催化剂知识点题库

2007年诺贝尔化学奖得主﹣﹣德国科学家格哈德•埃特尔通过对有关一氧化碳在金属铂表面的氧化过程的研究，发明了汽车尾气净化装置．净化装置中的催化转化器，可将CO、NO、NO₂和碳氢化合物等转化为无害的物质，有效降低尾气对环境的危害．下列有关说法不正确的是（　　）

A . 催化转化器中的铂催化剂可加快CO的氧化 B . 铂表面做成蜂窝状更有利于提高催化效果 C . 在铂催化下，NO NO₂可被CO还原成N₂ D . 碳氢化合物在铂催化下，被CO直接氧化成CO₂和H₂O

下列关于催化剂的说法，正确的是（　　）

A . 催化剂能使不起反应的物质发生反应 B . 催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变 C . 催化剂不能改变化学反应速率 D . 任何化学反应，都需要催化剂

催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产需采用催化工艺．

（1）Co_xNi_（1﹣x）Fe₂O₄（其中Co、Ni均为+2价）可用作H₂O₂分解的催化剂，具有较高活性．图1表示两种不同方法制得的催化剂Co_xNi_（1﹣x）Fe₂O₄在10℃时催化分解6%的H₂O₂溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知：法制取得到的催化剂活性更高；Co²⁺、Ni²⁺两种离子中催化效果更好的是。

（2）H₂S热分解制氢时[2H₂S（g）=2H₂（g）+S₂（g）△H=+169.8kJ•mol^﹣1]，常向反应容器中通入一定比例的空气，使部分H₂S燃烧，其目的是。

（3）在纳米钴的催化作用下，肼（N₂H₄）可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图2所示，则N₂H₄发生分解反应的化学方程式为；为抑制肼的分解，可采取的合理措施有（写两种）。

下列说法正确的是（）

A . 催化剂因反应前后质量和化学性质不改变知催化剂不参加化学反应 B . 升温时不论吸热反应还是放热反应，速率都增大 C . 一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，一定温度下为减慢反应速率而又不影响生成H₂的量，可向其中加入KNO₃溶液 D . 反应C（固）+H ₂O（气）⇌CO（气）+H₂（气）在一可变容积的闭容器中进行，当体积不变，充入N2，体系总压强增大使化学反应速率增加

化学与生产、生活、社会、环境关系密切，下列说法正确的是（）

A . NH₄Cl和ZnCl₂溶液可用作焊接钢铁时的除锈剂 B . 大力生产铅蓄电池、汞锌锰干电池，满足消费需求 C . 工业生产中使用催化剂可改变反应的活化能和焓变 D . 牺牲阳极的阴极保护法是应用电解原理防止金属腐蚀

已知反应2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，开始一段时间，反应速率较小，溶液褪色不明显；但不久反应速率明显增大，溶液很快褪色。

（1）针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率增大．从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是的影响。
（2）若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以选择在反应开始前是否加入______(填字母序号)做对比实验．

A . 硫酸钾 B . 硫酸锰 C . 氯化锰 D . 水

2SO₂(g)＋O₂(g)⇌2SO₃(g)反应过程中的能量变化如图所示。已知1 mol SO₂(g)被氧化为1 mol SO₃(g)的ΔH₁＝-99 kJ/mol。请回答下列问题：

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（1）图中A、C分别表示、，E的大小对该反应的反应热有无影响？(填“有”或“无”)。该反应通常用V₂O₅作催化剂，加V₂O₅会使图中B点升高还是降低？，理由是。
（2）图中ΔH＝kJ/mol。
（3）如果反应速率v(SO₂)为0.05 mol·L^－1·min^－1 ，则v(O₂)＝ mol·L^－1·min^－1 ， v(SO₃)＝mol·L^－1·min^－1。

锰系氧化物催化降解甲醛具有去除效率高无二次污染等优点，其中一种催化机理如图所示。下列说法错误的是（）

A . $\text{[math]}$ 为中间产物 B . $\text{[math]}$ 降低了反应①的活化能 C . 反应②中有碳氧键断裂 D . 该机理的总反应的化学方程式为 $\text{[math]}$

下列实验对应的现象及结论均符合题意且两者具有因果关系的是（）

选项	实验	现象	结论
A	向 $\text{[math]}$ 溶液中通入足量的 $\text{[math]}$	生成两种沉淀	$\text{[math]}$ 的氧化性强于S
B	向浓度均为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合溶液中滴加少量 $\text{[math]}$ 溶液	先出现浅蓝色沉淀	$\text{[math]}$ 的溶度积比 $\text{[math]}$ 的小
C	向 $\text{[math]}$ 溶液中滴入几滴 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液	有气体产生，一段时间后， $\text{[math]}$ 溶液颜色加深	$\text{[math]}$ 能催化 $\text{[math]}$ 分解，且该分解反应为放热反应
D	铜粉加入稀硫酸中，加热；再加入少量硝酸钾固体	加热时无明显现象，加入硝酸钾后溶液变蓝	硝酸钾起催化作用

A . A B . B C . C D . D

含碳物质的价值型转化，有利于“减碳”和可持续发展。回答下列问题：

（1）丙烯(C₃H₆)是石油化工行业重要的有机原料之一，主要用于生产聚丙烯、二氯丙烷、异丙醇等产品。
①丙烷脱氢制备丙烯。由图可得C₃H₈(g) $\text{[math]}$ C₃H₆(g)+H₂(g) ∆H=kJ/mol

②目前在丙烷脱氢制丙烯时常通入适量的O₂ ，让其同时发生下列反应：2C₃H₈(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2C₃H₆(g)+2H₂O(g) ∆H=-235kJ/ mol，通入O₂的作用是。
（2）乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应为：
其反应历程如下：

①关于该反应，下列说法正确的是

A．苯环α位的碳氢键键能小于苯环β位的碳氢键键能

B．催化剂可通过吸附作用，拉近反应物之间的距离，从而增加有效碰撞的概率

C．催化剂的作用是提供反应界面，但不参与化学反应过程。

D．增加催化剂用量可提高反应的平衡转化率

②在相同时间内乙苯的转化率与p(CO₂)的关系如图所示，乙苯转化率随着p(CO₂)变化的原因是。

（3）工业上可用丙烯加成法制备1，2-二氯丙烷(CH₂ClCHClCH₃)，主要副产物为3-氯丙烯(CH₂=CHCH₂Cl)，反应原理为：

I．CH₂=CHCH₃(g)+Cl₂(g) $\text{[math]}$ CH₂ClCHClCH₃(g)

II．CH₂=CHCH₃(g)+Cl₂(g) $\text{[math]}$ CH₂=CHCH₂Cl(g)+HCl(g)

一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH₂=CHCH₃(g)和Cl₂(g)。在催化剂作用下发生反应，容器内气体的压强随时间的变化如表所示。

时间/min	0	60	120	180	240	300	360
压强/kPa	80	74.2	69.2	65.2	61.6	60.0	60.0

①用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即v= $\text{[math]}$ ，则前120min内平均反应速率v(CH₂ClCHClCH₃)=kPa·min^-1。

②该温度下，若平衡时HCl的体积分数为12.5%，反应I的平衡常数K_p=kPa^-1(K_p为以气体分压表示的平衡常数)。

我国学者采用量子力学法研究了钯基催化剂表面吸附CO和H₂合成CH₃OH的反应，其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示，图中的TS1～TS5为过渡态，吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。

下列说法正确的是（）

A . 总反应的热化学方程式是2H₂(g)＋CO(g)=CH₃OH(g)△H＝－65.7 kJ·mol^－1 B . 图中决速步骤的能垒（活化能）为91.5 kJ·mol^－1 C . 催化剂在该历程中参与反应并降低了反应的活化能 D . 该历程中经过TS3时的反应速率比经过TS5时的反应速率慢

将CO₂和H₂充入密闭容器中发生反应：CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)，在不同催化剂作用下反应相同时间，CH₃OH的浓度随温度变化如图所示。下列说法正确的是（）

A . 催化剂Ⅰ作用下，反应的活化能最小 B . 平衡常数K(T₁)₄) C . b点v_正可能等于v_逆 D . 催化剂活性越好，CH₃OH的平衡浓度越大

下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（）

A . 常温下将 $\text{[math]}$ 的醋酸溶液稀释10倍，pH＜5 B . $\text{[math]}$ 被 $\text{[math]}$ 氧化为 $\text{[math]}$ 的反应，往往需要使用催化剂 C . 利用 $\text{[math]}$ 水解制备 $\text{[math]}$ 时，需加入大量水并加热 D . 向 $\text{[math]}$ 悬浊液中滴加 $\text{[math]}$ 溶液，有红褐色沉淀生成

研究表明N₂O与CO发生反应的能量变化及反应过程关系如图所示。下列说法错误的是（）

A . Fe⁺是该反应的催化剂 B . 催化剂可改变化学反应速率 C . N₂O+ CO=N₂ +CO₂是吸热反应 D . 该反应过程中有旧化学键断裂且形成了新化学键

在催化剂作用下，乙基格氏试剂(C₂H₅MgBr)与酯反应可生成环丙醇衍生物(

)。反应过程如图所示。

下列叙述错误的是（）

A . 化合物1直接催化乙基格氏试剂(C₂H₅MgBr)与酯反应的进行 B . 反应过程中Ti的成键数目保持不变。 C . 化合物4和5互为同分异构体 D . 乙基格氏试剂(C₂H₅MgBr)与乙酸甲酯的反应为CH₃COOCH₃ + 2C₂H₅MgBr $\text{[math]}$ C₂H₆+

+ CH₃OMgBr

工业上，合成氨反应 $\text{[math]}$ ，在催化剂表面的微观历程及能量变化如图所示，下列说法错误的是（）

A . ①→②可表示 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 化学键的断裂，该过程吸收能量 B . ①→②→③的过程中有非极性键的断裂和形成 C . 合成氨反应属于氮的固定，是放热反应 D . 合成氨过程中催化剂参与了反应

如NO_x是大气中主要的污染物。大气中过量的NO_x和水体中过量的NH $\text{[math]}$ 、NO $\text{[math]}$ 、NO $\text{[math]}$ 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N₂[反应为 $\text{[math]}$ △H=-746.5kJ·mol^-1]；也可将水体中的NO $\text{[math]}$ 、NO $\text{[math]}$ 转化为N₂。对于反应 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 该反应在任何条件下都能自发进行 B . 反应的平衡常数可表示为K= $\text{[math]}$ C . 使用高效的催化剂可以降低反应的焓变 D . 其它条件不变，增大 $\text{[math]}$ 的值，NO的转化率下降

甲酸在催化作用下脱氢可生成CO₂ ，反应机理和相对能量变化如图所示，下列说法正确的是（）

A . 甲酸脱氢反应放热，因此不需要加热 B . 在反应历程中，反应速率由形成H₂并脱附一步决定 C . 在催化剂表面离解C-H键比离解O-H键难 D . 生成22.4LCO₂时，转移电子数为2N_A

下列有关叙述正确的是（）

A . 标准状况下，SO₂(g) +NO₂(g) $\text{[math]}$ SO₃(1)+NO(g)，该反应的 ΔS＜0 B . 2CO(g)=2C(s) + O₂(g) ΔH＞0，高温下可以自发 C . C(s，金刚石)=C(s，石墨) ΔH= -1.9 kJ·mol^-1 ，金刚石比石墨更稳定 D . 选择高效催化剂可以降低反应的焓变，提高化学反应速率

催化剂又称触媒，下列关于催化剂的说法正确的是（）

A . 催化剂能加快反应速率是因为能改变反应热 B . 对可逆反应使用合适的催化剂能同等程度改变正、逆反应速率 C . 催化剂反应前后的质量和性质不变 D . 催化剂通过参与化学反应并改变化学反应路径来起催化作用，但反应的活化能不变

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