第一節(jié) 第3課時(shí)　活化能教學(xué)設(shè)計(jì)

第3課時(shí)活化能[課程標(biāo)準(zhǔn)]1.了解有效碰撞理論。2.知道活化能的含義及其對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3.了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。知識(shí)點(diǎn)一有效碰撞理論1．基元反應(yīng)大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)往往經(jīng)過多個(gè)反應(yīng)步驟才能實(shí)現(xiàn)。其中每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)。如2HI=H2＋I(xiàn)2的2個(gè)基元反應(yīng)為2HI→H2＋2I·、2I·→I2。2．反應(yīng)機(jī)理先后進(jìn)行的基元反應(yīng)反映了化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)歷程，反應(yīng)歷程又稱反應(yīng)機(jī)理。3．基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物的分子必須發(fā)生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。4．有效碰撞5．活化分子能夠發(fā)生有效碰撞的分子。對(duì)于某一化學(xué)反應(yīng)來說，在一定條件下，反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)是一定的。6．活化能活化能：活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差，叫做反應(yīng)的活化能?！疚⒆詼y(cè)】判斷正誤1．活化能大的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)()2．發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子()3．一般情況下，反應(yīng)的活化能越小，反應(yīng)速率越快()4．能發(fā)生有效碰撞的分子必須具有足夠高的能量()答案：1.×2.√3.√4.√某反應(yīng)過程的能量變化關(guān)系如圖所示，按要求回答下列問題：(1)已知熱化學(xué)方程式H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ·mol－1，則其逆反應(yīng)的活化能為_______________________________。(2)已知C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH＝＋1.5kJ·mol－1，某同學(xué)根據(jù)該反應(yīng)吸收的熱量較小，認(rèn)為由石墨變?yōu)榻饎偸姆磻?yīng)很容易進(jìn)行，但事實(shí)上該反應(yīng)卻很難發(fā)生，需要很高的溫度和很大的壓強(qiáng)，請(qǐng)你分析造成這種現(xiàn)象的主要因素是________________________________________________________________________。(3)對(duì)于同一反應(yīng)，圖中虛線Ⅱ與實(shí)線Ⅰ相比，活化能降低，活化分子百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，你認(rèn)為最可能的原因是_______________________________________________________________________。解析：(1)該反應(yīng)的活化能為167.2kJ·mol－1，則其逆反應(yīng)的活化能＝正反應(yīng)活化能－反應(yīng)焓變＝167.2kJ·mol－1－(－241.8kJ·mol－1)＝409.0kJ·mol－1。(2)雖然石墨和金剛石的能量相差不大，但該反應(yīng)的活化能很高，因此引發(fā)該反應(yīng)需要很高的溫度和很大的壓強(qiáng)。(3)催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率，因此虛線Ⅱ中改變的條件是使用了催化劑。答案：(1)409.0kJ·mol－1(2)該反應(yīng)的活化能很高(3)使用了催化劑歸納總結(jié)1.過渡態(tài)理論中的活化能過渡態(tài)理論認(rèn)為，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物的過程中要經(jīng)過能量較高的過渡狀態(tài)。過渡狀態(tài)的平均能量與反應(yīng)物分子的平均能量的差為反應(yīng)的活化能。如下圖，E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，ΔH＝E1－E2。2．活化能與反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)的活化能大小密切相關(guān)，活化能越小，反應(yīng)速率越大。1．已知反應(yīng)2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－752kJ·mol－1的反應(yīng)機(jī)理如下：①2NO(g)N2O2(g)(快)②N2O2(g)＋H2(g)N2O(g)＋H2O(g)(慢)③N2O(g)＋H2(g)N2(g)＋H2O(g)(快)下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．①的逆反應(yīng)速率大于②的正反應(yīng)速率B．②中N2O2與H2的碰撞僅部分有效C．N2O2和N2O是該反應(yīng)的催化劑D．總反應(yīng)中逆反應(yīng)的活化能比正反應(yīng)的活化能大答案：C2．已知反應(yīng)：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)，其反應(yīng)機(jī)理如下：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．增大Br2(g)濃度能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率C．NOBr2是該反應(yīng)的催化劑D．正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能小akJ·mol－1答案：D知識(shí)點(diǎn)二有效碰撞理論對(duì)影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的解釋1．濃度反應(yīng)物濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加→反應(yīng)速率增大；反之，反應(yīng)速率減小。2．壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)→氣體體積縮小→反應(yīng)物濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加→反應(yīng)速率增大；反之，反應(yīng)速率減小。(壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，可轉(zhuǎn)化成濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。)3．溫度升高溫度→活化分子的百分?jǐn)?shù)增大→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加→反應(yīng)速率增大；反之，反應(yīng)速率減小。4．催化劑使用催化劑→改變了反應(yīng)的歷程(如圖)，反應(yīng)的活化能降低→活化分子的百分?jǐn)?shù)增大→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加→反應(yīng)速率加快。【微自測(cè)】判斷正誤1．升高溫度，使反應(yīng)物分子中活化分子百分?jǐn)?shù)減小()2．有效碰撞次數(shù)多，反應(yīng)速率快()3．催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能，ΔH也會(huì)發(fā)生變化()4．只要條件合適，普通分子之間的碰撞也可能是有效碰撞()答案：1.×2.×3.×4.×合成氨工業(yè)中，在無催化劑時(shí)，氨的合成反應(yīng)的活化能很高，大約為335kJ·mol－1。加入鐵催化劑后，反應(yīng)以生成氮化物和氮?dú)浠衔飪蓚€(gè)階段進(jìn)行。第一階段的反應(yīng)活化能為126kJ·mol－1～167kJ·mol－1，第二階段的反應(yīng)活化能為13kJ·mol－1。由于反應(yīng)途徑的改變(生成不穩(wěn)定的中間化合物)，降低了反應(yīng)的活化能，因而反應(yīng)速率加快了。請(qǐng)從有效碰撞的微觀角度，解釋在合成氨工業(yè)中，鐵催化劑提高反應(yīng)速率的原因。提示：鐵催化劑的使用，降低了反應(yīng)所需的活化能，活化分子百分?jǐn)?shù)提高，有效碰撞次數(shù)增加，化學(xué)反應(yīng)速率加快。歸納總結(jié)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系1．298.15K時(shí)，N2、H2與NH3的平均能量與合成氨反應(yīng)的活化能的曲線如圖所示，下列說法正確的是()A．合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2＋3H22NH3ΔH＝－92kJ/molB．在圖中曲線a表示加入催化劑時(shí)的能量變化曲線C．升高反應(yīng)溫度，活化分子數(shù)增多D．催化活性很強(qiáng)的新型催化劑可以提高N2的轉(zhuǎn)化率答案：C2．下列說法正確的是()①活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)②普通分子間的碰撞有時(shí)也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)③活化分子比普通分子具有較高的能量④化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合⑤化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程⑥化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是活化分子有合適取向時(shí)的有效碰撞A．②③⑥ B．③④⑤C．②④⑤ D．①③④⑤答案：B1．乙炔在Pd表面選擇加氫的反應(yīng)機(jī)理如圖(吸附在Pd表面上的物質(zhì)用*標(biāo)注)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．該反應(yīng)歷程中最大能壘(活化能)為85kJ/molB．乙炔催化加氫反應(yīng)的ΔH＜0C．Pd為固體催化劑，一般其表面積越大，催化效果越好D．C2Heq\o\al(*,2)＋H*→C2Heq\o\al(*,3)的過程中只有化學(xué)鍵的形成D[A.根據(jù)題圖，該反應(yīng)歷程中最大能壘(活化能)為85kJ/mol，故A正確；B.根據(jù)題圖，乙炔和氫氣的總能量大于乙烯的能量，乙炔催化加氫反應(yīng)的ΔH＜0，故B正確；C.Pd為固體催化劑，一般其表面積越大，催化效果越好，故C正確；D.C2Heq\o\al(*,2)＋H*→C2Heq\o\al(*,3)的過程中有碳碳鍵的斷裂和碳?xì)滏I的形成，故D錯(cuò)誤；選D。]2．下列關(guān)于有效碰撞理論與影響速率因素之間關(guān)系不正確的是()A．活化分子間所發(fā)生的部分碰撞為有效碰撞B．增大反應(yīng)物濃度能夠增大活化分子數(shù)，化學(xué)反應(yīng)速率增大C．升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率增大D．選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，分子運(yùn)動(dòng)加快，增加了碰撞頻率，故反應(yīng)速率增大D[A.活化分子間所發(fā)生的引起反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞，故A正確；B.增大反應(yīng)物濃度可以增大單位體積內(nèi)分子總數(shù)，從而增多活化分子數(shù)，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大，故B正確；C.升高溫度可以導(dǎo)致活化分子數(shù)增多，故增大了活化分子百分?jǐn)?shù)，反應(yīng)速率增大，故C正確；D.選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢越档头磻?yīng)的活化能，導(dǎo)致活化分子百分?jǐn)?shù)增多從而導(dǎo)致有效碰撞增多，反應(yīng)速率增大，故D不正確；故選答案D。]3.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)說法正確的是()A．活化分子之間的碰撞一定是有效碰撞B．增大反應(yīng)物的濃度，可使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快C．增大體系壓強(qiáng)，可使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快D．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增加，反應(yīng)速率加快D[A.活化分子之間有一定取向的碰撞才能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，故活化分子之間的碰撞不一定均是有效碰撞，故A錯(cuò)誤；B.增大反應(yīng)物的濃度，可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，加快速率，故B錯(cuò)誤；C.增大體系壓強(qiáng)，可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)不變，故C錯(cuò)誤；D.催化劑能降低反應(yīng)的活化能，使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增加，反應(yīng)速率加快，故D正確；故選D。]4．我國(guó)科學(xué)家研究了不同含金化合物催化乙烯加氫[C2H4(g)＋H2(g)=C2H6(g)ΔH＝akJ·mol－1]的反應(yīng)歷程如下圖所示，下列說法正確的是()A．1molC2H4(g)與1molH2(g)具有的能量之和小于1molC2H6(g)的能量B．過渡態(tài)物質(zhì)的穩(wěn)定性：過渡態(tài)1>過渡態(tài)2C．該反應(yīng)的焓變：ΔH＝－129.6kJ·mol－1D．相應(yīng)的活化能：催化劑AuF<催化劑AuPFeq\o\al(＋,3)C[A.由題圖可知，該反應(yīng)為反應(yīng)物總能量高于生成物總能量的放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B.由題圖可知，過渡態(tài)1的相對(duì)能量高于過渡態(tài)2，物質(zhì)的能量越高，越不穩(wěn)定，所以過渡態(tài)1的穩(wěn)定性小于過渡態(tài)2，故B錯(cuò)誤；C.由題圖可知，反應(yīng)的焓變?chǔ)＝(－129.6－0)kJ·mol－1＝－129.6kJ·mol－1，故C正確；D.由題圖可知，催化劑AuF、催化劑AuPFeq\o\al(＋,3)的活化能分別為109.34kJ·mol－1、26.3kJ·mol－1，則催化劑AuF的活化能大于催化劑AuPFeq\o\al(＋,3)的活化能，故D錯(cuò)誤；故選C。]課時(shí)精練(六)活化能(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)]題組一活化分子與有效碰撞理論1．(2022·云南宣威市第三中學(xué)高二期末)下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率增大原因的分析錯(cuò)誤的是()A．升高溫度，使反應(yīng)物分子中活化分子百分?jǐn)?shù)增大B．向反應(yīng)體系中加入相同濃度的反應(yīng)物，使活化分子百分?jǐn)?shù)增大C．對(duì)有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強(qiáng)使容器容積減小，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多D．加入適宜的催化劑，使反應(yīng)物分子中活化分子百分?jǐn)?shù)增大B[A.升溫，反應(yīng)物分子的能量升高，則活化分子百分?jǐn)?shù)增大，A正確；B.向反應(yīng)體系中加入相同濃度的反應(yīng)物，活化分子百分?jǐn)?shù)不改變，B錯(cuò)誤；C.對(duì)有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)使容器容積減小，則濃度增大，單位體積的活化分子數(shù)增多，C正確；D.加入適宜的催化劑，降低反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)物中活化分子百分?jǐn)?shù)增大，D正確；故選B。]2．下列說法不正確的是()A．增大反應(yīng)物濃度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多B．增大壓強(qiáng)，單位體積內(nèi)氣體的活化分子數(shù)增多，有效碰撞次數(shù)增多C．升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，分子運(yùn)動(dòng)速度加快，有效碰撞次數(shù)增多D．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，有效碰撞次數(shù)增多A[增大反應(yīng)物濃度，活化分子數(shù)目增多，但活化分子百分?jǐn)?shù)不變。]題組二化學(xué)反應(yīng)歷程能量探析3．我國(guó)科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程如圖所示。下列說法不正確的是()A．該反應(yīng)中正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的小B．反應(yīng)涉及的物質(zhì)中，過渡態(tài)物質(zhì)最不穩(wěn)定C．①→②放出能量并形成了C—C鍵D．該反應(yīng)中斷裂反應(yīng)物的化學(xué)鍵所需能量總和比形成生成物的化學(xué)鍵釋放的能量總和大D[A.根據(jù)圖中信息得到該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的小，故A正確；B.根據(jù)能量越低越穩(wěn)定分析，反應(yīng)涉及的物質(zhì)中，過渡態(tài)物質(zhì)最不穩(wěn)定，故B正確；C.①→②是反應(yīng)物到生成物，反應(yīng)放出能量并形成了C—C鍵，故C正確；D.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此該反應(yīng)中斷裂反應(yīng)物的化學(xué)鍵所需能量總和比形成生成物的化學(xué)鍵釋放的能量總和小，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為D。]4．(2022·安徽池州高二期中)過渡態(tài)理論認(rèn)為：化學(xué)反應(yīng)不是通過反應(yīng)物分子的簡(jiǎn)單碰撞完成的。在反應(yīng)物分子生成產(chǎn)物分子的過程中，首先生成一種高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物分子。按照過渡態(tài)理論，NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)的反應(yīng)歷程如下，下列有關(guān)說法正確的是()A．第二步活化配合物之間的碰撞一定是有效碰撞B．活化配合物的能量越高，第一步的反應(yīng)速率越快C．第一步反應(yīng)需要吸收能量D．該反應(yīng)的反應(yīng)速率主要取決于第二步反應(yīng)C[活化分子之間的碰撞不一定能發(fā)生反應(yīng)，不一定是有效碰撞，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；活化配合物的能量越高，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)目越少，有效碰撞的次數(shù)越小，第一步反應(yīng)速率越慢，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；第一步反應(yīng)斷裂化學(xué)鍵，需要吸收能量，故C項(xiàng)正確；反應(yīng)速率主要取決于慢反應(yīng)的速率，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。]5．已知分解1molH2O2放出熱量98kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機(jī)理為H2O2＋I(xiàn)－=H2O＋I(xiàn)O－(慢)、H2O2＋I(xiàn)O－=H2O＋O2＋I(xiàn)－(快)。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法不正確的是()A．總反應(yīng)中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1B．H2O2的分解速率與I－的濃度有關(guān)C．該反應(yīng)的催化劑是I－，而不是IO－D．由于催化劑的加入降低了反應(yīng)的活化能，使該反應(yīng)活化能低于98kJ·mol－1D[總反應(yīng)為2H2O2=2H2O＋O2↑，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則總反應(yīng)中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1，A正確；I－為催化劑，則H2O2的分解速率與I－的濃度有關(guān)，B正確；IO－為中間產(chǎn)物，該反應(yīng)的催化劑是I－，C正確；催化劑可降低反應(yīng)的活化能，但其活化能的大小不能確定，D錯(cuò)誤。]題組三有關(guān)活化能的圖像分析6．如圖(Ea表示活化能)是CH4與Cl2生成CH3Cl的部分反應(yīng)過程中各物質(zhì)的能量變化關(guān)系圖，下列說法正確的是()A．Cl·可由Cl2在高溫條件下生成，是CH4與Cl2反應(yīng)的中間產(chǎn)物B．升高溫度，反應(yīng)速率加快，但活化分子的百分?jǐn)?shù)不變C．增大Cl2的濃度，既可提高反應(yīng)速率，又可減小ΔHD．第一步反應(yīng)的速率大于第二步反應(yīng)A[CH4與Cl2生成CH3Cl的反應(yīng)方程式為：CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl。A.Cl·由Cl2在光照條件下生成，是CH4與Cl2反應(yīng)的“中間產(chǎn)物”，選項(xiàng)A正確；B.Ea1、Ea2分別為第一步反應(yīng)、第二步反應(yīng)所需活化能，升高溫度，反應(yīng)所需活化能不變，即Ea1、Ea2不變，但活化分子的百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.Cl2是該反應(yīng)的反應(yīng)物，增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率增大，而反應(yīng)的ΔH和反應(yīng)的途徑無關(guān)，只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，即增大氯氣的濃度不影響ΔH的大小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.第一步反應(yīng)所需活化能Ea1大于第二步反應(yīng)所需活化能Ea2，第一步反應(yīng)單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)低于第二步反應(yīng)，故第二步反應(yīng)速率更大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選A。]7．(2022·江西南昌大學(xué)附屬中學(xué)高二期末)在含F(xiàn)e3＋的S2Oeq\o\al(2－,8)和I－的混合溶液中，反應(yīng)S2Oeq\o\al(2－,8)(aq)＋2I－(aq)=2SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋I(xiàn)2(aq)的分解機(jī)理及反應(yīng)過程中的能量變化為：步驟①：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)=I2(aq)＋2Fe2＋(aq)步驟②：2Fe2＋(aq)＋S2Oeq\o\al(2－,8)(aq)=2Fe3＋(aq)＋2SOeq\o\al(2－,4)(aq)下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A．反應(yīng)速率與Fe3＋的濃度有關(guān)B．Fe2＋是該反應(yīng)的催化劑C．v(S2Oeq\o\al(2－,8))＝v(I－)＝v(I2)D．若不加Fe3＋，則正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的大A[由題中信息知Fe3＋為該反應(yīng)的催化劑，所以反應(yīng)速率與Fe3＋的濃度有關(guān)，A正確、B錯(cuò)誤；由反應(yīng)S2Oeq\o\al(2－,8)(aq)＋2I－(aq)=2SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋I(xiàn)2(aq)可知，S2Oeq\o\al(2－,8)～2I－～I(xiàn)2，則2v(S2Oeq\o\al(2－,8))＝v(I－)＝2v(I2)，C錯(cuò)誤；由圖像可知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的小，D錯(cuò)誤。]8．某反應(yīng)歷程包含兩個(gè)基元反應(yīng)，能量變化如圖所示(E為正值，單位：kJ·mol－1)。下列說法正確的是()A．該總反應(yīng)的活化能Ea＝E1＋E3B．對(duì)于Ea>0的反應(yīng)，必須加熱才能進(jìn)行C．該總反應(yīng)的焓變?chǔ)＝－(E4＋E2－E1－E3)D．此條件下，基元反應(yīng)的反應(yīng)速率第二個(gè)大于第一個(gè)C[該反應(yīng)的活化能為反應(yīng)物的能量和過渡態(tài)Ⅱ的能量之差，即Ea＝E3－(E2－E1)，A錯(cuò)誤；根據(jù)活化能不能判斷反應(yīng)發(fā)生的條件，B錯(cuò)誤；焓變＝E(正反應(yīng)活化能)－E(逆反應(yīng)活化能)，所以ΔH＝E1＋E3－(E4＋E2)＝－(E4＋E2－E1－E3)，C正確；據(jù)題圖可知第一個(gè)基元反應(yīng)的活化能E1小于第二個(gè)基元反應(yīng)的活化能E3，活化能越小反應(yīng)速率越快，則此條件下，基元反應(yīng)的反應(yīng)速率第一個(gè)大于第二個(gè)，D錯(cuò)誤。]9．N2O和CO是環(huán)境污染性氣體，可在Pt2O＋表面轉(zhuǎn)化為無害氣體，其反應(yīng)原理為N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g)ΔH，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化過程及能量變化過程分別如圖甲、乙所示。下列說法不正確的是()A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2B．ΔH＝－226kJ·mol－1C．該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能D．為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，需不斷向反應(yīng)器中補(bǔ)充Pt2O＋和Pt2Oeq\o\al(＋,2)D[①N2O(g)＋Pt2O＋(s)=Pt2Oeq\o\al(＋,2)(s)＋N2(g)ΔH1，②Pt2Oeq\o\al(＋,2)(s)＋CO(g)=Pt2O＋(s)＋CO2(g)ΔH2，根據(jù)蓋斯定律，①＋②得到N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g)ΔH＝ΔH1＋ΔH2，故A正確；由題圖分析可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)焓變?chǔ)＝134kJ·mol－1－360kJ·mol－1＝－226kJ·mol－1，故B正確；正反應(yīng)的活化能Ea＝134kJ·mol－1小于逆反應(yīng)的活化能Eb＝360kJ·mol－1，故C正確；反應(yīng)過程中Pt2O＋和Pt2Oeq\o\al(＋,2)參與反應(yīng)后又生成，不需要補(bǔ)充，故D錯(cuò)誤。][能力提升]10．用氫氣還原氮氧化物的反應(yīng)為2H2＋2NO=2H2O＋N2，該反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間滿足關(guān)系：v＝k·cm(H2)·cn(NO)，其中k是一個(gè)常數(shù)，m、n的值可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定?？蒲袌F(tuán)隊(duì)測(cè)定了該反應(yīng)在不同投料關(guān)系時(shí)N2起始反應(yīng)速率，數(shù)據(jù)列于下表：實(shí)驗(yàn)編號(hào)起始濃度/(×10－3mol·L－1)N2反應(yīng)速率/(×10－3mol·L－1·s－1)NOH216.001.003.1926.002.006.3831.006.000.4842.006.001.92下列說法正確的是()A．m＝2、n＝1B．實(shí)驗(yàn)2中NO的平均反應(yīng)速率約為1.28×10－3mol·L－1·s－1C．增大反應(yīng)物濃度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞次數(shù)增大D．與H2相比，NO濃度的變化對(duì)反應(yīng)速率影響更為顯著D[利用編號(hào)1和2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，eq\f(1,2m)＝eq\f(3.19,6.38)，可以求出m＝1，利用編號(hào)3和4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，eq\f(1,2n)＝eq\f(0.48,1.92)，可以求出n＝2，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，2v(N2)＝v(NO)，則NO的平均反應(yīng)速率約為1.28×10－2mol·L－1·s－1，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；增大反應(yīng)物濃度，活化分子數(shù)目增多，但是活化分子百分?jǐn)?shù)不變，有效碰撞次數(shù)增大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；n＝2，指數(shù)較大，對(duì)速率影響較大，或者經(jīng)過數(shù)據(jù)對(duì)比，也可以得知，NO濃度的變化對(duì)反應(yīng)速率影響更為顯著，故D項(xiàng)正確。]11．(2022·江西宜春高二期末)回答下列問題：(1)已知1molN2(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成NO(g)，需吸收68kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)請(qǐng)認(rèn)真觀察下圖，然后回答問題。①該反應(yīng)的ΔH＝___________(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。若向該反應(yīng)中加入合適的催化劑，活化能__________(填“升高”“降低”或“不變”)，ΔH__________(填“升高”“降低”或“不變”)。②若該圖表示2H2O2(l)2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝－73.5kJ·mol－1，該反應(yīng)的活化能為54.3kJ·mol－1，則其逆反應(yīng)的活化能為______kJ·mol－1。(3)已知光照條件下，甲烷氯化反應(yīng)是一個(gè)自由基型的取代反應(yīng)。在鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)過程中，經(jīng)歷兩步反應(yīng)：(·CH3和Cl·分別表示甲基和氯原子)反應(yīng)1：CH4(g)＋Cl·(g)→·CH3(g)＋HCl(g)反應(yīng)2：·CH3(g)＋Cl2(g)→CH3Cl(g)＋Cl·(g)各物質(zhì)的相對(duì)能量變化如圖所示。①該鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)的反應(yīng)速率由第___________步反應(yīng)決定。②由圖可知，過渡態(tài)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：過渡態(tài)1____過渡態(tài)2(填“<”“>”或“＝”)。解析：(1)1molN2(g)與適量O2(g)反應(yīng)，生成NO(g)，吸收68kJ熱量，反應(yīng)吸熱時(shí)焓變?yōu)檎?，所以該反?yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH＝＋68kJ·mol－1；(2)①該反應(yīng)的ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量＝(E2－E1)kJ/mol；催化劑可降低反應(yīng)的活化能，但不改變始末態(tài)，ΔH不變；②ΔH＝正反應(yīng)活化能－逆反應(yīng)活化能＝54.3kJ·mol－1－x＝－73.5kJ·mol－1，x＝127.8kJ·mol－1；(3)①由題圖可知，鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)的第1步活化能大，為慢反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)取決于慢反應(yīng)，