高考中的催化劑問題課件

高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡②了解反應(yīng)活化能的概念，了解催化劑的重要作用。⑤理解外界條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等）對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。⑥了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用?；瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡催化劑的相關(guān)理論催化劑對化學(xué)反應(yīng)的影響；催化劑的活性及影響因素；催化劑的選擇性。催化劑知識點催化劑的相關(guān)理論催化劑知識點1、相關(guān)理論：①有效碰撞：②條件：③活化分子：④活化能:活化分子的平均能量與所有分子平均能量之差指能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。指能量較高、有可能發(fā)生有效碰撞的分子?；罨肿拥臐舛?反應(yīng)物分子總濃度×活化分子百分?jǐn)?shù)a.足夠高的能量；b.合適的取向c，PT，催化劑有效碰撞理論1、相關(guān)理論：①有效碰撞：活化分子的平均能量與所有分子平均能反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程無催化劑過渡態(tài)Ea1活化能Ea2有催化劑過渡態(tài)Ea1Ea2>Ea31、相關(guān)理論：過渡態(tài)理論△H=Ea1-Ea3反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程無催化劑過渡態(tài)Ea1活化能Ea2有催1．下列敘述不正確的是()A．使用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(△H)B．在其他條件不變時，使用催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率，但不能改變化學(xué)平衡狀態(tài)C．使用合適的催化劑，活化分子百分?jǐn)?shù)增多，化學(xué)反應(yīng)速率增大D．對于可逆反應(yīng)，催化劑不僅降低正反應(yīng)的活化能，也可以降低逆反應(yīng)的活化能。A典型例題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題1．下列敘述不正確的是()A典型例題高考中2Cu+O22CuOCH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O總式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2ONO+O3NO2+O2NO2+ONO+O2總式：O3+O2O2NO針對以上反應(yīng)，談一談催化劑的特點2、催化劑對化學(xué)反應(yīng)的影響高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題2Cu+O22CuOCH3CH2OH+催化劑是在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)。催化劑參與反應(yīng)，改變了反應(yīng)的歷程。催化劑的特點高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題催化劑是在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)。催化劑參與反1、已知分解1molH2O2放出熱量98kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2的分解機(jī)理為：H2O2＋I(xiàn)－→H2O＋I(xiàn)O－

慢

H2O2＋I(xiàn)O－→H2O＋O2＋I(xiàn)－

快下列有關(guān)反應(yīng)的說法正確的是（

）A．反應(yīng)的速率與I－的濃度有關(guān)

B．IO－也是該反應(yīng)的催化劑C．反應(yīng)活化能等于98kJ·mol－1D．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)A典型例題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題1、已知分解1molH2O2放出熱量98kJ，在2、（1）過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是______________________________________________________________________________________________。Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O典型例題2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題2、Pb+Pb2、（2）過程Ⅰ中，F(xiàn)e2+催化過程可表示為：i：2Fe2++PbO2+4H++SO42?＝2Fe3++PbSO4+2H2O

ii:……①寫出ii的離子方程式：____________________________________。典型例題2Fe3＋+Pb+SO42-=PbSO4+2Fe2＋2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題2、典型例題2F2、②下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補(bǔ)充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2，溶液變紅。b._________________________________________________________________________________________。典型例題取a中紅色溶液少量，加入過量Pb，充分反應(yīng)后，紅色褪去。2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題2、典型例題取a3、催化劑的活性指催化劑的催化能力，以單位體積（或質(zhì)量）催化劑在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)化原料反應(yīng)物的數(shù)量來表示。對同一個反應(yīng)，不同物質(zhì)的催化活性是不同的，如雙氧水分解實驗，催化活性：Fe3+>Cu2+想一想：影響催化劑活性的因素有哪些？2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題3、催化劑的活性指催化劑的催化能力，以單位體積（或質(zhì)量）催化①由上述原理，在鐵表面進(jìn)行NH3的分解實驗，發(fā)現(xiàn)分解速率與濃度關(guān)系如圖。從吸附和解吸過程分析，c0前速率增加的原因可能是：c0后速率降低的原因可能是：1、鐵通過對N2、H2吸附和解吸可作為合成氨的固體催化劑。若用

分別表示N2、H2、NH3和固體催化劑，則在固體催化劑表面合成氨的過程可用下圖表示：隨著氣相NH3濃度的增加，催化劑的吸附率升高，固相NH3濃度增加，NH3的分解速率加快NH3

濃度增大，NH3

分子大大阻礙了N2,H2

的解吸2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題①由上述原理，在鐵表面進(jìn)行NH3的1、鐵通過對N2、H2吸附總結(jié)：催化劑固體比表面積的大小，表面上活性中心的性質(zhì)和單位表面積上活性中心的數(shù)量影響它的催化效果。溫度影響催化劑的催化效果。pH影響催化劑的催化效果。2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題總結(jié)：2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021合成氨工業(yè)生產(chǎn)條件：催化劑：鐵觸媒(以鐵為主，混合的催化劑)，溫度：400～500℃，壓強(qiáng)：30～50MPa。每生成0.1molNH3放熱4.61kJ。

請回答：

（1）生產(chǎn)中采用400～500℃的高溫，主要原因是什么？（2）但對于合成氨反應(yīng)中的鐵催化劑，O2、CO、CO2

和水蒸氣等都能使催化劑中毒。如何防止催化劑中毒？應(yīng)用

考慮催化劑的活性2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題合成氨工業(yè)生產(chǎn)條件：催化劑：鐵觸媒(以鐵為主，混合的催化劑①理想的催化劑可以大幅度提高目標(biāo)產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中的比率②用目的反應(yīng)與副反應(yīng)速度之比表示。4、催化劑的選擇性：2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題①理想的催化劑可以大幅度提高目標(biāo)產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中的比率②用目

（2015浙江）乙苯催化脫氫制苯乙烯：（3）在不同反應(yīng)溫度下，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如下：②控制反應(yīng)溫度為600℃的理由是____________。600℃時，乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低，反應(yīng)速率慢，轉(zhuǎn)化率低；溫度過高，選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活，且能耗大典型例題2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題（2015浙江）乙苯工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)丙烯腈，回答下列問題：（1）以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副產(chǎn)物丙烯醛（C3H4O）的熱化學(xué)方程式如下：①C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)C3H3N(g)+3H2O(g)△H=－515kJ/mol②C3H6(g)+O2(g)C3H4O(g)+H2O(g)△H=－353kJ/mol兩個反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢均很大，其原因是

；有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是

；提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是

。兩個反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)降溫，減壓催化劑2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)丙烯腈，回答下列問題：兩個反應(yīng)（2）下圖為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對應(yīng)溫度為460℃。低于460℃時，丙烯腈的產(chǎn)率______（填“是”或者“不是”）對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是：高于460℃時，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是（

）（雙選，填標(biāo)號）A．催化劑活性降低

B．平衡常數(shù)變大

C．副反應(yīng)增多

D．反應(yīng)活化能增大不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低AC2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題（2）下圖為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對應(yīng)溫度其實你能為這個世界貢獻(xiàn)多少能量立多少功完全取決于你的內(nèi)涵如果有幸遇到了生命中的催化劑帶你走了一條捷徑雖不那么辛苦但他終究改變不了你釋放的能量所以，不妨積蓄能量待到時機(jī)成熟時世界定會因你閃亮催化劑的感悟2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題其實催化劑的感悟2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡②了解反應(yīng)活化能的概念，了解催化劑的重要作用。⑤理解外界條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等）對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。⑥了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡催化劑的相關(guān)理論催化劑對化學(xué)反應(yīng)的影響；催化劑的活性及影響因素；催化劑的選擇性。催化劑知識點催化劑的相關(guān)理論催化劑知識點1、相關(guān)理論：①有效碰撞：②條件：③活化分子：④活化能:活化分子的平均能量與所有分子平均能量之差指能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。指能量較高、有可能發(fā)生有效碰撞的分子?；罨肿拥臐舛?反應(yīng)物分子總濃度×活化分子百分?jǐn)?shù)a.足夠高的能量；b.合適的取向c，PT，催化劑有效碰撞理論1、相關(guān)理論：①有效碰撞：活化分子的平均能量與所有分子平均能反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程無催化劑過渡態(tài)Ea1活化能Ea2有催化劑過渡態(tài)Ea1Ea2>Ea31、相關(guān)理論：過渡態(tài)理論△H=Ea1-Ea3反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程無催化劑過渡態(tài)Ea1活化能Ea2有催1．下列敘述不正確的是()A．使用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(△H)B．在其他條件不變時，使用催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率，但不能改變化學(xué)平衡狀態(tài)C．使用合適的催化劑，活化分子百分?jǐn)?shù)增多，化學(xué)反應(yīng)速率增大D．對于可逆反應(yīng)，催化劑不僅降低正反應(yīng)的活化能，也可以降低逆反應(yīng)的活化能。A典型例題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題1．下列敘述不正確的是()A典型例題高考中2Cu+O22CuOCH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O總式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2ONO+O3NO2+O2NO2+ONO+O2總式：O3+O2O2NO針對以上反應(yīng)，談一談催化劑的特點2、催化劑對化學(xué)反應(yīng)的影響高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題2Cu+O22CuOCH3CH2OH+催化劑是在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)。催化劑參與反應(yīng)，改變了反應(yīng)的歷程。催化劑的特點高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題催化劑是在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)。催化劑參與反1、已知分解1molH2O2放出熱量98kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2的分解機(jī)理為：H2O2＋I(xiàn)－→H2O＋I(xiàn)O－

慢

H2O2＋I(xiàn)O－→H2O＋O2＋I(xiàn)－

快下列有關(guān)反應(yīng)的說法正確的是（

）A．反應(yīng)的速率與I－的濃度有關(guān)

B．IO－也是該反應(yīng)的催化劑C．反應(yīng)活化能等于98kJ·mol－1D．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)A典型例題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題1、已知分解1molH2O2放出熱量98kJ，在2、（1）過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是______________________________________________________________________________________________。Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O典型例題2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題2、Pb+Pb2、（2）過程Ⅰ中，F(xiàn)e2+催化過程可表示為：i：2Fe2++PbO2+4H++SO42?＝2Fe3++PbSO4+2H2O

ii:……①寫出ii的離子方程式：____________________________________。典型例題2Fe3＋+Pb+SO42-=PbSO4+2Fe2＋2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題2、典型例題2F2、②下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補(bǔ)充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2，溶液變紅。b._________________________________________________________________________________________。典型例題取a中紅色溶液少量，加入過量Pb，充分反應(yīng)后，紅色褪去。2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題2、典型例題取a3、催化劑的活性指催化劑的催化能力，以單位體積（或質(zhì)量）催化劑在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)化原料反應(yīng)物的數(shù)量來表示。對同一個反應(yīng)，不同物質(zhì)的催化活性是不同的，如雙氧水分解實驗，催化活性：Fe3+>Cu2+想一想：影響催化劑活性的因素有哪些？2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題3、催化劑的活性指催化劑的催化能力，以單位體積（或質(zhì)量）催化①由上述原理，在鐵表面進(jìn)行NH3的分解實驗，發(fā)現(xiàn)分解速率與濃度關(guān)系如圖。從吸附和解吸過程分析，c0前速率增加的原因可能是：c0后速率降低的原因可能是：1、鐵通過對N2、H2吸附和解吸可作為合成氨的固體催化劑。若用

分別表示N2、H2、NH3和固體催化劑，則在固體催化劑表面合成氨的過程可用下圖表示：隨著氣相NH3濃度的增加，催化劑的吸附率升高，固相NH3濃度增加，NH3的分解速率加快NH3

濃度增大，NH3

分子大大阻礙了N2,H2

的解吸2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題①由上述原理，在鐵表面進(jìn)行NH3的1、鐵通過對N2、H2吸附總結(jié)：催化劑固體比表面積的大小，表面上活性中心的性質(zhì)和單位表面積上活性中心的數(shù)量影響它的催化效果。溫度影響催化劑的催化效果。pH影響催化劑的催化效果。2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題總結(jié)：2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021合成氨工業(yè)生產(chǎn)條件：催化劑：鐵觸媒(以鐵為主，混合的催化劑)，溫度：400～500℃，壓強(qiáng)：30～50MPa。每生成0.1molNH3放熱4.61kJ。

請回答：

（1）生產(chǎn)中采用400～500℃的高溫，主要原因是什么？（2）但對于合成氨反應(yīng)中的鐵催化劑，O2、CO、CO2

和水蒸氣等都能使催化劑中毒。如何防止催化劑中毒？應(yīng)用

考慮催化劑的活性2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題合成氨工業(yè)生產(chǎn)條件：催化劑：鐵觸媒(以鐵為主，混合的催化劑①理想的催化劑可以大幅度提高目標(biāo)產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中的比率②用目的反應(yīng)與副反應(yīng)速度之比表示。4、催化劑的選擇性：2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題①理想的催化劑可以大幅度提高目標(biāo)產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中的比率②用目

（2015浙江）乙苯催化脫氫制苯乙烯：（3）在不同反應(yīng)溫度下，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如下：②控制反應(yīng)溫度為600℃的理由是____________。600℃時，乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低，反應(yīng)速率慢，轉(zhuǎn)化率低；溫度過高，選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活，且能耗大典型例題2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)2021屆高考中的催化劑問題(共21張PPT)高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題高考中的催化劑問題（2015浙江）乙苯工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)丙烯腈，回答下列問題：（1）以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副產(chǎn)物丙烯醛（C3H4O）的熱化學(xué)方程式如下：①C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)C3H3N(g)+3H2O(g)