高考中的催化剂问题课件

高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题化学反应速率和化学平衡②了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。⑤理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。⑥了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。化学反应速率和化学平衡催化剂的相关理论催化剂对化学反应的影响；催化剂的活性及影响因素；催化剂的选择性。催化剂知识点催化剂的相关理论催化剂知识点1、相关理论：①有效碰撞：②条件：③活化分子：④活化能:活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差指能够发生化学反应的碰撞。指能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。活化分子的浓度=反应物分子总浓度×活化分子百分数a.足够高的能量；b.合适的取向c，PT，催化剂有效碰撞理论1、相关理论：①有效碰撞：活化分子的平均能量与所有分子平均能反应物生成物能量反应过程无催化剂过渡态Ea1活化能Ea2有催化剂过渡态Ea1Ea2>Ea31、相关理论：过渡态理论△H=Ea1-Ea3反应物生成物能量反应过程无催化剂过渡态Ea1活化能Ea2有催1．下列叙述不正确的是()A．使用催化剂能够降低化学反应的反应热(△H)B．在其他条件不变时，使用催化剂可以改变化学反应速率，但不能改变化学平衡状态C．使用合适的催化剂，活化分子百分数增多，化学反应速率增大D．对于可逆反应，催化剂不仅降低正反应的活化能，也可以降低逆反应的活化能。A典型例题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题1．下列叙述不正确的是()A典型例题高考中2Cu+O22CuOCH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O总式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2ONO+O3NO2+O2NO2+ONO+O2总式：O3+O2O2NO针对以上反应，谈一谈催化剂的特点2、催化剂对化学反应的影响高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题2Cu+O22CuOCH3CH2OH+催化剂是在化学反应前后质量和化学性质不变的物质。催化剂参与反应，改变了反应的历程。催化剂的特点高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题催化剂是在化学反应前后质量和化学性质不变的物质。催化剂参与反1、已知分解1molH2O2放出热量98kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2的分解机理为：H2O2＋I－→H2O＋IO－

慢

H2O2＋IO－→H2O＋O2＋I－

快下列有关反应的说法正确的是（

）A．反应的速率与I－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·mol－1D．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)A典型例题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题1、已知分解1molH2O2放出热量98kJ，在2、（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是______________________________________________________________________________________________。Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O典型例题2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题2、Pb+Pb2、（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：i：2Fe2++PbO2+4H++SO42−＝2Fe3++PbSO4+2H2O

ii:……①写出ii的离子方程式：____________________________________。典型例题2Fe3＋+Pb+SO42-=PbSO4+2Fe2＋2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题2、典型例题2F2、②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。b._________________________________________________________________________________________。典型例题取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去。2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题2、典型例题取a3、催化剂的活性指催化剂的催化能力，以单位体积（或质量）催化剂在单位时间内转化原料反应物的数量来表示。对同一个反应，不同物质的催化活性是不同的，如双氧水分解实验，催化活性：Fe3+>Cu2+想一想：影响催化剂活性的因素有哪些？2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题3、催化剂的活性指催化剂的催化能力，以单位体积（或质量）催化①由上述原理，在铁表面进行NH3的分解实验，发现分解速率与浓度关系如图。从吸附和解吸过程分析，c0前速率增加的原因可能是：c0后速率降低的原因可能是：1、铁通过对N2、H2吸附和解吸可作为合成氨的固体催化剂。若用

分别表示N2、H2、NH3和固体催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程可用下图表示：随着气相NH3浓度的增加，催化剂的吸附率升高，固相NH3浓度增加，NH3的分解速率加快NH3

浓度增大，NH3

分子大大阻碍了N2,H2

的解吸2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题①由上述原理，在铁表面进行NH3的1、铁通过对N2、H2吸附总结：催化剂固体比表面积的大小，表面上活性中心的性质和单位表面积上活性中心的数量影响它的催化效果。温度影响催化剂的催化效果。pH影响催化剂的催化效果。2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题总结：2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021合成氨工业生产条件：催化剂：铁触媒(以铁为主，混合的催化剂)，温度：400～500℃，压强：30～50MPa。每生成0.1molNH3放热4.61kJ。

请回答：

（1）生产中采用400～500℃的高温，主要原因是什么？（2）但对于合成氨反应中的铁催化剂，O2、CO、CO2

和水蒸气等都能使催化剂中毒。如何防止催化剂中毒？应用

考虑催化剂的活性2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题合成氨工业生产条件：催化剂：铁触媒(以铁为主，混合的催化剂①理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率②用目的反应与副反应速度之比表示。4、催化剂的选择性：2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题①理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率②用目

（2015浙江）乙苯催化脱氢制苯乙烯：（3）在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：②控制反应温度为600℃的理由是____________。600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大典型例题2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题（2015浙江）乙苯工业上可用“丙烯氨氧化法”生产丙烯腈，回答下列问题：（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：①C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)C3H3N(g)+3H2O(g)△H=－515kJ/mol②C3H6(g)+O2(g)C3H4O(g)+H2O(g)△H=－353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是

；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是

；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是

。两个反应均为放热量大的反应降温，减压催化剂2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题工业上可用“丙烯氨氧化法”生产丙烯腈，回答下列问题：两个反应（2）下图为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃。低于460℃时，丙烯腈的产率______（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是：高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是（

）（双选，填标号）A．催化剂活性降低

B．平衡常数变大

C．副反应增多

D．反应活化能增大不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低AC2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题（2）下图为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度其实你能为这个世界贡献多少能量立多少功完全取决于你的内涵如果有幸遇到了生命中的催化剂带你走了一条捷径虽不那么辛苦但他终究改变不了你释放的能量所以，不妨积蓄能量待到时机成熟时世界定会因你闪亮催化剂的感悟2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题其实催化剂的感悟2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题化学反应速率和化学平衡②了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。⑤理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。⑥了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。化学反应速率和化学平衡催化剂的相关理论催化剂对化学反应的影响；催化剂的活性及影响因素；催化剂的选择性。催化剂知识点催化剂的相关理论催化剂知识点1、相关理论：①有效碰撞：②条件：③活化分子：④活化能:活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差指能够发生化学反应的碰撞。指能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。活化分子的浓度=反应物分子总浓度×活化分子百分数a.足够高的能量；b.合适的取向c，PT，催化剂有效碰撞理论1、相关理论：①有效碰撞：活化分子的平均能量与所有分子平均能反应物生成物能量反应过程无催化剂过渡态Ea1活化能Ea2有催化剂过渡态Ea1Ea2>Ea31、相关理论：过渡态理论△H=Ea1-Ea3反应物生成物能量反应过程无催化剂过渡态Ea1活化能Ea2有催1．下列叙述不正确的是()A．使用催化剂能够降低化学反应的反应热(△H)B．在其他条件不变时，使用催化剂可以改变化学反应速率，但不能改变化学平衡状态C．使用合适的催化剂，活化分子百分数增多，化学反应速率增大D．对于可逆反应，催化剂不仅降低正反应的活化能，也可以降低逆反应的活化能。A典型例题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题1．下列叙述不正确的是()A典型例题高考中2Cu+O22CuOCH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O总式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2ONO+O3NO2+O2NO2+ONO+O2总式：O3+O2O2NO针对以上反应，谈一谈催化剂的特点2、催化剂对化学反应的影响高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题2Cu+O22CuOCH3CH2OH+催化剂是在化学反应前后质量和化学性质不变的物质。催化剂参与反应，改变了反应的历程。催化剂的特点高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题催化剂是在化学反应前后质量和化学性质不变的物质。催化剂参与反1、已知分解1molH2O2放出热量98kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2的分解机理为：H2O2＋I－→H2O＋IO－

慢

H2O2＋IO－→H2O＋O2＋I－

快下列有关反应的说法正确的是（

）A．反应的速率与I－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·mol－1D．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)A典型例题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题1、已知分解1molH2O2放出热量98kJ，在2、（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是______________________________________________________________________________________________。Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O典型例题2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题2、Pb+Pb2、（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：i：2Fe2++PbO2+4H++SO42−＝2Fe3++PbSO4+2H2O

ii:……①写出ii的离子方程式：____________________________________。典型例题2Fe3＋+Pb+SO42-=PbSO4+2Fe2＋2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题2、典型例题2F2、②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。b._________________________________________________________________________________________。典型例题取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去。2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题2、典型例题取a3、催化剂的活性指催化剂的催化能力，以单位体积（或质量）催化剂在单位时间内转化原料反应物的数量来表示。对同一个反应，不同物质的催化活性是不同的，如双氧水分解实验，催化活性：Fe3+>Cu2+想一想：影响催化剂活性的因素有哪些？2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题3、催化剂的活性指催化剂的催化能力，以单位体积（或质量）催化①由上述原理，在铁表面进行NH3的分解实验，发现分解速率与浓度关系如图。从吸附和解吸过程分析，c0前速率增加的原因可能是：c0后速率降低的原因可能是：1、铁通过对N2、H2吸附和解吸可作为合成氨的固体催化剂。若用

分别表示N2、H2、NH3和固体催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程可用下图表示：随着气相NH3浓度的增加，催化剂的吸附率升高，固相NH3浓度增加，NH3的分解速率加快NH3

浓度增大，NH3

分子大大阻碍了N2,H2

的解吸2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题①由上述原理，在铁表面进行NH3的1、铁通过对N2、H2吸附总结：催化剂固体比表面积的大小，表面上活性中心的性质和单位表面积上活性中心的数量影响它的催化效果。温度影响催化剂的催化效果。pH影响催化剂的催化效果。2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题总结：2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021合成氨工业生产条件：催化剂：铁触媒(以铁为主，混合的催化剂)，温度：400～500℃，压强：30～50MPa。每生成0.1molNH3放热4.61kJ。

请回答：

（1）生产中采用400～500℃的高温，主要原因是什么？（2）但对于合成氨反应中的铁催化剂，O2、CO、CO2

和水蒸气等都能使催化剂中毒。如何防止催化剂中毒？应用

考虑催化剂的活性2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题合成氨工业生产条件：催化剂：铁触媒(以铁为主，混合的催化剂①理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率②用目的反应与副反应速度之比表示。4、催化剂的选择性：2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题①理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率②用目

（2015浙江）乙苯催化脱氢制苯乙烯：（3）在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：②控制反应温度为600℃的理由是____________。600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大典型例题2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)2021届高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题高考中的催化剂问题（2015浙江）乙苯工业上可用“丙烯氨氧化法”生产丙烯腈，回答下列问题：（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：①C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)C3H3N(g)+3H2O(g)