高三化学一轮复习神奇的催化剂课件

神奇的催化剂2019人教、苏教、鲁教版教材归纳催化剂是什么？最新初中人教版催化剂：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。催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。2019人教版第二册

催化剂十分神奇，它能极大地提高化学反应速率（可使反应速率增大几个到十几个数量级），而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化；它和一些反应体系的关系就像钥匙与锁的关系，具有一定的选择性。酶比一般的催化剂具有更高的选择性和催化效率，而且是在正常体温的条件下发生作用，反应条件温和。催化剂是什么？2019苏教版第二册催化剂是什么？2019鲁教版第二册

在化工生产中，大多数反应要用到催化剂，如氮气和氢气合成氨气、二氧化硫氧化制备三氧化硫等。催化剂可以使一些化学反应在较低的温度条件下取得较高的化学反应速率，从而节省大量能源，有效地提高化工生产的经济效益。应当说，没有催化剂，就没有现代化学工业。催化剂在生活中的应用也很广泛。例如，催化剂可以促使汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮迅速变成无毒的二氧化碳和氮气，减轻对大气的污染。

不同的催化剂对于同一化学反应往往有不同的催化效果，因此寻找高效催化剂一直是化工生产和科学研究的重要课题之一。催化剂是什么？（2023辽宁卷）硫酸工业在国民经济中占有重要地位。(2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下：NO2+SO2+H2O=NO+H2SO42NO+O2=2NO2(ⅰ)上述过程中NO2的作用为_______。催化剂（2022年湖南）反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示：下列有关四种不同反应进程的说法正确的是()A．进程Ⅰ是放热反应 B．平衡时P的产率：Ⅱ>ⅠC．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用AD（2024上海）PtF6是极强的氧化剂，用Xe和PtF6可制稀有气体离子化合物。六氟合铂酸氙（[XeF]+[Pt2F11]-）的制备方式如图所示：上述反应中的催化剂为____________。A．PtF6B．PtF7-C．F-D．XeF+C2019苏教版选择性必修12019人教版选择性必修1反应历程（反应机理）研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。例如，2HI=H2+I2实际上是经过下列两步反应完成的：2HI→H2+2I·2I·→I2

每一步反应都称为基元反应，这两个先后进行的基元反应反映了2HI=H2+I2的反应历程。反应历程又称反应机理。2019鲁教版选择性必修1反应历程（反应机理）

大多数化学反应都是分几步完成的，其中的每一步反应称为基元反应。例如，H·+O2·OH+O·即为氢气与氧气生成水的反应中的一个基元反应。

基元反应构成的反应序列称为反应历程（又称反应机理），基元反应的总和称为总反应。由几个基元反应组成的总反应也称复杂反应。因此，平常所写的化学方程式是总反应的化学方程式，它只能表示出最初的反应物和最终的反应产物以及它们之间的化学计量关系。当然，也有一些化学反应是反应物一步直接转化为反应产物的，其总反应就是基元反应，这类反应又称为简单反应，如：H++OH-=H2O

事实上，反应不同，反应历程就不相同；同一反应,在不同条件下的反应历程也可能不同。反应物的结构和反应条件决定着一个反应的反应历程，而反应历程的差别又造成了化学反应速率的不同(2021·广东卷改编)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分______步进行,其中,第_____步的正反应活化能最大，决定反应的快慢。

44（2022•浙江1月）工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。④以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,能量—反应过程如图10所示。用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):步骤Ⅰ:

;步骤Ⅱ:

。M+H2O=MO+H2MO+CO=M+CO22019鲁教版选择性必修1过渡态理论

基元反应H2+Cl·→HCl+H·是Cl·与H2分子碰撞，导致H|—H键断裂、H—Cl键形成的过程。研究表明，这个过程需经历一个高能量的中间状态，此时形成一种旧键没有完全断裂、新键没有完全形成的过渡态H…H…Cl，如图2-3-6所示。过渡态的能量与反应物的平均能量之差Ea称为基元反应H2+Cl·→HCl+H·的活化能。活化能的存在是化学反应通常需要获得能量才能实际发生的原因。不同的基元反应活化能大小不同，因此化学反应速率不同。显然，活化能越高，反应越难发生。2019鲁教版选择性必修1过渡态理论2019苏教版选择性必修1

催化剂之所以能改变化学反应速率，是因为它能改变反应历程，改变反应的活化能。如图2-4所示，图中实线和虚线分别表示无催化剂和有催化剂的反应过程中，反应物及生成物的能量与活化能的关系。显然，有催化剂时每一次反应的活化能比无催化剂时反应的活化能降低了很多。这就使更多的反应物分子成为活化分子，增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目，从而增大了化学反应速率。

催化剂能够同等程度地改变正反应速率和逆反应速率，因此，它对化学平衡的移动没有影响。也就是说，催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成，但是，使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。2019人教版选择性必修1过渡态理论（2024年甘肃）甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是C（2021·湖南卷，14）

铁的配合物离子(用[L-Fe-H]+表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图6甲和乙所示:下列说法错误的是A.该过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑B.H+浓度过大或者过小,均导致反应速率降低C.该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化D.该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定B2019鲁教版选择性必修1过渡态理论（2024江苏）一定条件下，将氮气和氢气按n(N2):n(H2)=1:3混合匀速通入合成塔，发生反应

。海绵状的α-Fe作催化剂，多孔Al2O3作为α-Fe的“骨架”和气体吸附剂。②Al2O3含量与α-Fe表面积、出口处氨含量关系如图所示。Al2O3含量大于2%，出口处氨含量下降的原因是

。

多孔Al2O3可作为气体吸附剂，含量过多会吸附生成的NH3，Al2O3含量大于2%时，α-Fe表面积减小，反应速率减小，产生NH3减少。

催化作用的特点2019苏教版选择性必修12019人教版选择性必修12019鲁教版选择性必修1催化作用的特点

催化剂具有选择性，某种催化剂对某一反应可能是活性很强的催化剂，但对其他反应就不一定具有催化作用。例如，乙烯与氧气可发生以下两个反应：

对于乙烯与氧气的反应，研究人员开发了一种银催化剂，它能加快第一个反应（主反应），而对第二个反应（副反应）影响较小。根据这一特性，可以通过选择催化剂来调控反应，使生成环氧乙烷的反应加快，从而提高这种重要的化工原料的生产效率。

催化剂的活性除了与自身成分有关外，还受到粒径、合成方法等因素以及反应温度、压强等条件的影响。通常，催化剂发挥作用需要维持在活性温度范围内。此外，有些物质的存在会使催化剂明显失效，这种现象称为催化剂中毒。2024年江苏C(2020年全国Ⅲ卷)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2

的热点研究领域。回答下列问题:(4)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________________等。选择合适催化剂总结归纳1.催化剂是重要的化学反应（外在）条件，其对化学反应的调控有着重要意义。2.催化剂通过参与反应改变化学反应历程；3.通过改变反应活化能来改变反应速率；4.催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡的转化率。但在实际工业生产中，为提高生产效率，经常未平衡就进行后续反应，此时催化剂的使用能加快反应速率，提高单位时间内反应的转化率（产率）；5.在给定条件下反应物之间如果同时发生多个反应，选择适当的催化剂能提高反应的选择性，从而提高目标产物的产率。决定反应速率是活化能E1总结归纳

影响催化剂活性的因