高中化学 第二章 化学反应速率与化学平衡 重难点三 活化能及其对反应速率的影响（含解析）新人教版选修

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。重难点三 活化能及其对反应速率的影响1有效碰撞理论（1）有效碰撞：使分子间发生反应的碰撞（2）有效碰撞的条件：发生碰撞的分子具有较高的能量；取向正确（3）活化分子：具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子注意：发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞（4）活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的那部分（5）结论：分子运动相互碰撞，有效碰撞化学反应。2活化能对反应速率的影响（1）活化能越低，活化分子数越多，活化能越高，活化分子数越少；（2）单位时间内分子间的有效碰撞次数越多，化学反应速率越快；（3）单位体积内活化分子数目越多，有效碰撞次数越多【重难点指数】 【重难点考向一】 活化能或活化分子相关概念的考查【例1】下列说法中正确的是()活化分子间的碰撞一定能发生化学反应普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应活化分子比普通分子具有较高的能量化学反应的实质是原子的重新组合化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞 A B C D【答案】C【重难点点睛】考查有效碰撞、化学反应的本质等，具体分析：物质发生化学反应，必须分子间发生有效碰撞，有效碰撞的条件：活化分子，有合适的取向；普通分子间的不能发生有效碰撞，不可能发生化学反应；活化分子的能量普通分子高；化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，即原子的重新组合；化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程；化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，即活化分子有合适取向时的有效碰撞。【重难点考向二】 活化能对反应速率的影响【例2】下列说法正确的是()A活化分子之间的碰撞即为有效碰撞 B使用催化剂能降低活化能，增加活化分子百分数C增大压强不能降低活化能，但能增加活化分子百分数D活化能的大小决定了反应能否自发进行【答案】 B【解析】A活化分子之间的碰撞发生化学反应时为有效碰撞，否则不是，故A错误；B催化剂能降低活化能，增大活化分子的百分数，从而加快反应的速率，故B正确；C增大压强不能增加活化分子的百分数，使反应速率增大原因是活化分子的浓度增大，但百分数不变，故C错误；D反应能否自发进行取决于反应的焓变和熵变，活化能的大小影响反应速率的大小，故D错误；故选B。【名师点睛】考查化学能与反应速率的关系，侧重于影响活化能因素的考查，具体分析：A发生化学反应的碰撞为有效碰撞；B催化剂能降低活化能，增大活化分子的百分数；C增大压强不能增加活化分子的百分数；D反应能否自发进行取决于反应的焓变和熵变。【重难点考向三】 外界因素对活化分子的影响【例3】在体积可变的容器中发生反应N2+3H2NH3当增大压强使容器体积缩小时，化学反应速率加快，其主要原因是()A分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多 B反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多 C活化分子百分数未变，但单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多 D分子间距离减小，使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞 【答案】C【名师点睛】考查影响活化分子的因素，注意外界条件对活化分子的影响不同，增大压强使容器体积缩小时，单位体积内反应物浓度增大，所以单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多，反应速率加快，但是活化分子百分数未变。【重难点考向四】催化剂对活化能的影响【例4】某反应的反应过程中能量变化如图所示下列有关叙述正确的是()A该反应为放热反应Bb表示的有催化剂C催化剂能降低正、逆反应的活化能D逆反应的活化能大于正反应的活化能【答案】C【解析】A图象中反应物能量低于生成物能量，故反应是吸热反应，故A错误；B催化剂改变化学反应速率是降低了反应的活化能，所以a表示使用催化剂，故B错误；C因为正逆反应活化能之差不变，催化剂降低了反应的活化能，即正反应活化能减小，逆反应活化能也减小，故C正确；D图象分析逆反应的活化能E3小于正反应的活化能E2，故D错误；故选C。【名师点睛】考查化学反应的能量变化分析，催化剂的作用实质，图象识别和理解含义是解题关键，催化剂改变化学反应速率是降低了反应的活化能，但不能改变反应的热效应。1在气体反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是()移去生成物 升高温度 增大压强 增大反应物的浓度 加入催化剂A B C D 【答案】【解析】【名师点睛】考查外界条件对反应速率的影响，注意浓度、温度、压强、催化剂对反应速率影响的实质，增大反应物的浓度和增大压强，只能增大活化分子数，不能增大活化分子百分数，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大，可升高温度、加入催化剂等措施。2下列说法正确的是()A有气体参加的化学反应，若增大压强，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大 B催化剂不参与反应，但能降低活化能增大活化分子的百分数，从而增大反应速率 C增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 D升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数 【答案】D【名师点睛】考查影响活化分子的因素，题目难度不大，注意相关知识的积累，增大压强、浓度，单位体积活化分子的数目增多，升高温度、加入催化剂活化分子的百分数增大，反应速率加快由此分析解答。3对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，下列措施能使反应物中活化分子百分数和化学平衡常数都变化的是()A增大压强 B充入更多N2 C使用高效催化剂 D降低温度 【答案】D【解析】A增大压强，活化分子百分数不变，故A错误；B多充N2，活化分子百分数、平衡常数不变，故B错误；C使用催化剂，平衡常数不变，故C错误；D降低温度，反应物中活化分子百分数、化学反应速率都减小，且化学平衡常数发生变化，故D正确；故选D。【名师点睛】考查化学平衡的影响因素，侧重于基础知识的考查，增大反应物中活化分子百分数、化学反应速率，可升高温度或加入催化剂，如平衡常数发生变化，应改变温度，以此解答该题。4研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是()A降低了反应的活化能 B增大了反应物、生成物的能量 C降低了反应的焓变 D增大了反应的平衡常数 【答案】A【名师点睛】考查催化剂对反应速率的影响知识，注意知识的迁移应用是解题的关键，催化剂降低了反应的活化能，增大活化分子百分数，增大活化分子之间的碰撞机会，催化剂改变反应路径，但焓变不变。5某反应的过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)下列有关叙述正确的是()A该反应为放热反应 B催化剂能改变反应的焓变 C催化剂能降低反应的活化能E1和 E2 D增大反应物的浓度，可使单位体积内活化分子百分数增大，反应速率加快 【答案】C【解析】A图象中反应物能量低于生成物能量，故反应是吸热反应，故A错误；B催化剂不能改变该反应的焓变，只能改变反应速率，故B错误；C由图象可知，加入催化剂降低反应的活化能，故C正确；D增大反应物浓度，单位体积活化分子数目增大，活化分子百分数不变，故D错误；故选C。【名师点睛】考查化学反应的能量变化分析，催化剂的作用实质，侧重于学生的分析能力的考查，图