对于催化剂 X,催化剂丫积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大5、【2018新课标1卷，27节选】（3）对于反应2N2O5（g） 一 4NO2（g）+O2（g） , R. A . Ogg提出如下反应历程：第一步N2O5=NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3-NO+NO2+O2慢反应第三步NO+NO3-2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 （填标号）。A. v（第一步的逆反应）v（第二步反应）B.反应的中间产物只有 NO3C.第二步中NO2与NO 3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高专题10催化剂答案真题再现:2、D3. A解法剖