资源简介 第三课时 活化能1.下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是（ ）A.活化分子间的碰撞都是有效碰撞B.催化剂之所以能改变化学反应速率，是因为它能改变反应历程，改变反应的焓变C.活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做活化能D.升高温度和增加反应物浓度，都能加快反应速率，是因为增加了活化分子百分数，使单位时间内的有效碰撞次数增加，从而加快化学反应速率2.改变下列条件，可以改变反应的活化能的是（ ）A.温度 B.催化剂C.反应物浓度 D.压强3.亚硝酰氯在有机合成中有重要应用。2NO（g）＋Cl2（g）2NOCl（g） 的反应历程如图所示。下列说法错误的是（ ）A.催化剂能提高反应物的相对能量B.相对曲线Ⅱ，曲线Ⅰ表示加入催化剂C.曲线Ⅱ的正反应活化能为15.5 kJ·mol－1D.2NO（g）＋Cl2（g）2NOCl（g） ΔH＝－77.1 kJ·mol－14.在含Fe3＋的S2和I－的混合溶液中，反应S2（aq）＋2I－（aq）2S（aq）＋I2（aq）的分解机理及反应过程中的能量变化为：步骤①：2Fe3＋（aq）＋2I－（aq）I2（aq）＋2Fe2＋（aq）步骤②：2Fe2＋（aq）＋S2（aq）2Fe3＋（aq）＋2S（aq）下列有关该反应的说法正确的是（ ）A.反应速率与Fe3＋的浓度有关B.Fe2＋是该反应的催化剂C.v（S2）＝v（I－）＝v（I2）D.若不加Fe3＋，则正反应的活化能比逆反应的大5.N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应原理为N2O（g）＋CO（g）CO2（g）＋N2（g） ΔH，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是（ ）A.ΔH＝ΔH1＋ΔH2B.ΔH＝－226 kJ·mol－1C.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能D.为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O＋和Pt26.活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示：下列说法正确的是（ ）A.该反应为吸热反应B.产物的稳定性：P1＞P2C.该历程中最大正反应的活化能E正＝186.19 kJ·mol－1D.相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率：v（P1）＜v（P2）7.用氢气还原氮氧化物的反应为2H2＋2NO2H2O＋N2，该反应速率与反应物浓度之间满足关系：v＝k·cm（H2）·cn（NO），其中k是一个常数，m、n的值可由实验测定。科研团队测定了该反应在不同投料关系时N2起始反应速率，数据列于下表：实验 编号 起始浓度/ （×10－3 mol·L－1） N2反应速率/ （×10－3 mol· L－1·s－1）NO H21 6.00 1.00 3.192 6.00 2.00 6.383 1.00 6.00 0.484 2.00 6.00 1.92下列说法不正确的是（ ）A.m＝1、n＝2B.实验2中NO的起始反应速率约为1.28×10－2 mol·L－1·s－1C.增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大D.与H2相比，NO浓度的变化对反应速率影响更为显著8.加碘盐是在食盐里添加了碘酸钾（KIO3），KIO3遇到还原性物质可被还原成碘单质。某学习小组探究外界条件对此氧化还原过程速率的影响，选取反应2KIO3＋5NaHSO3Na2SO4＋3NaHSO4＋K2SO4＋I2＋H2O作为研究对象。实验装置如图（注：小烧杯中为反应物，大烧杯中为水）。试剂：0.02 mol·L－1 NaHSO3溶液（每升溶液含可溶性淀粉2.5克），0.02 mol·L－1 KIO3溶液。实验数据：实验 序号 NaHSO3 体积/mL KIO3 体积/mL H2O 体积/mL 实验 温度/℃1 10 30 10 102 10 20 x 103 10 30 10 30（1）此反应过程分为三步：①I＋3HS3S＋3H＋＋I－（慢）②I＋5I－＋6H＋3I2＋3H2O（慢）③I2＋HS＋H2O2I－＋S＋3H＋（快）反应速率快慢由 步反应决定（填序号）。（2）实验采用如图加热方式的优点是 。（3）通过测定 ，所测得的数据能直接体现此反应速率快慢。（4）实验1、2探究浓度对反应速率的影响，则x＝ ；实验1、3探究 对反应速率的影响。（5）有同学在实验中发现开始反应缓慢，随后反应速率“急增”，最后又逐渐减小，对于“急增”的可能影响因素除了I－和I2外，还有两种假设。假设一：生成的S对反应起催化作用，假设二： 。请设计实验证明假设一： 。9.某探究小组利用丙酮的溴代反应：CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr。研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定，在一定温度下，获得如下实验数据：实验 序号 初始浓度c/（mol·L－1） 溴颜色消失 所需时间t/sCH3COCH3 HCl Br2① 0.80 0.20 0.001 0 290② 1.60 x 0.001 0 145③ y 0.40 0.001 0 145④ 0.80 0.20 0.002 0 580⑤ 0.80 0.20 0.004 0 t1（1）表格中x＝ ，y＝ 。（2）已知该反应速率方程：v＝k·ca（CH3COCH3）·cb（HCl）·cd（Br2），其中k为仅与温度有关的速率常数。由上表数据可推测出a＝ ，b＝ ，d＝ 。（3）t1＝ 。已知反应物分子一步直接转化为产物的反应称为基元反应，则该反应（填“是”或“不是”） 基元反应。第三课时 活化能1.C 活化分子若发生化学反应，还需具有合适的取向，所以活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞，A不正确；催化剂之所以能改变化学反应速率，是因为它能改变反应历程，从而改变反应的活化能，但不能改变反应的焓变，B不正确；升高温度能增加活化分子百分数，而增加反应物浓度，活化分子的百分数不变，D不正确。2.B 化学反应中，压强、浓度只能改变单位体积内活化分子数目，从而提高反应速率，而不能改变反应的活化能；温度只改变活化分子的百分数，不能改变反应的活化能；只有加入催化剂，才可以改变反应的活化能，使反应速率改变。3.A 催化剂降低“过渡态”物质的相对能量，使活化能降低，A错误；曲线 Ⅰ 表示加入催化剂，B正确；正反应活化能等于过渡态相对能量与反应物相对能量之差＝（196－180.5）kJ·mol－1＝15.5 kJ·mol－1，C正确；反应热等于生成物总能量与反应物总能量之差＝（103.4－180.5）kJ·mol－1＝－77.1 kJ·mol－1，D正确。4.A 由题中信息知Fe3＋为该反应的催化剂，所以反应速率与Fe3＋的浓度有关，A正确，B错误；由反应S2（aq）＋2I－（aq）2S（aq）＋I2（aq）可知，S2～2I－～I2，则2v（S2）＝v（I－）＝2v（I2），C错误；由图像可知该反应是放热反应，则若不加Fe3＋，正反应的活化能比逆反应的小，D错误。5.D ①N2O（g）＋Pt2O＋（s）Pt2（s）＋N2（g） ΔH1，②Pt2（s）＋CO（g）Pt2O＋（s）＋CO2（g） ΔH2，根据盖斯定律，①＋②得到N2O（g）＋CO（g）CO2（g）＋N2（g） ΔH＝ΔH1＋ΔH2，A正确；由图示分析可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应为放热反应，反应焓变ΔH＝134 kJ·mol－1－360 kJ·mol－1＝－226 kJ·mol－1，B正确；正反应的活化能Ea＝134 kJ·mol－1小于逆反应的活化能Eb＝360 kJ·mol－1，C正确；反应过程中Pt2O＋和Pt2参与反应后又生成，不需要补充，D错误。6.C 由题图可知，反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，即该反应为放热反应，A错误；产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低，所以产物P2比产物P1要稳定，B错误；由题图可知中间产物Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大，则E正＝186.19 kJ·mol－1，C正确；由题图可知，由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，则由中间产物Z转化为产物的速率v（P1）＞v（P2），D错误。7.C 利用编号1和2的实验数据，＝，可以求出m＝1；利用编号3和4的实验数据，＝，可以求出n＝2，A正确；化学反应速率之比等于化学计量数之比，2v（N2）＝v（NO），则NO的起始反应速率约为1.28×10－2mol·L－1·s－1，B正确；增大反应物浓度，活化分子数目增多，但是活化分子百分数不变，有效碰撞几率增大，C错误；n＝2，指数较大，对速率影响较大，或者经过数据对比，也可以得知，NO浓度的变化对反应速率影响更为显著，D正确。8.（1）①② （2）受热均匀，容易控制温度 （3）溶液变为蓝色需要的时间 （4）20 温度 （5）生成的H＋对反应起催化作用 取相同浓度、相同体积的KIO3和NaHSO3混合溶液分别加入两个烧杯1、2中，向烧杯1中加入少量K2SO4固体，观察现象，若烧杯1中溶液变为蓝色所需时间更短，则假设一成立，若两个烧杯变色时间无差异，则假设一不成立解析：（1）①②为慢反应，③为快反应，反应速率由慢反应决定，反应速率快慢由①②步反应决定。（2）该实验采用的加热方式为水浴加热，优点是受热均匀，容易控制温度。（3）由于生成碘单质，实验中NaHSO3溶液含淀粉，淀粉遇碘单质变蓝，所以反应快慢可由溶液变为蓝色需要的时间判断，故测定的是溶液变为蓝色需要的时间。（4）与实验1相比，实验2是减小KIO3浓度的对比实验，控制变量要保证NaHSO3浓度不变，即溶液总体积不变，则需加水20 mL，故x＝20；实验1、3中反应温度不同，所以实验1、3探究温度对反应速率的影响。（5）由于是反应过程中速率发生变化，应与生成物有关，生成物的离子中增加了S和H＋，所以两个假设分别为S和H＋对反应起催化作用，则假设二为生成的H＋对反应起催化作用；验证假设一，为保证不引入其他离子干扰和改变反应物浓度，选择加入少量K2SO4固体。9.（1）0.20 0.80 （2）1 1 0 （3）1 160 不是解析：（1）实验①和②中CH3COCH3初始浓度不同，则HCl浓度相同，因此x＝0.20；实验①和③中HCl初始浓度不相同，则CH3COCH3浓度相同，因此y＝0.80。（2）实验②中CH3COCH3初始浓度是实验①的2倍，溴颜色消失时间实验②是实验①的一半，则CH3COCH3初始浓度与反应速率成正比例关系，a＝1；实验③中HCl初始浓度是实验①的2倍，溴颜色消失时间实验③是实验①的一半，则HCl初始浓度与反应速率成正比例关系，b＝1；实验④中Br2初始浓度是实验①的2倍，溴颜色消失时间实验④是实验①的2倍，则速率不变，Br2初始浓度与反应速率没有关系，d＝0。（3）对比实验①和④可知溴初始浓度增大1倍，溴颜色消失时间延长1倍，即t1＝580×2＝1 160；由表中实验数据可知HCl浓度不一样，反应速率不一样，因此HCl实质上参与了反应，故CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr不是基元反应。4 / 4第三课时 活化能课程 标准 1.认识基元反应、活化能对化学反应速率的影响。 2.理解反应历程等定义。 3.能用碰撞理论对化学反应速率影响做出解释分点突破（一） 活化能 碰撞理论1.基元反应与反应历程（1）实例2HIH2＋I2的基元反应反应历程（反应机理）（2）基元反应：一个化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应。（3）反应历程：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程，反应历程又称反应机理。（4）自由基：像上述反应历程中的I·一样，带有单电子的原子或原子团叫自由基，如O·自由基。2.碰撞理论与活化能如图所示：图中E1表示反应的活化能，E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量，E1－E2表示反应热。1.以下是HI分解反应中分子碰撞示意图：（1）碰撞时的能量不足 （2）碰撞时的取向不合适 （3）有效碰撞下列说法正确的是 。①当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时，才能发生化学反应②发生有效碰撞的分子一定是活化分子③活化分子间的碰撞一定是有效碰撞④活化分子间每次碰撞都发生化学反应⑤能发生有效碰撞的分子必须具有足够高的能量2.由反应物微粒一步直接实现的化学反应称为基元反应。某化学反应是通过三步基元反应实现的：①Ce4＋＋Mn2＋Ce3＋＋Mn3＋；②Ce4＋＋Mn3＋Ce3＋＋Mn4＋；③Ti＋＋Mn4＋Ti3＋＋Mn2＋。由此可知：（1）该反应的总反应的方程式为 。（2）该反应的催化剂是 。化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。如图所示：1.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.活化能接近于零的反应，当反应物相互接触时，反应瞬间完成，而且温度对其反应速率几乎没有影响D.图甲中所示反应为放热反应2.一定条件下，CH4分解形成碳的反应过程如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）A.该反应为吸热反应B.该反应过程共分4步进行C.第3步的正反应活化能最小D.第2步反应的ΔH2小于第3步反应的ΔH3分点突破（二） 影响反应速率的理论分析1.浓度反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 →单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 ；反之，化学反应速率 。2.压强增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 →单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 ；反之，化学反应速率 。3.温度升高温度→活化分子的百分数 →单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 ；反之，化学反应速率 。4.催化剂使用催化剂→改变了反应的历程（如图），反应的活化能 →活化分子的百分数 →单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 。1.浓度、压强、温度、催化剂四因素中，能够改变活化分子百分数的有哪些？2.工业合成氨的反应为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92.4 kJ·mol－1；在无催化剂时，氨的合成反应的活化能很高，大约为335 kJ·mol－1。加入铁触媒催化剂后，反应以生成氮化物和氮氢化物两个阶段进行。第一阶段的反应活化能为126～167 kJ·mol－1，第二阶段的反应活化能为13 kJ·mol－1。反应如图所示：下列理解正确的是 。①活化能大的反应一定是吸热反应②催化剂能降低反应所需的活化能，ΔH也会发生变化③活化能越高，反应越难发生，反应速率越慢④升高反应体系温度，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大⑤一般使用催化剂可降低反应的活化能，活化分子百分数不变，化学反应速率增大外界因素影响化学反应速率的原因1.下列说法不正确的是（ ）A.增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多B.增大压强，单位体积内气体的活化分子数增多，有效碰撞次数增多C.升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，有效碰撞次数增多D.催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增多2.已知反应：2NO（g）＋Br2（g）2NOBr（g） ΔH＝－a kJ·mol－1（a＞0），其反应机理如下：①NO（g）＋Br2（g）NOBr2（g） 快②NO（g）＋NOBr2（g）2NOBr（g） 慢下列有关该反应的说法正确的是（ ）A.该反应的速率主要取决于②的快慢B.NOBr2是该反应的催化剂C.正反应的活化能比逆反应的活化能大a kJ·mol－1D.增大Br2（g）浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率反应历程与能量变化图（分析与推测）【典例】 用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验（短时间内产生大量泡沫），某同学依据文献资料对该实验进行探究。（1）资料1：H2O2分解反应过程中能量变化如图所示，其中①有KI加入，②无KI加入。你认为KI的作用是什么？（2）资料2：有KI时，反应分以下两个步骤进行：ⅰ.H2O2＋I－H2O＋IO－；ⅱ.H2O2＋IO－H2O＋O2↑＋I－。①ⅰ、ⅱ两步反应都是放热反应吗？哪个反应更快？②请写出总反应的化学方程式，总反应速率的快慢由哪一步骤决定？【规律方法】1.过渡态理论与活化能过渡态理论认为，反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物，而是必须经过一个形成活化络合物的过渡状态，并且达到这个过渡状态需要一定的活化能。这与爬山类似，山的最高点便是过渡态2.催化机理与反应历程（1）催化剂特点①催化剂具有高效性和选择性，某种催化剂对某一反应可能催化活性很强，但对其他反应不一定具有催化作用，可以选用合适的催化剂来调控反应。②催化剂的催化活性除了与自身成分有关外，还与粒径、合成方法等因素以及温度、压强等条件有关，催化剂发挥作用需要维持在活性温度范围内，温度过高，催化活性降低。（2）催化剂与反应历程①催化反应历程可表示为扩散→吸附→断键→成键→脱附。②催化剂通过参与反应改变反应历程、降低反应的活化能来加快反应速率。活化能越大，反应越难进行。③复杂反应中的速率控制步骤决定反应的速率，各步基元反应活化能（能垒）大的慢反应是决定整个反应速率的关键步骤。故改变温度，活化能大的反应速率改变程度大。【迁移应用】1.如图（Ea表示活化能）是CH4与Cl2生成CH3Cl的部分反应过程中各物质的能量变化关系图，下列说法正确的是（ ）A.Cl·可由Cl2在高温条件下生成，是CH4与Cl2反应的催化剂B.升高温度，活化分子的百分数不变，但反应速率加快C.增大Cl2的浓度，可提高反应速率，但不影响ΔH的大小D.第一步反应的速率大于第二步反应2.一定温度和压强下，以铁粉为催化剂，用氮气和氢气合成氨气，部分反应历程如图所示（吸附在催化剂表面的物种用*标注）。下列说法正确的是（ ）A.图示过程中只有一个基元反应B.由此历程可知：N*＋3H*NH*＋2H* ΔH＜0C.铁粉改变了合成氨的反应历程和反应热D.用不同催化剂合成氨，反应历程均与上图相同3.我国科学家运用DFT理论计算研究HCOOH（甲酸）分解产生CO2的反应历程如下图所示（*表示催化剂表面吸附位，HCOOH*表示被吸附于催化剂表面的HCOOH）。下列叙述正确的是（ ）A.HCOOH（g）分解产生CO2（g）的反应是吸热反应B.HCOOH*HCOO*＋H*中正反应的活化能大于逆反应的活化能C.反应HCOO*C＋H*中涉及非极性键断裂D.速率控制步骤（即速率最慢步骤）的能垒（活化能）为0.78 eV1.影响化学反应速率的因素有多方面，如浓度、压强、温度、催化剂等。下列说法不正确的是（ ）A.增大体系压强不一定能加快反应速率B.增大浓度能增加反应体系中活化分子的百分数C.催化剂能改变反应的活化能D.升高温度能增加反应物分子之间的有效碰撞次数2.下列说法正确的是（ ）A.一定条件下，增大反应物的量会加快化学反应速率B.增大压强，肯定会加快化学反应速率C.升高温度，无论吸热还是放热反应，v正、v逆均增大D.催化剂不影响反应的活化能，但能增大单位体积内活化分子百分数，加快反应速率3.NO催化O3生成O2的过程由以下三步基元反应构成：第1步：NO（g）＋O3（g）O2（g）＋NO2（g） ΔH1；第2步：NO2（g）NO（g）＋O（g） ΔH2；第3步：O（g）＋O3（g）2O2（g） ΔH3。下列说法正确的是（ ）A.三步基元反应都是放热反应B.第2步是总反应的决速步C.该过程共有三种中间产物D.总反应2O3（g）3O2（g）的焓变为ΔH1＋ΔH2＋ΔH34.碳单质在生产生活中用途广泛。炭黑可以活化氧分子得到活化氧（O*），活化氧可以快速氧化SO2，从而消除雾霾。其活化过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是（ ）A.活性炭可去除水中的悬浮杂质B.生成活化氧的ΔH＞0C.活化过程中有水时的活化能降低D.氧化SO2的过程中，炭黑起催化作用5.在化学反应中，人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，把活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能，单位：kJ·mol－1。请根据下图回答问题：（1）图中所示反应是 （填“吸热”或“放热”）反应，该反应的ΔH＝ kJ·mol－1（用含E1、E2的代数式表示）。（2）对于同一反应，上图虚线（Ⅱ）与实线（Ⅰ）相比，活化分子最低能量明显降低，反应速率增大，你认为最有可能的原因是 。（3）已知热化学方程式：A（g）＋2B（g）C（g） ΔH＝＋a kJ· mol－1。该反应的活化能为b kJ· mol－1，则其逆反应的活化能为 kJ· mol－1。第三课时 活化能【基础知识·准落实】分点突破（一）探究活动1.提示：①②⑤2.提示：（1）2Ce4＋＋Ti＋2Ce3＋＋Ti3＋。（2）Mn2＋。催化剂是在化学反应里能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质。从三个反应可以看出Ce4＋最终变为Ce3＋，Ti＋变为Ti3＋，Mn2＋没变，故为催化剂。自主练习1.B2.D 反应物的总能量小于生成物的总能量，故为吸热反应，A正确；反应过程中4个H原子逐步失去，故共分4步进行，B正确；第3步的正反应活化能最小，C正确；由图像可知，第2步反应的ΔH2大于0，第3步反应的ΔH3小于0，故ΔH2大于ΔH3，D错误。分点突破（二）师生互动1.增多 增加 增大 减小 2.增多 增加 增大 减小 3.增大 增加 增大 减小 4.降低 增大 增加 增大探究活动1.提示：温度、催化剂能够改变活化分子百分数。2.提示：③④自主练习1.A 增大反应物浓度，单位体积内活化分子数目增多，但活化分子百分数不变。2.A 反应速率主要取决于慢的一步，所以该反应的速率主要取决于②的快慢，A正确；NOBr2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，B错误；由于该反应为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1，C错误；增大Br2（g）浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化分子数目增多，所以能加快反应速率，D错误。【关键能力·细培养】【典例】 提示：（1）作催化剂。（2）①反应ⅰ是吸热反应，反应ⅱ是放热反应；反应ⅱ的活化能较小，反应更快。②2H2O22H2O＋O2↑；总反应速率由活化能大的慢反应ⅰ决定。迁移应用1.C CH4与Cl2生成CH3Cl的化学方程式为CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl。A项，Cl·由Cl2在光照条件下生成，是CH4与Cl2反应的“中间体”，而不是反应的催化剂，错误；B项，Ea1、Ea2分别为第一步反应、第二步反应所需活化能，升高温度，反应所需活化能不变，即Ea1、Ea2不变，但活化分子的百分数增多，反应速率加快，错误；C项，Cl2是该反应的反应物，增大反应物的浓度，反应速率增大，而反应的ΔH和反应的途径无关，只与反应的始态和终态有关，即增大氯气的浓度不影响ΔH的大小，正确；D项，第一步反应所需活化能Ea1大于第二步反应所需活化能Ea2，故第二步反应速率更大，错误。2.B A项，该反应分3个分步骤完成，有3个基元反应，错误；B项，ΔH＝生成物总能量－反应物总能量，由题图可知，此历程中：N*＋3H*NH*＋2H* ΔH＜0，正确；C项，催化剂的作用是降低反应的活化能，从而提高化学反应速率，而反应热只与反应的始态和终态有关，故以铁粉为催化剂，铁粉改变了合成氨的反应历程，但不能改变反应热，错误；D项，用不同催化剂合成氨，活化能不同，则反应历程与该图不相同，错误。3.B 由题图可知，HCOOH（g）分解产生CO2（g）的反应是放热反应，A错误；由题图可知，HCOOH*HCOO*＋H*为吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能，B正确；HCOO*中是不存在O—O的，则反应HCOO*C＋H*中不涉及非极性键断裂，C错误；由题图可知，速率控制步骤（即速率最慢步骤）的能垒（活化能）为0.21 eV＋0.77 eV＝0.98 eV，D错误。【教学效果·勤检测】1.B 恒温恒容下，通入不参与反应的气体，增大压强，反应气体物质的浓度不变，气体的反应速率不变，因此增大体系压强不一定能加快反应速率，A正确；增大浓度，活化分子百分数不变，单位体积内分子总数增多，单位体积内活化分子的数目增多，有效碰撞次数增大，反应速率加快，B错误；催化剂改变反应历程，从而改变反应的活化能，C正确；升高温度，活化分子百分数增大，单位体积内的活化分子数目增多，有效碰撞次数增大，反应速率加快，D正确。2.C 一定条件下，增大固体反应物的量不会加快化学反应速率，A错误；若反应体系中无气体参与，增大压强，化学反应速率不变，B错误；升高温度，v正、v逆均增大，与反应吸热还是放热无关，C正确；催化剂能降低反应的活化能，能增大单位体积内活化分子百分数，加快反应速率，D错误。3.D 由图可知，第1步反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，A错误；由图可知，第1步正反应活化能最大，故第1步是总反应的决速步，B错误；由三步基元反应可知，NO为O3生成O2反应的催化剂，催化剂不改变总反应的焓变，由三步基元反应可知，反应的中间体只有NO2和O两种，C错误；由盖斯定律可知，三步基元反应相加得总反应2O3（g）3O2（g），则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，D正确。4.B 活性炭具有吸附性，可去除水中的悬浮杂质，A正确；根据图像，生成活化氧时，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，ΔH＜0，B错误；化学反应过程中存在多步反应的活化能，根据能量变化图分析，活化过程中有水时的活化能降低，C正确；活化氧可以快速氧化SO2，而炭黑可以活化氧分子产生活化氧，所以炭黑是SO2转化为SO3的催化剂，D正确。5.（1）吸热 ＋（E2－E1） （2）使用了催化剂 （3）（b－a）解析：（1）图示反应的生成物总能量大于反应物总能量，所以为吸热反应；ΔH＝＋（E2－E1） kJ· mol－1。（2）催化剂可以降低反应的活化能，从而使反应速率增大，所以最可能的原因是使用了催化剂。（3）ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能，所以逆反应活化能为（b－a）kJ· mol－1。8 / 8(共86张PPT)第三课时 活化能课程 标准 1.认识基元反应、活化能对化学反应速率的影响。2.理解反应历程等定义。3.能用碰撞理论对化学反应速率影响做出解释目 录1、基础知识·准落实2、关键能力·细培养3、教学效果·勤检测4、学科素养·稳提升基础知识·准落实1梳理归纳 高效学习分点突破（一） 活化能 碰撞理论1. 基元反应与反应历程（1）实例2HI H2＋I2的基元反应 反应历程（反应机理）（2）基元反应：一个化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应。（3）反应历程：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程，反应历程又称反应机理。（4）自由基：像上述反应历程中的I·一样，带有单电子的原子或原子团叫自由基，如O·自由基。2. 碰撞理论与活化能图中 E1表示反应的活化能， E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量， E1－ E2表示反应热。如图所示：1. 以下是HI分解反应中分子碰撞示意图：（1）碰撞时的能量不足 （2）碰撞时的取向不合适 （3）有效碰撞下列说法正确的是 。①当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时，才能发生化学反应②发生有效碰撞的分子一定是活化分子③活化分子间的碰撞一定是有效碰撞④活化分子间每次碰撞都发生化学反应⑤能发生有效碰撞的分子必须具有足够高的能量提示：①②⑤2. 由反应物微粒一步直接实现的化学反应称为基元反应。某化学反应是通过三步基元反应实现的：①Ce4＋＋Mn2＋ Ce3＋＋Mn3＋；②Ce4＋＋Mn3＋ Ce3＋＋Mn4＋；③Ti＋＋Mn4＋ Ti3＋＋Mn2＋。由此可知：（1）该反应的总反应的方程式为 。提示：2Ce4＋＋Ti＋ 2Ce3＋＋Ti3＋。（2）该反应的催化剂是 。提示：Mn2＋。催化剂是在化学反应里能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质。从三个反应可以看出Ce4＋最终变为Ce3＋，Ti＋变为Ti3＋，Mn2＋没变，故为催化剂。化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。如图所示： 1. 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. 活化能接近于零的反应，当反应物相互接触时，反应瞬间完成，而且温度对其反应速率几乎没有影响D. 图甲中所示反应为放热反应2. 一定条件下，CH4分解形成碳的反应过程如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）A. 该反应为吸热反应B. 该反应过程共分4步进行C. 第3步的正反应活化能最小D. 第2步反应的Δ H2小于第3步反应的Δ H3解析： 反应物的总能量小于生成物的总能量，故为吸热反应，A正确；反应过程中4个H原子逐步失去，故共分4步进行，B正确；第3步的正反应活化能最小，C正确；由图像可知，第2步反应的ΔH2大于0，第3步反应的Δ H3小于0，故Δ H2大于Δ H3，D错误。分点突破（二） 影响反应速率的理论分析1. 浓度反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 →单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 ；反之，化学反应速率 。增多 增加 增大 减小 2. 压强增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 →单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 ；反之，化学反应速率 。3. 温度升高温度→活化分子的百分数 →单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 ；反之，化学反应速率 。增多 增加 增大 减小 增大 增加 增大 减小 4. 催化剂使用催化剂→改变了反应的历程（如图），反应的活化能 →活化分子的百分数 →单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 。降低 增大 增加 增大 1. 浓度、压强、温度、催化剂四因素中，能够改变活化分子百分数的有哪些？提示：温度、催化剂能够改变活化分子百分数。2. 工业合成氨的反应为N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g） Δ H ＝－92.4 kJ·mol－1；在无催化剂时，氨的合成反应的活化能很高，大约为335 kJ·mol－1。加入铁触媒催化剂后，反应以生成氮化物和氮氢化物两个阶段进行。第一阶段的反应活化能为126～167 kJ·mol－1，第二阶段的反应活化能为13 kJ·mol－1。反应如图所示：①活化能大的反应一定是吸热反应②催化剂能降低反应所需的活化能，Δ H 也会发生变化③活化能越高，反应越难发生，反应速率越慢④升高反应体系温度，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大⑤一般使用催化剂可降低反应的活化能，活化分子百分数不变，化学反应速率增大提示：③④下列理解正确的是 。外界因素影响化学反应速率的原因 1. 下列说法不正确的是（ ）A. 增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多B. 增大压强，单位体积内气体的活化分子数增多，有效碰撞次数增多C. 升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，有效碰撞次数增多D. 催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增多解析： 增大反应物浓度，单位体积内活化分子数目增多，但活化分子百分数不变。2. 已知反应：2NO（g）＋Br2（g） 2NOBr（g） Δ H ＝－ a kJ·mol－1（ a ＞0），其反应机理如下：①NO（g）＋Br2（g） NOBr2（g） 快②NO（g）＋NOBr2（g） 2NOBr（g） 慢下列有关该反应的说法正确的是（ ）A. 该反应的速率主要取决于②的快慢B. NOBr2是该反应的催化剂C. 正反应的活化能比逆反应的活化能大 a kJ·mol－1D. 增大Br2（g）浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率解析： 反应速率主要取决于慢的一步，所以该反应的速率主要取决于②的快慢，A正确；NOBr2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，B错误；由于该反应为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1，C错误；增大Br2（g）浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化分子数目增多，所以能加快反应速率，D错误。关键能力·细培养2互动探究 深化认知反应历程与能量变化图（分析与推测）【典例】 用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验（短时间内产生大量泡沫），某同学依据文献资料对该实验进行探究。（1）资料1：H2O2分解反应过程中能量变化如图所示，其中①有KI加入，②无KI加入。你认为KI的作用是什么？提示：作催化剂。（2）资料2：有KI时，反应分以下两个步骤进行：ⅰ.H2O2＋I－ H2O＋IO－；ⅱ.H2O2＋IO－ H2O＋O2↑＋I－。①ⅰ、ⅱ两步反应都是放热反应吗？哪个反应更快？②请写出总反应的化学方程式，总反应速率的快慢由哪一步骤决定？提示：①反应ⅰ是吸热反应，反应ⅱ是放热反应；反应ⅱ的活化能较小，反应更快。②2H2O2 2H2O＋O2↑；总反应速率由活化能大的慢反应ⅰ决定。【规律方法】1. 过渡态理论与活化能过渡态理论认为，反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物，而是必须经过一个形成活化络合物的过渡状态，并且达到这个过渡状态需要一定的活化能。这与爬山类似，山的最高点便是过渡态2. 催化机理与反应历程（1）催化剂特点①催化剂具有高效性和选择性，某种催化剂对某一反应可能催化活性很强，但对其他反应不一定具有催化作用，可以选用合适的催化剂来调控反应。②催化剂的催化活性除了与自身成分有关外，还与粒径、合成方法等因素以及温度、压强等条件有关，催化剂发挥作用需要维持在活性温度范围内，温度过高，催化活性降低。（2）催化剂与反应历程①催化反应历程可表示为扩散→吸附→断键→成键→脱附。②催化剂通过参与反应改变反应历程、降低反应的活化能来加快反应速率。活化能越大，反应越难进行。③复杂反应中的速率控制步骤决定反应的速率，各步基元反应活化能（能垒）大的慢反应是决定整个反应速率的关键步骤。故改变温度，活化能大的反应速率改变程度大。1. 如图（ Ea表示活化能）是CH4与Cl2生成CH3Cl的部分反应过程中各物质的能量变化关系图，下列说法正确的是（ ）A. Cl·可由Cl2在高温条件下生成，是CH4与Cl2反应的催化剂B. 升高温度，活化分子的百分数不变，但反应速率加快C. 增大Cl2的浓度，可提高反应速率，但不影响Δ H 的大小D. 第一步反应的速率大于第二步反应【迁移应用】解析： CH4与Cl2生成CH3Cl的化学方程式为CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl。A项，Cl·由Cl2在光照条件下生成，是CH4与Cl2反应的“中间体”，而不是反应的催化剂，错误；B项， Ea1、 Ea2分别为第一步反应、第二步反应所需活化能，升高温度，反应所需活化能不变，即 Ea1、 Ea2不变，但活化分子的百分数增多，反应速率加快，错误；C项，Cl2是该反应的反应物，增大反应物的浓度，反应速率增大，而反应的Δ H 和反应的途径无关，只与反应的始态和终态有关，即增大氯气的浓度不影响Δ H 的大小，正确；D项，第一步反应所需活化能 Ea1大于第二步反应所需活化能 Ea2，故第二步反应速率更大，错误。2. 一定温度和压强下，以铁粉为催化剂，用氮气和氢气合成氨气，部分反应历程如图所示（吸附在催化剂表面的物种用*标注）。下列说法正确的是（ ）A. 图示过程中只有一个基元反应B. 由此历程可知：N*＋3H* NH*＋2H* Δ H ＜0C. 铁粉改变了合成氨的反应历程和反应热D. 用不同催化剂合成氨，反应历程均与上图相同解析： A项，该反应分3个分步骤完成，有3个基元反应，错误；B项，Δ H ＝生成物总能量－反应物总能量，由题图可知，此历程中：N*＋3H* NH*＋2H* Δ H ＜0，正确；C项，催化剂的作用是降低反应的活化能，从而提高化学反应速率，而反应热只与反应的始态和终态有关，故以铁粉为催化剂，铁粉改变了合成氨的反应历程，但不能改变反应热，错误；D项，用不同催化剂合成氨，活化能不同，则反应历程与该图不相同，错误。3. 我国科学家运用DFT理论计算研究HCOOH（甲酸）分解产生CO2的反应历程如下图所示（*表示催化剂表面吸附位，HCOOH*表示被吸附于催化剂表面的HCOOH）。下列叙述正确的是（ ）A. HCOOH（g）分解产生CO2（g）的反应是吸热反应B. HCOOH* HCOO*＋H*中正反应的活化能大于逆反应的活化能C. 反应HCOO* C ＋H*中涉及非极性键断裂D. 速率控制步骤（即速率最慢步骤）的能垒（活化能）为0.78 eV解析： 由题图可知，HCOOH（g）分解产生CO2（g）的反应是放热反应，A错误；由题图可知，HCOOH* HCOO*＋H*为吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能，B正确；HCOO*中是不存在O—O的，则反应HCOO* C ＋H*中不涉及非极性键断裂，C错误；由题图可知，速率控制步骤（即速率最慢步骤）的能垒（活化能）为0.21 eV＋0.77 eV＝0.98 eV，D错误。教学效果·勤检测3强化技能 查缺补漏1. 影响化学反应速率的因素有多方面，如浓度、压强、温度、催化剂等。下列说法不正确的是（ ）A. 增大体系压强不一定能加快反应速率B. 增大浓度能增加反应体系中活化分子的百分数C. 催化剂能改变反应的活化能D. 升高温度能增加反应物分子之间的有效碰撞次数解析： 恒温恒容下，通入不参与反应的气体，增大压强，反应气体物质的浓度不变，气体的反应速率不变，因此增大体系压强不一定能加快反应速率，A正确；增大浓度，活化分子百分数不变，单位体积内分子总数增多，单位体积内活化分子的数目增多，有效碰撞次数增大，反应速率加快，B错误；催化剂改变反应历程，从而改变反应的活化能，C正确；升高温度，活化分子百分数增大，单位体积内的活化分子数目增多，有效碰撞次数增大，反应速率加快，D正确。2. 下列说法正确的是（ ）A. 一定条件下，增大反应物的量会加快化学反应速率B. 增大压强，肯定会加快化学反应速率C. 升高温度，无论吸热还是放热反应， v正、 v逆均增大D. 催化剂不影响反应的活化能，但能增大单位体积内活化分子百分数，加快反应速率解析： 一定条件下，增大固体反应物的量不会加快化学反应速率，A错误；若反应体系中无气体参与，增大压强，化学反应速率不变，B错误；升高温度， v正、 v逆均增大，与反应吸热还是放热无关，C正确；催化剂能降低反应的活化能，能增大单位体积内活化分子百分数，加快反应速率，D错误。3. NO催化O3生成O2的过程由以下三步基元反应构成：第1步：NO（g）＋O3（g） O2（g）＋NO2（g） Δ H1；第2步：NO2（g） NO（g）＋O（g） Δ H2；第3步：O（g）＋O3（g） 2O2（g） Δ H3。下列说法正确的是（ ）A. 三步基元反应都是放热反应B. 第2步是总反应的决速步C. 该过程共有三种中间产物D. 总反应2O3（g） 3O2（g）的焓变为Δ H1＋Δ H2＋Δ H3解析： 由图可知，第1步反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，A错误；由图可知，第1步正反应活化能最大，故第1步是总反应的决速步，B错误；由三步基元反应可知，NO为O3生成O2反应的催化剂，催化剂不改变总反应的焓变，由三步基元反应可知，反应的中间体只有NO2和O两种，C错误；由盖斯定律可知，三步基元反应相加得总反应2O3（g） 3O2（g），则Δ H ＝Δ H1＋Δ H2＋Δ H3，D正确。4. 碳单质在生产生活中用途广泛。炭黑可以活化氧分子得到活化氧（O*），活化氧可以快速氧化SO2，从而消除雾霾。其活化过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是（ ）A. 活性炭可去除水中的悬浮杂质B. 生成活化氧的Δ H ＞0C. 活化过程中有水时的活化能降低D. 氧化SO2的过程中，炭黑起催化作用解析： 活性炭具有吸附性，可去除水中的悬浮杂质，A正确；根据图像，生成活化氧时，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，Δ H ＜0，B错误；化学反应过程中存在多步反应的活化能，根据能量变化图分析，活化过程中有水时的活化能降低，C正确；活化氧可以快速氧化SO2，而炭黑可以活化氧分子产生活化氧，所以炭黑是SO2转化为SO3的催化剂，D正确。5. 在化学反应中，人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，把活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能，单位：kJ·mol－1。请根据下图回答问题：（1）上图中所示反应是 （填“吸热”或“放热”）反应，该反应的Δ H ＝ kJ·mol－1（用含 E1、 E2的代数式表示）。解析：图示反应的生成物总能量大于反应物总能量，所以为吸热反应；Δ H ＝＋（ E2－ E1） kJ· mol－1。吸热 ＋（ E2－ E1） （2）对于同一反应，上图虚线（Ⅱ）与实线（Ⅰ）相比，活化分子最低能量明显降低，反应速率增大，你认为最有可能的原因是 。解析：催化剂可以降低反应的活化能，从而使反应速率增大，所以最可能的原因是使用了催化剂。使用了催化剂 （3）已知热化学方程式：A（g）＋2B（g） C（g） Δ H ＝＋ akJ· mol－1。该反应的活化能为 b kJ· mol－1，则其逆反应的活化能为 kJ· mol－1。解析：Δ H ＝正反应活化能－逆反应活化能，所以逆反应活化能为（ b － a ）kJ· mol－1。（ b － a ） 学科素养·稳提升4内化知识 知能升华1. 下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是（ ）A. 活化分子间的碰撞都是有效碰撞B. 催化剂之所以能改变化学反应速率，是因为它能改变反应历程，改变反应的焓变C. 活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做活化能D. 升高温度和增加反应物浓度，都能加快反应速率，是因为增加了活化分子百分数，使单位时间内的有效碰撞次数增加，从而加快化学反应速率123456789解析： 活化分子若发生化学反应，还需具有合适的取向，所以活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞，A不正确；催化剂之所以能改变化学反应速率，是因为它能改变反应历程，从而改变反应的活化能，但不能改变反应的焓变，B不正确；升高温度能增加活化分子百分数，而增加反应物浓度，活化分子的百分数不变，D不正确。1234567892. 改变下列条件，可以改变反应的活化能的是（ ）A. 温度 B. 催化剂C. 反应物浓度 D. 压强解析： 化学反应中，压强、浓度只能改变单位体积内活化分子数目，从而提高反应速率，而不能改变反应的活化能；温度只改变活化分子的百分数，不能改变反应的活化能；只有加入催化剂，才可以改变反应的活化能，使反应速率改变。1234567893. 亚硝酰氯在有机合成中有重要应用。2NO（g）＋Cl2（g） 2NOCl（g） 的反应历程如图所示。下列说法错误的是（ ）A. 催化剂能提高反应物的相对能量B. 相对曲线Ⅱ，曲线Ⅰ表示加入催化剂C. 曲线Ⅱ的正反应活化能为15.5 kJ·mol－1D. 2NO（g）＋Cl2（g） 2NOCl（g） Δ H ＝－77.1 kJ·mol－1123456789解析： 催化剂降低“过渡态”物质的相对能量，使活化能降低，A错误；曲线 Ⅰ 表示加入催化剂，B正确；正反应活化能等于过渡态相对能量与反应物相对能量之差＝（196－180.5）kJ·mol－1＝15.5 kJ·mol－1，C正确；反应热等于生成物总能量与反应物总能量之差＝（103.4－180.5）kJ·mol－1＝－77.1 kJ·mol－1，D正确。1234567894. 在含Fe3＋的S2 和I－的混合溶液中，反应S2 （aq）＋2I－（aq） 2S （aq）＋I2（aq）的分解机理及反应过程中的能量变化为：步骤①：2Fe3＋（aq）＋2I－（aq）I2（aq）＋2Fe2＋（aq）步骤②：2Fe2＋（aq）＋S2 （aq）2Fe3＋（aq）＋2S （aq）123456789下列有关该反应的说法正确的是（ ）A. 反应速率与Fe3＋的浓度有关B. Fe2＋是该反应的催化剂C. v （S2 ）＝ v （I－）＝ v （I2）D. 若不加Fe3＋，则正反应的活化能比逆反应的大123456789解析： 由题中信息知Fe3＋为该反应的催化剂，所以反应速率与Fe3＋的浓度有关，A正确，B错误；由反应S2 （aq）＋2I－（aq） 2S （aq）＋I2（aq）可知，S2 ～2I－～I2，则2 v（S2 ）＝ v （I－）＝2 v （I2），C错误；由图像可知该反应是放热反应，则若不加Fe3＋，正反应的活化能比逆反应的小，D错误。1234567895. N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应原理为N2O（g）＋CO（g） CO2（g）＋N2（g） Δ H ，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。123456789A. Δ H ＝Δ H1＋Δ H2B. Δ H ＝－226 kJ·mol－1C. 该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能D. 为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O＋和Pt2下列说法不正确的是（ ）123456789解析： ①N2O（g）＋Pt2O＋（s） Pt2 （s）＋N2（g） Δ H1，②Pt2 （s）＋CO（g） Pt2O＋（s）＋CO2（g） ΔH2，根据盖斯定律，①＋②得到N2O（g）＋CO（g） CO2（g）＋N2（g） Δ H ＝Δ H1＋Δ H2，A正确；由图示分析可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应为放热反应，反应焓变Δ H ＝134 kJ·mol－1－360 kJ·mol－1＝－226 kJ·mol－1，B正确；正反应的活化能 Ea＝134 kJ·mol－1小于逆反应的活化能 Eb＝360 kJ·mol－1，C正确；反应过程中Pt2O＋和Pt2 参与反应后又生成，不需要补充，D错误。1234567896. 活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示：下列说法正确的是（ ）A. 该反应为吸热反应B. 产物的稳定性：P1＞P2C. 该历程中最大正反应的活化能 E正＝186.19 kJ·mol－1D. 相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率： v （P1）＜ v （P2）123456789解析： 由题图可知，反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，即该反应为放热反应，A错误；产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低，所以产物P2比产物P1要稳定，B错误；由题图可知中间产物Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大，则 E正＝186.19 kJ·mol－1，C正确；由题图可知，由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，则由中间产物Z转化为产物的速率v （P1）＞ v （P2），D错误。1234567897. 用氢气还原氮氧化物的反应为2H2＋2NO 2H2O＋N2，该反应速率与反应物浓度之间满足关系： v ＝ k · cm （H2）· cn （NO），其中 k是一个常数， m 、 n 的值可由实验测定。科研团队测定了该反应在不同投料关系时N2起始反应速率，数据列于下表：123456789实验 编号 起始浓度/（×10－3 mol·L－1） N2反应速率/（×10－3 mol·L－1·s－1）NO H21 6.00 1.00 3.192 6.00 2.00 6.383 1.00 6.00 0.484 2.00 6.00 1.92下列说法不正确的是（ ）A. m ＝1、 n ＝2B. 实验2中NO的起始反应速率约为1.28×10－2 mol·L－1·s－1C. 增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大D. 与H2相比，NO浓度的变化对反应速率影响更为显著123456789解析： 利用编号1和2的实验数据， ＝ ，可以求出 m ＝1；利用编号3和4的实验数据， ＝ ，可以求出 n ＝2，A正确；化学反应速率之比等于化学计量数之比，2 v （N2）＝ v （NO），则NO的起始反应速率约为1.28×10－2mol·L－1·s－1，B正确；增大反应物浓度，活化分子数目增多，但是活化分子百分数不变，有效碰撞几率增大，C错误； n ＝2，指数较大，对速率影响较大，或者经过数据对比，也可以得知，NO浓度的变化对反应速率影响更为显著，D正确。1234567898. 加碘盐是在食盐里添加了碘酸钾（KIO3），KIO3遇到还原性物质可被还原成碘单质。某学习小组探究外界条件对此氧化还原过程速率的影响，选取反应2KIO3＋5NaHSO3 Na2SO4＋3NaHSO4＋K2SO4＋I2＋H2O作为研究对象。123456789实验装置如图（注：小烧杯中为反应物，大烧杯中为水）。试剂：0.02 mol·L－1 NaHSO3溶液（每升溶液含可溶性淀粉2.5克），0.02 mol·L－1 KIO3溶液。实验数据：123456789实验 序号 NaHSO3 体积/mL KIO3 体积/mL H2O 体积/mL 实验温度/℃1 10 30 10 102 10 20 x 103 10 30 10 30123456789③I2＋HS ＋H2O 2I－＋S ＋3H＋（快）反应速率快慢由 步反应决定（填序号）。解析：①②为慢反应，③为快反应，反应速率由慢反应决定，反应速率快慢由①②步反应决定。①② （1）此反应过程分为三步：①I ＋3HS 3S ＋3H＋＋I－（慢）②I ＋5I－＋6H＋ 3I2＋3H2O（慢）123456789（2）实验采用如图加热方式的优点是 。解析：该实验采用的加热方式为水浴加热，优点是受热均匀，容易控制温度。受热均匀，容易控制温度 123456789（3）通过测定 ，所测得的数据能直接体现此反应速率快慢。解析：由于生成碘单质，实验中NaHSO3溶液含淀粉，淀粉遇碘单质变蓝，所以反应快慢可由溶液变为蓝色需要的时间判断，故测定的是溶液变为蓝色需要的时间。溶液变为蓝色需要的时间 123456789（4）实验1、2探究浓度对反应速率的影响，则 x ＝ ；实验1、3探究 对反应速率的影响。解析：与实验1相比，实验2是减小KIO3浓度的对比实验，控制变量要保证NaHSO3浓度不变，即溶液总体积不变，则需加水20mL，故 x ＝20；实验1、3中反应温度不同，所以实验1、3探究温度对反应速率的影响。20 温度 123456789（5）有同学在实验中发现开始反应缓慢，随后反应速率“急增”，最后又逐渐减小，对于“急增”的可能影响因素除了I－和I2外，还有两种假设。假设一：生成的S 对反应起催化作用，假设二： 。请设计实验证明假设一： 。生成的H＋对反应起催化作用 取相同浓度、相同体积的KIO3和NaHSO3混合溶液分别加入两个烧杯1、2中，向烧杯1中加入少量K2SO4固体，观察现象，若烧杯1中溶液变为蓝色所需时间更短，则假设一成立，若两个烧杯变色时间无差异，则假设一不成立 123456789解析：由于是反应过程中速率发生变化，应与生成物有关，生成物的离子中增加了S 和H＋，所以两个假设分别为S 和H＋对反应起催化作用，则假设二为生成的H＋对反应起催化作用；验证假设一，为保证不引入其他离子干扰和改变反应物浓度，选择加入少量K2SO4固体。1234567899. 某探究小组利用丙酮的溴代反应：CH3COCH3＋Br2 CH3COCH2Br＋HBr。研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率 v 通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定，在一定温度下，获得如下实验数据：123456789实验 序号 初始浓度 c /（mol·L－1） 溴颜色消失所需时间 t /sCH3COCH3 HCl Br2① 0.80 0.20 0.001 0 290② 1.60 x 0.001 0 145③ y 0.40 0.001 0 145④ 0.80 0.20 0.002 0 580⑤ 0.80 0.20 0.004 0 t1123456789（1）表格中 x ＝ ， y ＝ 。解析：实验①和②中CH3COCH3初始浓度不同，则HCl浓度相同，因此 x ＝0.20；实验①和③中HCl初始浓度不相同，则CH3COCH3浓度相同，因此 y ＝0.80。0.20 0.80 123456789（2）已知该反应速率方程： v ＝ k · ca （CH3COCH3）· cb （HCl）· cd（Br2），其中 k 为仅与温度有关的速率常数。由上表数据可推测出 a ＝ ， b ＝ ， d ＝ 。1 1 0 123456789解析：实验②中CH3COCH3初始浓度是实验①的2倍，溴颜色消失时间实验②是实验①的一半，则CH3COCH3初始浓度与反应速率成正比例关系， a ＝1；实验③中HCl初始浓度是实验①的2倍，溴颜色消失时间实验③是实验①的一半，则HCl初始浓度与反应速率成正比例关系， b ＝1；实验④中Br2初始浓度是实验①的2倍，溴颜色消失时间实验④是实验①的2倍，则速率不变，Br2初始浓度与反应速率没有关系， d ＝0。123456789（3） t1＝ 。已知反应物分子一步直接转化为产物的反应称为基元反应，则该反应（填“是”或“不是”） 基元反应。解析：对比实验①和④可知溴初始浓度增大1倍，溴颜色消失时间延长1倍，即 t1＝580×2＝1 160；由表中实验数据可知HCl浓度不一样，反应速率不一样，因此HCl实质上参与了反应，故CH3COCH3＋Br2 CH3COCH2Br＋HBr不是基元反应。1 160 不是 123456789感谢欣赏THE END 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第一节 第三课时 活化能.docx 第一节 第三课时 活化能.pptx 第一节 第三课时 活化能（练习，含解析）.docx
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