第2章 第1节 第3课时 活化能(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

第3课时　活化能 题组一　基元反应与反应历程 1.（2025·山东名校联盟高二期中联考）已知某基元反应为2HIH2＋2I·，根据碰撞理论分析，下列示意图中能表示该反应发生有效碰撞的是（　　） 2.（2025·抚顺一中高二期中）反应2HI（g）I2（g）＋H2（g）实际上是经过了两步反应完成的：①2HIH2＋2I·（慢）；②2I·I2（快）。下列说法错误的是（　　） A.I·的寿命较短 B.步骤②需要吸收能量 C.HI分解过程包含两个基元反应 D.该反应属于分解反应 3.（2025·玉溪高二检测）某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应能量曲线如图所示。下列叙述正确的是 （　　） A.反应B→C决定总反应速率 B.B为反应的催化剂 C.反应A→B为放热反应 D.图示总反应的焓变为E4－E1 题组二　反应速率理论与活化能 4.（2025·天津三校高二联考）下列有关碰撞理论的说法错误的是（　　） A.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子 B.升高温度，可增加单位体积内活化分子数 C.使用催化剂可降低活化能，提高单位体积内活化分子百分数 D.其他条件不变，增大压强，能增大活化分子百分数，从而增大有效碰撞次数 5.下列说法正确的是（　　） 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.升高温度和增大压强都是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率的 D.活化能的大小不仅意味着一般分子成为活化分子的难易，也会对化学反应前后的能量变化产生影响 6.（2025·湖北新高考协作体高二联考）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.第一步反应需要放出能量 B.活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快 C.第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞 D.该反应的反应速率主要取决于第一步反应 题组三　碰撞理论与外界因素对反应速率的影响 7.对于反应CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），下列说法错误的是（　　） A.升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 B.降低CO的浓度，单位体积内活化分子数目减少，化学反应速率减小 C.使用催化剂，反应活化能降低，化学反应速率增大 D.适当增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 8.（2025·广东部分名校高二联合检测）改变化学反应的外界条件可以调控生产效率。对于合成氨反应3H2（g）＋N2（g）2NH3（g），下列措施不能改变反应体系内活化分子百分数的是（　　） A.降低体系的温度 B.增大反应物浓度 C.升高体系的温度 D.使用催化剂 9.（教材改编题）已知A转化为D和E分步进行：①A（g）C（g）＋2D（g），②C（g）D（g）＋3E（g），其反应过程能量变化如图所示。下列说法错误的是（　　） A.升高温度，Ea1、Ea3均减小，反应速率加快 B.两步反应均为吸热反应 C.使用合适的催化剂可以降低反应的活化能，缩短反应达到平衡所需要的时间 D.第一步是反应的决速步 10.（2025·南京师大附中高二期中）平流层中氯氟烃的光解产物会对臭氧层产生破坏，反应过程如图。下列说法错误的是（　　） A.ΔH＜0 B.反应①是决速步 C.催化剂降低了反应活化能，改变了反应过程 D.总反应为O3＋O·2O2，Cl·和ClO·均为催化剂 11.（1）反应CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g） ΔH＝－41 kJ·mol－1，使用固体催化剂M，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量—反应过程如图所示。 用两个化学方程式表示该催化反应历程（反应机理）： 步骤Ⅰ：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； 步骤Ⅱ：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）以NH3、CO2为原料生产尿素[CO（NH2）2]的反应历程与能量变化示意图如图： 根据上述反应历程与能量变化示意图，过程　　　　　（填“第一步反应”或“第二步反应”）为决速步。 （3）NaClO溶液加热时转化为NaCl和NaClO3，研究表明反应分两步进行： Ⅰ.2ClO－Cl＋Cl－ Ⅱ.Cl＋ClO－Cl＋Cl－ 常温下，反应Ⅱ能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，试用碰撞理论解释其原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 12.水煤气变换[CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）]是重要的化工过程。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。回答下列问题： （1）水煤气变换反应的ΔH　　　　（填“＞”“＜”或“＝”）0。 （2）过渡态1和过渡态2中，相对较稳定的是　　　　；历经过渡态1和过渡态2的两步反应，反应速率较快的是　　　　（填“前者”或“后者”）。 （3）该历程中历经过渡态1的反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， 该步骤的逆反应的活化能E逆＝　　　　。 （4）该历程中最大能垒（活化能）E正＝　　　　。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3课时　活化能 1.D　根据碰撞理论，能够发生化学反应的碰撞称为有效碰撞，四个选项中只有D选项发生了有效碰撞，生成了H2、I·，即发生了基元反应2HIH2＋2I·，选D。 2.B　第一步为慢反应，第二步为快反应，则I·的消耗速率大于生成速率，因此I·的寿命较短，A正确；步骤②形成化学键，需要释放能量，B错误；反应①②都是基元反应，C正确；该反应属于分解反应，D正确。 3.A　反应B→C的正反应活化能最大，反应速率慢，决定总反应的速率，A正确；B先生成后消耗，为中间产物，不是催化剂，B错误；由图可知，反应A→B为吸热反应，C错误；总反应的焓变为正反应的活化能减去逆反应的活化能，ΔH＝－，D错误。 4.D　活化分子有合适取向的碰撞才是有效碰撞，故能发生有效碰撞的分子一定是活化分子，A正确；升高温度，单位体积内分子总数不变，活化分子百分数增大，单位体积内活化分子数增大，B正确；使用催化剂可降低活化能，单位体积内分子总数不变，活化分子百分数增大，C正确；其他条件不变，增大压强，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，D错误。 5.A　曲线（Ⅱ）可以表示催化剂降低了反应的活化能，A正确；图乙中HI分子发生碰撞后并未生成新的物质，即碰撞后并未发生化学变化，图乙发生的不是有效碰撞，B错误；升高温度能够使活化分子百分数增大，而增大压强只改变单位体积内活化分子数目，不改变活化分子百分数，C错误；活化能的大小对化学反应前后的能量变化不产生影响，能量变化只与反应物和生成物总能量的相对大小有关，D错误。 6.D　第一步反应为慢反应，活化配合物具有高能量，表明反应的活化能大，且第一步反应需要吸收能量，A错误；活化配合物的能量越高，反应的活化能越大，第一步的反应速率越慢，B错误；发生有效碰撞的分子一方面要具有活化分子所具有的最低能量，另一方面发生碰撞需具有一定的方向，所以第二步活化配合物之间的碰撞不一定是有效碰撞，C错误；一个化学反应分多步完成时，该反应的反应速率主要取决于慢反应，即取决于第一步反应，D正确。 7.D　适当增大压强，单位体积内活化分子数目增多，化学反应速率增大，但活化分子百分数不变，D项错误。 8.B　降低体系的温度，体系内分子能量减少，活化分子百分数减小，A不符合题意；增大反应物浓度，增大了单位体积内活化分子的数目，但是活化分子百分数不变，B符合题意；升高体系的温度，体系内分子能量增加，活化分子百分数增大，C不符合题意；使用催化剂能降低反应的活化能，活化分子百分数增大，D不符合题意。 9.A　升高温度，反应速率加快，但活化能不变，A项错误；慢反应是反应的决速步，第一步反应的活化能大、反应速率小，是决速步，D项正确。 10.D　由题图知，生成物的总能量低于反应物的总能量，反应放热，ΔH＜0，A正确；反应①的活化能是两步中较大的，是决速步，B正确；催化剂降低了反应的活化能，改变了反应历程，加快了反应速率，C正确；由题图知，总反应为O3＋O·2O2，Cl·为催化剂，而ClO·为中间产物，D错误。 11.（1）M＋H2OMO＋H2　MO＋COM＋CO2　（2）第二步反应　（3）反应Ⅰ的活化能大，活化分子百分数小，有效碰撞次数少，使得总反应速率慢，ClO－很难转化为Cl 解析：（1）根据题意，催化剂先与水蒸气反应，H2O失氧原子转化为H2，所以催化剂M得氧原子转化为中间体MO：M＋H2OMO＋H2；中间体MO与另一反应物CO反应，MO失氧原子复原为催化剂M，CO得氧原子生成CO2：MO＋COM＋CO2。（2）反应速率主要取决于最慢的反应即活化能大的反应，第二步反应的活化能大，第二步反应为决速步。（3）常温下，反应Ⅱ能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，说明总反应速率决定于反应Ⅰ，可以推知反应Ⅰ的活化能大，活化分子百分数小。 12.（1）＜　（2）过渡态1　前者　（3）CO*＋H2O*＋H2O（g）CO*＋OH*＋H*＋H2O（g）（或H2O*OH*＋H*）　0.34 eV　（4）2.02 eV 解析：（1）生成物总能量低于反应物总能量，总反应是放热反应。（2）～（4）：过渡态1的能量低，相对较稳定；历经过渡态1和过渡态2的两步反应的活化能分别为1.59 eV－（－0.32 eV）＝1.91 eV和1.86 eV－（－0.16 eV）＝2.02 eV，所以前者反应速率比后者快。2.02 eV也是该历程中最大的正反应活化能，而历经过渡态1的反应——“CO*＋H2O*＋H2O（g）CO*＋OH*＋H*＋H2O（g）”的逆反应的活化能为1.59 eV－1.25 eV＝0.34 eV。 学科网（北京）股份有限公司 $