第04讲 活化能 -【暑假自学课】2025年新高二年级化学暑假提升精品讲义(人教版2019)
2025-06-05
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2份
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35页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二节 化学平衡 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 化学平衡 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.70 MB |
| 发布时间 | 2025-06-05 |
| 更新时间 | 2025-06-05 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-06-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52448790.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第04讲 活化能
内容导航——预习四步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 有效碰撞理论
1.基元反应
大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。如2HI===H2+I2的2个基元反应为2HI―→H2+2I·、2I·―→I2。
2.反应历程
先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程,反应历程又称反应机理。
3.基元反应发生的先决条件
反应物的分子必须发生碰撞,但是并不是每一次碰撞都能发生化学反应。
4.有效碰撞
(1)概念:能够发生化学反应的碰撞。
(2)条件:具有足的能量,具有合适的取向。
(3)与反应速的关系:碰撞的频率越高,则反应速率越快。
5.活化能和活化分子
(1)活化分子:能够发生有效碰撞的分子。
对于某一化学反应来说,在一定条件下,反应物分子中活化分子的百分数是一定的。
(2)活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。
6.反应物、生成物的能量与活化能的关系图
知识点二 有效碰撞理论影响化学反应速率因素的解释
1.浓度
反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大;反之,化学反应速率减小。
2.压强
增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大;反之,化学反应速率减小。
压强对化学反应速率的影响,可转化成浓度对化学反应速率的影响。
3.温度
升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大;反之,化学反应速率减小。
4.催化剂
使用催化剂→改变了反应的历程(如下图),反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率加快。
【方法技巧】 活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
知识点3 活化能
1.有效碰撞理论与活化能
活化能
活化分子数
单位体积内活化分子数
有效碰撞
增大浓度/压强
不变
不变
增多
增加
升高温度
不变
增多
增多
增加
催化剂
下降
增多
增多
增加
2.活化能与反应机理
使用催化剂,可以改变活化能,改变反应机理,在反应机理中每一步反应的活化能不同,且均比总反应的活化能低,故一般使用催化剂可以降低反应活化能,加快反应速率,如图所示:
E1为总反应的活化能,E2、E3为使用催化剂反应机理中各步的活化能。
3.多步反应的活化能及与速率的关系
如NO在空气中存在如下反应: 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH,反应分两步完成,其反应历程如图:
(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,如该图中的TS1和TS2,达到该过渡态所需要能量为该基元反应的活化能,分别为Ea1、Ea2
(2)反应的能量变化
①第1步基元反应ΔH1=E2-E3<0,为放热反应,Ea1= E4-E3。
②第2步基元反应ΔH2= E1-E2<0,为放热反应,Ea2= E5-_E2。
③总反应的反应热与基元反应的活化能的大小无关,只与反应物、生成物的能量有关,ΔH= E1-E3 <0,为放热反应。
(3)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。
Ea1<Ea2,第2步基元反应为该反应过程的决速步骤。
4.催化剂对反应历程与活化能影响
图例
解读
(1)在无催化剂的情况下:E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能;E1-E2=ΔH。
(2)有催化剂时,总反应分成了两个反应步骤,反应①为吸热反应,产物为总反应的中间产物,反应②为放热反应;总反应为放热反应。
(3)同一反应分为若干个基元反应,活化能大的基元反应速率较慢,决定了总反应的快慢;相同反应物同时发生多个竞争反应时,能垒越小的反应,反应速率越大,产物占比越高。
(4)催化剂的作用:降低E1、E2,但不影响ΔH。
【特别提醒】
(1)活化能是从低能态“爬坡”到高能态的能垒,活化能最大的步骤,决定了整个反应过程的反应速率。
(2)分析变化过程中所经历的全部基元反应,包括过渡态的形成,键的断裂和生成等。
知识点4 反应历程与过渡态
1.过渡态
A+B-C―→[A…B…C]―→A-B+C
备注:(1)以上为一种基元反应,其中正反应活化能Ea正=b-a,逆反应活化能Ea逆=b-c,ΔH=Ea正-Ea逆。(2)过渡态(A…B…C)不稳定。
2.中间体
备注:处于能量最高点的是反应的过渡态,在多步反应中两个过渡态之间的是中间体,中间体很活泼,寿命很短,但是会比过渡态更稳定些。
3.能垒与决速步
能垒:可以简单理解为从左往右进行中,向上爬坡吸收的能量,而包含最高能垒的反应我们称之为决速步骤,也称为慢反应。
例如图中,从第一个中间体到过渡态2的能量就是最高能垒,而HCOO*+H*===CO2+2H*是在Rh做催化剂时该历程的决速步骤。
教材习题01(P30)
2.下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是
A.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大
C.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大
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
解题方法
【解析】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,故A正确;向反应体系中加入相同浓度的反应物,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,故B错误;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,故C正确;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,故D正确;故选B。
【答案】B
教材习题04(P31)
6.使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能,其单位用kJ·mol-1表示。请认真观察下图,然后回答问题。
已知:H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1,
则其逆反应的活化能为________。
解题方法
【解析】由图示可知ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能,故逆反应的活化能=正反应的活化能-ΔH=167.2 kJ·mol-1-(-241.8 kJ·mol-1)=409.0 kJ·mol-1。
【答案】409.0 kJ·mol-1
考点一 活化分子与有效碰撞理论
1.下列说法正确的是( )
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 ②非活化分子间的碰撞能发生化学反应
③活化分子的能量比非活化分子的能量高 ④化学反应的实质是原子的重新组合
⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成
⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞
A.①③④⑤ B.①②③⑥
C.③④⑤⑥ D.②③④⑤
【答案】C
【解析】只有能引起化学反应的碰撞才是有效碰撞,而只有活化分子才可能发生有效碰撞,有效碰撞是发生化学反应的充要条件,所以①②是错误的。
2.下列说法不正确的是( )
A.增大反应物浓度,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多
B.增大压强,单位体积内气体的活化分子数增多,有效碰撞次数增多
C.升高温度,活化分子百分数增加,分子运动速度加快,有效碰撞次数增多
D.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数,有效碰撞次数增多
【答案】A
【解析】增大反应物浓度,活化分子数目增多,但活化分子百分数不变。
3.已知反应:2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),其反应机理如下:
①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g) 快
②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.该反应的速率主要取决于①的快慢
B.NOBr2是该反应的催化剂
C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
D.增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数,加快反应速率
【答案】C
【解析】反应速率主要取决于慢反应,所以该反应的速率主要取决于②的快慢,故A错误;NOBr2是反应过程中的中间产物,不是该反应的催化剂,故B错误;由于该反应为放热反应,说明反应物的总能量高于生成物的总能量,所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1,故C正确;增大Br2(g)的浓度,活化分子百分数不变,但单位体积内的活化分子数目增多了,所以能加快反应速率,故D错误。
考点二 化学反应历程能量探析
4.已知反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-752 kJ·mol-1的反应机理如下:
①2NO(g)N2O2(g)(快)
②N2O2(g)+H2(g)N2O(g)+H2O(g)(慢)
③N2O(g)+H2(g)N2(g)+H2O(g)(快)
下列有关说法错误的是( )
A.②反应的活化能最大
B.②中N2O2与H2的碰撞仅部分有效
C.N2O2和N2O是该反应的催化剂
D.总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大
【答案】C
【解析】②反应最慢,说明活化能最大,A正确;②反应为慢反应,说明反应的活化能大,微粒之间的许多碰撞都不能发生化学反应,因此碰撞仅部分有效,B正确;反应过程中N2O2和N2O是中间产物,不是催化剂,C错误;总反应为放热反应,则总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大,D正确。
5.过渡态理论认为:化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中,首先生成一种高能量的活化配合物,高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论,NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)的反应历程如下,下列有关说法中正确的是( )
A.第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞
B.活化配合物的能量越高,第一步的反应速率越快
C.第一步反应需要吸收能量
D.该反应的反应速率主要取决于第二步反应
【答案】C
【解析】活化分子之间的碰撞不一定能发生反应,不一定是有效碰撞,故A项错误;活化配合物的能量越高,单位体积内的活化分子数目越少,有效碰撞的几率越小,第一步反应速率越慢,故B项错误;第一步反应是断裂化学键,需要吸收能量,故C项正确;反应速率主要取决于慢反应的速率,故D项错误。
6.已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为H2O2+I-===H2O+IO-(慢)、H2O2+IO-===H2O+O2+I-(快)。下列有关该反应的说法不正确的是( )
A.总反应中v(H2O2)∶v(O2)=2∶1
B.H2O2的分解速率与I-的浓度有关
C.该反应的催化剂是I-,而不是IO-
D.由于催化剂的加入降低了反应的活化能,使该反应活化能低于98 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】总反应为2H2O2===2H2O+O2↑,速率之比等于化学计量数之比,则总反应中v(H2O2)∶v(O2)=2∶1,A正确;I-为催化剂,则H2O2的分解速率与I-的浓度有关,B正确;IO-为中间产物,该反应的催化剂是I-,而不是IO-,C正确;催化剂可降低反应的活化能,但其活化能大小不能确定,D错误。
考点三 有关活化能的图像分析
7.某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为吸热反应,热效应等于ΔH
C.改变催化剂,可改变该反应的活化能
D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于E1+E2
【答案】C
【解析】催化剂能降低反应的活化能,故反应过程b有催化剂参与,故A错误;反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,ΔH=生成物总能量-反应物总能量,故B错误;不同催化剂的催化效果不同,反应的活化能不同,故C正确;有催化剂条件下,E1为反应物的活化能,E2为中间产物的活化能,整个反应的活化能为能量较高的E1,故D错误。
8.在含Fe3+的S2O和I-的混合溶液中,反应S2O(aq)+2I-(aq)===2SO(aq)+I2(aq)的分解机理及反应过程中的能量变化如图:
步骤①:2Fe3+(aq)+2I-(aq)===I2(aq)+2Fe2+(aq)
步骤②:2Fe2+(aq)+S2O(aq)===2Fe3+(aq)+2SO(aq)
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.反应速率与Fe3+的浓度有关
B.Fe2+是该反应的催化剂
C.v(S2O)=v(I-)=v(I2)
D.若不加Fe3+,则正反应的活化能比逆反应的大
【答案】A
【解析】由题中信息知Fe3+为该反应的催化剂,所以反应速率与Fe3+的浓度有关,A正确、B错误;由反应S2O(aq)+2I-(aq)===2SO(aq)+I2(aq)可知,S2O~2I-~I2,则2v(S2O)=v(I-)=2v(I2),C错误;由图像可知该反应是放热反应,则正反应的活化能比逆反应的小,D错误。
9.一定条件下,密闭容器中发生反应M(g)N(g),反应过程中的能量变化如图中曲线Ⅰ所示。下列说法错误的是( )
A.该反应中正反应的活化能为(E3-E2) kJ·mol-1
B.该反应的反应热为(E1-E2) kJ·mol-1
C.曲线Ⅱ表示其他条件不变,升高温度时的能量变化
D.曲线Ⅲ表示其他条件不变,加入催化剂时的能量变化
【答案】C
【解析】该反应中正反应的活化能为(E3-E2) kJ·mol-1,故A项正确;该反应的反应热=生成物的总能量-反应物的总能量=(E1-E2) kJ·mol-1,故B项正确;其他条件不变,升高温度时反应物分子的总能量增加,反应物分子中活化分子的百分数增大,但反应的活化能不变,故C项错误;加入催化剂可以降低反应的活化能,所以曲线Ⅲ表示其他条件不变,加入催化剂时的能量变化,故D项正确。
考点四 有关反应历程的图像分析
10.热催化合成氨面临的两难问题是:釆用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂(Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100 ℃)。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是( )
A.①为氮氮三键的断裂过程
B.①②③在低温区发生
C.④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程
D.使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应
【答案】C
【解析】经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附,并没有变成氮原子,A错误;①为催化剂吸附N2的过程,②为形成过渡态的过程,③为N2解离为N的过程,以上都需要在高温时进行,B错误;由题中图示可知,过程④完成了Ti-H-Fe-*N 到Ti-H-*N-Fe两种过渡态的转化,N原子由Fe区域向Ti-H区域传递,C正确;化学反应不会因加入催化剂而改变吸放热情况,D错误。
11.N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应原理为N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH,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( )
A.ΔH=ΔH1+ΔH2
B.ΔH=-226 kJ·mol-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Pt2O+和Pt2O
【答案】D
【解析】①N2O+Pt2O+===Pt2O+N2 ΔH1,②Pt2O+CO===Pt2O++CO2 ΔH2,根据盖斯定律,①+②得到N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2,故A正确;由图示分析可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应为放热反应,反应焓变ΔH=134 kJ·mol-1-360 kJ·mol-1=-226 kJ·mol-1,故B正确;正反应的活化能Ea=134 kJ·mol-1小于逆反应的活化能Eb=360 kJ·mol-1,故C正确;①N2O+Pt2O+===Pt2O+N2 ΔH1,②Pt2O+CO===Pt2O++CO2 ΔH2,反应过程中Pt2O+和Pt2O参与反应后又生成,不需要补充,故D错误。
12.活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.产物的稳定性:P1>P2
C.该历程中最大正反应的活化能E正=186.19 kJ·mol-1
D.相同条件下,由中间产物Z转化为产物的速率:v(P1)<v(P2)
【答案】C
【解析】根据图像可知,此反应的反应物的总能量大于生成物的总能量,故此反应是放热反应,故A错误;物质的能量越高,物质越不稳定,根据图像可知,产物P1的能量高于产物P2的能量,故产物的稳定性:P1<P2,故B错误;最大的正反应的活化能出现在由中间产物Z到过渡态Ⅳ时,即最大正反应的活化能E正=-18.92 kJ·mol-1-(-205.11 kJ·mol-1)=186.19 kJ·mol-1,故C正确;相同条件下,反应所需的活化能越小,则反应的速率越快,由于到产物P1所需活化能更小,故反应速率更快,故v(P1)>v(P2),故D错误。
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1.知道化学反应是有历程的。
2.认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。
3.知道催化剂可以改变反应历程。
4.能用碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响。
5.正确分析活化能与反应历程图像。
【学习重难点】
1.碰撞理论与反应速率的关系。
2.化学反应历程图像分析。
1.(24-25高二上·河北衡水·期中)下列说法中不正确的是
A.能发生化学反应的分子肯定是活化分子
B.活化分子之间的碰撞一定可以发生化学反应
C.对于有气体参加的反应,增大压强,不一定能增大反应速率
D.升高温度和加入催化剂都能使单位体积内活化分子的百分数增加,但两者原因不同
【答案】B
【解析】只有活化分子才具有足够的能量发生有效碰撞,从而引发化学反应,因此能发生反应的分子必然是活化分子,A正确;活化分子之间的碰撞必须满足合适取向才能发生化学反应,若碰撞方向不正确,即使能量足够,也不会反应,因此,并非所有活化分子碰撞都能引发反应,B错误;增大压强不一定增大反应速率,例如,在恒容条件下加入无关气体时,总压增大但反应物浓度不变,反应速率不变,C正确;升高温度通过增加分子能量,提高活化分子百分数;催化剂通过降低活化能,增加活化分子百分数,两者机理不同,但结果相同,D正确;故选B。
2.(24-25高二下·江苏无锡·月考)下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.其他条件不变,温度升高,该反应的正反应速率减小,逆反应速率增大
B.对于反应,及时将产生的氨气液化分离,可加快正反应速率
C.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),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
D.升高温度,可增大单位体积内活化分子数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
【答案】D
【解析】其他条件不变,温度升高,正逆反应速率都加快,故A错误;及时将产生的氨气液化分离,减小生成物浓度,平衡正向移动,但反应物浓度不变,正反应速率先不变后随着反应的正向移动逐渐减小,直到达新的平衡状态,故B错误;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),可增加单位体积内分子数,而活化分子百分数不变,故C错误;当升高温度时,由于分子吸收能量,使原先不是活化分子的普通分子变为活化分子,反应物分子中活化分子的百分数增大,故增大单位体积内活化分子数,从而使单位时间有效碰撞次数增多,故D正确;故选D。
3.(24-25高二上·湖北十堰·月考)下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是
A.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
B.催化剂之所以能改变化学反应速率,是因为它能改变反应历程,增加了活化分子百分数,改变反应的焓变
C.活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做活化能
D.升高温度和增加反应物浓度,都能加快反应速率,是因为增加了活化分子百分数,使单位时间内的有效碰撞次数增加,从而加快化学反应速率
【答案】C
【解析】有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加单位体积内活化分子的数目,从而使反应速率加快,但活化分子的百分数不变,A不正确;催化剂之所以能改变化学反应速率,是因为它能改变反应历程,从而改变反应的活化能,但不能改变反应的焓变,B不正确;活化能是活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差值,活化能越小,反应越容易发生,C正确;升高温度能增加活化分子百分数,增加反应物浓度,活化分子的百分数不变,但它们都能增大单位体积内的活化分子数,从而使单位时间内的有效碰撞次数增加,从而增加化学反应速率,D不正确;故选C。
4.(24-25高二上·北京延庆·期中)关于化学反应速率增大的原因,下列分析不正确的是
A.增大反应物浓度,能增大单位体积内活化分子数
B.升高温度,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
C.使用适宜的催化剂,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
D.有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,可使活化分子百分数增多
【答案】D
【解析】增大反应物浓度时,单位体积内分子总数增加,活化分子百分数不变,但单位体积内的活化分子数增多,A正确;升高温度会提高分子能量,使更多分子成为活化分子(活化分子百分数增大),B正确;催化剂通过降低活化能,使更多分子达到活化状态(活化分子百分数增大),C正确;增大压强(缩小容器体积)仅增加单位体积内分子总数(包括活化分子数),但活化分子百分数不变,D错误;故选D。
5.(24-25高二上·辽宁沈阳·期中)下列关于有效碰撞理论说法正确的是
A.活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
B.普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
C.化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞
D.增大反应物浓度,活化分子百分数增大
【答案】C
【分析】有效碰撞理论的核心观点是,只有具备足够能量(即达到或超过活化能)的分子(称为活化分子)之间的碰撞,并且碰撞的方向合适时,才能发生化学反应,这样的碰撞被称为有效碰撞。所以,化学反应发生的两个必要条件:一是足够的能量,二是正确的取向。
【解析】活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应,只有当活化分子有合适的取向时,碰撞才可能发生化学反应,这种碰撞叫做有效碰撞,A错误;普通分子能量较低,它们之间的碰撞一般不能发生化学反应,只有活化分子之间的碰撞才有可能发生化学反应,B错误;化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成,而这一过程是通过活化分子有合适取向时的有效碰撞来实现的,C正确;增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变,活化分子百分数是由物质本身的性质和温度等因素决定的,与反应物浓度无关,D错误;故选C。
6.(24-25高二上·湖北武汉·期中)下列关于有效碰撞理论的说法错误的是
A.增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
B.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数
C.催化剂能增大活化分子百分数,从而增大化学反应速率
D.通过压缩体积增大压强,可提高单位体积内活化分子数,从而增大化学反应速率
【答案】A
【解析】增大反应物浓度时,单位体积内分子总数增加,但活化分子的百分数由温度和催化剂决定,浓度不影响百分数。浓度增加仅使单位体积内的活化分子数目增多,导致有效碰撞次数增加,并非改变百分数,A错误;升温使更多分子获得活化能,活化分子百分数增大,反应速率提高,B正确;催化剂降低活化能,增大活化分子百分数,从而加快反应速率,C正确;压缩体积(气体反应)增大压强,单位体积内分子总数(包括活化分子)增多,有效碰撞频率增加,速率加快,D正确;故选A。
7.(24-25高二上·广东广州·期中)下列说法中错误的是
A.活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
B.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,可使单位体积内活化分子数增多,因而化学反应速率增大
C.升高温度,可使反应物分子中活化分子的百分数增大,因而增大化学反应速率
D.加入适宜的催化剂,可使反应物分子中活化分子的百分数增大,因而增大化学反应速率
【答案】A
【解析】活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞,活化分子有合适取向时的碰撞才是有效碰撞,A错误;有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多,活化分子的有效碰撞次数增多,反应速率增大,B正确;升高温度,分子能量增大,反应物分子中活化分子的百分数增大,反应速率增大,C正确;催化剂降低了反应的活化能,活化分子的百分数增大,反应速率加快,D正确;故选A。
8.(24-25高二上·浙江温州·期中)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,反应物分子的能量增加,增加了活化分子的百分数,从而提高反应速率
C.加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分数虽然没变,但可以加快反应速率
D.只要增大压强,就可提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
【答案】B
【解析】增大反应物浓度,增大单位体积内活化分子个数,活化分子百分数不变,故A错误;升高温度,活化分子百分数增大,则化学反应速率加快,故B正确;催化剂能降低反应所需活化能,增大活化分子百分数,增大化学反应速率,不改变平衡移动,反应物转化率不变,故C错误;对于气体反应来说,压缩体积增大压强,增大单位体积内活化分子个数,活化分子有效碰撞几率增大,反应速率加快,对固体反应来说,增大压强无影响,故D错误;故选B。
9.(24-25高二上·河南新乡·月考)由于具有高毒性和腐蚀性,工业尾气中的需要严格处理。在催化剂作用下氧化法脱硫的反应历程如图。已知表示过渡态。下列说法正确的是
A.催化剂改变了活化能,使反应的平衡常数增大
B.该历程中决速步骤的反应为
C.总反应中反应物的总键能大于生成物的总键能
D.物质的稳定性:
【答案】B
【解析】催化剂不影响平衡常数,A错误;决速步骤为能垒最大的反应,为,B正确;该反应为放热反应,反应物的总键能小于生成物的总键能,C错误;能量越低越稳定,故物质的稳定性:,D错误;故选B。
10.(24-25高二上·海南海口·月考)理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列错误的是
A.HCN比HNC稳定 B.该异构化反应的
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
【答案】D
【解析】根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低,再根据能量越低越稳定,因此HCN比HNC稳定,A正确;根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,因此该异构化反应的,B正确;根据图中信息得出该反应是吸热反应,因此正反应的活化能大于逆反应的活化能,C正确;使用催化剂,不能改变反应的反应热,只改变反应路径,反应热只与反应物和生成物的总能量有关,D错误;故选D。
11.(24-25高二上·山西太原·期中)一定温度下,某反应达到化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是
A.为反应的活化能
B.温度升高,逆反应速率的加快幅度大于正反应速率加快幅度,使平衡逆移
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.该反应为放热反应,
【答案】B
【分析】根据图所,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,反应的焓变等于正反应的活化能与逆反应的活化能之差,即△H=Ea-Ea′,据此分析解答;
【解析】Ea为正反应的活化能,Ea′为逆反应的活化能,A错误;该反应为放热反应,温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,平衡逆向移动,B正确;活化分子的能量较高,所以活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量,C错误;反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,反应的焓变等于正反应的活化能与逆反应的活化能之差,即H=Ea-Ea′,D错误;故选B。
12.(24-25高二上·河南焦作·期中)大气中的卤素氧化物主要包括ClO、BrO和OClO等。NOx与OClO存在某种相互作用,如,计算模拟该反应过程中的能量变化如图所示(TS表示过渡态,图中所有物质均为气态)。已知:1kJ=0.24kcal。
下列说法正确的是
A.该反应中断开反应物中的化学键吸收的能量大于形成产物中的化学键放出的能量
B.该反应的焓变
C.升高温度,该反应的正反应速率减小,逆反应速率增大
D.使用高效催化剂,能降低该反应的活化能,增大反应速率
【答案】D
【解析】由题干图示信息可知,该反应是一个放热反应,即该反应中断开反应物中的化学键吸收的能量小于形成产物中的化学键放出的能量,A错误;由题干图示信息可知,该反应的焓变,B错误;升高温度,该反应的正反应速率增大,逆反应速率增大,平衡逆向移动,C错误;使用高效催化剂,能降低该反应的活化能,增大反应速率,D正确;故选D。
13.(24-25高二上·山东菏泽·期中)向中加入少量溶液,的分解机理及其反应过程的能量变化如下。
①
②
下列有关说法正确的是
A.是该反应的催化剂
B.反应①②均为放热
C.反应①比反应②活化能大
D.加入少量溶液后,分解过程的最大能垒为
【答案】C
【解析】由反应①和反应②可知,Fe3+是反应的催化剂,A错误;由图可知,反应①为吸热反应,反应②为放热反应,B错误;由图可知,E1>E2,反应①的活化能大于反应②的活化能,C正确;加入少量溶液后作催化剂后,分解过程的最大能垒为E1,D错误;故选C。
14.(24-25高二上·河南焦作·期中)NO被氧化为NO2反应过程中的能量变化如图所示:
已知:Ea1<Ea2。下列说法正确的是
A.O2浓度越大,反应I速率越大
B.
C.第Ⅱ步反应是整个反应的决速步骤
D.反应过程中N2O2浓度一直不断增大
【答案】C
【解析】由题干反应历程图可知,反应I为2NO(g)=N2O2(g),即反应I中O2没有参与反应,故不能说O2浓度越大,反应I速率越大,A错误;由题干反应历程图可知, ,B错误;已知:Ea1<Ea2,即第Ⅰ步反应的活化能比第Ⅱ步小,反应的活化能越大反应速率越慢,故第Ⅱ步反应是整个反应的决速步骤,C正确;反应开始时由于N2O2的生产速率大于消耗速率,导致N2O2的浓度增大,但随着反应进行NO浓度减小,N2O2的生成速率减慢,导致N2O2又减小,即反应过程中N2O2浓度先增大后减小,D错误;故选C。
15.(24-25高二上·山东聊城·期中)中科大曾杰教授团队在二氧化碳选择性高效制备乙酸研究获得突破,反应原理为。该反应的历程和相对能量的变化如下图所示( 指微粒吸附在催化剂表面)。
下列说法错误的是
A.整个反应历程包含3个基元反应
B.物质从催化剂表面解吸一般需要吸收能量
C.加压和升温,均可增大单位体积内活化分子百分数,从而提高化学反应速率
D.合成乙酸反应历程中速率最小的步骤是:
【答案】C
【解析】整个反应历程包含:、、,共3个基元反应,A正确;从图像可知,物质从催化剂表面解吸需要克服吸附剂键作用,通常需要吸收能量,B正确;加压单位体积内分子数和活化分子数均增加,但是活化分子百分数不变,C错误;对比各步骤过渡态能垒可知,对应最高能垒,因而为决定速率的慢速步,D正确;故选C。
16.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与,其反应历程如图所示,其中表示过渡态,I表示中间体。下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.在总反应中,正反应的活化能比逆反应的活化能小
C.使用高效催化剂可以降低反应所需的活化能和反应热
D.该历程中的最大能垒(活化能)
【答案】B
【解析】由图可知,的能量高于的能量,该反应为放热反应,A错误;由图可知,生成物能量低于反应物,反应为放热反应,则在总反应中正反应的活化能比逆反应的活化能小,B正确;催化剂可降低反应所需的活化能,改变反应速率,但不能改变反应的始态和终态,不能改变反应始态和终态的总能量,即不能改变反应热,C错误;过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能;由图,该历程中的最大能垒(活化能),D错误;故选B。
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第04讲 活化能
内容导航——预习四步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 有效碰撞理论
1.基元反应
大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中 都称为基元反应。如2HI===H2+I2的2个基元反应为2HI―→H2+2I·、2I·―→I2。
2.反应历程
先后进行的 反映了化学反应的反应历程,反应历程又称 。
3.基元反应发生的先决条件
反应物的分子必须发生 ,但是并不是每一次碰撞都能发生化学反应。
4.有效碰撞
(1)概念:能够发生化学反应的碰撞。
(2)条件:具有足的 ,具有合适的 。
(3)与反应速的关系:碰撞的频率越高,则反应速率 。
5.活化能和活化分子
(1)活化分子:能够发生 的分子。
对于某一化学反应来说,在一定条件下,反应物分子中活化分子的百分数是 的。
(2)活化能:活化分子具有的 与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。
6.反应物、生成物的能量与活化能的关系图
知识点二 有效碰撞理论影响化学反应速率因素的解释
1.浓度
反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 →单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 ;反之,化学反应速率 。
2.压强
增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 →单位时间内有效碰撞的次
数 →化学反应速率 ;反之,化学反应速率 。
压强对化学反应速率的影响,可转化成浓度对化学反应速率的影响。
3.温度
升高温度→活化分子的百分数 →单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 ;反之,化学反应速率 。
4.催化剂
使用催化剂→改变了反应的历程(如下图),反应的活化能 →活化分子的百分数 →单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 。
【方法技巧】 活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
知识点3 活化能
1.有效碰撞理论与活化能
活化能
活化分子数
单位体积内活化分子数
有效碰撞
增大浓度/压强
不变
不变
增多
增加
升高温度
不变
增多
增多
增加
催化剂
下降
增多
增多
增加
2.活化能与反应机理
使用催化剂,可以改变活化能,改变反应机理,在反应机理中每一步反应的活化能不同,且均比总反应的活化能低,故一般使用催化剂可以降低反应活化能,加快反应速率,如图所示:
E1为总反应的活化能,E2、E3为使用催化剂反应机理中各步的活化能。
3.多步反应的活化能及与速率的关系
如NO在空气中存在如下反应: 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH,反应分两步完成,其反应历程如图:
(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,如该图中的TS1和TS2,达到该过渡态所需要能量为该基元反应的活化能,分别为Ea1、Ea2
(2)反应的能量变化
①第1步基元反应ΔH1=E2-E3<0,为放热反应,Ea1= E4-E3。
②第2步基元反应ΔH2= E1-E2<0,为放热反应,Ea2= E5-_E2。
③总反应的反应热与基元反应的活化能的大小无关,只与反应物、生成物的能量有关,ΔH= E1-E3 <0,为放热反应。
(3)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。
Ea1<Ea2,第2步基元反应为该反应过程的决速步骤。
4.催化剂对反应历程与活化能影响
图例
解读
(1)在无催化剂的情况下:E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能;E1-E2=ΔH。
(2)有催化剂时,总反应分成了两个反应步骤,反应①为吸热反应,产物为总反应的中间产物,反应②为放热反应;总反应为放热反应。
(3)同一反应分为若干个基元反应,活化能大的基元反应速率较慢,决定了总反应的快慢;相同反应物同时发生多个竞争反应时,能垒越小的反应,反应速率越大,产物占比越高。
(4)催化剂的作用:降低E1、E2,但不影响ΔH。
【特别提醒】
(1)活化能是从低能态“爬坡”到高能态的能垒,活化能最大的步骤,决定了整个反应过程的反应速率。
(2)分析变化过程中所经历的全部基元反应,包括过渡态的形成,键的断裂和生成等。
知识点4 反应历程与过渡态
1.过渡态
A+B-C―→[A…B…C]―→A-B+C
备注:(1)以上为一种基元反应,其中正反应活化能Ea正=b-a,逆反应活化能Ea逆=b-c,ΔH=Ea正-Ea逆。(2)过渡态(A…B…C)不稳定。
2.中间体
备注:处于能量最高点的是反应的过渡态,在多步反应中两个过渡态之间的是中间体,中间体很活泼,寿命很短,但是会比过渡态更稳定些。
3.能垒与决速步
能垒:可以简单理解为从左往右进行中,向上爬坡吸收的能量,而包含最高能垒的反应我们称之为决速步骤,也称为慢反应。
例如图中,从第一个中间体到过渡态2的能量就是最高能垒,而HCOO*+H*===CO2+2H*是在Rh做催化剂时该历程的决速步骤。
教材习题01(P30)
2.下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是
A.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大
C.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大
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
解题方法
教材习题04(P31)
6.使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能,其单位用kJ·mol-1表示。请认真观察下图,然后回答问题。
已知:H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1,
则其逆反应的活化能为________。
解题方法
考点一 活化分子与有效碰撞理论
1.下列说法正确的是( )
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 ②非活化分子间的碰撞能发生化学反应
③活化分子的能量比非活化分子的能量高 ④化学反应的实质是原子的重新组合
⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成
⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞
A.①③④⑤ B.①②③⑥
C.③④⑤⑥ D.②③④⑤
2.下列说法不正确的是( )
A.增大反应物浓度,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多
B.增大压强,单位体积内气体的活化分子数增多,有效碰撞次数增多
C.升高温度,活化分子百分数增加,分子运动速度加快,有效碰撞次数增多
D.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数,有效碰撞次数增多
3.已知反应:2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),其反应机理如下:
①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g) 快
②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.该反应的速率主要取决于①的快慢
B.NOBr2是该反应的催化剂
C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
D.增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数,加快反应速率
考点二 化学反应历程能量探析
4.已知反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-752 kJ·mol-1的反应机理如下:
①2NO(g)N2O2(g)(快)
②N2O2(g)+H2(g)N2O(g)+H2O(g)(慢)
③N2O(g)+H2(g)N2(g)+H2O(g)(快)
下列有关说法错误的是( )
A.②反应的活化能最大
B.②中N2O2与H2的碰撞仅部分有效
C.N2O2和N2O是该反应的催化剂
D.总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大
5.过渡态理论认为:化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中,首先生成一种高能量的活化配合物,高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论,NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)的反应历程如下,下列有关说法中正确的是( )
A.第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞
B.活化配合物的能量越高,第一步的反应速率越快
C.第一步反应需要吸收能量
D.该反应的反应速率主要取决于第二步反应
6.已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为H2O2+I-===H2O+IO-(慢)、H2O2+IO-===H2O+O2+I-(快)。下列有关该反应的说法不正确的是( )
A.总反应中v(H2O2)∶v(O2)=2∶1
B.H2O2的分解速率与I-的浓度有关
C.该反应的催化剂是I-,而不是IO-
D.由于催化剂的加入降低了反应的活化能,使该反应活化能低于98 kJ·mol-1
考点三 有关活化能的图像分析
7.某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为吸热反应,热效应等于ΔH
C.改变催化剂,可改变该反应的活化能
D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于E1+E2
8.在含Fe3+的S2O和I-的混合溶液中,反应S2O(aq)+2I-(aq)===2SO(aq)+I2(aq)的分解机理及反应过程中的能量变化如图:
步骤①:2Fe3+(aq)+2I-(aq)===I2(aq)+2Fe2+(aq)
步骤②:2Fe2+(aq)+S2O(aq)===2Fe3+(aq)+2SO(aq)
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.反应速率与Fe3+的浓度有关
B.Fe2+是该反应的催化剂
C.v(S2O)=v(I-)=v(I2)
D.若不加Fe3+,则正反应的活化能比逆反应的大
9.一定条件下,密闭容器中发生反应M(g)N(g),反应过程中的能量变化如图中曲线Ⅰ所示。下列说法错误的是( )
A.该反应中正反应的活化能为(E3-E2) kJ·mol-1
B.该反应的反应热为(E1-E2) kJ·mol-1
C.曲线Ⅱ表示其他条件不变,升高温度时的能量变化
D.曲线Ⅲ表示其他条件不变,加入催化剂时的能量变化
考点四 有关反应历程的图像分析
10.热催化合成氨面临的两难问题是:釆用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂(Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100 ℃)。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是( )
A.①为氮氮三键的断裂过程
B.①②③在低温区发生
C.④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程
D.使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应
11.N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应原理为N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH,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( )
A.ΔH=ΔH1+ΔH2
B.ΔH=-226 kJ·mol-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Pt2O+和Pt2O
12.活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.产物的稳定性:P1>P2
C.该历程中最大正反应的活化能E正=186.19 kJ·mol-1
D.相同条件下,由中间产物Z转化为产物的速率:v(P1)<v(P2)
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1.知道化学反应是有历程的。
2.认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。
3.知道催化剂可以改变反应历程。
4.能用碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响。
5.正确分析活化能与反应历程图像。
【学习重难点】
1.碰撞理论与反应速率的关系。
2.化学反应历程图像分析。
1.(24-25高二上·河北衡水·期中)下列说法中不正确的是
A.能发生化学反应的分子肯定是活化分子
B.活化分子之间的碰撞一定可以发生化学反应
C.对于有气体参加的反应,增大压强,不一定能增大反应速率
D.升高温度和加入催化剂都能使单位体积内活化分子的百分数增加,但两者原因不同
2.(24-25高二下·江苏无锡·月考)下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.其他条件不变,温度升高,该反应的正反应速率减小,逆反应速率增大
B.对于反应,及时将产生的氨气液化分离,可加快正反应速率
C.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),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
D.升高温度,可增大单位体积内活化分子数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
3.(24-25高二上·湖北十堰·月考)下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是
A.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
B.催化剂之所以能改变化学反应速率,是因为它能改变反应历程,增加了活化分子百分数,改变反应的焓变
C.活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做活化能
D.升高温度和增加反应物浓度,都能加快反应速率,是因为增加了活化分子百分数,使单位时间内的有效碰撞次数增加,从而加快化学反应速率
4.(24-25高二上·北京延庆·期中)关于化学反应速率增大的原因,下列分析不正确的是
A.增大反应物浓度,能增大单位体积内活化分子数
B.升高温度,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
C.使用适宜的催化剂,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
D.有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,可使活化分子百分数增多
5.(24-25高二上·辽宁沈阳·期中)下列关于有效碰撞理论说法正确的是
A.活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
B.普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
C.化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞
D.增大反应物浓度,活化分子百分数增大
6.(24-25高二上·湖北武汉·期中)下列关于有效碰撞理论的说法错误的是
A.增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
B.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数
C.催化剂能增大活化分子百分数,从而增大化学反应速率
D.通过压缩体积增大压强,可提高单位体积内活化分子数,从而增大化学反应速率
7.(24-25高二上·广东广州·期中)下列说法中错误的是
A.活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
B.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,可使单位体积内活化分子数增多,因而化学反应速率增大
C.升高温度,可使反应物分子中活化分子的百分数增大,因而增大化学反应速率
D.加入适宜的催化剂,可使反应物分子中活化分子的百分数增大,因而增大化学反应速率
8.(24-25高二上·浙江温州·期中)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,反应物分子的能量增加,增加了活化分子的百分数,从而提高反应速率
C.加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分数虽然没变,但可以加快反应速率
D.只要增大压强,就可提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
9.(24-25高二上·河南新乡·月考)由于具有高毒性和腐蚀性,工业尾气中的需要严格处理。在催化剂作用下氧化法脱硫的反应历程如图。已知表示过渡态。下列说法正确的是
A.催化剂改变了活化能,使反应的平衡常数增大
B.该历程中决速步骤的反应为
C.总反应中反应物的总键能大于生成物的总键能
D.物质的稳定性:
10.(24-25高二上·海南海口·月考)理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列错误的是
A.HCN比HNC稳定 B.该异构化反应的
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
11.(24-25高二上·山西太原·期中)一定温度下,某反应达到化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是
A.为反应的活化能
B.温度升高,逆反应速率的加快幅度大于正反应速率加快幅度,使平衡逆移
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.该反应为放热反应,
12.(24-25高二上·河南焦作·期中)大气中的卤素氧化物主要包括ClO、BrO和OClO等。NOx与OClO存在某种相互作用,如,计算模拟该反应过程中的能量变化如图所示(TS表示过渡态,图中所有物质均为气态)。已知:1kJ=0.24kcal。
下列说法正确的是
A.该反应中断开反应物中的化学键吸收的能量大于形成产物中的化学键放出的能量
B.该反应的焓变
C.升高温度,该反应的正反应速率减小,逆反应速率增大
D.使用高效催化剂,能降低该反应的活化能,增大反应速率
13.(24-25高二上·山东菏泽·期中)向中加入少量溶液,的分解机理及其反应过程的能量变化如下。
①
②
下列有关说法正确的是
A.是该反应的催化剂
B.反应①②均为放热
C.反应①比反应②活化能大
D.加入少量溶液后,分解过程的最大能垒为
14.(24-25高二上·河南焦作·期中)NO被氧化为NO2反应过程中的能量变化如图所示:
已知:Ea1<Ea2。下列说法正确的是
A.O2浓度越大,反应I速率越大
B.
C.第Ⅱ步反应是整个反应的决速步骤
D.反应过程中N2O2浓度一直不断增大
15.(24-25高二上·山东聊城·期中)中科大曾杰教授团队在二氧化碳选择性高效制备乙酸研究获得突破,反应原理为。该反应的历程和相对能量的变化如下图所示( 指微粒吸附在催化剂表面)。
下列说法错误的是
A.整个反应历程包含3个基元反应
B.物质从催化剂表面解吸一般需要吸收能量
C.加压和升温,均可增大单位体积内活化分子百分数,从而提高化学反应速率
D.合成乙酸反应历程中速率最小的步骤是:
16.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与,其反应历程如图所示,其中表示过渡态,I表示中间体。下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.在总反应中,正反应的活化能比逆反应的活化能小
C.使用高效催化剂可以降低反应所需的活化能和反应热
D.该历程中的最大能垒(活化能)
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