高中化學課時檢測5影響化學反應速率的因素活化能新人教版選擇性必修1

影響化學反應速率的因素活化能

基礎?全面練

1.有氣體參加的反應中，能使反應物中活化分子數(shù)和活化分子百分數(shù)都增大的方法是

()

①增大反應物濃度②增大壓強③升高溫度④加入催化劑

A.①②③B.②③④

C.①③④D.③④

解析：選D①增大反應物濃度，單位體積內活化分子數(shù)目增加，活化分子百分數(shù)不變;

②增大壓強，單位體積內活化分子數(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，原來不是活化分子的變?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，降低反應所需活化能，原來不是活化分子的變?yōu)榛罨肿?，活化分子?shù)目增加，

活化分子百分數(shù)增大；因此③④正確。

2.對于反應：Nz(g)+Oz(g)2N0(g),在密閉容器中進行，下列條件能加快反應速率

的是()

A.增大容積使壓強減小

B.容積不變充入岫使壓強增大

C.容積不變充入氮氣使壓強增大

D.使總壓強不變，充入氮氣

解析：選B增大容積使壓強減小，參加反應的氣體的濃度減小，則反應速率減小，故

A錯誤；容積不變充入N?使壓強增大，氮氣的濃度增大，反應速率加快，故B正確；容積不

變充入氮氣使壓強增大，但參加反應的氣體的濃度不變，則反應速率不變，故C錯誤；保持

總壓強不變，充入通氣，容積增大，參加反應的氣體的濃度減小，反應速率減小，故D錯誤。

一宗案件

3.在一氧化碳變換反應CO+HQCOz+H?中，有關反應條件改變使反應速率增

大的原因分析不正確的是()

A.使用催化劑，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞概率增加

B.升高溫度，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞概率增加

C.增大壓強，單位體積內活化分子數(shù)增多，有效碰撞概率增加

D.增大c(C0),活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞概率增加

解析：選D催化劑能降低反應的活化能，提高活化分子百分數(shù)，則增大反應速率，所

以使用催化劑，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞概率增加，故A正確；溫度升高，活化分子

的百分數(shù)增大，有效碰撞概率增加，反應的速率越快，故B正確；增大壓強，活化分子百分

數(shù)不變，單位體積內活化分子數(shù)增多，有效碰撞概率增加，故C正確；濃度變大，活化分

子百分數(shù)不變，但單位體積活化分子數(shù)增多，有效碰撞概率增加，反應速率加快，故D錯誤。

4.已知：Na2S203+H2S04=Na2S01+S02t+SI+ILO,下列各組實驗中，反應速率最快

的是（）

H0

Na2s2O3H2s。42

反應

組號溫度濃度

濃度/(mol?L~體積

體積/ml./(mol?L-體積/mL

/rI/mL

')

A1050.2100.15

B1050.150.210

C3050.2100.15

D3050.150.210

解析：選C溫度對化學反應速率的影響比濃度對化學反應速率的影響更大。根據表格

數(shù)據可知，選項C、D的反應溫度30℃比選項A、B的10°C高，因此選項C、D的反應速率

比選項A、B的快。當溫度都是30℃時，選項C中反應物的濃度比選項D的更大。由于反

應物的濃度越大，反應速率越快，因此反應速率最快的是選項C。

5.碳單質在生產生活中用途廣泛。炭黑可以活化氧分子得到活化氧（0*）,活化氧可以

快速氧化S02,從而消除霧霾。其活化過程中的能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是（）

?相對能量/eV

0.80.750.73

0.6-，國'、/一

0.4//△典、

0.2-1/\\

-幽'------無水

0.0

-0.2-----有水\-Q.29

c+o2過渡態(tài)I過渡態(tài)nc+2o*

A.活性炭可去除水中的懸浮雜質

B.生成活化氧的A/D0

C.活化過程中有水時的活化能降低

D.氧化S0?的過程中，炭黑起催化作用

解析：選B活性炭具有吸附性，可去除水中的懸浮雜質，A正確；根據圖像，生成活

化氧時，反應物的總能量大于生成物的總能量，為放熱反應，△水0,B錯誤；化學反應過

程中存在多步反應的活化能，根據能量變化圖分析，整個反應的活化能為活化能較大者，則

沒有水加入的反應活化能為《=0.75eV,有水加入的反應的活化能f=0.57eV,所以水可

使氧分子活化反應的活化能降低0.75eV-0.57eV=0.18eV,C正確；活化氧可以快速氧

化S0”而炭黑顆粒可以活化氧分子產生活化氧，所以炭黑顆粒是大氣中S02轉化為S。,的催

化劑，故D正確。

深化?提能練

6.下列說法正確的是()

A.增加反應物的濃度，可以增大單位體積內活化分子的百分數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)

增多

B.有氣體參加的化學反應，若增大壓強(即縮小反應容器的容積)，可增大活化分子的

百分數(shù)，從而使反應速率增大

C.升高溫度使化學反應速率增大的主要原因是減小了反應所需的活化能

D.催化劑能增大單位體積內活化分子的百分數(shù)，從而增大反應速率

解析：選D增大反應物的濃度，單位體積內活化分子數(shù)目增多，活化分子百分數(shù)不變,

則使有效碰撞次數(shù)增大，反應速率加快，A錯誤；有氣體參加的化學反應，若增大壓強(即

縮小反應容器的容積)，單位體積內活化分子數(shù)目增多，從而使反應速率增大，但活化分子

百分數(shù)不變，B錯誤；升高溫度能使化學反應速率增大的主要原因是提供分子需要的能量，

活化分子的百分數(shù)增大，從而使有效碰撞次數(shù)增大，反應速率加快，C錯誤；催化劑能降低

反應的活化能，增大單位體積內活化分子的百分數(shù)，從而增大反應速率，D正確。

7.己知反應：2N0(g)+Br2(g)2N0Br(g)kJ?其反應機

理如下：

0N0(g)+Br2(g)N0Br2(g)快

②N0(g)+N0Bm(g)2N0Br(g)慢

下列有關該反應的說法正確的是()

A.該反應的速率主要取決于②的快慢

B.NOB。是該反應的催化劑

C.正反應的活化能比逆反應的活化能大akJ-mol-1

D.增大Bm(g)濃度能增大活化分子百分數(shù)，加快反應速率

解析：選A反應速率主要取決于慢的一步，所以該反應的速率主要取決于②的快慢，

故A正確；NOBrz是反應過程中的中間產物，不是該反應的催化劑，故B錯誤；由于該反應

為放熱反應，說明反應物總能量高于生成物總能量，所以正反應的活化能比逆反應的活化能

小akJ?mol，故C錯誤；增大Bn(g)濃度，活化分子百分數(shù)不變，但單位體積內的活化

分子數(shù)目增多，所以能加快反應速率，故D錯誤。

8.不同條件下，用02氧化一定濃度的FeCk溶液過程中所測的實驗數(shù)據如圖所示。下

列分析或推測不合理的是()

%

、8o

>

革6o

層

4oI/IIIIII

將

F4■-98d-

2OLL加6工Lpi仁太5.

:：③5dG、pH=2.5

02468

時間/h

A.一定時間內，F(xiàn)e?+的氧化率隨時間延長而逐漸增大

B.由①和②可知，pH越大，F(xiàn)e?+氧化速率越快

C.由①和③可知，溫度越高，F(xiàn)e,+氧化速率越快

2+3+

D.氧化過程的離子方程式為4Fe+02+4H'=4Fe+2H20

解析：選B由圖像可知，F(xiàn)e，+的氧化率隨時間延長而逐漸增大，故A正確；由圖像可

知，①和②的反應溫度和溶液的pH均不相同，無法判斷溶液的pH與Fe”氧化速率的關系,

故B錯誤；由圖像可知，①和③的溶液的pH相同，溫度越高，F(xiàn)e?+氧化速率越快，故C正

確；氧化過程發(fā)生的反應為酸性條件下，亞鐵離子與氧氣反應生成鐵離子和水，反應的離子

方程式為4Fe-++02+4II+=4Fe++2H2O,故D正確。

9.HCOOH在Pd催化劑表面脫氫的反應機理、反應歷程與能量的關系如圖所示：

二

。

髭

矣

戛

下列說法正確的是（）

A.在Pd催化劑表面HCOOH脫氫反應的RH>Q

B.在Pd催化劑表面解離0—11比C—H的活化能低

C.用DCOOH或HCOOD代替HCOOH,得到的產物都有HD和C02

D.在歷程I?V中，生成V的反應速率最快

解析：選C由圖示知，甲酸在Pd催化劑表面脫氫反應，反應物的總能量高于最終產

物的總能量，放熱，即△水0,A錯誤；由圖可知，第I步解離0—H,活化能為44.7kJ?mol

第HI步解離C—H,活化能為36.7kJ?moir-8.9kj?mol-'=27.8kjB錯誤;

由圖可知，HCOOH在Pd催化劑下，C—H、0—H均發(fā)生斷裂，最終生成壓和C02,因此用DCOOH

或HCOOD代替HCOOH,得到的產物都有HD和COz,C正確；由圖可知，生成V的過程活化能

最高，則反應速率最慢，D錯誤。

10.(DZn粒和稀鹽酸反應一段時間后，反應速率會減慢，當加熱或加入濃鹽酸后，反

應速率明顯加快。由此判斷，影響化學反應速率的因素有和O

(2)鋅與鹽酸的反應速率可以通過觀察進行判斷，也可通過實驗測定。通

過實驗測定鋅與鹽酸反應速率，除測量反應時間外，還需要測量的物理量是一

或.

(3)為探究鋅與鹽酸反應過程的速率變化，某同學的實驗測定方法：在100mL稀鹽酸中

加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下(氫氣體積已換算為標

準狀況下)：

時間/min12345

體積/mL50120232290310

①反應速率最快的時間段是(填“0~1min”“1-2min”“2?3

min""3?4min"或"4~5min")。

②2?3min時間段，以鹽酸的濃度變化來表示的反應速率(假設溶液體積不變)為

③試分析1?3min時間段里，反應速率變快的主要原因是

解析：(1)當加熱或加入濃鹽酸后，反應速率明顯加快，說明溫度和反應物的濃度對反

應速率產生影響。

(2)鋅與鹽酸的反應速率可以通過觀察反應放出乂的快慢進行判斷。鋅與鹽酸的反應速

率，可以用單位時間內c(Zn?+)的增加量來表示，也可以用單位時間內產生氧氣的體積來表

示，故通過實驗測定鋅與鹽酸的反應速率，除測量反應時間外，還需要測量的物理量是鋅的

質量變化或生成氫氣的體積。

(3)①由表中數(shù)據可知，在2?3min內反應生成的量最多，故這段時間的反應速率

最快。

—,、232-120X10-3L,,，、

②2?3min,〃(比)=——n----7~i——=0.005mol,△=2〃(Hj=0.01mol,

22.4L,mol

.,.0.01mol.

r(HCl).——=0.1mol?L,min?

0.1LvX1min

③1?3min時間段內，隨著反應的進行，鹽酸濃度逐漸降低，但該反應是放熱反應，

溫度逐漸升高，而溫度的升高使反應速率加快的程度超過了反應物濃度的降低使反應速率減

慢的程度，故此時間段內反應速率變快。

答案：(D溫度濃度

(2)反應放出壓的快慢鋅的質量變化生成氫氣的體積

(3)①2?3min②0.1mol?L-1?min-!③反應放熱成為影響反應速率的主要因素

11.目前，汽車廠商常利用催化技術將汽車尾氣中的CO和N0轉化成CO2和反應方

程式為2N0+2co催化劑2C02+N2O為研究如何提高該轉化過程的反應速率，降低NO、C0

的污染，某課題組進行了以下實驗探究。

［資料查閱］①不同的催化劑對同一反應的催化效率不同：②使用相同的催化劑，當催

化劑質量相等時，催化劑的比表面積對催化效率有影響。

［實驗設計1該課題組為探究某些外界條件對汽車尾氣轉化反應速率的影響規(guī)律，設計

了以下對比實驗。

(1)完成下列實驗設計表。

同種催化劑

實驗實驗N0初始濃度co初始濃度/

77℃的比表面積/

編號目的/(mol?L-1)(mol?L-1)

(m2/g)

為以下實

I2806.50X10-34.00X10-380

驗作參照

11①______②—③________④________120

探究溫度

對尾氣轉

III360⑤________⑥________80

化速率的

影響

［圖像分析與結論］利用氣體傳感器測定了三組實驗中C0濃度隨時間變化的曲線，如

圖所示。

9

(2)由曲線HI可知，0?Wmin內，用N0表示的反應速率為—

O

(3)由曲線I、II可知，增大催化劑的比表面積，汽車尾氣轉化速率(填“增

大”“減小”或“不變”兀

解析：(D由表中數(shù)據可知，實驗n探究的是催化劑的比表面積對尾氣轉化速率的影響，

所以溫度應與實驗I相同，為280"C,NO和C0的初始濃度也與實驗I相同，分別為6.50X10

mol,L'>4.00X10!mol,Lo

9

(2)由曲線HI可知，§min時，c(CO)為2.OOXI。-'mol?「'，初始時，c(CO)為4.00X10

-3-3-1

mol?「'，所以Ac(CO)=2.00X10mol?L,由于CO與NO以1：1反應，所以Ac(N0)

=2.00X10-3mol?L_1,則用NO表示的反應速率為出絲^~"1(>'*L=3.00X10-3

-min

mol?L_1?min，

(3)由曲線i、n可知，增大催化劑的比表面積，汽車尾氣轉化速率增大。

答案：(D①研究催化劑的比表面積對尾氣轉化速率的影響②280③6.50X10-

④4.00X10—⑤6.50X1QT⑥4.00X10-3

(2)3.00