2019高考化學(xué) 難點剖析 專題51 高考試題中催化劑的考查練習(xí).doc

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專題51 高考試題中催化劑的考查1下列關(guān)于催化劑的說法，正確的是()A催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)B催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率C任何化學(xué)反應(yīng)，都需要催化劑D電解水時，往水中加少量NaOH，可使電解速率明顯加快，所以NaOH是這個反應(yīng)的催化劑【答案】B【解析】試題分析：在電解水時，加少量NaOH，可增大水中離子濃度，增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，NaOH并沒有改變反應(yīng)機(jī)理，故不是催化劑。另外，有些反應(yīng)是不需要催化劑的，如中和反應(yīng)等，所以答案選B。2下列關(guān)于催化劑的說法，正確的是A催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)B在化學(xué)反應(yīng)前后催化劑性質(zhì)和質(zhì)量都不改變C催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率D在化學(xué)反應(yīng)過程中，催化劑能提高轉(zhuǎn)化率【答案】B32010年諾貝爾化學(xué)獎授予理查德赫克等三位科學(xué)家，以表彰他們在“鈀催化交叉偶聯(lián)”方面的研究。下面關(guān)于催化劑的說法正確的是( )A催化劑只改變反應(yīng)的正反應(yīng)速率 B催化劑通過升高反應(yīng)的活化能來加快反應(yīng)速率C催化劑能夠改變反應(yīng)的反應(yīng)熱 D催化劑不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率【答案】D【解析】A催化劑能同等程度地改變正逆反應(yīng)速率，故A錯誤；B催化劑在化學(xué)反應(yīng)中降低反應(yīng)的活化能，故B錯誤；C反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始末狀態(tài)有關(guān)，與催化劑不能改變反應(yīng)熱，故C錯誤；D催化劑不能改變反應(yīng)的平衡狀態(tài)，則不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，故D錯誤4下列關(guān)于催化劑的說法，正確的是A 催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)B 催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后，化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都不變C 催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)速率D 任何化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑【答案】B【解析】A. 催化劑不能使不起反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，A錯誤；B. 催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后，化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都不變，B正確；C. 催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，C錯誤；D. 不一定每個化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑，D錯誤。5下列關(guān)于催化劑說法正確的是A任何化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑B催化劑能使不反應(yīng)的物質(zhì)之間發(fā)生反應(yīng)C催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后，化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都不變D電解水時加少量的NaOH做催化劑，可使電解速率加快【答案】C6如圖為某烯烴在催化劑作用下發(fā)生加成反應(yīng)的能量變化圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是A催化劑能降低該反應(yīng)的活化能B催化劑能改變該反應(yīng)的焓變C該反應(yīng)為放熱反應(yīng)D由圖可知，在催化劑作用下，該反應(yīng)不是一步完成的【答案】B【解析】B催化劑能改變該反應(yīng)的活化能，正催化劑主要是降低了反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時所需要的活化能，但不能改變反應(yīng)的焓變，錯誤； 7已知H2O2在催化劑作用下分解速率加快，下圖表示在不同催化劑作用下其能量隨反應(yīng)進(jìn)程的變化示意圖。下列說法正確的是（ ）A加入催化劑，可提高H2O2的平衡轉(zhuǎn)化率Ba表示的催化劑效率高于b表示的催化劑效率C改變催化劑，既能改變反應(yīng)熱，也能改變活化能D該反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行【答案】D8已知：2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) H=+Q kJmol，下圖為該反應(yīng)在不同初始濃度的N2和不同催化劑I、作用下（其他條 件相同），體積為2L的密閉容器中n(NH3)隨反應(yīng)時間的變化曲線，下列說法正確的是A 06h內(nèi)，催化劑I的催化效果比催化劑的好B a點時，催化劑I、作用下N2的轉(zhuǎn)化率相等C 05h內(nèi)，在催化劑I的作用下，O2的反應(yīng)速率為0.12mol/(Lh)D 012h內(nèi)，催化劑作用下反應(yīng)吸收的熱量比催化劑I的多【答案】D9某化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是（ ）A該反應(yīng)的反應(yīng)熱H=E2-E1Ba、b分別對應(yīng)有催化劑和無催化劑的能量變化C催化劑能降低反應(yīng)的活化能D催化劑能改變反應(yīng)的焓變【答案】C【解析】A、根據(jù)圖像可知，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱H=E1E2，A不正確；B、催化劑能降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，則a、b分別對應(yīng)無催化劑和有催化劑的能量變化，B不正確，選項C正確；D、催化劑不能改變反應(yīng)的焓變，焓變只與反應(yīng)物和生成物總能量的相對大小有關(guān)系，D不正確。10在催化劑作用下，H2O2發(fā)生分解，其反應(yīng)能量隨反應(yīng)的進(jìn)程變化如下圖：下列說法正確的是AH2O2分解反應(yīng)的H0B催化劑的加入使反應(yīng)的熱效應(yīng)減小C催化劑的加入提高了H2O2的分解率D催化劑通過改變反應(yīng)歷程、降低反應(yīng)的活化能來提高H2O2分解速率【答案】D11下列說法正確的是( )A NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)H=+185.57kJmol1，能自發(fā)進(jìn)行，原因是S0B 常溫下，放熱反應(yīng)一般能自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行C 焓變或熵變均可以單獨作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)D 在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向【答案】A【解析】A、反應(yīng)焓變大于0，熵變大于0，反應(yīng)向熵變增大的方向進(jìn)行，NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)H=+185.57kJmol1，能自發(fā)進(jìn)行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向，A正確；B、某些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，根據(jù)H-TS0，S0，常溫下可以H-TS0，如氫氧化鋇晶體和氯化銨反應(yīng)，是吸熱反應(yīng)，常溫下可以蒸發(fā)進(jìn)行，B錯誤；C、根據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷根據(jù)H-TS0分析，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行需要焓變、熵變和溫度共同決定，C錯誤；D、催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，使用催化劑不可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，D錯誤。12反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)中，每生成7gN2放出166kJ的熱量，該反應(yīng)的速率表達(dá)式為v=kcm(NO)cn(H2)（k、m、n待測），其反應(yīng)包含下列兩步：2NO+H2=N2+H2O2（慢）H2O2+H2=2H2O（快），T時測得有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下：序號c(NO)/molL-1c(H2)/molL-1速率/molL-1min-10.00600.00101.810-40.00600.00203.610-40.00100.00603.010-50.00200.00601.210-4下列說法錯誤的是A 整個反應(yīng)速度由第步反應(yīng)決定B 該反應(yīng)速率表達(dá)式：v=5000c2(NO)c(H2)C 正反應(yīng)的活化能：”、“甲醇轉(zhuǎn)化率高；產(chǎn)物中氫氣含量高，一氧化碳含量低ABCCO2+2H+2e-=HCOOH的產(chǎn)率降低，故錯誤； C催化劑不能改變化學(xué)平衡狀態(tài)，對于某溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率，催化劑不能改變該溫度下的反應(yīng)的平衡狀態(tài)，只能縮短達(dá)到平衡的的時間，故錯誤；D260之前，隨著溫度升高，甲醇的轉(zhuǎn)化率增大，260之后，隨著溫度升高，甲醇的轉(zhuǎn)化率幾乎不變，說明260之前催化劑起著一定的性能，260之后催化性能降低，對于260之前的過程，添加氧化鈣的復(fù)合催化劑可提高氫氣產(chǎn)率，故正確。故選ABC；溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，達(dá)到化學(xué)平衡的時間縮短，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，不利于化學(xué)平衡正向移動，所以平衡時氫氣的產(chǎn)量降低，圖像應(yīng)為： (4)二氧化碳可以在酸性水溶液中電解生成甲酸，碳的化合價降低，二氧化碳發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極反應(yīng)為： CO2+2H+2e-=HCOOH。17“溫室效應(yīng)”是全球關(guān)注的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。（1）下列措施中，有利于降低大氣中CO2濃度的有：_。（填字母）a減少化石燃料的使用 b植樹造林，增大植被面積c采用節(jié)能技術(shù) d利用太陽能、風(fēng)能（2）將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實現(xiàn)碳循環(huán)。CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的例子很多，如：a6CO2 + 6H2OC6H12O6 bCO2 + 3H2CH3OH +H2OcCO2 + CH4CH3COOH d2CO2 + 6H2CH2=CH2 + 4H2O以上反應(yīng)中，最節(jié)能的是_，原子利用率最高的是_。（3）文獻(xiàn)報道某課題組利用CO2催化氫化制甲烷的研究過程如下：反應(yīng)結(jié)束后，氣體中檢測到CH4和H2，濾液中檢測到HCOOH，固體中檢測到鎳粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的產(chǎn)量和鎳粉用量的關(guān)系如下圖所示（僅改變鎳粉用量，其他條件不變）：研究人員根據(jù)實驗結(jié)果得出結(jié)論：HCOOH是CO2轉(zhuǎn)化為CH4的中間體，即：CO2HCOOHCH4寫出產(chǎn)生H2的反應(yīng)方程式_。由圖可知，鎳粉是_。（填字母）a反應(yīng)的催化劑b反應(yīng)的催化劑c反應(yīng)的催化劑d不是催化劑當(dāng)鎳粉用量從1mmol增加到10mmol，反應(yīng)速率的變化情況是_。（填字母）a反應(yīng)的速率增加，反應(yīng)的速率不變b反應(yīng)的速率不變，反應(yīng)的速率增加c反應(yīng)的速率均不變d反應(yīng)的速率均增加，且反應(yīng)的速率增加得快e反應(yīng)的速率均增加，且反應(yīng)的速率增加得快f反應(yīng)的速率減小，反應(yīng)的速率增加【答案】abcdacce18工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定溫度和容積條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。圖1表示反應(yīng)中的能量變化；圖2表示一定溫度下，在體積為1L的密閉容器中加入2mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化。請回答下列問題：（1）在“圖1”中，曲線_(填“a”或“b”)表示使用了催化劑；沒有使用催化劑時，在該溫度和壓強(qiáng)條件下反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的H=_。（2）從反應(yīng)開始到建立平衡，v(CO)=_；達(dá)到平衡時，該溫度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為_。達(dá)到平衡后若保持其它條件不變，將容器體積壓 縮為0.5L，則平衡_移動 (填“正向”、“逆向”或“不”)。（3）已知CH3OH(g)3/2O2(g)CO2(g)2H2O(g)；H193kJ/mol。又知H2O(l)= H2O(g)；H44 kJ/mol，請寫出32g的CH3OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式_?！敬鸢浮?b -91kJ/mol 0.075mol/(Lmin) 12 正向 CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-281kJ/mol【解析】（1）由圖像分析b的活化能比a的低，說明使用了催化劑，降低了反應(yīng)的活化能，反應(yīng)速率快，所以曲線b表示使用了催化劑；反應(yīng)熱只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途經(jīng)無關(guān)。所以反應(yīng)的反應(yīng)熱不變，H =419 KJ/mol-510 KJ/mol=-91 KJ/mol；答案：b ；-91kJ/mol。（3）CH3OH(g)3/2O2(g)CO2(g)2H2O(g)H193kJ/mol，H2O(l)= H2O(g) H44 kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律，所求熱化學(xué)方程式=-2，32g的CH3OH(g)的物質(zhì)的量是1mol，所以熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)3/2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H281kJ/mol。19二氧化碳與氫氣催化合成甲醇，發(fā)生的反應(yīng)為：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）（1）已知：計算上述反應(yīng)的H=_kJmol-1。（2）一定條件下，將n(CO2):n(H2)=1:1的混合氣充入恒溫恒容密閉容器中，下列事實可以說明該反應(yīng)已達(dá)平衡的是_（填選項字母）。A容器內(nèi)氣體密度保持不變 BH2O(g)與CO2(g)的生成速率之比為11C容器中壓強(qiáng)保持不變 D該反應(yīng)的平衡常數(shù)保持不變（3）一定條件下，往2L恒容密閉容器中充入1.2molCO2和3.6molH2，在不同催化劑作用下的反應(yīng)I、反應(yīng)II與反應(yīng)III，相同時間內(nèi)CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的數(shù)據(jù)如表所示，據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制下右圖：（T5時，圖中C點轉(zhuǎn)化率為66.67%，即轉(zhuǎn)化了2/3） 催化劑效果最佳的反應(yīng)是_（填“反應(yīng)I”，“反應(yīng)II”，“反應(yīng)III”）。 T3的b點v（正）_v（逆）（填 “”， “v（逆）；該7反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，二氧化碳轉(zhuǎn)化率降低；一定條件下，往2L恒容密閉容器中充入1.2molCO2和3.6molH2，在溫度為T5時，平衡時C點二氧化碳轉(zhuǎn)化率為66.67%，則轉(zhuǎn)化的二氧化碳為1.2mol66.67%=0.8mol，則： CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）起始濃度（mol/L）：0.6 1.8 0 0變化濃度（mol/L）：0.4 1.2 0.4 0.4平衡濃度（mol/L）：0.2 0.6 0.4 0.4則平衡常數(shù)K=c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2)=0.40.40.20.63=100273.70 L2/mol2。