【#文档大全网# 导语】以下是®文档大全网的小编为您整理的《2019年高三化学复习专题三:催化剂》,欢迎阅读!
专题:关于催化剂
一、催化剂能改变正逆反应的活化能,不能改变反应的ΔH
分析:应学会根据加入催化剂后的分步反应机理作出能量变化图(作图时注意决速步的活化能较高,分步后每一步的ΔH的高低),并理解其中原理。
读者可对比下列两种情况,作理解分析:
真题:(2014年浙江卷) CaSO4(s)+CO(g) CaSO4(s)+4CO(g) 请回答下列问题:
假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是 C 。
CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1= +218.4kJ·mol-1 (反应Ⅰ) CaS(s) + 4CO2(g) ΔH2= -175.6kJ·mol
-1
(反应Ⅱ)
A B C D
二、催化剂能改变未平衡状态的转化率和产物的选择性,不能改变平衡状态下的转化率 读者可分析下列高考题的(2)、(3)两小问的命题思路:
真题:(2016浙江卷)(15分)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平衡反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下: CO2(g)+3H2(g)CO2(g)+H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1 I CO(g)+H2O(g)ΔH2 II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据: T(K) 543 543 553 553
【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醛的百分比
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1
②H2O(l)
H2O(g)ΔH3=44.0kJ·mol-1
催化剂 Cat.1 Cat.2 Cat.1 Cat.2
CO2转化率(%)
12.3 10.9 15.3 12.0
甲醇选择性(%)
42.3 72.7 39.1 71.6
请回答(不考虑温度对ΔH的影响):
(1)反应I的平衡常数表达式K=______;反应II的ΔH2=______kJ·mol-1。 (2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有________________。 A.使用催化剂Cat.1 B.使用催化剂Cat.2
C.降低反应温度
D.投料比不变,增加反应物的浓度 E.增大CO2和H2的初始投料比
(3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化
成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是 。 (4)在右图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意..图。 .
【答案】(1)
c(CH3OH)c(H2O)
+41.2 (2)CD 3
c(CO2)c(H2)
(3)表中数据表明此时反应未达到平衡,不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同,因而在相同时间内催化剂Cat.2对反应Ⅰ加速明显,增大了甲醇的选择性。
(4)
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