新教材2023年高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率第2課時(shí)活化能課后習(xí)題新人教版選擇性必修1

第2課時(shí)活化能基礎(chǔ)鞏固1.下列說法正確的是()。①升高溫度會(huì)加快反應(yīng)速率,原因是增加了活化分子的有效碰撞次數(shù)②增大反應(yīng)物濃度會(huì)加快反應(yīng)速率的原因是單位體積內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增多③使用催化劑能提高反應(yīng)速率,原因是提高了分子的能量,使有效碰撞頻率增大A.①② B.①③C.②③ D.①②③答案:A解析:使用催化劑改變反應(yīng)歷程,降低反應(yīng)的活化能,增大活化分子百分?jǐn)?shù),使有效碰撞頻率增大,提高反應(yīng)速率,③錯(cuò)誤。2.某反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能,E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述不正確的是()。A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.使用催化劑能加快該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率C.催化劑能降低該反應(yīng)的活化能D.逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能答案:D解析:該反應(yīng)生成物總能量比反應(yīng)物總能量高,為吸熱反應(yīng),A項(xiàng)正確;對(duì)照?qǐng)D中有無催化劑的兩種情況,有催化劑的活化能較低,因?yàn)榇呋瘎┠芙档头磻?yīng)的活化能,從而加快化學(xué)反應(yīng)速率,B、C項(xiàng)正確;E1大于E2,正反應(yīng)的活化能較大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.碰撞理論是一種較直觀的反應(yīng)速率理論,下列有關(guān)碰撞理論敘述正確的是()。A.分子發(fā)生碰撞就一定發(fā)生反應(yīng)B.發(fā)生有效碰撞的分子具有最高的能量C.有效碰撞是活化分子在一定方向上的碰撞D.活化分子的平均能量稱為活化能答案:C解析:發(fā)生碰撞,但反應(yīng)物分子能量較低,或者取向不當(dāng)時(shí),不發(fā)生反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;分子具有的能量超過活化能時(shí),就可成為活化分子,不一定是最高能量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;只有活化分子間在合適的取向發(fā)生的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),C項(xiàng)正確;普通分子變成活化分子所需的最低能量叫活化能,活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差稱為活化能,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.NO和CO都是汽車尾氣里的有毒氣體,它們之間能緩慢反應(yīng):2NO+2CON2+2CO2。為了控制大氣污染,下列建議實(shí)際可行的是()。A.增大壓強(qiáng),增大反應(yīng)速率B.使用適當(dāng)催化劑提高反應(yīng)速率C.提高反應(yīng)溫度,增大反應(yīng)速率D.在汽車尾部用橡膠囊收集有毒氣體答案:B解析:給導(dǎo)出的氣體再加壓或升高溫度均不符合實(shí)際,用橡膠囊收集有毒氣體的方法也不現(xiàn)實(shí)。5.某溫度下,在容積固定的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)ΔH>0,下列敘述正確的是()。A.在容器中加入氬氣,反應(yīng)速率不變B.加入少量W,逆反應(yīng)速率增大C.升高溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小D.將容器的容積壓縮,可增大活化分子百分?jǐn)?shù),有效碰撞次數(shù)增多答案:A解析:恒容充入氬氣,反應(yīng)物濃度不變,反應(yīng)速率不變,選項(xiàng)A正確;W是固體,適當(dāng)改變其量對(duì)反應(yīng)速率無影響,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;升高溫度,能同時(shí)增大正、逆反應(yīng)速率,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;壓縮容器的容積,各物質(zhì)的濃度增大,可增大單位體積內(nèi)的活化分子數(shù),但活化分子百分?jǐn)?shù)不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.已知反應(yīng):2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0),其反應(yīng)歷程如下:①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g)快②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g)慢下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()。A.該反應(yīng)的速率主要取決于①的快慢B.NOBr2是該反應(yīng)的催化劑C.正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能小akJ·mol-1D.增大Br2(g)濃度能增大活化分子百分?jǐn)?shù),加快反應(yīng)速率答案:C解析:總反應(yīng)的反應(yīng)速率主要取決于最慢的一步,所以該反應(yīng)的速率主要取決于②的快慢,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;NOBr2是反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物,不是該反應(yīng)的催化劑,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),說明反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,所以正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能小akJ·mol-1,選項(xiàng)C正確;增大Br2(g)濃度,可增大單位體積內(nèi)的活化分子數(shù),但活化分子百分?jǐn)?shù)不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.某實(shí)驗(yàn)小組以H2O2分解為例,研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對(duì)反應(yīng)速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實(shí)驗(yàn)。分組實(shí)驗(yàn)催化劑①10mL5%H2O2溶液無②10mL2%H2O2溶液無③10mL5%H2O2溶液1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液④10mL5%H2O2溶液+少量HCl溶液1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液⑤10mL5%H2O2溶液+少量NaOH溶液1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液(1)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率的原因是。

(2)實(shí)驗(yàn)①和②的目的是探究對(duì)反應(yīng)速率的影響。

實(shí)驗(yàn)時(shí)由于沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結(jié)論。資料顯示,通常條件下H2O2穩(wěn)定,不易分解。為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?你對(duì)原實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)是。

(3)實(shí)驗(yàn)③、④、⑤中,測(cè)得生成氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖。分析上圖能夠得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論:環(huán)境能增大H2O2的分解速率;環(huán)境能減小H2O2的分解速率。

答案:(1)降低了反應(yīng)的活化能(2)濃度向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑(或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放入同一熱水浴中)(3)堿性酸性解析:(1)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率的原因是改變了反應(yīng)歷程,降低了反應(yīng)的活化能,從而增大了活化分子百分?jǐn)?shù)。(2)實(shí)驗(yàn)①和②的差別是H2O2溶液的濃度不同,故目的是探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響;由于通常條件下H2O2穩(wěn)定,不易分解,所以為了加快反應(yīng)速率,可向反應(yīng)物中加入等量的同種催化劑或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放入同一熱水浴中。(3)據(jù)圖可以看出在堿性條件下反應(yīng)最快,在酸性條件下反應(yīng)最慢。能力提升1.已知反應(yīng)C+CO22CO,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)速率為v1;反應(yīng)N2+3H22NH3,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)速率為v2。對(duì)于上述兩個(gè)反應(yīng),當(dāng)升高溫度時(shí),v1和v2的變化情況為()。A.都增大B.都減小C.v1增大,v2減小D.v1減小,v2增大答案:A解析:不論反應(yīng)吸熱、放熱,升高溫度都將增大反應(yīng)速率(反應(yīng)物分子能量升高、活化分子百分?jǐn)?shù)增大),選項(xiàng)A正確。2.已知分解1molH2O2放出熱量98kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解經(jīng)過下列兩步基元反應(yīng)完成:①H2O2+I-H2O+IO-慢;②H2O2+IO-H2O+O2+I-快。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()。A.反應(yīng)的活化能等于98kJ·mol-1B.IO-也是該反應(yīng)的催化劑C.反應(yīng)速率與I-濃度有關(guān)D.H2O2分解的反應(yīng)速率主要取決于反應(yīng)②答案:C解析:1molH2O2分解的反應(yīng)熱ΔH=-98kJ·mol-1,不是反應(yīng)的活化能,A項(xiàng)錯(cuò)誤;將反應(yīng)①+②可得總反應(yīng)方程式,反應(yīng)的催化劑是I-,IO-只是中間產(chǎn)物,B項(xiàng)錯(cuò)誤;I-是①的反應(yīng)物之一,其濃度大小對(duì)①的反應(yīng)速率會(huì)產(chǎn)生影響,C項(xiàng)正確;H2O2分解的反應(yīng)速率主要由最慢的一步基元反應(yīng)決定,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.炭黑是霧霾中的重要顆粒物,研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子,生成活化氧?；罨^程的能量變化模擬計(jì)算結(jié)果如圖所示?；罨蹩梢钥焖傺趸疭O2。下列說法不正確的是()。A.每活化一個(gè)氧分子放出0.29eV能量B.水可使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低0.42eVC.氧分子的活化是O—O的斷裂與C—O的形成過程D.炭黑顆粒是大氣中SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑答案:B解析:由題圖可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,因此是放出0.29eV能量,A項(xiàng)正確;由圖可知,水可使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低0.18eV,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖可知,氧分子的活化是O—O的斷裂和C—O的形成過程,C項(xiàng)正確;活化氧可快速氧化SO2,而炭黑顆粒可以活化氧分子,因此炭黑顆?？煽醋魇谴髿庵蠸O2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑,D項(xiàng)正確。4.草酸與高錳酸鉀在酸性條件下能夠發(fā)生如下反應(yīng):MnO4-+H2C2O4+H+Mn2++CO2↑+H2O(未配平)用4mL0.001mol·L-1KMnO4溶液與2mL0.01mol·L-1H2C2O4溶液,研究不同條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。改變的條件如下:組別10溫度/℃其他物質(zhì)Ⅰ220—Ⅱ22010滴飽和MnSO4溶液Ⅲ230—Ⅳ1201mL蒸餾水(1)該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為。

(2)如果研究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,使用實(shí)驗(yàn)和(用Ⅰ~Ⅳ表示,下同);如果研究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,使用實(shí)驗(yàn)和。

(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅳ,可以研究對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)Ⅳ中加入1mL蒸餾水的目的是

。

答案:(1)2∶5(2)ⅠⅡⅠⅢ(3)c(H+)(或硫酸溶液的濃度)確保所有實(shí)驗(yàn)中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不變和溶液總體積不變解析:(1)根據(jù)