2.1.2 活化能（同步练习）2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

**基本信息** 本同步练习通过A、B两层设计实现分层递进，A层夯实活化能核心概念，B层深化反应机理与能量变化分析，构建从基础到综合的知识巩固路径，强化化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A层|有效碰撞理论、活化能概念、催化剂作用等基础知识点|以填空、单选为主，结合能量曲线图表，聚焦概念辨析与微观解释，适配新授课基础目标| |B层|反应历程分析、多步反应决速步骤、催化剂机理等综合应用|通过科研情境题（如Mo单原子催化、臭氧分解）和复杂能量曲线题，培养基于证据推理的科学思维，实现能力提升|

2.1.2 活化能（同步训练）解析版 姓名：___________班级：___________ A层（基础训练） 一、填空题 1．有效碰撞理论 (1)概念：_______。 (2)条件：具有足够的_______；具有合适的_______。 (3)与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率_______。 (4)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_______→反应速率_______；反之，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_______→反应速率_______；反之，反应速率_______。即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：微观解释：升高温度→活化分子的百分数_______→单位时间内有效碰撞的次数_______→反应速率_______；反之，反应速率_______。 ④催化剂：使用催化剂→改变了反应的历程，反应的活化能_______→活化分子的百分数_______→单位时间内有效碰撞的几率_______→反应速率_______。 【参考答案】(1)能够发生化学反应的碰撞 (2)能量 取向 (3)越快 (4)增多 增加 增大 减小 增多 增加 增大 减小 增大 增加 增大 减小 降低 增大 增大 加快 【解析】（1）能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞，故答案为：能够发生化学反应的碰撞； （2）①有效碰撞发生条件：具有足够的能量；具有合适的取向，故答案为：能量； ②由①可知，有效碰撞发生条件还要具有合适的取向，故答案为：取向； （3）与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率越快，故答案为：越快； （4）①由分析可知，反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多，故答案为：增多； ②由分析可知，单位时间内有效碰撞的次数增加，故答案为：增加； ③由分析可知，反应速率增大，故答案为：增大； ④由分析可知，反之，反应速率减小，故答案为：减小； ⑤由分析可知，单位体积内活化分子数增多，故答案为：增多； ⑥由分析可知，单位时间内有效碰撞的次数增加，故答案为：增加； ⑦由分析可知，反应速率增大，故答案为：增大； ⑧由分析可知，反之，反应速率减小，故答案为：减小； ⑨由分析可知，升高温度→活化分子的百分数增大，故答案为：增大； ⑩由分析可知，单位时间内有效碰撞的次数增加，故答案为：增加； ⑪由分析可知，反应速率增大，故答案为：增大； ⑫由分析可知，反之，反应速率减小，故答案为：减小； ⑬由分析可知，反应的活化能降低，故答案为：降低； ⑭由分析可知，活化分子的百分数增大，故答案为：增大； ⑮由分析可知，单位时间内有效碰撞的几率增加，故答案为：增大； ⑯由分析可知，反应速率加快，故答案为：加快； 2．活化能和活化分子 (1)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。活化能的存在是化学反应____才能发生的原因。不同反应活化能大小不同，因此____不同，活化能越高，反应越____发生。 (2)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。 (3)如图: 图中：为________，使用催化剂时的活化能为________，反应热为________。 (注：为逆反应的活化能) 【参考答案】(1)平均能量 通常需要获得一定能量 化学反应速率 难 (2) 有效碰撞 一定 （3）正反应的活化能 【解析】（1）①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，故答案为：平均能量； ②活化能得存在是化学反应通常需要获得一定能量才能发生得原因，故答案为：通常需要获得一定能量； ③不同反应活化能大小不同，因此化学反应速率不同，活化能越高，反应越难发生，故答案为：化学反应速率； ④由③可知，活化能越高，反应越难发生，故答案为：难； （2）①活化分子：能够发生有效碰撞的分子，故答案为：有效碰撞； ②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，故答案为：一定。 （3）E1是正反应的活化能，也就是反应物分子转变为活化分子所需的最低能量，即无催化剂时，正反应需要克服的能垒高度； 催化剂的作用是降低反应的活化能，图中虚线代表使用催化剂后的反应路径，对应的活化能是E3，所以此处填E3； 反应热（ΔH）= 生成物总能量 - 反应物总能量，也等于正反应活化能 - 逆反应活化能。 结合图中数据，反应热为： ΔH=E1 −E2。 3．催化剂对化学反应速率的影响 (1)催化剂：能改变化学反应速率而在反应前后本身的_______不变的物质。 (2)催化原理：通过参与反应改变_______、改变反应的_______来改变化学反应速率。 催化剂的特点：催化剂具有_______。 【参考答案】(1)质量和化学 (2)反应历程 活化能 (3)选择性和高效性 【解析】（1）催化剂：能改变化学反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变的物质。 （2）催化原理是通过参与反应改变反应历程、改变反应的活化能来改变化学反应速率。 （3）催化剂的特点是催化剂具有选择性和高效性。 二、单选题 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．加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分数不变，但可以加快反应速率 C．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 D．只要增大压强，就可提高活化分子百分数，从而提高反应速率 【参考答案】C 【解析】A．增大反应物浓度仅能提高单位体积内活化分子数目，活化分子百分数不变，A错误； B．加入催化剂可以降低活化能，使活化分子百分数增大，从而加快反应速率，B错误； C．升高温度，反应物分子平均能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞频率升高，反应速率提高，C正确； D．增大压强不能提高活化分子百分数，且仅对有气体参与的反应，增大压强才可能通过提高单位体积活化分子数加快反应速率，非气体参与的反应增大压强对反应速率无明显影响，D错误； 故选C。 2．碰撞理论是我们理解化学反应速率的重要工具，下图为HI分解反应中分子碰撞示意图。 下面说法正确的是 A．图1中分子取向合适，发生有效碰撞 B．活化分子具有的能量与反应物分子具有的能量之差，是反应的活化能 C．用光辐照的方法，也可以增大活化分子数目，加快反应速率 D．由图知，是基元反应 【参考答案】C 【解析】A．由示意图可知，只有图3有新物质生成，故图3中的碰撞为有效碰撞，故A错误； B．使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，所以活化分子的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差为反应的活化能，故B错误； C．用光辐照的方法，也可以提高活化分子百分数，也可以增大活化分子数目，加快反应速率，故C正确； D．结合图3可知，是总反应，不是基元反应，故D错误； 答案选C。 3．对于一定条件下进行的化学反应：，改变下列条件：①减小反应物浓度；②升高温度；③加入催化剂；④增大压强。可以提高反应物中活化分子百分数的是 A．①② B．①④ C．①②③ D．②③ 【参考答案】D 【解析】升高温度和加入催化剂都能提高活化分子百分数，而减小反应物浓度和增大压强只能改变单位体积内活化分子数，②③正确； 故答案选D。 4．实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案如下表： 序号 ① ② ③ 实验装置及操作 实验现象 无明显变化 溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液为黄色 溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色物质析出 下列说法正确的是 A．KI对H2O2的分解无催化作用 B．对比实验②和③，酸性条件下H2O2氧化KI的速率更大 C．实验②③中的温度差异说明H2O2氧化KI的反应放出大量热 D．对比实验②和③，③中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率 【参考答案】B 【分析】实验①无明显现象，实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体，说明碘化钾是过氧化氢分解的催化剂；实验②溶液立即变为黄色，实验③溶液立即变为棕黄色，说明酸性条件下生成的I2的量更多，过氧化氢溶液氧化碘化钾的反应速率更大。 【解析】A．对比实验①②的实验现象，实验①无明显现象，实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体，说明碘化钾是过氧化氢分解的催化剂，A错误； B．由实验②和③的实验现象可知，实验②溶液立即变为黄色，实验③溶液立即变为棕黄色，说明酸性条件下生成的I2的量更多，过氧化氢溶液氧化碘化钾的反应速率更大，B正确； C．由实验②③的实验现象可知，过氧化氢分解的反应为放热反应，在实验中放出大量热，C错误； D．实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体，说明实验②主要发生KI催化H2O2分解的反应，实验③溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体，说明实验③主要发生H2O2氧化KI的反应，则酸性条件下过氧化氢氧化碘化钾的反应速率明显大于过氧化氢催化分解的速率，D错误； 故选B。 5．已知反应：，其反应机理如下，下列有关该反应的说法正确的是 ① 快    ② 慢 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．增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率 D．正反应的活化能比逆反应的活化能小 【参考答案】D 【解析】A．总反应速率由反应机理中慢反应的速率决定，该反应②为慢反应，故速率主要取决于②的快慢，A错误； B．催化剂反应前参与反应、反应后重新生成，是反应过程中先生成、后消耗的物质，属于中间产物，不是催化剂，B错误； C．增大浓度，单位体积内活化分子数增多，但活化分子百分数不变，可加快反应速率，C错误； D．反应焓变正反应活化能逆反应活化能，已知，故正反应的活化能比逆反应的活化能小，D正确； 故选D。 6．已知反应过程a、b如下图所示，下列说法正确的是 A．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．b的反应历程与a相同 【参考答案】A 【分析】反应过程a中表示正反应的活化能，表示逆反应的活化能；过程a活化能大于过程b的活化能，过程b使用催化剂。 【解析】A．反应过程a中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．正反应活化能-逆反应的活化能，即，B错误； C．加入催化剂的反应过程为b，C错误； D．过程b使用催化剂，而过程a未使用催化剂，b的反应历程与a不相同，D错误； 故选A。 7．H2O2分解过程的能量变化如下图，下列说法错误的是 A．该反应的∆H = E1-E2 B．Fe3+是该反应的催化剂 C．该反应是放热反应 D．H2O(l)比H2O2(l)稳定 【参考答案】A 【解析】A．催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应的能量变化，反应热等于正反应的活化能与逆反应的活化能的差，由图可知，该反应的能量变化不等于E1-E2，A错误； B．由图可知，铁离子能降低反应的活化能，是该反应的催化剂，B正确； C．由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，C正确； D．过氧化氢能自发分解生成水，说明水的稳定性强于过氧化氢，D正确； 故答案为：A。 8．汽车尾气处理时存在反应：NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示： 下列说法正确的是 A．使用催化剂活化分子百分数增多 B．使用催化剂，反应物分子的能量变高 C．使用催化剂可以有效减少反应放出的热量 D．无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收相同能量 【参考答案】A 【解析】A．使用催化剂，降低反应活化能，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大，反应速率加快，A正确； B．催化剂可以降低反应活化能，但不提供能量，不能使反应物分子的能量变高，B错误； C．使用催化剂对反应的热效应无影响，不可以减少反应放出的热量，C错误； D．由图可知，活化络合物能量高于反应物能量，也高于生成物能量，无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收能量，但吸收的能量不同，D错误； 故选A。 9．某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应，反应热为 B．反应过程b有催化剂参与，且第一步反应为决速步骤 C．改变催化剂，可改变该反应的活化能和反应热 D．有催化剂条件下，反应的活化能等于 【参考答案】B 【解析】A．反应热ΔH为产物总能量减去反应物总能量，由图可知产物能量低于反应物，ΔH<0，为放热反应，A错误； B．催化剂能降低活化能并使反应分多步进行，曲线b存在两个过渡态（分步反应）且反应的活化能（E1）低于曲线a，故b有催化剂参与；决速步骤为活化能最高的步骤，b中第一步活化能E1大于第二步E2，第一步为决速步骤，B正确； C．催化剂可改变活化能，但反应热仅由反应物和产物能量差决定，与催化剂无关，C错误； D．有催化剂时，反应的活化能为分步反应中最高的活化能（即E1），而非E1+E2，D错误； 故选B。 10．T℃，向一恒容密闭容器中充入M和N，发生反应2M(g)+N(g)⇌2P(g)+Q(s)，使用不同的催化剂，其反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．催化剂反应前后的质量和物理性质不变 B．催化剂1比催化剂2的催化效果好 C．高效催化剂既可以加快反应速率又可以提高平衡转化率 D．达到平衡后向容器中加入一定量的Q，再次达到平衡后M和N的浓度均增大 【参考答案】B 【解析】A．催化剂反应前后质量和化学性质不变，物理性质可能改变（比如颗粒状态），A 错误； B．从图中可以看到，催化剂1对应的反应历程能量波动（活化能变化）比催化剂2更平缓，说明催化剂1降低活化能的效果更好，因此催化剂1的催化效果比催化剂2好，B正确； C．催化剂只能加快反应速率，不影响平衡移动，因此不能提高平衡转化率，C 错误； D．Q是固体，达到平衡后向容器中加入一定量的Q，平衡不移动，M和N的浓度不变，故D错误； 故答案为B。 11．如图所示是298K时，A2与B2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是 A．加入催化剂，反应热发生改变 B．该反应为吸热反应 C．逆反应的活化能大于正反应的活化能 D．该反应的 ∆H= (b-a) kJ/mol 【参考答案】B 【解析】A．加入催化剂改变反应的活化能，但是不改变反应热，A错误； B．由图可知，生成物的总能量高于反应物的总能量，反应为吸热反应，B正确； C．a为正反应的活化能，b为逆反应的活化能，所以逆反应的活化能小于正反应的活化能，C错误； D．由图可知，反应吸热焓变为正值，该反应的 ∆H= + (a-b) kJ/mol，D错误； 故选B。 12．汽车尾气中的NO是形成酸雨、酸雾的有毒气体之一，为解决其污染问题，可在燃油汽车排气管内部安装三元催化剂处理NO，反应为。该反应相对能量如图所示。 下列叙述错误的是 A．三个基元反应中有2个为放热反应 B．总反应的速控步骤为 C．总反应的 D．选择合适的催化剂可以增大反应速率，但不能改变总反应的值 【参考答案】C 【解析】A．根据反应历程图，反应1为吸热反应，反应2、3为放热反应，A正确； B．根据反应历程图，反应1、2、3的正反应活化能分别为、、，能垒越大，反应速率越慢，在多步反应中，最慢的一步是速控步骤，即反应1是控制总反应速率的反应，B正确； C．根据反应历程图，写出三个基元反应的热化学方程式，反应1：2NO(g)，反应2：，反应3：，根据盖斯定律，总反应=反应反应反应3，则总的，C错误； D．催化剂能降低反应活化能，增大反应速率，不会改变的值，D正确； 故选C。 13．气相反应存在如下反应机理(TS表示过渡态)： ① ② 下列有关该反应的说法正确的是 A．反应是基元反应 B．该反应有两个过渡态，且第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能 C．反应过程中，是反应的催化剂 D．反应②是放热反应，也是慢反应 【参考答案】B 【解析】A．基元反应是指一步完成的反应，该反应包含①和②两个步骤，说明总反应是一个复杂反应，A错误； B．由题图可知，该反应有两个过渡态，且第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，B正确； C．在第一步反应中生成，在第二步反应中被消耗，在总反应方程式中不出现，故不是催化剂，而是中间体，C错误； D．由题图可判断，反应②反应物总能量高于生成物中能量，为放热反应，且反应②的活化能较小，属于快反应，D错误； 故选B。 14．自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点。自由基与反应过程的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A．生成产物与的反应均为放热反应 B．生成产物决速步的活化能 C．加入催化剂，可以降低产物与的能量 D．相同条件下，中间产物转化为产物的速率： 【参考答案】C 【解析】A．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，生成产物与的反应均为放热反应，A正确； B．生成产物历程中最大的活化能出现在由中间产物到过渡态Ⅱ时，即最大活化能 ，B正确； C．催化剂不能改变反应的焓变，不能降低产物与的能量，C错误； D．相同条件下，反应所需的活化能越小，则反应速率越快，由于生成产物所需活化能更小，反应速率更快，相同条件下，该反应生成P1的速率小于生成P2的速率，故，D正确； 故选C。 15．与生成反应的能量变化与反应进程如图所示（所有物种均为气态）。下列说法或表述错误的是 A．   B．的活化能为 C．决速步骤是吸热反应 D．比稳定 【参考答案】D 【解析】A．由图可知，反应 ，A正确； B．由图可知，反应的活化能为，B正确； C．由图可知，中间体为，反应与⋅Cl生成经两步完成，决速步骤是第一步，第一步是吸热反应，C正确； D．由图可知，比的能量低，更稳定，D错误； 故选D。 16．捷里多维奇(Zeldovich)发现的和反应生成的能量变化过程如下图所示： 已知TS表示过渡态，下列说法错误的是 A．该历程中有三个基元反应 B．经过TS2的反应式为 C．该反应决速步骤为经过TS3的步骤 D．反应的 【参考答案】C 【解析】A．由图可知反应历程中有三个过渡态，故该历程中有三个基元反应，A正确； B．形成过渡态TS2的步骤是N原子和生成NO和O的过程，B正确； C．决速步骤是活化能最大的步骤，该反应决速步骤为经过TS1的步骤，C错误； D．由图可知，三步反应加和得总反应，TS2步和TS3加和反应为，根据盖斯定律两式加和得反应 ，D正确； 故选C。 三、解答题 1．在有气体参与的反应中，①增大反应物浓度、②升高温度、③增大压强(压缩体积)、④加入催化剂，若以上四种方法均可使反应速率增大，完成下列问题(填序号)： (1)降低反应活化能的是________。 (2)增加活化分子百分比的是________。 (3)未改变活化分子百分比，增加单位体积内分子总数的是________。 (4)增加单位体积内活化分子数的是________。 【参考答案】(1)④ (2)②④ (3)①③ (4)①②③④ 【解析】（1）只有④加入催化剂可以通过改变反应路径，降低反应所需的活化能，其余三种措施均不改变反应的活化能。 （2）②升高温度可使更多普通分子获得能量转化为活化分子，活化分子百分比增大；④加入催化剂降低反应活化能，使更多普通分子成为活化分子，活化分子百分比增大； （3）①增大反应物浓度，单位体积内分子总数增加，活化分子占比不变；③压缩体积增大压强相当于增大反应物浓度，单位体积内分子总数增加，活化分子百分比不变。 （4）①增大浓度、③增大压强通过增加单位体积内分子总数，使单位体积内活化分子数增多；②升高温度、④加入催化剂通过提高活化分子百分比，使单位体积内活化分子数增多，四种措施均可增加单位体积内活化分子数，从而加快反应速率。 2．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。 请回答下列问题： (1)图中E的大小对该反应的反应热___________(填“有”或“无”)影响。 (2)该反应通常用V2O5作催化剂加快反应速率，加V2O5会使图中B点___________ (填“升高”还是“降低”)。 【参考答案】(1)无 (2)降低 【解析】（1）焓变=生成物总能量-反应物总能量，E的大小对该反应的反应热无影响。 （2）该反应通常用V2O5作催化剂加快反应速率，催化剂能降低反应活化能，加V2O5会使图中B点降低。 3．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。如图是和CO反应生成和NO过程中的能量变化示意图： (1)请写出和CO反应的热化学方程式：___________。 (2)请在图中用虚线作出和CO反应时使用催化剂使反应速率加快的能量示意图___________。 (3)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 【参考答案】(1)NO2 (g)+CO(g)=CO2 (g)+NO(g)△H=-34kJ/mol (2) (3)BC 【解析】（1）根据图示，1mol NO2气体和1mol CO气体反应生成1mol CO2气体和1mol NO气体放出的能量为168kJ-134kJ=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。 （2） 催化剂能降低反应活化能，不能改变反应物、生成物的能量，不改变反应的焓变， 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。 （3）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，从而使有效碰撞的几率增高，反应速率变大，选BC。 4．早在二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： I． Ⅱ． (1)___________(用图中字母表示)。 (2)以上两步反应中的决速步骤为___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 【参考答案】(1) (2)Ⅱ 【解析】（1）焓变=正反应活化能-逆反应活化能，= 。 （2）活化能越大，反应速率越慢，慢反应决定总反应速率，根据图示，反应Ⅱ的活化能大于反应Ⅰ，所以反应Ⅱ是慢反应，决速步骤为反应Ⅱ。 5．尿素[]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 (1)十九世纪初，用氰酸银()与在一定条件下反应制得，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是________。 (2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： ⅰ.和生成； ⅱ.分解生成尿素。 结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是________(填序号)。 a.活化能：反应ⅰ<反应ⅱ b.ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应 c.   【参考答案】(1) (2)ab 【解析】（1）根据原子守恒分析，反应物和反应生成后，剩余的和结合为，配平后即可得到该反应的化学方程式； （2）a．反应ⅰ的正反应活化能为，反应ⅱ的正反应活化能为，由能量图可知，a正确； b．反应ⅰ的反应物总能量高于生成物的总能量，为放热反应；反应ⅱ的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，b正确； c．总反应的焓变等于两步反应焓变之和，即，不等于，c错误； 故选ab。 6．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 【参考答案】(1)C (2)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-34kJ/mol (3) (4)B 【解析】（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。 B层（能力提升） 一、单选题 1．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 【参考答案】B 【解析】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。 2．近日，大连理工大学在《ACS Catal》发文称：合成了一种B/N共掺杂多孔碳纳米管负载的Mo单原子位点(Mo/BCN)，该材料在室温下能将高效电还原为。相关机理如图2所示(图1为碳纳米管)： 下列叙述正确的是 A．碳纳米管是一种新型高分子化合物材料 B．碳纳米管参杂B、N的过程属于物理变化 C．该材料能降低成为活化分子所需要的能量 D．该过程属于氮的固定中的自然固氮 【参考答案】C 【解析】A．碳纳米管是单质，A错误； B．由图可知，参杂B、N过程中，有旧键断裂新键生成，属于化学变化，B错误； C．该材料作催化剂，能降低成为活化分子所需要的能量，C正确； D．该过程属于氮的固定中的人工固氮，D错误； 故选C。 3．臭氧层中分解过程如图所示。下列说法正确的是 A．该反应是放热反应，升高温度正反应速率降低 B．加入催化剂后，活化能为 C．Cl原子是反应的催化剂，能提高反应物的平衡转化率 D．催化剂能降低活化能，提高活化分子百分数 【参考答案】D 【解析】A．该反应中反应物总能量高于生成物，为放热反应；但升高温度会使正、逆反应速率均增大，A错误； B．加入催化剂后，总反应的活化能由两步反应中较高的活化能决定，图中催化反应的两步活化能为和，且，故总活化能为而非，B错误； C．Cl原子在反应中先消耗后生成，总量不变，是催化剂；但催化剂仅加快反应速率，不影响平衡移动，无法提高的平衡转化率，C错误； D．催化剂通过降低反应的活化能，使更多普通分子转化为活化分子，从而提高活化分子百分数，D正确； 故选D。 4．标准状况下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程关系如图所示，下列说法不正确的是 A．历程Ⅱ的决速步为第①步 B．历程Ⅱ中Cl原子为催化剂，能降低该反应的活化能和反应热 C．其他条件相同时，O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ D．历程Ⅱ中ClO为中间产物 【参考答案】B 【解析】A．历程II的决速步为活化能最大的基元反应，第①步活化能高于第②步，反应速率更慢，为决速步，A正确； B．原子为历程II的催化剂，催化剂可降低反应活化能，但不能改变反应物与生成物的总能量差，无法改变反应热，B错误； C．催化剂不改变平衡移动方向，其他条件相同时，的平衡转化率不受催化剂影响，故历程II与历程I的平衡转化率相等，C正确； D．在历程II第①步生成、第②步完全消耗，为反应的中间产物，D正确； 故选B。 5．根据如图所示的化学反应能量变化曲线，下列说法正确的是 A．催化剂通过降低活化能(E1→E3)使反应更易进行 B．曲线②的反应中，单位体积内活化分子百分数高于曲线① C．催化剂改变了反应的焓变，使产物能量降低 D．的反应历程和能量变化可以用曲线①表示 【参考答案】A 【解析】A．使用催化剂可以降低活化能(E1→E3)使反应速率加快，更易进行，A正确； B．曲线②是无催化剂条件的反应，活化能较大，单位体积内活化分子百分数低于曲线①，B错误； C．催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的焓变，也不能使产物能量降低，C错误； D．图中曲线①表示使用催化剂、放热反应的反应历程和能量变化，而的反应为吸热反应，且未使用催化剂，D错误； 答案选A。 6．在101 kPa和298 K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．HCN比HNC稳定 B．使用催化剂，可以减小该反应的焓变 C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．该异构化反应的 【参考答案】B 【解析】A．HCN的相对能量为0.0 kJ/mol，HNC的相对能量为59.3 kJ/mol，物质能量越低越稳定，因此HCN比HNC稳定，A正确； B．催化剂只能降低反应的活化能，不改变反应物和生成物的总能量差，即不改变反应的焓变，B错误； C．正反应活化能为，逆反应活化能为，正反应的活化能大于逆反应的活化能，C正确； D．反应焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，即，D正确； 故答案选B。 7．恒温下，反应物A与Q按图示计量关系，同时发生三个基元反应，分别生成产物B、C、D，反应速率。下列说法正确的是 A．反应的活化能①>②>③ B．提高温度仅提高反应②中活化分子百分数 C．加入催化剂，使反应③的活化能变小，D的产量降低 D．总反应速率 【参考答案】D 【解析】A．基元反应的反应速率与活化能成反比（活化能越低，速率越快），已知，则活化能应为①<②<③，A错误； B．升高温度会使所有反应的活化分子百分数均提高，并非“仅提高反应②”，B错误； C．催化剂降低反应③的活化能，会加快反应③的速率，使D的生成速率增大，会提高D的产量，但不提高D的产率，C错误； D．三个反应为平行反应，共同消耗反应物A和Q，总反应速率（反应物消耗速率）等于各反应速率之和，即，D正确； 故答案选D。 8．我国科学家以铜为催化剂，实现了用（简称）转化制备。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示（*表示物质吸附在铜催化剂表面）。下列说法不正确的是 A．该反应反应物的总键能小于生成物的总键能 B．该历程包含6个基元反应，且均为放热反应 C．为决速步骤 D．该反应历程中有极性键的断裂和形成 【参考答案】B 【解析】A．由反应历程图可知，生成物相对能量低于反应物相对能量，总反应为放热反应，反应焓变等于反应物总键能减去生成物总键能，放热反应焓变小于零，则反应物总键能小于生成物总键能，说法正确，A不符合题意； B．比较反应历程图中各阶段相对能量大小可知，6个基元反应存在生成物能量高于反应物的基元反应，如，属于吸热反应，说法错误，B符合题意； C．计算各步基元反应的活化能知，最后一步反应的正反应活化能最高，其能垒为[-1.02-(-2.21)]eV=1.19eV，即为决速步骤，说法正确，C不符合题意； D．反应过程中，有极性键键的断裂断裂，生成极性键键等，说法正确，D不符合题意； 答案选B。 9．已知反应2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g) ∆H= -752kJ·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) 下列说法正确的是 A．总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大 B．N2O2和N2O是该反应的催化剂 C．催化剂能改变该反应的焓变 D．快反应的活化能大，是反应历程中的决速反应 【参考答案】A 【解析】A．总反应的为放热反应，由可知，即逆反应的活化能比正反应的活化能大，A正确； B．和是反应过程中生成、后续又被消耗的物质，属于中间产物，不是催化剂，B错误； C．催化剂只能改变反应的活化能，不改变反应的始终态，而焓变由反应的始终态决定，因此催化剂不能改变该反应的焓变，C错误； D．活化能越小反应速率越快，快反应的活化能更小，反应历程中慢反应才是决速反应，D错误； 故选A。 10．是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率，反应历程如下： 第一步：(快反应) 第二步：(慢反应) 第三步：(快反应) 实验表明，含碘时的分解速率方程(k为速率常数)。下列表述正确的是 A．的存在改变了分解的焓变 B．第二步对总反应速率起决定作用 C．浓度与分解速率无关 D．第二步活化能比第三步小 【参考答案】B 【解析】A．根据该反应历程，含碘时的分解速率方程可知，与分解的速率有关，但不能改变分解的焓变，A错误； B．第二步为慢反应，对总反应速率起决定作用，B正确； C．根据含碘时的分解速率方程，浓度与分解的速率有关，C错误； D．第二步为慢反应，第三步为快反应，则第二步活化能比第三步大，D错误； 故选B。 11．利用与制备合成气(、)，反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．该过程的总反应方程式为 B．属于吸热反应 C．从反应历程图可知该反应存在两个基元反应 D．该反应历程中，既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成 【参考答案】D 【解析】A．由反应历程可知，CO2和CH4为反应物，H2和CO为生成物，则该过程的总反应方程式为：，A正确； B．由图像可知，反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量，则属于吸热反应，B正确； C．从反应历程图可知，该反应存在两个基元反应，即、，C正确； D．反应物CH4和CO2只含有极性共价键，故反应物中无非极性键断裂，有非极性共价键的形成（H-H 键形成），D错误； 故选D。 12．某理论研究认为，酸性介质中氢氧燃料电池的参与电极反应的催化机理如图所示，下列说法正确的是 A．iv是反应的催化剂 B．ii→iii转化过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 C．ii→iv转化过程中氧元素的化合价由降低为 D．常温常压、无催化剂条件下，在酸性条件下可以转化为 【参考答案】C 【解析】A．催化剂在反应前后种类和质量不变，该循环中，iv是反应的中间产物，不是催化剂，A错误； B．ii→iii转化过程中，只有O-O非极性键的断裂、O-H极性键的形成，没有非极性键的形成，B错误； C．ii中过氧键O-O氧元素化合价为-1价，最终iv中氧元素为−2价，化合价从−1降低为−2，C正确； D．常温常压、无催化剂条件下，O2​在酸性条件下转化为水的反应速率极慢，虽然该反应在热力学上是自发的，但因其活化能很高，反应速率极慢，实际上难以发生，D错误； 故选C。 13．转化为的反应为   。在有、无催化剂条件下氧化成过程中能量的变化如图所示。、催化时，该反应机理： 反应①    反应②    下列说法正确的是 A． B．催化时，反应②的速率大于反应① C．保持其他条件不变，升高温度，活化分子百分数不变 D．催化剂改变了该反应的焓变 【参考答案】A 【解析】A．反应①为，SO2被氧化为SO3，反应物能量低于产物，该反应为吸热反应，，A正确； B．催化剂参与的反应中，总反应速率由慢反应决定。从能量图可知，V2O5催化时反应①的活化能（峰①）小于反应②（峰②），活化能越大反应速率越慢，故反应②为慢反应，反应①速率更快，即反应②的速率＜反应①，B错误； C．升高温度，分子能量增加，更多普通分子转化为活化分子，活化分子百分数增大，C错误； D．催化剂只能降低反应活化能，加快反应速率，不改变反应的焓变ΔH，D错误； 故选A。 14．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(Cl·对反应有催化作用)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表示存在Cl·时反应过程的能量变化 B．Cl·是反应的催化剂，改变了反应历程，不改变反应过程的大小 C．决定反应速率的是基元反应① D．增大压强和加入催化剂都能增大活化分子百分数 【参考答案】D 【解析】A．Cl·对反应有催化作用，催化剂参与反应改变反应历程，降低反应活化能，加快反应速率，b表示存在Cl·时反应过程的能量变化，A正确； B．由图像可知催化剂改变了反应历程，降低反应活化能，但不改变反应过程的大小，B正确； C．两步基于反应中活化能大的①是决速步，C正确； D．加入催化剂都能增大活化分子百分数，但增大压强不能增大活化分子百分数，D错误； 故选D。 15．已知反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断不正确的是 A．该反应的ΔH=-91kJ/mol B．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大 C．催化剂能同时加快该反应的正反应速率和逆反应速率 D．加入催化剂，正、逆反应的活化能均减小，但反应ΔH不变 【参考答案】B 【解析】A．该反应为放热反应，ΔH=-(510-419) kJ/mol =-91kJ/mol，A正确； B．液态CH3OH的能量更低，如果该反应生成液态CH3OH，放热更多，则ΔH减小，B错误； C．催化剂降低反应的活化能，正、逆反应的活化能数值均减小，能同时加快该反应的正反应速率和逆反应速率，C正确； D．反应ΔH取决于反应物、生成物总能量的相对大小，加入催化剂，正、逆反应的活化能均减小，但反应ΔH不变，D正确； 故选B。 16．在298 K 和101 kPa下，HCN(g)=HNC(g)反应过程的能量变化如图所示(图中省略了部分化学键信息)。下列说法不正确的是 A．HCN 比 HNC稳定 B．   ΔH 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总反应的焓变 【参考答案】D 【解析】A．由图可知，该反应的反应物的总能量低于生成物的总能量，而能量越低越稳定，所以该反应中HCN比HNC稳定，A正确； B．由图像可知该反应的焓变 ΔH=57.5 kJ/mol−0 kJ/mol=+57.5 kJ/mol，B正确； C．反应焓变为正反应活化能减去逆反应活化能，反应为吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能，C正确；   D．加入催化剂，能够降低该反应的活化能，加快反应速率，但是不能改变总反应的焓变，D错误； 故选D。 17．某反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．过程a的反应速率比过程b快 B．过程b第一阶段反应的活化能为 C．该反应的反应热 D．该反应为吸热反应 【参考答案】B 【解析】A．据图可知过程b的活化能更小，所以过程b的反应速率更快，A错误； B．由图可知，过程b第一阶段反应的活化能为，B正确； C．根据图中信息，该反应的反应热无法计算，C错误； D．生成物的能量低于反应物能量，所以该反应为放热反应，D错误； 故选B。 18．一定条件下，丙烯与反应生成和的反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．丙烯与的两个反应均为吸热反应 B．合成的反应中，第Ⅰ步为反应的决速步 C．中间体稳定性： D．由图可知，为丙烯与加成的主要产物 【参考答案】B 【解析】A．由题图可知，无论是生成还是，生成物的总能量均低于反应物的总能量，则丙烯与的两个反应均为放热反应，A项错误； B．在合成的反应历程中，第Ⅰ步反应活化能更大，反应速率更小，慢反应为整个反应的决速步骤，B项正确； C．由题图可知，中间体A具有的能量低于中间体B具有的能量，能量越低越稳定，则中间体稳定性：，C项错误； D．由题图可知生成的决速步骤为第Ⅰ步，生成的决速步骤为第一步，，生成比生成的速率快，且生成比生成放出的热量更多，比更稳定，故为丙烯与加成的主要产物，D项错误； 故选B。 二、解答题 1．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* 【参考答案】(1)C (2)D 【解析】（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。 2．如图是某一反应的反应历程理论模拟，其中包含了一系列基元反应。 (1)该反应历程包含了___________步基元反应。 (2)这些基元反应的总反应就是反应___________。 A．① B．② C．③ D．④ (3)基于该图，下列说法正确的是___________。 A．即便更换催化剂，也无法改变图中的 B．该反应的决速步骤对应的过渡态是TS3 C．TS2对应的基元反应涉及单键的断裂与双键的生成 D．通过理论模拟得到的反应热可能存在一定误差 【参考答案】(1)3 (2)A (3)CD 【解析】（1）根据分析，反应历程一共经过三个基元反应，分别为①；②；③； （2）根据分析，该反应总反应为一氧化氮与一氧化碳反应生成二氧化碳和氮气，故选A； （3）A．催化剂可以降低反应活化能，更换催化剂，可能改变反应的活化能，即，A错误； B．决速步反应是活化能最大的一步反应，由图可知，第一步反应的活化能最大，即该反应的决速步骤对应的过渡态是TS1，B错误； C．由图可知，第二步反应有N-O键的断裂和C=O的形成，C正确； D．通过理论模拟得到的反应热可能存在一定误差，D正确； 答案选CD。 3．回答下列问题。 (1)研究发现对的还原性主要来自于其产生的。一般认为在表面被氧化成有两种可能途径，如图是理论计算得到的相对能量变化图，据此推测途径___________(填“a”或“b”)是主要途径。 (2)酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。 ①某小组研究了3种酸对反应的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图。据图可知，在该过程中___________(填标号)。 A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变 B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率 C．催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应 D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小 ②在非水溶剂中，将转化为化合物ii(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有___________和___________。 【参考答案】(1)a (2) BD AcOH KI 【解析】（1）由图可知途径a中能垒为1.3 eV，比途径b中小，故途径a反应速率更快，途径a是主要途径； （2）①A．催化剂不能改变反应的焓变，故A错误； B．由图示可知，酸性：硫酸>磷酸>乙酸，催化剂酸性增强，反应速率提高，故B正确； C．一个硫酸分子中含有2个H，一个磷酸分子中含有3个H，一个乙酸分子中含有4个H，但含H最少的硫酸催化时，最有利于加速反应，故C错误； D．由图示可知，反应开始一段时间，反应物浓度减小，但反应速率加快，反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小，故D正确； 选BD。 ②催化剂参与化学反应，但反应前后质量和化学性质并未改变，由催化机理示意图可知，催化剂有AcOH和KI。 4．回答下列问题 (1)酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。 ①某小组研究了3种酸对反应的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图。 据图可知，在该过程中___________。 A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变 B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率 C．催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应 D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小 ②在非水溶剂中，将转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有___________和___________。 (2)分别与反应，体系的能量随反应进程的变化如图所示(两者历程相似，图中以示例)。 (ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 (ⅱ)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，则与反应的能量变化应为图中曲线___________(填“c”或“d”)。 (ⅲ)与反应，氘代甲醇的产量___________(填“>”“<”或“=”)。若与反应，生成的氘代甲醇有___________种。 (3)在电解质水溶液中，三种不同催化剂上电还原为CO的反应进程中(还原为的反应可同时发生)，相对能量变化如图。由此判断，电还原为CO从易到难的顺序为___________(用a、b、c字母排序)。 【参考答案】(1)BD AcOH KI (2)I c < 2 (3)c、a、b 【解析】（1）①A．催化剂不能改变反应的焓变，A错误； B．酸性：硫酸>磷酸>乙酸，由图示可知，催化剂酸性增强，反应速率提高，B正确； C．一个硫酸分子中含有2个H，一个磷酸分子中含有3个H，一个乙酸分子中含有4个H，但含H最少的硫酸催化时，最有利于加速反应，C错误； D．由图示可知，反应开始一段时间，反应物浓度减小，但反应速率加快，反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小，D正确； 故选BD； ②催化剂参与化学反应，但反应前后质量和化学性质并未改变，由催化机理示意图可知，催化剂有AcOH和KI； （2）(ⅰ)步骤Ⅰ涉及的是碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成，所以符合题意的是步骤Ⅰ； (ⅱ)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，则此时正反应活化能会增大，根据图示可知，与反应的能量变化应为图中曲线c； (ⅲ)与反应时，因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，则单位时间内产量会下降，所以氘代甲醇的产量；根据反应机理可知，若与反应，生成的氘代甲醇可能为或共2种； （3）c催化剂条件下，电还原的活化能小于电还原的活化能，更容易发生的电还原；而催化剂a和b条件下，电还原的活化能均大于电还原的活化能，相对来说，更易发生的电还原。其中a催化剂条件下，电还原的活化能比电还原的活化能小得更多，发生电还原的可能性更大，因此反应从易到难的顺序为c、a、b。 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 $ 2.1.2 活化能（同步训练）原卷版 姓名：___________班级：___________ A层（基础训练） 一、填空题 1．有效碰撞理论 (1)概念：_______。 (2)条件：具有足够的_______；具有合适的_______。 (3)与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率_______。 (4)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_______→反应速率_______；反之，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_______→反应速率_______；反之，反应速率_______。即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：微观解释：升高温度→活化分子的百分数_______→单位时间内有效碰撞的次数_______→反应速率_______；反之，反应速率_______。 ④催化剂：使用催化剂→改变了反应的历程，反应的活化能_______→活化分子的百分数_______→单位时间内有效碰撞的几率_______→反应速率_______。 2．活化能和活化分子 (1)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。活化能的存在是化学反应____才能发生的原因。不同反应活化能大小不同，因此____不同，活化能越高，反应越____发生。 (2)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。 (3)如图: 图中：为________，使用催化剂时的活化能为________，反应热为________。 (注：为逆反应的活化能) 3．催化剂对化学反应速率的影响 (1)催化剂：能改变化学反应速率而在反应前后本身的_______不变的物质。 (2)催化原理：通过参与反应改变_______、改变反应的_______来改变化学反应速率。 催化剂的特点：催化剂具有_______。 二、单选题 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．加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分数不变，但可以加快反应速率 C．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 D．只要增大压强，就可提高活化分子百分数，从而提高反应速率 2．碰撞理论是我们理解化学反应速率的重要工具，下图为HI分解反应中分子碰撞示意图。 下面说法正确的是 A．图1中分子取向合适，发生有效碰撞 B．活化分子具有的能量与反应物分子具有的能量之差，是反应的活化能 C．用光辐照的方法，也可以增大活化分子数目，加快反应速率 D．由图知，是基元反应 3．对于一定条件下进行的化学反应：，改变下列条件：①减小反应物浓度；②升高温度；③加入催化剂；④增大压强。可以提高反应物中活化分子百分数的是 A．①② B．①④ C．①②③ D．②③ 4．实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案如下表： 序号 ① ② ③ 实验装置及操作 实验现象 无明显变化 溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液为黄色 溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色物质析出 下列说法正确的是 A．KI对H2O2的分解无催化作用 B．对比实验②和③，酸性条件下H2O2氧化KI的速率更大 C．实验②③中的温度差异说明H2O2氧化KI的反应放出大量热 D．对比实验②和③，③中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率 5．已知反应：，其反应机理如下，下列有关该反应的说法正确的是 ① 快    ② 慢 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．增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率 D．正反应的活化能比逆反应的活化能小 6．已知反应过程a、b如下图所示，下列说法正确的是 A．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．b的反应历程与a相同 7．H2O2分解过程的能量变化如下图，下列说法错误的是 A．该反应的∆H = E1-E2 B．Fe3+是该反应的催化剂 C．该反应是放热反应 D．H2O(l)比H2O2(l)稳定 8．汽车尾气处理时存在反应：NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示： 下列说法正确的是 A．使用催化剂活化分子百分数增多 B．使用催化剂，反应物分子的能量变高 C．使用催化剂可以有效减少反应放出的热量 D．无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收相同能量 9．某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应，反应热为 B．反应过程b有催化剂参与，且第一步反应为决速步骤 C．改变催化剂，可改变该反应的活化能和反应热 D．有催化剂条件下，反应的活化能等于 10．T℃，向一恒容密闭容器中充入M和N，发生反应2M(g)+N(g)⇌2P(g)+Q(s)，使用不同的催化剂，其反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．催化剂反应前后的质量和物理性质不变 B．催化剂1比催化剂2的催化效果好 C．高效催化剂既可以加快反应速率又可以提高平衡转化率 D．达到平衡后向容器中加入一定量的Q，再次达到平衡后M和N的浓度均增大 11．如图所示是298K时，A2与B2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是 A．加入催化剂，反应热发生改变 B．该反应为吸热反应 C．逆反应的活化能大于正反应的活化能 D．该反应的 ∆H= (b-a) kJ/mol 12．汽车尾气中的NO是形成酸雨、酸雾的有毒气体之一，为解决其污染问题，可在燃油汽车排气管内部安装三元催化剂处理NO，反应为。该反应相对能量如图所示。 下列叙述错误的是 A．三个基元反应中有2个为放热反应 B．总反应的速控步骤为 C．总反应的 D．选择合适的催化剂可以增大反应速率，但不能改变总反应的值 13．气相反应存在如下反应机理(TS表示过渡态)： ① ② 下列有关该反应的说法正确的是 A．反应是基元反应 B．该反应有两个过渡态，且第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能 C．反应过程中，是反应的催化剂 D．反应②是放热反应，也是慢反应 14．自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点。自由基与反应过程的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A．生成产物与的反应均为放热反应 B．生成产物决速步的活化能 C．加入催化剂，可以降低产物与的能量 D．相同条件下，中间产物转化为产物的速率： 15．与生成反应的能量变化与反应进程如图所示（所有物种均为气态）。下列说法或表述错误的是 A．   B．的活化能为 C．决速步骤是吸热反应 D．比稳定 16．捷里多维奇(Zeldovich)发现的和反应生成的能量变化过程如下图所示： 已知TS表示过渡态，下列说法错误的是 A．该历程中有三个基元反应 B．经过TS2的反应式为 C．该反应决速步骤为经过TS3的步骤 D．反应的 三、解答题 1．在有气体参与的反应中，①增大反应物浓度、②升高温度、③增大压强(压缩体积)、④加入催化剂，若以上四种方法均可使反应速率增大，完成下列问题(填序号)： (1)降低反应活化能的是________。 (2)增加活化分子百分比的是________。 (3)未改变活化分子百分比，增加单位体积内分子总数的是________。 (4)增加单位体积内活化分子数的是________。 2．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。 请回答下列问题： (1)图中E的大小对该反应的反应热___________(填“有”或“无”)影响。 (2)该反应通常用V2O5作催化剂加快反应速率，加V2O5会使图中B点___________ (填“升高”还是“降低”)。 3．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。如图是和CO反应生成和NO过程中的能量变化示意图： (1)请写出和CO反应的热化学方程式：___________。 (2)请在图中用虚线作出和CO反应时使用催化剂使反应速率加快的能量示意图___________。 (3)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 4．早在二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： I． Ⅱ． (1)___________(用图中字母表示)。 (2)以上两步反应中的决速步骤为___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 5．尿素[]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 (1)十九世纪初，用氰酸银()与在一定条件下反应制得，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是________。 (2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： ⅰ.和生成； ⅱ.分解生成尿素。 结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是________(填序号)。 a.活化能：反应ⅰ<反应ⅱ b.ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应 c.   6．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 B层（能力提升） 一、单选题 1．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 2．近日，大连理工大学在《ACS Catal》发文称：合成了一种B/N共掺杂多孔碳纳米管负载的Mo单原子位点(Mo/BCN)，该材料在室温下能将高效电还原为。相关机理如图2所示(图1为碳纳米管)： 下列叙述正确的是 A．碳纳米管是一种新型高分子化合物材料 B．碳纳米管参杂B、N的过程属于物理变化 C．该材料能降低成为活化分子所需要的能量 D．该过程属于氮的固定中的自然固氮 3．臭氧层中分解过程如图所示。下列说法正确的是 A．该反应是放热反应，升高温度正反应速率降低 B．加入催化剂后，活化能为 C．Cl原子是反应的催化剂，能提高反应物的平衡转化率 D．催化剂能降低活化能，提高活化分子百分数 4．标准状况下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程关系如图所示，下列说法不正确的是 A．历程Ⅱ的决速步为第①步 B．历程Ⅱ中Cl原子为催化剂，能降低该反应的活化能和反应热 C．其他条件相同时，O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ D．历程Ⅱ中ClO为中间产物 5．根据如图所示的化学反应能量变化曲线，下列说法正确的是 A．催化剂通过降低活化能(E1→E3)使反应更易进行 B．曲线②的反应中，单位体积内活化分子百分数高于曲线① C．催化剂改变了反应的焓变，使产物能量降低 D．的反应历程和能量变化可以用曲线①表示 6．在101 kPa和298 K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．HCN比HNC稳定 B．使用催化剂，可以减小该反应的焓变 C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．该异构化反应的 7．恒温下，反应物A与Q按图示计量关系，同时发生三个基元反应，分别生成产物B、C、D，反应速率。下列说法正确的是 A．反应的活化能①>②>③ B．提高温度仅提高反应②中活化分子百分数 C．加入催化剂，使反应③的活化能变小，D的产量降低 D．总反应速率 8．我国科学家以铜为催化剂，实现了用（简称）转化制备。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示（*表示物质吸附在铜催化剂表面）。下列说法不正确的是 A．该反应反应物的总键能小于生成物的总键能 B．该历程包含6个基元反应，且均为放热反应 C．为决速步骤 D．该反应历程中有极性键的断裂和形成 9．已知反应2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g) ∆H= -752kJ·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) 下列说法正确的是 A．总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大 B．N2O2和N2O是该反应的催化剂 C．催化剂能改变该反应的焓变 D．快反应的活化能大，是反应历程中的决速反应 10．是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率，反应历程如下： 第一步：(快反应) 第二步：(慢反应) 第三步：(快反应) 实验表明，含碘时的分解速率方程(k为速率常数)。下列表述正确的是 A．的存在改变了分解的焓变 B．第二步对总反应速率起决定作用 C．浓度与分解速率无关 D．第二步活化能比第三步小 11．利用与制备合成气(、)，反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．该过程的总反应方程式为 B．属于吸热反应 C．从反应历程图可知该反应存在两个基元反应 D．该反应历程中，既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成 12．某理论研究认为，酸性介质中氢氧燃料电池的参与电极反应的催化机理如图所示，下列说法正确的是 A．iv是反应的催化剂 B．ii→iii转化过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 C．ii→iv转化过程中氧元素的化合价由降低为 D．常温常压、无催化剂条件下，在酸性条件下可以转化为 13．转化为的反应为   。在有、无催化剂条件下氧化成过程中能量的变化如图所示。、催化时，该反应机理： 反应①    反应②    下列说法正确的是 A． B．催化时，反应②的速率大于反应① C．保持其他条件不变，升高温度，活化分子百分数不变 D．催化剂改变了该反应的焓变 14．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(Cl·对反应有催化作用)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表示存在Cl·时反应过程的能量变化 B．Cl·是反应的催化剂，改变了反应历程，不改变反应过程的大小 C．决定反应速率的是基元反应① D．增大压强和加入催化剂都能增大活化分子百分数 15．已知反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断不正确的是 A．该反应的ΔH=-91kJ/mol B．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大 C．催化剂能同时加快该反应的正反应速率和逆反应速率 D．加入催化剂，正、逆反应的活化能均减小，但反应ΔH不变 16．在298 K 和101 kPa下，HCN(g)=HNC(g)反应过程的能量变化如图所示(图中省略了部分化学键信息)。下列说法不正确的是 A．HCN 比 HNC稳定 B．   ΔH 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总反应的焓变 17．某反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．过程a的反应速率比过程b快 B．过程b第一阶段反应的活化能为 C．该反应的反应热 D．该反应为吸热反应 18．一定条件下，丙烯与反应生成和的反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．丙烯与的两个反应均为吸热反应 B．合成的反应中，第Ⅰ步为反应的决速步 C．中间体稳定性： D．由图可知，为丙烯与加成的主要产物 二、解答题 1．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* 2．如图是某一反应的反应历程理论模拟，其中包含了一系列基元反应。 (1)该反应历程包含了___________步基元反应。 (2)这些基元反应的总反应就是反应___________。 A．① B．② C．③ D．④ (3)基于该图，下列说法正确的是___________。 A．即便更换催化剂，也无法改变图中的 B．该反应的决速步骤对应的过渡态是TS3 C．TS2对应的基元反应涉及单键的断裂与双键的生成 D．通过理论模拟得到的反应热可能存在一定误差 3．回答下列问题。 (1)研究发现对的还原性主要来自于其产生的。一般认为在表面被氧化成有两种可能途径，如图是理论计算得到的相对能量变化图，据此推测途径___________(填“a”或“b”)是主要途径。 (2)酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。 ①某小组研究了3种酸对反应的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图。据图可知，在该过程中___________(填标号)。 A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变 B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率 C．催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应 D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小 ②在非水溶剂中，将转化为化合物ii(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有___________和___________。 4．回答下列问题 (1)酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。 ①某小组研究了3种酸对反应的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图。 据图可知，在该过程中___________。 A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变 B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率 C．催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应 D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小 ②在非水溶剂中，将转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有___________和___________。 (2)分别与反应，体系的能量随反应进程的变化如图所示(两者历程相似，图中以示例)。 (ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 (ⅱ)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，则与反应的能量变化应为图中曲线___________(填“c”或“d”)。 (ⅲ)与反应，氘代甲醇的产量___________(填“>”“<”或“=”)。若与反应，生成的氘代甲醇有___________种。 (3)在电解质水溶液中，三种不同催化剂上电还原为CO的反应进程中(还原为的反应可同时发生)，相对能量变化如图。由此判断，电还原为CO从易到难的顺序为___________(用a、b、c字母排序)。 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 $