高中化学复习知识点催化剂对化学反应速率的影响.docx
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高中化学复习知识点催化剂对化学反应速率的影响
高中化学复习知识点：
催化剂对化学反应速率的影响
一、单选题
1．下列图示与对应的叙述不相符合的是（ ）
A．图1表示相同温度下，向pH＝10的氢氧化钠溶液和氨水中分别加水稀释时pH变化曲线，其中a表示氨水稀释时pH的变化曲线
B．图2表示已达平衡的某反应，在t0时改变某一条件后反应速率随时间变化，则改变的条件一定是加入催化剂
C．图3表示工业上用CO生产甲醇的反应CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g），该反应的ΔH＝－91kJ·mol－1
D．图4表示10mL0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液与过量的0.1mol·L－1H2C2O4溶液混合时，n（Mn2＋）随时间的变化（Mn2＋对该反应有催化作用）
2．为了探究影响化学反应速率的因素，四位同学分别设计了下列4个实验，其中结论不正确的是（）
A．相同温度下，将大小、形状相同的镁条和铝条与等体积、等浓度的盐酸反应，二者反应快慢相同
B．在相同条件下，将等质量的块状大理石和粉末状大里石与等体积、等浓度的盐酸反应，粉末状的比块状的反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，强光下的浓硝酸分解得快
D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，放出氧气的快慢不同
3．已知可逆反应
，若其他条件不变，对应反应前是否加入催化剂可得到如图所示两种v―t图象。
下列判断正确的是（）
A．a1>a2，t1>t2，B．b1>b2，t1>t2
C．两图中阴影部分面积相等D．图Ⅱ中阴影部分面积更大
4．中国科学家在合成氨（N2+3H2
2NH3△H<0）反应机理研究中取得新进展，首次报道了LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系，并提出了“氮转移”催化机理。
如图所示，下列说法不正确的是
A．转化过程中有非极性键断裂与形成
B．复合催化剂降低了反应的活化能
C．复合催化剂能降低合成氨反应的焓变
D．低温下合成氨，能提高原料转化率
5．反应条件与环境对化学反应会产生影响，下列说法错误的是（）
化学反应
影响因素
A
过氧化氢不稳定，向溶液中加入少量MnO2后分解速率明显加快
催化剂
B
Na与O2反应既能生成Na2O也能生成Na2O2
温度
C
20mL过氧化氢比10mL过氧化氢产生更多的O2
浓度
D
过氧化氢在酸、碱、中性条件下将高锰酸钾分别还原成Mn2+、MnO42-、MnO2
溶液的酸碱性
A．AB．BC．CD．D
6．下列实验不能达到实验目的的是
A．
研究浓度对反应速率的影响
B．
研究阳离子对H2O2分解速率的影响
C．
研究沉淀的转化
D．
研究酸碱性对平衡移动的影响
7．为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验，你认为结论不正确的是。
（）
A．将铜片放入稀硫酸中，无现象。
若再向所得溶液中加入硝酸银溶液，一段时间后，由于形成原电池，可看到有氢气生成
B．将除去氧化膜的相同大小、相同质量的镁条和铝条与相同浓度盐酸反应，前者速率大于后者
C．两支试管中分别加入根同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同
D．相同条件下等质量的块状和粉末状大理石与相同浓度盐酸反应时，粉末状的反应速率快
8．下列对一些实验事实的理论解释正确的是
A．AB．BC．CD．D
9．CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程示意图如下：
下列说法不正确的是
A．合成气的主要成分为CO和H2B．①→②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成
C．Ni在该反应中做催化剂D．①→②吸收能量
二、多选题
10．废水对自然环境有严重的破坏作用，水污染治理刻不容缓，BMO（Bi2MoO6）是一种高效光催化剂，可用于光催化降解苯酚，原理如图所示。
下列说法不正确的是（）
A．该过程中O2-e-=O2-
B．①和②中BMO+和O-都表现较强氧化性
C．催化剂BMO能降低反应的反应热和活化能
D．该过程为放热反应
三、综合题
11．正丁醛可由丙烯通过下列反应制取：
CH3CH=CH2+CO+H2
CH3CH2CH2CHO（正丁醛）反应①
同时发生副反应：
CH3CH=CH2+CO+H2
（CH3）2CHCHO（异丁醛）反应②
CH3CH=CH2+H2
CH3CH2CH3反应③
三个反应在不同温度时的平衡常数见下表。
回答问题：
温度/K
反应①
反应②
反应③
298
2.96×109
2.53×109
1.32×1015
423
1.05×102
5.40×102
2.52×102
（1）423K时，如果反应在恒容密闭容器中发生，当反应达到平衡时，下列说法错误的是_____（填序号）。
a．c（CO）:
c（H2）一定等于1:
1
b．反应混合物的密度保持不变
c．丙烯转化率达到最大值
d．单位时间内，n（CO）消耗=n（正丁醛）生成
（2）当反应达到平衡后，若将反应体系的温度从298K提高到423K，再次达到平衡后，在生成物中，__________（填物质名称）的摩尔百分含量降低。
（3）若反应在298K进行，根据平衡常数作出的推测正确的是______。
a．反应③的反应速率最大 b．达到平衡后生成物中丙烷的体积百分含量最高
c．反应②达到平衡所需时间最长 d．298K时只有反应③向正反应方向进行
（4）使用催化剂后，单位时间里正丁醛的产量大大提高，反应体系产物中正/异醛比增大。
导致这种情况出现的原因是____________________________。
12．氧气是一种常见的氧化剂，用途广泛。
回答下列问题：
（1）用H2O2制取O2时，分解的热化学方程式为：
2H2O2（aq）=2H2O（l）+O2（g）ΔH=akJ·mol－1
①相同条件下，H2O2分解时，无论是否使用催化剂，均不会改变的是_______（填标号）。
A反应速率B反应热C活化能D生成物
②以Fe3+作催化剂时，H2O2的分解反应分两步进行，第一步反应为：
H2O2（aq）+2Fe3+（aq）＝2Fe2+（aq）+O2（g）+2H+（aq）ΔH＝bkJ·mol－1
第二步反应的热化学方程式为____________。
（2）工业上用Cl2生产某些含氯有机物时产生HCl副产物，可用O2将其转化为Cl2，实现循环利用[O2（g）+4HCl（g）
2Cl2（g）+2H2O（g）]。
将1molO2和4molHCl充入某恒容密闭容器中，分别在T1和T2的温度下进行实验，测得容器内总压强（p）与反应时间（t）的变化关系如图所示。
①该反应的速率v=kca（O2）·cb（HCl）（k为速率常数），下列说法正确的是____________（填标号）。
A使用催化剂，k不变
B温度升高，k增大
C平衡后分离出水蒸气，k变小
D平衡后再充入1molO2和4molHCl，反应物转化率都增大
②T1________T2（填“＞”或“＜”）。
该反应的ΔH______0（填“＞”或“＜”），判断的依据是_________。
③T2时，HCl的平衡转化率＝________，反应的Kx＝_____（Kx为以物质的量分数表示的平衡常数）。
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
A．pH相同的强弱电解质溶液在稀释过程中，因稀释过程中会促进一水合氨的电离，因此pH变化相较于氢氧化钠溶液慢，因此a表示氨水稀释时pH的变化曲线，故A不符合题意；
B．若该可逆反应为气体等体积反应，增大压强时，正逆反应速率均增大，平衡不发生移动，不一定是加入了催化剂，故B符合题意；
C．由图可知，该反应的焓变ΔH=（419-510）kJ/mol=-91kJ/mol，故C不符合题意；
D．滴定过程中，随着反应的进行，生成物中的Mn2+逐渐增加，因Mn2＋对该反应有催化作用，因此化学反应速率逐渐增加，Mn2+增加速率较快，后因反应物浓度逐渐降低，增加速率较慢，最终高锰酸钾完全反应，Mn2+不再增加，故D不符合题意；
故答案为：
B。
2．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据金属活动性顺序，Mg比Al活泼，其他条件相同时，镁条的反应快，A选项错误；
B．相同条件下，大理石粉末比大理石块与相同盐酸的接触面积更大，反应速率更快，B选项正确；
C．浓硝酸不稳定，光照条件下易分解，光照强度越大，分解的越快，C选项正确；
D．相同条件下，加入催化剂二氧化锰可降低氯酸钾分解反应的活化能，从而加快反应速率，D选项正确；
答案选A。
3．C
【解析】
【分析】
加入催化剂，反应速率增大，但催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动。
【详解】
A．加入催化剂时，正、逆反应速率都增大，缩短了达到平衡的时间，由此可得，a1t2，A错误；
B．综上分析，B错误；
C．阴影部分面积为反应物浓度的变化量，由于催化剂不影响平衡移动，故两图中阴影部分面积相等，C正确；
D．两图中阴影部分面积相等，D错误；
答案选C。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A.合成氨为可逆反应，氮气和氢气在反应过程中有消耗和生成，故转化过程中有非极性键断裂与形成，A项正确；
B.催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，B项正确；
C.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，C项错误；
D.合成氨的正反应为放热反应，降低温度，平衡向正向移动，能提高原料转化率，D项正确；
答案选C。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
A. H2O2加入少量MnO2后能加快反应速率，所以MnO2作 H2O2分解的催化剂，A正确；
B.钠和氧气在常温下生成氧化钠，在加热生成过氧化钠，所以为反应温度不同，B正确；
C. 20mLH2O2比10mLH2O2产生更多的氧气，原因为 H2O2量多生成的氧气就多，C错误；
D.过氧化氢在酸、碱、中性条件下将高锰酸钾分别还原成Mn2+、MnO42-、MnO2，说明溶液的酸碱性不同高锰酸钾氧化性不同，D正确；故答案为：
C。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A.两组实验只有一个变量：
氢离子的浓度不同，所以可以探究氢离子浓度对反应速率的影响，故A不符合题意；
B.两组实验只有一个变量，所用阳离子种类不同，所以可以探究阳离对分解速率的影响，故B不符合题意；
C.该实验中硝酸银溶液过量，氯化银和碘化银沉淀都可以生成，不存在沉淀转化，故C符合题意；
D.滴入浓硫酸酸后溶液酸碱性发生变化，溶液颜色发生变化，说明平衡发生移动，可以研究酸碱性对平衡移动的影响，故D不符合题意；
故答案为C。
7．A
【解析】
【详解】
A、铜与稀硫酸不反应，加入硝酸银之后，酸性环境下，硝酸根离子具有强氧化性，比银离子氧化性强，首先将铜氧化，生成的是一氧化氮，不是氢气，A错误；
B、镁比铝活泼，所以相同质量的镁、铝和相同浓度的盐酸反应时，镁的反应速率快，B正确；
C、二氧化锰在氯酸钾受热分解制氧气的反应中作催化剂，所以加入二氧化锰后，反应速率会加快，C正确；
D、粉末状的大理石比块状的大理石和盐酸接触的面积大，所以反应速率更快些，D正确；
答案选A。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．金刚石的熔点比石墨熔点低的原因是石墨晶体同一层中的碳碳键的键能比金刚石中碳碳键的键能大，石墨是混合晶体，不是分子晶体，A错误；
B．使用催化剂能提高反应速率，但是不能提高反应物的平衡转化率，B错误；
C．基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，基态N原子的2p能级半充满，体系比较稳定，故第一电离能比O原子的大，C正确；
D．H2+I2
2HI，该反应是反应前后气体分子数不变的反应，平衡后，增大压强，c（I2）浓度增大，颜色加深，但是平衡不移动，D错误；
答案选C。
9．D
【解析】
【分析】
由图可知，CO2和CH4催化重整可制备合成气的方程式：
CH4（g）+CO2（g）→2CO+2H2，Ni在该反应中做催化剂,且化学反应中由化学键的断裂和生成，①→②放出能量。
【详解】
A．CO2和CH4催化重整可制备合成气，则合成气的主要成分为CO和H2，A说法正确；
B．由反应历程图中反应物、生成物可知，①→②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成，B说法正确；
C．Ni在该反应中做催化剂，改变反应途径，不改变反应物和生成物，C说法正确；
D．由反应历程示意图可知，反应物所具有的总能量比生成物所具有的总能量高，①→②放出能量，D说法错误；
答案选D
10．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．O2变成O2-，O的化合价从0价降低为-
，得电子，A错误；
B．①和②都是苯酚（C6H6O）变成CO2和H2O，C元素化合价从-
升高到+4价，被氧化，所以
BMO+和O-都表现较强氧化性，B正确；
C．催化剂BMO能降低反应的活化能，加快反应速率，根据盖斯定律可知，反应热和反应途径无关，所以催化剂不能降低反应热,C错误；
D．由C分析可知，该反应的
与苯酚燃烧的
一样，而苯酚燃烧是放热反应，所以该反应必为放热反应，D正确。
答案选BD。
【点睛】
与反应途径无关，只与反应的始态和终态有关。
11．a.d丙烷b催化剂具有选择性，只加快了反应①的速率
【解析】
【分析】
【详解】
（1）判定一个可逆反应是否达到化学平衡状态可从两角度进行分析：
正逆反应速率是否相同、各组分含量是否保持恒定，
a．c（CO）：
c（H2）的大小与起始量有关，所以达到平衡时二者的浓度比不一定等于其化学计量数之比，故a错误；
b．反应中各组分不均为气体，气体质量m变化，达到平衡时气体质量m保持不变；体系在恒容条件下V不变，由ρ=
可知，密度改变，达到化学平衡密度不变，故b正确；
c．平衡状态下是该条件下反应的最大程度，丙烯转化率达到最大值，故c正确；
d．n（CO）消耗=n（正丁醛）生成只能说明反应正向进行，两速率都代表正反应速率，不能表示出V正=V逆≠0，故d错误；
故答案为：
ad；
（2）温度从298K提高到423K，K值减小，平衡逆向移动，反应①②的K变化相当，反应③K值相对变化程度大，故丙烷的摩尔百分含量降低，故答案为：
丙烷；
（3）a．化学反应速率的快慢由反应物本身的性质和外界条件决定，K值大小只能表示在此条件下可逆反应进行的限度，故a错误；
b．298K条件下生成物中正丁醛、异丁醛均为液体，只有丙烷为气体，达到平衡后生成物中丙烷的体积百分含量最高，故b正确；
c．达到平衡所需时间与反应物本身性质和化学反应速率有关，与K大小无关，故c错误；
d．反应开始阶段三个可逆反应均正向进行直至达到平衡，故d错误；
故答案为：
b；
（4）催化剂具有选择性，使用催化剂后，只是提高了反应①的速率，对反应②和反应③速率无影响，故答案为：
催化剂具有选择性，只加快了反应①的速率。
12．BDH2O2（aq）+2Fe2+（aq）+2H+（aq）＝2Fe3+（aq）+2H2O（l）ΔH=（a－b）kJ·mol－1BD＜＜T1、T2的平衡体系中气体减少量分别为n（T1）=
=0.625mol;n（T2）=
=0.5mol，所以T1平衡时转化率更大50%
【解析】
【分析】
（1）①催化剂参与了化学反应，改变了反应历程（生成不同的中间产物），降低了活化能，从而能使化学反应速率加快，但是催化剂的质量和性质不变，反应热不变（只与始终态有关）；
②Fe3+作为催化剂，在反应前后质量和性质不变，根据盖斯定律总反应=第一步反应+第二步反应；
（2）①A．催化剂降低了反应的活化能，使反应的速率常数k增大；
B．温度改变瞬间，浓度没有影响，即通过增大k从而改变了速率；
C．从速率方程可知，平衡后分离出水蒸气，降低了c（H2O），使平衡正向移动，从而改变了c（O2）和c（HCl）；
D．化学平衡的建立与途径无关，所以“平衡后再充入1molO2和4molHCl”，相当于增大反应体系的压强；
②从图象可知，T2温度下，容器中压强大，达到平衡所需要的时间短，所以温度T2>T1；T1、T2温度下，气体物质的量的减少量分别为n（T1）=5×
=0.625mol、n（T2）=5×
=0.5mol，即T1平衡时转化率更大，且因为T2>T1，所以△H<0；
③对于气相反应，经验平衡常数常见的有Kc、Kp、Kx等，三种平衡常数的表示式相似，只是Kc、Kp、Kx分别用平衡时物质的量浓度、分压、物质的量分数表示。
以此计算HCl的平衡转化率及Kx。
【详解】
（1）①根据过渡态理论，催化剂参与了化学反应,改变了反应历程（生成不同的中间产物），降低了活化能，从而能使化学反应速率加快，但是催化剂的质量和性质不变，反应热不变（只与始终态有关），B D正确，故答案为：
BD；
②Fe3+作为催化剂，在反应前后质量和性质不变，根据盖斯定律总反应=第一步反应+第二步反应，故第二步反应为H2O2（aq）+2Fe2+（aq）+2H+（aq）=2Fe3+（aq）+2H2O（l）△H=（a−b）kJ⋅mol−1，
故答案为：
H2O2（aq）+2Fe2+（aq）+2H+（aq）=2Fe3+（aq）+2H2O（l）△H=（a−b）kJ⋅mol−1；
（2）①A.催化剂降低了反应的活化能，使反应的速率常数k增大，根据速率方程v=kca（O2）⋅cb（HCl），反应速率随之增大，A错误；
B.温度改变瞬间，浓度没有影响，即通过增大k从而改变了速率，使平衡发生移动，故B正确；
C.从速率方程可知，平衡后分离出水蒸气，降低了c（H2O），使平衡正向移动，从而改变了c（O2）和c（HCl），但对k没有影响，故C错误；
D.化学平衡的建立与途径无关，所以“平衡后再充入1molO2和4molHCl”，相当于增大反应体系的压强，反应有利于向气体分子数减小的方向进行，故D正确；故答案为：
BD；
②从图象可知，T2温度下，容器中压强大，达到平衡所需要的时间短，所以温度T2>T1；T1、T2温度下，气体物质的量的减少量分别为n（T1）=5×
=0.625mol、n（T2）=5×
=0.5mol，即T1平衡时转化率更大，且因为T2>T1，所以△H<0，故答案为：
<；<；T1、T2的平衡体系中气体减少量分别为n（T1）=5×
=0.625mol、n（T2）=5×
=0.5mol，所以T1平衡时转化率更大；
③对于气相反应，经验平衡常数常见的有Kc、Kp、Kx等，三种平衡常数的表示式相似，只是Kc、Kp、Kx分别用平衡时物质的量浓度、分压、物质的量分数表示。
则HCl的平衡转化率为
×100%=50%，
=
，故答案为：
50%；
。
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