内容正文:
第2章 化学反应速率与化学平衡
2.1.3 活化能
一、选择题
1.下列说法正确的是
A.增大反应物浓度可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增多
B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D.催化剂不影响反应的活化能
【答案】C
【详解】A.增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,但活化分子的百分数没有发生变化,故A错误;
B.在有气体参加的化学反应中,通过缩小反应容器的体积来增大压强,可使气体反应物的浓度增大,但活化分子的百分数没有发生变化,故B错误;
C.升高温度,反应物分子中活化分子的数目和百分数都增大,有效碰撞的次数增大,化学反应速率增大,故C正确;
D.催化剂能降低反应的活化能,故D错误;
2.对于反应,科学家根据光谱研究提出如下反应历程:
第一步:快反应;
第二步: 慢反应;
第三步: 快反应。
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡,下列叙述正确的是
A.该反应的速率由第二步反应决定
B.反应的中间产物有N2O2、N2O和H2
C.第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
D.若第一步反应的,则升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
【答案】A
【详解】A.总反应速率由慢反应决定,所以该反应的速率由第二步反应决定,故A正确;
B.NO、H2是反应物,反应的中间产物有N2O2、N2O,故B错误;
C.只有少数分子的碰撞能发生化学反应,能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞,第三步反应中N2O与H2的碰撞不都是有效碰撞,故C错误;
D.升高温度,正逆反应速率均增大,故D错误;
3.N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应为:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH,有关化学反应的物质变化过程如图1所示,能量变化过程如图2所示,下列说法正确的是
A.由图1、2可知ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE2—ΔE1
B.加入Pt2O+作为反应物,可使反应的焓变减小
C.由图2可知正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.物质的量相等的N2O、CO的键能总和大于CO2、N2的键能总和
【答案】C
【详解】A.焓变=正反应活化能-逆反应活化能,图中ΔE1为正反应活化能,ΔE2为逆反应活化能,所以ΔH=ΔE1—ΔE2,故A错误;
B.据图可知Pt2O+为催化剂,不影响反应的焓变,故B错误;
C.ΔE1为正反应活化能,ΔE2为逆反应活化能,所以正反应的活化能小于逆反应的活化能,故C正确;
D.该反应的反应物能量高于生成物,为放热反应,所以物质的量相等的N2O、CO的键能总和小于CO2、N2的键能总和,故D错误;
4.NO催化O3分解的反应机理如下:
第一步:
第二步:
第三步:
总反应:
其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.三步反应的均小于0
B.第一步反应的速率最快反应历程
C.第二步反应断裂的化学键只有共价键
D.NO改变了总反应的反应历程和焓变
【答案】C
【详解】A.由反应历程图可知,第一步和第二步反应均为吸热反应,大于0,A错误;
B.由反应历程图可知,第一步反应的活化能最大,第一步为速率最慢的反应历程,B错误;
C.第三步反应为:,反应断裂的化学键只有共价键,C正确;
D.NO为该反应的催化剂,只能改变总反应的反应历程,不能改变总反应的焓变,D错误;
5.下列说法正确的是
A.食品袋中的抗氧化剂能延缓食品变质
B.的△H<0
C.活化分子发生的碰撞一定是有效碰撞
D.中和热测定实验中,增加酸或碱的量,测得的中和热数值增大
【答案】A
【详解】A.食品袋中的抗氧化剂能消耗食品袋中的氧气,降低氧气的含量,因而可防止食品氧化变质,故可延缓食品变质,A正确;
B.物质由液态变为气态会吸收热量,故的△H>0,B错误;
C.物质发生化学反应的碰撞为有效碰撞,能够发生化学反应的分子为活化分子,活化分子发生化学反应时,除应具有一定的能量,还应该有合适的取向,故活化分子发生的碰撞不一定是有效碰撞,C错误;
D.在中和热测定实验中,增加酸或碱的量,反应放出的热量增多,但中和热是强酸、强碱发生中和反应产生可溶性盐和1 mol水时放出的热量,因此测定的中和热数值与反应物质的多少及放出的热量多少无关,D错误;
6.下列说法正确的是
A.一定条件下,增大反应物的量会加快化学反应速率
B.增大压强,一定会加快化学反应速率
C.催化剂参与了化学反应降低了活化能,从而加快化学反应速率
D.活化分子间的碰撞叫做有效碰撞
【答案】C
【详解】A.一定条件下,增大反应物的浓度会加快化学反应速率,若加入固体物质,