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化工总控工理论题库
1,831
单选题

对于催化剂特征的描述,哪一点是不正确的()

A
催化剂只能缩短达到平衡的时间而不能改变平衡状态
B
催化剂对反应的加速作用具有选择性
C
催化剂可以改变化学平衡常数
D
催化剂加入不能实现热力学上不可能进行的反应

答案解析

正确答案:C

解析:

这道题考查的是催化剂的基本性质及其对化学反应的影响。我们需要逐一分析各个选项,找出描述**不正确**的一项。 **1. 分析选项 A:催化剂只能缩短达到平衡的时间而不能改变平衡状态** * **解析**:催化剂通过降低反应的活化能,同等程度地加快正反应和逆反应的速率。因此,它能缩短反应达到化学平衡所需的时间,但不会改变平衡时各组分的浓度或分压,即不改变平衡状态(平衡转化率不变)。 * **结论**:该描述是**正确**的。 **2. 分析选项 B:催化剂对反应的加速作用具有选择性** * **解析**:催化剂具有高度的选择性。一种催化剂通常只对特定的反应或特定类型的反应有催化作用例如,酶作为生物催化剂,往往只催化一种或一类底物的反应;在工业合成中不同的催化剂可以引导反应生成不同的产物如乙醇脱水,使用氧化铝主要生成乙烯,使用硫酸主要生成乙醚。 * **结论**:该描述是**正确**的。 **3. 分析选项 C:催化剂可以改变化学平衡常数** * **解析**化学平衡常数 $K$ 仅与**温度**有关(对于给定的反应)。催化剂虽然改变了反应路径和活化能,但它同时降低了正、逆反应的活化能,且降低的数值相同。根据热力学关系 $\Delta G^\ominus = -RT \ln K$,标准吉布斯自由能变 $\Delta G^\ominus$ 只取决于始态和终态,与反应路径无关。因此,催化剂不能改变 $\Delta G^\ominus$,也就不能改变平衡常数 $K$。 * **结论**:该描述是**不正确**的。 **4. 分析选项 D:催化剂加入不能实现热力学上不可能进行的反应** * **解析**:催化剂只能加速那些在热力学上允许(即 $\Delta G < 0$)但动力学上缓慢的反应。如果一个反应在热力学上是不可能自发进行的($\Delta G > 0$),无论加入何种催化剂,该反应都无法发生。催化剂无法违背热力学定律。 * **结论**:该描述是**正确**的。 **总结:** 题目要求选出**不正确**的一项。选项 A、B、D 均正确描述了催化剂的特征,而选项 C 错误地认为催化剂能改变平衡常数。 故正确答案为 **C**。

相关知识点:

催化剂不能改变化学平衡常数

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