2.1.3 活化能（检测）-【基于真实情景的同步教学】2024-2025学年高二化学同步课件与检测（人教版2019选择性必修1）

基于真实情境的大单元教学系列测试 2.1.3《活化能》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)P(g)。反应历程(如图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是 A．反应达平衡时，降低温度，R的浓度减小 B．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 C．使用Ⅰ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅱ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 2．的转化一直是世界范围内的研究热点。利用两种金属催化剂，在水溶液体系中将分别转化为和的反应过程示意图如下。下列说法正确的是 A．在转化为的路径中，只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成 B．在转化为两种产物的路径中，都是作还原剂而被氧化 C．在转化为的过程中碳、氧原子的利用率为100% D．两个转化路径中所有元素的化合价都发生了变化 3．在催化剂作用下，某可逆反应的反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．反应物的总能量小于生成物的总能量 B．活化能：反应ii→iii>反应i→ii C．升高温度可提高反应物的平衡转化率 D．使用催化剂可提高活化分子百分数 4．苯与的催化反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．苯与的催化反应均为放热反应 B．该反应历程中，苯与的催化反应可生成溴苯、和邻二溴苯 C．苯与的催化反应决速步骤伴随着极性键的断裂与形成 D．从反应速率和产物稳定性的角度分析，取代产物占比更大 5．氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得H2。在催化剂作用下，HCOOH催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述错误的是 A．HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成 B．HCOOD催化释放氢反应除生成CO2外，还生成HD C．在催化剂表面解离C—H键比解离O—H键难 D．HCOOH催化释放氢的热化学方程式为：　 6．二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。总反应可表示为：。该反应一般认为通过如下步骤来实现： ①   ②   若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 A． B． B． C． D． 7．下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是 A．向反应体系中加入更高浓度的反应物，使单位体积内活化分子数增多 B．对有气体参加的反应，缩小容器体积增大压强，使反应物分子活化分子百分数增大 C．升高温度，使反应物分子中单位体积内活化分子数增多 D．加入适宜的催化剂，使反应物分子中活化分子百分数增大 8．六氟合铂酸氙的制备反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．是该反应的催化剂 B．XeF是该反应的中间产物 C．该历程中②⑤是氧化还原反应 D．该历程的总反应方程式为 9．叔丁基溴在稀的碱性水溶液中水解生成叔丁醇的反应分三步进行，反应中每一步的能量变化曲线如下图所示，下列有关说法正确的是 A．该反应的决速步骤为第三步 B．叔丁基溴的稳定性大于叔丁醇 C．使用催化剂可以降低该反应的，加快反应速率 D．第二步反应为 10．杭州亚运会合成甲醇做火炬燃料实现了零碳排放，反应是合成甲醇的方式之一、向恒容密闭容器中充入和催化剂时反应历程如下(表示过渡态，加*表示吸附在催化剂表面)。下列说法错误的是 A．该合成甲醇的反应在低温下可自发进行 B．反应历程中存在极性键、非极性键的断裂和极性键的形成 C．生成的步骤为该反应的决速步骤 D．通过选择更高效的催化剂可改变该反应的焓变 二、多选题：本题共5小题，每小题4分，共60分。每小题有2个选项符合题目要求。 11．某化工生产反应历程的能量变化如图。过程I没有使用催化剂，过程II使用了催化剂，则可判断催化剂除了能改变反应速率外，还可以改变的是 A．反应活化能 B．反应历程 C．反应热效应 D．反应限度 12．已知合成氨反应：，其能量变化及微观历程如图所示(*表示物质吸附在催化剂表面的形态)。下列说法错误的是 A．在催化剂表面只存在断裂，不存在形成 B．图2中②→③的过程吸收能量 C．图2中③→④的过程可表示为 D．其他条件相同，使用催化剂不会改变合成氨反应吸收的热量 13．某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法错误的是 A．该化学反应的决速步为反应① B．三个基元反应中只有反应③是放热反应 C．ΔE=-554.9 kJ·mol-1 D．该过程的总反应为 14．苯与的反应机理及能量与反应进程的关系如图。已知越小，该步反应速率越快。下列说法正确的是 A．反应过程中为催化剂 B．三步反应均为吸热反应 C．反应过程中有碳碳双键的断裂和生成 D．苯和反应的速率由反应②的速率决定 15．MO+与CH4或CT4反应时体系的能量随反应进程的变化如图所示。下列说法错误的是 已知：①MO+可将CH4氧化为CH3OH； ②直接参与化学键变化的核素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。 A．该反应是放热反应 B．步骤Ⅰ涉及C-H键的断裂，步骤Ⅱ涉及C-H键的形成 C．MO+与CT4反应的能量变化为曲线c D．相同情况下，MO+与CHT3反应，氚代甲醇CT3OH的产量小于CHT2OT 三、填空题：本题共5小题，每小题12分，共60分。 16．Ⅰ．碰撞理论认为，反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件，但并不是每次碰撞都能引起反应，只有少数碰撞才能发生化学反应，能引发化学反应的碰撞称为有效碰撞。 (1)如图是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图，其中属于有效碰撞的是 (填“A”“B”或“C”)。 Ⅱ．过渡态理论认为，化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图： (2)请写出NO2和CO反应的热化学方程式： 。 (3)请在图中作出NO2和CO反应时使用催化剂使反应速率加快的能量示意图 。 (4)过渡态理论认为，催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径，相应地增加了 。 A．分子总数 B．单位体积活化分子数 C．有效碰撞次数 D．反应所需地活化能 17．研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在铁催化剂表面上的微粒用*标注。 (1)推测该反应的正逆反应的活化能：Ea(正) Ea(逆)。A．>        B．=        C．< (2)该反应历程中决定化学反应速率快慢的基元反应是___________。 A．N2(g)＋H2(g)=N*＋H2* B．N*＋H*=NH* C．NH2*＋H*=NH2* D．NH2*＋H*=NH3* 18．固定和利用 能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用 来生产甲醇燃料的方法 。 (1)下列条件的改变能加快上述反应的反应速率的是___________。 A．保持压强不变，充入 B．保持容积不变，充入 C．将容器的体积压缩 D．保持容积不变，充入 (2)对于的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是___________。 A． B． C． D． (3)下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是___________。 A．增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，从而提高反应速率 B．升高温度，可以提高活化分子的能量，会减慢反应速率 C．加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分比虽然没变，但可以加快反应速率 D．通过压缩体积增大压强，可提高单位体积内活化分子数，从而提高反应速率 19．对烟气高效的脱硫、脱硝是防治空气污染的重要方式。 Ⅰ．尿素液相脱硫脱硝 (1)尿素[]中碳元素的化合价是 。 (2)尿素溶液吸收烟气中的，生成一种正盐和，反应的化学方程式是 。 (3)研究发现，用尿素溶液吸收烟气中的NO时，脱除率很低。若与尿素溶液联用，将NO转化为，可大大提高NO的脱除率。与溶液反应可生成两种无毒无污染的气体，反应的化学方程式是 。 Ⅱ．气相脱硫脱硝 一定温度下，将模拟烟气通入气相氧化反应器中。NO和的初始浓度相同，改变的浓度，相同时间内，气体的氧化率随与NO或的物质的量浓度之比的变化如图所示。其中①、④分别为NO和单独通入反应器时NO、的氧化率，②、③分别为将NO和同时通入反应器时NO、的氧化率。 已知：对于确定的基元反应，反应速率(v)与速率常数(k)成正比。 气相氧化NO的关键基元反应： 基元反应1：   基元反应2：   气相氧化的关键基元反应： 基元反应3：   基元反应4：   (4)单独氧化时，氧化率很低。原因是 。 (5)将和NO同时通入气相氧化反应器中时，和NO的氧化率与将其单独通入反应器中时不同。原因分别是 。 (6)当体系中有水蒸气时，单独氧化的氧化率有很大提升。研究表明，此时被氧化不再经历基元反应3和基元反应4，而是生成两种常见的强酸。反应的化学方程式是 。 20．回答下列问题 (1)对于在一个密闭容器中进行的反应 C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g) ，下列条件的改变对反应速率几乎没有影响的是 。 ①增加C的量；②增加CO的量；③将容器的体积缩小一半； ④保持体积不变，充入 He以增大压强；⑤升高反应体系的温度； ⑥保持压强不变，充入 He 以增大体积。 (2)新型纳米材料氧缺位高铁酸盐()能将烟气中除去，原理如图所示。该过程中转化的和消耗的体积比为 。 (3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。 可知水煤气变换的△H 0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正= eV，写出该步骤的化学方程式 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 基于真实情境的大单元教学系列测试 2.1.3《活化能》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)P(g)。反应历程(如图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是 A．反应达平衡时，降低温度，R的浓度减小 B．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 C．使用Ⅰ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅱ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 【答案】D 【详解】A．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，降低温度平衡向右移动，R的浓度减小，故A正确； B．有图可知催化剂Ⅰ和Ⅱ均出现四个峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，故B正确； C．使用Ⅰ时，活化能比较低，速率快反应体系更快达到平衡，故C正确； D．由图可知在前两个历程中使用I活化能较低、反应速率较快，后两个历程中使用I活化能较高、反应速率较慢，所以使用I时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，故D错误； 故答案为D。 2．的转化一直是世界范围内的研究热点。利用两种金属催化剂，在水溶液体系中将分别转化为和的反应过程示意图如下。下列说法正确的是 A．在转化为的路径中，只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成 B．在转化为两种产物的路径中，都是作还原剂而被氧化 C．在转化为的过程中碳、氧原子的利用率为100% D．两个转化路径中所有元素的化合价都发生了变化 【答案】C 【详解】A．由图可以看出，转化为的路径中，涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成，还有碳氧三键的形成、氢氧键的形成，A选项错误； B．中碳元素的化合价为价，中碳元素的化合价为，在转化为的路径中，碳元素的化合价降低，被还原为，B选项错误； C．在转化为的路径中，中的C和O全部进入中，碳、氧原子的利用率为100%，C选项正确； D．两个转化路径中中氧元素的化合价为价，和中氧元素的化合价也为价，故氧元素的化合价未发生变化，D选项错误。 答案选C。 3．在催化剂作用下，某可逆反应的反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．反应物的总能量小于生成物的总能量 B．活化能：反应ii→iii>反应i→ii C．升高温度可提高反应物的平衡转化率 D．使用催化剂可提高活化分子百分数 【答案】D 【详解】A．由图中信息可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，A错误； B．反应ii→iii的活化能为0.85eV，反应i→ii的活化能为1.35eV，所以活化能：反应ii→iii＜反应i→ii，B错误； C．反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，反应物的平衡转化率减小，C错误； D．使用催化剂即可提高活化分子百分数，又可提高活化分子数目，D正确； 故选D。 4．苯与的催化反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．苯与的催化反应均为放热反应 B．该反应历程中，苯与的催化反应可生成溴苯、和邻二溴苯 C．苯与的催化反应决速步骤伴随着极性键的断裂与形成 D．从反应速率和产物稳定性的角度分析，取代产物占比更大 【答案】D 【详解】A．根据催化反应历程图可知，苯与的加成反应是吸热反应，取代反应是放热反应，A错误； B．该反应历程中，苯与的催化反应可生成溴苯，无邻二溴苯生成，B错误； C．由于的活化能最大，反应速率最慢，是苯与的催化反应决速步骤，该过程伴随着非极性键的断裂和极性键的形成，不存在极性键的断裂，C错误； D．第三步中取代反应的活化能低，生成物本身所具有的能量低，更稳定，故苯与的催化反应主反应为取代反应，取代产物占比更大，D正确； 故答案选D。 5．氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得H2。在催化剂作用下，HCOOH催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述错误的是 A．HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成 B．HCOOD催化释放氢反应除生成CO2外，还生成HD C．在催化剂表面解离C—H键比解离O—H键难 D．HCOOH催化释放氢的热化学方程式为：　 【答案】D 【详解】A．转化涉及到N—H键极性键的断裂和形成、O—H键极性键的断裂以及H—H键非极性键的形成，A正确； B．若用HCOOD代替HCOOH，反应为HCOOD分解，除生成CO2外，还生成HD，B正确； C．由图可知，Ⅱ→Ⅲ过程中断裂O—H键，Ⅲ→Ⅳ过程中断裂C—H键，Ⅲ→Ⅳ的活化能大于Ⅱ→Ⅲ的，故在催化剂表面解离C−H键比解离O−H键难，C正确； D．图2表示1分子HCOOH(g)生成CO2(g)和H2(g)时放出能量0.45eV，而热化学方程式中ΔH为1mol反应的热量变化，D错误； 故答案为：D。 6．二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。总反应可表示为：。该反应一般认为通过如下步骤来实现： ①   ②   若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据盖斯定律，总反应的。总反应、反应②是放热反应，反应物的总能量高于生成物，若反应①为慢反应，反应①的活化能比反应②的活化能大，故示意图中能体现上述反应能量变化的是A，故选A。 7．下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是 A．向反应体系中加入更高浓度的反应物，使单位体积内活化分子数增多 B．对有气体参加的反应，缩小容器体积增大压强，使反应物分子活化分子百分数增大 C．升高温度，使反应物分子中单位体积内活化分子数增多 D．加入适宜的催化剂，使反应物分子中活化分子百分数增大 【答案】B 【详解】A．向反应体系中加入更高浓度的反应物，使单位体积内活化分子数增多，A正确； B．对有气体参加的反应，减小容器容积使增大压强，单位体积内分子总数增大，活化分子数增大，活化分子百分数不变，B错误； C．升高温度，吸收能量，原来不是活化分子变为活化分子，活化分子数增大，分子总数不变，活化分子百分数增大，C正确； D．加入适宜的催化剂，降低反应所需活化能，原来不是活化分子变为活化分子，分子总数不变，活化分子数增大，活化分子百分数增大，D正确； 故选B。 8．六氟合铂酸氙的制备反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．是该反应的催化剂 B．XeF是该反应的中间产物 C．该历程中②⑤是氧化还原反应 D．该历程的总反应方程式为 【答案】C 【详解】A．根据图示，是①的反应物，是③的生成物，所以是该反应的催化剂，故A正确； B．XeF是②的产物，是④的反应物，所以XeF是该反应的中间产物，故B正确； C．该历程中，反应⑤中元素化合价不变，⑤是非氧化还原反应，故C错误； D．根据图示，Xe、PtF6是反应物，是生成物，所以该历程的总反应方程式为，反应D正确； 选C。 9．叔丁基溴在稀的碱性水溶液中水解生成叔丁醇的反应分三步进行，反应中每一步的能量变化曲线如下图所示，下列有关说法正确的是 A．该反应的决速步骤为第三步 B．叔丁基溴的稳定性大于叔丁醇 C．使用催化剂可以降低该反应的，加快反应速率 D．第二步反应为 【答案】D 【详解】A．第一步反应的活化能最大，决定叔丁基溴水解生成叔丁醇反应的速率的是第一步反应，A项错误； B．由图可知，叔丁基溴的总能量高于叔丁醇的总能量，根据能量越低越稳定，叔丁基溴的稳定性小于叔丁醇，B项错误； C．化剂可以降低活化能，加快反应速率，但不能改变反应热，C项错误； D．由图可知，第二步反应为，D项正确； 答案选D。 10．杭州亚运会合成甲醇做火炬燃料实现了零碳排放，反应是合成甲醇的方式之一、向恒容密闭容器中充入和催化剂时反应历程如下(表示过渡态，加*表示吸附在催化剂表面)。下列说法错误的是 A．该合成甲醇的反应在低温下可自发进行 B．反应历程中存在极性键、非极性键的断裂和极性键的形成 C．生成的步骤为该反应的决速步骤 D．通过选择更高效的催化剂可改变该反应的焓变 【答案】D 【详解】A．由图像可知，该反应的，由可知该反应在低温下可自发进行，故A正确； B．由反应历程图可知，该反应存在二氧化碳中碳氧之间的极性键、氢气中氢氢非极性键的断裂和水中氢氧极性键的形成，故B正确； C．由图可知，生成的步骤活化能最大，故该步骤为反应的决速步骤，故C正确； D．催化剂不能改变焓变，故D错误； 答案选D。 二、多选题 11．某化工生产反应历程的能量变化如图。过程I没有使用催化剂，过程II使用了催化剂，则可判断催化剂除了能改变反应速率外，还可以改变的是 A．反应活化能 B．反应历程 C．反应热效应 D．反应限度 【答案】AB 【详解】A．催化剂能改变反应历程，从而改变反应的活化能，A符合题意； B．催化剂能改变反应历程，从而改变反应的活化能，B符合题意； C．反应热效应由反应物和生成物的总能量决定，与催化剂无关，C不符合题意； D．催化剂只能改变反应速率，从而改变反应到达平衡的时间，不能改变反应物的平衡转化率，则不能改变反应限度，D不符合题意； 故选AB。 12．已知合成氨反应：，其能量变化及微观历程如图所示(*表示物质吸附在催化剂表面的形态)。下列说法错误的是    A．在催化剂表面只存在断裂，不存在形成 B．图2中②→③的过程吸收能量 C．图2中③→④的过程可表示为 D．其他条件相同，使用催化剂不会改变合成氨反应吸收的热量 【答案】AD 【详解】A．由图2可知，在催化剂表面存在、H-H键的断裂，A错误； B．图2中②→③的过程为断键的过程，断键吸收能量，B正确； C．图2中③→④的过程为N原子和H原子在催化剂表面生成NH3分子，可表示为，C正确； D．由图1可知，反应为放热反应，使用催化剂能降低活化能，但不会改变合成氨反应放出的热量，D错误； 故答案选AD。 13．某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法错误的是 A．该化学反应的决速步为反应① B．三个基元反应中只有反应③是放热反应 C．ΔE=-554.9 kJ·mol-1 D．该过程的总反应为 【答案】BC 【分析】从图中可得出三个热化学方程式： 反应①：2NO=N2O2 △H1=+199.2kJ∙mol-1； 反应②：N2O2+CO=CO2+N2O △H2=-513.5kJ∙mol-1； 反应③：N2O+CO=CO2+N2 △H3=-(∆E-248.3)kJ∙mol-1。 【详解】A．反应活化能最大的是反应①，活化能越大反应速率越慢，整个反应由最慢的一步决定，则该化学反应的决速步为反应①，A正确； B．由图可知，三个基元反应中，反应②和反应③的反应物总能量均大于生成物的总能量，均属于放热反应，B错误； C．利用盖斯定律，将反应①+②+③得：2NO+2CO=2CO2+N2 △H=+199.2kJ∙mol-1+(-513.5kJ∙mol-1)+[ -(∆E-248.3)kJ∙mol-1]= -620.9kJ∙mol-1，则∆E =554.9 kJ·mol-1，C错误； D．由C选项可知，该过程的总反应为：2NO+2CO=2CO2+N2，D正确； 故选BC。 14．苯与的反应机理及能量与反应进程的关系如图。已知越小，该步反应速率越快。下列说法正确的是 A．反应过程中为催化剂 B．三步反应均为吸热反应 C．反应过程中有碳碳双键的断裂和生成 D．苯和反应的速率由反应②的速率决定 【答案】AD 【详解】A．参加反应后又生成，故反应过程中为催化剂，故A正确； B．根据图中信息第①②步反应是反应物总能量低于生成物总能量，因此第①②步是吸热反应，第③步反应是反应物总能量高于生成物总能量，则第③步反应是放热反应，故B错误； C．苯环不含有碳碳双键，故反应过程中没有碳碳双键的断裂和生成，故C错误； D．第②步反应的活化能最大，故苯和反应的速率由反应②的速率决定，故D正确； 答案为AD。 15．MO+与CH4或CT4反应时体系的能量随反应进程的变化如图所示。下列说法错误的是 已知：①MO+可将CH4氧化为CH3OH； ②直接参与化学键变化的核素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。 A．该反应是放热反应 B．步骤Ⅰ涉及C-H键的断裂，步骤Ⅱ涉及C-H键的形成 C．MO+与CT4反应的能量变化为曲线c D．相同情况下，MO+与CHT3反应，氚代甲醇CT3OH的产量小于CHT2OT 【答案】BD 【详解】A．根据图示可知：反应物的总能量比生成物的总能量高，因此发生反应会放出热量，因此该反应是放热反应，A正确； B．根据图示可知：在步骤Ⅰ中C-H键变为H-O的形成；在步骤Ⅱ中涉及O-M、C-M键的断裂和C-O键的形成，可见只有步骤Ⅰ中氢原子的成键方式发生了变化，B错误； C．直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，即反应的活化能变大，所以MO+与CT4反应的能量变化应为图中曲线c，C正确； D．根据题中信息可知，MO+与CH4反应时，直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则在相同情况下，产物的量会更少些，因此MO+与CHT3反应，氚代甲醇CT3OH的产量大于CHT2OT，D错误； 故选BD。 三、填空题 16．Ⅰ．碰撞理论认为，反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件，但并不是每次碰撞都能引起反应，只有少数碰撞才能发生化学反应，能引发化学反应的碰撞称为有效碰撞。 (1)如图是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图，其中属于有效碰撞的是 (填“A”“B”或“C”)。 Ⅱ．过渡态理论认为，化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图： (2)请写出NO2和CO反应的热化学方程式： 。 (3)请在图中作出NO2和CO反应时使用催化剂使反应速率加快的能量示意图 。 (4)过渡态理论认为，催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径，相应地增加了 。 A．分子总数 B．单位体积活化分子数 C．有效碰撞次数 D．反应所需地活化能 【答案】(1)C (2)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-34kJ/mol (3) (4)B 【详解】（1）能引起化学反应的碰撞为有效碰撞，属于有效碰撞的是C。 （2）根据图示，1molNO2气体和1molCO气体反应生成1molCO2气体和1molNO气体放出的能量为168-134=34kJ，NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-34kJ/mol。 （3） 催化剂能降低反应活化能，不能改变反应物、生成物的能量， NO2和CO反应时使用催化剂使反应速率加快的能量示意图为。 （4）过渡态理论认为，催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径，降低活化能，相应地增加了单位体积活化分子数，选B。 17．研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在铁催化剂表面上的微粒用*标注。 (1)推测该反应的正逆反应的活化能：Ea(正) Ea(逆)。 A．>        B．=        C．< (2)该反应历程中决定化学反应速率快慢的基元反应是___________。 A．N2(g)＋H2(g)=N*＋H2* B．N*＋H*=NH* C．NH2*＋H*=NH2* D．NH2*＋H*=NH3* 【答案】(1)C (2)D 【分析】由反应历程和相对能量图可知，活化能最大的是过渡态4的反应，化学方程式为 。 【详解】（1）由反应历程图中能量相对高低可知，生成物能量低于反应物，是放热反应，该反应，，，故答案为：C； （2）决定化学反应速率快慢的基元反应是活化能最大的反应即最慢的一步反应，从图中可知活化能最大的是过渡态4的反应，化学方程式为，故答案为：D。 18．固定和利用 能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用 来生产甲醇燃料的方法 。 (1)下列条件的改变能加快上述反应的反应速率的是___________。 A．保持压强不变，充入 B．保持容积不变，充入 C．将容器的体积压缩 D．保持容积不变，充入 (2)对于的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是___________。 A． B． C． D． (3)下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是___________。 A．增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，从而提高反应速率 B．升高温度，可以提高活化分子的能量，会减慢反应速率 C．加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分比虽然没变，但可以加快反应速率 D．通过压缩体积增大压强，可提高单位体积内活化分子数，从而提高反应速率 【答案】(1)CD (2)B (3)D 【详解】（1）A．压强不变的情况下，充入He，容器的体积增大，反应物和产物浓度减小，反应速率减小，A错误； B．保持容积不变，充入He，He不参与反应，反应物和产物浓度不变，反应速率不变，B错误； C．将容器的体积压缩，反应物和产物浓度增大，反应速率增大，C正确； D．保持容积不变，充入H2，反应物浓度增大，随着反应进行，生成物浓度也会增大，反应速率增大，D正确； 故答案选CD。 （2）将选项中的反应速率都用A2表示，且统一单位可得 A．v(A2)=0.267mol/(L·s)； B．v(A2)=0.4mol/(L·s)； C．v(A2)=0.3mol/(L·s)； D．v(A2)=0.3mol/(L·s)； 故答案选B。 （3）A．增大反应物浓度，增大了活化分子的数量，活化分子百分数并没有增大，A错误； B．升高温度，提高了活化分子的能量，活化分子百分数增大，反应速率增大，B错误； C．加入催化剂可降低活化能，活化分子百分比增大，C错误； D．压缩体积增大压强，提高了单位体积内活化分子数，从而提高了反应速率，D正确； 故答案选D。 19．对烟气高效的脱硫、脱硝是防治空气污染的重要方式。 Ⅰ．尿素液相脱硫脱硝 (1)尿素[]中碳元素的化合价是 。 (2)尿素溶液吸收烟气中的，生成一种正盐和，反应的化学方程式是 。 (3)研究发现，用尿素溶液吸收烟气中的NO时，脱除率很低。若与尿素溶液联用，将NO转化为，可大大提高NO的脱除率。与溶液反应可生成两种无毒无污染的气体，反应的化学方程式是 。 Ⅱ．气相脱硫脱硝 一定温度下，将模拟烟气通入气相氧化反应器中。NO和的初始浓度相同，改变的浓度，相同时间内，气体的氧化率随与NO或的物质的量浓度之比的变化如图所示。其中①、④分别为NO和单独通入反应器时NO、的氧化率，②、③分别为将NO和同时通入反应器时NO、的氧化率。 已知：对于确定的基元反应，反应速率(v)与速率常数(k)成正比。 气相氧化NO的关键基元反应： 基元反应1：   基元反应2：   气相氧化的关键基元反应： 基元反应3：   基元反应4：   (4)单独氧化时，氧化率很低。原因是 。 (5)将和NO同时通入气相氧化反应器中时，和NO的氧化率与将其单独通入反应器中时不同。原因分别是 。 (6)当体系中有水蒸气时，单独氧化的氧化率有很大提升。研究表明，此时被氧化不再经历基元反应3和基元反应4，而是生成两种常见的强酸。反应的化学方程式是 。 【答案】(1)+4 (2) (3) (4)小，小，使小，小，导致氧化的总反应速率小 (5)与将和NO单独通入反应器比，将和NO同时通入反应器时，因大，大，使增大，增大，从而使的氧化率提高；又因部分ClO参与了基元反应4，与NO反应的ClO的浓度减小，减小，使NO的氧化率降低 (6) 【详解】（1）尿素中O为-2价，N为-3价，H为+1价，则C为+4价。 （2）尿素溶液吸收烟气中的二氧化硫，生成CO2和一种正盐，则该正盐为亚硫酸铵，化学方程式为。 （3）NO2与CO(NH2)2溶液反应，产生两种无毒无污染的气体，则这两种气体为氮气和二氧化碳，反应的化学方程式为。 （4）根据基元反应3可知，k3较小，该反应为ClO2气相氧化SO2的决速反应，k3小，导致v3小，生成的c(ClO)小，v4小，导致ClO2氧化SO2的总反应速率小。 （5）与将和NO单独通入反应器比，将和NO同时通入反应器时，因大，大，使增大，增大，从而使的氧化率提高；又因部分ClO参与了基元反应4，与NO反应的ClO的浓度减小，减小，使NO的氧化率降低。 （6）当体系中有水蒸气时，ClO2单独氧化SO2不再经历基元反应3和基元反应4，而是生成两种常见的强酸，ClO2具有强氧化性，在水存在的条件下将SO2氧化生成硫酸，自身被还原生成HCl，反应的化学方程式为。 20．回答下列问题 (1)对于在一个密闭容器中进行的反应 C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g) ，下列条件的改变对反应速率几乎没有影响的是 。 ①增加C的量；②增加CO的量；③将容器的体积缩小一半； ④保持体积不变，充入 He以增大压强；⑤升高反应体系的温度； ⑥保持压强不变，充入 He 以增大体积。 (2)新型纳米材料氧缺位高铁酸盐()能将烟气中除去，原理如图所示。该过程中转化的和消耗的体积比为 。 (3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。 可知水煤气变换的△H 0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正= eV，写出该步骤的化学方程式 。 【答案】(1)①④ (2)1∶2 (3) 小于 2.02 COOH* +H*+H*O =COOH*+2H*+OH*(或H*O=H*+OH*) 【详解】（1）①碳的浓度为定值，增加C的量，不改变反应速率，正确；②增加CO的量，增大反应速率，错误；③将容器的体积缩小一半，各气体浓度增大，增大反应速率，错误； ④保持体积不变，充入 He以增大压强，各反应气体浓度不变，反应速率不变，正确；⑤升高反应体系的温度，增大反应速率，错误； ⑥保持压强不变，充入 He 以增大体积，各反应气体浓度减小，反应速率减小，错误；故选①④； （2）总反应为，则该过程中转化的和消耗的体积比为1∶2； （3）△H=产物能量之和-反应物能量之和=-0.72 eV，即△H小于0；根据图可知，该历程中最大能垒(活化能)E正=（1.86+0.16）eV =2.02eV，该步骤的化学方程式：COOH* +H*+H*O =COOH*+2H*+OH*(或H*O=H*+OH*)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$