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第3课时　活化能　理论解释外因对化学反应速率的影响
[核心素养发展目标]　1.知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响；知道催化剂可以改变反应历程。2.能用有效碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响，体会理论模型的建构过程，强化模型认知意识。
一、有效碰撞理论　活化能
1.基元反应与反应机理
(1)基元反应
大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。如2HI===H2+I2的两步基元反应为2HI―→H2+2I·、2I·―→I2。
(2)反应机理
先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。
2.有效碰撞理论
(1)基元反应发生的先决条件
反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次碰撞都能发生化学反应。
(2)有效碰撞
3.活化能和活化分子
(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。
(2)活化能：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。
(3)反应物、生成物的能量与活化能的关系图
4.有效碰撞与反应速率的关系
1.如图是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图。
(1)其中属于有效碰撞的是　　　　(填“A”“B”或“C”)。
(2)另外两种没有发生有效碰撞的原因可能是什么？(解释时必须使用“活化分子”“碰撞取向”等术语，下同)
(3)发生有效碰撞要具备的条件是什么？
(4)研究发现，2HI(g)===H2(g)+I2(g)的两步基元反应快慢如下：
①2HI―→H2+2I·(慢)　②2I·―→I2(快)
上述两个基元反应中决定2HI(g)===H2(g)+I2(g)反应速率的是　　　　(填“反应①”或“反应②”)。
答案　(1) C　(2)A中分子碰撞时有合适的取向，但分子能量较低，不是活化分子；B中的分子尽管可能是活化分子，但分子的碰撞取向不合适。
(3)具有足够的能量，即活化分子；合适的碰撞取向。
(4)反应①
2.如图是表示某化学反应历程图像，其中TS表示中间过渡态(活化分子)。
回答下列问题：
(1)A+B―→E+F的反应机理可表示为
第一步：　　　　，
第二步：　　　　。
(2)A+B―→E+F的焓变ΔH=　　　　　 kJ·mol-1， 中间产物是　　　　。
(3)通常用Ea表示基元反应的活化能。
第一步反应的活化能Ea1=　　　　　 kJ·mol-1；
第二步反应的活化能Ea2=　　　　　 kJ·mol-1。
(4)一般认为，活化能越大，基元反应的反应速率越小。观察上图判断，决定总反应快慢的步骤是　　　　。
答案　(1)A+B―→C　C―→E+F　(2)E3-E1
C　(3)E4-E1　E5-E2　(4)第一步
二、用碰撞理论解释外因对反应速率的影响
1.解释浓度、压强对化学反应速率的影响
2.解释温度对化学反应速率的影响
3.解释催化剂对化学反应速率的影响
(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)减小反应物的浓度，使活化分子百分数减小，化学反应速率减小(　　)
(3)温度不变，减小气体的压强，单位体积内活化分子数减小，化学反应速率一定减小(　　)
(4)降低放热反应体系的温度，活化分子百分数减小，化学反应速率一定减小(　　)
(5)催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，使用催化剂可增大化学反应速率(　　)
(6)在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快(　　)
(7)使用催化剂能够降低化学反应的反应热(ΔH)(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√
(6)×　(7)×
1.一定温度下，反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)缩小体积使压强增大：　　　　，原因是　　　　　　　　。
(2)恒容充入He：　　　　，原因是　　　　　　　　。
答案　(1)增大　单位体积内活化分子数目增多，有效碰撞的次数增加
(2)不变　单位体积内活化分子数不变
2.把镁条(去除氧化膜)投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如图所示。
请解释a→c段速率由慢到快的主要原因：　　　　　。
答案　该反应为放热反应，温度升高，活化分子的百分数增大，化学反应速率加快
3.CO与N2O在催化剂作用下发生反应生成CO2与N2，其相对能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.FeO*能降低该反应的活化能
B.该反应过程中包括五个基元反应且都是放热反应
C.该过程的决速步反应为Fe*+N2O―→FeO*+N2
D.增大反应物浓度可以提高反应物的活化分子百分数，从而加快反应速率
答案　C
解析　总反应为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)，Fe*作催化剂，先与N2O反应生成FeO*和N2，随后FeO*与CO反应生成CO2和Fe*，完成催化循环。由图可知，Fe*+N2O―→FeO*+N2的活化能最大，因此该反应为决速步，C正确；增大反应物浓度，能增加单位体积内的活化分子数，但活化分子百分数不变，D错误。
课时对点练
[分值：50分]
[1~8题，每小题4分]
题组一　有效碰撞理论、活化能概念
1.下列有关有效碰撞理论说法不正确的是(　　)
A.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子
B.有效碰撞是发生化学反应的充要条件
C.改变温度可以改变反应的活化能
D.活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞
答案　C
2.下列说法正确的是(　　)
A.活化能接近零的反应，当反应物相互接触时，反应瞬间完成
B.升高温度和增大压强(减小容器容积)都是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率的
C.人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，把活化分子具有的能量叫做活化能
D.活化能的大小不仅意味着一般分子成为活化分子的难易，也会对化学反应前后的能量变化产生影响
答案　A
解析　增大压强增加了单位体积内活化分子的数目，不改变活化分子百分数，B错误；活化能指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，C错误；活化能的大小对化学反应前后的能量变化无影响，D错误。
题组二　有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的微观解释
3.(2026·天津河西区期中)工业制氢原理是C+H2OCO+H2，改变下列条件，能提高反应物活化分子百分数的是(　　)
A.将炭块改为炭粉
B.加入高效催化剂
C.恒容，充入稀有气体
D.增大水蒸气浓度
答案　B
解析　通过增大表面积提高反应速率，但未改变反应物活化分子百分数，A不符合题意；催化剂能降低反应的活化能，提高反应物活化分子百分数，B符合题意；反应物浓度不变，且未改变反应物活化分子百分数，C不符合题意；增大水蒸气浓度，只能增加单位体积的活化分子数，但活化分子百分数仍不变，D不符合题意。
4.(2026·广东肇庆端州区质检)下列对化学反应速率增大原因的分析正确的是(　　)
A.对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，单位体积内活化分子数增多
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物，使活化分子百分数增大
C.升高温度可降低化学反应的活化能，加快化学反应速率
D.加入适宜的催化剂，使反应物分子中活化分子数增多，活化分子百分数不变
答案　A
解析　对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，单位体积内活化分子数增多，化学反应速率加快，故A正确；向反应体系中加入相同浓度的反应物，活化分子百分数不变，故B错误；升高温度使分子的内能增加，提高了活化分子百分数，可加快化学反应速率，但不能降低化学反应的活化能，C错误；加入适宜的催化剂，活化能降低，使反应物分子中活化分子数增多，活化分子百分数增大，故D错误。
题组三　基元反应与反应历程
5.甲烷与氯气在光照条件下存在如下反应历程(“·”表示电子)：
①Cl22Cl·(慢反应)
②CH4+Cl·―→·CH3+HCl(快反应)
③·CH3+Cl2―→CH3Cl+Cl·(快反应)
④·CH3+Cl·―→CH3Cl(快反应)
已知在一个分步反应中，较慢的一步反应控制总反应的速率。下列说法不正确的是(　　)
A.上述过程的总反应方程式为CH4+Cl2―→CH3Cl+HCl
B.光照的主要作用是促进反应①的进行从而使总反应速率加快
C.反应②~④都是由微粒通过碰撞而发生的反应
D.反应①是释放能量的反应
答案　D
解析　由反应历程可知A正确；光照能加快反应速率，促进反应①的进行，从而使总反应速率加快，B正确；反应②~④都是由微粒通过有效碰撞而发生的反应，C正确；反应①是破坏氯气分子中的共价键形成氯原子的过程，应吸收能量，D错误。
6.对于反应2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g)，科学家根据光谱研究提出如下反应历程：
第一步：2NO(g) N2O2(g)　快反应
第二步：N2O2(g)+H2(g)―→N2O(g)+H2O(g)　慢反应
第三步：N2O(g)+H2(g)―→N2(g)+H2O(g)　快反应
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡。下列叙述不正确的是(　　)
A.总反应的速率由第二步反应决定
B.N2O2是反应的中间产物
C.第二步反应的活化能最大
D.若第一步反应的ΔH<0，则升高温度，第一步反应的正反应速率减少，逆反应速率增大
答案　D
解析　总反应的速率由慢反应决定，第二步反应是慢反应，故总反应的速率由第二步反应决定，A正确；由总反应可知，NO、H2是反应物，N2和H2O是生成物，N2O和N2O2都是反应的中间产物，B正确；化学反应速率越慢，对应的反应活化能越大，故第二步反应的活化能最大，C正确；升高温度，第一步反应的正、逆反应速率都增大，D错误。
题组四　化学反应历程与能量变化图
7.(2026·苏州期中)在有、无催化剂条件下SO2氧化成SO3过程中能量的变化如图所示。450 ℃、V2O5催化时，该反应机理为
反应①　V2O5(s)+SO2(g)===V2O4(s)+SO3(g)　ΔH1
反应②　2V2O4(s)+O2(g)===2V2O5(s)　ΔH2=-246 kJ·mol-1
下列说法正确的是(　　)
A.催化剂V2O5能降低正、逆反应的活化能，而且正反应的活化能小于逆反应的活化能
B.V2O5催化时，反应②的速率大于反应①
C.保持其他条件不变，升高温度，活化分子百分数不变
D.催化剂V2O5能改变该反应焓变
答案　A
解析　催化剂V2O5能降低正、逆反应的活化能，因为该反应放热，可得出正反应的活化能小于逆反应的活化能，A正确；由图可知，反应①的活化能小，反应②的活化能大，因此V2O5催化时，反应②的速率小于反应①，B错误；升高温度，更多的分子获得能量变为活化分子，活化分子百分数增大，C错误；V2O5为催化剂，催化剂不能改变该反应的焓变，D错误。
8.(2026·成都外国语中学月考)丙烷脱氢制丙烯的一种机理如图所示(图中TS表示过渡态，*表示吸附态)。下列说法错误的是(　　)
A.生成过渡态TS3的过程是总反应的决速步骤
B.TS3比TS2更稳定
C.使用高效催化剂，可改变反应历程，但不影响焓变
D.C3―→C3+H*的活化能：Ea(正)>Ea(逆)
答案　B
解析　决速步骤为活化能最大的基元反应，由图可知，生成过渡态TS3的过程活化能最大，为总反应的决速步骤，A正确； TS3能量比TS2高， TS2比TS3更稳定，B错误；催化剂可改变反应历程(降低活化能)，但不影响焓变(焓变由反应物和产物总能量差决定)，C正确；反应C3―→C3+H*的ΔH=(-0.93 eV)-(-1.17 eV)=0.24 eV>0，因ΔH=Ea(正)-Ea(逆)>0，故Ea(正)>Ea(逆)，D正确。
[9~10题，每小题4分]
9.向H2O2中加入少量FeCl3溶液，H2O2的分解机理及其反应过程的能量变化如图。
①2Fe3++H2O22Fe2++O2↑+2H+
②H2O2+2Fe2++2H+2H2O+2Fe3+
下列有关说法正确的是(　　)
A.Fe2+是该反应的催化剂
B.反应①②均为放热反应
C.反应①的活化能比反应②大
D.加入少量FeCl3溶液后，H2O2分解过程的最大能垒为E0
答案　C
解析　由反应①和反应②可知，Fe3+是反应的催化剂，A错误；由图可知，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，B错误；由图可知，E1>E2，反应①的活化能大于反应②，C正确；加入少量FeCl3溶液作催化剂后，H2O2分解过程的最大能垒为E1，D错误。
10.工业制硫酸氧化阶段用不同催化剂时，反应过程的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A.历程Ⅰ中的最高活化能为(b-a)kJ·mol-1
B.催化剂的效率：历程Ⅰ>历程Ⅱ
C.升温对历程Ⅱ速率的影响：第一步加快，第二步减慢
D.反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=-197 kJ·mol-1
答案　D
解析　历程Ⅰ中的最高活化能是第二步的活化能，不是(b-a)kJ·mol-1，A错误；催化剂的效率可以通过反应的活化能来判断，活化能越低，催化效率越高，历程Ⅱ的活化能更低，因此催化剂的效率：历程Ⅱ>历程Ⅰ，B错误；温度升高时，分子的运动速率加快，有效碰撞的频率会增加，所有基元反应的速率都会加快，C错误。
11.(10分)氨气是一种重要的化工产品，有广泛用途，工业上可由氢气和氮气合成氨气。回答下列问题：
(1)已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，该反应过程中的能量变化如图1所示。
正反应的活化能Ea(正)=　　　　 kJ·mol-1；NH3(g) N2(g)+H2(g)　ΔH=　　　　　　　。
(2)恒温下，将一定量的N2、H2置于10 L密闭容器中发生上述反应，反应过程中各物质的浓度随时间的变化情况如图2。则0~10 min内的反应速率v(H2)=　　　　　　　　　。
(3)用、、、分别表示N2、H2、NH3和固体Fe催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程如图3所示。
①吸附后，能量状态最低的是　　　　(填字母)。
②结合上述原理，在固体Fe催化剂表面进行NH3的分解实验，发现NH3的分解速率与其浓度的关系如图4所示。从吸附和解吸过程分析，c0 mol·L-1之前反应速率增加的原因可能是　　　　；c0 mol·L-1之后反应速率降低的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)335　+46.2 kJ·mol-1　(2)0.3 mol·L-1·min-1　(3)①C　②氨的浓度增加，催化剂表面吸附的氨分子增多，速率增大　催化剂表面的氨分子太多，不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸
解析　(1)依据反应热=正反应的活化能-逆反应的活化能可知，正反应的活化能Ea(正)=(427.4-92.4) kJ·mol-1=335 kJ·mol-1；正反应和逆反应的焓变数值相同，符号相反，则2NH3(g) N2(g)+3H2(g)　ΔH=+92.4 kJ·mol-1，反应NH3(g) N2(g)+H2(g)　ΔH=+46.2 kJ·mol-1。
(2)根据图2分析可知，0~10 min内Δc(NH3)=2 mol·L-1，依据化学方程式可知|Δc(H2)|=3 mol·L-1，v(H2)===0.3 mol·L-1·min-1。
(3)①断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，结合图3分析可知，吸附后，能量状态最低的是C。(共53张PPT)
第二章 第一节
第3课时　活化能　理论解释外因对化学反应速率的影响
核心素养 发展目标
1.知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响；知道催化剂可以改变反应历程。
2.能用有效碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响，体会理论模型的建构过程，强化模型认知意识。
内容索引
课时对点练
一、有效碰撞理论　活化能
二、用碰撞理论解释外因对反应速率的影响
< 一 >
有效碰撞理论　活化能
1.基元反应与反应机理
(1)基元反应
大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中___________都称为基元反应。如2HI===H2+I2的两步基元反应为2HI―→H2+2I·、2I·―→I2。
(2)反应机理
先后进行的__________反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。
每一步反应
基元反应
2.有效碰撞理论
(1)基元反应发生的先决条件
反应物的分子必须发生_____，但是并不是每一次碰撞都能发生化学反应。
(2)有效碰撞
碰撞
3.活化能和活化分子
(1)活化分子：能够发生_________的分子。
对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是_____的。
(2)活化能：活化分子具有的_________与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。
有效碰撞
一定
平均能量
(3)反应物、生成物的能量与活化能的关系图
活化能
放出的能量
逆反应
4.有效碰撞与反应速率的关系
1.如图是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图。
(1)其中属于有效碰撞的是　　(填“A”“B”或“C”)。
C
(2)另外两种没有发生有效碰撞的原因可能是什么？(解释时必须使用“活化分子”“碰撞取向”等术语，下同)
答案　A中分子碰撞时有合适的取向，但分子能量较低，不是活化分子；B中的分子尽管可能是活化分子，但分子的碰撞取向不合适。
(3)发生有效碰撞要具备的条件是什么？
答案　具有足够的能量，即活化分子；合适的碰撞取向。
(4)研究发现，2HI(g)===H2(g)+I2(g)的两步基元反应快慢如下：
①2HI―→H2+2I·(慢)　②2I·―→I2(快)
上述两个基元反应中决定2HI(g)===H2(g)+I2(g)反应速率的是　　　　(填“反应①”或“反应②”)。
反应①
2.如图是表示某化学反应历程图像，其中TS表示中间过渡态(活化分子)。
回答下列问题：
(1)A+B―→E+F的反应机理可表示为
第一步：　　　 　，
第二步：　　　 　。
(2)A+B―→E+F的焓变ΔH=　　　 kJ·mol-1，
中间产物是　　。
A+B―→C
C―→E+F
E3-E1
C
(3)通常用Ea表示基元反应的活化能。
第一步反应的活化能Ea1=　　　 kJ·mol-1；
第二步反应的活化能Ea2=　　　 kJ·mol-1。
(4)一般认为，活化能越大，基元反应的反应速率越小。观察右图判断，决定总反应快慢的步骤是　　　　。
E4-E1
E5-E2
第一步
返回
< 二 >
用碰撞理论解释外因对反应速率的影响
1.解释浓度、压强对化学反应速率的影响
分
子总数
百分
数
增大
2.解释温度对化学反应速率的影响
百分数
增大
3.解释催化剂对化学反应速率的影响
增大
增加
增大
(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)减小反应物的浓度，使活化分子百分数减小，化学反应速率减小
(3)温度不变，减小气体的压强，单位体积内活化分子数减小，化学反应速率一定减小
(4)降低放热反应体系的温度，活化分子百分数减小，化学反应速率一定减小
×
√
√
√
(5)催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，使用催化剂可增大化学反应速率
(6)在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快
(7)使用催化剂能够降低化学反应的反应热(ΔH)
×
√
×
1.一定温度下，反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)缩小体积使压强增大：_____，原因是_________________________
_______________________。
(2)恒容充入He：_____，原因是_________________________。
增大
单位体积内活化分子数目增
多，有效碰撞的次数增加
不变
单位体积内活化分子数不变
2.把镁条(去除氧化膜)投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如图所示。
请解释a→c段速率由慢到快的主要原因：________
_____________________________________________________________。
该反应为
放热反应，温度升高，活化分子的百分数增大，化学反应速率加快
3.CO与N2O在催化剂作用下发生反应生成CO2与N2，其相对能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是
A.FeO*能降低该反应的活化能
B.该反应过程中包括五个基元
　反应且都是放热反应
C.该过程的决速步反应为Fe*+N2O
　―→FeO*+N2
D.增大反应物浓度可以提高反应物的活化分子百分数，从而加快反应
　速率
√
总反应为CO(g)+N2O(g)　　CO2(g)+N2(g)，Fe*作催化剂，先与N2O反应生成FeO*和N2，随后FeO*与CO反应生成CO2和Fe*，完成催化循环。由图可知，Fe*+N2O―→FeO*+N2的活化能最大，因此该反应为决速步，C正确；
增大反应物浓度，能增加单位体积内的活化分子数，但活化分子百分数不变，D错误。
返回
< 三 >
课时对点练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A B A D D A B
题号 9 10
答案 C D
对一对
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
11.
(1)335　+46.2 kJ·mol-1　
(2)0.3 mol·L-1·min-1　
(3)①C　②氨的浓度增加，催化剂表面吸附的氨分子增多，速率增大　催化剂表面的氨分子太多，不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
题组一　有效碰撞理论、活化能概念
1.下列有关有效碰撞理论说法不正确的是
A.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子
B.有效碰撞是发生化学反应的充要条件
C.改变温度可以改变反应的活化能
D.活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞
√
对点训练
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
2.下列说法正确的是
A.活化能接近零的反应，当反应物相互接触时，反应瞬间完成
B.升高温度和增大压强(减小容器容积)都是通过增大活化分子百分数来
　加快化学反应速率的
C.人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，把活化分子具有的能
　量叫做活化能
D.活化能的大小不仅意味着一般分子成为活化分子的难易，也会对化学
　反应前后的能量变化产生影响
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
增大压强增加了单位体积内活化分子的数目，不改变活化分子百分数，B错误；
活化能指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，C错误；
活化能的大小对化学反应前后的能量变化无影响，D错误。
题组二　有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的微观解释
3.(2026·天津河西区期中)工业制氢原理是C+H2O　　CO+H2，改变下列条件，能提高反应物活化分子百分数的是
A.将炭块改为炭粉
B.加入高效催化剂
C.恒容，充入稀有气体
D.增大水蒸气浓度
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
通过增大表面积提高反应速率，但未改变反应物活化分子百分数，A不符合题意；
催化剂能降低反应的活化能，提高反应物活化分子百分数，B符合题意；
反应物浓度不变，且未改变反应物活化分子百分数，C不符合题意；
增大水蒸气浓度，只能增加单位体积的活化分子数，但活化分子百分数仍不变，D不符合题意。
4.(2026·广东肇庆端州区质检)下列对化学反应速率增大原因的分析正确的是
A.对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，单位体积内活
　化分子数增多
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物，使活化分子百分数增大
C.升高温度可降低化学反应的活化能，加快化学反应速率
D.加入适宜的催化剂，使反应物分子中活化分子数增多，活化分子百分
　数不变
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，单位体积内活化分子数增多，化学反应速率加快，故A正确；
向反应体系中加入相同浓度的反应物，活化分子百分数不变，故B错误；
升高温度使分子的内能增加，提高了活化分子百分数，可加快化学反应速率，但不能降低化学反应的活化能，C错误；
加入适宜的催化剂，活化能降低，使反应物分子中活化分子数增多，活化分子百分数增大，故D错误。
题组三　基元反应与反应历程
5.甲烷与氯气在光照条件下存在如下反应历程(“·”表示电子)：
①Cl2　　2Cl·(慢反应)
②CH4+Cl·―→·CH3+HCl(快反应)
③·CH3+Cl2―→CH3Cl+Cl·(快反应)
④·CH3+Cl·―→CH3Cl(快反应)
已知在一个分步反应中，较慢的一步反应控制总反应的速率。下列说法不正确的是
A.上述过程的总反应方程式为CH4+Cl2―→CH3Cl+HCl
B.光照的主要作用是促进反应①的进行从而使总反应速率加快
C.反应②~④都是由微粒通过碰撞而发生的反应
D.反应①是释放能量的反应
√
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由反应历程可知A正确；
光照能加快反应速率，促进反应①的进行，从而使总反应速率加快，B正确；
反应②~④都是由微粒通过有效碰撞而发生的反应，C正确；
反应①是破坏氯气分子中的共价键形成氯原子的过程，应吸收能量，D错误。
6.对于反应2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g)，科学家根据光谱研究提出如下反应历程：
第一步：2NO(g) N2O2(g)　快反应
第二步：N2O2(g)+H2(g)―→N2O(g)+H2O(g)　慢反应
第三步：N2O(g)+H2(g)―→N2(g)+H2O(g)　快反应
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡。下列叙述不正确的是
A.总反应的速率由第二步反应决定
B.N2O2是反应的中间产物
C.第二步反应的活化能最大
D.若第一步反应的ΔH<0，则升高温度，第一步反应的正反应速率减少，逆反应速率
　增大
√
答案
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总反应的速率由慢反应决定，第二步反应是慢反应，故总反应的速率由第二步反应决定，A正确；
由总反应可知，NO、H2是反应物，N2和H2O是生成物，N2O和N2O2都是反应的中间产物，B正确；
化学反应速率越慢，对应的反应活化能越大，故第二步反应的活化能最大，C正确；
升高温度，第一步反应的正、逆反应速率都增大，D错误。
题组四　化学反应历程与能量变化图
7.(2026·苏州期中)在有、无催化剂条件下SO2氧化成SO3过程中能量的变化如图所示。450 ℃、V2O5催化时，该反应机理为
反应①　V2O5(s)+SO2(g)===V2O4(s)+SO3(g)　ΔH1
反应②　2V2O4(s)+O2(g)===2V2O5(s)　ΔH2=-246 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.催化剂V2O5能降低正、逆反应的活化能，而且
　正反应的活化能小于逆反应的活化能
B.V2O5催化时，反应②的速率大于反应①
C.保持其他条件不变，升高温度，活化分子百分数不变
D.催化剂V2O5能改变该反应焓变
√
答案
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催化剂V2O5能降低正、逆反应的活化能，因为该反应放热，可得出正反应的活化能小于逆反应的活化能，A正确；
由图可知，反应①的活化能小，反应②的活化能大，因此V2O5催化时，反应②的速率小于反应①，B错误；
升高温度，更多的分子获得能量变为活化分子，活化分子百分数增大，C错误；
V2O5为催化剂，催化剂不能改变该反应的焓变，D错误。
8.(2026·成都外国语中学月考)丙烷脱氢制丙烯的一种机理如图所示(图中TS表示过渡态，*表示吸附态)。下列说法错误的是
A.生成过渡态TS3的过程是总反应
　的决速步骤
B.TS3比TS2更稳定
C.使用高效催化剂，可改变反应历
　程，但不影响焓变
D.C3―→C3+H*的活化能：Ea(正)>Ea(逆)
√
答案
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决速步骤为活化能最大的基元反应，由图可知，生成过渡态TS3的过程活化能最大，为总反应的决速步骤，A正确；
TS3能量比TS2高， TS2比TS3更稳定，B错误；
催化剂可改变反应历程(降低活化能)，但不影响焓变(焓变由反应物和产物总能量差决定)，C正确；
反应C3―→C3+H*的ΔH=(-0.93 eV)-(-1.17 eV)=0.24 eV>0，因ΔH= Ea(正)-Ea(逆)>0，故Ea(正)>Ea(逆)，D正确。
9.向H2O2中加入少量FeCl3溶液，H2O2的分解机理及其反应过程的能量变化如图。
①2Fe3++H2O2　　2Fe2++O2↑+2H+
②H2O2+2Fe2++2H+　　2H2O+2Fe3+
下列有关说法正确的是
A.Fe2+是该反应的催化剂
B.反应①②均为放热反应
C.反应①的活化能比反应②大
D.加入少量FeCl3溶液后，H2O2分解过程的最大能垒为E0
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综合强化
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由反应①和反应②可知，Fe3+是反应的催化剂，A错误；
由图可知，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，B错误；
由图可知，E1>E2，反应①的活化能大于反应②，C正确；
加入少量FeCl3溶液作催化剂后，H2O2分解过程的最大能垒为E1，D错误。
10.工业制硫酸氧化阶段用不同催化剂时，反应过程的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.历程Ⅰ中的最高活化能为(b-a)kJ·mol-1
B.催化剂的效率：历程Ⅰ>历程Ⅱ
C.升温对历程Ⅱ速率的影响：第一步加快，
　第二步减慢
D.反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=-197 kJ·mol-1
√
答案
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答案
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历程Ⅰ中的最高活化能是第二步的活化能，不是(b-a)kJ·mol-1，A错误；
催化剂的效率可以通过反应的活化能来判断，活化能越低，催化效率越高，历程Ⅱ的活化能更低，因此催化剂的效率：历程Ⅱ>历程Ⅰ，B错误；
温度升高时，分子的运动速率加快，有效碰撞的频率会增加，所有基元反应的速率都会加快，C错误。
11.氨气是一种重要的化工产品，有广泛用途，工业上可由氢气和氮气合成氨气。回答下列问题：
(1)已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，该反应过程
中的能量变化如图1所示。
答案
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正反应的活化能Ea(正)=　　　 kJ·mol-1；NH3(g) N2(g)+H2(g)　ΔH=
　　　　　　　。
335
+46.2 kJ·mol-1
答案
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依据反应热=正反应的活化能-逆反应的活化能可知，正反应的活化能Ea(正)=(427.4-92.4) kJ·mol-1=335 kJ·mol-1；正反应和逆反应的焓变数值相同，符号相反，则2NH3(g) N2(g)+3H2(g)　ΔH=+92.4 kJ·mol-1，反应NH3(g) N2(g)+H2(g)　ΔH=+46.2 kJ·mol-1。
(2)恒温下，将一定量的N2、H2置于10 L密闭容器中发生上述反应，反应过程中各物质的浓度随时间的变化情况如图2。则0~10 min内的反应速率v(H2)=　　　　　　　　。
答案
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0.3 mol·L-1·min-1
根据图2分析可知，0~10 min内Δc(NH3)=2 mol·L-1，依据化学方程式可知|Δc(H2)|=3 mol·L-1，v(H2)===0.3 mol·L-1·min-1。
(3)用　　　、　　、　　、　　　　　　分别表示N2、H2、NH3和固体
Fe催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程如图3所示。
①吸附后，能量状态最低的是　　(填字母)。
答案
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C
断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，结合图3分析可知，吸附后，能量状态最低的是C。
②结合上述原理，在固体Fe催化剂表面进行NH3的分解实验，发现NH3的分解速率与其浓度的关系如图4所示。从吸附和解吸过程分析，c0 mol·L-1
之前反应速率增加的原因可能是__________________________________
___________________；c0 mol·L-1之后反应速率降低的原因可能是_____
_____________________________________________________。
答案
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氨的浓度增加，催化剂表面吸附的氨
分子增多，速率增大
剂表面的氨分子太多，不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸
催化
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