第6课时 活化能
学习目标 知识网络
1. 了解反应历程与活化分子、活化能、有效碰撞、基元反应等基本概念的关系。2. 理解催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。3. 了解其他改变化学反应速率的方法。
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 已知反应：NO2(g)＋CO(g) NO(g)＋CO2(g)，其反应过程如图1所示，该反应的ΔH>0，选择优良的催化剂可降低两步反应的活化能，该反应的速率由第2步反应决定( )
图1 图2 图3
(2) 催化剂可降低反应的活化能和焓变，加快化学反应速率( )
(3) 如图2，b使用了催化剂，步骤①为吸热反应，步骤②为放热反应，总反应为放热反应( )
(4) Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图3所示，则X(g)→Y(g)的决速步骤是步骤③( )
(5) 在较低温度下，酶催化反应的反应速率较低的原因：温度较低反应速率较低，温度较低，酶催化剂的活性较低( )
(6)多步反应总反应的焓变＝正反应的活化能总和－逆反应的活化能总和( )
影响化学反应速率因素的微观解释
1. 有效碰撞理论
有效碰撞 能够发生化学反应的碰撞 放热反应
活化分子(能量较高) 能够发生有效碰撞的分子
活化能 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
2. 影响化学反应速率因素的微观解释
因素 影响规律 微观解释 注意事项
浓度 其他条件不变时，适当增大反应物浓度，化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；减小反应物浓度，化学反应速率________ 其他条件不变时，适当增大反应物浓度，单位体积内活化分子数______，有效碰撞次数增多，化学反应速率______。反之，减小反应物浓度，化学反应速率______ 若增加(或减少)固体物质，反应速率________；若加入等浓度的溶液，反应速率不变；固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率增大
压强 对于有气体参与的反应，增大压强(减小容器容积)，相当于增大反应物的浓度，化学反应速率________；减小压强(增大容器容积)，相当于减小反应物的浓度，化学反应速率________ 其他条件不变时，增大压强(减小容器容积)，单位体积内活化分子数________，有效碰撞次数增多，化学反应速率________。反之，化学反应速率________ 若参加反应的物质是固体、液体或溶液，由于压强的变化对各组分的浓度几乎无影响，故认为反应速率不变
温度 当其他条件不变时，适当升高温度，可使化学反应速率________，降低温度，可使化学反应速率________ 当其他条件不变时，适当升高温度，反应物分子的能量________，活化分子百分数________，有效碰撞次数增多，化学反应速率________ 温度对反应速率的影响规律不受反应热效应的限制；经验规则：温度每升高10 K，反应速率通常增大到原来的2～4倍
催化剂 使用合适的催化剂(一般指正催化剂)，化学反应速率________ 催化剂改变了反应的路径，降低了反应所需的活化能，提高了反应体系中活化分子百分数，使有效碰撞的次数增多，反应速率________，但是催化剂不能改变反应的焓变
[常考归纳]
(1) 运用反应速率理论解释外界条件对化学反应速率的影响。
条件变化 变化结果
活化能 单位体积内分子总数 活化分子百分数 单位体积内活化分子数 有效碰撞次数 反应速率
增大反应物的浓度 不变 增大 不变 增大 增多 增大
增大气态反应物的压强 不变 增大 不变 增大 增多 增大
适当升高反应温度 不变 不变 增大 增大 增多 增大
使用合适的催化剂 降低 不变 增大 增大 增多 增大
(2) 催化剂能量图的含义：催化剂改变了反应的历程，降低了反应的活化能，加快了反应的速率，但是催化剂不能改变反应的焓变。
(3) 对于多步反应，总反应的焓变＝正反应的活化能总和－逆反应的活化能总和。
基元反应
定义 基元反应：指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应
举例 ①2HI―→H2＋2I·；②2I·―→I2
说明 这两个先后进行的基元反应反映了2HI??H2＋I2的反应历程，反应历程又称反应机理。总反应的快慢是由反应历程中反应最慢的基元反应决定的如：一定条件下，乙醛可发生分解：CH3CHO―→CH4＋CO，反应机理如下：反应Ⅰ：CH3CHO＋I2―→CH3I＋HI＋CO(慢)反应Ⅱ：CH3I＋HI―→CH4＋I2(快)乙醛的分解速率主要取决于反应Ⅰ(慢反应)
类型1 活化能与化学反应速率
(2025·珠海市第一中学)下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A. 增大压强一定可增大活化分子数百分数，从而加快化学反应速率
B. 使用合适催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大
C. 对于可逆反应，升高反应体系温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D. 增加反应物的量，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大
类型2 催化剂与活化能
(2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 无催化剂时，反应不能进行
B. 与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C. a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D. 使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 mol/(L·min)
类型3 反应历程——基元反应
(2024·广东实验中学)工业制硫酸的重要反应之一是SO2在400～500 ℃条件下发生催化氧化反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH。在一定温度下，将2 mol SO2和1 mol O2充入一定容积的密闭容器中进行催化氧化，反应机理如下：
反应Ⅰ：V2O5(s)＋SO2(g) V2O4 (s)＋SO3(g) ΔH＝＋24 kJ/mol
反应Ⅱ：2V2O4(s)＋O2(g) 2V2O5 (s) ΔH＝－246 kJ/mol
反应中的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A. ΔH＝－198 kJ/mol
B. SO2与SO3的物质的量之和恒为2 mol
C. 使用V2O5是为了提高SO2的转化率
D. 反应速率由反应Ⅱ决定
1. 下列措施中，通过提高活化分子百分数使反应速率加快的是( )
①压缩容器容积，增大反应体系压强
②升高温度
③通入反应物分子，增大反应物浓度
④加入催化剂
A. ①④ B. ②④
C. ①③ D. ③④
2. 已知反应：2NO(g)＋Br2(g)===2NOBr(g) ΔH＝－a kJ/mol(a>0)，其反应机理如下：
①NO(g)＋Br2(g)===NOBr2(g) ΔH1 快反应；
②NO(g)＋NOBr2(g)===2NOBr(g) ΔH2 慢反应。
下列说法不正确的是( )
A. ΔH＝ΔH1＋ΔH2
B. 该反应的速率主要取决于反应①
C. NOBr2是该反应的中间产物，不是催化剂
D. 恒容时，增大Br2(g)的浓度能增加单位体积活化分子总数，加快反应速率
3. (2024·广州执信中学)在含Fe3＋、S2O和I－的溶液中，发生反应：S2O(aq)＋2I－(aq)===2SO(aq)＋I2(aq)，其分解机理及反应过程中的能量变化如下：
步骤①2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)===I2(aq)＋2Fe2＋(aq)
步骤②2Fe2＋(aq)＋S2O(aq)===2Fe3＋(aq)＋2SO(aq)
下列有关该反应的说法正确的是( )
A. 加入Fe3＋可以使反应物分子中活化分子百分数增大
B. 该反应的催化剂是Fe2＋
C. 步骤②是整个反应的决速步骤
D. 若不加Fe3＋，则正反应的活化能比逆反应的大
4. 某反应分两步进行：A→B→C，反应过程中的能量变化曲线如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 3种物质的稳定性：C
B. A→B反应的能量变化取决于E1与E2的差
C. A→B是吸热反应，B→C是放热反应
D. A→C反应释放的能量＝E4＋E2－E3－E1
配套新练案
第6课时 活化能
1. (2025·广州协和学校)下列说法错误的是( )
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升高温度会加快反应速率，原因是增加了活化分子的有效碰撞次数
④增大反应物浓度会加快反应速率的原因是单位体积内有效碰撞的次数增多
⑤使用催化剂能提高反应速率，原因是提高了分子的能量，使有效碰撞频率增大
A. ①②⑤ B. ③④
C. ③④⑤ D. ②③④
2. (2024·佛山顺德中学)汽车尾气中CO和N2O反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应为吸热反应
B. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
C. 该反应的反应热为E2－E1
D. 该反应中反应物总键能小于生成物总键能
3. H2与ICl的反应分①②两步进行，其过程如图(图中两步的最高点分别为反应①和反应②的过渡态)。下列有关说法错误的是( )
A. 反应①和反应②均为放热反应
B. 若反应①的焓变为ΔH1，反应②的焓变为ΔH2，ΔH1>ΔH2
C. 反应过程中HI浓度维持不断增大
D. 该过程表示的总反应焓变：ΔH＝－218 kJ/mol
4. H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化示意图如下：
下列说法不正确的是( )
A. ①→②放出能量 B. ②→③形成了N—H键
C. 该反应为放热反应 D. 该催化剂可降低反应活化能
5. 汽车尾气中的NO和CO在催化转化器中反应生成无毒无害的气体：2NO(g)＋2CO(g) ?N2(g)＋2CO2(g) ΔH<0。下列叙述正确的是( )
A. 尾气中的NO主要来自汽油的不完全燃烧
B. 该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量
C. 若反应速率分别用v(CO)、v(N2)表示，则2v(CO)＝v(N2)
D. 添加催化剂可使反应物中活化分子的百分数增大，因而加快反应速率
6. (2024·揭阳期中)已知：2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g) ΔH，不同条件下反应过程能量变化如图所示。
下列说法错误的是( )
A. 反应的ΔH<0
B. 过程b使用了催化剂
C. 使用催化剂不能提高活化分子百分数
D. 过程b发生两步反应，第一步为吸热反应，且反应比第二步慢
7. (2024·深圳三中)某反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应的ΔH<0 B. 该反应需要加热才能发生
C. 反应过程Ⅰ的活化能大于E1 D. 反应过程Ⅱ中步骤b为决速步骤
8. (2024·东莞中学)反应物X转化为产物Y时的能量变化与反应过程的关系如曲线①所示，使用催化剂M后能量变化与反应过程的关系如曲线②所示。下列说法正确的是( )
A. 稳定性：X>Y
B. 使用催化剂降低了该反应的焓变
C. 催化剂参与反应，但反应前后质量及化学性质不变
D. 使用催化剂后，反应过程中的决速步骤为X＋M===X·M
9. 汽车尾气处理时存在反应：NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 使用催化剂，活化分子百分数不变
B. 使用催化剂，反应物分子的能量变高
C. 使用催化剂可以有效减少反应放出的热量
D. 无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收能量
10. (2025·广州协和学校)已知SO2(g)＋O2(g) ?SO3(g)反应过程的能量变化如图所示：
(1) 图中E表示：________________________________________________________________________。
(2) 又知2NO(g)＋O2(g) ?2NO2(g) ΔH＝－113.0 kJ/mol，请根据上图求出反应NO2(g)＋SO2(g)??SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________kJ/mol。
11. (1) 1 mol NO2气体和1 mol CO气体反应生成CO2气体和NO气体过程中的能量变化如图所示，写出NO2与CO反应的热化学方程式： 。
(2) 利用CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)，反应过程分两步：
步骤Ⅰ：CH4(g) ?C(ads)＋2H2(g)；
步骤Ⅱ：C(ads)＋CO2(g)??2CO(g)。
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应过程的能量变化如图：
E4－E1表示步骤Ⅰ正反应的________，决定制备合成气反应速率的是________(填“步骤Ⅰ”或“步骤Ⅱ”)。
第6课时 活化能
基础辨析
(1) × (2) × (3) √ (4) √ (5) √ (6)√
核心笔记
重难点1 2. 增大 减小 增大 增大 减小 不变
增大 减小 增大 增大 减小
增大 减小 增大 增大 增大
增大 增大
分类举题
例1 B 【解析】增大压强可以增大单位体积内活化分子的数目，但不能增大活化分子数百分数，A错误；使用合适催化剂，降低活化能，可以增大活化分子百分数，反应速率增大，B正确；升高反应体系温度，正反应速率和逆反应速率都增大，C错误；如果增加固体或者纯液体的用量，不能增大活化分子百分数，不影响反应速率，D错误。
例2 D 【解析】无催化剂时，生成物浓度也随时间在增加，说明反应也在进行，A错误；催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低，反应更快，B错误；使用催化剂Ⅱ时，在0～2 min内Y的浓度变化了2.0 mol/L，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0 mol/L，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化，C错误；使用催化剂Ⅰ时，在0～2 min内，Y的浓度变化了4.0 mol/L，则v(Y)＝＝＝2.0 mol/(L·min)，v(X)＝×2.0 mol/(L·min)＝1.0 mol/(L·min)，D正确。
例3 C 【解析】由盖斯定律知，Ⅰ×2＋Ⅱ可得目标热化学方程式：2SO2 (g)＋O2(g) ??2SO3(g) ΔH＝(24×2－246)kJ/mol＝－198 kJ/mol，A正确；根据S原子守恒可知，SO2与SO3的物质的量之和恒为 2 mol，B正确；催化剂能改变反应速率，不能提高平衡转化率，C错误；反应Ⅱ的活化能较大，反应速率最慢，故反应速率由反应Ⅱ决定，D正确。
质量评价
1. B 【解析】压缩容器容积，增大反应体系压强，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数目增大，反应速率增大，但活化分子的百分含量不变，①与题意不符；升高温度，活化分子数目增大，分子总数不变，活化分子百分数增大，反应速率加快，②符合题意；通入反应物分子，增大反应物浓度，单位体积内活化分子数目增大，反应速率增大，但活化分子的百分含量不变，③与题意不符；加入催化剂，活化分子数目增大，分子总数不变，活化分子百分数增大，反应速率加快，④符合题意；故选B。
2. B 【解析】根据盖斯定律可知，由①＋②得反应：2NO(g)＋Br2(g)===2NOBr(g)，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2，A正确；慢反应决定总反应速率，则该反应的反应速率取决于反应②，B错误；NOBr2是该反应的中间产物，不是催化剂，C正确；单位体积活化分子数越多反应速率越快，恒容时，增大反应物的浓度能增加单位体积活化分子总数，反应速率加快，D正确。
3. A 【解析】Fe3＋是该反应的催化剂，Fe3＋能降低该反应的活化能，提高活化分子百分数，A正确；Fe3＋是该反应的催化剂，Fe2＋是该反应的中间产物，B错误；步骤①的活化能大于步骤②，步骤①为慢反应，为决速步骤，C错误；该反应为放热反应，则由ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能<0知，故正反应的活化能比逆反应的小，D错误。
4. A 【解析】能量越低，物质越稳定，根据图像，能量大小顺序是B＞A＞C，稳定性的顺序是B＜A＜C，A错误；根据图像，A→B反应的ΔH＝(E1－E2)kJ/mol，则A→B反应能量变化取决于E1与E2的差，B正确；A的总能量小于B的总能量，A→B为吸热反应，B的总能量大于C的总能量，B→C是放热反应，C正确；整个反应为放热反应，A→B反应的ΔH1＝(E1－E2)kJ/mol，B→C反应的ΔH2＝(E3－E4)kJ/mol，A→C反应的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝[(E1－E2)＋(E3－E4)]kJ/mol，释放的能量＝E4＋E2－E3－E1，D正确。
配套新练案
第6课时 活化能
1. A 【解析】活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，只有有效碰撞才能发生化学反应，①错误；普通分子不能发生有效碰撞，②错误；升高温度会加快反应速率，原因是增加了活化分子的有效碰撞次数，③正确；增大反应物浓度会加快反应速率的原因是单位体积内有效碰撞的次数增多，④正确；使用催化剂能提高反应速率，原因是降低了活化能，使有效碰撞频率增大，⑤错误。故选A。
2. D 【解析】由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，A错误；由图可知，正反应活化能小于逆反应活化能，B错误；该反应的反应热为E1－E2，C错误。
3. C 【解析】由图可知，反应①②中，反应物总能量均大于生成物总能量，则反应①②均为放热反应，A正确；由图可知，反应①放热少，焓变为负值，故ΔH1>ΔH2，B正确；由图可知，活化能：反应①>反应②，则反应速率：反应①<反应②，HI的消耗速率比生成速率快，HI的浓度不能维持不断增大，C错误；焓变＝生成物总能量－反应物总能量，由图可知，该过程表示的总反应焓变ΔH＝－218 kJ/mol，D正确。
4. A 【解析】①→②为断键过程，吸收能量，A错误；②→③形成了N－H键，B正确；反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，C正确；催化剂可降低反应的活化能，增大反应速率，D正确。
5. D 【解析】汽油中不含N元素，NO是由空气中的N2和O2在高温下反应生成，A错误；该反应的ΔH＜0，反应物的总能量大于生成物的总能量，B错误；v(CO)＝2v(N2)，C错误。
6. C 【解析】由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，故反应的ΔH＜0，A正确；过程b中活化能降低，使用了催化剂，B正确；使用合适的催化剂，可以降低反应的活化能，提高活化分子百分数，C错误；由图可知，过程b发生两步反应，第一步为吸热反应，活化能较大，故第一步反应比第二步慢，D正确。
7. C 【解析】由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应，该反应的ΔH>0，A错误；吸热反应不一定要加热才能进行，B错误；由图可知，反应过程Ⅰ的活化能大于E1，C正确；反应过程Ⅱ分两步进行，活化能大的反应速率慢，故步骤a为决速步骤，D错误。
8. C 【解析】能量越低越稳定，能量：X>Y，故稳定性：X9. D 【解析】使用催化剂，可降低反应活化能，活化分子百分数增大，A错误；催化剂不能改变反应物分子的能量，B错误；催化剂不能改变反应的热效应，C错误；由图可知，活化络合物能量高于反应物能量，也高于生成物能量，故无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收能量，D正确。
10. (1) 正反应的活化能(或者断裂1 mol SO2(g)和 mol O2(g)中的化学键所需总能量) (2) －42.5
【解析】(2) 图中表示的热化学方程式为①SO2(g)＋O2(g) ?SO3(g) ΔH＝－99.0 kJ/mol，又知反应②2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g) ΔH＝－113.0 kJ/mol，根据盖斯定律，将反应①－×反应②可得：NO2(g)＋SO2(g)??SO3(g)＋NO(g)，故ΔH＝ kJ/mol＝－42.5 kJ/mol。
11. (1) NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ/mol
(2) 活化能 步骤Ⅰ
【解析】(1) 根据图示，1 mol NO2气体和1 mol CO气体反应生成1 mol CO2气体和1 mol NO气体放出368 kJ－134 kJ＝234 kJ的能量，反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ/mol。(共50张PPT)
第二章
化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第6课时 活化能
目 标 导 航
学习目标 知识网络
1. 了解反应历程与活化分子、活化能、有效碰撞、基元反应等基本概念的关系。 2. 理解催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。 3. 了解其他改变化学反应速率的方法。
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
基 础 辨 析
图1
×
(2) 催化剂可降低反应的活化能和焓变，加快化学反应速率( )
(3) 如图2，b使用了催化剂，步骤①为吸热反应，步骤②为放热反应，总反应为放热反应( )
基 础 辨 析
图2
×
√
(4) Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图3所示，则X(g)→Y(g)的决速步骤是步骤③( )
(5) 在较低温度下，酶催化反应的反应速率较低的原因：温度较低反应速率较低，温度较低，酶催化剂的活性较低( )
(6) 多步反应总反应的焓变＝正反应的活化能总和－逆反应的活化能总和( )
基 础 辨 析
图3
√
√
√
核心笔记
1. 有效碰撞理论
影响化学反应速率因素的微观解释
1
2. 影响化学反应速率因素的微观解释
因素 影响规律 微观解释 注意事项
浓度 其他条件不变时，适当增大反应物浓度，化学反应速率______(填“增大”“减小”或“不 变”，下同)；减小反应物浓度，化学反应速率______ 其他条件不变时，适当增大反应物浓度，单位体积内活化分子数______，有效碰撞次数增多，化学反应速率______。反之，减小反应物浓度，化学反应速率______ 若增加(或减少)固体物质，反应速率______；若加入等浓度的溶液，反应速率不变；固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率越大
增大
减小
增大
增大
减小
不变
因素 影响规律 微观解释 注意事项
压强 对于有气体参与的反应，增大压强(减小容器容积)，相当于增大反应物的浓度，化学反应速率______；减小压强(增大容器容积)，相当于减小反应物的浓度，化学反应速率______ 其他条件不变时，增大压强(减小容器容积)，单位体积内活化分子数______，有效碰撞次数增多，化学反应速率______。反之，化学反应速率______ 若参加反应的物质是固体、液体或溶液，由于压强的变化对各组分的浓度几乎无影响，故认为反应速率不变
增大
减小
增大
增大
减小
因素 影响规律 微观解释 注意事项
温度 当其他条件不变时，适当升高温度，可使化学反应速率______，降低温度，可使化学反应速率______ 当其他条件不变时，适当升高温度，反应物分子的能量______，活化分子百分数______，有效碰撞次数增多，化学反应速率______ 温度对反应速率的影响规律不受反应热效应的限制；经验规则：温度每升高10 K，反应速率通常增大到原来的2～4倍
增大
减小
增大
增大
增大
增大
增大
[常考归纳]
(1) 运用反应速率理论解释外界条件对化学反应速率的影响。
(2) 催化剂能量图的含义：催化剂改变了反应的历程，降低了反应的活化能，加快了反应的速率，但是催化剂不能改变反应的焓变。
(3) 对于多步反应，总反应的焓变＝正反应的活化能总和－逆反应的活化能总和。
基元反应
2
分类举题
类型1 活化能与化学反应速率
(2025·珠海市第一中学)下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A. 增大压强一定可增大活化分子数百分数，从而加快化学反应速率
B. 使用合适催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大
C. 对于可逆反应，升高反应体系温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D. 增加反应物的量，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大
1
【解析】 增大压强可以增大单位体积内活化分子的数目，但不能增大活化分子数百分数，A错误；使用合适催化剂，降低活化能，可以增大活化分子百分数，反应速率增大，B正确；升高反应体系温度，正反应速率和逆反应速率都增大，C错误；如果增加固体或者纯液体的用量，不能增大活化分子百分数，不影响反应速率，D错误。
B
类型2 催化剂与活化能
(2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 无催化剂时，反应不能进行
B. 与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C. a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D. 使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 mol/(L·min)
2
D
类型3 反应历程——基元反应
3
反应中的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A. ΔH＝－198 kJ/mol
B. SO2与SO3的物质的量之和恒为2 mol
C. 使用V2O5是为了提高SO2的转化率
D. 反应速率由反应Ⅱ决定
C
质量评价
1. 下列措施中，通过提高活化分子百分数使反应速率加快的是( )
①压缩容器容积，增大反应体系压强
②升高温度
③通入反应物分子，增大反应物浓度
④加入催化剂
A. ①④ B. ②④
C. ①③ D. ③④
B
【解析】 压缩容器容积，增大反应体系压强，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数目增大，反应速率增大，但活化分子的百分含量不变，①与题意不符；升高温度，活化分子数目增大，分子总数不变，活化分子百分数增大，反应速率加快，②符合题意；通入反应物分子，增大反应物浓度，单位体积内活化分子数目增大，反应速率增大，但活化分子的百分含量不变，③与题意不符；加入催化剂，活化分子数目增大，分子总数不变，活化分子百分数增大，反应速率加快，④符合题意；故选B。
2. 已知反应：2NO(g)＋Br2(g)=====2NOBr(g) ΔH＝－a kJ/mol(a>0)，其反应机理如下：
①NO(g)＋Br2(g)=====NOBr2(g) ΔH1 快反应；
②NO(g)＋NOBr2(g)=====2NOBr(g) ΔH2 慢反应。
下列说法不正确的是( )
A. ΔH＝ΔH1＋ΔH2
B. 该反应的速率主要取决于反应①
C. NOBr2是该反应的中间产物，不是催化剂
D. 恒容时，增大Br2(g)的浓度能增加单位体积活化分子总数，加快反应速率
B
【解析】 根据盖斯定律可知，由①＋②得反应：2NO(g)＋Br2(g)===== 2NOBr(g)，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2，A正确；慢反应决定总反应速率，则该反应的反应速率取决于反应②，B错误；NOBr2是该反应的中间产物，不是催化剂，C正确；单位体积活化分子数越多反应速率越快，恒容时，增大反应物的浓度能增加单位体积活化分子总数，反应速率加快，D正确。
A
【解析】 Fe3＋是该反应的催化剂，Fe3＋能降低该反应的活化能，提高活化分子百分数，A正确；Fe3＋是该反应的催化剂，Fe2＋是该反应的中间产物，B错误；步骤①的活化能大于步骤②，步骤①为慢反应，为决速步骤，C错误；该反应为放热反应，则由ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能<0知，故正反应的活化能比逆反应的小，D错误。
4. 某反应分两步进行：A→B→C，反应过程中的能量变化曲线如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 3种物质的稳定性：CB. A→B反应的能量变化取决于E1与E2的差
C. A→B是吸热反应，B→C是放热反应
D. A→C反应释放的能量＝E4＋E2－E3－E1
A
【解析】 能量越低，物质越稳定，根据图像，能量大小顺序是B＞A＞C，稳定性的顺序是B＜A＜C，A错误；根据图像，A→B反应的ΔH＝(E1－E2)kJ/mol，则A→B反应能量变化取决于E1与E2的差，B正确；A的总能量小于B的总能量，A→B为吸热反应，B的总能量大于C的总能量，B→C是放热反应，C正确；整个反应为放热反应，A→B反应的ΔH1＝(E1－E2)kJ/mol，B→C反应的ΔH2＝(E3－E4)kJ/mol，A→C反应的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝[(E1－E2)＋(E3－E4)]kJ/mol，释放的能量＝E4＋E2－E3－E1，D正确。
配套新练案
1. (2025·广州协和学校)下列说法错误的是( )
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升高温度会加快反应速率，原因是增加了活化分子的有效碰撞次数
④增大反应物浓度会加快反应速率的原因是单位体积内有效碰撞的次数增多
⑤使用催化剂能提高反应速率，原因是提高了分子的能量，使有效碰撞频率增大
A. ①②⑤ B. ③④
C. ③④⑤ D. ②③④
A
【解析】 活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，只有有效碰撞才能发生化学反应，①错误；普通分子不能发生有效碰撞，②错误；升高温度会加快反应速率，原因是增加了活化分子的有效碰撞次数，③正确；增大反应物浓度会加快反应速率的原因是单位体积内有效碰撞的次数增多，④正确；使用催化剂能提高反应速率，原因是降低了活化能，使有效碰撞频率增大，⑤错误。故选A。
2. (2024·佛山顺德中学)汽车尾气中CO和N2O反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应为吸热反应
B. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
C. 该反应的反应热为E2－E1
D. 该反应中反应物总键能小于生成物总键能
【解析】 由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，A错误；由图可知，正反应活化能小于逆反应活化能，B错误；该反应的反应热为E1－E2，C错误。
D
3. H2与ICl的反应分①②两步进行，其过程如图(图中两步的最高点分别为反应①和反应②的过渡态)。下列有关说法错误的是( )
A. 反应①和反应②均为放热反应
B. 若反应①的焓变为ΔH1，反应②的焓变为ΔH2，ΔH1>ΔH2
C. 反应过程中HI浓度维持不断增大
D. 该过程表示的总反应焓变：ΔH＝ －218 kJ/mol
C
【解析】 由图可知，反应①②中，反应物总能量均大于生成物总能量，则反应①②均为放热反应，A正确；由图可知，反应①放热少，焓变为负值，故ΔH1>ΔH2，B正确；由图可知，活化能：反应①>反应②，则反应速率：反应①<反应②，HI的消耗速率比生成速率快，HI的浓度不能维持不断增大，C错误；焓变＝生成物总能量－反应物总能量，由图可知，该过程表示的总反应焓变ΔH＝ －218 kJ/mol，D正确。
4. H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化示意图如下：
下列说法不正确的是( )
A. ①→②放出能量
B. ②→③形成了N—H键
C. 该反应为放热反应
D. 该催化剂可降低反应活化能
【解析】 ①→②为断键过程，吸收能量，A错误；②→③形成了N－H键，B正确；反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，C正确；催化剂可降低反应的活化能，增大反应速率，D正确。
A
A. 尾气中的NO主要来自汽油的不完全燃烧
B. 该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量
C. 若反应速率分别用v(CO)、v(N2)表示，则2v(CO)＝v(N2)
D. 添加催化剂可使反应物中活化分子的百分数增大，因而加快反应速率
【解析】 汽油中不含N元素，NO是由空气中的N2和O2在高温下反应生成，A错误；该反应的ΔH＜0，反应物的总能量大于生成物的总能量，B错误；v(CO)＝2v(N2)，C错误。
D
下列说法错误的是( )
A. 反应的ΔH<0
B. 过程b使用了催化剂
C. 使用催化剂不能提高活化分子百分数
D. 过程b发生两步反应，第一步为吸热反应，且反应比第二步慢
【解析】 由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，故反应的ΔH＜0，A正确；过程b中活化能降低，使用了催化剂，B正确；使用合适的催化剂，可以降低反应的活化能，提高活化分子百分数，C错误；由图可知，过程b发生两步反应，第一步为吸热反应，活化能较大，故第一步反应比第二步慢，D正确。
C
7. (2024·深圳三中)某反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应的ΔH<0
B. 该反应需要加热才能发生
C. 反应过程Ⅰ的活化能大于E1
D. 反应过程Ⅱ中步骤b为决速步骤
【解析】 由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应，该反应的ΔH>0，A错误；吸热反应不一定要加热才能进行，B错误；由图可知，反应过程Ⅰ的活化能大于E1，C正确；反应过程Ⅱ分两步进行，活化能大的反应速率慢，故步骤a为决速步骤，D错误。
C
8. (2024·东莞中学)反应物X转化为产物Y时的能量变化与反应过程的关系如曲线①所示，使用催化剂M后能量变化与反应过程的关系如曲线②所示。下列说法正确的是( )
A. 稳定性：X>Y
B. 使用催化剂降低了该反应的焓变
C. 催化剂参与反应，但反应前后质量及化学性质不变
D. 使用催化剂后，反应过程中的决速步骤为X＋M=====X·M
C
【解析】 能量越低越稳定，能量：X>Y，故稳定性：X9. 汽车尾气处理时存在反应：NO2(g)＋CO(g)=====NO(g)＋CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 使用催化剂，活化分子百分数不变
B. 使用催化剂，反应物分子的能量变高
C. 使用催化剂可以有效减少反应放出的热量
D. 无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收能量
D
【解析】 使用催化剂，可降低反应活化能，活化分子百分数增大，A错误；催化剂不能改变反应物分子的能量，B错误；催化剂不能改变反应的热效应，C错误；由图可知，活化络合物能量高于反应物能量，也高于生成物能量，故无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收能量，D正确。
(1) 图中E表示：_____________________________________________________ _____________________。
－42.5
11. (1) 1 mol NO2气体和1 mol CO气体反应生成CO2气体和NO气体过程中的能量变化如图所示，写出NO2与CO反应的热化学方程式：_____________________ ___________________________________。
NO2(g)＋CO(g)=== CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ/mol
(2) 利用CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)，反应过程分两步：
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应过程的能量变化如图：
E4－E1表示步骤Ⅰ正反应的________，决定制备合成气反应速率的是________(填“步骤Ⅰ”或“步骤Ⅱ”)。
活化能
步骤Ⅰ
【解析】 (1) 根据图示，1 mol NO2气体和1 mol CO气体反应生成1 mol CO2气体和1 mol NO气体放出368 kJ－134 kJ＝234 kJ的能量，反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)=====CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ/mol。
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