高考二轮复习知识点：催化剂

（1） 上述反应中，ΔH₅=(写出一个代数式即可)。

（2） 密闭容器中，上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列描述正确的有____(填标号)。

（3） 恒容下，n(CO)=n(CO₂)=1mol，并按照不同氢碳比[]投料，发生上述反应。图甲表示不同氢碳比时，[CO+CO₂]的总平衡转化率随温度变化的关系；图乙表示氢碳比=3时，平衡后体系中C₂H₅OH、CH₃OH的选择性随温度变化的关系。

已知：CH₃OH的选择性=×100%；C₂H₅OH的选择性=×100%

①图甲中x3(填“大于”“小于”或“等于”)，其原因是。

②Q点对应的体系中n(CH₃OH)=mol；此时，H₂转化了4mol，则反应2CH₃OH(g)C₂H₅OH(g)+H₂O(g)的平衡常数K_p=(K_p为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，结果保留两位有效数字)。

（4） 常温常压下，以Ag为催化剂，在酸性水溶液中将CO₂电催化还原为CO的反应历程如图所示：

①据图，CO和CO₂相比，(填化学式)更稳定。

②吸附在催化剂表面上的物种用*标注，图中第一步反应为CO₂+e^-+H⁺=*COOH，则第二步反应为。

（1） 已知：   ；

   ；

   。

则。

（2） 向体积为50L的恒容密闭容器中充入一定量的(g)和不同温度下，反应均进行5min测得反应物的转化率随温度的变化关系如图所示，已知曲线Ⅰ表示苯酚的转化率)。

①起始时投入的苯酚和氢气的物质的量之比为。

②A、B、C、D四点对应的正反应速率、、、的大小关系为。

③温度低于400℃时，和苯酚的转化率随温度升高而增大的原因是。

④已知 ， V代表体积；n代表气体物质的量；T代表温度；R是摩尔气体常数，单位是。若初始时向容器中充入的苯酚为1mol，则反应从起始进行到A点，其平均反应速率；当反应温度为500℃时，反应达到平衡后，。(表示用分压代替浓度计算的平衡常数，结果用含R的代数式表示)

（3） 氢原子和苯分子吸附在金属催化剂表面活性中心时，才能发生反应。当中混有微量杂质时，相同时间内测得环已醇的产率降低。推测其可能原因为。

（1） 已知：CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) ΔH₁=-885 kJ/mol

2C₂H₂(g)+5O₂(g)=4CO₂(g)+2H₂O(l) ΔH₂=-2600 kJ/mol

2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH₃=-572 kJ/mol

则2CH₄(g)=C₂H₂(g)+3H₂(g)ΔH=kJ/mol

（2） ①若用 分别表示CH₄、CH₂、H₂和固体催化剂，在固体催化剂表面CH₄的裂解过程如图所示，从吸附到解吸的过程中，能量状态最高的是(填标号)。

②在恒容密闭容器中充入amol甲烷，测得单位时间内在固体催、化剂表面CH₄的转化率[α(CH₄)]与温度(t℃)的关系如图所示，t₀℃后CH₄的转化率突减的原因可能是。

（3） 甲烷分解体系中几种气体的平衡分压(p/Pa)与温度(t/℃)的关系如图所示。

①T℃时，化学反应2CH₄ (g)=C₂H₂(g)+3H₂(g)的压强平衡常数K=Pa²。

②在某温度下，向VL恒容密闭容器中充入0.12mol CH₄只发生反应2CH₄(g)=C₂H₄(g)+2H₂(g)，达到平衡时，测得p(H₂)=p(CH₄)。CH₄的平衡转化率为(结果保留两位有效数字)。

（4） 甲烷除裂解反应外还能发生水蒸汽重整反应，涉及以下反应方程式：

I.CH₄(g)+H₂O(g)→CO(g)+3H₂(g) ΔH₁=+206kJ·mol^-1；

II.CO(g)+H₂O(g)→CO₂(g)+H₂(g) ΔH₂=-41kJ·mol^-1；

在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的CH₄和H₂O(g)发生水蒸汽重整反应。

①压强为P₀kPa时，分别在加CaO和不加CaO时，平衡体系H₂的物质的量随温度变化如图所示。温度低于700℃时，加入CaO可明显提高混合气中H₂的量，原因是

②500℃时，反应相同时间后测得CH₄的转化率随压强的变化如图所示。则图中E点和G点CH₄的浓度大小关系为c(G)(填“>”“＜”或“=”)c(E)。

（1） △H =kJ/mol。

（2） 反应(ⅱ) CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)的正、逆反应平衡常数随温度变化曲线如图所示。

下列分析正确的是_______。

（3） 催化剂M、N对CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g)反应进程的能量影响如下图(a)所示，两种催化剂对应的1nk~ 关系如下图(b)所示(已知；lnk=- +C，其中Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。

①使用催化剂M时，逆反应的活化能为kJ/mol。

②催化剂N对应曲线是图(b)中的(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)

（4） 为进一步研究CO₂与H₂反应制CH₃OH的过程中原料气组成对反应速率的影响，分别向三个压强恒定为P的密闭容器(装有等量催化剂，且在实验温度范围内催化剂活性变化不大)中通入相同碳氢比的三种混合气，相同时间内，测得甲醇生成速率与温度的关系如图所示。

①三个容器中，甲醇的生成速率达峰值后均随温度升高而下降的原因是。

②结合研究目的，参照图中三条曲线，你可得出的结论是(写一条)。

（5） 恒温下，在压强恒定为P的装置中，按n(CO₂)：n(H₂)=1：3加入反应物，发生反应(ⅰ)、(ⅱ)。达到平衡时，若CO₂转化率为20%，甲醇的选择性为50%。列出反应(ⅰ)CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g)的平衡常数计算式：Kp=(不必化简)。(已知： 的选择性x= ×100%；Kp为用分压代替浓度的平衡常数。)

（1） 若已知反应III的正反应活化能为E_a kJ·mol^-1 ， 则逆反应活化能为kJ·mol ^-1(用含E_a的式子表示)。

（2） 在刚性容器中按投料比 =1发生反应Ⅲ，不同催化剂条件下，反应相同时间时，测得NO转化率与温度的关系如图1。

                                        图1

①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是

A.2v_逆 (NO)=v _正(N₂)

B．混合气体的密度不再变化

C．容器内总压强不再变化

D．混合气体的平均相对分子质量不再变化

②使用催化剂乙、温度高于350℃时，NO 转化率降低的原因可能是。

③研究表明该反应v= kc^m(H₂)c²(NO)，其中k为速率常数，与温度、活化能有关。T₁℃的初始速率为v₀ ， 当H₂转化率为50%时，反应速率为 ，由此可知m=。设此时反应的活化能为E_a'，不同温度T₁、T₂条件下对应的速率常数分别为k₁、k₂ ， 存在关系： (R为常数)。据此推测：活化能越大，升高温度，速率常数增大倍数。 (填“越大”“越小”或“不变”)

（3） 工业上常利用反应N₂(g)+ 3H₂(g)  2NH₃(g) ΔH<0合成氨气，在30 MPa、不同物质的量分数(75%的H₂和25%的N₂； 67.5%的 H₂、22.5%的 N₂和10%的惰性气体)条件下进行实验，测得平衡时，NH₃体积分数与温度的关系如图2。

                            图2

①物质的量分数为： 75%的H₂和25%的N₂所对应的曲线是。 (填“a”或“b”)

②M点时，N₂的转化率为；该 反应的压强平衡常数K_p= (MPa)^-2(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。