数智分层作业(六)
1．A [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，氢分子和氮分子都由两个原子构成，它们在固体催化剂的表面分解成单个的原子，原子再组合成新的氨分子，故反应历程的先后顺序为④③①②。]
2．A [1 mol H2O2分解放出热量98 kJ，则当该反应放出98 kJ的热量时有1 mol H2O2分解，所以会生成0.5 mol O2，故A正确；慢反应决定整个反应的反应速率，所以H2O2的分解速率主要是由反应①决定的，故B错误；由①＋②可得总反应为2H2O22H2O＋O2↑，则I－为该反应的催化剂，故C错误；催化剂只改变反应速率，不改变反应热，故D错误。]
3．D [反应①消耗Cl·，反应②重新生成Cl·，Cl·参与反应且在反应前后质量和化学性质均不变，为该反应的催化剂，A正确；催化剂能降低反应的活化能，使部分普通分子转化为活化分子，从而增大活化分子百分数，B正确；反应的决速步骤为①，增加Cl·的浓度，反应①速率增大，因此增加Cl·的浓度能使臭氧分解的速率增大，C正确；反应①是慢反应，反应②是快反应，因此反应①的活化能大于反应②，D错误。]
4．C [活化能越低，反应速率越大，第1步的活化能最高，反应速率最小，总反应速率主要由第1步反应速率决定，故A错误；由题图可知，第1步反应是吸热反应，第2步和第3步反应均为放热反应，故B错误；反应的中间产物有NO2和O，共两种，故C正确；总反应为2O3(g)===3O2(g)，由盖斯定律，第1步反应＋第2步反应＋第3步反应得：2O3(g)===3O2(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，故D错误。]
5．D [该反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应的正反应是放热反应，逆反应为吸热反应，A正确；焓变等于生成物和反应物的能量差，即ΔH＝－(E2－E1)kJ·mol-1，B正确；活化能是反应物分子具有的平均能量和活化分子(或过渡态分子)具有的平均能量的差值，所以该反应逆反应的活化能为(E1＋E3)kJ·mol-1，C正确；分子间只有发生有效碰撞才能发生化学反应，所以NO2和CO分子发生有效碰撞才能形成过渡态分子，D错误。]
6．解析：(1)由题意可知，第一步反应中Fe*被消耗，第二步反应中又生成Fe3+，说明Fe*是该反应的催化剂。(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)该反应的总反应化学方程式为CO＋N2O N2＋CO2。
答案：(1)Fe* (2)放热 放热 (3)CO＋N2O N2＋CO2
7．CD [由题图甲可知===(s)＋N2(g) (s)＋CO(g)===Pt2O＋(s)＋CO2(g) ΔH2，根据盖斯定律，由①＋②得到N2O(g)＋CO(g) CO2(g)＋N2(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH2，故A正确；由题图乙可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，ΔH＝134 kJ·mol-1－360 kJ·mol-1＝－226 kJ·mol-1，故B正确；由题图乙可知，正反应的活化能Ea小于逆反应的活化能Eb，故C错误；反应过程中Pt2O＋和参与反应后又生成，不需要补充，故D错误。]
8．C [根据历程Ⅰ，O3(g)＋O(g) 2O2(g)的ΔH＝(E6－E3)kJ·mol-1，根据历程Ⅱ，O3(g)＋O(g) 2O2(g)的反应热ΔH＝(E5－E2)kJ·mol-1，则E6－E3＝E5－E2，A项正确；根据图示，Cl(g)的相对能量为(E2－E3)kJ·mol-1，由于Cl2(g)的相对能量为0，故Cl2(g)===Cl(g)＋Cl(g)的ΔH＝2(E2－E3)kJ·mol-1，即Cl—Cl的键能为2(E2－E3)kJ·mol-1，B项正确；Cl是反应O3＋O===2O2的催化剂，ClO是中间产物，C项错误；历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应为活化能最小的反应，即ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g) ΔH＝(E5－E4)kJ·mol-1，D项正确。]
9．解析：(1)由反应历程图可知，反应物总能量高于生成物总能量，可知该反应的ΔH<0。(2)对于多步反应，其决速步骤为活化能最大的一步，从反应历程图可得出，决速步骤的能垒为－0.1 eV－(－0.9 eV)＝0.8 eV。(3)从反应历程图可以看出，物质的转化过程为CO(g)→CO*→HCO*→H2CO*→H3CO*→CH3OH*→CH3OH(g)，故虚线框内最有可能发生的反应的化学方程式为H3CO*＋H2(g)===CH3OH*。
答案：(1)< (2)0.8 (3)H3CO*＋H2(g)===CH3OH*
2 / 2数智分层作业(六) 活化能
(分值：30分)
(选择题只有一个选项符合题目要求，每小题2分)
1．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．④③①② B．③④①②
C．③④②① D．④③②①
A [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，氢分子和氮分子都由两个原子构成，它们在固体催化剂的表面分解成单个的原子，原子再组合成新的氨分子，故反应历程的先后顺序为④③①②。]
2．已知1 mol H2O2分解放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理如下：
①H2O2＋I－―→H2O＋IO－ 慢
②H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－ 快
下列有关该反应的说法正确的是( )
A．当该反应放出98 kJ的热量时会生成0.5 mol O2
B．H2O2的分解速率主要是由反应②决定的
C．IO－是该反应的催化剂
D．催化剂的加入改变了该反应的反应热
3．平流层中的氟氯烃破坏臭氧层的部分过程如下：
①O3＋Cl·―→O2＋ClO·(慢反应)
②ClO·＋O·―→Cl·＋O2(快反应)
下列说法错误的是( )
A．Cl·为该过程的催化剂
B．催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子百分数
C．增加Cl·的浓度能使臭氧分解的速率增大
D．反应①的活化能小于反应②
4．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．第2步是总反应的决速步
B．三步基元反应都是放热反应
C．该过程共有两种中间产物
D．总反应2O3(g)===3O2(g)的焓变为ΔH1－ΔH2－ΔH3
5．NO2＋CO NO＋CO2反应的过程与能量变化如图所示(E1、E2、E3均大于0)。下列说法不正确的是( )
A．该反应的逆反应为吸热反应
B．该反应的焓变为ΔH＝－(E2－E1)kJ·mol-1
C．该反应逆反应的活化能为(E1＋E3)kJ·mol-1
D．形成的过渡态分子是由于CO和NO2分子发生了碰撞
6．(5分)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________。(1分)
(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。(2分)
(3)该反应的总反应化学方程式为________________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(选择题有一个或两个选项符合题目要求，每小题4分)
7．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＋ΔH2
B．ΔH＝－226 kJ·mol-1
C．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O＋和
8．标准状况下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如图所示[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是( )
A．E6－E3＝E5－E2
B．可计算Cl—Cl的键能为2(E2－E3)kJ·mol-1
C．Cl、ClO是反应O3＋O===2O2的催化剂
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g) ΔH＝(E5－E4)kJ·mol-1
9．(7分)工业上可用一氧化碳和氢气在催化剂作用下合成甲醇，反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
(1)该反应的ΔH________0(填“>”“＝”或“<”)。 (1分)
(2)其中决速步骤的能垒为__________eV。 (3分)
(3)虚线框内最有可能发生的反应的化学方程式为__________________________
_____________________________________________________________________。(3分)
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