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专练2 催化剂、活化能与反应历程一、单项选择题1．[2022·北京市房山区一模]CO2的转化一直是世界范围内的研究热点。
利用两种金属催化剂，在水溶液体系中将CO2分别转化为CO和HCOOH的反应过程示意图如图所示，下列说法正确的是( )A.在转化为CO的路径中，只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成B.在转化为HCOOH的路径中，CO2被氧化为HCOOHC.两个转化路径中均有非极性键的形成D.上述反应过程说明催化剂具有选择性2．[2022·广东省佛山市一模]利用CH3OH、CO2与H2合成CH3CH2OH的反应主要历程如图所示。
下列说法错误的是( )A.合成过程涉及C—C键和C—O键形成B.CO是合成乙醇的中间体C.第3步的反应式为CH3I＋CO＋2H2―→CH3CH2OH＋HID.若用CH3OD替代CH3OH，则可生成CH3CH2OD3．[2022·浙江1月]某课题组设计一种固定CO2的方法，原理如图。
下列说法不正确的是( )A.反应原料中的原子100%转化为产物B.该过程在化合物X和I－催化下完成C.该过程仅涉及加成反应D.若原料用，则产物为4．[2021·浙江6月]制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph—代表苯基)。
下列说法不正确的是( )A.可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯B.反应过程涉及氧化反应C.化合物3和4互为同分异构体D.化合物1直接催化反应的进行5．[2020·天津卷]理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g)⇌HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。
下列说法错误的是( )A.HCN比HNC稳定B.该异构化反应的ΔH＝＋59.3 kJ·mol－1C.正反应的活化能大于逆反应的活化能D.使用催化剂，可以改变反应的反应热6．[2022·山东省聊城市一模]我国科学家合成了Y、Sc(Y1/NC，Sc1/NC)单原子催化剂，用于电化学催化氢气还原氮气的反应。
催化剂、活化能与反应历程(2)【必备知识】1、正确理解活化能与反应热的关系a、催化剂能降低反应所需活化能，化学反应速率加快，但不影响焓变的大小，不影响平衡b、在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即：E1＝E2＋ΔH 【经典练习】1、某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A．反应过程可表示为B．E1为反应物的能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C．正反应的热效应为ΔH=E1−E2，且E2>E1，所以正反应为放热反应D．此图中逆反应的热效应为ΔH=E1−E2，逆反应为吸热反应2、由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。
下列说法错误的是()A．使用催化剂可以降低过渡态的能量B．反应物能量之和大于生成物能量之和C．N2O(g)+NO(g)→N2(g)+NO2(g)+139kJ D．反应物的键能总和大于生成物的键能总和3、某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A．该反应不一定能自发进行B．E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能4、T℃时，向某恒容密闭容器中充入2mol X(g)和2mol Y(g)发生反应：X(g)+Y(g)2Z(g)，反应历程与能量的变化如图所示，下列说法错误的是()A．Y的质量不变时，该反应达到平衡状态B．反应达到平衡时，放出的热量小于(E a2—E a1) KJC．曲线b为加入催化剂时该反应的反应历程图D．其他条件不变，平衡后再充入2mol X(g)，达到新平衡时，Z的体积分数减小5、参照反应Br＋H2→HBr＋H的能量对反应历程的示意图(图甲)进行判断。
下列叙述中不正确的是()A．正反应吸热B．加入催化剂，该化学反应的反应热不变C．加入催化剂后，该反应的能量对反应历程的示意图可用图乙表示D．加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率6、H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化示意如下。
催化原理复习题催化原理复习题催化反应是化学中一种重要的反应方式，它通过催化剂的作用，降低反应的活化能，加速反应速率。
催化原理是化学学习中的重要内容之一，下面我们来复习一些催化原理的相关问题。
1. 什么是催化剂？它在催化反应中起到什么作用？催化剂是指在化学反应中能够降低反应活化能，促进反应进行的物质。
催化剂在反应中不参与化学反应，因此在反应结束后仍能够重新使用。
催化剂通过提供新的反应路径，使得反应能够以更低的能量进行，从而加速反应速率。
2. 催化剂的选择与反应速率有什么关系？催化剂的选择对反应速率有重要影响。
合适的催化剂能够提供更佳的反应路径，降低反应的活化能，从而加速反应速率。
不同的反应需要选择适合的催化剂，以达到最佳的催化效果。
3. 催化剂的作用机理是什么？催化剂的作用机理主要有两种：表面机理和溶液机理。
表面机理是指催化剂与反应物在催化剂表面发生反应，生成中间体，然后再解离为产物。
溶液机理是指催化剂与反应物在溶液中发生反应，生成中间体，然后再解离为产物。
4. 什么是催化剂的活性中心？催化剂的活性中心是指催化剂中能够与反应物发生作用的部位。
催化剂的活性中心通常是一个或多个原子、离子或分子，具有特定的结构和性质。
活性中心能够吸附反应物，降低反应的活化能，促进反应进行。
5. 催化剂的选择与反应选择性有何关系？催化剂的选择对反应选择性有重要影响。
不同的催化剂能够引导反应物在不同的反应路径上进行，从而产生不同的产物。
合适的催化剂能够提高反应的选择性，使得产物得到更好的纯度和收率。
6. 催化剂的失活是什么原因造成的？催化剂的失活是指催化剂在反应中逐渐失去催化活性的现象。
催化剂的失活原因有多种，包括物理失活和化学失活。
物理失活是指催化剂的物理性质发生变化，如表面积减小、孔隙堵塞等。
化学失活是指催化剂与反应物或产物发生反应，形成不活性物质。
7. 如何减缓催化剂的失活？减缓催化剂的失活可以采取多种方法。
一种方法是定期对催化剂进行再生或修复，恢复其催化活性。
三、催化剂、活化能1．(2020全国卷1)4.铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。
下列叙述错误的是A.CH3COI是反应中间体B.甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2HC.反应过程中Rh的成键数目保持不变D.存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O2．(2020全国卷1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：_________。
3．(2020全国卷2)5.据文献报道：Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如下图所示。
下列叙述错误的是A.OH-参与了该催化循环B.该反应可产生清洁燃料H2C.该反应可消耗温室气体CO2D.该催化循环中Fe的成键数目发生变化4．(2020全国卷3)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。
一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当____。
5．(2019全国卷1)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。
下列说法错误的是A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B.阴极区，在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV2+2H++2MV+C.正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动6．(2019全国卷1)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
可知水煤气变换的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_________eV，写出该步骤的化学方程式_______________________。
7．(2018全国卷1)下列说法错误的是A．蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖B．酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质8．(2018全国卷1)（3）对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)，R.A．Ogg提出如下反应历程：第一步N2O5NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反应第三步NO+NO3→2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。
能源转化催化原理练习题能源转化催化原理练习题随着人类对能源需求的不断增长，能源转化催化原理成为了研究的热点之一。
催化剂作为能源转化的关键组成部分，对于促进反应速率、提高能源利用效率起到了至关重要的作用。
下面是一些关于能源转化催化原理的练习题，帮助我们更好地理解这一领域的知识。
1. 什么是催化反应？催化反应是指在反应中引入催化剂，通过催化剂的作用，降低反应的活化能，从而提高反应速率。
催化剂在反应结束后可以重新被使用，不参与反应本身的化学变化。
2. 催化剂的作用机理是什么？催化剂通过提供反应的新途径，使反应能够更快地达到平衡。
它可以通过改变反应的活化能、提供反应的中间产物、调整反应的平衡位置等方式来促进反应的进行。
3. 催化剂的选择有哪些原则？催化剂的选择需要考虑多个因素，包括反应类型、反应条件、催化剂的稳定性等。
一般来说，选择具有较高活性、较好稳定性、较低成本的催化剂是比较理想的。
4. 催化剂的种类有哪些？常见的催化剂种类包括金属催化剂、酸催化剂、碱催化剂、酶催化剂等。
不同种类的催化剂适用于不同类型的反应。
5. 请举例说明催化反应在能源转化中的应用。
催化反应在能源转化中有着广泛的应用。
例如，在石油加工中，催化剂可以用于裂化反应、重整反应等，将原油转化为汽油、柴油等高附加值产品。
在清洁能源领域，催化剂可以用于光催化水分解制氢、催化还原二氧化碳等反应，实现可持续能源的生产和利用。
6. 催化剂的失活是什么原因导致的？催化剂的失活可以由多种原因导致，包括中毒、积炭、烧结等。
中毒是指催化剂表面被吸附物质覆盖，阻碍反应物的吸附与转化；积炭是指反应物在催化剂表面发生聚集和聚合，形成碳层，减少催化活性；烧结是指催化剂颗粒在高温下发生颗粒粘连，导致活性中心失活。
7. 如何解决催化剂失活问题？解决催化剂失活问题可以采取多种方法。
常见的方法包括物理清洗、化学清洗、再生等。
物理清洗是通过物理手段将催化剂表面的积炭物理去除；化学清洗是通过使用化学试剂将催化剂表面的中毒物质去除；再生是指通过高温处理、还原等方式修复失活的催化剂活性。
填空题1. 在评价一个催化剂时，通常认为有四个最重要的因素，它们分别是：活性，选择性，寿命与价格。
2. 流体流动涉及到流动的分布、压力降和扩散效应。
3．在多组分固体催化剂中，各种组分起作不同的作用，大体分为三类，它们是活性组分、载体和助催化剂。
4. 按照催化应体系物相的均一性分类，包括均相催化，多相催化和酶催化。
5.一个工业上有成效的催化剂一般需综合考虑其活性、选择性、稳定性和良好的流体流动性。
6. 活性组分按其导电性可分为：金属，半导体和绝缘体三类。
7.化学吸附是指分子或原子化学吸附时的化学状态、电子结构，几何构型。
8. 金属元素的单质结构形式有立方面心，立方体心，六方堆积。
9. 表征催化剂可提供三种不同的但又互相联系的信息，即化学组成和结构，纹理组织及机械性质，催化活性。
10. 按照与催化剂在装置中的性能相关的性质，可将它粗分为本体的，颗粒的，表面的的性质。
11. 催化剂表面的形态是指它的几何形态，地貌。
12测量暴露百分的方法：化学吸附等温线法，反应滴定，毒物滴定。
13 根据活性测试的目的，可将实验测定的活性分为两类动力学的，实用的。
14 实验室反应器按操作方法可分为两大类，一类是间歇式，一类是连续式。
15催化剂的寿命曲线一般可分三个部分：成熟期，稳定期，衰老期。
16. n型氧化物的电导由导带中的电子数决定；而p型氧化物的电导则由价带中的正穴数所决定。
17．根据吸附剂与吸附质的作用力不同，将吸附分为物理吸附和化学吸附两类，化学吸附按活化能大小又可分为活化吸附和非活化吸附。
18．物理吸附可以达到多层吸附；而化学吸附只能为单层吸附。
19. 金属表面的吸附部位的主要区别在于其最邻近的配位数和二维的对称性。
20．金属盐的沉淀过程分三阶段进行，即过饱和、成核和长大。
21 粉状或粒状物料经加热到一定定范围而固结的过程称为烧结。
22.相转变和相分离的结果引起催化剂失活主要表现在：活性和选择性改变，以及催化剂强度下降。
选择题：下列关于催化剂的说法中，正确的是？A. 催化剂只能加快化学反应的速率B. 催化剂在化学反应前后质量和性质都不变（正确答案）C. 催化剂只能减慢化学反应的速率D. 任何化学反应都需要催化剂在过氧化氢的分解反应中，常用哪种物质作为催化剂？A. 氧气B. 二氧化锰（正确答案）C. 水D. 氯酸钾催化剂在化学反应中的作用是？A. 改变反应物的性质B. 增加生成物的质量C. 改变化学反应的速率（正确答案）D. 减少反应物的用量下列哪个实验可以证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂？A. 将二氧化锰加入水中，观察是否有气泡产生B. 将过氧化氢溶液加入二氧化锰中，观察是否有气泡产生（正确答案）C. 将过氧化氢溶液加热，观察是否有气泡产生D. 将过氧化氢溶液和二氧化锰混合后加热，观察是否有气泡产生关于催化剂的说法，不正确的是？A. 催化剂可以降低化学反应的活化能B. 催化剂不能改变化学反应的平衡状态C. 催化剂在反应过程中一定会被消耗（正确答案）D. 催化剂可以提高某些化学反应的选择性在实验室制备氧气时，常用哪种催化剂来加速氯酸钾的分解？A. 氧化铜B. 二氧化锰（正确答案）C. 硫酸铜D. 碳酸钙催化剂在化学反应前后不发生变化的是？A. 物理状态B. 化学性质（正确答案）C. 质量分数D. 颗粒大小下列关于催化剂的描述中，错误的是？A. 催化剂可以参与化学反应过程B. 催化剂不能改变生成物的种类C. 催化剂只能用于加快化学反应速率（正确答案）D. 催化剂在反应前后质量和化学性质不变在工业生产中，为了提高化学反应的效率，常采用的方法是？A. 增加反应物的浓度B. 使用高效的催化剂（正确答案）C. 提高反应温度D. 延长反应时间。
有关催化剂试题及答案解析一、选择题1. 下列哪种物质不是催化剂？A. 二氧化锰B. 氧化铜C. 硫酸铜D. 硫酸答案：D解析：硫酸通常不作为催化剂使用，而是作为脱水剂或酸性反应介质。
2. 催化剂在化学反应中的作用是：A. 改变反应速率B. 改变反应的平衡位置C. 改变生成物的量D. 改变反应的热力学性质答案：A解析：催化剂的主要作用是改变化学反应的速率，而不影响反应的平衡位置、生成物的量或反应的热力学性质。
二、填空题3. 催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，其中“一变”指的是______，而“二不变”指的是______和______。
答案：改变反应速率；质量和化学性质解析：催化剂能够改变化学反应的速率，但在反应过程中，催化剂的质量和化学性质保持不变。
三、简答题4. 描述一下催化剂在工业合成氨过程中的作用。
答案：在工业合成氨的过程中，催化剂（通常是铁基催化剂）的作用是降低氮气和氢气反应生成氨的活化能，从而加快反应速率，使得反应在较低的温度和压力下进行，提高了合成氨的效率和经济性。
四、计算题5. 如果一个反应在没有催化剂时的速率常数为 \( k_1 = 2.0 \times 10^{-3} \) s⁻¹，而在有催化剂存在时的速率常数为 \( k_2 = 3.5 \times 10^{-2} \) s⁻¹，计算催化剂使反应速率增加了多少倍？答案：催化剂使反应速率增加了 \( \frac{k_2}{k_1} =\frac{3.5 \times 10^{-2}}{2.0 \times 10^{-3}} = 17.5 \) 倍。
五、实验题6. 设计一个简单的实验来验证催化剂对反应速率的影响。
实验步骤：a. 准备两组相同的化学反应，一组加入催化剂，另一组不加。
b. 同时开始两个反应，并记录反应开始后特定时间点的反应速率。
c. 比较两组反应的速率，观察催化剂对反应速率的影响。
预期结果：加入催化剂的一组反应速率应明显快于未加催化剂的一组，从而验证催化剂的作用。
化学反应原理综合题型研究之催化剂、活化能与反应历程1．合成氨是目前最有效工业固氮的方法，可解决数亿人口生存问题。
回答下列问题：(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示由图可知合成氨反应12N 2(g)＋32H 2(g)NH 3(g)的ΔH ＝________kJ·mol －1。
该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为__________________(2)工业合成氨反应为N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)，当进料体积比V (N 2)∶V (H 2)＝1∶3时平衡气体中NH 3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示：①500℃时，反应平衡常数K p (30MPa)____________K p (100MPa)。
(填“<”“＝”或“>”)②500℃、30MPa 时，氢气的平衡转化率为________(保留两位有效数字)，K p ＝________(MPa)－2(列出计算式)(3)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨，工作时阴极区的微观示意图如下，其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂①阴极区生成NH 3的电极反应式为_____________________________②下列说法正确的是________(填标号)A ．三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性B ．该装置用金(Au)作催化剂的目的是降低N 2的键能C ．选择性透过膜可允许N 2和NH 3通过，防止H 2O 进入装置2．合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。
回答下列问题：(1)德国化学家F.Haber从1902年开始研究N2和H2直接合成NH3。
在1.01×105Pa、250℃时，将1mol N2和1mol H2加入a L刚性容器中充分反应，测得NH3体积分数为0.04；其他条件不变，温度升高至450℃，测得NH3体积分数为0.025，则可判断合成氨反应为________(填“吸热”或“放热”)反应(2)在1.01×105Pa、250℃时，将2mol N2和2mol H2加入a L密闭容器中充分反应，H2平衡转化率可能为________ A．＝4%B．<4%C．4%～7%D．>11.5%(3)我国科学家结合实验与计算机模拟结果，研究了在铁掺杂W18049纳米反应器催化剂表面上实现常温低电位合成氨，获得较高的氨产量和法拉第效率。
催化剂和活化能专题练习1、已知反应2NO(g)+Br2(g)=2NOBr(g)的活化能为akJ/mol，其反应机理如下：（1）NO(g)+Br2(g)=NOBr2(g)(慢)；（2）NO(g) +NOBr2(g)=2NOBr(g) (快)下列有关该反应的说法正确的是（）A．反应速率主要取决于（2）的快慢 B．NOBr2是该反应的催化剂C．该反应的焓变等于akJ•mol-1 D．反应速率：v（NO）=v（NOBr2）=2v（Br2）2、用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
如下图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（脱氮率即氮氧化物的转化率），反应原理为：NO (g) + NO2 (g)+ 2NH3(g)2N2(g) +3H2O(g) ΔH＜0。
以下说法正确的是________________。
A. 催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮B. 使用第②种催化剂更有利于提高NOx的平衡转化率C. 相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响D. 在交叉点A处，不管使用哪种催化剂，上述反应都未达平衡。
E.催化剂最高点表示此时平衡转化率最高3、CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。
回答下列问题：（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol。
反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如表：由表判断，催化剂X Y（填“优于”或“劣于”），理由是。
⑵在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。
升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是（填标号）。
A.K积、K消均增加B.v积减小、v消增加C. K积减小、K消增加D. v消增加的倍数比v积增加的倍数大⑶在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5（k为速率常数）。
在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则p a(CO2)、 p b(CO2)、 p c(CO2)从大到小的顺序为。
4、当1，3-丁二烯和溴单质1∶1加成时，其反应机理及能量变化如下：不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如下表：下列分析不合理的是A．产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争B．相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快C．实验1测定产物组成时，体系己达平衡状态D．实验1在t min时，若升高温度至25℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B5、已知反应的能量与反应进程分别如如图所示：下列说法正确的是( )A.B. 反应①的两步均放出热量C. 反应①的第1步反应速率比第2步慢D. 反应②的两步活化能均是Ea(正) ＞Ea(逆)6、已知反应2NO(g)+2H 2(g) N 2(g)+2H 2O(g) △H=-752kJ/mol的反应机理如下:①2NO(g) N 2O 2(g)(快)②N 2O 2(g)+H 2(g) N 2O(g)+H 2O(g)(慢)③N 2O(g)+H 2(g) N 2(g)+H 2O(g)(快) 下列有关说法正确的是A．N2O2和N2O是该反应的催化剂B．②的反应的活化能最小C．反应速率v(NO)=v(H2)=v(N2) D．总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大7、臭氧层中氧分解历程如图所示，下列说法正确的是（）A. 催化反应①②均为放热反应B. 催化剂不能改变该反应的反应热C. ClO是该反应的催化剂D. 在该反应过程中没有化学键的断裂与生成8、醇是重要的有机化工原料。
一定条件下，甲醇可同时发生下面两个反应：i .2CH 3OH（g）CH 3OCH 3（g）＋H 2O（g）ii.2CH 3OH（g） C 2H 4（g）＋2H 2O（g）I．上述反应过程中能量变化如图所示：（1）在某密闭容器中，充入一定量CH 3OH（g）发生上述两个反应，反应________（填“i”或“ii”）的速率较大，其原因为___________。
若在容器中加入催化剂，使ii的反应速率增大，则E 1和E 2-E 1的变化是：E 1__________；E 2－E1___________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）已知：CH 3CH 2OH（g）=CH 3OCH 3（g）ΔH =＋50.7kJ·mol －1。
则乙烯气相直接水合反应 C 2H 4（g）＋H 2O（g）=C 2H 5OH（g）的ΔH=。
（3）若在容积为2 L的恒容密闭容器中发生i 、ii反应，当起始投料为2 mol CH 3OH（g）的消耗量为80%时容器中气体的平均相对分子质量为。
9、臭氧已成为夏季空气污染的元凶，地表产生氧的机理如图所示。
下列说法正确的是A. NO是反应③的催化剂B.O3、O是反应的中间体C. 反应①②③均是氧化还原反应D. 产生臭氧的化学方程式为10、SO2既可用于生产硫酸、作漂白剂,也是造成大气污染的主要污染性物质。
(1)已知如下反应:①2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH1=-113 kJ·mol-1②SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH2=-41.8 kJ·mol-1则2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH3= 。
(2)常温常压下,SO2与O2间的反应极慢,但向二者的混合物中加入适量的NO2后,SO2很快就会转化为SO3。
反应过程中体系的能量变化可用下图Ⅰ中某一曲线表示(图中曲线a表示没有使用NO2时的能量变化)。
①最可能表示使用了NO2时的能量变化曲线是(填“b”或“c”)。
②若维持其他条件不变,用V2O5代替NO2,下列量值中不可能变化的是(填字母)。
a.反应的活化能b.反应速率c.反应热11、二氧化硫是化工原料，也是主要的大气污染物。
研究二氧化硫的应用，对提高生产效益和消除大气污染有着重要意义。
回答下列问题：二氧化硫可用于制硫酸，其中的一步反应为2SO2(g)+O2(g) ==== 2SO3(g)。
已知下列分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下：450℃时，上述反应分别在无催化剂、催化剂甲、催化剂乙三种条件下的“反应过程-能量”示意图如图所示。
E6-E1的数值为__________kJ·mol-1；催化剂甲与无催化剂比较，反应的活化能降低了__________kJ·mol-1（用E1～E6等符号表示）；催化剂甲的催化作用__________催化剂乙（填“大于”“小于”或“等于”）。
催化剂和活化能练习1【答案】2【解析】A.两种催化剂分别在250℃和450℃左右催化效率最高，说明此时催化剂的活性最大，故A正确；B.该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于提高NOx的平衡转化率，故B错误；C.反应为体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动，故C错误；D.在交叉点A处，不管使用哪种催化剂，脱氮率没有达到最高值，所以上述反应都未达平衡，故D正确；E.图像研究的是不同催化剂在不同温度下的活性比较，与平衡转化率无关，故E项错误。
故答案为：AD；3【答案】①相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应的活化能相对小，消碳反应速率大，因此催化剂X劣于催化剂Y。
A项，两个反应均吸热，故当温度升高时，和均变大，故A项正确；D项，消碳反应的斜率比积碳反应的斜率大，故D项正确；B项，温度升高，速率变大，故B项错误；C项，温度升高，值变大，故C项错误。
综上所述，本题正确答案为AD。
②由图像知，三种条件下，积碳生成速率，根据沉积碳的生成速率方程可知越大，速率越小，因此从大到小的顺序为4、选C5、选C6、选D7、选B8、9【答案】D【解答】由图片中反应历程为：①NO2+日光→NO+O ，② O+ O2→O3，③O3+NO→NO2+O2；A.催化剂在反应前后质量和性质都没变，该过程的总反应为2O3→3O2，所以NO2在反应中做催化剂，NO为中间产物，故A错误；B.氯根据以上反应可知，NO、O是反应的中间体，O3是产物，故B错误；故B错误；C.反应②是非氧化还原反应，故C错误；D.该过程的总反应为2O3→3O2，则臭氧分子最终转变成氧气分子，故D正确。
故选D。
10、(1)由盖斯定律可知,2×②+①即可得到2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),故ΔH3=2ΔH2+ΔH1=-196.6 kJ·mol-1。
(2)使用NO2后反应速率加快,由反应过程可知,NO2相当于催化剂,有2个活化能与其对应,故最可能的变化曲线是b。
反应热与是否使用催化剂及催化剂的种类无关,但使用催化剂会改变反应的活化能、反应速率。
11、【解答】E6为2SO3的能量值，E1为2SO2(g)+O2(g)的能量值，E6=2×472×3，E1=2×2×535+496，E6-E1的数值为-196kJ·mol-1；由图可知催化剂甲与无催化剂比较，反应的活化能降低了E5-E4kJ·m ol-1；由图可知催化剂甲降低活化能的作用小于乙，因此催化剂甲的催化作用小于催化剂乙；【答案】（1）-196；E5-E4；小于。
