1. 一定条件下,在一氧化碳变换反应CO+H2OCO2+H2中,有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析错误的是( )。
A. 使用催化剂,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
B. 升高温度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
C. 压缩容器,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞的次数增加
D. 增大一氧化碳的浓度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
【答案】D
【解析】 使用催化剂,降低活化能,活化分子数目增加,活化分子百分数增大,单位体积单位时间内有效碰撞几率增加,反应速率增大,A正确; 升高温度,活化分子数目最多,活化分子百分数增大,单位体积单位时间内有效碰撞几率增加,反应速率增大,B正确;气体体积减小,增大压强,单位体积内活化分子数增多,单位体积单位时间内有效碰撞几率增加,反应速率加快,C正确; 增大c(CO),单位体积内活化分子数量增多,活化分子百分数不变,单位体积单位时间内有效碰撞几率增加,反应速率加快,D错误。
2. 由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )。
A. 升高温度,活化分子百分数不变,但单位体积内活化分子数目增加,有效碰撞的频率加快,从而加快该反应速率
B. 加入合适的催化剂,通过改变反应路径,增大活化能,加快反应速率
C. N2(g)+NO2(g)=N2O(g)+NO(g) ΔH=-139 kJ·mol-1
D. 在N2O和NO生成N2和NO2的反应过程中,断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
【答案】D
【解析】由图可知,反应物的总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,反应的热化学方程式为N2O(g)+NO(g)= N2(g)+NO2(g) ΔH=-139 kJ·mol-1。升高温度,活化分子的数目和百分数增加,有效碰撞的频率加快,从而加快该反应速率,A错误;加入合适的催化剂,通过改变反应路径,降低反应的活化能,活化分子的数目和百分数增加,有效碰撞的频率加快,从而加快反应速率,B错误;由分析可知,N2O和NO生成N2和NO2的反应为放热反应,则N2和NO2生成N2O和NO的逆反应为吸热反应,反应的热化学方程式为N2(g)+NO2(g)===N2O(g)+NO(g) ΔH=+139 kJ·mol-1,C错误;由分析可知,N2O和NO生成N2和NO2的反应为放热反应,则反应的断键吸收能量之和小于成键释放能量之和,D正确。
在可逆反应中,改变下列条件一定能加快反应速率的是( )。
①增大反应物浓度 ②升高温度 ③增大压强 ④使用催化剂 ⑤增大体积
A. 全部 B. ①② C. ①②③ D. ①②③④
【答案】B
【解析】①增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞几率增加,化学反应速率一定加快;②升高温度,单位体积内活化分子数增加,分子运动加快,有效碰撞几率增加,化学反应速率一定加快;③增大压强,对于没有气体参加的反应,增大压强对化学反应速率几乎无影响;④使用催化剂,正向催化剂一般能够加快化学反应速率,但若加入的是负催化剂,化学反应速率将减慢;⑤增大体积,单位体积内活化分子数减少,有效碰撞几率降低,化学反应速率降低;综上所述,故选B。
4.一定条件下,在一氧化碳变换反应:CO+H2OCO2+H2中,有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析错误的是( )。
A. 使用催化剂,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
B. 升高温度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
C. 压缩容器,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞的次数增加
D. 增大一氧化碳的浓度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
【答案】D
【解析】使用催化剂,降低活化能,活化分子数目增加,活化分子百分数增大,单位体积单位时间内有效碰撞几率增加,反应速率增大,A正确;升高温度,活化分子数目最多,活化分子百分数增大,单位体积单位时间内有效碰撞几率增加,反应速率增大,B正确;气体体积减小,增大压强,单位体积内活化分子数增多,单位体积单位时间内有效碰撞几率增加,反应速率加快,C正确;增大c(CO),单位体积内活化分子数量增多,活化分子百分数不变,单位体积单位时间内有效碰撞几率增加,反应速率加快,D错误。
5. 关于有效碰撞理论,下列说法正确的是( )。
A. 能发生有效碰撞的分子不一定是活化分子
B. 对于可逆反应,减小生成物浓度,会使其活化分子的百分数降低,化学反应速率减慢
C. 升高温度和使用催化剂,均降低反应的活化能,加快化学反应速率
D. 增大压强,单位体积内活化分子数目可能不变,化学反应速率可能不受影响
【答案】D
【解析】物质发生化学反应,分子间必须发生有效碰撞,普通分子间的不能发生有效碰撞,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,A错误;对于可逆反应,减小生成物浓度,活化分子的数目减少,化学反应速率减慢,但活化分子百分数不变,B错误;升高温度,增大活化分子百分数,也增大了分子间的碰撞频率,这两方面都使分子间有效碰撞的几率提高,反应速率加快,但升高温度,反应的活化能不变,C错误;对于固体和液体而言或恒温恒容下充入惰性气体,增大压强,单位体积活化分子的数目不变,化学反应速率不变,D正确。
6. 硫酸可以在甲酸()分解制反应进程中起催化作用。左图为未加入硫酸的反应进程,图为加入硫酸的反应进程。
下列说法正确的是( )。
A. 甲酸分解制CO的反应
B. 未加入硫酸的反应进程中不涉及到化学键的断裂与形成
C. 加入硫酸的反应进程中②③步反应速率最快
D. ,
【答案】D
【解析】甲酸分解制CO的反应ΔH>0,A错误;未加入硫酸的反应进程中发生了化学反应,涉及到化学键的断裂与形成,B错误;加入硫酸的反应进程中②③步的活化能最大,反应速率最慢,C错误;加入催化剂能够降低活化能,因此,根据盖斯定律反应的焓变只与反应的始态和终态有关,因此,D正确。
7. (1)在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察图示,然后回答问题:
①图中所示反应是_____(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH=____ (用含E1、E2的代数式表示)。
②由上图可知曲线Ⅱ较曲线Ⅰ低,这是由于________。
(2)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1 ②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3。已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键 H-H C-O H-O C-H
E/ kJ·mol-1 436 343 1076 465 413
由此计算ΔH1= _____kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1,则ΔH3=___kJ·mol-1。
【答案】(1)①放热 -(E1-E2)kJ/mol 或 (E2-E1)kJ/mol ②加入催化剂
(2)-99 +41
【解析】(1)①由图可知,该反应反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应,ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量= (E2-E1)kJ/mol;②由图可知曲线Ⅱ较曲线Ⅰ低,反应的活化能降低,因此是加入催化剂造成的;(2)ΔH1=1076 kJ/mol+2×436 kJ/mol-3×413 kJ/mol- 343 kJ/mol-465 kJ/mol=-99 kJ·mol-1;根据盖斯定律,②-①=③,则ΔH3=-58 kJ/mol- (-99 kJ/mol)=+41 kJ·mol-1。
真题链接
8. (2024·安徽)某温度下,在密闭容器中充入一定量,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( )。
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率,则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的 H都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应,A不符合题意;图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的 H都小于0,且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能,B符合题意;图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的 H都小于0,但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,C不符合题意;图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的 H都大于0,且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,D不符合题意。第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
课时3 活化能
1. 一定条件下,在一氧化碳变换反应CO+H2OCO2+H2中,有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析错误的是( )。
A. 使用催化剂,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
B. 升高温度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
C. 压缩容器,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞的次数增加
D. 增大一氧化碳的浓度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
2. 由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )。
A. 升高温度,活化分子百分数不变,但单位体积内活化分子数目增加,有效碰撞的频率加快,从而加快该反应速率
B. 加入合适的催化剂,通过改变反应路径,增大活化能,加快反应速率
C. N2(g)+NO2(g)=N2O(g)+NO(g) ΔH=-139 kJ·mol-1
D. 在N2O和NO生成N2和NO2的反应过程中,断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
3.在可逆反应中,改变下列条件一定能加快反应速率的是( )。
①增大反应物浓度 ②升高温度 ③增大压强 ④使用催化剂 ⑤增大体积
A. 全部 B. ①② C. ①②③ D. ①②③④
4.一定条件下,在一氧化碳变换反应:CO+H2OCO2+H2中,有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析错误的是( )。
A. 使用催化剂,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
B. 升高温度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
C. 压缩容器,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞的次数增加
D. 增大一氧化碳的浓度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
5. 关于有效碰撞理论,下列说法正确的是( )。
A. 能发生有效碰撞的分子不一定是活化分子
B. 对于可逆反应,减小生成物浓度,会使其活化分子的百分数降低,化学反应速率减慢
C. 升高温度和使用催化剂,均降低反应的活化能,加快化学反应速率
D. 增大压强,单位体积内活化分子数目可能不变,化学反应速率可能不受影响
6. 硫酸可以在甲酸()分解制反应进程中起催化作用。左图为未加入硫酸的反应进程,图为加入硫酸的反应进程。
下列说法正确的是( )。
A. 甲酸分解制的反应
B. 未加入硫酸的反应进程中不涉及到化学键的断裂与形成
C. 加入硫酸的反应进程中②③步反应速率最快
D. ,
7. (1)在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察图示,然后回答问题:
①图中所示反应是_____(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH=____ (用含E1、E2的代数式表示)。
②由上图可知曲线Ⅱ较曲线Ⅰ低,这是由于________。
(2)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1 ②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3。已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键 H—H C—O H—O C—H
E/ kJ·mol-1 436 343 1076 465 413
由此计算ΔH1= _____kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1,则ΔH3=___kJ·mol-1。
真题链接
8. (2024·安徽)某温度下,在密闭容器中充入一定量,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( )。
A. B.
C. D.