催化机理练习单相(催化剂与反应物同处于均匀的气相或液相中)催化一般认为反应物与催化剂先生成一定的中间产物，然后催化剂又从这些中间产物中产生出来，其活化能要比反应物之间直接反应的活化能小得多。
如：CH 3CHO →CH 4+CO 活化能E a =190kJ·mol －1若用I 2蒸气做催化剂，则分为CH 3CHO+ I 2→CH 3I +HI+CO CH 3I +HI→CH 4+ I 2 总活化能E a =136kJ·mol －1该反应的活化能降低了54 kJ·mol －1，反应速率加大约1万倍。
《必修二》p49《科学视野》● 催化剂十分神奇，它能极大地加快反应速率(可使化学反应速率增大几个到十几个数量级)；● 它和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样，具有高度的选择性(或专一性)；《选修四》● p22有催化剂时反应的活化能变化思考图示的含义？● p23对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况，理想的催化剂还可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率(催化剂的这种特性称作它的选择性)。
选择性实质上是反应系统中目的反应与副反应间反应速率竞争的表现。
● p23 Mn 2+对KMnO4氧化作用的催化功能，其机理可能如下：Mn(VII)+ Mn(II) →Mn(VI)+ Mn(III) Mn(VI)+ Mn(II) →2Mn(IV) Mn(IV)+ Mn(II) →2Mn(III)Mn(III)与C 2O 42－生成一系列络合物，MnC 2O 4+、Mn(C 2O 4)2－、Mn(C 2O 4)33－等，它们慢慢分解为Mn 2+和CO 2。
MnC 2O 4+→Mn 2++ CO 2+ ·CO 2－ Mn(III)+ ·CO 2－→Mn 2++ CO 2《选修五》p91● 酶的催化作用具有以下特点①条件温和，不需要加热；②具有高度的专一性；③具有高效的催化作用。
部分需要掌握的催化机理：⑴反应过程中发生Cu 与CuO 之间的转化(现象是先变黑后变红)，反应历程是：2Cu+O 2=====△ 2CuO CH 3CH 2OH+CuO ——→△ CH 3CHO+Cu+H 2O⑵教材中催化机理拓展 : 五氧化二钒催化氧化二氧化硫，反应过程中发生V 2O 5与V 2O 4之间的转化，反应历程是：SO 2+ V 2O 5=====△ SO 3+ V 2O 4 2V 2O 4 +O 2=====△ 2V 2O 5练习：1. 【2016年北京卷. 27.节选】以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb 、PbO 、PbO 2、PbSO 4及炭黑等)和H 2SO 4为原料，制备高纯PbO ，实现铅的再生利用。
其工作流程如下：⑴过程Ⅰ中，在Fe 2+催化下，Pb 和PbO 2反应生成PbSO 4的化学方程式是__________。
⑵过程Ⅰ中，Fe 2+催化过程可表示为：i ：2Fe 2++ PbO 2+4H ++ SO 42－=2Fe 3++PbSO 4+2H 2O ii: ……①写出ii 的离子方程式：________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。
将实验方案补充完整。
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN 溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO 2，溶液变红。
b.______________。
2.【2016浙江理综28】(15分)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。
研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平衡反应，分别生成CH3OH和CO。
反应的热化学方程式如下：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=－53.7kJ·mol－1 ICO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2 II【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒；Cat.2:Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醛的百分比已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为－283.0kJ·mol－1和－285.8kJ·mol－1②H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44.0kJ·mol－1请回答(不考虑温度对ΔH的影响)：⑴反应I的平衡常数表达式K= ；反应II的ΔH2= kJ·mol-1。
⑵有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有。
A．使用催化剂Cat.1 B．使用催化剂Cat.2 C．降低反应温度D．投料比不变，增加反应物的额浓度E．增大CO2和H2的初始投料比⑶表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是。
⑷在右图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图。
⑸研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在极，该电极反应式是。
3.【2016全国II卷】27.(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4.【2014年海南卷.8】某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是A、反应过程a有催化剂参与B、该反应为放热反应，热效应等于△HC、改变催化剂，可改变该反应的活化能D、有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1+E25.【2017武汉四月】26.(2)“大象的牙膏”是著名化学实验之一，其实验方法是将浓缩的过氧化氢溶液与肥皂液混合，再滴加少量碘化钾溶液，即可观察到泡沫状物质像喷泉一样喷涌而出。
已知：2H2O2(l)=2H2O(l)+O2 (g) △H=－196kJ/mol，活化能E a=76kJ/mol，若用I－催化时活化能E a’=57kJ/mol。
①H2O2溶液中加入KI溶液作催化剂，反应过程中发生I－与IO－之间的转化，请依次写出发生反应的离子方程式，反应甲：______________________________；反应乙：_______________________________。
②反应甲为吸热反应，且甲的反应速率小于乙的反应速率，在下图中画出在H2O2溶液中加入KI后，反应过程的能量变化图。
5 66.【2017湖北八校27】II、利用甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，将甲烷和二氧化碳转化为可利用的化学品，其能源和环境上的双重意义重大。
该技术中的化学反应为：CH4 (g)＋3CO2 (g)2H2O(g)＋4CO(g) H>0CH4超干重整CO2的催化转化原理示意如图：⑷过程II，实现了含氢物种与含碳物种的分离。
生成H2O(g)的化学方程式是。
⑸假设过程I和过程II中的各步均转化完全，下列说法正确的是。
((填序号)a．过程I和过程II中均含有氧化还原反应b．过程II中使用的催化剂为Fe3O4和CaCO3c．若过程I投料n(CH4)n(CO2)＝1，可导致过程II中催化剂失效7.二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点。
(2)在催化剂M的作用下,CO2和H2同时发生下列两个反应：a.2CO 2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H<0b.2CO 2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H<0图2是乙烯在相同时间内,不同温度下的产率，则高于460℃时乙烯产率降低的原因可能是___(填序号).A. 催化剂M的活性降低B.a反应的平衡常数变大C. 生成甲醚的量增加D. b反应的活化能增大8.关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，某教师设计了如图装置(夹持装置仪器已省略)，其实验操作为：按图安装好装置，先关闭活塞a、b、c，在铜丝的中间部分加热片刻，然后打开活塞a、b、c，通过控制活塞a和b，而有节奏(间歇性)通入气体，即可在M处观察到明显的实验现象。
⑴A中发生反应的化学方程式，B的作用；C的作用。
⑵M处发生的反应的化学方程式为；⑶从M管中可观察到的现象为_______________；从中可认识到该实验过程中催化剂(填“参加”或“不参加”)了化学反应⑷验证乙醇氧化产物的试剂是，并写出对应的化学方程式。
⑸若试管F中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有。
要除去该物质，可现在混合液中加入(填写字母)。
A．氯化钠溶液B．苯C．碳酸氢钠溶液D．四氯化碳9.过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性，可将I－氧化为I2：S2O82－＋2I－=2SO42－＋I2。
已知Fe3＋氧化性比S2O82－氧化性弱，Fe2＋的还原性比I－还原性弱，实验却表明Fe3＋、Fe2＋可催化上述反应。
请简述Fe3＋能加快该反应速率起催化作用的原因：；10. 科学家对H 2O 2结构的认识经历了较为漫长的过程，最初，科学家提出了两种观点：①H H ②H －O －O －H 。
式中O→O 表示配位键(在化学反应中氧氧键遇到还原剂时易断裂)。
化学家Baeyer 和Villiyer 为研究H 2O 2的结构，设计并完成了下列实验：a 、将C 2H 5OH 与浓H 2SO 4反应，生成(C 2H 5)2SO 4和水；b 、将制得的(C 2H 5)2SO 4与H 2O 2反应，只生成A 和H 2SO 4；c 、将生成的A 与H 2反应(已知该反应中H 2作还原剂)。
⑴用电子式表示①、②两种结构：① 、② 。
⑵如果H 2O 2的结构如①所示，实验c 中化学反应方程式为(A 写结构简式，下同) ；假如H 2O 2的结构如②所示，实验c 中化学反应方程式为 。
⑶为了进一步确定H 2O 2的结构，还需要在实验c 后添加一步实验d ，请设计d 的实验方案 。
1、答案：Pb+PbO 2+2H 2SO 4=====Fe 2+ 2PbSO 4+2H 2O 2Fe 3++ SO 42－+ Pb= PbSO 4+2Fe 2+ 2、答案：.(1)32322(CH OH)(H O)(CO )(H )c c c c ⋅⋅ +41.2(2)CD(3)表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同，学科.网因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。
(4) (5)阴 CO 2+6H ++6e -==CH 3OH+H 2O3、答案：不是 该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 AC4、BC5、答案：①H 2O 2+I －= H 2O+IO －(2分) H 2O 2+IO －= H 2O+O 2↑+I －(2分)6、答案：⑷4H 2+Fe 3O 4=====△ 3Fe+4H 2O (2分) ⑸a c(2分) 7、AC 8、答案：(1)2H 2O 2=====高温 2H 2O+O 2↑； 干燥O 2； 使D 中乙醇变为蒸气进入M 中参加反应。