2022-2023學(xué)年人教版選擇性必修一2.1活化能講義

2.1.3活化能

趣知識精講

一、基元反應(yīng)與反應(yīng)歷程

1.基元反應(yīng)：大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)并不是經(jīng)過簡單碰撞就能完成的，而往往經(jīng)過多個反應(yīng)步驟

才能實現(xiàn)。每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)?；磻?yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物的分子必須發(fā)生

碰撞。

2.自由基：帶有單電子的原子或原子團叫自由基，如I?自由基、。?自由基。自由基反應(yīng)活

性很強，壽命極短。

等，舉個例子一一碘化氫的分解

i---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1

:總反應(yīng)：2HI=H2+l2

：實際上是經(jīng)過下列兩步基元反應(yīng)完成的：2HI->H2+21-2l-->h

3.反應(yīng)歷程：與某化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的一組基元反應(yīng)反映了該反應(yīng)的反應(yīng)歷程，反應(yīng)歷程又稱

反應(yīng)機理。

”說明

\①反應(yīng)不同，反應(yīng)歷程也不相同。

i②同一反應(yīng)，在不同條件下，反應(yīng)歷程也可能不同。

|③反應(yīng)歷程的差別造成了化學(xué)反應(yīng)速率的不同.

i④對于由多個基元反應(yīng)組成的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)的快慢由最慢的一步基元反應(yīng)決定。

二、有效碰撞理論

1.有效碰撞的概念：能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞。

2.有效碰撞必須滿足的條件：

（1）分子具有足夠的;（即分子）

（2）分子在碰撞時具有合適的。

3.有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系：有效碰撞的頻率越高，則反應(yīng)速率

【答案】能量活化取向越快

三、活化分子與活化能

1.活化分子：具有足夠能量、能夠發(fā)生______的分子。

【答案】有效碰撞

‘說明

r----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

:對于某一化學(xué)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)是一定的。

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

Ei：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（逆反應(yīng)的活化能）

Ei-E2：反應(yīng)熱（AH）

催化劑的作用：降低反應(yīng)的活化能。

四、有效碰撞理論對影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的解釋

濃度壓強

反應(yīng)物濃度增大―反應(yīng)物中活化分子百分增大壓強（壓縮體積）一反應(yīng)物中活化分

數(shù)—一單位體積內(nèi)分子總數(shù)一子百分數(shù)-單位體積內(nèi)活化分子總

活化分子總數(shù)-單位時間內(nèi)有效碰數(shù)-單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)

撞次數(shù)______f反應(yīng)速率—___;反之，______f反應(yīng)速率_______:反之，反應(yīng)速

反應(yīng)速率_______。率_______。

溫度催化劑

、8?■??■??

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升儂度

*“■t??

W**%%

**9%0?C*1%3

升高溫度一活化令r子百分數(shù)一______-單加入催化劑f活彳七分子百分、數(shù)______

位體積內(nèi)分子總數(shù)—___-舌化分子總數(shù)單位體積內(nèi)活化分亍'?總數(shù)―_f單位時

______f單位時向］內(nèi)有效碰W置次數(shù)______間內(nèi)有效碰撞次婁(_______-?反應(yīng)速率

f反應(yīng)速率_____；反之,反應(yīng)速率______;反之，反應(yīng):速率_________O

_____O

【答案】不變；增多；增多；增多：增大；減慢

不變：增多；增多；增大；減慢

增大；不變；增多；增多；增大；減慢

增大；增多；增多；增大；減慢

足及時小練

)---------------------------------------------------------------------------------------------------

I下列說法中正確的是

;①活化分子間的碰撞不一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

:②普通分子間的碰撞可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

j③增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增多

j④加入反應(yīng)物，活化分子百分數(shù)不變，化學(xué)反應(yīng)速率可能不變

j⑤催化劑能增大活化分子百分數(shù)，從而成千成萬倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率

I⑥有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(縮小反應(yīng)容器的體積)，可增大活化分子的百分數(shù)，從而使反應(yīng)

i速率增大

【答案】①③④⑤

五、化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)和速率方程

1.化學(xué)反應(yīng)速率通常指一定時間內(nèi)反應(yīng)的平均速率。

2.在化學(xué)反應(yīng)進程中，未達平衡時，瞬時反應(yīng)速率一般是不斷變化的。

3.對于基元反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率通常與各反應(yīng)物濃度的嘉之積成正比。

4.速率常數(shù)和速率方程

對于反應(yīng)：aA+bB+…-*產(chǎn)物

速率方程為v=k?cx(A)?c￥(B)?…，式中的k稱為速率常數(shù)。

U對點訓(xùn)練

奇題型一：有效碰撞理論

【例1】(2020?邯鄲市永年區(qū)第一中學(xué)高二月考)下列說法正確的是

A.活化分子的每一次碰撞都能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

B.能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子

C.反應(yīng)物用量增加后，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率增大

D.催化劑能提高活化分子的活化能，從而加快反應(yīng)速率

【答案】B

【詳解】

A.發(fā)生有效碰撞才反應(yīng)，所以活化分子的碰撞不一定反應(yīng)，還與取向有關(guān)，故A錯誤；

B.分子發(fā)生有效碰撞時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，此時的分子為活化分子，故B正確；

C.反應(yīng)物為純固體或液體，用量增加，反應(yīng)速率不變，反應(yīng)物用量增加不一定反應(yīng)速率加

快，故C錯誤；D.加入催化劑可降低活化能，提高活化分子的百分數(shù)，反應(yīng)速率增大，故

D錯誤；

故選B。

【變1-1】(2021?遼寧葫蘆島市?高二期末)下列說法正確的是

A.活化能接近于零的反應(yīng)，當反應(yīng)物相互接觸時，反應(yīng)瞬間完成

B.溫度和壓強都是通過增大活化分子百分數(shù)來加快化學(xué)反應(yīng)速率

C.人們把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子，把活化分子具有的能量叫活化能

D.活化能的大小不僅意味著一般分子成為活化分子的難易，也會對化學(xué)反應(yīng)前后的能量變

化產(chǎn)生影響

【答案】A

【詳解】

A.活化能接近于零的反應(yīng)，由于不需要活化能的推動，所以當反應(yīng)物相互接觸時反應(yīng)瞬間

完成，A正確；B.壓強不能改變活化分子百分數(shù)，增大壓強是通過增大單位體積內(nèi)活化分

子數(shù)來加快化學(xué)反應(yīng)速率的，B錯誤；

C.我們把能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫做有效碰撞，能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子,

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，C錯誤；

D.活化能越大，一般分子成為活化分子越難，活化能越小，一般分子成為活化分子越易，

活化能的大小意味著一般分子成為活化分子的難易程度，化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化取決于反

應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對大小，與活化能無關(guān)，D錯誤；

答案選A。

【變1-2】(2021?江西撫州市?高二期末)在有氣體參加的反應(yīng)中，能使反應(yīng)物中活化分子總

數(shù)和活化分子百分數(shù)都增大的措施有

①增大反應(yīng)物濃度②增大壓強③升高溫度④加入催化劑

A.①@B.②④C.①③D.③④

【答案】D

【詳解】

①增大反應(yīng)物濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增加，活化分子百分數(shù)不變；

③增大壓強，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增加，活化分子百分數(shù)不變；

③升高溫度，分子吸收能量，原來不是活化分子變?yōu)榛罨肿?，活化分子?shù)目增加，活化分

子百分數(shù)增大；④加入催化劑，降低反應(yīng)所需活化能，原來不是活化分子變?yōu)榛罨肿?，?/p>

化分子數(shù)目增加，活化分子百分數(shù)增大；因此③④正確；

綜上所述，答案為D。

【變1-3】(2021?欽州市第四中學(xué)高二月考)對于水煤氣轉(zhuǎn)換反應(yīng)

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△〃<(),下列條件的改變，能增大活化分子百分數(shù)的是

A.降低溫度B.增大反應(yīng)物濃度

C.恒容條件下，充入稀有氣體D.使用催化劑

【答案】D

【分析】

根據(jù)活化分子百分數(shù)二筆年，升高溫度和使用催化劑能提高活化分子百分數(shù)，因為升

高溫度，一些普通分子的能量升高，變?yōu)榛罨肿?，活化分子?shù)增多，使用催化劑能降低反

應(yīng)的活化能，從而使一些普通分子相對的成為活化分子，提高活化分子數(shù)。

【詳解】

A.降低溫度，分子能量降低，活化分子數(shù)減少，因此活化分子百分數(shù)減小，故A不選；

B.增大反應(yīng)物濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，但活化分子百分數(shù)不變，故B不選；

C.恒容條件下，充入稀有氣體，反應(yīng)物濃度不變，因此活化分子百分數(shù)不變，故C不選;

D.使用催化劑能降低反應(yīng)的活化能，活化分子數(shù)增多，進而提高活化分子百分數(shù)，故D選;

故選D。

【變1-4】（2020浙江）下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是

①恒溫時，增大壓強，化學(xué)反應(yīng)速率一定加快

②其他條件不變，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快

③使用催化劑可改變反應(yīng)速率，從而改變該反應(yīng)過程中吸收或放出的熱量

④升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大，主要原因是增大了反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)

⑤有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強（即縮小反應(yīng)容器的體積），可增加活化分子的百分數(shù),

從而使反應(yīng)速率增大

⑥增大反應(yīng)物濃度，可增大活化分子的百分數(shù)，從而使單位時間有效碰撞次數(shù)增多

⑦催化劑不參與反應(yīng)，但能降低活化能增大活化分子的百分數(shù)，從而增大反應(yīng)速率

A.②@B.②④C.②③⑤⑦D.①②④⑤

【答案】B

【詳解】

①恒溫時，增大壓強，如沒有氣體參加反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率不加快，故錯誤；

②其他條件不變，溫度越高，增大活化分子百分數(shù)，化學(xué)反應(yīng)速率越快，故正確；

③使用催化劑不能改變反應(yīng)熱，故錯誤；

④升高溫度能增大了反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)，使化學(xué)反應(yīng)速率增大，故正確；

⑤有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強（即縮小反應(yīng)容器的體積），活化分子百分數(shù)不變，

增加的是單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，故錯誤；

⑥增大反應(yīng)物濃度，活化分子的百分數(shù)不變，增加的是單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，故錯誤；

⑦催化劑通過參與反應(yīng)，降低活化能，增大活化分子的百分數(shù)，從而增大反應(yīng)速率，故錯誤。

②④符合題意，故答案選丸

奇題型二：基元反應(yīng)與反應(yīng)歷程

【例2】（2021?全國）對于反應(yīng)2NO+2H2=^2+2也0,科學(xué)家根據(jù)光譜研究提出如下

反應(yīng)歷程：

第一步ZNO—iNq?：快反應(yīng)；

第二步：N2O2+H2->N2O+H2O慢反應(yīng)；

第三步：快反應(yīng)。

N,0+H2->N2+H2O

上述反應(yīng)中可近似認為第二步反應(yīng)不影響第一步反應(yīng)的平衡，下列敘述正確的是

A.該反應(yīng)的速率由第二步反應(yīng)決定

B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物有此。2、止。和出

C.第三步反應(yīng)中N2O與H2的每一次碰撞都是有效碰撞

D.若第一步反應(yīng)的AH<（）,則升高溫度，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大

【答案】A

【詳解】

A.總反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定，所以該反應(yīng)的速率由第二步反應(yīng)決定，故A正確；

B.N。、也是反應(yīng)物，反應(yīng)的中間產(chǎn)物有N2O2、N2O,故B錯誤；

C.只有少數(shù)分子的碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱之為有效碰撞，第三步

反應(yīng)中N2O與H2的碰撞不都是有效碰撞，故c錯誤：

D.升高溫度，正逆反應(yīng)速率均增大，故D錯誤；

選A,

【變2】（2020?江西新余市?新余四中高二期中）對于反應(yīng)2NO（g）+2H2（g）玲:值）+2出0（勖

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：21\1。;此。2快速平衡

第二步：N2O2+H2玲M。+出0慢反應(yīng)

第二步：N2O+H2玲N2+H2?？旆磻?yīng)

其中可近似認為第二步反應(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,E減小，v迪增大

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N20與取的每一次碰撞都是有效碰撞

D.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有N2O2

【答案】B

【詳解】

A.不管△H<0,還是△H>0,升高溫度，v“利V逆均增大，A選項錯誤：

B.第二步反應(yīng)為慢反應(yīng)，第三步反應(yīng)為快反應(yīng)，則第二步反應(yīng)的活化能大于第三步的活化

能，B選項正確；C.根據(jù)有效碰撞理論可知，任何化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生都需要有效碰撞，但每

一次碰撞不一定是有效碰撞，C選項錯誤；

D.反應(yīng)的中間產(chǎn)物有N2O2和N2O,D選項錯誤；

答案選B。

【點睛】

化學(xué)反應(yīng)速率與溫度有關(guān)，溫度升高，活化分子數(shù)增多，無論是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率

都會加快，與平衡移動沒有必然聯(lián)系。

【例3】(2021?河南高三開學(xué)考試)科學(xué)家利用過渡金屬氮化物(TMNS)在常溫下催化實現(xiàn)氨

的合成，其反應(yīng)機理如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是

A.TMNS大大降低了合成氨反應(yīng)的焰變

B.TMNS表面上的N原子最終被還原為氨

C.TMNS表面上氨脫附產(chǎn)生的空位有利于吸附N2

D.用同位素標記后的15帥進行該合成反應(yīng)，產(chǎn)物中不只有15NH3

【答案】A

【詳解】

A.催化劑TMNS只能大大降低反應(yīng)所需要的活化能，而不能改變合成氨反應(yīng)的熔變，A錯

誤：

B.由反應(yīng)機理圖可知，止在TMNS表面上先分解為N原子，然后催化劑表面的N原子最終

被還原為氨，B正確；

C.由反應(yīng)機理圖可知，TMNS表面上氨脫附產(chǎn)生的空位有利于吸附Nz,C正確：

D.由于合成氨的反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，用同位素標記后的1加2進行該合成反應(yīng)，產(chǎn)物中不

只有15NH3還有”N2,D正確;

故答案為：Ao

【變3；】(2021?全國)鹵代烽與端基煥(R'C三CH)催化偶聯(lián)反應(yīng)的一種機理如圖所示。下

列說法錯誤的是

A.偶聯(lián)反應(yīng)中起催化作用的是M和Cui

B.R'(:三CCu為該催化過程的中間產(chǎn)物

C.該偶聯(lián)反應(yīng)的原理為R'C三CH+R—R'C三CR+HI

D.該催化機理改變了反應(yīng)路徑和反應(yīng)熱

【答案】D

【詳解】

A.由轉(zhuǎn)化圖可知，偶聯(lián)反應(yīng)中起催化作用的是M和Cui,故A正確；

B.由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，R'C三Ccu產(chǎn)生后又被消耗，為該催化過程的中間產(chǎn)物，故B正確；

C.由流程可知，轉(zhuǎn)化圖中右側(cè)存在反應(yīng)R'C三CH+Cul玲R'C三CCu+HI,故C正確；

D.催化劑改變反應(yīng)路徑，不改變反應(yīng)熱，故D錯誤。

故選：De

[變3-2](2020?江蘇省如皋中學(xué)高二月考)雙功能催化劑(能吸附不同粒子)催化水煤氣變換

反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)^CO2(g)+H2(g)AH<0,反應(yīng)過程示意圖如下：

匚二催化劑。HQc?o

下列說法不正確的是

A.過程I中2個WO都參加了反應(yīng)

B.過程I、II中都有化學(xué)鍵斷裂

C.過程川中有化學(xué)鍵形成

D.使用催化劑增加了活化分子百分數(shù)

【答案】A

【詳解】

A.根據(jù)圖示，過程I只有1個上0中0-H鍵斷裂，故A錯誤；

B.過程I有1個中0-H鍵斷裂、過程II有1個比0中0-H鍵斷裂，故B正確;

C.過程川形成1個C=0鍵、1個0-H鍵、1個H-H鍵，故C正確；

D.催化劑能降低反應(yīng)活化能，增大活化分子百分數(shù)，故D正確；

選A。

奇題型三：反應(yīng)進程與能量變化圖

【例4】（2021?浙江麗水市?高二期中）如圖仁表示活化能）是CH4與CL生成CH3cl的部分反

應(yīng)過程中各物質(zhì)物質(zhì)的能量變化關(guān)系圖，下列說法正確的是

反應(yīng)歷程

A.CI?可由CI2在高溫條件下生成，是CH4與a2反應(yīng)的催化劑

B.升高溫度，活化分子的百分數(shù)不變，但反應(yīng)速率加快

C.增大CI2的濃度，可提高反應(yīng)速率，但不影響AH的大小

D.第一步反應(yīng)的速率大于第二步反應(yīng)

【答案】C

【分析】

CH4與。2生成CH3CI的反應(yīng)方程式為:CH4+CI2售CH3CI+HCIO

【詳解】

A.CI?由a2在光照條件下生成，是CH4與CI2反應(yīng)的"中間體"，而不是反應(yīng)的催化劑，選項

A錯誤；

B.Eal、&2分別為第一步反應(yīng)、第二步反應(yīng)所需活化能，升高溫度，反應(yīng)所需活化能不變,

即Eal、Ea2不變，但活化分子的百分數(shù)增多，反應(yīng)速率加快，選項B錯誤；

C.CI2是該反應(yīng)的反應(yīng)物，增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率增大，而反應(yīng)的和反應(yīng)的途徑

無關(guān)，只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，即增大氯氣的濃度不影響的大小，選項c正確；

D.第一步反應(yīng)所需活化能Eal大于第二步反應(yīng)所需活化能Ea2,第一步反應(yīng)單位體積內(nèi)活化

分子百分數(shù)低于第二步反應(yīng)，故第二步反應(yīng)速率更大，選項D錯誤。

答案選C。

【變4-1】(2021?四川涼山?高二期末)已知X轉(zhuǎn)化為Z和W分步進行：

①X(g)=iY(g)+2W(g),②Y(g)=iZ(g)+W(g),其反應(yīng)過程能量變化如圖所示，下

A.%是反應(yīng)①的活化能

B.ImolX(g)的能量一定低于ImolY(g)的能量

1

C.Y(g)^iZ(g)+W(g)AH=-(Ea2-Ea4)kJmor

D.反應(yīng)②更容易發(fā)生，氣體Y很難大量存在

【答案】D

【詳解】

A.從圖中可以看出，是活化分子所具有的平均能量與反應(yīng)物分子平均能量的差值，所以

Eai是反應(yīng)①的活化能，A項錯誤；

B.從圖中可以看出，ImolX(g)的能量低于ImolY(g)和2moiW的能量之和，但不能確定

ImolX(g)的能量一定低于ImolY(g)的能量，B項錯誤；

1

C.由圖中信息可以得出，Y(g)+2W(g)UZ(g)+3W(g)△H=+(Ea3-Ea4)kJ-mol,C項錯誤；

D.從圖中可以看出，反應(yīng)②的活化能比反應(yīng)①小，所以反應(yīng)②更容易發(fā)生，反應(yīng)①生成的

Y(g)很容易發(fā)生轉(zhuǎn)化，所以氣體Y很難大量累積，D項正確；

答案選D。

【變4-2】(2020,河北省尚義縣第一中學(xué)高二期中)在化學(xué)反應(yīng)中，人們把能夠發(fā)生有效碰

撞的分子叫做活化分子，同時把活化分子多出的那部分能量稱作活化能，單位：kJ-mol1.

請根據(jù)下圖回答問題：

⑴圖中所示反應(yīng)是(填"吸熱"或"放熱")反應(yīng)，該反應(yīng)的△”=kJ-mol」(用含Ei、E2的

代數(shù)式表示)。

⑵對于同一反應(yīng)，上圖虛線(II)與實線(I)相比，活化分子最低能量明顯降低，反應(yīng)速率加

快，你認為最有可能的原因是一。

⑶下列4個反應(yīng)中符合示意圖描述的反應(yīng)的是―(填代號)。

A.氧化鈣與水反應(yīng)

B.A(g)+2B(g)UC(g)反應(yīng)中C的能量高于A的能量

C.鋁粉與鐵紅反應(yīng)

D.灼熱的碳與C02反應(yīng)

⑷已知熱化學(xué)方程式：A(g)+2B(g)=C(g)AH=+akJ-mol4,,該反應(yīng)的活化能為bkJmol1,則

其逆反應(yīng)的活化能為一kJ-mol1,

【答案】吸熱+低￡)使用了催化劑Db-a

【詳解】

⑴圖示反應(yīng)的生成物能量大于反應(yīng)物能量，所以為吸熱反應(yīng)；焙變=反應(yīng)物能量-生成物能

量=+但-

Fi)kJ-mol1；

⑵催化劑可以降低反應(yīng)的活化能從而使反應(yīng)速率加快，所以最可能的原因是使用了催化劑:

⑶A.氧化鈣與水的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A不符合題意；

B.雖然C的能量高于A,但B的能量不確定，所以無法確定該反應(yīng)吸熱還是放熱，故B不

符合題意；

C.鋁粉與鐵紅反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，故C不符合題意；

D.灼熱的碳與CO2反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故D符合題意；

綜上所述答案為D；

⑷焙變=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能，所以逆反應(yīng)活化能為(b-a)kJ-mol1,

[例?全國)金屬插入的鍵形成高氧化態(tài)過渡金屬化合物的反應(yīng)頻繁出現(xiàn)

5](2020CH4C-H

在光分解作用、金屬有機化學(xué)等領(lǐng)域，如圖是CH4與Zr形成過渡金屬化合物的過程。下列

說法不正確的是

A.整個反應(yīng)快慢，由CH?—Zr…出玲狀態(tài)2反應(yīng)決定

1

B.CH3-Zr-H^CH2—Zr-H2AH=+8.32kJ?mol

C.在中間產(chǎn)物中CH3—Zr…H狀態(tài)最穩(wěn)定

D.Zr+CH4->CH-Zr-H3活化能為201.84kJ?mol1

【答案】D

【詳解】

A.反應(yīng)速率取決于反應(yīng)活化能的大小，活化能越大的那步反應(yīng)的反應(yīng)速率越小，整個反應(yīng)

的反應(yīng)速率由其決定，由圖可知，CW-Zr…H2玲狀態(tài)2反應(yīng)的活化能最大，反應(yīng)速率最慢,

所以整個反應(yīng)快慢，由CH2-Zr…也~>狀態(tài)2反應(yīng)決定，故A正確；

B.由圖可知，CK-Zr…H好CH2-Zr…七的△H=-106.15kJ/moi-(-114.47)kJ/mol=+8.32kJ/mol,

故B正確；

C.由圖可知,CW-Zr…H狀態(tài)時具有的內(nèi)能最低,所以CH3-Zr...H狀態(tài)最穩(wěn)定，故C正確;

D.由圖可知，Zr+CFUfCH-Zr…用活化能為95.69k〃mol,故D錯誤;

故選：D。

【變5】(2021?全國高二課時練習(xí))甲醇與SO3在有水條件下生成硫酸氫甲酯的反應(yīng)部分歷

程如圖所示。CH3OH(g)+SO3(g)^CH3OSO3H(g),其中粒子間的靜電作用力用"…”表示。下列

說法錯誤的是

>

里

則

髭

玄

把

-2

A.水合CH3OH分子比水合SO3分子更穩(wěn)定

B.反應(yīng)歷程中最大能壘(活化能)為6.62eV

C.d至心轉(zhuǎn)化的實質(zhì)為質(zhì)子轉(zhuǎn)移

D.在反應(yīng)過程中，水起催化作用

【答案】A

【詳解】

A.據(jù)圖可知d為水合CKOH分子，c為水合SC)3分子，c的能量更低，所以水合SO3分子更

穩(wěn)定，A錯誤；

B.據(jù)圖可知反應(yīng)歷程中最大能壘(活化能)為3.66eV-(296eV)=6.62eV,B正確；

C.據(jù)圖可知d至心的過程中甲醉中的氫原子轉(zhuǎn)移到水分子中，水分子中的氫原子轉(zhuǎn)移到

CH30so3H分子中，實質(zhì)為質(zhì)子轉(zhuǎn)移，C正確；

D.反應(yīng)前后水未發(fā)生變化，形成的水合分子降低了能壘，為該反應(yīng)的催化劑，D正確；

綜上所述答案為Ao

奇題型四：速率方程與速率常數(shù)

【例6】(2021?安徽蕪湖市?)已知C"g)+CO(g)UCOC12(g)的速率方程

v=Kc；(Cl,)c(CO)【K為速率常數(shù)，只受溫度影響］該反應(yīng)可認為經(jīng)過以下反應(yīng)歷程:

第一步：2cl快速平衡

第二步：C1+CO^COC1快速平衡

第三步：COC1+C12^COC12+C1慢反應(yīng)

下列說法正確的是

A.第一步反應(yīng)和第二步反應(yīng)的活化能較高

B.c(CO)、c(CL)分別增大相同的倍數(shù)，對總反應(yīng)速率的影響程度相同

C.該總反應(yīng)的速率主要取決于第三步反應(yīng)

D.壓縮容器體積，會使體系中活化分子百分數(shù)增加

【答案】C

【詳解】

A.第一步反應(yīng)和第二步反應(yīng)反應(yīng)速率較大，則反應(yīng)的活化能越小，故A錯誤；

B.速率方程v=K/(Cl,)c(CO)，uJ■知若c(C。)、c((Cb)分別增大相同的倍數(shù)，對總反應(yīng)速

率的影響程度不同，故B錯誤；

C.第三步反應(yīng)較慢，則總反應(yīng)的速率主要取決于第三步反應(yīng)，故C正確：

D.壓縮容器體積，增大氣體的壓強，使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加，但不能使活化分子百

分數(shù)增加，故D錯誤。

故選：C,

【變6】(2020?安徽宣城市?高二期末)已知Cl2(g)+CO(g)：COCl2(g)的速率方程

u=Kc；(Cl,)c(CO)【k為速率常數(shù)，只受溫度影響］,該反應(yīng)可認為經(jīng)過以下反應(yīng)歷程：

第一步：CLWCI快速平衡

第二步：CI+COFCOCI快速平衡

第三步：COCI+CL玲COCL+CI慢反應(yīng)

下列說法正確的是

A.第一步反應(yīng)和第二步反應(yīng)的活化能較高

B.c(CO)、c(Cb)分別增大相同的倍數(shù)，對總反應(yīng)速率的影響程度相同

C.該總反應(yīng)的速率主要取決于第三步反應(yīng)

D.第三步反應(yīng)的有效碰撞頻率較大

【答案】C

【詳解】

A.第一步、第二步快速平衡，說明第一步反應(yīng)和第二步反應(yīng)的活化能較低，故A錯誤；

B.c(CO)、c(Cb)分別增大相同的倍數(shù)，根據(jù)速率方程D=KC；(C1,)C(CO)，得出它們對總反

應(yīng)速率的影響程度不相同，c（Cb）影響程度大，故B錯誤；

C.第三步是慢反應(yīng)，因此該總反應(yīng)的速率主要取決于第三步反應(yīng)，故C正確；

D.第三步是慢反應(yīng)，說明第三步反應(yīng)的有效碰撞頻率較小，故D錯誤。

綜上所述，答案為C。

【例7】某學(xué)習(xí)小組為了探究BrO,+SBr+6H+=38弓+3凡0反應(yīng)速率（v）與反應(yīng)物濃度的關(guān)

系，在20℃進行實驗，所得的數(shù)據(jù)如表：

實驗編號

③④

相關(guān)數(shù)據(jù)①②⑤

c(H+)/(mol-L')0.0080.0080.0040.0080.004

c(BrO”(mol?L?)0.0010.0010.0010.0020.002

c(Br0.100.200.200.100.40

v/(molL"s")2.4x10-84.8x10-81.2x10-84.8x10-8vi

下列結(jié)論不正確的是

A.若溫度升高到40℃,則反應(yīng)速率增大

B.實驗①④，探究的是c（BrOj對反應(yīng)速率的影響

C.若該反應(yīng)速率方程為v=k〈m（BrO）cn（Br）d（H+）（k為常數(shù)），則p=l

D.實驗⑤中，％=4.8x10-8

【答案】C

【詳解】

A.由于溫度升高，反應(yīng)速率增大，故A正確；

B.實驗①④中只有c（BrO［）不同，探究的是c（BrO；）對反應(yīng)速率的影響，故B正確；

C.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷②、③中，氫離子濃度增大1倍，速率增大到原來的4倍，故p=2,

故C錯誤；

D.根據(jù)①②中數(shù)據(jù)可知n=l,同理根據(jù)①④中數(shù)據(jù)可判斷m=l,③、⑤中氫離子濃度相

同，c（Br）和c（BrO；）濃度關(guān)系是⑤中的二者濃度都比③中的增大一倍，速率增大4倍，因

此％=48xlO-8mo|.Li?si,故D正確;

故選Co

【變7-1】一定條件下，反應(yīng)H2(g)+Br?(g)=2HBr(g)的速率方程為v=kc"(H2)cP(BrJcY(HBr),

某溫度下，該反應(yīng)在不同濃度下的反應(yīng)速率如下：

c(H)/(molL')c(B12)/(molL")

2c(HBr)/(mol-L')反應(yīng)速率

0.10.12V

0.10.428v

0.20.4216v

0.40.142v

0.20.1X4v

根據(jù)表中的測定結(jié)果，下列結(jié)論錯誤的是

A.表中x的值為1

B.a、0、Y的值分別為1、2,-1

C.反應(yīng)體系的三種物質(zhì)中，BRg)的濃度對反應(yīng)速率影響最大

D.在反應(yīng)體系中保持其他物質(zhì)濃度不變，增大HBr(g)濃度，會使反應(yīng)速率降低

【答案】B

【分析】

a

v=kc(H2)cP(Br2)cv(HBr),對比第一組和第二組數(shù)據(jù)知，(靜°=8,所以強，對比第二組和

第三組數(shù)據(jù)知，(器)“=?，所以a=l；對比第一組、第四組數(shù)據(jù)，將B=m，a=l帶入得

(*)x(*"xg)，=2,解得y=-l。

【詳解】

A.對比第四、第五組數(shù)據(jù)得塔)x(黑放x(/=。，解得x=l,A正確：

3

B.根據(jù)分析可知a、B、Y的值分別為1、；、-1，B錯誤；

C.根據(jù)分析可知c(Br)的指數(shù)的絕對值最大，對反應(yīng)速率影響最大，C正確；

D.由于丫=-1,增大HBr(g)濃度，cY(HBr)c減小，在反應(yīng)體系中保持其他物質(zhì)濃度不變，會使

反應(yīng)速率降低，D正確；

綜上所述答案為Bo

【變7-2]CO是一種常用的還原劑。一定條件下，反應(yīng)CO(g)+NO,(g)UCO2(g)+NO(g)的

速率方程為v=kca(CO)?cb(NO2)(k為速率常數(shù)，只與溫度、催化劑有關(guān)，與濃度無關(guān))。某

溫度下，該反應(yīng)在不同濃度下反應(yīng)速率如下表所示:

1

c(CO)/molL-'c(NO2)/mol-L7反應(yīng)速率

①0.100.10V

②0.200.102v

③0.200.204v

⑴根據(jù)表中測定結(jié)果，下列推斷正確的是(填字母)。

A.a=l、b=2B.a=l>b=lC.a=2、b=2D.a=2>b=l

⑵改變下列一個條件，反應(yīng)速率增大的是(填字母)。

A.降溫B.縮小體積C.加入催化劑D.減壓

【答案】BBC

【詳解】

⑴速率方程為v=kca(CO)?cb(NO2),根據(jù)①②中數(shù)據(jù)，V：2v=kx(0.10)ax(0.10)b：

kx(0.20)ax(0.10)b,解之得a=l：根據(jù)②③中數(shù)據(jù)，2v：4v=kx(0.20)ax(0.10)b：kx(0.20)ax(0.20)b,

解之得b=l；故選B。

(2)反應(yīng)CO(g)+NC)2(g)UCO2(g)+NO(g),縮小體積，增大濃度，反應(yīng)速率加快；加入催

化劑，反應(yīng)速率增大，而降溫(活化分了數(shù)百分數(shù)減小)和減壓(相等于減小物質(zhì)的濃度)

均使反應(yīng)速率減慢，故選BC?！纠?】(2021?廣東高三其他模擬)汽車尾氣中的CO、N0x

是大氣污染物。我國科研工作者經(jīng)過研究，可以用不同方法處理氮的氧化物，防止空氣污染。

回答下列問題：

1

(1)已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH=+180kJ-mor

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H=-906kJ-mori

請寫出NH3將NO轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì)的熱化學(xué)方程式：.

⑵工業(yè)上一種除去NO的一種反應(yīng)機理如圖所示：

該反應(yīng)的化學(xué)方程式