第06講 活化能（學生版）【暑假彎道超車】2024年新高二化學暑假講義+習題（人教版2019選擇性必修1）

第06講活化能1.知道化學反應(yīng)是有歷程的，認識基元反應(yīng)活化能對化學反應(yīng)速率的影響；知道催化劑可以改變反應(yīng)歷程。2.能用簡單碰撞理論說明反應(yīng)條件對化學反應(yīng)速率的影響，體會理論模型的建構(gòu)過程，強化模型認知意識。一、有效碰撞理論1．基元反應(yīng)大多數(shù)的化學反應(yīng)往往經(jīng)過多個反應(yīng)步驟才能實現(xiàn)。其中都稱為基元反應(yīng)。如2HI=H2＋I2的2個基元反應(yīng)為2HI→H2＋2I·、2I·→I2。2．反應(yīng)機理先后進行的反映了化學反應(yīng)的反應(yīng)歷程，反應(yīng)歷程又稱。3．基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件反應(yīng)物的分子必須發(fā)生，但是并不是每一次碰撞都能發(fā)生化學反應(yīng)。4．有效碰撞5．活化能和活化分子(1)活化分子：能夠發(fā)生的分子。對于某一化學反應(yīng)來說，在一定條件下，反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)是的。(2)活化能：具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差，叫做反應(yīng)的活化能。6．反應(yīng)物、生成物的能量與活化能的關(guān)系圖7．基元反應(yīng)發(fā)生經(jīng)歷的過程二、有效碰撞理論影響化學反應(yīng)速率因素的解釋1．濃度反應(yīng)物濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)→單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)→化學反應(yīng)速率；反之，化學反應(yīng)速率。2．壓強增大壓強→氣體體積縮小→反應(yīng)物濃度→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)→單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)→化學反應(yīng)速率；反之，化學反應(yīng)速率。壓強對化學反應(yīng)速率的影響，可轉(zhuǎn)化成對化學反應(yīng)速率的影響。3．溫度升高溫度→活化分子的百分數(shù)→單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)→化學反應(yīng)速率；反之，化學反應(yīng)速率。4．催化劑使用催化劑→改變了反應(yīng)的歷程(如下圖)，反應(yīng)的活化能→活化分子的百分數(shù)→單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)→化學反應(yīng)速率?！練w納總結(jié)】活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系考點01活化分子與有效碰撞理論【例1】下列關(guān)于有效碰撞理論的說法一定正確的是A．催化劑在化學反應(yīng)過程中參與了反應(yīng)，使用催化劑單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大，反應(yīng)速率加快B．增大濃度，活化分子百分數(shù)增大，反應(yīng)速率加快C．升高溫度，反應(yīng)的活化能降低，反應(yīng)速率加快D．增大壓強，所有反應(yīng)的有效碰撞概率增大，反應(yīng)速率加快【變式1-1】下列關(guān)于活化能和簡單碰撞理論說法正確的是A．活化分子間的碰撞都是有效碰撞B．催化劑之所以能改變化學反應(yīng)速率，是因為它能改變反應(yīng)歷程，改變反應(yīng)的焓變C．活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差，叫做活化能D．升高溫度和增加反應(yīng)物濃度，都能加快反應(yīng)速率，是因為增加了活化分子百分數(shù)，使單位時間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增加，從而增加化學反應(yīng)速率【變式1-2】下列說法正確的是A．增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，使有效碰撞次數(shù)增大B．升高溫度可降低化學反應(yīng)活化能，提高了活化分子百分數(shù)，加快化學反應(yīng)速率C．催化劑能降低反應(yīng)活化能，增大反應(yīng)物分子的活化分子百分數(shù)，只加快正反應(yīng)速率D．有氣體參加的反應(yīng)中，增大壓強(縮小體積)能使單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分子數(shù)增大考點02化學反應(yīng)歷程能量探析【例2】反應(yīng)的反應(yīng)機理如下．下列說法錯誤的是①（快）②（慢）③（快）A．②反應(yīng)的活化能最大B．②中與的碰撞僅部分有效C．和是該反應(yīng)的催化劑D．總反應(yīng)中逆反應(yīng)的活化能比正反應(yīng)的活化能大【變式2-1】氫氣和氧氣在催化劑作用下發(fā)生爆炸式反應(yīng)生成水，主要反應(yīng)機理如下。下列說法錯誤的是①②③④A．為反應(yīng)的中間體B．反應(yīng)過程不可能生成C．反應(yīng)的活化能因使用催化劑而降低D．自由基()的反應(yīng)活性很強，壽命極短【變式2-2】對于反應(yīng)實際上是經(jīng)過下列兩步完成的：①；②。下列說法不正確的是A．上述三個反應(yīng)均稱為基元反應(yīng)B．基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物的分子必須發(fā)生碰撞C．活化能指的是活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差D．催化劑能改變反應(yīng)歷程，改變反應(yīng)的活化能考點03有關(guān)活化能的圖像分析【例3】某反應(yīng)過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．催化劑能同時改變該反應(yīng)的活化能和焓變C．使用催化劑能同時提高正逆反應(yīng)速率D．該反應(yīng)的ΔH=E2-E1【變式3-1】一定條件下N2(g)、O2(g)反應(yīng)生成NO(g)的能量關(guān)系如圖所示，下列說法錯誤的是A．B．該反應(yīng)中反應(yīng)物分子的每次碰撞都為有效碰撞C．正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能D．使用催化劑可增加單位時間內(nèi)NO的產(chǎn)量【變式3-2】大氣中的臭氧層能有效阻擋紫外線。臭氧層中O3分解過程如圖所示，下列說法正確的是A．催化反應(yīng)①、②和總反應(yīng)均是放熱反應(yīng)B．決定O3分解反應(yīng)速率的是催化反應(yīng)②C．E1是催化反應(yīng)①正反應(yīng)的活化能D．Cl是反應(yīng)的催化劑，改變了反應(yīng)歷程，降低了△H1．下列調(diào)控反應(yīng)速率的措施或?qū)嶒炛?，沒有改變活化分子百分數(shù)的是A．在合成氨工業(yè)中，選擇鐵觸媒作催化劑B．炎熱的夏季，把容易變質(zhì)的食物貯存在冰箱里C．實驗室向溶液中加入粉末，制取實驗所需的D．金屬Fe在空氣中和在純氧中反應(yīng)的劇烈程度明顯不相同2．某化學反應(yīng)X→Y分兩步進行；①X→M；②M→Y。其能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是A．M是該反應(yīng)的催化劑，可降低該反應(yīng)的焓變，提高該反應(yīng)的速率B．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)C．X、Y、M三種物質(zhì)中Y最穩(wěn)定D．反應(yīng)①是總反應(yīng)的決速步驟3．下列關(guān)于可逆反應(yīng)的說法中正確的是A．活化分子之間的碰撞一定是有效碰撞B．增大反應(yīng)物的濃度，可使單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)增大，反應(yīng)速率增大C．升高反應(yīng)體系溫度，可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大，反應(yīng)速率減小D．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，使單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)增大，反應(yīng)速率增大4．下列關(guān)于化學反應(yīng)速率的說法正確的是A．升高溫度可降低化學反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分數(shù)，加快化學反應(yīng)速率B．反應(yīng)物濃度增大，單位體積活化分子數(shù)增多，有效碰撞的幾率增加，反應(yīng)速率增大C．催化劑能提高活化分子的活化能，從而加快反應(yīng)速率D．有氣體參加的化學反應(yīng)，若增大壓強(即縮小反應(yīng)容器的容積)，可增加活化分子的百分數(shù)，從而使反應(yīng)速率加快5．在化學反應(yīng)中，其他條件不變，僅改變下列其中一個條件，能提高活化分子百分數(shù)的是A．增大反應(yīng)物濃度B．增大氣體反應(yīng)的壓強(壓縮體積)C．加入高效催化劑D．增大固體反應(yīng)物的接觸面積6．某反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法中，不正確的是A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．曲線b表示有催化劑參與的反應(yīng)過程C．反應(yīng)i的?H>0 D．反應(yīng)i比反應(yīng)ii的速率大7．對于在一定條件下進行的化學反應(yīng)，改變下列條件，可以提高反應(yīng)物中的活化分子百分數(shù)的是①升高溫度②加入催化劑③增大體系壓強④增大反應(yīng)物濃度A．①② B．②③ C．③④ D．①④8．下列說法正確的是A．增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，使有效碰撞次數(shù)增大B．氣體參加的化學反應(yīng)，壓縮體積增大壓強可增加活化分子百分數(shù)，加快反應(yīng)速率C．升溫能使化學反應(yīng)速率加快，主要原因是增大了反應(yīng)物分子的活化分子百分數(shù)D．催化劑影響反應(yīng)活化能，增大反應(yīng)物分子的活化分子百分數(shù)，只加快正反應(yīng)速率9．反應(yīng)，其兩種反應(yīng)過程中的能量變化曲線如圖a、b所示，下列說法錯誤的是A．a(chǎn)過程中反應(yīng)的活化能為B．通常情況下，a過程中反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行C．b過程使用催化劑后降低了反應(yīng)的活化能和D．b過程的反應(yīng)速率是由第Ⅰ段決定10．與ICl的反應(yīng)分兩步完成，其能量曲線如下圖所示。反應(yīng)①：反應(yīng)②：下列有關(guān)說法正確的是A．由于，所以該化學反應(yīng)的速率主要由反應(yīng)②決定B．基元反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，基元反應(yīng)②反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能C．D．升高溫度，活化分子百分數(shù)增加，化學反應(yīng)速率加快11．下列說法正確的是A．增大反應(yīng)物的濃度，可以提高活化分子百分數(shù)B．通過壓縮體積增大壓強，可提高單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，從而增大反應(yīng)速率C．使用催化劑能降低反應(yīng)的活化能，增大活化分子百分數(shù)，從而改變ΔHD．反應(yīng)物分子的每一次碰撞都是有效碰撞12．氧簇催化與反應(yīng)的機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．過程②有極性鍵、非極性鍵的斷裂與形成 B．X代表的是C．過程①的原子利用率為100% D．為該反應(yīng)的催化劑13．一定條件下，密閉容器中發(fā)生反應(yīng)M(g)N(g)，反應(yīng)過程中的能量變化如圖中曲線Ⅰ所示。下列說法錯誤的是()A．該反應(yīng)中正反應(yīng)的活化能為(E3－E2)kJ·mol－1B．該反應(yīng)的反應(yīng)熱為(E1－E2)kJ·mol－1C．曲線Ⅱ表示其他條件不變，升高溫度時的能量變化D．曲線Ⅲ表示其他條件不變，加入催化劑時的能量變化14．在化學反應(yīng)中，能引發(fā)化學反應(yīng)的分子間碰撞稱之為有效碰撞，這些分子稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其單位用kJ·mol－1表示。請認真觀察下圖，然后回答問題。(1)圖中反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，該反應(yīng)________(填“需要”或“不需要”)環(huán)境先提供能量，該反應(yīng)的ΔH＝________(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。(2)已知：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ·mol－1，則其逆反應(yīng)的活化能為________。(3)對于同一反應(yīng)，圖中虛線Ⅱ與實線Ⅰ相比，活化能________(填“升高”“降低”或“不變”)，對反應(yīng)熱是否有影響？________________，原因是______________________________。15．某反應(yīng)過程的能量變化關(guān)系如圖所示，按要求回答下列問題：(1)已知熱化學方程式H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ·mol－1，則其逆反應(yīng)的活化能為________。(2)已知C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH＝＋