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第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第3课时 活化能
1．知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。
2．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。
3．知道催化剂可以改变反应历程。
利用有效碰撞理论，理解影响化学反应速率的因素，培养证据推理与模型认知的思维。
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__________________、__________。
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___________。
一、基元反应与反应历程
每一步反应
2HI―→H2＋2I·
2I·―→I2
基元反应
反应机理
3．飞秒化学
(1)基元反应的整个过程一般分为：始态→过渡态→终态(或中间体、中间产物)。
(2)跟踪和检测化学反应中某些寿命_______的中间体或过渡态，必须采用_______________s的时间分辨技术，可以分辨分子、原子飞秒级变动图像的_______________，可以跟踪、观察基元反应的整个过程。
(3)对_________________的研究称为飞秒(fs,1 fs＝10－15 s)化学。
(4)飞秒化学对了解_______________、_______________、充分利用物质和能源等非常重要。
极短
10－15～10－12
激光脉冲技术
超快速化学反应
化学反应机理
控制反应过程
正｜误｜判｜断
(1)一个化学反应的反应历程是固定的。( )
(2)所有的化学反应都是由很多基元反应组成的。( )
(3)反应物的结构和反应条件决定反应历程。( )
(4)基元反应发生的先决条件是反应物分子必须发生碰撞。( )
×
×
√
√
应｜用｜体｜验
1.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：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_______。
2Ce4＋＋Ti＋===2Ce3＋＋Ti3＋
Mn2＋
解析：催化剂是在化学反应里能改变反应物的化学反应速率(既能提高也能降低)，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。
2．甲烷气相热分解反应的化学方程式为2CH4―→CH3—CH3＋H2，该反应的机理如下：
①CH4―→·CH3＋·H；②_____________________________；③CH4＋H·―→·CH3＋H2；④·CH3＋H·―→CH4。补充反应②的方程式。
·CH3＋CH4―→CH3—CH3＋H·
3．利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如图所示：
(1)X是____________。
(2)上述历程的总反应为____________________________________。
(3)由反应历程可知，[(NH4)(HNO2)]＋是该反应的___________。
N2、H2O
中间产物
归纳总结：
在催化循环反应体系中：
催化剂首先直接和原料反应，反应前后存在，反应过程中不存在，催化剂可循环再生，即“失而复得”；而中间体(中间产物)只在反应过程中出现。
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
二、影响化学反应速率的理论分析
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
4．反应物、生成物的能量与活化能的关系图
5．有效碰撞理论影响化学反应速率因素的解释
(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_______。
压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。
增多
增加
增大
减小
增多
增加
增大
减小
(3)温度
升高温度，反应物分子的能量_______→使一部分原来能量较低的分子变成___________→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_______。
增加
活化分子
增大
增加
增大
减小
(4)催化剂
使用催化剂→改变了反应历程(如下图)，反应的活化能_______→更多的反应物分子成为___________→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
活化分子
增大
增加
增大
正｜误｜判｜断
(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)活化能大的反应一定是吸热反应。( )
(3)催化剂能降低反应所需的活化能，ΔH也会发生变化。( )
(4)活化能越高，反应越难发生，反应速率越慢。( )
(5)增大反应物的浓度，使活化分子百分数增大，化学反应速率增大。( )
√
×
×
√
×
(6)增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大。( )
(7)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。( )
(8)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。( )
×
√
×
深｜度｜思｜考
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．基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到生成物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的过程可以表示为CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH
过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能，基元反应的活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢。请用有效碰撞理论解释原因。
提示：活化能大时，反应物分子不易成为活化分子，很少发生有效碰撞，反应不易发生。
应｜用｜体｜验
A．使用催化剂，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加
B．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加
C．增大压强，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增加
D．增大c(CO)，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加
D
2．下列说法正确的是( )
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
②普通分子有时也能发生有效碰撞
③升高温度会增大反应速率，原因是增加了单位时间内活化分子的有效碰撞次数
④增大反应物浓度会增大反应速率的原因是单位体积内活化分子数增多
⑤化学反应的发生是活化分子有合适取向时的有效碰撞
A．①②⑤ B．③④⑤
C．①②③ D．②③④
B
解析：①活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞；活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，还与其分子取向有关，故错误；②普通分子不具有反应所需的能量，则普通分子不能发生有效碰撞，故错误；③升高温度，提供了分子需要的能量，活化分子百分数增大， 单位时间内活化分子的有效碰撞次数增加，反应速率增大，故正确；④增大反应物浓度，单位体积内活化分子数目增多，单位时间内有效碰撞的次数增多，反应速率增大，故正确；⑤活化分子有合适取向时发生有效碰撞，即发生了化学反应，故正确。
归纳总结：
活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
1．催化剂特点
(1)催化剂具有高效性和______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____________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_______。
三、催化机理与反应历程
选择
合适的催化剂
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___________、_______反应的活化能来加快反应速率。活化能越大，反应越_____进行。
(3)复杂反应中的速度控制步骤决定反应的速率，各步基元反应活化能(能垒)_____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_____的反应速率改变程度大。
反应历程
降低
难
大
大
正｜误｜判｜断
(1)催化剂能改变化学反应速率而在反应前后本身质量和化学性质不变。( )
(2)催化剂不能改变化学反应的平衡常数。( )
(3)反应历程包括催化剂参与的反应，又包括使催化剂再生成的反应。( )
√
√
√
深｜度｜思｜考
1.反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：
积碳反应：CH4(g)
===C(s)＋2H2(g) 消碳反应：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)
ΔH/(kJ·mol－1) ＋75 ＋172
活化能/
(kJ·mol－1) 催化剂X 33 91
催化剂Y 43 72
由上表判断，催化剂X_______(填“优于”或“劣于”)Y，理由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
劣于
催化剂X较催化剂Y，积碳反应时，活化能低，反应速率大，消碳反应时，活化能高，反应速率小，综合考虑，催化剂X较催化剂Y更利于积碳反应，不利于消碳反应，会降低催化剂活性
2．生物催化剂——酶对反应速率的影响如图所示：
根据酶促反应速率曲线说明酶的催化活性：____________________ __________________________________。
由曲线说明在最适的温度和pH条件下，酶的活性最高
应｜用｜体｜验
1.在光照条件下，CO2加氢制CH4的一种催化机理如图所示，下列说法正确的是( )
C
A．没有La2O3的介入，CO2和H2就不能转化为CH4和H2O
B．反应过程中释放出带负电荷的·H
D．La2O2CO3是反应的催化剂
2．铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用“ad”表示，下列说法正确的是( )
B
随堂演练·知识落实
1．卤代烃与端基炔(R′C≡CH)催化偶联反应的一种机理如图所示。下列说法错误的是( )
A．偶联反应中起催化作用的是M和CuI
B．R′C≡CCu为该催化过程的中间产物
C．该偶联反应的原理为R′C≡CH＋RI―→R′C≡CR＋HI
D．该催化机理改变了反应路径和反应热
D
2．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接近于零
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
B
3．H2O2是重要的消毒剂、氧化剂，研究其分解反应有重要意义。KI能催化H2O2的分解。
①不加KI：2H2O2===2H2O＋O2↑
②加入KI：H2O2＋I－===H2O＋IO－；H2O2＋IO－===H2O＋O2↑＋I－
H2O2分解反应过程中能量变化如图所示。下列判断不正确的是( )
B
A．加入KI后改变了反应的历程
B．加入KI后改变了反应2H2O2===2H2O＋O2的反应热
C．H2O2＋I－===H2O＋IO－是吸热反应
D．KI降低了该反应的活化能
解析：由反应历程图可知，不加KI时反应一步完成，加入KI后分两步进行，并且KI是催化剂，即加入KI后改变了反应的历程，故A项正确；KI是该反应的催化剂，但催化剂不能改变反应的始态和终态，即不能改变反应的反应热，故B项错误；加入KI后反应分两步进行：H2O2＋I－===H2O＋IO－、H2O2＋IO－===H2O＋O2↑＋I－，由图可知，H2O2和I－具有的能量小于H2O和IO－具有的能量，所以该步反应是吸热反应，故C项正确；催化剂能降低反应的活化能，KI是该反应的催化剂，降低了反应的活化能，故D项正确。
4．CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应，其相对能量与反应历程如图所示。
第一步：Fe*＋N2O===FeO*＋N2
第二步：FeO*＋CO===Fe*＋CO2
回答下列问题：
(1)该反应的催化剂是_______。
(2)第一步反应是_______(填“放热”或“吸热”，下同)反应，第二步反应是_______反应。
(3)该反应的总反应化学方程式为__________________________。
Fe*
放热
放热
CO＋N2O===N2＋CO2
解析：(1)由题意可知，第一步Fe*被消耗，第二步又生成，说明Fe*是反应的催化剂。(2)根据反应历程图可知，两步反应的生成物的总能量均低于反应物的总能量，则两步反应均为放热反应。(3)根据盖斯定律：第一步反应＋第二步反应＝总反应，则总反应为CO＋N2O===N2＋CO2。第二章 第一节 第三课时
一、选择题
1．下列有关活化分子与活化能的说法正确的是( D )
A．活化分子间所发生的碰撞均为有效碰撞
B．活化分子的平均能量称为活化能
C．增大压强可使活化分子数增多，反应速率加快
D．升高温度可使活化分子百分数增加，反应速率加快
2．改变下列条件，可以改变反应的活化能的是( B )
A．温度 B．催化剂
C．反应物浓度 D．压强
3．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2＋I－―→H2O＋IO－(慢)，H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－(快)。下列有关该反应的说法正确的是( A )
A．反应速率与I－的浓度有关
B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98 kJ·mol－1
D．v(H2O2)＝v(O2)
解析：H2O2分解的反应速率主要由第一个反应决定，I－的浓度越大，反应速率越快，A项正确；根据总反应可确定该反应的催化剂为I－，而IO－为中间产物，B项错误；根据所给信息无法确定反应活化能，C项错误；反应速率关系为v(H2O2)＝2v(O2)，D项错误。
4．氮气与氢气在催化剂表面发生合成氨反应的微粒变化历程如图所示。
下列关于反应历程的先后顺序排列正确的是( A )
A．④③①② B．③④①②
C．③④②① D．④③②①
解析：物质发生化学反应就是构成物质的微粒重新组合的过程，分子分解成原子，原子再重新组合成新的分子，新的分子构成新的物质，氢分子和氮分子都是由两个原子构成，它们在固体催化剂的表面会分解成单个的原子，原子再组合成新的氨分子。
5．已知反应S2O(aq)＋2I－(aq)??2SO(aq)＋I2(aq)，若向该溶液中加入含Fe3＋的某溶液，反应机理如下：
①2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)??I2(aq)＋2Fe2＋(aq)
②2Fe2＋(aq)＋S2O(aq)??2Fe3＋(aq)＋2SO(aq)
下列有关该反应的说法不正确的是( D )
A．增大S2O的浓度，反应②的反应速率加快
B．Fe3＋是该反应的催化剂
C．该反应是放热反应
D．Fe3＋降低了该反应的活化能，也减小了该反应的焓变
解析：增大S2O的浓度，反应②的反应速率加快，A正确；若向该溶液中加入含Fe3＋的某溶液，发生的总反应为S2O(aq)＋2I－(aq)??2SO(aq)＋I2(aq)，Fe3＋为该反应的催化剂，B正确；反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应是放热反应，C正确；催化剂不改变反应的焓变，D错误。
6．氮的化合物在催化剂作用下可转化为N2和水，催化机理如图所示。下列说法正确的是( C )
A．Fe2＋为该反应的催化剂
B．该反应可在碱性条件下发生
C．该过程总反应方程式为4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O
D．若有 22.4 L NO 参与反应，则转移的电子数为4NA
解析：反应中铁离子被消耗又被生成，故为催化剂， 亚铁离子为中间产物，A错误；碱性条件下亚铁离子和铁离子会转化为沉淀， 故不能在碱性条件下进行， B错误；该过程总反应为氨气、一氧化氮、氧气在催化剂作用下生成氮气和水，方程式为4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O，C正确；没有标准状况不能计算反应NO的物质的量及电子转移数，D错误。故选C。
7．CO2加氢制CH4的一种催化机理如图所示，下列说法错误的是( C )
A．H2经过 Ni 活性中心裂解产生活化态H*的过程为吸热过程
B．La2O2CO3可以释放出CO(活化分子)
C．La2O3、Ni和La2O2CO3在反应过程中均起催化作用
D．CO (活化分子)比CO2(普通分子)更容易发生有效碰撞
解析：由图可知， H2经过Ni活性中心裂解产生活化态H*的过程为共价键断裂的过程， 是一个吸热过程， 故A正确；由图可知，La2O2CO3转化为La2O3时释放出CO， 故B正确；由图可知，La2O3、Ni为反应的催化剂， 起催化作用，La2O2CO3为反应的中间产物，故C错误；活化分子的能量比普通分子的能量高，比普通分子更容易发生有效碰撞， 则CO比CO2更容易发生有效碰撞，故D正确。故选C。
8．不同含金催化剂催化乙烯加氢的反应历程如图所示[已知反应：C2H4(g)＋H2(g)===C2H6(g) ΔH＝a kJ·mol－1]。下列说法错误的是( A )
A．1 mol C2H4(g)和1 mol H2(g)的键能之和比1 mol C2H6(g)的键能大
B．a＝－129.6
C．催化剂AuPF的催化效果较好
D．稳定性：过渡态1<过渡态2
解析：由反应历程图可知， 反应C2H4(g)＋H2(g)===C2H6(g)的焓变值为ΔH＝－129.6 kJ·mol－1，反应为放热反应，ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，则1 mol C2H4(g)和1 mol H2(g)的键能之和比1 mol C2H6(g)的键能小， A错误；由反应历程图可知， 反应C2H4(g)＋H2(g)===C2H6(g)的焓变值为ΔH＝－129.6 kJ·mol－1，则a＝－129.6，B正确；由反应历程图可知，使用催化剂AuPF，最大活化能更低，则催化剂AuPF的催化效果较好，C正确；物质的能量越低越稳定， 过渡态2的能量比过渡态1更低，则稳定性为过渡态1<过渡态2, D正确。故选A。
9．Ni可活化C2H6制得CH4，其反应历程如图所示：
下列关于活化历程的说法正确的是( D )
A．总反应的ΔH>0
B．Ni是该反应的催化剂，参与反应的过程
C．该反应过程中分别有碳氢键、碳碳键的断裂和形成
D．总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定
解析：由图可知，总反应为反应物的能量大于生成物的能量的放热反应，反应的焓变小于0，故A错误；由图可知，反应的生成物为NiCH2和甲烷，则镍是反应的反应物，不是催化剂， 故B错误；由图可知， 反应过程中有碳碳键的断裂，但没有碳碳键的形成， 故C错误；反应的活化能越大，反应速率越慢， 总反应取决于慢反应， 中间体2→中间体3的活化能最大，反应速率最慢， 则总反应的速率由中间体2→中间体3的反应速率决定，故D正确。故选D。
10．我国科学家实现了铜催化剂条件将DMF[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示， 下列说法正确的是( C )
A．该反应的热化学方程式：(CH3)2NCHO(g)＋2H2(g)===N(CH3)3(g)＋H2O(g) ΔH＝－1.02 eV·mol－1
B．该历程中最大能垒(活化能)为2.16 eV
C．该历程中最小能垒的化学方程式为(CH3)2NCH2OH*===(CH3)2NCH2＋OH*
D．增大压强或升高温度均能加快反应速率，铜催化剂可以增大该反应的活化能
解析：该反应中单个DMF分子放热1.02 eV，则 1 mol DMF放热1.02NA eV，热化学方程式为(CH3)2NCHO(g)＋2H2(g)===N(CH3)3(g)＋H2O(g) ΔH＝－1.02NA eV·mol－1，A错误；该历程的最大能垒为－1.02 eV－(－2.21 eV)＝1.19 eV，B错误；从图中可知， 该历程的最小能垒为－1.55 eV－(－1.77 eV)＝0.22 eV，对应的化学方程式为(CH3)2NCH2OH*===(CH3)2NCH2＋OH*，C 正确；增大压强或升高温度可加快反应速率，铜催化剂可降低反应的活化能，D错误。故选C。
11．MnO2催化某反应的一种催化机理如图所示(其中·OH是氢氧自由基，·CHO是醛基自由基), 下列叙述正确的是( C )
A．使用MnO2催化时， 该反应的ΔH会发生变化
B．所有过程均发生氧化还原反应
C．总反应为HCHO＋O2CO2＋H2O
D．O为中间产物之一，与Na2O2中所含阴离子相同
解析：根据催化机理可以发现反应物为甲醛和氧气，产物为二氧化碳和水。催化剂不能改变反应热，ΔH不会发生变化，A错误；催化机理存在HCO与H＋反应生成CO2的过程，这一步不是氧化还原反应，B错误；根据如图的催化机理可知总反应为HCHO＋O2CO2＋H2O，C正确；Na2O2中的阴离子是O，与O不一样， D错误。故选C。
12．H2与ICl的反应分两步完成，其能量曲线如图所示。
反应①：H2(g)＋2ICl(g)===HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g)
反应②：HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g)===I2(g)＋2HCl(g)
下列有关说法不正确的是( B )
A．反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量
B．使用催化剂可以改变反应历程，从而改变总反应的反应热
C．H2(g)＋2ICl(g)===I2(g)＋2HCl(g) ΔH＝－218 kJ·mol－1
D．反应①的ΔH＝E1－E2
解析：由图像可知， 反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量， A正确； 使用催化剂可以降低反应的活化能、改变反应历程，但总反应的反应热等于生成物的总能量－反应物的总能量，与反应途径无关，故催化剂不能改变总反应的反应热，B错误；反应①和②总的能量变化为218 kJ, 并且是放热反应， 所以H2(g)＋2ICl(g)===I2(g)＋2HCl(g) ΔH＝－218 kJ·mol－1，C正确；反应①的ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝E1－E2，D正确。故选B。
二、非选择题
13．某反应过程的能量变化关系如图所示，按要求回答下列问题：
(1)已知热化学方程式H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，该反应的活化能为167.2 kJ·mol－1，则其逆反应的活化能为_409.0_kJ·mol－1__。
(2)已知C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.5 kJ·mol－1，某同学根据该反应吸收的热量较小，认为由石墨变为金刚石的反应很容易进行，但事实上该反应却很难发生，需要很高的温度和很大的压强，请你分析造成这种现象的主要原因是_该反应的活化能很高__。
(3)对于同一反应，图中虚线Ⅱ与实线Ⅰ相比，活化能降低，活化分子百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是_使用了催化剂__。
14．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)＝_335__ kJ·mol－1；NH3(g)??N2(g)＋H2(g) ΔH＝_＋46.2kJ·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)＝_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_C__(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之前反应速率增加的原因可能是_氨的浓度增加，催化剂表面吸附的氨分子增多，速率增大__；c0之后反应速率降低的原因可能是_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，则反应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。②根据题目信息，结合图4分析可知，c0之前反应速率增加的原因可能是氨的浓度增加，催化剂表面吸附的氨分子增多，速率增大；c0之后反应速率降低的原因可能是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。
15．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：KI在该反应中的作用：H2O2＋I－===H2O＋IO－；H2O2＋IO－===H2O＋O2↑＋I－。总反应的化学方程式为 2H2O22H2O＋O2↑ 。
(2)实验中发现，H2O2与KI溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入CCl4，振荡、静置，气泡明显减少。
资料2：I2也可催化H2O2的分解反应。
①加CCl4并振荡、静置后还可观察到_下层溶液呈紫红色__，说明有I2生成。
②气泡明显减少的原因可能是：ⅰ.H2O2浓度降低；ⅱ._在水溶液中I2的浓度降低__。以下对照实验说明ⅰ不是主要原因：向H2O2溶液中加入KI溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、B两试管中。A试管中加入CCl4，B试管中不加CCl4，分别振荡、静置。观察到的现象是_A试管中产生气泡明显变少；B试管中产生气泡速率没有明显减小__。
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