2.2微专题8 催化剂、活化能与化学反应历程 讲义 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

催化剂、活化能与化学反应历程 【方法与技巧】 1. 基元反应、过渡态理论及活化能 短 过渡态 反应物AH(反应热) 生成物. 基元反应 反应过程 (1)基元反应:研究发现,大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成,往往要经过多个反应步骤才能实现 每一步反应都称为基元反应。 (2)过渡态理论:过渡态理论认为,反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物,而是必须经过一个形成活 化络合物的过渡状态,并且达到这个过渡状态需要一定的活化能。这与爬山类似,山的最高点便是过渡态 2. 多步反应的活化能及与速率的关系 中间产物C 0 反应过程 (1)多步反应的活化能:一个化学反应由几个基元反应完成,每一个基元反应都经历一个过渡态,及达到该过渡 态所需要的活化能(如图E、E),而该复合反应的活化能只是由实验测算的表观值,没有实际物理意义 (2)活化能和速率的关系:基元反应的活化能越大,反应物到达过渡态就越不容易,该基元反应的速率就越慢 一个化学反应的速率就取决于速率最慢的基元反应 3:催化剂与活化能 (1)催化剂的催化机理;催化剂参与化学反应,生成能量更低的中间产物,降低了达到过渡态所需要的活化能 使反应易于发生,速率加快。这就是我们经常说的催化剂改变反应途径,降低反应的活化能 使用化剂 反应过程 (2)催化反应一般过程(简化的过程) ①反应物扩散到催化剂表面: ②反应物被吸附在催化剂表面: ③被吸附的反应物发生化学反应生成产物: ④产物的解吸 4. 常见图像的解读 (1)能量变化能垒图 ①图像解读 (1)在无催化剂的情况下:E,为正反应的活化能;E,为逆反应的活化 无催化剂 能:E一E,为此反应的詹变(AH (2)有催化剂时,总反应分成了两个反应步骤(也可能为多个),反应① 区习物 H 为吸热反应,产物为总反应的中间产物,反应②为放热反应,总 __ △H 反应为放热反应 (3)催化剂的作用:降低E、E,但不影响AH,反应是放热反应还是 反应历程 吸热反应取决于起点(反应物)能量和终点(生成物)能量的相对大小 ②三步突破能量变化能垒图 越努力,越幸运 为梦想而努力! 通览全图,理清坐标的含义。能量变化的能垒图的横坐标一般表示反应的历程,横坐标的 第1步 不同阶段表示一个完整反应的不同阶段。纵坐标表示能量的变化,不同阶段的最大能垒即 该反应的活化能 细看变化,分析各段反应。仔细观察曲线(直线)的变化趋势,分析每一阶段发生的反应是 第2步 什么,各段反应是放热还是吸热,能量升高的为吸热,能量下降的为放热 综合分析,做出合理判断。综合整合各项信息,回扣题目要求,做出合理判断。如利用盖 第3步 斯定律将各步反应相加,即得到完整反应;催化剂只改变反应的活化能,但不改变反应的 反应热,也不会改变反应的转化律 (2)循环转化机理图像的解读 ①图像解读 图像 解读 对于“环式”反应过程图像,位于“环上”的物质一般是催化剂或 ④ 中间体,如、、和⑧,“入环”的物质为反应物,如①和④, :③ “出环”的物质为生成物,如②和③ ②循环转化机理题的解题思路 a. 通览全图,找准一“剂”三“物” 一“剂”指催化 催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的,以催化剂粒子为主题的多个物种 定在机理图中的主线上 反应物 通过一个箭头进入整个历程的物质是反应物 三“物”指反应 生成物 通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般多是产物 物、生成物、中 间物种(或中间 通过一个箭头脱离整个历程,但又生成生成物的是中间体,通过二个箭 中间体 体) 头进入整个历程的中间物质也是中间体,中间体有时在反应历程中用 “[]”标出 b.逐项分析得答案:根据第一步由题给情境信息,找出催化剂、反应物、生成物、中间体,再结合每一选 项设计的问题逐项分析判断,选出正确答案 【课时跟踪检测】 1. 研究发现,一定条件下,Pt单原子催化反应CO(g)+3H2(g)CH;OH(g)+HOg)的历程如图所示,其中吸 附在催化剂表面上的物种用“*”表示,“TS”表示过渡态。下列说法错误的是( 1.18 0.47 -0.18-0.601.00-18 0. -0.4 -0.51 -0.74-1.10 一{ 1.66 -1.67 -3.62 过②多2去去 7+*H(⑧):O0OH +HOOOH 2T{ ⊙ A. 六个过渡态中对反应速率影响最大的是TS3 B. 经历TS1,CO。共价键发生断裂,且生成浚基 C. 要提高该反应的选择性,可以选择合适的催化剂 D. 升高温度,正反应速率的增大程度小于逆反应速率的增大程度 2. 科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(II)表面发生解离时四个路 径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(III)表面的物种用*标注。下列说法错误的是( ) 越努力,越幸运 为梦想而努力! 时 过渡态2 过渡态3 过渡态4 过渡态5 (Jou·P0/ 过渡态1 ② ③ ④ CO+2H ① .CHO CHO2H' -.------CHO+3H 40 CTLO' -100 -120 CO+4H' A. ②中包含C-H键的断裂过程 B,该历程中能垒(反应活化能)最小的是③ C. 该历程中制约反应速率的方程式为CHO*+3HCO*+4H* D. 由此历程可知:CHOH(g)CO(g)+2H(g)AH>0 3. 我国科学家以MoS。为催化剂,在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氛,其反应历程与相对能量模拟计 算结果如图。下列说法错误的是( -MoS.(NaSO.溶液) -MoS.(Li.$O 液) 1 M.g “NH 'NH ,NH NH. 反应历程 A. Li,SO.溶液利于MoS,对N,的活化 B.两种电解质溶液环境下从N.→NH.的恰变不同 C. MoSOLi.SO.溶液)将反应决速步CN,→N,HD的能量降低 D. N.的活化是NN键断裂与N-H键形成的过程 4. 研究发现Pd,团簇可催化CO的氧化,在催化过程中路径不同可能生成不同的过渡态和中间产物(过渡态已标 出),下图为路径1和路径2催化的能量变化。下列说法不正确的是( ) 0 _ 32 - 过渡态 反应路径2 57 Pd2CO. 1_6 --635_6.28 A. 该过程中有极性键和非极性键的断裂和生成 B. 反应路径2的催化效果更好 C. 催化剂不会改变整个反应的AH D. 反应路径1中最大能垒(活化能)E三1.77eV 5. 文献报道:在45C、0.1MPa时,科学家以铁粉为催化剂,通过球磨法合成氛。部分反应历程如图所示(吸阳 在催化剂表面的物种用*标注),下列说法正确的是( ) 曹x 过渡态1 过渡态2 fr 过渡态3 N+2f NH+Hf ~'NH. 反应历程 A. 由此历程可知:N+3H*-NH+2H'AH一0 B. 铁粉改变了合成氛的反应历程和反应热 C. 图示过程中有极性共价键的生成 D. 用不同催化剂合成氛,反应历程均与上图相同 6. 炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果 如图所示。活化氧可以快速氧化sO。下列说法正确的是( ) 越努力,越幸运 为梦想而努力! ## #解 进 #86 0.40 ) 70.31 0.268 #跟# 0.0 0.00% 一无水一有水 -0.2 -0.20 炭黑和氧气氧原子碳原子 活化氧 A. 每活化一个氧分子吸收0.29eV能量 B. 水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV C. 氧分子的活化是C-O的断裂与O-O的生成过程 D. 炭黑颗粒是大气中sO,转化为sO。的催化剂 7. 利用某分子筛作催化剂,NH。可脱除废气中的NO和NO,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列 说法正确的是( ) 2N① NO __→2NH 2 分子筛化剂 1[(NH)。(NO)]" [(NH)(HNO)]+H7③ -NO ④ N+2HO Nt_o A. 过程①~④均为氧化还原反应 B. 上述历程的总反应为2NH;+NO+NO 催化剂 2N2+3HO C. NH+4中含有的四个N-H键不完全相同 D. 过程④中,生成11.2LN时转移的电子数为1.5N 8. 硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题。甲酸(HCOOH在纳来级Pd表面分解为活性H和CO,再经下 列历程实现NO3的催化还原,进而减少污染。已知Fe(II)、Fe(III)表示FeO4中二价铁和三价铁。下列说法错 误的是( ) NO A. FeO.参与了该循环历程 B. HCOOH分解时,碳氢键和氧氢键发生了断裂 C. H.在反应历程中生成的H起到调节体系pH的作用 D. 在整个历程中,1molH,可还原1molNO 9. 五氧化二银是二氧化疏和氧气反应生成三氧化疏的催化剂,反应过程如图所示,有关说法错误的是( ) sQVV.I 0.8o 一V.so. A. 催化剂参加化学反应改变反应历程,从而改变反应速率 B. VO.SO,与VO.SO:中钥的价态不相同 C. 第IV步反应方程式为VO+O+2SO--2VOSO D. 第V步反应中SO:是氧化产物 越努力,越幸运 为梦想而努力! 10. Pd一Mg/SiO,催化剂上CO,甲院化的反应机理如图所示。下列说法错误的是( ~ #_ CO. MgOCut.A MgoCO. /H 2 _B MgOCH. MgocooH {H ■口0 Mgocof H Mgoc H Mgoon 0 .Pd-Mg/Sio2 A. 上述CO,甲院化过程的总反应可表示为CO十4H CH+2HC B. 题图中碳元素为+2价的中间体只有MgOCO C. Pd-Mg/SiO,催化剂增大了CO,甲完化速率,提高了H.的平衡转化率 D. 经过一个甲燥化循环后的Mg。再次与CO;结合形成碳酸盐,开始一个新的甲院化循环过程 11. 据文献报道:Fe(CO):催化某反应的一种反应机理如图所示。下列叙述错误的是( ) c0 COOH CO oc-FCo Co Co _CO _ 1H Co ## H H _ 1CoO01-H o_ Co A. OH一参与了该催化循环 B. 该反应可产生清洁燃料H C. 该反应可消耗温室气体CO D. 该催化循环中Fe的成键数目发生变化 12. 我国科研人员提出了由CO,和CH.转化为高附加值产品CH.COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。 下列说法不正确的是( 过斑态 CO. :夺氢 CH.COOH 化① CH A. 生成CH;COOH总反应的原子利用率为100% B. CH→CHCOOH过程中,有C-H发生断裂 C. ①→②放出能量并形成了C-C D. 该催化剂可改变反应的反应热 13. 科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)在常温下催化实现氛的合成,其反应机理如图所示。下列有关说法错误 的是( ) 。 { A.TMNS大大降低了合成氛反应的活化能 B. TMNS表面上的N原子被还原为氛 C. TMNS表面上氛脱附产生的空位有利于吸附N D.用15N进行合成反应,产物中只有15NH 越努力,越幸运 为梦想而努力! 14. NO和CO是环境污染性气体,可在PtO+表面转化为无害气体,其反应原理为NO(g)+COg)-CO(g) +N(g)AH,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是( 一 {_# N.O Po CO: E.-360 kJ.mol {△H oC AH ·表示C 反应进程 “PO .CO 。表示O O表示N 甲 A. AH-AH十AH B.AH--226kJmol-1 C. 该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 D. 为了实现转化,需不断向反应器中补充PtO+和PtO+2 15. 图I是NO(g)+CO(g)CO(g)+NO(g)反应过程中能量变化的示意图。一定条件下,在固定容积的密闭 容器中该反应达到平衡状态,当改变其中一个条件x,v随x的变化关系曲线如图II所示。下列有关说法正确 的是( ) ,能量 E.=134 kJ·mol! NO.(g)+CO(g) E.=368 kJ-mol- CO.(g)+No(g) 反应过程 I I A. 一定条件下,向密闭容器中加入1molNO(g)与1molCOg),充分反应放出234kJ热量 B. 若x表示温度,则v表示的可能是CO;的物质的量浓度 C. 若x表示CO的起始浓度,则v表示的可能是NO,的转化率 D. 若x表示反应时间,则v表示的可能是混合气体的密度 16. 已知X转化为乙和W分步进行:①X(g)→Y(g)+2W(g),②Y(g)→Z(g)+W(g),其反应过程能量变化 如图所示,下列说法不正确的是( - 能量 Y(g)+2W(g) x 反应过程 A. E:是反应①的活化能 B. 1molX(g)的能量一定低于1molY(g)的能量 C. Y(g)-→Z(g)+W(g) AH-+(E-E)kJmol-1 D. 反应②更容易发生,气体Y很难大量累积 17.已知反应NO(g)+CO(g)→NO(g)+CO(g)由以下两种基元反应构成2NO(g)→NO(g)+NO(g)(第1步). NO(g)+CO(g)NO(g)+CO(g)(第2步),其能量与反应历程如图所示。下列说法正确的是( ) .能量 NO.(g)+CO(g) ___ NO(g):CO(g) ■第2步 反应历程 A. 该反应的A>0 B. 升高温度两步反应中反应物转化率均增大 C. 选择优良的催化剂可降低两步反应的活化能 D. 该反应的速率由第2步反应决定 越努力,越幸运 为梦想而努力! 18. 合成氛反应12N(g)+32H(g)→NH(g) AH 的反应机理如图所示,图中“吸”表示各气态物质在催化剂表 面吸附。下列说法错误的是( ) 100 ou.P/x #_ -100 -200 一 A. 该反应的AH=-46kJmol-1 B. 该反应机理中最大活化能为79kJmol二1 C. 升高温度,该反应过渡态的能量会增大 D.该反应达到平衡后增大压强反应正向进行 催化剂 19. 工业上可采用CHOH 加热 CO+2H。的方法来制取高纯度的CO和H。我国学者采用量子力学方法,通过 计算机模拟,研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。 下图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图,下列说法正确的是( 157.2 312 1161 112.6 103.1 113 n 2.5 .50.5 419 65.7 65.7 -8 A. CH;OH脱氢反应的第一步历程为CH;OH*-CH*+OH* B. 该历程中最大活化能E-106.7kJ·mol-1 C. 该历程中,放热最多的步骤的化学方程式为CHO*+4H*-CO*+2H2(g) D. CH;OH*-CO*+2H(g) △H-65.7kJ·mol-1 20. 据文献报道,金红石T+L。表面催化氢气固定机理如图所示,下列叙述错误的是 _. N=N 2H2e 。 2[HN-TiL.] A. 催化剂可以提高固氮速率的原因是改变该反应的AH B. 该催化固氮总反应为3H+N.→2NH 是反应中间体 C D. 整个催化过程中存在N-Ti键的断裂和生成 21. 已知2SO(g)+O(g)-2SO;(g)AH=-198kJmol-1,在VO;存在时反应过程中的能量变化如图所示。 越努力,越幸运 为梦想而努力! 下列叙述正确的是( ~ 能量 反应过程 A. AH=E-E+E-E B. 加入VO.后反应经过两步完成,其中第一步决定反应速率 C. 加入VO,AH不变,但反应速率改变 D. 向密闭容器中充入2molSO,和1molO,发生上述反应达平衡时,反应放热198kJ 22. NO催化O.生成O.的过程由三步基元反应构成,下列说法错误的是( ) ,能量 20(g)+No(g) 3O.(g)+NO(g) 反应历程 第一步:NO(g)+O(g)-O(g)+NO2(g AH 第二步:NO(g)-O(g)+NO(g) H2 第三步:O(g)+O(g)-2O(g) AH A. 该反应的中间体有三种 B. 第二步、第三步反应均为放热反应 C. 总反应速率主要由第一步反应速率决定 D. 氛氧化物NO.的大量排放可能会严重被坏臭氧层 23. 我国科研人员提出了以Ni/AlO;为催化剂,由CO。和H,转化为产品CHL.的反应历程,其示意图如下,下 列说法不正确的是( ) _ 1 HO Ni/AlO: ~coo Ni/A2O: CH 。 HO H2 H. A. 总反应方程式为:CO+4HCH+2HC B,催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 C. 在反应历程中,H-H键与C=O键断裂吸收能量 D. 反应过程中,催化剂参与反应,改变反应路径,降低反应的活化能 24. 我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:COg)+HOg)CO(g)+H(g) AH 0,在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下,下列说法错误的是 △过1。.程过程_ □双功能催化剂 过。H OC·0 A. 若起始时的水分子为HDO,则生成的氢气可能有两种分子 B. 过程I、II均为吸热过程 C. 过程III中形成了非极性共价键 D. 使用催化剂不改变水煤气变换反应的A 【催化剂、活化能与化学反应历程】答案 1. B。解析:化学反应速率由基元反应中反应速率最慢的决定,而活化能越大,化学反应速率越慢, 由图示可 越努力,越幸运 为梦想而努力! 知,活化能最大的基元反应为HCOOH(g)+2H(g)HCOOH(g)+32H2(g),因此六个过渡态中对反应速率影 响最大的是TS3,A项正确;经历TS1,CO2共价键发生断裂生成HCOO*,再经历TS2,生成发基,B项错误; 不同的催化剂,能不同程度地改变反应历程,要提高该反应的选择性,可以选择合适的催化剂,C项正确;根据 图像知,该反应为放热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,即逆向移动,故正反应速率的增大程度小于 逆反应速率的增大程度,D项正确。 2. C。解析:②中由CHgO→CHO”,则包含C-H键的断裂过程,故A正确;活化能为反应物的总能量与过 渡态能量之差,从图中可以看出,③发生的反应活化能最小,故B正确;活化能越大,反应速率越慢,反应速 率慢的反应制约反应速率,由图示可知①的活化能最大,发生的反应为CHOH*-→CH,O”+H,故C错误;由 图示可知整个历程为CHOH(g)CO(g)+2H(g)AH一0,故D正确。 3. B。解析:从题图可知在LiSO.溶液中活化能较低,因此Li2SO4溶液利于MoS2对N2的活化,A正确;反应 物、生成物的能量不变,因此反应的啥变不变,啥变与反应途径无关,B错误;根据题图可知MoS;在Li2SO 溶液中将反应决速步CN一*NH)的能量大大降低,C正确;根据题图可知N。的活化是N形成NH的过程,即 NN键断裂与N一H键形成的过程,D正确。 4. A。解析:由图可知CO在Pd。催化作用下与氧气反应产生CO,反应的化学方程式为2CO+O Pd2 2CO,反应过程中没有非极性键的生成,A错误;由图可知:反应路径2所需总的活化能比反应路径1低。 反应路径2的催化效果更好,B正确;催化剂改变反应的活化能,反应的AH只与反应物和生成物有关,催化剂 不会改变整个反应的AH,C正确;反应路径1的最大能垒(活化能)E一-3.96eV一(-5.73eV)-1.77eV,D正 确。 5. C。解析:A项,由图可知,NH*+2H能量低,该反应的AH<0,错误;B项,催化剂铁粉不改变反应热, 错误;D项,不同催化剂,反应历程改变,错误。 6.D。解析:由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此是放出能量,故A不符合题意;由图可知, 水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV,故B不符合题意:由图可知,氧分子的活化是O-O的断裂与C-C 的生成过程,故C不符合题意:活化氧可以快速氧化SO,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作 大气中SO,转化为SO。的催化剂。 7. B。解析:分析反应历程图中反应物与生成物的变化过程可知,过程①、②是非氧化还原反应,过程③、④ 是氧化还原反应,A错误;由题给信息和反应历程图可知,NH、NO和NO。是反应物,N.和H.O是生成物 催化剂 所以历程的总反应为2NH;+NO+NO 2N2+3HO,B正确;NH+4中N原子是sp3杂化,N原子上无孤 电子对,空间构型为正四面体形,所以四个N-H键相同,C错误;D项未指明11.2LN2是否处于标准状况下, 不能确定转移电子数,D错误。 8. D。解析:A项,该反应中,Fe价态随着NO3的氧化以及H的还原不断循环,所以Fe;O;参与了循环过程, 正确;B项,HCOOH分解产生CO2和H,所以会发生碳氢键和碳氧键的断裂,正确;C项,NO3与NO2在氧 化Fe2+的过程中需要消耗氢离子,pH降低,但H2还原Fe3+过程中生成H+,所以生成的氢离子可以起到调节 pH的作用,正确;D项,整个历程中,1molH:失电子形成2molH+转移2mole一,1molNO3最终得电子形 成0.5molN2转移5mole-,所以1molH2可以还原0.4molNO3,错误。 9. D。解析:催化剂是通过改变化学反应途径进而改变活化能,从而改变化学反应速率,故A正确;V2O SO2中V元素的化合价为十5价,V2O SO。中V元素的化合价为+4价,故B正确;从图示可知,第IV步反应 的反应物为V2O、O、SO2,反应方程式为VO+O+2SO-2VOSO,故C正确;从图示可知,第V步反应 为2VOSO-VOs+SOf+SO;,V元素的化合价变化为+4价→+5价,VOs是氧化产物,S元素的化合 价变化为十6价→十4价,SO是还原产物,故D错误。 10. C。解析:C由题图可知,反应物为CO,和H,生成物为CH和HO,Pd-Mg/SiO。为催化剂,A项正确; 越努力,越幸运 为梦想而努力! MgOCO中碳元素为十2价,B项正确;催化剂可以增大反应速率,但不影响平衡转化率,C项错误;由题图可 知MgO和CO2反应生成MgOCO,再经过后续一系列反应后转化为MgO,性质不变,可以继续开始一个新的 甲院化循环过程,D项正确。 11.C。解析:根据题图中信息可知,OH一参与了该催化循环过程,A正确;由题图中箭头方向可知有H2生成 所以该反应可以产生清洁燃料H2,B正确;由题图中箭头方向可知,在催化反应过程中释放出CO2,CO是生 __0 co和H2的过程中,铁的成键数日就发生了变化, 成物,C错误;根据题图中信息可知, D正确。 12. D。解析:CH.+CO.一→CH.COOH.反应的原子利用率为100%.A对:由题图可知,CH→CHCOOH有 CH发生断裂,B对;反应物总能量高于生成物总能量,反应放出能量,①→②形成了C-C,C对;催化剂只 改变反应的途径,不改变反应的反应热,D错。 13.D。解析:根据TMNS在常温下催化实现氢的合成,知TMNS大大降低了合成氮反应的活化能,A项正确; 由反应机理图可知,TMNS表面上的N原子与氢原子结合,化合价降低,被还原为氛,B项正确;根据图可知 TMNS表面上氢脱附产生的空位有利于吸附N,C项正确;合成过程中存在TMNS表面上的N原子被还原为氮 的反应,因此产物中还含有NH,D项错误。 14. D。解析:①NO+PtO+PO+2+N AH.②PtO+2+COPO++CO AH,结合盖斯定律计算 ①+②得到NOg)+COg)CO(g)+N(g)AH一AH;+AH,故A正确;由图示分析可知,反应物总能量高 于生成物总能量,反应为放热反应,反应烙变AH-134kJmol-1-360kJmol-1--226kJmol-1,故B正确; 正反应的活化能E.=134kJmol-1小于逆反应的活化能E=360kJmol-1,故C正确:①NO+PtO+-PtQ +2+NAH,②PtgO+2+CO-PtgO++COAH,反应过程中PO+和PO+2参与反应后又生成,不需 要补充,故D错误。 15. B。解析:由题图I中数拼可知,反应NO(g)+COg)CO(g)+NOg) AH-134 kJmol-1-368 kJ mol-1一-234kJmol-1,该反应是可逆反应,1molNO(g)与1molCO(g)不能完全反应,故反应放出的热量小千 234kJ,A错误;若x表示温度,升高温度,平衡逆向移动,CO,的物质的量浓度逐渐减小,B正确;若x表示 CO的起始浓度,增大c(CO),平衡正向移动,NO,的转化率增大,C错误;若x表示反应时间,由于混合气体 总质量不变,且密闭容器容积固定,则混合气体的密度始终不变,D错误。 16. B。解析:由图可知,E是反应①的活化能,故A正确;由图可知,1molX(g)的能量低于1molY(g)和2 molW(g)的能量之和,无法确定1molX(g)的能量与1molY(g)的能量大小,故B错误;AH一正反应活化能一逆 反应活化能,则Y(g)乙(g)+W(g)AH一+(Ea一E)kJmol-1,故C正确;由图可知,反应②活化能比反应 ①活化能低,则反应②更容易发生,消耗Y的速率快,气体Y很难大量累积,故D正确。 17. C。解析:由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应是放热反应,AH<0,故A错误;由 图可知,第1步反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应物转化率增大,第2步反应为放热反应,升高 湿度,平衡逆向移动,反应物转化率减小,故B错误;选择优良的催化剂可降低第1步和第2步的活化能,故C 正确;第1步反应的活化能大,反应速率慢,整个反应由第1步决定,故D错误。 18. C。解析:A与始态和终态有关,与过程无关,AH一生成物的总能量一反应物的总能量。由图可知,AH 一一46kJmol-1,故A说法正确;该反应的机理中的活化能即为每一步骤的过渡态的总能量减去该步骤的反应物的 总能量,由图可知,过渡态2步骤的活化能最高,为79KJmol一1,故B说法正确;该反应过渡态的能量不会随着 温度的改变而改变,故C说法错误;该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,反应向右进行,故D说法正 确。 19. D。解析:A. 图中可以看出CHgOH脱氢反应的第一步历程为CHgOH*=CH;O*+H*,故A错误; B. 图像中可以看出,CO*+4H*=CO*+2H的过程中,活化能最大,数值等于113.9-(-65.7)=179.6kJ·mol-1,故 B不正确;C.该历程中I、II、V是吸热的,III、IV是放热的,放热最多的步骤是CHO*+3H*=CO*十4H *(g),故C错误;D.图像可以看出,CH;OH*=CO*十2H2(g)是吸热反应,甲醇的相对能量为0,生成物相对能 量为65.7kJ·mol-1,故△H=65.7kJ·mol-1,CH;OH*=CO*+2H(g)△H=65.7kJ·mol-1,故D正确;答案选D 20.A。解析:催化剂可以降低反应的活化能,加快反应速率,不改变化学平衡,不改变反应的变,故A错误; 越努力,越幸运 10 为梦想而努力!