催化剂与活化能专题练习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就是()A.反应速率主要取决于(2)的快慢B.NOBr2就是该反应的催化剂C.该反应的焓变等于akJ•mol-1D.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。
以下说法正确的就是________________。
A、催化剂①、②分别适合于250℃与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与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”),理由就是。
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)与速率(v)的叙述正确的就是(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-丁二烯与溴单质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:实验编号反应条件反应时间产物中A的物质的量分数产物中B的物质的量分数1 -15℃T min 62％38％2 25℃T min 12％88％下列分析不合理的就是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:下列说法正确的就是( )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的两步活化能均就是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就是A.N2O2与N2O就是该反应的催化剂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,下列说法正确的就是()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就是该反应的催化剂D、在该反应过程中没有化学键的断裂与生成8、醇就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与E 2-E 1的变化就是: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、7 kJ·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。
下列说法正确的就是A、 NO就是反应③的催化剂B、O3、O就是反应的中间体C、反应①②③均就是氧化还原反应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,也就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时的能量变化曲线就是(填“b”或“c”)。
②若维持其她条件不变,用V2O5代替NO2,下列量值中不可能变化的就是(填字母)。
a、反应的活化能b、反应速率c、反应热11、二氧化硫就是化工原料,也就是主要的大气污染物。
研究二氧化硫的应用,对提高生产效益与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:化学键S=O(SO2) S=O(SO3) O=O(O2)能量/kJ 535 472 496450℃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”)。
催化剂与活化能练习1【答案】2【解析】A、两种催化剂分别在250℃与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、图像研究的就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,与均变大,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与性质都没变,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就是反应的中间体,O3就是产物,故B错误;故B错误;C、反应②就是非氧化还原反应,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就是b。
反应热与就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·mol-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。