第5讲 活化能与碰撞理论-【固本强基】2025-2026学年高二化学同步精品讲与练（人教版选择性必修1）

第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节　化学反应速率 第2课时　活化能与碰撞理论 目录导航 模块一：[学习目标]——明确目标，把准学习方向 模块二：[重点难点]——明确重、难点，针对性更强 模块三：[思维导图]——帮助学生构建系统化认知网络，根基牢固，思维贯通 模块四：[知识梳理与典例精析]——严格对标新教材知识体系，告别脱节！科学进阶路径：基础知识 → 划重点 → 典例精析，让学生练得对、练得准、练得新，快速掌握知识应用 模块五：[同步分层练习]——基础巩固+能力提升，让结构体系、价值体系更加完整，检测学习效果、查漏补缺快速提升 [学习目标]　 1.知道化学反应是有历程的，知道催化剂可以改变反应历程。 2.认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 3.能用碰撞理论说明外界条件对化学反应速率的影响。 4.正确分析活化能与反应历程图像。 [重点难点] 1.碰撞理论与反应速率的关系。 2.化学反应历程图像分析。 [思维导图] [知识梳理与典例精析] 知识点01 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所占的百分数是一定的。 (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。 (3)反应物、生成物的能量与活化能的关系 如图所示，反应的活化能是E1，反应热是E1-E2。 (4)活化能、活化分子与化学反应速率的关系 ①在一定条件下，活化能越小，化学反应速率越大。 ②在一定条件下，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越大。 [典例1]在改变下列条件能使反应物中单位体积内活化分子数和活化分子百分数同时减小但反应的活化能不变的是 A．减小反应物的浓度 B．降低温度 C．使用负催化剂 D．移去生成物 【答案】B 【详解】A．减小反应物的浓度，只能减小活化分子数，不能减小活化分子百分数，故A不选； B．降低温度既能减小活化分子数，又能减小活化分子百分数，但活化能不变，故B选； C．使用负催化剂要增大反应的活化能，故C不选； D．移去生成物，活化分子数目减少，活化分子百分数不变，故D不选。 答案选B。 [典例2]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，反应热等于 C．加入催化剂，可改变该反应的活化能，但不能改变反应的 D．有催化剂的条件下，反应的活化能等于 【答案】C 【详解】A．据图可知b中活化能降低，所以b中使用了催化剂，A错误； B．反应物能量高于生成物，反应为放热反应，B错误； C．不同的催化剂，反应的活化能不同，催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，但是不改变反应的焓变，C正确；   D．E1、E2分别代表反应过程中各步反应的活化能，D错误； 故选C。 [典例3]依据图示判断，下列说法不正确的是 A．图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能 B．图乙中HI分子发生了有效碰撞 C．盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能很小 D．图甲所示反应：ΔH＜0 【答案】B 【详解】A．催化剂可降低反应的活化能，由图可知，曲线Ⅱ的活化能较低，可以表示催化剂降低了反应的活化能，选项A正确； B．只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，由图乙可知碰撞后没有生成新分子，即没有发生化学反应，HI分子没有发生有效碰撞，选项B错误； C．酸和碱反应不需要外界做功的条件下就能发生，说明它们已经处于活跃状态，因此活化能很小，选项C正确； D．反应物总能量大于生成物的总能量，反应放热，选项D正确； 答案选B。 知识点02 有效碰撞理论对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，可理解成浓度对化学反应速率的影响。 3．温度 升高温度→反应物分子的能量增加，使一部分原来能量低的分子变成活化分子→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→使更多的反应物分子成为活化分子→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。 【划重点】应用碰撞理论分析外界条件对化学反应速率影响的思维模型 分清不同的条件改变时，活化分子数和活化分子百分数的区别，浓度和压强变化时单位体积活化分子百分数不变，温度和催化剂是改变了单位体积活化分子百分数。 [典例1]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．对于气体反应来说，通过压缩体积增大压强，可以提高单位体积内活化分子数，从而提高反应速率 C．温度升高，反应所需活化能减少，反应速率增大 D．选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大 【答案】B 【详解】A．增大反应物浓度，单位体积内分子总数增多，活化分子数目增多，活化分子百分数不变，碰撞次数增多，反应速率增大，故A错误； B．对于气体反应来说，通过压缩体积增大压强，单位体积内分子总数增多，活化分子数目增多，活化分子百分数不变，碰撞次数增多，反应速率增大，故B正确； C．温度升高，反应的活化能不变，单位体积内分子总数不变，活化分子数目增多，活化分子百分数增多，碰撞次数增多，反应速率增大，故C错误； D．选用适当的催化剂，降低反应所需的活化能，单位体积内分子总数不变，活化分子数目增多，活化分子百分数增多，碰撞次数增多，反应速率增大，故D错误； 综上所述，答案为B。 [典例2]某温度下，关于可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)  ΔH＜0，下列说法正确的是 A．其他条件不变，升高温度，活化能减小，活化分子百分数增加，速率增大 B．其他条件不变，恒容条件下，通入稀有气体(不参加反应)，正、逆反应速率均增大 C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．其他条件不变，压缩体积增大压强，活化分子百分数不变，有效碰撞几率增加 【答案】D 【详解】A．其他条件不变，升高温度，分子能量增加，活化分子百分数增加，速率增大，A错误； B．其他条件不变，通入稀有气体，参加反应的气体浓度不变，反应速率也不变，B错误； C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，逆反应速率减小，平衡向正向移动，反应物浓度减小，正反应速率也逐渐减小，C错误； D．其他条件不变，增大压强，体积减小，分子总数不变，单位体积内的分子数增加，单位体积内活化分子数增加，有效碰撞几率增加，化学反应速率加快，但活化分子百分数不变，D正确； 故选：D。 [典例3]下列说法错误的是 A．发生碰撞的分子具有足够能量和适当取向时；才能发生化学反应 B．增大反应物浓度，可增大活化分子百分数，使有效碰撞次数增多 C．升高温度，可增大活化分子百分数，也可增加反应物分子间的有效碰撞几率 D．使用催化剂，可以降低反应活化能，增大活化分子百分数，使有效碰撞次数增多 【答案】B 【详解】A．当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时，分子间才能发生有效碰撞，发生化学反应，故A正确； B．增大反应物浓度，活化分子数目增大，有效碰撞次数增多，反应速率加快，但活化分子百分数不变，故B错误； C．升高温度，反应物获得能量，导致活化分子百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，故C正确； D．加入催化剂，降低反应的活化能，使单位体积内活化分子百分数大大增加，加快反应速率，故D正确； 故选：B。 知识点03 反应历程与过渡态 1．过渡态 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。 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．多步反应的活化能与决速步 （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，达到该过渡态所需要的活化能，如图E1、E2。 （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。如E1>E2，则第一步反应速率<第二步反应速率。一个化学反应的速率取决于速率最慢的基元反应。 4．催化剂对反应历程与活化能影响 （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，速率增大。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。 备注：a.上图中，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； b.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； c.总反应为放热反应；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； d.催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH。 （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产物的脱附。 备注：上图中，有两种催化剂（Rh、Pd），HCOOH→HCOOH*属于物理吸附，HCOOH*→HCOO*＋H*属于第一个基元反应，HCOO*＋H*叫第一个中间体，HCOO*＋H*→CO2＋2H*属于第二个基元反应，CO2＋2H*叫第二个中间体。从第一个中间体到过渡态2的活化能最大，反应速率最慢，故HCOO*＋H*===CO2＋2H*是在Rh做催化剂时该历程的决速步骤。 【划重点】找准一“剂”三“物” 一“剂”指催化剂 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一定在机理图中的主线上 三“物”指反应物、生成物、中间物种(或中间体) 反应物 通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物 生成物 通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物 中间体 通过一个箭头脱离整个历程，但又生成的是中间体，通过两个箭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 [典例1]DMC(碳酸二甲酯)由于毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。其一种合成方案的反应历程如图所示(“*”表示吸附在催化剂表面)。下列说法错误的是 A．该反应为吸热反应 B．生成“过渡态Ⅱ”的过程是该反应的决速步 C．在该反应过程中起催化作用 D．该历程的总反应为： 【答案】B 【详解】A．由图可知，反应物的能量低于生成物的能量，故是吸热反应，故A正确； B．由图可知，生成“过渡态I”的过程活化能是最大的，是该反应的决速步骤，故B错误； C．由图可知，在反应前参与反应，反应后生成，做催化剂的作用，故C正确； D．由图可知，该历程的总反应为：，故D正确； 答案选B。 [典例2]已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是 A．化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞 B．该历程中的最大能垒(活化能) 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．在总反应中，逆反应的活化能比正反应的活化能大 【答案】D 【详解】A．根据有效碰撞理论可知，化合物A与H2O之间的碰撞不均为有效碰撞，A错误； B．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，图中峰值越小则活化能越小；由图，该历程中的最大能垒(活化能)E正=16.87 kJ/mol-(-1.99kJ/mol)=18.86 kJ/mol，B错误； C．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； D．由图，生成物能量低于反应物，反应为放热反应，则在总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大，D正确； 故选D。 [典例3]CO2合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g) ΔH，具体反应机理及能量变化(单位：kJ·mol-1)如图所示，TS表示过渡态，表示在催化剂表面的反应。下列说法正确的是 A．该反应历程中包含4个基元反应 B．催化剂参与化学反应，改变反应历程，从而影响 ΔH C．反应的焓变ΔH=87.5kJ·mol-1+ΔE1-ΔE2 D．决速步反应的化学方程式为H2NCOOH=HCNO+H2O 【答案】D 【详解】A．由反应机理图可知，该反应历程中包含3个基元反应，A错误； B．催化剂参与化学反应，改变反应历程，但不改变反应的始态和终态，故不能影响 ΔH，B错误； C．由图可知，CO(NH2)2(g)和H2O(g)总能量无法确定，无法计算该反应的焓变，C错误； D．由图可知，H2NCOOH+NH3+H2O=HCNO+H2O+NH3为活化能最大的一步，即H2NCOOH═HCNO+H2O是该反应的决速步骤，D正确； 故答案为：D。 [典例4]反应过程中能量变化如图所示(图中表示正反应的活化能，表示逆反应的活化能)，下列有关叙述错误的是 A．该反应为放热反应，kJ⋅mol B．若kJ⋅mol，则2 mol 和1 mol 反应放出的热量一定等于a kJ C．使用催化剂可以降低反应的活化能，从而加快化学反应速率反应过程 D．有催化剂的两步反应中，第一步为该反应的决速步 【答案】B 【详解】A．由图可知，△H= E1- E2<0，为放热反应，A正确； B．该反应为可逆反应，转化率小于100%，故2 mol SO2和1 mol O2反应放出的热量一定小于a kJ，B错误； C．使用催化剂可以降低反应的活化能，从而加快化学反应速率，C正确； D．有催化剂的两步反应中，第一步活化能较高，为该反应的决速步，D正确； 故答案选B。 [同步分层练习] 基础巩固 1．在一定条件下，NO能够和H2发生反应：2NO+2H2=N2+2H2O。经研究上述反应是按照以下三步反应依次进行的总反应(括号中是该条件下反应的相对速率)：①2NO+H2=N2O+H2O(慢)；②2N2O=2N2+O2(快)；③2H2+O2=2H2O(更快)以上总反应速率主要取决于三步反应中的 A．① B．② C．③ D．②和③ 【答案】A 【详解】在分步反应中，总反应速率由最慢的步骤（速率决定步骤）决定，题目中三步反应的速率顺序为①（慢）＜②（快）＜③（更快），由于①是速率最慢的步骤，其反应速率直接限制了整个总反应的进程，因此总反应速率主要取决于①，其他步骤速率较快，对总速率无显著影响，故答案为A。 2．反应2A(g)B(g)发生过程中的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是 A．该反应中断裂旧键放出的总能量低于新键形成吸收的总能量 B．向该体系中加入催化剂，E1和E2均减小，△H也减小 C．该反应的反应热△H<0 D．正反应的活化能大于逆反应的活化能 【答案】C 【分析】由图可知反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，反应后物质总能量降低，所以该反应为放热反应，△H＜0； 【详解】A．断裂旧键吸收能量，新键形成释放能量，该反应为放热反应，则断裂旧键吸收的总能量低于新键形成放出的总能量，A错误； B．向该体系中加入催化剂，降低反应的活化能，则E1和E2均减小，但反应物、生成物的总能量均不变，则△H不变，B错误； C．由分析可知，该反应为放热反应，△H＜0，C正确； D．该反应为放热反应，则正反应的活化能E1小于逆反应的活化能E2，D错误； 故选C。 3．某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．催化剂能改变该反应的焓变 B．该反应的逆反应为吸热反应 C．该反应的 D．若改变某条件时化学反应速率加快，则E1不一定减小 【答案】A 【详解】A．催化剂能加快化学反应速率，但不能改变反应的焓变，故A错误； B．题图中正反应的焓变，所以其逆反应为吸热反应，故B正确； C．从图中可以看出，该反应的，故C正确； D．E1为正反应的活化能，增大反应物浓度或升高温度都可以加快化学反应速率，但不能降低反应的活化能，故D正确； 故答案为：A。 4．对于一定条件下进行的化学反应：，改变下列条件，可以提高反应物中活化分子百分数的是 ①减小反应物浓度  ②升高温度  ③加入催化剂  ④增大压强 A．①② B．①④ C．①②③ D．②③ 【答案】D 【详解】升高温度或使用催化剂均能提高反应物中活化分子百分数；而增大压强或增大反应物的浓度，则只能是提高单位体积内活化分子的百分数，而不能提高反应物中活化分子百分数，故②③正确， 故选D。 5．已知的反应机理和反应过程中能量变化图如下，下列说法错误的是 反应I： 反应Ⅱ： A． B．是该反应的催化剂 C．总反应速率由反应Ⅱ决定 D．催化剂能降低该反应的活化能 【答案】B 【详解】A．由盖斯定律知，==，故A正确； B．由反应原理可知，是该反应的催化剂，只是中间产物，故B错误； C．反应的活化能越大，反应速率越慢，从图上可以看出反应Ⅱ的活化能大于反应I的活化能，故反应速率由反应Ⅱ决定，故C正确； D．催化剂可降低反应的活化能，提高反应速率，故D正确； 故选B。 6．已知反应过程a、b如下图所示，下列说法正确的是 A．E₁表示反应过程a的活化能 B． C．加入催化剂的反应过程为a D．反应过程b的有效碰撞次数小于a 【答案】A 【分析】反应过程a中E₁表示正反应活化能，E2表示逆反应活化能；催化剂降低反应的活化能，改变反应历程，有效碰撞的次数增多，加快反应的速率。 【详解】A．反应过程a中E₁表示普通分子变为活化分子吸收的能量，即反应的活化能，A正确； B．，，B错误； C．催化剂降低反应的活化能，改加快反应的速率，加入催化剂的反应过程为b，C错误； D．反应过程b使用了催化剂，有效碰撞次数多于a，D错误； 故答案为：A。 7．工业制氢原理：。改变下列条件能提高产生氢气的速率且提高活化分子百分率的是 A．将炭块改为炭粉 B．加入高效催化剂 C．降低反应温度 D．增大水蒸气浓度 【答案】B 【详解】A．将炭块改为炭粉，可以增大C与H2O(g)的接触面积，可以使反应速率加快，但不能提高活化分子百分率，故A不符合题意； B．加入高效催化剂，可以降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，因此既能提高产生氢气的速率且也可以提高活化分子百分率，故B符合题意； C．降低反应温度，速率变慢，故C不符合题意； D．增大水蒸气浓度，可以加快反应速率，但不能提高活化分子百分率，故D不符合题意； 故选B。 8．反应过程中能量变化如图所示（图中表示正反应的活化能，表示逆反应的活化能）。下列有关叙述错误的是 A．该反应为吸热反应 B．升高温度，活化分子百分数增大 C．使用催化剂，该反应的不变 D．该反应的 【答案】D 【详解】A．反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，故A正确； B．温度升高，活化分子百分数增大，故B正确； C．催化剂不影响反应焓变，故C正确； D．该反应的，故D错误； 答案选D。 9．已知反应 的反应机理如下： ①  (快) ②  (慢) ③  (快) 下列有关说法错误的是 A．升高温度可以提高活化分子百分数 B．②中与的碰撞仅部分有效 C．和是该反应的催化剂 D．总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大 【答案】C 【详解】A．升高温度分子总数不变，但活化分子数增多，所以可以提高活化分子百分数，A正确； B．有效碰撞需要有合适的取向，即活化分子间碰撞并不是每一次都是有效碰撞，所以②中与的碰撞仅部分有效，B正确； C．由信息可知和是中间产物，C错误； D．反应 属于放热反应，所以逆反应的活化能比正反应的活化能大，D正确； 故选C。 10．已知W→Z的能量变化与反应进程的关系如图所示： 下列关于三个反应进程的说法错误的是 A．生成Z的速率：Ⅲ>Ⅱ B．平衡时W的转化率：Ⅰ=Ⅱ=Ⅲ C．△H(Ⅰ)=△H(Ⅱ)=△H(Ⅲ) D．X、Y分别参与了进程Ⅱ、Ⅲ的反应 【答案】A 【详解】A．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，所以生成Z的速率：Ⅱ>Ⅲ，A项错误； B．催化剂不影响平衡，所以平衡时W的转化率：Ⅰ=Ⅱ=Ⅲ，B项正确； C．据反应进程图可知，X与Y均为W→Z反应的催化剂，同一个反应的△H与反应历程无关，所以△H(Ⅰ)=△H(Ⅱ)=△H(Ⅲ)，C项正确； D．X和Y分别在反应进程Ⅱ、Ⅲ中参与反应，起催化作用，D项正确。 故选A。 能力提升 1．下图为 的反应历程。 下列关于该反应的说法正确的是 A．该反应的反应速率由第2步反应决定 B．、均为该反应的中间产物 C．该反应所涉及的三个反应均为放热反应 D．若降低该反应温度，则反应正反应速率减小，逆反应速率增大 【答案】B 【详解】A．根据反应历程图像分析，反应1活化能最大，该反应的反应速率由第1步反应决定，A项错误； B．为总反应，则反应1及反应2生成的、均为该反应的中间产物，B项正确； C．反应1为吸热反应，反应2、3为放热反应，C项错误； D．若降低该反应温度，则反应正反应速率减小，逆反应速率也减小，D项错误； 答案选B。 2．金属Ni可活化放出，其反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．反应 B．整个过程中中间体2→中间体3的活化能最大，化学反应速率最快 C．增加反应物的浓度，可以使反应物发生有效碰撞的次数增多 D．该反应过程中涉及极性键的断裂和形成、非极性键的断裂 【答案】B 【详解】A．ΔH=生成物总能量-反应物总能量，故ΔH=-6.57kJ/mol-0kJ/mol=-6.57kJ/mol，反应的热化学方程式为，A正确； B．反应的活化能越大，反应速率越慢，据图可知中间体2→中间体3的活化能最大，该步化学反应速率最慢，B错误； C．增加反应物的浓度，单位体积内活化分子数增加，可以使反应物发生有效碰撞的次数增多，C正确； D．该过程有非极性键(C-C键)的断裂，极性键(C-H键)的生成，极性键(C-H键)的断裂，D正确； 答案为B。 3．我国某高校探究Fe—N—C和Co—N—C分别催化H2O2分解的反应机理，部分反应历程如图所示(MS表示吸附在催化剂表面物种；TS表示过渡态)： 下列说法正确的是 A．催化效果：催化剂Co—N—C低于催化剂Fe—N—C B．Fe—N—C催化：MS1(s)=MS2(s)　ΔH=-0.22eV C．催化剂Fe—N—C比催化剂Co—N—C的产物更容易脱附 D．Co—N—C催化H2O2分解吸热，Fe—N—C分解吸热催化放热 【答案】C 【详解】A．由图可知，使用催化剂Co—N—C时反应的活化能更小，故催化剂Co—N—C催化效果更好，A错误； B．由图可知，反应MS1(s)=MS2(s)使用催化剂Fe—N—C催化时能量变化为：1.64eV-1.86eV=-0.22eV，ΔH=-0.22NAeV，B错误； C．脱附的过程中要放出热量，能量越低越稳定，由图可知，使用催化剂Fe—N—C时MS3的能量更高，产物更容易脱附，C正确； D．H2O2的分解为放热反应，催化剂不会改变反应的热效应，D错误； 故选C。 4．大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线。已知反应：，在有Cl•存在时的反应机理为：基元反应①：，基元反应②：，反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．b线表示存在Cl•时反应过程的能量变化 B．Cl•对反应有催化作用 C．反应的决速步是基元反应① D．增大压强和加入催化剂都能增大活化分子百分数 【答案】D 【详解】A．b表示存在Cl•时反应过程的能量变化，因为催化剂可以降低反应的活化能，故A正确； B．由b线可知Cl•降低了活化能，对反应有催化作用，故B正确； C．反应的活化能越大，反应速率越慢，所以决定O3+O•=2O2反应速率的是基元反应①，故C正确； D．加入催化剂，降低反应的活化能，能增大活化分子百分数，增大压强不能增大活化分子的百分数，故D错误； 答案选D。 5．在催化剂作用下，X和Y同时发生如下反应： 反应1(主反应)： 反应2(副反应)： 且主反应的速率大于副反应，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】反应1(主反应)为吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，反应2(副反应)为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，故排除A、D项，且主反应的速率大于副反应，表示反应1的活化能小于反应2，故只有B符合； 答案选B。 6．甲烷与氯气光照条件下的反应实际上是氯自由基()与甲烷的取代反应，其中两步反应的机理如下： 第一步：(慢反应) 第二步：(快反应) 下列反应进程示意图符合上述两步机理的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；由题意，第一步为慢反应，则第一步反应的活化能大于第二步；第一步反应为吸热反应、第二步为放热反应，则第一步生成物能量大于反应物、第二步生成物能量低于反应物； 故选A。 7．汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示。下列说法不正确的是 A．反应①为决速步骤 B．总反应式为 C．转化过程中发生极性键的断裂和非极性键的形成 D．采用对反应③选择性高的催化剂可以减少尾气中出现 【答案】B 【详解】A．如图可知三个反应步骤得活化能分别为255.8kJ/mol、108.4kJ/mol、226.1kJ/mol，反应①活化能最大，为决速步骤，故A正确； B．如图可知，三个反应步骤得热化学方程式为、、，则根据盖斯定律，总反应的热化学方程式为，故B错误； C．第一步形成氮氮键为非极性键，第二步断裂氮氧键、形成碳氧键，均为极性键，第三步断裂氮氧键、形成碳氧键，均为极性键，故C正确； D．采用对反应③选择性高的催化剂可以提高的转化率，减少尾气中出现，故D正确； 故答案为B。 8．铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示，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．Bi更有利于CO2的吸附 B．使用Bi2O3催化剂时，能垒是0.38eV C．CO2电化学还原制取HCOOH反应的ΔH>0 D．生成*HCOO-的反应为 【答案】D 【详解】A．由图可知，使用催化剂时，相对能量减小的更多，故使用催化剂时更有利于的吸附，A错误； B．使用催化剂时，最大能垒由(-2.86→-2.54)是，Ｂ错误； C．由图可知生成物的能量低于反应物的能量反应放热，故电化学还原制取反应的ΔH＜0，Ｃ错误； D．由图可知生成的反应为，D正确； 故选D。 9．我国学者采用量子力学法研究了钯基作催化剂时，用和制备的机理，其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示，图中的TS1~TS5为过渡态，吸附在钯催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是 A．钯基催化剂可改变该反应中单位体积内活化分子百分数和单位时间产率 B．过程是该段反应历程中的决速步骤 C．五种过渡态中，过渡态TS4对应的物质最稳定 D．该段反应过程中，生成1mol共吸收热量65.7kJ 【答案】A 【详解】A．催化剂降低了反应的活化能，让更多的普通分子转化为活化分子，活化分子百分数增大，化学反应速率加快，单位时间产率增加，A正确； B．能垒(活化能)越大反应速率越慢，最慢的反应历程是决速步骤，由题干历程图可知，该历程中决速步骤的反应为或，B错误； C．五种过渡态中，过渡态TS4对应的物质具有的能量最高，是最不稳定的，C错误； D．根据图示信息，该反应过程中，生成1mol时，起始相对能量为0kJ，终点相对能量为-65.7kJ，表示该段过程放出热量65.7kJ，即该反应不是吸收热量，D错误； 故答案为：A。 10．活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B．产物的稳定性： C．历程中最大正反应的活化能 D．相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率： 【答案】A 【详解】A．由图示可知，反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，即该反应为放热反应，A正确； B．产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低，所以产物P2比产物P1要稳定，B错误； C．由图示可知中间产物Z到产物P2所需的活化能最大，E正= -18.92kJ·mol−1-(-205.11 kJ·mol−1)=186.19kJ·mol−1，C错误； D．由图示可知，由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，则由中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)>v(P2)， D错误； 答案为A。 11．下列说法正确的是 A．其他条件不变时，反应物浓度增大，活化分子百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大 B．其他条件不变时，温度升高，活化分子数目增多，活化分子百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大 C．其他条件不变时，增大压强，活化分子百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大 D．其他条件不变时，使用催化剂，反应的活化能降低，活化分子百分数减小，化学反应速率增大 【答案】B 【详解】A．其他条件不变，浓度增大，则活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增多，相同时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大，故A错误； B．其他条件不变，升高温度，提供分子反应所需的能量，活化分子数、百分数均增大，相同时间内有效碰撞次数增多，则化学反应速率增大，故B正确； C．其他条件不变，增大气体压强，单位体积内活化分子数目增大，但百分数不变，相同时间内有效碰撞次数增多，则化学反应速率增大，故C错误； D．其他条件不变，使用催化剂，降低反应所需的活化能，活化分子数、百分数均增大，化学反应速率增大，故D错误； 答案选B。 12．标准状态下，与反应生成和的反应历程与相对能量的示意图如下。下列说法正确的是 A． B．正反应活化能最大的一步在历程Ⅰ中 C．没有稳定 D．历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为   【答案】D 【详解】A．根据图示，、对应两者的反应物、生成物均不同，焓变不同，故，A错误； B．根据图示正反应活化能最大的一步在历程Ⅱ中，B错误； C．物质的能量越低越稳定，的能量更低，比更稳定，C错误； D．活化能低的步骤速率快，历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为  ，D正确； 故选D。 13．丙烷在催化剂表面催化脱氢的机理如下图所示。吸附在催化剂表面的粒子用*标注，表示过渡态，表示中间体。 下列说法正确的是 A．催化剂降低了该反应的活化能，但未改变活化分子的百分数 B．丙烷催化脱氢仅涉及键断裂和键形成 C．丙烷催化脱氢的总反应速率由②决定 D．改变催化剂可改变反应历程进而改变焓变 【答案】C 【详解】A．催化剂降低反应活化能，增大活化分子百分数，A错误； B．丙烷催化脱氢涉及C-H键断裂和C=C键与H-H键的形成，B错误； C．丙烷催化脱氢的总反应速率由活化能最大的步骤，即②决定，C正确； D．改变催化剂可改变反应历程但不能改变焓变（由反应物和生成物能量差决定），D错误； 故答案为C。 14．有机物HCOOH在含铁配离子(用表示)的作用下，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 B．总反应的化学方程式为 C．浓度过大或者过小，均会导致反应速率降低 D．在整个反应过程中的作用是催化剂 【答案】A 【详解】A．活化能越大反应速率越慢，慢反应决定总反应速率，根据能量图，Ⅱ→Ⅲ的活化能为45.3 kJ/mol-(-31.8 kJ/mol)=77.1 kJ/mol，Ⅳ→Ⅰ的活化能为43.5kJ/mol-(-42.6kJ/mol)=86.1kJ/mol，Ⅳ→Ⅰ的活化能最大，该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，A错误； B．结合机理图，HCOOH在催化剂作用下分解生成CO2和H2，中间产物最终抵消，总反应方程式为，B正确； C．H+浓度过大时，抑制HCOOH电离（HCOOHHCOO-+H+），导致HCOO-浓度降低，减缓步骤Ⅰ→Ⅱ，H⁺浓度过小时，步骤Ⅲ→Ⅳ（需H+参与）速率减慢，故H+浓度过大或过小均降低反应速率，C正确； D．反应前后[L-Fe-H]+没有变化，[L-Fe-H]+是该反应的催化剂，D正确； 故选A。 15．甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A． B．步骤2逆向反应的 C．步骤1的反应比步骤2快 D．该过程实现了甲烷的氧化 【答案】C 【详解】A．由能量变化图可知，E2=0.70eV-(-0.71eV)=1.41eV，A正确； B．由能量变化图可知，步骤2逆向反应的ΔH=-0.71eV-(-1.00eV)=+0.29eV，B正确； C．由能量变化图可知，步骤1的活化能E1=0.70eV，步骤2的活化能E3=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV，步骤1的活化能大于步骤2的活化能，步骤1的反应比步骤2慢，C错误； D．该过程甲烷转化为甲醇，属于加氧氧化，该过程实现了甲烷的氧化，D正确； 故答案为C。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节　化学反应速率 第2课时　活化能与碰撞理论 目录导航 模块一：[学习目标]——明确目标，把准学习方向 模块二：[重点难点]——明确重、难点，针对性更强 模块三：[思维导图]——帮助学生构建系统化认知网络，根基牢固，思维贯通 模块四：[知识梳理与典例精析]——严格对标新教材知识体系，告别脱节！科学进阶路径：基础知识 → 划重点 → 典例精析，让学生练得对、练得准、练得新，快速掌握知识应用 模块五：[同步分层练习]——基础巩固+能力提升，让结构体系、价值体系更加完整，检测学习效果、查漏补缺快速提升 [学习目标]　 1.知道化学反应是有历程的，知道催化剂可以改变反应历程。 2.认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 3.能用碰撞理论说明外界条件对化学反应速率的影响。 4.正确分析活化能与反应历程图像。 [重点难点] 1.碰撞理论与反应速率的关系。 2.化学反应历程图像分析。 [思维导图] [知识梳理与典例精析] 知识点01 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所占的百分数是 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。 (3)反应物、生成物的能量与活化能的关系 如图所示，反应的活化能是 ，反应热是 。 (4)活化能、活化分子与化学反应速率的关系 ①在一定条件下，活化能越小，化学反应速率 。 ②在一定条件下，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 。 [典例1]在改变下列条件能使反应物中单位体积内活化分子数和活化分子百分数同时减小但反应的活化能不变的是 A．减小反应物的浓度 B．降低温度 C．使用负催化剂 D．移去生成物 [典例2]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，反应热等于 C．加入催化剂，可改变该反应的活化能，但不能改变反应的 D．有催化剂的条件下，反应的活化能等于 [典例3]依据图示判断，下列说法不正确的是 A．图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能 B．图乙中HI分子发生了有效碰撞 C．盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能很小 D．图甲所示反应：ΔH＜0 知识点02 有效碰撞理论对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 →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，可理解成浓度对化学反应速率的影响。 3．温度 升高温度→反应物分子的能量 ，使一部分原来能量低的分子变成活化分子→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 →使更多的反应物分子成为活化分子→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 。 【划重点】应用碰撞理论分析外界条件对化学反应速率影响的思维模型 分清不同的条件改变时，活化分子数和活化分子百分数的区别，浓度和压强变化时单位体积活化分子百分数不变，温度和催化剂是改变了单位体积活化分子百分数。 [典例1]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．对于气体反应来说，通过压缩体积增大压强，可以提高单位体积内活化分子数，从而提高反应速率 C．温度升高，反应所需活化能减少，反应速率增大 D．选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大 [典例2]某温度下，关于可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)  ΔH＜0，下列说法正确的是 A．其他条件不变，升高温度，活化能减小，活化分子百分数增加，速率增大 B．其他条件不变，恒容条件下，通入稀有气体(不参加反应)，正、逆反应速率均增大 C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．其他条件不变，压缩体积增大压强，活化分子百分数不变，有效碰撞几率增加 [典例3]下列说法错误的是 A．发生碰撞的分子具有足够能量和适当取向时；才能发生化学反应 B．增大反应物浓度，可增大活化分子百分数，使有效碰撞次数增多 C．升高温度，可增大活化分子百分数，也可增加反应物分子间的有效碰撞几率 D．使用催化剂，可以降低反应活化能，增大活化分子百分数，使有效碰撞次数增多 知识点03 反应历程与过渡态 1．过渡态 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。 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．多步反应的活化能与决速步 （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，达到该过渡态所需要的活化能，如图E1、E2。 （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。如E1>E2，则第一步反应速率<第二步反应速率。一个化学反应的速率取决于速率最慢的基元反应。 4．催化剂对反应历程与活化能影响 （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，速率增大。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。 备注：a.上图中，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； b.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； c.总反应为放热反应；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； d.催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH。 （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产物的脱附。 备注：上图中，有两种催化剂（Rh、Pd），HCOOH→HCOOH*属于物理吸附，HCOOH*→HCOO*＋H*属于第一个基元反应，HCOO*＋H*叫第一个中间体，HCOO*＋H*→CO2＋2H*属于第二个基元反应，CO2＋2H*叫第二个中间体。从第一个中间体到过渡态2的活化能最大，反应速率最慢，故HCOO*＋H*===CO2＋2H*是在Rh做催化剂时该历程的决速步骤。 【划重点】找准一“剂”三“物” 一“剂”指催化剂 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一定在机理图中的主线上 三“物”指反应物、生成物、中间物种(或中间体) 反应物 通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物 生成物 通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物 中间体 通过一个箭头脱离整个历程，但又生成的是中间体，通过两个箭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 [典例1]DMC(碳酸二甲酯)由于毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。其一种合成方案的反应历程如图所示(“*”表示吸附在催化剂表面)。下列说法错误的是 A．该反应为吸热反应 B．生成“过渡态Ⅱ”的过程是该反应的决速步 C．在该反应过程中起催化作用 D．该历程的总反应为： [典例2]已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是 A．化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞 B．该历程中的最大能垒(活化能) 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．在总反应中，逆反应的活化能比正反应的活化能大 [典例3]CO2合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g) ΔH，具体反应机理及能量变化(单位：kJ·mol-1)如图所示，TS表示过渡态，表示在催化剂表面的反应。下列说法正确的是 A．该反应历程中包含4个基元反应 B．催化剂参与化学反应，改变反应历程，从而影响 ΔH C．反应的焓变ΔH=87.5kJ·mol-1+ΔE1-ΔE2 D．决速步反应的化学方程式为H2NCOOH=HCNO+H2O [典例4]反应过程中能量变化如图所示(图中表示正反应的活化能，表示逆反应的活化能)，下列有关叙述错误的是 A．该反应为放热反应，kJ⋅mol B．若kJ⋅mol，则2 mol 和1 mol 反应放出的热量一定等于a kJ C．使用催化剂可以降低反应的活化能，从而加快化学反应速率反应过程 D．有催化剂的两步反应中，第一步为该反应的决速步 [同步分层练习] 基础巩固 1．在一定条件下，NO能够和H2发生反应：2NO+2H2=N2+2H2O。经研究上述反应是按照以下三步反应依次进行的总反应(括号中是该条件下反应的相对速率)：①2NO+H2=N2O+H2O(慢)；②2N2O=2N2+O2(快)；③2H2+O2=2H2O(更快)以上总反应速率主要取决于三步反应中的 A．① B．② C．③ D．②和③ 2．反应2A(g)B(g)发生过程中的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是 A．该反应中断裂旧键放出的总能量低于新键形成吸收的总能量 B．向该体系中加入催化剂，E1和E2均减小，△H也减小 C．该反应的反应热△H<0 D．正反应的活化能大于逆反应的活化能 3．某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．催化剂能改变该反应的焓变 B．该反应的逆反应为吸热反应 C．该反应的 D．若改变某条件时化学反应速率加快，则E1不一定减小 4．对于一定条件下进行的化学反应：，改变下列条件，可以提高反应物中活化分子百分数的是 ①减小反应物浓度  ②升高温度  ③加入催化剂  ④增大压强 A．①② B．①④ C．①②③ D．②③ 5．已知的反应机理和反应过程中能量变化图如下，下列说法错误的是 反应I： 反应Ⅱ： A． B．是该反应的催化剂 C．总反应速率由反应Ⅱ决定 D．催化剂能降低该反应的活化能 6．已知反应过程a、b如下图所示，下列说法正确的是 A．E₁表示反应过程a的活化能 B． C．加入催化剂的反应过程为a D．反应过程b的有效碰撞次数小于a 7．工业制氢原理：。改变下列条件能提高产生氢气的速率且提高活化分子百分率的是 A．将炭块改为炭粉 B．加入高效催化剂 C．降低反应温度 D．增大水蒸气浓度 8．反应过程中能量变化如图所示（图中表示正反应的活化能，表示逆反应的活化能）。下列有关叙述错误的是 A．该反应为吸热反应 B．升高温度，活化分子百分数增大 C．使用催化剂，该反应的不变 D．该反应的 9．已知反应 的反应机理如下： ①  (快) ②  (慢) ③  (快) 下列有关说法错误的是 A．升高温度可以提高活化分子百分数 B．②中与的碰撞仅部分有效 C．和是该反应的催化剂 D．总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大 10．已知W→Z的能量变化与反应进程的关系如图所示： 下列关于三个反应进程的说法错误的是 A．生成Z的速率：Ⅲ>Ⅱ B．平衡时W的转化率：Ⅰ=Ⅱ=Ⅲ C．△H(Ⅰ)=△H(Ⅱ)=△H(Ⅲ) D．X、Y分别参与了进程Ⅱ、Ⅲ的反应 能力提升 1．下图为 的反应历程。 下列关于该反应的说法正确的是 A．该反应的反应速率由第2步反应决定 B．、均为该反应的中间产物 C．该反应所涉及的三个反应均为放热反应 D．若降低该反应温度，则反应正反应速率减小，逆反应速率增大 2．金属Ni可活化放出，其反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．反应 B．整个过程中中间体2→中间体3的活化能最大，化学反应速率最快 C．增加反应物的浓度，可以使反应物发生有效碰撞的次数增多 D．该反应过程中涉及极性键的断裂和形成、非极性键的断裂 3．我国某高校探究Fe—N—C和Co—N—C分别催化H2O2分解的反应机理，部分反应历程如图所示(MS表示吸附在催化剂表面物种；TS表示过渡态)： 下列说法正确的是 A．催化效果：催化剂Co—N—C低于催化剂Fe—N—C B．Fe—N—C催化：MS1(s)=MS2(s)　ΔH=-0.22eV C．催化剂Fe—N—C比催化剂Co—N—C的产物更容易脱附 D．Co—N—C催化H2O2分解吸热，Fe—N—C分解吸热催化放热 4．大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线。已知反应：，在有Cl•存在时的反应机理为：基元反应①：，基元反应②：，反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．b线表示存在Cl•时反应过程的能量变化 B．Cl•对反应有催化作用 C．反应的决速步是基元反应① D．增大压强和加入催化剂都能增大活化分子百分数 5．在催化剂作用下，X和Y同时发生如下反应： 反应1(主反应)： 反应2(副反应)： 且主反应的速率大于副反应，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． 6．甲烷与氯气光照条件下的反应实际上是氯自由基()与甲烷的取代反应，其中两步反应的机理如下： 第一步：(慢反应) 第二步：(快反应) 下列反应进程示意图符合上述两步机理的是 A． B． C． D． 7．汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示。下列说法不正确的是 A．反应①为决速步骤 B．总反应式为 C．转化过程中发生极性键的断裂和非极性键的形成 D．采用对反应③选择性高的催化剂可以减少尾气中出现 8．铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示，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．Bi更有利于CO2的吸附 B．使用Bi2O3催化剂时，能垒是0.38eV C．CO2电化学还原制取HCOOH反应的ΔH>0 D．生成*HCOO-的反应为 9．我国学者采用量子力学法研究了钯基作催化剂时，用和制备的机理，其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示，图中的TS1~TS5为过渡态，吸附在钯催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是 A．钯基催化剂可改变该反应中单位体积内活化分子百分数和单位时间产率 B．过程是该段反应历程中的决速步骤 C．五种过渡态中，过渡态TS4对应的物质最稳定 D．该段反应过程中，生成1mol共吸收热量65.7kJ 10．活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B．产物的稳定性： C．历程中最大正反应的活化能 D．相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率： 11．下列说法正确的是 A．其他条件不变时，反应物浓度增大，活化分子百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大 B．其他条件不变时，温度升高，活化分子数目增多，活化分子百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大 C．其他条件不变时，增大压强，活化分子百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大 D．其他条件不变时，使用催化剂，反应的活化能降低，活化分子百分数减小，化学反应速率增大 12．标准状态下，与反应生成和的反应历程与相对能量的示意图如下。下列说法正确的是 A． B．正反应活化能最大的一步在历程Ⅰ中 C．没有稳定 D．历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为   13．丙烷在催化剂表面催化脱氢的机理如下图所示。吸附在催化剂表面的粒子用*标注，表示过渡态，表示中间体。 下列说法正确的是 A．催化剂降低了该反应的活化能，但未改变活化分子的百分数 B．丙烷催化脱氢仅涉及键断裂和键形成 C．丙烷催化脱氢的总反应速率由②决定 D．改变催化剂可改变反应历程进而改变焓变 14．有机物HCOOH在含铁配离子(用表示)的作用下，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 B．总反应的化学方程式为 C．浓度过大或者过小，均会导致反应速率降低 D．在整个反应过程中的作用是催化剂 15．甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A． B．步骤2逆向反应的 C．步骤1的反应比步骤2快 D．该过程实现了甲烷的氧化 ( 6 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