2026人教版高中化学选择性必修1--第二章 第一节 第3课时 活化能 化学反应的微观历程（含解析）
文档属性
| 名称 | 2026人教版高中化学选择性必修1--第二章 第一节 第3课时 活化能 化学反应的微观历程（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 453.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-25 12:18:24 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
2026人教版高中化学选择性必修1
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 化学反应的微观历程
基础过关练
题组一 基元反应、活化能、简单碰撞理论
1.(2024山东烟台联考)下列关于反应历程的说法正确的是 ( )
A.一个化学反应的反应历程是固定的
B.所有的化学反应都是由很多基元反应组成的
C.由多个基元反应构成的化学反应中,其反应速率快慢取决于反应历程中最慢的
D.简单反应的反应速率一定比复杂反应的反应速率快
2.(2025湖南长沙长郡中学月考)下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是 ( )
A.活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应
B.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,叫做活化能
C.催化剂之所以能改变化学反应速率,是因为它能改变反应历程,改变反应的焓变
D.增大压强(减小容器容积)或升高温度,均能增大活化分子百分数,从而加快化学反应速率
3.(2025河北石家庄二中月考)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-198 kJ/mol,在V2O5存在时,该反应的反应机理:
Ⅰ.V2O5+SO2 2VO2+SO3(快)
Ⅱ.4VO2+O2 2V2O5(慢)
下列说法正确的是 ( )
A.该反应逆反应的活化能小于198 kJ/mol
B.改变催化剂,可改变该反应的活化能和ΔH
C.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ
D.加入V2O5能增大活化分子百分数
题组二 反应历程
4.(2025湖南师大附中月考)一定条件下,容器内发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),其反应过程的能量变化如图所示。
下列说法错误的是 ( )
A.该反应的决速步骤为H2(g)+2I(g) 2HI(g)
B.该反应的焓变ΔH=(a+b-c) kJ·mol-1
C.图示过程中有2个基元反应
D.压缩体积压强增大,反应的活化能不变
5.(2025天津武清月考)以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2],反应过程中能量(Ea2>Ea3>Ea1>Ea4>0)变化如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.该过程的两步反应均为放热反应
B.第二步反应是合成尿素的决速步骤
C.由图可知CO2和NH3在一定条件下发生有效碰撞直接生成了CO(NH2)2和H2O
D.合成尿素的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+
H2O(g) ΔH=(Ea2+Ea4-Ea1-Ea3) kJ·mol-1
能力提升练
题组一 探究微观反应历程中物质转化与能量转化
1.(2024北京工业大学附中期中)科研人员利用Cu/ZnO作催化剂,在光照条件下实现了CO2和H2合成CH3OH,该反应历程示意图如下:
下列说法不正确的是 ( )
A.过程Ⅰ中ZnO表面上进行CO2的吸附与转化
B.过程Ⅴ中生成CH3OH时吸收能量
C.催化剂Cu/ZnO可以降低反应的活化能,增大化学反应速率
D.总反应的化学方程式是CO2+3H2 CH3OH+H2O
2.(2025四川泸州二中月考)科学家在研究甲醇与水蒸气重整制氢气反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。下列说法错误的是( )
A.②中包含C—H键的断裂过程
B.该历程中能垒(反应活化能)最小的是③
C.该反应的决速步骤为CHO*+3H* CO*+4H*
D.由此历程可知:CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH>0
题组二 反应历程与活化能(能垒)
3.(2025山东枣庄三中月考)利用MO+与CH4反应能高选择性生成甲醇,体系能量随反应进程变化如图实线所示。
MO+分别与CH4、CH2T2反应的历程相似。已知:参与反应的原子质量数越大,速率越慢。下列说法错误的是( )
A.该反应的总反应为MO++CH4 CH3OH+M+
B.该反应是放热反应
C.过渡态2比过渡态1稳定
D.MO+与CH2T2反应的能量变化应为图中曲线b
4.(2025辽宁东北育才中学月考)H2在石墨烯负载型Pd单原子催化剂(Pd/SVG)上还原NO生成N2和NH3的路径机理及活化能Ea(单位为kJ·mol-1)如图所示。下列说法错误的是( )
A.H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥
B.Pd/SVG上H2还原NO,更容易生成NH3,不容易生成N2
C.根据如图数据可计算NO+5H NH3+H2O的ΔH
D.由图可知,相同催化剂下反应可能存在多种反应历程
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C 同一个化学反应在不同条件下反应的历程可能不同,A错误;有些化学反应经过一步就能完成,B错误;简单反应的反应速率不一定比复杂反应的反应速率快,D错误。
2.B 活化分子的每一次碰撞不一定都能发生化学反应,只有活化分子碰撞且有合适的取向时才能发生化学反应,A错误;活化能是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,B正确;催化剂能改变反应历程,改变反应的活化能,但不能改变反应的焓变,C错误;增大压强(减小容器容积)可以增大单位体积内活化分子的数目,但活化分子百分数不变,D错误。
3.D ΔH=E正-E逆,即E逆=E正-ΔH=E正+198 kJ/mol(破题技法),则E逆>198 kJ/mol,A错误;改变催化剂,可改变该反应的活化能,但ΔH不变,B错误;反应速率越慢,对应的反应的活化能越大,故反应Ⅱ的活化能大于反应Ⅰ,C错误;V2O5是催化剂,能够降低反应的活化能,使得部分普通分子转变为活化分子,增大活化分子百分数,D正确。
4.B 活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应(破题关键),该反应的决速步骤为H2(g)+2I(g) 2HI(g),A正确;该反应的焓变为1 mol H2和1 mol I2的总能量与2 mol HI(g)能量之间的差值,不是(a+b-c) kJ·mol-1,B错误;该反应经历TS1、TS2两个过渡态,所以图示过程中有2个基元反应,C正确;压缩体积增大压强,该反应的活化能不变,D正确。
5.B 由题图可知,第一步反应是放热反应,第二步反应是吸热反应,A错误;第二步反应的活化能大于第一步反应,第二步反应是合成尿素的决速步骤,B正确;CO2和NH3在一定条件下发生有效碰撞直接生成了H2NCOONH4,C错误;第一步反应ΔH1=-(Ea2-Ea1),第二步反应ΔH2=+(Ea3-Ea4)(解题关键),由盖斯定律知,第一步反应与第二步反应之和为总反应,则ΔH=Ea3+Ea1-Ea2-Ea4,D错误。
能力提升练
1.B 解答本题需要准确分析各步骤的物质转化。由题图可知,过程Ⅰ中在ZnO表面吸附CO2,CO2转化为新物质,A正确;过程Ⅴ是形成新化学键的过程,应放出热量,B错误;催化剂Cu/ZnO可以降低反应的活化能,改变反应历程,从而增大化学反应速率,C正确;该反应总过程是CO2和H2在Cu/ZnO作催化剂、光照条件下合成CH3OH,总反应的化学方程式是CO2+3H2 CH3OH+H2O,D正确。
2.C 1个CH3O*中含3个C—H键和1个C—O键,1个CH2O*中含2个C—H键和1个C—O键,则②中由CH3O* CH2O*+H*包含C—H键的断裂过程,A项正确;从题图可看出,该历程中③的反应活化能最小,B项正确;总反应速率由反应速率最慢的一步基元反应决定,由题图可知,反应历程中能垒最大的是⑤,所以该反应的决速步骤是4H* 2H2,C项错误;从题图中找到反应物和生成物,观察反应物和生成物的相对能量可知,CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH>0,D项正确。
3.D 由题图可知,MO+和CH4反应生成CH3OH和M+,则该反应的总反应为MO++CH4 CH3OH+M+,A正确;反应物总能量大于生成物总能量,该反应是放热反应,B正确;过渡态2具有的能量比过渡态1低,过渡态2比过渡态1稳定,C正确;参与反应的原子质量数越大,速率越慢,T的质量数大于H(破题关键),所以MO+与CH2T2反应的活化能大于MO+与CH4反应的活化能,MO+与CH2T2反应的能量变化应为图中曲线a,D错误。
名师点津 解答本题的关键是读懂并会利用题中的已知信息,当其他条件不变时,参与反应的原子质量数越大,速率越慢,CH2T2是由C、H、T(超重氢)构成的,CH2T2与CH4相比较,CH2T2所含元素原子的质量数大,反应速率变慢,说明活化能变大。
C 活化能最大的一步为决速步,则H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥,A正确;由题图知,Pd/SVG上H2还原NO,经过①~⑤即可生成NH3,经过①~④、自发反应、⑥~⑦才能生成N2,而反应⑥的活化能在①到⑦中最大,更容易生成NH3,不容易生成N2(破题关键),B正确;根据题图数据可计算NO+5H NH3+H2O的正反应的活化能,不知道逆反应的活化能,不能计算ΔH,C错误;由题图可知,相同催化剂下反应可能存在多种反应历程,可能得到不同产物,D正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
2026人教版高中化学选择性必修1
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 化学反应的微观历程
基础过关练
题组一 基元反应、活化能、简单碰撞理论
1.(2024山东烟台联考)下列关于反应历程的说法正确的是 ( )
A.一个化学反应的反应历程是固定的
B.所有的化学反应都是由很多基元反应组成的
C.由多个基元反应构成的化学反应中,其反应速率快慢取决于反应历程中最慢的
D.简单反应的反应速率一定比复杂反应的反应速率快
2.(2025湖南长沙长郡中学月考)下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是 ( )
A.活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应
B.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,叫做活化能
C.催化剂之所以能改变化学反应速率,是因为它能改变反应历程,改变反应的焓变
D.增大压强(减小容器容积)或升高温度,均能增大活化分子百分数,从而加快化学反应速率
3.(2025河北石家庄二中月考)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-198 kJ/mol,在V2O5存在时,该反应的反应机理:
Ⅰ.V2O5+SO2 2VO2+SO3(快)
Ⅱ.4VO2+O2 2V2O5(慢)
下列说法正确的是 ( )
A.该反应逆反应的活化能小于198 kJ/mol
B.改变催化剂,可改变该反应的活化能和ΔH
C.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ
D.加入V2O5能增大活化分子百分数
题组二 反应历程
4.(2025湖南师大附中月考)一定条件下,容器内发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),其反应过程的能量变化如图所示。
下列说法错误的是 ( )
A.该反应的决速步骤为H2(g)+2I(g) 2HI(g)
B.该反应的焓变ΔH=(a+b-c) kJ·mol-1
C.图示过程中有2个基元反应
D.压缩体积压强增大,反应的活化能不变
5.(2025天津武清月考)以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2],反应过程中能量(Ea2>Ea3>Ea1>Ea4>0)变化如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.该过程的两步反应均为放热反应
B.第二步反应是合成尿素的决速步骤
C.由图可知CO2和NH3在一定条件下发生有效碰撞直接生成了CO(NH2)2和H2O
D.合成尿素的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+
H2O(g) ΔH=(Ea2+Ea4-Ea1-Ea3) kJ·mol-1
能力提升练
题组一 探究微观反应历程中物质转化与能量转化
1.(2024北京工业大学附中期中)科研人员利用Cu/ZnO作催化剂,在光照条件下实现了CO2和H2合成CH3OH,该反应历程示意图如下:
下列说法不正确的是 ( )
A.过程Ⅰ中ZnO表面上进行CO2的吸附与转化
B.过程Ⅴ中生成CH3OH时吸收能量
C.催化剂Cu/ZnO可以降低反应的活化能,增大化学反应速率
D.总反应的化学方程式是CO2+3H2 CH3OH+H2O
2.(2025四川泸州二中月考)科学家在研究甲醇与水蒸气重整制氢气反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。下列说法错误的是( )
A.②中包含C—H键的断裂过程
B.该历程中能垒(反应活化能)最小的是③
C.该反应的决速步骤为CHO*+3H* CO*+4H*
D.由此历程可知:CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH>0
题组二 反应历程与活化能(能垒)
3.(2025山东枣庄三中月考)利用MO+与CH4反应能高选择性生成甲醇,体系能量随反应进程变化如图实线所示。
MO+分别与CH4、CH2T2反应的历程相似。已知:参与反应的原子质量数越大,速率越慢。下列说法错误的是( )
A.该反应的总反应为MO++CH4 CH3OH+M+
B.该反应是放热反应
C.过渡态2比过渡态1稳定
D.MO+与CH2T2反应的能量变化应为图中曲线b
4.(2025辽宁东北育才中学月考)H2在石墨烯负载型Pd单原子催化剂(Pd/SVG)上还原NO生成N2和NH3的路径机理及活化能Ea(单位为kJ·mol-1)如图所示。下列说法错误的是( )
A.H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥
B.Pd/SVG上H2还原NO,更容易生成NH3,不容易生成N2
C.根据如图数据可计算NO+5H NH3+H2O的ΔH
D.由图可知,相同催化剂下反应可能存在多种反应历程
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C 同一个化学反应在不同条件下反应的历程可能不同,A错误;有些化学反应经过一步就能完成,B错误;简单反应的反应速率不一定比复杂反应的反应速率快,D错误。
2.B 活化分子的每一次碰撞不一定都能发生化学反应,只有活化分子碰撞且有合适的取向时才能发生化学反应,A错误;活化能是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,B正确;催化剂能改变反应历程,改变反应的活化能,但不能改变反应的焓变,C错误;增大压强(减小容器容积)可以增大单位体积内活化分子的数目,但活化分子百分数不变,D错误。
3.D ΔH=E正-E逆,即E逆=E正-ΔH=E正+198 kJ/mol(破题技法),则E逆>198 kJ/mol,A错误;改变催化剂,可改变该反应的活化能,但ΔH不变,B错误;反应速率越慢,对应的反应的活化能越大,故反应Ⅱ的活化能大于反应Ⅰ,C错误;V2O5是催化剂,能够降低反应的活化能,使得部分普通分子转变为活化分子,增大活化分子百分数,D正确。
4.B 活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应(破题关键),该反应的决速步骤为H2(g)+2I(g) 2HI(g),A正确;该反应的焓变为1 mol H2和1 mol I2的总能量与2 mol HI(g)能量之间的差值,不是(a+b-c) kJ·mol-1,B错误;该反应经历TS1、TS2两个过渡态,所以图示过程中有2个基元反应,C正确;压缩体积增大压强,该反应的活化能不变,D正确。
5.B 由题图可知,第一步反应是放热反应,第二步反应是吸热反应,A错误;第二步反应的活化能大于第一步反应,第二步反应是合成尿素的决速步骤,B正确;CO2和NH3在一定条件下发生有效碰撞直接生成了H2NCOONH4,C错误;第一步反应ΔH1=-(Ea2-Ea1),第二步反应ΔH2=+(Ea3-Ea4)(解题关键),由盖斯定律知,第一步反应与第二步反应之和为总反应,则ΔH=Ea3+Ea1-Ea2-Ea4,D错误。
能力提升练
1.B 解答本题需要准确分析各步骤的物质转化。由题图可知,过程Ⅰ中在ZnO表面吸附CO2,CO2转化为新物质,A正确;过程Ⅴ是形成新化学键的过程,应放出热量,B错误;催化剂Cu/ZnO可以降低反应的活化能,改变反应历程,从而增大化学反应速率,C正确;该反应总过程是CO2和H2在Cu/ZnO作催化剂、光照条件下合成CH3OH,总反应的化学方程式是CO2+3H2 CH3OH+H2O,D正确。
2.C 1个CH3O*中含3个C—H键和1个C—O键,1个CH2O*中含2个C—H键和1个C—O键,则②中由CH3O* CH2O*+H*包含C—H键的断裂过程,A项正确;从题图可看出,该历程中③的反应活化能最小,B项正确;总反应速率由反应速率最慢的一步基元反应决定,由题图可知,反应历程中能垒最大的是⑤,所以该反应的决速步骤是4H* 2H2,C项错误;从题图中找到反应物和生成物,观察反应物和生成物的相对能量可知,CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH>0,D项正确。
3.D 由题图可知,MO+和CH4反应生成CH3OH和M+,则该反应的总反应为MO++CH4 CH3OH+M+,A正确;反应物总能量大于生成物总能量,该反应是放热反应,B正确;过渡态2具有的能量比过渡态1低,过渡态2比过渡态1稳定,C正确;参与反应的原子质量数越大,速率越慢,T的质量数大于H(破题关键),所以MO+与CH2T2反应的活化能大于MO+与CH4反应的活化能,MO+与CH2T2反应的能量变化应为图中曲线a,D错误。
名师点津 解答本题的关键是读懂并会利用题中的已知信息,当其他条件不变时,参与反应的原子质量数越大,速率越慢,CH2T2是由C、H、T(超重氢)构成的,CH2T2与CH4相比较,CH2T2所含元素原子的质量数大,反应速率变慢,说明活化能变大。
C 活化能最大的一步为决速步,则H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥,A正确;由题图知,Pd/SVG上H2还原NO,经过①~⑤即可生成NH3,经过①~④、自发反应、⑥~⑦才能生成N2,而反应⑥的活化能在①到⑦中最大,更容易生成NH3,不容易生成N2(破题关键),B正确;根据题图数据可计算NO+5H NH3+H2O的正反应的活化能,不知道逆反应的活化能,不能计算ΔH,C错误;由题图可知,相同催化剂下反应可能存在多种反应历程,可能得到不同产物,D正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)