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2020高考热点训练活化能与催化剂机理一、活化能和有效碰撞理论1.有效碰撞：使分子间发生化学反应的碰撞。
2.有效碰撞的条件：发生碰撞的分子具有足够的能量（活化分子）；有合适的取向。
特别提醒：不是所有的活化分子之间的碰撞是有效碰撞。
3.活化分子：具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子。
4.活化能：活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。
即活化分子高出反应物分子平均能量的部分。
如图：E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1-E2＝ΔH。
结论：5.活化能对反应速率的影响化学反应速率方程是由实验测定的。
例如aA+bB=cC的速率公式可表示为：v=kc m（A）c n（B），式中k为反应速率常数，瑞典的阿伦尼乌斯创立了化学反应速率常数经验公式k=Ae-Ea/RT，由次可以得出以下结论：（1）活化能Ea的高低对反应速率的影响极大。
催化剂通过降低活化能而影响到速率常数，进而影响反应速率。
（2）活化能越低，单位体积活化分子数越多，单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越快。
（3）k值的大小与浓度无关，浓度的大小能影响化学反应速率的大小，但对速率常数没有影响。
（4）k值随温度升高而增大，这与平衡常数不同，速率常数对温度非常敏感，每升高10度，速率会增加2-4倍。
（5）速率方程是由实验测定的经验方程，不一定和反应计量系数呈对应关系。
（6）多步反应中，决定总反应速率的是慢反应（决速步骤），其反应物浓度影响总反应的速率。
二、催化剂1.催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，又叫触媒。
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
特别提醒：催化剂同等程度的改变正、逆反应速率。
2.催化机理：（1）催化剂通过参与化学反应，改变反应历程，降低反应的活化能（能垒），提高活化分子百分数，增加单位体积内有效碰撞次数，从而加快反应速率。
如图：（2）催化剂参与反应的形式：①均相催化（催化剂和反应物同为气体或液体）时，通常催化剂跟反应物分子或离子通常结合形成不稳定的中间态即活化络合物。
化学反应中的催化剂与活化能知识点总结在化学反应的世界里，催化剂和活化能是两个至关重要的概念。
它们对于理解化学反应的发生机制、速率以及反应条件等方面都有着不可或缺的作用。
接下来，让我们一起深入探索这两个重要的知识点。
首先，我们来聊聊什么是活化能。
简单来说，活化能就像是化学反应中的一个“门槛”。
想象一下，一个反应就像是一群人要翻过一座山才能到达目的地。
这座山的高度就相当于活化能。
只有当反应物拥有足够的能量，能够达到这个“高度”，反应才能够顺利发生。
活化能的大小决定了反应进行的难易程度。
如果活化能很高，就好像这座山又高又陡峭，那么反应物需要具备大量的能量才能翻越，反应就不容易进行，反应速率会很慢；反之，如果活化能较低，就像山不那么高，也不那么陡峭，反应物相对容易达到这个能量要求，反应就能比较容易地发生，反应速率也会比较快。
那么，催化剂在这个过程中扮演着什么样的角色呢？催化剂可以被看作是为反应物开辟了一条“捷径”。
还是用刚才翻山的例子，催化剂就像是在山中间开凿了一条隧道，让反应物可以不必费力地翻山越岭，而是通过隧道更轻松地到达另一边。
催化剂能够降低反应的活化能，但它在反应前后自身的性质和质量都不会发生改变。
这是催化剂的一个非常重要的特点。
也就是说，催化剂只是帮助反应物更容易地达到反应所需的能量状态，但它自己并没有被“消耗”掉。
催化剂降低活化能的方式有多种。
有的催化剂通过与反应物形成中间产物，改变了反应的路径，从而降低了活化能；有的则是通过改变反应物的分子结构，使其更容易发生反应。
在实际的化学反应中，催化剂的种类繁多。
按照状态可以分为固体催化剂、液体催化剂和气体催化剂。
比如在工业上，合成氨反应中使用的铁触媒就是一种固体催化剂；而在一些有机反应中，常用的酸、碱溶液则是液体催化剂。
不同的催化剂具有不同的选择性。
这意味着一种催化剂可能对某一个特定的反应非常有效，但对于其他反应可能就毫无作用。
这种选择性使得我们可以通过选择合适的催化剂来控制反应的方向和产物的生成。
化学反应中的催化剂与活化能知识点总结催化剂与活化能知识点总结化学反应中的催化剂和活化能是两个重要的概念。
催化剂可促进化学反应的进行，而活化能则表示反应参与物质在反应中所需的最小能量。
本文将对催化剂和活化能的知识点进行总结，以便更好地理解化学反应的机理和性质。
一、催化剂概述催化剂是指在化学反应中能够改变反应速率但本身并不参与化学反应的物质。
催化剂可降低反应所需的活化能，从而促进反应的进行。
催化剂在反应前后不发生永久性变化，因此在反应结束后能够被再次使用。
催化剂的作用机理可以通过活化复合物理论解释。
当催化剂与反应物相互作用时，它们形成一个活化复合物，该复合物比反应物本身更容易分解或重新组合成产物。
催化剂通过提供新的反应路径或降低反应的能垒来加速反应的进行。
二、催化剂的分类1. 催化剂可分为两类：同质催化剂和异质催化剂。
同质催化剂是指与反应物处于相同的物理状态，通常是气体或溶液中的催化剂。
一个典型的例子是酶催化反应，其中酶作为溶解在溶液中的分子参与化学反应的进行。
异质催化剂是指与反应物处于不同的物理状态。
常见的例子包括金属催化剂，如铂、钯和铑等。
这些催化剂通常以固体的形式存在，并与气体或溶液中的反应物发生反应。
2. 催化剂还可以根据其活性和特定应用进行分类。
一种常见的分类方式是酸性催化剂和碱性催化剂。
酸性催化剂通常具有较低的pH值，增加了反应的速率。
而碱性催化剂则具有较高的pH值，可以促进其他类型的反应。
另一种分类方式是金属催化剂和非金属催化剂。
金属催化剂是由金属元素组成的催化剂，如铁、镍和钯等。
非金属催化剂则主要包括氧化物、硅基催化剂等。
三、活化能概述活化能是指反应物分子在反应中具有的最低能量。
化学反应发生时，需要克服这个能垒才能完成反应，这个能垒即为活化能。
活化能的高低决定了反应的速率。
活化能可用于判断反应的速率是否快慢。
通常情况下，活化能越高，反应速率越慢。
活化能高的反应通常需要较高的温度或催化剂来加速反应。
化学反应中的活化能和催化剂随着化学的发展，我们对化学反应的了解也越来越深入。
化学反应是一种能够转化原料成为新的物质的过程。
但是，许多反应需要引入能量才能进行，这个引入能量的值即为活化能。
那么，活化能的概念是如何提出的？又有哪些方法可以降低活化能？在本文中，我们将会探究活化能以及催化剂对化学反应的影响。
一、活化能：活化能是指使各组分变成激发态的一定初始能量。
当反应开始进行时，化学反应物必须吸收足够的能量才能跨越起始能垒，这个时候，化学反应物会进入到一个高能状态，然后通过中间态过渡到最终产物，化学反应过程中的这个初始能量就被称为活化能。
人们发现在化学反应中，活化能是非常重要的一个参数。
不同的反应速率有着不同的活化能。
活化能越低，反应速率就会越快。
而且，活化能在化学反应中也是一个相当普遍的现象。
二、催化剂：既然活化能对化学反应具有如此重要的影响，那么有什么方法可以降低活化能吗？答案是肯定的，这个方法就是加入催化剂。
催化剂是一种物质，它可以降低化学反应的活化能，从而加速反应速率。
催化剂的存在可以使反应物在较低的温度下就可以进行反应，从而达到节能的目的。
催化剂并不改变反应物在反应前和反应后的活化能，它的作用在于降低反应前的能垒高度，从而使火花可以引爆反应。
等到反应物浓度降低，催化剂就能被再生，可以反复利用。
这就是催化剂的魅力所在，它能让化学反应更具有效率。
三、应用：上述科学理论已经成为工业生产中的基本研究内容。
例如，当生产固体的润滑剂时，需要进行链烃分解反应，以便使其成为枝状分子，增加其润滑效果。
而这一过程主要使用ZSM-5沸石催化剂，使分子间距增大，避免相互作用而降低活化能，从而大大提高反应效率。
此外，在橡胶工业的生产中，过氧化苯甲酰催化剂是必不可少的催化剂之一。
它的作用是在加热下分解，并产生活性氧自由基，使橡胶分子中的链断裂,从而在反应中引入高分子，实现聚合反应，从而产生高质量的橡胶制品。
总而言之，活化能和催化剂在化学反应中起着不可替代的作用。
化学反应中的催化剂与活化能在化学反应中，催化剂扮演着至关重要的角色。
催化剂是一种物质，它能够加速化学反应的速率，而自身并不参与反应中的化学变化。
催化剂的存在降低了反应所需的活化能，使得反应能够更快、更高效地进行。
在本文中，我们将探讨催化剂的作用以及它与活化能之间的关系。
一、催化剂的作用催化剂在化学反应中起到了促进反应进行的重要作用。
催化剂能够通过多种机制降低反应的活化能，从而提高反应速率。
具体而言，催化剂可以通过以下几种方式进行作用：1. 提供一个新的反应路径：催化剂能够引入新的反应路径，其中活化能较低。
这种新的反应路径可以使得反应分子更容易达到活化状态并进行反应。
通过提供新的反应路径，催化剂有效地降低了反应的活化能，从而提高了反应速率。
2. 降低反应的活化能：催化剂能够与反应物发生化学反应，形成化学吸附态，从而降低反应的活化能。
这种吸附态的中间物质能够稳定地结合反应物，并降低了反应分子之间的排斥力。
通过减小反应的活化能，催化剂促进了反应物的相互作用，从而加快了反应速率。
3. 提供活性位点：催化剂表面上的活性位点可以吸附反应物，并将其定位在合适的位置上，从而促进反应的进行。
这些活性位点能够在吸附反应物的同时改变其电子结构，使得反应物更加容易发生反应。
通过提供活性位点，催化剂使得反应物能够更容易达到活化态，从而提高反应速率。
二、催化剂与活化能之间的关系催化剂与活化能之间存在着密切的关系。
催化剂的作用正是通过降低反应的活化能来促进反应进行。
活化能是指反应物在反应中必须克服的能量障碍，是反应进行的最低能量要求。
催化剂能够降低这个能量障碍，使得反应物更容易克服能量障碍并发生化学反应。
催化剂降低活化能的方法主要有两种：一种是通过提供一个新的反应路径，使得反应物能够以较低的能量通过这个新的路径完成反应；另一种是通过与反应物发生化学吸附反应，降低反应的能量障碍。
这两种方式都能够有效地降低反应的活化能，从而提高反应速率。
2020高考热点训练活化能与催化剂机理一、活化能和有效碰撞理论1.有效碰撞：使分子间发生化学反应的碰撞。
2.有效碰撞的条件：发生碰撞的分子具有足够的能量（活化分子）；有合适的取向。
特别提醒：不是所有的活化分子之间的碰撞是有效碰撞。
3.活化分子：具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子。
4.活化能：活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。
即活化分子高出反应物分子平均能量的部分。
如图：E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1-E2＝ΔH。
结论：5.活化能对反应速率的影响化学反应速率方程是由实验测定的。
例如aA+bB=cC的速率公式可表示为：v=kc m（A）c n（B），式中k为反应速率常数，瑞典的阿伦尼乌斯创立了化学反应速率常数经验公式k=Ae-Ea/RT，由次可以得出以下结论：（1）活化能Ea的高低对反应速率的影响极大。
催化剂通过降低活化能而影响到速率常数，进而影响反应速率。
（2）活化能越低，单位体积活化分子数越多，单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越快。
（3）k值的大小与浓度无关，浓度的大小能影响化学反应速率的大小，但对速率常数没有影响。
（4）k值随温度升高而增大，这与平衡常数不同，速率常数对温度非常敏感，每升高10度，速率会增加2-4倍。
（5）速率方程是由实验测定的经验方程，不一定和反应计量系数呈对应关系。
（6）多步反应中，决定总反应速率的是慢反应（决速步骤），其反应物浓度影响总反应的速率。
二、催化剂1.催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，又叫触媒。
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
特别提醒：催化剂同等程度的改变正、逆反应速率。
2.催化机理：（1）催化剂通过参与化学反应，改变反应历程，降低反应的活化能（能垒），提高活化分子百分数，增加单位体积内有效碰撞次数，从而加快反应速率。
如图：（2）催化剂参与反应的形式：①均相催化（催化剂和反应物同为气体或液体）时，通常催化剂跟反应物分子或离子通常结合形成不稳定的中间态即活化络合物。
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12 N 2(g)＋32 H 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 (30 MPa)____________K p (100 MPa)。
(填“<”“＝”或“>”)②500 ℃、30 MPa 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1.01×105 Pa、250 ℃时，将1 mol N2和1 mol 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1.01×105 Pa、250 ℃时，将2 mol N2和2 mol 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。
2020年高考化学微专题复习《反应历程图像、基元反应、催化剂和活化能》2020年高考化学微专题复：反应历程图像、基元反应、催化剂和活化能研究活化能或能垒对化学发展具有重要意义，因为它可以从动力学角度分析反应速率问题，特别是一些比较慢的反应，如何加快反应，如何优化反应条件。
合成氨工业是典型的代表，目前尤其是电催化合成氨的研究层出不穷。
最近的一些模拟题考查了模拟微观反应历程的位能变化情况。
反应历程非常复杂，包括能垒和活化能等问题。
上次我们介绍了活化能与速率常数、温度等关系，并附上了高考真题进行了例析。
活化能有几个不同的意思，但是对于化学反应来说，它通常指的是反应物到过渡态之间的能量差。
这个能量差决定了反应的速率。
如果能垒很高，反应速率就会很慢。
但是，如果有催化剂存在，能垒就会降低，反应速率就会加快。
我们可以通过一个例子来说明这个问题。
例如，铁和硫的反应速率非常缓慢，但是加入催化剂铜后，反应速率就会显著加快。
在寻找最高能垒时，我们需要注意一些问题。
首先，反应历程中可能存在多个能垒。
其次，能垒的高度取决于反应物的结构和催化剂的种类。
因此，我们需要仔细探究反应历程中的各个步骤，才能找到最高能垒。
最近一些比较火的能量图像展示了反应历程中的势能差，以及在过渡态出现的前后步骤。
这些图像可以帮助我们更好地理解活化自由能、活化能或能垒的概念。
在讨论这些图像时，我们需要注意一些问题。
例如，非均相催化中，往往存在固体催化剂吸附的过程等。
此外，在解读文献时，我们需要注意文献的来源和准确性。
最后，这些图像给我们带来了一些启示，例如如何寻找活性位点等。
通过更深入地研究反应历程，我们可以更好地理解化学反应的本质，并为新材料和新反应的开发提供有力支持。
催化剂与活化能的关系嘿，你问催化剂与活化能的关系啊？这俩家伙的关系可挺有意思呢。
催化剂啊，就像是化学反应里的小助手。
活化能呢，就是化学反应要发生所需要跨越的一个小山坡。
没有催化剂的时候，化学反应就像是一个人要费力地爬一个很高的山坡，可费劲了。
但是有了催化剂呢，就不一样啦。
催化剂能把这个山坡变矮一点，让化学反应更容易发生。
比如说，一个化学反应本来需要很多能量才能开始，就像你要费很大的劲才能爬上一座高山。
但是如果加入了催化剂，这个催化剂就会想办法让这个反应需要的能量变少。
就像在山脚下挖了一个隧道，你可以轻松地通过隧道到达山顶，而不用费力地爬山了。
催化剂是怎么做到降低活化能的呢？它会通过一些巧妙的办法。
比如说，催化剂可以和反应物结合，形成一个中间产物。
这个中间产物比原来的反应物更容易发生反应，需要的能量也更少。
就像你要去一个地方，本来要走很远的路，但是如果有一辆车来接你，你就可以更快地到达目的地，而且也不用那么累了。
还有啊，催化剂不会在反应中被消耗掉。
它就像一个热心的志愿者，帮助化学反应顺利进行，自己却不会有什么损失。
等反应结束了，催化剂还可以继续帮助下一个反应。
举个例子哈，我有个朋友在化工厂上班。
他们厂里生产一种产品的时候，需要一个化学反应。
这个反应本来速度很慢，而且需要很高的温度和压力。
但是后来他们加入了一种催化剂，这个反应就变得快多了，而且温度和压力也不需要那么高了。
我朋友说，这催化剂可真是个好东西，帮了他们大忙呢。
有了催化剂，他们的生产效率提高了很多，成本也降低了不少。
总之呢，催化剂能降低化学反应的活化能，让反应更容易发生，就像化学反应的小助手一样。
微专题一催化剂与活化能催化剂在高考试题中的呈现以陌生反应为载体，以反应历程图、物质转化图、数据表格以及直接叙述的方式给出信息，以选择题或填空题形式考查催化剂及活化能的相关知识。
是高频考点，分值高、难度大、得分率低。
催化剂与活化能在近几年全国高考中考查统计命题方向为什么工业上热衷于催化剂人教版选修4-p4化学反应理论模型催化剂与反应速率一、催化剂如何影响反应速率二、催化剂对反应速率影响有多大结论：催化剂对反应速率影响远远大于温度对反应速率影响（催化剂高效性）工业上提高生产效率首选“催化剂”三、单峰变双峰（化学选修4 p-22）练习：1、已知H2O2分解反应为：2H2O2=2H2O+O2。
在含少量I-的溶液中，H2O2分解机理为：①．H2O2+I-═H2O+IO- △H>0 慢②．△H>0 快写出反应②离子反应方程式。
思维模型催化剂参与反应历程，确定分反应或总反应方法①判断催化剂和中间产物②反应过程反应物A+催化剂=中间产物中间产物+反应物B=产物+催化剂③配平，相加得总化学反应式高考对催化剂考查新角度一、催化剂判断与催化机理2、（2017年江苏高考题-18）②方法2: 先制得CuCl2,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。
Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2,Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。
M'的化学式为______。
/3、（2016年北京高考题-27）（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。
（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：i：2Fe2++ PbO2+4H++SO42−2Fe3++PbSO4+2H2Oii: ……①写出ii的离子方程式：________________。
4、（2018年全国高考I卷-28）（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。
下列表述正确的是_______（填标号)。
A．v(第一步的逆反应)＞v(第二步反应)B．反应的中间产物只有NO3C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D．第三步反应活化能较高5、（2018年北京高考题-2）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH 的催化反应历程。
该历程示意图如下。
下列说法不正确．．．的是A. 生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B. CH4→CH3COOH过程中，有C―H键发生断裂C. ①→②放出能量并形成了C―C键D. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率二、如何正确选择催化剂6、（2016年全国II卷-27）（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：①C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515kJ/mol①C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353kJ/mol提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________。
7、（2018年全国高考卷II卷-27）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) ΔH=+247 kJ·mol−1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。
相关数据如下表：积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)消碳反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH/(kJ·mol−1)75 172活化能/(kJ·mol−1)催化剂X 33 91 催化剂Y 43 72①由上表判断，催化剂X____Y（填“优于”或“劣于”），理由是_________________。
8、以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g) ΔH=+36.0KJ∙mol-1在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。
①当温度在250 ℃～300 ℃范围时，乙酸的生成速率减慢的主要原因是_________________________，当温度在300 ℃～400 ℃范围时，影响乙酸生成速率的主要因素是__________________________。
三、催化剂与温度的关系9、（2016年全国II卷-27）（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：①C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515kJ/mol①C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353kJ/mol（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃。
低于460℃时，丙烯腈的产率________（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是________；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是________（双选，填标号）A．催化剂活性降低B．平衡常数变大C．副反应增多D．反应活化能增大高考还可以怎样考？一、催化剂与反应历程[例1]用NaClO3、H2O2和稀硫酸制备ClO2。
反应开始时加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高(Cl－对反应有催化作用)。
该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：①_______________________________________________(用离子方程式表示)；②H2O2＋Cl2=2Cl－＋O2＋2H＋。
[解析] 第②步中Cl2生成Cl－，可知催化剂Cl－的变化历程是Cl－→Cl2→Cl－，即Cl－在第①步中变成Cl2。
由题给信息及氧化还原知识可知，氧化剂是ClO3-，且ClO3-反应后生成ClO2。
离子方程式：2ClO3-＋2Cl－＋4H＋=2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O。
[答案] 2ClO3-＋2Cl－＋4H＋=2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O。
二、催化剂与活化能、焓变催化剂通过降低反应的活化能而加快反应速率。
而且催化剂的性能越好，反应的活化能越低。
[例2]在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)ⅠCO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)Ⅱ某实验室控制CO2和H2初始投料比为1∶2.2，在相同压强下，经过相同时间测得实验数据如下表所示。
在图中分别画出反应Ⅰ在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程—能量”示意图。
[解析] 据表中的数据可以算出生成CH3OH的CO2占全部CO2的百分比。
543K，Cat.1作用下是12.3%×42.3%≈5.20%，Cat.2作用下是10.9%×72.7%＝7.92%。
所以Cat.2的催化选择性要好于Cat.1，即在Cat.2的作用下反应的活化能低。
[答案][归纳小结]作图时还要注意，催化剂不能改变反应物、生成物的总能量，所以曲线的起点、终点应相同。
也正是这个原因，所以催化剂不能改变反应的焓变。
三、催化剂与反应速率、平衡移动催化剂能加快反应速率，缩短到达平衡所需时间。
催化剂的活性越好，所需时间越短。
但催化剂不能使化学平衡发生移动。
[例3]密闭容器中发生反应：2NO(g)＋2CO(g)⇌N2(g)＋2CO2(g)ΔH＜0。
研究表明：在使用等质量同种催化剂时，增大催化剂比表面积可提高反应速率。
某同学设计了下表所示的三组实验。
请在图中画出三个实验中c(NO)随时间变化的趋势曲线，并标明实验编号。
[解析] 先比较实验Ⅰ、Ⅱ：实验Ⅱ的催化剂比表面积大，故实验Ⅱ的反应速率大；因催化剂不影响平衡移动，故达到平衡后，实验Ⅰ、Ⅱ的c(NO)相同。
再比较Ⅱ、Ⅲ：实验Ⅲ的温度高，故实验Ⅲ的反应速率大；因温度升高，平衡左移，故平衡时c(NO)较大。
[答案]四、温度与催化剂活性催化剂具有一定范围的活化温度，过高或过低，都会导致催化剂的活性降低。
如生物催化剂酶，对温度就非常敏感。
[例4](2017·高考天津卷节选)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放。
生物脱H2S的原理为：H2S＋Fe2(SO4)3===S↓＋2FeSO4＋H2SO44FeSO4＋O2＋2H2SO4==2Fe2(SO4)3＋2H2O硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是________。
若反应温度过高，反应速率下降，其原因是___________________________________。
[解析] 因为硫杆菌能显著加快反应速率，故它是反应的催化剂。
当反应温度过高时，硫杆菌会因蛋白质变性而失去了催化性能，反应速率明显下降。
[答案] 催化剂硫杆菌因蛋白质变性而失去了催化性能。
五、催化剂的来源问题化学中有一类特殊反应，叫自催化反应，该类反应中的生成物对反应有催化作用。
它的特点之一是开始反应速率很小，随着起催化作用的产物的积累速率迅速增大。
[例5]向三颈烧瓶中加入一定量的MnO2和水，搅拌，通入SO2和N2混合气体，恒温下发生反应：MnO2＋H2SO3=MnSO4＋H2O。
若将N2换成空气，测得c(Mn2＋)、c(SO42-)随时间t的变化如图所示。
导致c(Mn2＋)、c(SO42-)变化产生明显差异的原因是________________________________________________________________________。
[解析] 由图可知，“N2换成空气”发生了副反应：O2＋2H2SO3===2H2SO4。
表示c(SO42－)的曲线斜率逐渐增大，说明SO42－的生成速率逐渐增大。
因反应物浓度、压强、温度、接触面积等维持不变，所以导致SO42－的生成速率加快的因素应是催化剂，而且催化剂是某种生成物，应是Mn2＋。
[答案]Mn2＋对O2和H2SO3的反应有催化作用[归纳小结]判断一个化学反应是否是自催化反应，先要排除温度、浓度、压强、接触面积等的影响，然后再分析是何种生成物具有催化作用。
六、催化剂、温度对平衡的综合影响[例6]NH3催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的烟气脱氮技术：4NH3(g)＋6NO(g) ⇌ 5N2(g)＋6H2O(g)ΔH＜0。
