課時(shí)23活化能與有效碰撞理論-2021-2022學(xué)年高二化學(xué)選擇性必修1講義（人教版2019）

課時(shí)2.3活化能與有效碰撞理論【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解基元反應(yīng)與反應(yīng)歷程2、掌握活化能的含義，會(huì)用活化能理論解釋化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素【主干知識(shí)梳理】一、活化能與簡單碰撞理論1、基元反應(yīng)與反應(yīng)歷程(1)基元反應(yīng)：大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)往往經(jīng)過多個(gè)反應(yīng)步驟才能實(shí)現(xiàn)。其中每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)如：2HIH2＋I(xiàn)2的2個(gè)基元反應(yīng)為2HI→H2＋2I·、2I·→I2(2)反應(yīng)機(jī)理：先后進(jìn)行的基元反應(yīng)反映了化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)歷程，反應(yīng)歷程又稱反應(yīng)機(jī)理(3)許多化學(xué)反應(yīng)都不是基元反應(yīng)，而是由兩個(gè)或多個(gè)基元步驟完成的。假設(shè)反應(yīng)：A2＋BA2B是分兩個(gè)基元步驟完成的第一步A2→2A(慢反應(yīng))第二步2A+B→A2B(快反應(yīng))對(duì)于總反應(yīng)來說，決定反應(yīng)速率的肯定是第一個(gè)基元步驟，即這種前一步的產(chǎn)物作為后一步的反應(yīng)物的連串反應(yīng)的。決定速率的步驟是最慢的一個(gè)基元步驟如：過氧化氫H2O2在水溶液中把溴化氫HBr氧化為溴Br2的反應(yīng)：H2O2+2H++2Br－→Br2+2H2O反應(yīng)機(jī)理為H2O2＋H+＋Br－→HOBr＋H2O(慢反應(yīng))HOBr＋Br－＋H+→Br2＋H2O(快反應(yīng))決定速率的就是第一個(gè)反應(yīng)，且這個(gè)反應(yīng)中HBrO不是最終產(chǎn)物，稱為反應(yīng)的中間產(chǎn)物或中間體(4)基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件：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，但是并不是每一次分子碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2、有效碰撞與活化能(1)化學(xué)反應(yīng)與有效碰撞以“打籃球”為例HI的分解反應(yīng)：2HIH2＋I(xiàn)2，可能有以下幾種碰撞在(1)中，運(yùn)動(dòng)員沒有提供足夠的能量，球沒有落入籃筐；在(2)中，球雖然具有足夠的能量，但沒有合適的取向，球也沒有落入籃筐；在(3)中，球具有足夠的能量和合適的取向，球落入籃筐，這與導(dǎo)致發(fā)生反應(yīng)的分子或離子間的碰撞類似在(1)中，HI分子沒有足夠的能量，因此碰撞過輕，兩個(gè)分子又彼此彈離；在(2)中，由于碰撞沒有合適的取向，因此兩個(gè)分子也彼此彈離；在(3)中，分子具有足夠的能量且碰撞取向合適，因此導(dǎo)致H—I鍵的斷裂及H—H鍵和I—I鍵的形成，即發(fā)生分解反應(yīng)，生成了H2和I2在某個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，那么多的反應(yīng)物分子，其能量高低各不相同。并且，在通常狀況下，能量相對(duì)較高的分子所占的比例較小，能量相對(duì)較低的分子所占的較大。研究證明，只有能量高度達(dá)到某一定值的分子，才能在碰撞以后有可能使原子間的化學(xué)鍵斷裂，從而導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。我們把能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子碰撞叫做有效碰撞，把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子。(但是活化分子也并不是每次碰撞都能引起化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生)(2)有效碰撞①概念：把能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫做有效碰撞②條件：具有足夠的能量；具有合適的取向③與反應(yīng)速率的關(guān)系：碰撞的頻率越高，則反應(yīng)速率越快(3)活化能和活化分子①活化分子：把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子②活化能：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，叫做反應(yīng)的活化能③活化分子的特點(diǎn)：活化分子具有比普通分子(非活化分子)更高的能量，活化分子在碰撞后有可能使原子間的化學(xué)鍵斷裂從而導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生=4\*GB3④反應(yīng)物、生成物的能量與活化能的關(guān)系圖E1：正反應(yīng)的活化能E2：活化分子變成生成物分子放出的能量，也可認(rèn)為是逆反應(yīng)的活化能E1－E2：反應(yīng)熱，即ΔH＝E1－E2(4)基元反應(yīng)發(fā)生經(jīng)歷的過程3、基元反應(yīng)過渡狀態(tài)理論(1)基元反應(yīng)過渡狀態(tài)理論認(rèn)為，基元反應(yīng)在從反應(yīng)物到產(chǎn)物的變化過程中要經(jīng)歷一個(gè)中間狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)稱為過渡態(tài)AB＋C→[A…B…C]→A＋BC反應(yīng)物過渡態(tài)產(chǎn)物(2)過渡態(tài)是處在反應(yīng)過程中具有最高能量的一種分子構(gòu)型，過渡態(tài)能量與反應(yīng)物的平均能量的差值相當(dāng)于活化能。如：一溴甲烷與NaOH溶液反應(yīng)的歷程可以表示為：CH3Br＋OH－→[Br…CH3…OH]→Br－＋CH3OH反應(yīng)物過渡態(tài)產(chǎn)物【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】1、某反應(yīng)過程中體系的能量變化如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是()A．反應(yīng)過程可表示為B．E1為反應(yīng)物的能量與過渡態(tài)的能量差，稱為正反應(yīng)的活化能C．正反應(yīng)的熱效應(yīng)為ΔH=E1?E2，且E2>E1，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D．此圖中逆反應(yīng)的熱效應(yīng)為ΔH=E1?E2，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)2、一定溫度下，反應(yīng)H2＋Cl2=2HCl中的某一基元反應(yīng)H2＋Cl=HCl＋H，其能量變化如下圖所示。H…H…Cl表示反應(yīng)物分子舊化學(xué)鍵沒有完全斷裂、新化學(xué)鍵沒有完全形成的過渡態(tài)。該基元反應(yīng)的活化能為

kJ·mol－1，ΔH為

kJ·mol－1二、利用有效碰撞理論解釋外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響1、影響化學(xué)速率的內(nèi)因——活化能大小不同所致，活化能小的化學(xué)反應(yīng)速率快，活化能大的反應(yīng)速率慢活化能大小主要是由反應(yīng)物自身的性質(zhì)決定的(改變外界條件也可以改變反應(yīng)的活化能，如：加入催化劑)，即反應(yīng)物自身的性質(zhì)影響著化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，從而影響化學(xué)反應(yīng)速率的大小如：活化能小→普通分子容易變成活化分子→活化分子百分?jǐn)?shù)大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)多→單位時(shí)間、單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)多→化學(xué)反應(yīng)速率大(內(nèi)因?qū)瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響)2、反應(yīng)物的濃度與有效碰撞次數(shù)在其他條件不變時(shí)，對(duì)某一反應(yīng)來說，活化分子在反應(yīng)物分子中所占的百分?jǐn)?shù)是一定的，因此，單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積內(nèi)反應(yīng)物的分子的總數(shù)成正比，也就是和反應(yīng)物的濃度呈正比。如：原來每單位體積里有100個(gè)反應(yīng)物分子，其中只有5個(gè)活化分子，活化分子百分?jǐn)?shù)為5%，如果每單位內(nèi)的反應(yīng)物分子增加到200個(gè)，其中必定有10個(gè)活化分子，那么單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞次數(shù)也相應(yīng)增多，化學(xué)反應(yīng)速率就增大。因此，增大反應(yīng)物濃度可以增大化學(xué)反應(yīng)速率3、化學(xué)反應(yīng)速率與分子間的有效碰撞頻率有關(guān)，所有能夠改變內(nèi)能、運(yùn)動(dòng)速率，以及碰撞幾率的方法，都可以用來改變、控制反應(yīng)的速率，即活化分子百分?jǐn)?shù)和單位體積活化分子數(shù)增大時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率也就增大，4、用圖示法分析濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響圖示法分析濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響甲乙已知甲圖有10個(gè)分子，其中有3個(gè)是活化分子(用“”表示)，因此活化分子數(shù)為30%，保持體積不變，再充入10個(gè)分子，相當(dāng)于增加反應(yīng)物的濃度(如乙圖)，此時(shí)活化分子百分?jǐn)?shù)不變，活化分子數(shù)增多，單位體積活化分子數(shù)增多，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加，反應(yīng)速率增大(1)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的微觀解釋反應(yīng)物濃度增大→反應(yīng)物分子總數(shù)增多→由于活化分子百分?jǐn)?shù)不變→活化分子總數(shù)增多→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞幾率增加→反應(yīng)速率加快；反之，反應(yīng)速率減慢(2)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的微觀解釋增大壓強(qiáng)→氣體體積縮小→活化分子總數(shù)不變→活化分子百分?jǐn)?shù)不變→但單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加→反應(yīng)速率增大；反之，反應(yīng)速率減小即壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，可轉(zhuǎn)化成濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(3)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的微觀解釋升高溫度→反應(yīng)物分子的能量增加→使一部分原來能量較低的分子變成活化分→活化分子總數(shù)增多→活化分子的百分?jǐn)?shù)增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加→反應(yīng)速率增大；反之，反應(yīng)速率減小(4)催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的微觀解釋使用催化劑→改變了反應(yīng)的歷程(如下圖)，反應(yīng)的活化能降低→活化分子總數(shù)增多→活化分子的百分?jǐn)?shù)增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的幾率增加→反應(yīng)速率加快外界因素活化能分子總數(shù)活化分子總數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)單位體積活化分子數(shù)有效碰撞次數(shù)反應(yīng)速率增大反應(yīng)物的濃度不變?cè)龆嘣龆嗖蛔冊(cè)龆嘣龆嗉涌煸龃蠓磻?yīng)物的壓強(qiáng)不變不變不變不變?cè)龆嘣龆嗉涌焐叻磻?yīng)物的溫度不變不變?cè)龆嘣龆嘣龆嘣龆嗉涌焓褂么呋瘎┙档筒蛔冊(cè)龆嘣龆嘣龆嘣龆嗉涌臁緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】1、下列說法不正確的是()A．增大反應(yīng)物濃度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多B．增大壓強(qiáng)，單位體積內(nèi)氣體的活化分子數(shù)增多，有效碰撞次數(shù)增多C．升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，分子運(yùn)動(dòng)速度加快，有效碰撞次數(shù)增多D．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，有效碰撞次數(shù)增多2、下列說法正確的是()①活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)②普通分子有時(shí)也能發(fā)生有效碰撞③升高溫度會(huì)加快反應(yīng)速率，原因是增加了活化分子的有效碰撞次數(shù)④增大反應(yīng)物濃度會(huì)加快反應(yīng)速率的原因是單位體積內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增多⑤使用催化劑能提高反應(yīng)速率，原因是提高了分子的能量，使有效碰撞頻率增大⑥化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)是活化分子有合適取向時(shí)的有效碰撞A．①②⑤ B．③④⑥ C．③④⑤⑥ D．②③④3、已知反應(yīng)：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)，其反應(yīng)機(jī)理如下①NO(g)＋Br2(g)NOBr2(g)快②NO(g)＋NOBr2(g)2NOBr(g)慢下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A．該反應(yīng)的速率主要取決于①的快慢B．增大Br2(g)濃度能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率C．NOBr2是該反應(yīng)的催化劑C．正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能小akJ·mol－14、設(shè)C＋CO22CO(吸熱反應(yīng))的反應(yīng)速率為v1，N2＋3H22NH3(放熱反應(yīng))的反應(yīng)速率為v2，若對(duì)以上兩個(gè)反應(yīng)均升高溫度，v1、v2會(huì)________(填“減小”“增大”或“不變”)，從有效碰撞理論角度分析原因：________________________________________5、在有氣體參與的反應(yīng)中，①增大反應(yīng)物濃度、②升高溫度、③增大壓強(qiáng)(壓縮體積)、④加入催化劑，若以上四種方法均可使反應(yīng)速率增大，完成下列問題(填序號(hào))(1)降低反應(yīng)活化能的是________(2)增加活化分子百分比的是________(3)未改變活化分子百分比，增加單位體積內(nèi)分子總數(shù)的是________(4)增加單位體積內(nèi)活化分子數(shù)的是________【課后作業(yè)】1、下列說法正確的是()A．活化分子具有的能量是活化能B．活化分子的總數(shù)越多，反應(yīng)速率越大C．某一反應(yīng)的活化分子的百分?jǐn)?shù)是個(gè)定值D．單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞次數(shù)越多，反應(yīng)速率越大2、有氣體參加的反應(yīng)中，能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)都增大的方法是()①增大反應(yīng)物濃度②增大壓強(qiáng)③升高溫度④加入催化劑A．①②③B．②③④C．①③④D．③④3、下列說法錯(cuò)誤的是()①當(dāng)碰撞的分子具有足夠的能量和適當(dāng)?shù)娜∠驎r(shí)，才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)②發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子③活化分子間的碰撞一定是有效碰撞④活化分子間每次碰撞都發(fā)生化學(xué)反應(yīng)⑤能發(fā)生有效碰撞的分子必須具有相當(dāng)高的能量A．①④B．③④C．④⑤D．②⑤4、有效碰撞是指()A．反應(yīng)物分子間的碰撞B．反應(yīng)物活化分子間的碰撞C．反應(yīng)物分子發(fā)生合適取向的碰撞D．活化分子之間發(fā)生合適取向的碰撞5、有關(guān)碰撞理論，下列說法不正確的是()A．具有足夠能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B．增大反應(yīng)物的濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞的幾率增大，反應(yīng)速率增大C．升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞的幾率增大，反應(yīng)速率增大D．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，有效碰撞的幾率增大，反應(yīng)速率增大6、某溫度下，體積一定的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)ΔH＞0，下列敘述正確的是()A．在容器中加入氬氣，反應(yīng)速率不變B．加入少量W，逆反應(yīng)速率增大C．升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小D．將容器的體積壓縮，可增大活化分子的百分?jǐn)?shù)，有效碰撞次數(shù)增大7、下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法中，正確的是()A．100mL2mol·L－1的鹽酸與鋅反應(yīng)時(shí)，加入適量的氯化鈉溶液，生成氫氣的速率不變B．用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制氫氣時(shí)，改用鐵片和濃硫酸反應(yīng)可增大反應(yīng)物濃度，加快產(chǎn)生氫氣的速率C．二氧化硫的催化氧化是一個(gè)放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)活化能降低，反應(yīng)速率加快D．汽車尾氣中的CO和NO可以緩慢反應(yīng)生成N2和CO2，減小壓強(qiáng)，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，反應(yīng)速率減小8、某反應(yīng)過程中能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是()A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．催化劑改變了化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)C．催化劑不改變化學(xué)反應(yīng)過程D．催化劑改變了化學(xué)反應(yīng)速率9、對(duì)于反應(yīng)4A＋B=2C，下列說法正確的是()A．某溫度下，化學(xué)反應(yīng)速率無論是用A、B、C何種物質(zhì)來表示，其化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值相同B．在其他條件不變的情況下，降低溫度，一般化學(xué)反應(yīng)速率降低C．在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)一定增大，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大D．若增大或減少A物質(zhì)的量，化學(xué)反應(yīng)速率一定會(huì)發(fā)生明顯的變化10、下列條件的變化，是因?yàn)榻档头磻?yīng)所需要的能量，增加單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子百分?jǐn)?shù)的是()A．增大壓強(qiáng)B．升高溫度C．增大濃度D．使用催化劑11、下列說法，正確的是()①活化分子間的碰撞不一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)②普通分子間的碰撞有時(shí)也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)③活化分子比普通分子具有較高的能量④化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合⑤化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程⑥化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是活化分子有合適取向時(shí)的有效碰撞A．①③④⑤⑥B．②③⑥C．②④⑤⑥D(zhuǎn)．②④⑤12、在其他條件具備時(shí)，若一反應(yīng)較難進(jìn)行，則其主要原因可能是()①參加反應(yīng)的分子的能量普遍較低②參加反應(yīng)的分子的能量普遍較高③單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物中活化分子有效碰撞次數(shù)少④單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物中活化分子有效碰撞次數(shù)較多⑤反應(yīng)物分子中活化分子百分?jǐn)?shù)較小⑥反應(yīng)物分子中活化分子百分?jǐn)?shù)較大A．①③⑤B．②④⑥C．①④⑥D(zhuǎn)．②③⑤13、一種“松果結(jié)構(gòu)”鉑金屬催化劑，可用于電解法制備氫氣，在制氫效果不變的情況下，將鉑金屬的用量降低到傳統(tǒng)商業(yè)催化劑的約eq\f(1,75)，下列說法錯(cuò)誤的是()A．使用催化劑可以增加活化分子的百分?jǐn)?shù)B．催化劑與反應(yīng)物接觸面積的大小會(huì)影響反應(yīng)的焓變C．該研究深化了催化劑的效果與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系D．催化劑與反應(yīng)物接觸面積的大小會(huì)影響反應(yīng)速率14、H2O2分別在無催化劑、催化劑M和N作用下分解，其能量隨反應(yīng)進(jìn)程的變化如下圖所示。有關(guān)2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)，下列說法正確的是()A．ΔH=E2－E1B．實(shí)驗(yàn)中，M催化效率低于NC．加入催化劑M、N，降低了反應(yīng)的ΔHD．在無催化劑時(shí)，該反應(yīng)歷程活化能最低15、由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．使用催化劑可以降低過渡態(tài)的能量B．反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和C．N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g)ΔH＝－139kJ·mol－1D．反應(yīng)物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和16、參照某反應(yīng)的能量對(duì)反應(yīng)歷程的示意圖，下列對(duì)該正反應(yīng)敘述中正確的是()A．反應(yīng)熱：過程I>過程Ⅱ B．反應(yīng)速率：過程I>過程ⅡC．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) D．過程I使用了催化劑17、(多選)對(duì)于反應(yīng)2N2O5(g)→4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程：第一步N2O5NO2＋NO3快速平衡第二步NO2＋NO3→NO＋NO2＋O2慢反應(yīng)第三步NO＋NO3→2NO2快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是()A．v(第一步的逆反應(yīng))>v(第二步反應(yīng))B．反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C．第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D．第三步反應(yīng)活化能較高18、已知分解1molH2O2放出熱量98kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機(jī)理為H2O2＋I(xiàn)－→H2O＋I(xiàn)O－慢H2O2＋I(xiàn)O－→H2O＋O2＋I(xiàn)－快下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A．反應(yīng)速率與I－濃度有關(guān)B．IO－也是該反應(yīng)的催化劑C．反應(yīng)活化能等于98kJ·mol－1D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)19、對(duì)于反應(yīng)2NO(g)＋2H2(g)→N2(g)＋2H2O(g)，科學(xué)家根據(jù)光譜學(xué)研究提出如下反應(yīng)歷程：第一步：2NON2O2快速平衡第二步：N2O2＋H2→N2O＋H2O慢反應(yīng)第三步：N2O＋H2→N2＋H2O快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列敘述正確的是()A．若第一步反應(yīng)△H<0，則升高溫度，v正減小，v逆增大B．第二步反應(yīng)的活化能大于第三步的活化能C．第三步反應(yīng)中N2O與H2的每一次碰撞都是有效碰撞D．反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有N2O220、(多選)水煤氣變換反應(yīng)為：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我國學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用●標(biāo)注。下列說法正確的是()A．水煤氣變換反應(yīng)的△H<0B．步驟③的化學(xué)方程式為：CO·+OH·+H2O(g)═COOH·+H2O· C．步驟⑤只有非極性鍵H﹣H鍵形成D．該歷程中最大能壘(活化能)E正＝1.70eV21、研究發(fā)現(xiàn)Pd2團(tuán)簇可催化CO的氧化，在催化過程中路徑不同可能生成不同的過渡態(tài)和中間產(chǎn)物(過渡態(tài)已標(biāo)出)，下圖為路徑1和路徑2催化的能量變化。下列說法錯(cuò)誤的是()A．CO的催化氧化反應(yīng)為2CO+O2=2CO2B．反應(yīng)路徑1的催化效果更好C．路徑1和路徑2第一步能量變化都為3.22eVD．路徑1中最大能壘（活化能）E正=1.77eV22、利用某分子篩作催化劑，NH3可脫除廢氣中的NO和NO2，生成兩種無毒物質(zhì)，其反應(yīng)歷程如下圖所示，下列說法正確的是()A．X是N2B．汽車尾氣中含有的氮氧化合物是由于汽油燃燒產(chǎn)生的C．NH4+中含有非極性共價(jià)鍵D．上述歷程的總反應(yīng)為：2NH3+NO+NO2eq\o(=,\s\up8(催化劑))2N2+3H2O23、CO2和CH4催化重整可制備合成氣，對(duì)減緩燃料危機(jī)具有重要的意義，其反應(yīng)歷程示意圖如下，下列說法不正確的是()A．合成氣的主要成分為CO和H2B．①→②既有碳氧鍵的斷裂，又有碳氧鍵的形成C．①→②吸收能量D．Ni在該反應(yīng)中做催化劑24、已知反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)△H=752kJ/mol的反應(yīng)機(jī)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)，下列有關(guān)說法正確的是()A．N2O2和N2O是該反應(yīng)的催化劑 B．②的反應(yīng)的活化能最小C．反應(yīng)速率v(NO)=v(H2)=v(N2) D．總反應(yīng)中逆反應(yīng)的活化能比正反應(yīng)的活化能大【活化能與有效碰撞理論】答案【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】1、D。解析：A選項(xiàng)，反應(yīng)時(shí)BC斷鍵，A???B形成化學(xué)鍵，因此過程可表示為A+BC,（反應(yīng)物）—→[A???B???C],（過渡態(tài)）—→AB+C,（生成物），故A正確；B選項(xiàng)，E1為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)的能量差，稱為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，故B正確；C選項(xiàng)，正反應(yīng)的熱效應(yīng)是反應(yīng)物活化能減去生成物活化能，因此ΔH=E1–E2<0，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C正確；D選項(xiàng)，此圖中逆反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH=E2E1>0，，所以逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為D。2、21.5＋7.5【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】1、A。解析：A項(xiàng)，增大反應(yīng)物濃度，活化分子數(shù)目增大，但活化分子百分?jǐn)?shù)不變。2、B3、D。解析：反應(yīng)速率主要取決于慢的一步，所以該反應(yīng)的速率主要取決于②的快慢，故A錯(cuò)誤；增大Br2(g)濃度，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，但單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)目增多了，所以能加快反應(yīng)速率，故B錯(cuò)誤。NOBr2是反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物，不是該反應(yīng)的催化劑，故C錯(cuò)誤；由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，說明反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，所以正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能小akJ·mol－1，故D正確；4、增大無論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，升高溫度，分子的平均能量均增加，活化分子百分比增加，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增加，反應(yīng)速率增大5、(1)④(2)②④(3)①③(4)①②③④【課后作業(yè)】1、D2、D。解析：①和②只能增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，不能增大活化分子百分?jǐn)?shù)；而③和④既能增大活化分子數(shù)，又能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，故D項(xiàng)符合題意。3、B。解析：活化分子間的碰撞有適當(dāng)?shù)娜∠驎r(shí)，才能發(fā)生有效碰撞；活化分子間只有發(fā)生有效碰撞時(shí)，才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。4、D5、A。解析：活化分子發(fā)生有效碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如果不是有效碰撞，則不能發(fā)生反應(yīng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；增大反應(yīng)物的濃度，活化分子的濃度增大，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率增大，故B項(xiàng)正確；升高溫度，活化分子的百分?jǐn)?shù)增大，從而使有效碰撞次數(shù)增多，化學(xué)反應(yīng)速率增大，故C項(xiàng)正確；催化劑能降低反應(yīng)的活化能，使活化分子的百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率增大，故D項(xiàng)正確。6、A。解析：在容器中加入氬氣，壓強(qiáng)增大，但參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度不變，所以反應(yīng)速率不變，A項(xiàng)正確；W是固體，所以加入少量W，正、逆反應(yīng)速率均不變，B項(xiàng)不正確；升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，C項(xiàng)不正確；將容器的體積壓縮，可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快，但活化分子的百分?jǐn)?shù)不變，D項(xiàng)不正確。7、D。解析：A項(xiàng)，加入NaCl溶液，溶液體積變大，鹽酸濃度減小，化學(xué)反應(yīng)速率減小，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，F(xiàn)e與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化，不生成氫氣，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，升高溫度，反應(yīng)的活化能不變，但有更多的分子變成活化分子，所以反應(yīng)速率加快，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，減小壓強(qiáng)，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，但因體積增大，所以單位體積內(nèi)活化分子數(shù)變少，反應(yīng)速率減小，正確。8、D。解析：A項(xiàng)，反應(yīng)物總能量低于生成物總能量應(yīng)為吸熱反應(yīng)，催化劑降低反應(yīng)所需活化能，改變反應(yīng)過程，改變化學(xué)反應(yīng)速率，但熱效應(yīng)不變，所以D正確。9、B10、D11、A12、A13、B。解析：催化劑可降低反應(yīng)的活化能，所以使用催化劑可以增加活化分子的百分?jǐn)?shù)，A正確；使用催化劑不能改變反應(yīng)的焓變，B錯(cuò)誤；使用催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，所以深化了催化劑的效果與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，C正確；增大接觸面積可加快反應(yīng)速率，所以催化劑與反應(yīng)物接觸面積的大小會(huì)影響反應(yīng)速率，D正確。14、B。解析：試題分析：A．此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH=（E2－E1），錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)中，M需要的能量更多，催化效率低于N，正確；C．加入催化劑M、N，降低了反應(yīng)的活化能，錯(cuò)誤；D．在有催化劑時(shí)，該反應(yīng)歷程活化能降低；故選B15、D。解析：A.催化劑可以降低活化能,降低過渡態(tài)的能量,故不選A；B.根據(jù)圖象可以知道,此反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故不選B；C.根據(jù)圖象可以知道,此反應(yīng)放熱139kJ,熱化學(xué)方程式為N2O(g)+NO(g)→N2(g)+NO2(g)ΔH＝－139kJ·mol－1故不選C；D.△H=反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和＜0，故選D16、C。解析：A.反應(yīng)熱取決于反應(yīng)物和生成物的總能量，與反應(yīng)過程無關(guān)，A錯(cuò)誤；B.活化能小則反應(yīng)速率大，反應(yīng)速率：過程Ⅱ>過程I，B錯(cuò)誤；C.反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，C正確；D.催化劑降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，過程Ⅱ使用了催化劑，D錯(cuò)誤；答案選C。17、AC。解析：第一步反應(yīng)快速平衡，說明正、逆反應(yīng)速率很大，極短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到平衡，A項(xiàng)正確；第二步反應(yīng)慢，說明有效碰撞次數(shù)少，C項(xiàng)正確；由題給三步反應(yīng)可知，反應(yīng)的中間產(chǎn)物有NO3和NO，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)快，說明反應(yīng)的活化能較低，D項(xiàng)錯(cuò)誤。18、A。解析：A項(xiàng)，將題給兩個(gè)反應(yīng)合并可得總反應(yīng)為2H2O2=2H2O＋O2↑，該反應(yīng)中I－作催化劑，其濃度的大小將影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率；B項(xiàng)，該反應(yīng)中IO－是中間產(chǎn)物，不是該反應(yīng)的催化劑；C項(xiàng)，反應(yīng)的活化能表示一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所需要的最小能量，分解1molH2O2放出98kJ熱量，不能據(jù)此判斷該反應(yīng)的活化能；D項(xiàng)，由反應(yīng)速率與對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系可知v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)。19、B。解析：A．不管△H<0，還是△H>0，升高溫度，v正和v逆均增大，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．