1、化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 了解反应活化能的概念了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。，了解催化剂的重要作用。理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般能用相关理论解释其一般规律规律。了解化学反应速率和化学平衡的调控在了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产生活、生产和科学研究领域中的重要作用和科学研究领域中的重要作用。催化剂的相关理论催化剂的相关理论催化剂对化学反应的影响；催化剂对化学反应的影响；催化剂的活性及影响因素；催化剂的活性及影响因素；催
2、化剂的选择性。催化剂的选择性。催化剂知识点催化剂知识点有效碰撞：有效碰撞：条件：条件：活化分子：活化分子：活化能活化能:活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差指能够发生化学反应的碰撞。指能够发生化学反应的碰撞。指能量较高、有可能发生有效碰撞的指能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。分子。活化分子的浓度活化分子的浓度=反应物分子总浓度反应物分子总浓度活化分子百分数活化分子百分数a.足够高的能量；足够高的能量；b.合适的取向合适的取向c，PT，催化剂，催化剂有效碰撞理论有效碰撞理论1 1、相关理论：、相关理论：过渡态理论过渡态理论1下列叙述下列叙述不不正确正
3、确的是的是()A使用催化剂能够降低化学反应的反应热使用催化剂能够降低化学反应的反应热(H)B在其他条件不变时，使用催化剂可以改变化学反应在其他条件不变时，使用催化剂可以改变化学反应速率，但不能改变化学平衡状态速率，但不能改变化学平衡状态C使用使用合适的合适的催化剂，活化分子百分数增多，化学反催化剂，活化分子百分数增多，化学反应速率增大应速率增大D对于可逆反应，催化剂不仅降低正反应的活化能，对于可逆反应，催化剂不仅降低正反应的活化能，也可以降低逆反应的活化能。也可以降低逆反应的活化能。A典型例题典型例题2Cu+O2 2CuOCH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O 总式总式:2CH3
4、CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O NO+O3 NO2+O2NO2+O NO+O2总式总式：O3+O 2O2NO针对以上反应，谈一谈催化剂的特点针对以上反应，谈一谈催化剂的特点2、催化剂对化学反应的影响、催化剂对化学反应的影响Cu催化剂是在化学反应前后质量和化学性质不变的催化剂是在化学反应前后质量和化学性质不变的物质物质。催化剂催化剂参与反应，改变了反应的历程。参与反应，改变了反应的历程。催化剂的特点催化剂的特点高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题(共21张PPT)1、已知分解已知分解 1 mol H2O2 放出热量放出热量 98 kJ，在含少量，在含少量I的的溶液中
5、，溶液中，H2O2的分解机理为：的分解机理为：H2O2 I H2O IO 慢慢 H2O2 IOH2O O2 I 快快下列有关反应的说法正确的是（下列有关反应的说法正确的是（）A反应的速率与反应的速率与I的浓度有关的浓度有关 B IO也是该反应的催化剂也是该反应的催化剂C反应活化能等于反应活化能等于 98 kJmol1 Dv(H2O2)=v(H2O)=v(O2)A典型例题典型例题高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题(共21张PPT)2、（1 1）过程）过程中，在中，在Fe2+催化下，催化下，Pb和和PbO2反应生成反应生成PbSO4的化学方程式是的化学方程式是_。Pb+PbO2
6、+2H2SO4=2PbSO4+2H2O典型例题典型例题含铅废料PbSO4粗品滤液10%NaOH 溶液/冷却，过滤（过程）PbO粗品滤液1（过程）高纯PbOFeSO4，H2SO4/过滤（过程）高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题(共21张PPT)2、（2）过程）过程中，中，Fe2+催化过程可表示为：催化过程可表示为：i：2Fe2+PbO2+4H+SO422Fe3+PbSO4+2H2O ii:写出写出ii的离子方程式：的离子方程式：_。典型例题典型例题含铅废料PbSO4粗品滤液10%NaOH 溶液/冷却，过滤（过程）PbO粗品滤液1（过程）高纯PbOFeSO4，H2SO4/过滤（
7、过程）2Fe3+Pb+SO42-=PbSO4+2Fe2高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题(共21张PPT)2、下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。完整。a.向酸化的向酸化的FeSO4溶液中加入溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，溶液，溶液几乎无色，再加入少量再加入少量PbO2，溶液变红。，溶液变红。b._。典型例题典型例题含铅废料PbSO4粗品滤液10%NaOH 溶液/冷却，过滤（过程）PbO粗品滤液1（过程）高纯PbOFeSO4，H2SO4/过滤（过程）取取a中红色溶液少量，加入过量中红色溶液少量，加入过量P
8、b，充分反应后，充分反应后，红色褪去。红色褪去。高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题(共21张PPT)指催化剂的催化能力，以单位体积（或质量）催化剂在指催化剂的催化能力，以单位体积（或质量）催化剂在单位时间内转化原料反应物的数量来表示。单位时间内转化原料反应物的数量来表示。对同一个反应，不同物质的催化活性是不同的，如双氧对同一个反应，不同物质的催化活性是不同的，如双氧水分解实验，水分解实验，催化活性：催化活性：Fe3+Cu2+想一想：影响催化剂活性的因素有哪些？想一想：影响催化剂活性的因素有哪些？高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题(共21张PPT)由上述原
9、理，在铁表面进行由上述原理，在铁表面进行NH3的的分解实验，发现分解速率与浓度关系分解实验，发现分解速率与浓度关系如图。从吸附和解吸过程分析，如图。从吸附和解吸过程分析，c0前前速率增加的原因可能是速率增加的原因可能是：c0后速率降低的原因可能是后速率降低的原因可能是：1、铁通过对铁通过对N2、H2吸附和解吸可作为合成氨的固体催化剂。若吸附和解吸可作为合成氨的固体催化剂。若用用 分别表示分别表示N2、H2、NH3和固体催化和固体催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程可用下图表示：剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程可用下图表示：随着气相随着气相NH3浓度的增加，催化剂的吸附率升高，固相浓度的增加
10、，催化剂的吸附率升高，固相NH3浓度增浓度增加，加，NH3的分解速率加快的分解速率加快NH3 浓度增大，浓度增大，NH3 分子大大阻碍了分子大大阻碍了N2,H2 的解吸的解吸高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题(共21张PPT)总结：总结：催化剂固体比表面积的大小，表面上活性中心的性质催化剂固体比表面积的大小，表面上活性中心的性质和单位表面积上活性中心的数量影响它的催化效果。和单位表面积上活性中心的数量影响它的催化效果。温度影响催化剂的催化效果。温度影响催化剂的催化效果。pH影响催化剂的催化效果。影响催化剂的催化效果。高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题(共
11、21张PPT)合成氨工业生产条件：催化剂：铁触媒合成氨工业生产条件：催化剂：铁触媒 (以铁为主，混合的以铁为主，混合的催化剂催化剂)，温度：，温度：400500，压强：，压强：3050MPa。每生成每生成0.1molNH3放热放热4.61kJ。请回答：请回答：（1 1）生产中采用）生产中采用400500的高温，主要原因是的高温，主要原因是什么？什么？（2 2）但对于合成氨反应中的铁催化剂，）但对于合成氨反应中的铁催化剂，O2、CO、CO2 和和水蒸气等都能使水蒸气等都能使催化剂中毒催化剂中毒。如何防止催化剂中毒？如何防止催化剂中毒？应用应用 考虑催化剂的活性考虑催化剂的活性高考中的催化剂问题(
12、共21张PPT)高考中的催化剂问题(共21张PPT)理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率用目的反应与副反应速度之比表产物中的比率用目的反应与副反应速度之比表示。示。高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题(共21张PPT)（20152015浙江浙江）乙苯催化脱氢制苯乙烯：乙苯催化脱氢制苯乙烯：（3 3）在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下）在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性苯乙烯的选择性(指除了指除了H H2 2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意
13、图如下：示意图如下：控制反应温度为控制反应温度为600的理由是的理由是_。600时，乙苯的转化率和苯乙烯时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大活，且能耗大典型例题典型例题CH2CH3（g)催 化 剂CHCH2(g)+H2(g)高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题(共21张PPT)工业上可用工业上可用“丙烯氨氧化法丙烯氨氧化法”生产丙烯腈，回答下列问题：生产丙烯腈，回答下列问题：（1 1）以丙烯、氨、氧
14、气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈）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（）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：）的热化学方程式如下：C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)C3H3N(g)+3H2O(g)H=515kJ/mol C3H6(g)+O2(g)C3H4O(g)+H2O(g)H=353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是 ；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 ；提高丙烯腈反应选择性的关键因素提高丙烯腈反应选择性的关键因素是是 。两个反应均
15、为放热量大的反应两个反应均为放热量大的反应降温，减压降温，减压催化剂催化剂高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题(共21张PPT)（2 2）下）下图为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应图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温度为460 。低于低于460 时，丙烯腈的产率时，丙烯腈的产率_（填（填“是是”或者或者“不是不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是）对应温度下的平衡产率，判断理由是：高于高于460 时，丙烯腈产率降低的可能原因是时，丙烯腈产率降低的可能原因是（）（双选，填标号）（双选，填标号）A催化剂活性降低催化剂活性降低 B平衡常数变大平衡常
16、数变大 C副反应增多副反应增多 D反应活化能增大反应活化能增大不是不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低AC高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题(共21张PPT)其实其实你能为这个世界贡献多少能量你能为这个世界贡献多少能量立多少功立多少功完全取决于你的内涵完全取决于你的内涵如果有幸遇到了生命中的催化剂如果有幸遇到了生命中的催化剂带你走了一条捷径带你走了一条捷径虽不那么辛苦虽不那么辛苦但他终究改变不了你释放的能量但他终究改变不了你释放的能量所以，不妨积蓄能量所以，不妨积蓄能量待到时机成熟时待到时机成熟时世界定会因你闪亮世界定会因你闪亮催化剂的感悟催化剂的感悟高考中的催化剂问题(共21张PPT)高考中的催化剂问题(共21张PPT)
