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2.1.3 活化能 同步巩固练
2024-2025学年化学人教版(2019) 必修第一册
一、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．对于气体反应来说，通过压缩体积增大压强，可以提高单位体积内活化分子数，从而提高反应速率
C．温度升高，反应所需活化能减少，反应速率增大
D．选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大
2．一定条件下，反应的能量变化如图所示：
下列说法错误的是
A．该反应的焓变 B．该反应的速控步为
C．逆反应速控步的活化能为 D．反应物的键能之和小于生成物的键能之和
3．的光催化还原机理以及部分相对能量如图所示。下列说法正确的是
A．该机理总反应的化学方程式为
B．①~⑦过程中只有两个步骤中有生成
C．该历程存在9个基元反应
D．该过程有双键的形成与非极性键的断裂
4．工业上可采用的方法来制取高纯度的和。我国学者采用量子力学方法，通过计算机模拟，研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。甲醇()脱氢反应的第一步历程，有如下两种可能方式(其中、为活化能)：
方式①：
方式②：
图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图。
下列关于上述“第一步历程”的说法中，错误的是
A．主要历经方式②
B．第一步历程的焓变()大于0
C．最小能垒(活化能)为
D．焓变最小的基元反应为
5．关于有效碰撞理论，下列说法正确的是
A．能发生有效碰撞的分子不一定是活化分子
B．活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
C．增大压强使容器容积减小，单位体积内活化分子数目增多，化学反应速率加快
D．升高温度和使用催化剂，均降低反应的活化能，使得活化分子百分数增大，加快化学反应速率
6．已知反应，在催化过程中，不同途径可能生成不同的过渡态(TS为过渡态)和中间产物。发生该反应时，途径Ⅰ和途径Ⅱ的能量变化如图所示，下列说法错误的是

A．途径Ⅰ的最大能垒(活化能)为
B．该反应为放热反应
C．途径Ⅱ比途径Ⅰ的催化效果好
D．催化剂不能改变该反应的反应热
7．以乙烯制备环氧乙烷有两种方法，其中经典方法是氯代乙醇法，化学反应如下：
i．
ii．
现代石油化工采用银作催化剂，实现一步反应，原理如下：
设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．标准状况下，11.2L乙烯中含极性键的数目
B．现代方法是理想的绿色化学工艺
C．的电子式为
D．现代方法中Ag提高了反应的活化能
8．臭氧层中分解过程如图所示。下列说法正确的是
A．催化剂能降低活化能，提高活化百分数
B．ClO是反应的催化剂，能提高反应物的反应率
C．原子是反应的催化剂，能提高反应物的转化率
D．该反应是放热反应，升高温度正反应速率降低
9．2021年我国首次实现以CO2为原料人工合成淀粉，该过程涉及CO2加氢(电解水得氢气)转化为甲醇(CH3OH)的过程，其能量变化如图所示。
下列叙述正确的是
A．CO2合成甲醇的反应中，寻找高效催化剂可以改变Q1和Q2的大小
B．CO2合成甲醇的反应中，破坏反应物化学键吸收的能量大于形成产物化学键释放的能量
C．CO2合成甲醇的反应中正反应活化能比逆反应的活化能大Q2kJ
D．CO2合成淀粉的过程有碳碳键形成
10．向双氧水中加入KI可观察到大量气泡产生，发生的反应为：，，反应过程中能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
A．加入KI，改变了总反应的能量变化
B．是放热反应
C．KI改变了反应的历程，降低了活化能，使反应速率加快
D．KI在反应中起催化剂的作用
11．298.15K时，N2、H2与NH3的平均能量与合成氨反应的活化能的曲线如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．合成氨反应的热化学方程式为N2+3H2＝2NH3△H＝﹣92kJ/mol
B．在图中曲线a表示加入催化剂时的能量变化曲线
C．升高反应温度，活化分子数增多
D．催化活性很强的新型催化剂可以提高N2的转化率
12．一种铁催化剂催化反应的机理如图所示。下列叙述错误的是
A．反应过程中Fe元素的化合价没有变化 B．Fe可以降低反应的能耗，活化能
C．物质A是 D．该过程原子利用率达到了100%
13．某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是
A．AB的反应热ΔH=+(E2-E1)kJ/mol
B．三种化合物中A最稳定
C．CB 是放热反应
D．催化剂是要参与化学反应的，使用合适的催化剂可以 降低反应所需要的活化能
14．“疫去春来”，我们返校之日指日可待。同学们这道题要是做错了，小心开学挨板子噢。下列说法不正确的是
A．图甲中曲线II可以表示催化剂降低了反应的活化能
B．图乙中HI分子发生了有效碰撞
C．盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能很小
D．增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加
15．在催化剂作用下，某可逆反应的反应历程如图所示。下列说法正确的是
A．反应物的总能量小于生成物的总能量 B．活化能：反应ii→iii>反应i→ii
C．升高温度可提高反应物的平衡转化率 D．使用催化剂可提高活化分子百分数
二、填空题
16．科学家提出了以乙苯为原料制备苯乙烯的机理，如下图所示。(Ph-代表苯基，*代表吸附态)
虚线框内，化学反应速率最小的一步活化能的值为 。
参考答案
1．B
A．增大反应物浓度，单位体积内分子总数增多，活化分子数目增多，活化分子百分数不变，碰撞次数增多，反应速率增大，故A错误；
B．对于气体反应来说，通过压缩体积增大压强，单位体积内分子总数增多，活化分子数目增多，活化分子百分数不变，碰撞次数增多，反应速率增大，故B正确；
C．温度升高，反应的活化能不变，单位体积内分子总数不变，活化分子数目增多，活化分子百分数增多，碰撞次数增多，反应速率增大，故C错误；
D．选用适当的催化剂，降低反应所需的活化能，单位体积内分子总数不变，活化分子数目增多，活化分子百分数增多，碰撞次数增多，反应速率增大，故D错误；
综上所述，答案为B。
2．A
A．该反应的焓变为1mol氢气、1mol碘蒸气能量和与生成2molHI能量之间的差值，不是，A错误；
B．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；该反应的速控步为，B正确；
C．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，由图可知，逆反应速控步的活化能为，C正确；
D．由图可知，反应为放热反应，则反应物的键能之和小于生成物的键能之和，D正确；
故选A。
3．B
A．题中所给该总反应的化学方程式为，其中反应前后电荷不守恒，故A错误；
B．①~⑦过程中只有两个步骤中有生成，分别是步骤②：COOH*+2H+→HCO*+H2O，步骤⑤：H3CO*+2H+→CH3*+H2O，故B正确；
C．该历程存在7个步骤，基元反应不可能有9个，故错误；
D．该过程中步骤②有碳氧双键的形成，但过程中无非极性键的断裂，故D错误；
故答案为：B。
4．AC
A．方式①的活化能低，说明其反应速率快，即甲醇裂解过程主要历经的方式应为①，故A错误；
B．由题中信息可知，CH3OH脱氢反应的第一步历程为分子中一个共价键的断裂过程，为吸热过程，大于0，故B正确；
C．由图可知，该历程中最小能垒(活化能)为（116.1-62.5）kJ·mol－1=53.6 kJ·mol－1，故C错误；
D．由图可知，焓变最小即放出热量最多的基元反应，为，反应物的能量高于生成物的能量，且差别最大，是放热最多的步骤，故D正确；
故选AC。
5．C
A．能发生有效碰撞的就一定是活化分子，因为根据碰撞理论，只有活化分子才能发生有效碰撞，A错误；
B．活化分子之间发生的碰撞不一定是有效碰撞，B错误；
C．增大压强使容器容积减小，单位体积内活化分子数目增多，有效碰撞增加，化学反应速率加快，C正确；
D．升高温度不能降低反应的活化能；使用催化剂可降低反应的活化能，使得活化分子百分数增大，加快化学反应速率，D错误；
故选C。
6．A
A．根据图中反应历程可知，途径I的最大能垒为-85.87kJmol-1-(-184.28 kJmol-1)=98.41 kJmol-1，A项错误；
B．根据图示可知，的反应热为-77.18 kJmol-1，为放热反应，B项正确；
C．整体活化能越低，催化效果越好，依图示可知，途径Ⅱ比途径Ⅰ的催化效果好，C项正确；
D．催化剂只能改变反应途径，不能改变反应的焓变，D项正确；
答案选A。
7．D
A．乙烯分子中四个碳氢键为极性键，故0.5mol乙烯含有极性键，A正确；
B．现代方法是理想的绿色化学工艺，原子利用率100%，B正确；
C．为离子化合物，电子式为，C正确；
D．Ag做催化剂，改变反应历程，降低活化能，D错误。
故选D。
8．A
A．催化剂改变反应历程，降低活化能，提高活化百分数，A正确；
B．由图可知，Cl是反应的催化剂，催化剂改变反应速率，但不能提高反应物的反应率，B错误；
C．催化剂改变反应速率，但不能提高反应物的转化率，C错误；
D．反应物总能量大于生成物的总能量，总反应是放热反应，升高温度正逆反应速率均会升高，D错误；
故选A。
9．D
A．CO2合成甲醇的反应中，寻找高效催化剂可以改变反应历程，降低反应的活化能，但是不改变焓变，故Q2的大小不变，A错误；
B．反应为放热反应，则破坏反应物化学键吸收的能量小于形成产物化学键释放的能量，B错误；
C．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，由图可知，CO2合成甲醇的反应中正反应活化能比逆反应的活化能小Q2kJ，C错误；
D．淀粉为高分子含碳化合物，则CO2合成淀粉的过程有碳碳键形成，D正确；
故选D。
10．A
A．KI是该反应的催化剂，能降低反应的活化能，但不能改变反应的始态和终态，即不能改变总反应的焓变，不改变总反应的能量变化，故A错误；
B．由图可知，图象①的后半段为，该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，则为放热反应，故B正确；
C．KI改变该反应的历程，能降低反应的活化能，增大活化分子数和百分数，有效碰撞几率增大，反应速率加快，故C正确；
D．KI是H2O2+I-＝H2O+IO-的反应物，是H2O2+IO-＝H2O+O2↑+I-的生成物，总反应为2H2O2＝H2O+O2↑，所以KI在反应中起催化剂的作用，故D正确。
故选A。
11．C
A．在热化学反应方程式中，各物质的聚集状态应该标出，N2+3H2＝2NH3△H＝﹣92kJ/mol未标明物质聚集状态，故A错误；
B．加入催化剂，降低活化能，b为加入催化剂的曲线，故B错误；
C．升高温度，使分子的能量增大，活化分子的百分含量增大，数目增多，故C正确；
D．催化剂不影响化学平衡，不能改变转化率，故D错误。故选：C。
12．A
根据图示，Fe与N2反应生成FexN，再与H2反应生成FexNH，再与H2反应生成FexNH2，再与H2反应生成FexNH3，FexNH3分解生成Fe和NH3，铁作为催化剂进行循环。
A.根据分析，反应过程中Fe参加了反应，化合价发生了变化，故A错误；
B.Fe作为催化剂可以降低反应的能耗，活化能，故B正确；
C.根据分析，FexNH3分解生成Fe和NH3，所以物质A是NH3，故C正确；
D.该过程产物只有NH3，所以原子利用率达到了100%，故D正确；
答案选A。
13．D
A．B的总能量高于A的总能量， AB的反应为吸热反应，ΔH=+(E1-E2)kJ/mol，故A错误；
B．物质的能量越低越稳定，三种化合物中，C的能量最低，最稳定，故B错误；
C．B的总能量大于C的总能量，则CB 是吸热反应，故C错误；
D．加入合适的催化剂，能降低反应的活化能，反应速率加快，故D正确；
故答案选D。
14．B
A．催化剂可降低反应的活化能，由图可知，曲线II的活化能较低，可以表示催化剂降低了反应的活化能，故A正确；
B．只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，由图乙可知碰撞后没有生成新分子，即没有发生化学反应，HI分子没有发生有效碰撞，故B错误；
C．酸和碱反应不需要外界做功的条件下就能发生，说明它们已经处于活跃状态，因此活化能很小，故C正确；
D．增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加，故D正确；
答案选B。
15．D
A．由图中信息可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，A错误；
B．反应ii→iii的活化能为0.85eV，反应i→ii的活化能为1.35eV，所以活化能：反应ii→iii＜反应i→ii，B错误；
C．反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，反应物的平衡转化率减小，C错误；
D．使用催化剂即可提高活化分子百分数，又可提高活化分子数目，D正确；
故选D。
16．63.5
由图可知，该反应为：i→ii→iii，共2步反应，活化能越大，反应速率越慢，则虚线框内化学反应速率最慢的一步为i变为过渡态1，活化能最大，值为（86.6-23.1）kJ/mol=63.5 kJ/mol。
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