2019高考化学 难点剖析 专题51 高考试题中催化剂的考查练习.doc

专题51 高考试题中催化剂的考查1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催化剂能改变化学反应速率C任何化学反应，都需要催化剂D电解水时，往水中加少量NaOH，可使电解速率明显加快，所以NaOH是这个反应的催化剂【答案】B【解析】试题分析：在电解水时，加少量NaOH，可增大水中离子浓度，增强水的导电性，NaOH并没有改变反应机理，故不是催化剂。另外，有些反应是不需要催化剂的，如中和反应等，所以答案选B。2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在化学反应前后催化剂性质和质量都不改变C催化剂能加快化学反应速率D在化学反应过程中，催化剂能提高转化率【答案】B32010年诺贝尔化学奖授予理查德赫克等三位科学家，以表彰他们在“钯催化交叉偶联”方面的研究。下面关于催化剂的说法正确的是( )A催化剂只改变反应的正反应速率 B催化剂通过升高反应的活化能来加快反应速率C催化剂能够改变反应的反应热 D催化剂不能改变反应物的转化率【答案】D【解析】A催化剂能同等程度地改变正逆反应速率，故A错误；B催化剂在化学反应中降低反应的活化能，故B错误；C反应热只与反应的始末状态有关，与催化剂不能改变反应热，故C错误；D催化剂不能改变反应的平衡状态，则不能改变反应物的转化率，故D错误4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【答案】B【解析】A. 催化剂不能使不起反应的物质发生反应，A错误；B. 催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变，B正确；C. 催化剂能改变化学反应速率，C错误；D. 不一定每个化学反应都需要催化剂，D错误。5下列关于催化剂说法正确的是A任何化学反应都需要催化剂B催化剂能使不反应的物质之间发生反应C催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变D电解水时加少量的NaOH做催化剂，可使电解速率加快【答案】C6如图为某烯烃在催化剂作用下发生加成反应的能量变化图，下列有关叙述错误的是A催化剂能降低该反应的活化能B催化剂能改变该反应的焓变C该反应为放热反应D由图可知，在催化剂作用下，该反应不是一步完成的【答案】B【解析】B催化剂能改变该反应的活化能，正催化剂主要是降低了反应物发生化学反应时所需要的活化能，但不能改变反应的焓变，错误； 7已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，下图表示在不同催化剂作用下其能量随反应进程的变化示意图。下列说法正确的是（ ）A加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率Ba表示的催化剂效率高于b表示的催化剂效率C改变催化剂，既能改变反应热，也能改变活化能D该反应可自发进行【答案】D8已知：2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) H=+Q kJmol，下图为该反应在不同初始浓度的N2和不同催化剂I、作用下（其他条 件相同），体积为2L的密闭容器中n(NH3)随反应时间的变化曲线，下列说法正确的是A 06h内，催化剂I的催化效果比催化剂的好B a点时，催化剂I、作用下N2的转化率相等C 05h内，在催化剂I的作用下，O2的反应速率为0.12mol/(Lh)D 012h内，催化剂作用下反应吸收的热量比催化剂I的多【答案】D9某化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）A该反应的反应热H=E2-E1Ba、b分别对应有催化剂和无催化剂的能量变化C催化剂能降低反应的活化能D催化剂能改变反应的焓变【答案】C【解析】A、根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，所以该反应是吸热反应，则该反应的反应热H=E1E2，A不正确；B、催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，则a、b分别对应无催化剂和有催化剂的能量变化，B不正确，选项C正确；D、催化剂不能改变反应的焓变，焓变只与反应物和生成物总能量的相对大小有关系，D不正确。10在催化剂作用下，H2O2发生分解，其反应能量随反应的进程变化如下图：下列说法正确的是AH2O2分解反应的H0B催化剂的加入使反应的热效应减小C催化剂的加入提高了H2O2的分解率D催化剂通过改变反应历程、降低反应的活化能来提高H2O2分解速率【答案】D11下列说法正确的是( )A NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)H=+185.57kJmol1，能自发进行，原因是S0B 常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行C 焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D 在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向【答案】A【解析】A、反应焓变大于0，熵变大于0，反应向熵变增大的方向进行，NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)H=+185.57kJmol1，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，A正确；B、某些吸热反应也可以自发进行，根据H-TS0，S0，常温下可以H-TS0，如氢氧化钡晶体和氯化铵反应，是吸热反应，常温下可以蒸发进行，B错误；C、根据反应自发进行的判断根据H-TS0分析，反应自发进行需要焓变、熵变和温度共同决定，C错误；D、催化剂改变反应速率不改变化学平衡，使用催化剂不可以改变化学反应进行的方向，D错误。12反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)中，每生成7gN2放出166kJ的热量，该反应的速率表达式为v=kcm(NO)cn(H2)（k、m、n待测），其反应包含下列两步：2NO+H2=N2+H2O2（慢）H2O2+H2=2H2O（快），T时测得有关实验数据如下：序号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下列说法错误的是A 整个反应速度由第步反应决定B 该反应速率表达式：v=5000c2(NO)c(H2)C 正反应的活化能：”、“甲醇转化率高；产物中氢气含量高，一氧化碳含量低ABCCO2+2H+2e-=HCOOH的产率降低，故错误； C催化剂不能改变化学平衡状态，对于某温度下的平衡转化率，催化剂不能改变该温度下的反应的平衡状态，只能缩短达到平衡的的时间，故错误；D260之前，随着温度升高，甲醇的转化率增大，260之后，随着温度升高，甲醇的转化率几乎不变，说明260之前催化剂起着一定的性能，260之后催化性能降低，对于260之前的过程，添加氧化钙的复合催化剂可提高氢气产率，故正确。故选ABC；温度升高，化学反应速率加快，达到化学平衡的时间缩短，反应为放热反应，温度升高，不利于化学平衡正向移动，所以平衡时氢气的产量降低，图像应为： (4)二氧化碳可以在酸性水溶液中电解生成甲酸，碳的化合价降低，二氧化碳发生还原反应，所以电极反应为： CO2+2H+2e-=HCOOH。17“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。（1）下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有：_。（填字母）a减少化石燃料的使用 b植树造林，增大植被面积c采用节能技术 d利用太阳能、风能（2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：a6CO2 + 6H2OC6H12O6 bCO2 + 3H2CH3OH +H2OcCO2 + CH4CH3COOH d2CO2 + 6H2CH2=CH2 + 4H2O以上反应中，最节能的是_，原子利用率最高的是_。（3）文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下：反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示（仅改变镍粉用量，其他条件不变）：研究人员根据实验结果得出结论：HCOOH是CO2转化为CH4的中间体，即：CO2HCOOHCH4写出产生H2的反应方程式_。由图可知，镍粉是_。（填字母）a反应的催化剂b反应的催化剂c反应的催化剂d不是催化剂当镍粉用量从1mmol增加到10mmol，反应速率的变化情况是_。（填字母）a反应的速率增加，反应的速率不变b反应的速率不变，反应的速率增加c反应的速率均不变d反应的速率均增加，且反应的速率增加得快e反应的速率均增加，且反应的速率增加得快f反应的速率减小，反应的速率增加【答案】abcdacce18工业上用CO生产燃料甲醇。一定温度和容积条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中的能量变化；图2表示一定温度下，在体积为1L的密闭容器中加入2mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。请回答下列问题：（1）在“图1”中，曲线_(填“a”或“b”)表示使用了催化剂；没有使用催化剂时，在该温度和压强条件下反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的H=_。（2）从反应开始到建立平衡，v(CO)=_；达到平衡时，该温度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化学平衡常数为_。达到平衡后若保持其它条件不变，将容器体积压 缩为0.5L，则平衡_移动 (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，请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式_。【答案】 b -91kJ/mol 0.075mol/(Lmin) 12 正向 CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-281kJ/mol【解析】（1）由图像分析b的活化能比a的低，说明使用了催化剂，降低了反应的活化能，反应速率快，所以曲线b表示使用了催化剂；反应热只与始态和终态有关，与反应途经无关。所以反应的反应热不变，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，根据盖斯定律，所求热化学方程式=-2，32g的CH3OH(g)的物质的量是1mol，所以热化学方程式为CH3OH(g)3/2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H281kJ/mol。19二氧化碳与氢气催化合成甲醇，发生的反应为：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）（1）已知：计算上述反应的H=_kJmol-1。（2）一定条件下，将n(CO2):n(H2)=1:1的混合气充入恒温恒容密闭容器中，下列事实可以说明该反应已达平衡的是_（填选项字母）。A容器内气体密度保持不变 BH2O(g)与CO2(g)的生成速率之比为11C容器中压强保持不变 D该反应的平衡常数保持不变（3）一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1.2molCO2和3.6molH2，在不同催化剂作用下的反应I、反应II与反应III，相同时间内CO2转化率随温度变化的数据如表所示，据表中数据绘制下右图：（T5时，图中C点转化率为66.67%，即转化了2/3） 催化剂效果最佳的反应是_（填“反应I”，“反应II”，“反应III”）。 T3的b点v（正）_v（逆）（填 “”， “v（逆）；该7反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，二氧化碳转化率降低；一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1.2molCO2和3.6molH2，在温度为T5时，平衡时C点二氧化碳转化率为66.67%，则转化的二氧化碳为1.2mol66.67%=0.8mol，则： CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）起始浓度（mol/L）：0.6 1.8 0 0变化浓度（mol/L）：0.4 1.2 0.4 0.4平衡浓度（mol/L）：0.2 0.6 0.4 0.4则平衡常数K=c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2)=0.40.40.20.63=100273.70 L2/mol2。