高二化学（人教版）试题 选择性必修一 课时跟踪检测（六）　活化能

5/5课时跟踪检测(六)活化能(标题目配有讲评课件,选择题请在答题栏中作答)一、选择题1.(2025·天津期中检测)工业制氢原理:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。改变下列条件能提高产生氢气的速率且提高活化分子百分率的是()①将炭块改为炭粉②增大水蒸气浓度③适当升高温度④加入高效催化剂A.①② B.①③ C.③④ D.②④2.改变下列条件,可以改变反应的活化能的是()A.温度 B.催化剂C.反应物浓度 D.压强3.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.③④①②C.③④②① D.④③②①4.(2025·宁波期中检测)下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是()A.活化分子间的碰撞都是有效碰撞B.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C.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D.升高温度和增加反应物浓度,都能加快反应速率,是因为增加了活化分子百分数,使单位时间内的有效碰撞次数增加,从而增加化学反应速率5.(2025·洛阳月考)下列关于化学反应速率的说法中正确的是()A.决定化学反应速率的主要因素是反应物的组成、结构和性质B.加入适宜的催化剂,可使正反应的活化能降低,逆反应的活化能升高C.其他条件不变,压缩合成氨反应体系的体积,使活化分子百分数增大D.50mL1mol·L-1硫酸与足量铁片反应,加入少量的Na2SO4溶液,反应速率增大6.对于反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列说法不正确的是()A.升高温度,化学反应速率增大B.活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞C.升高温度能增加活化分子百分数D.加入铂铑合金催化剂,化学反应速率增大7.(2025·成都检测)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断错误的是()A.该反应的反应热ΔH=+91kJ·mol-1B.曲线Ⅱ加入了催化剂,反应速率加快C.反应物的总键能小于生成物的总键能D.如果该反应生成液态CH3OH,则放出的热量增大8.已知1molH2O2分解放出热量98kJ,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98kJ的热量时会生成0.5molO2B.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9.(2024·广东卷)对反应S(g)T(g)(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,c平(S)/c平(T)增大,c平(S)/c平(I)减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,┄┄为有催化剂)为()10.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol-1。在V2O5存在时该反应机理为①V2O5+SO22VO2+SO3(快);②4VO2+O22V2O5(慢)。下列说法不正确的是()A.该反应速率主要由第②步基元反应决定B.基元反应发生的先决条件是反应物分子必须有足够的能量C.V2O5的存在提高了该反应活化分子百分数,使有效碰撞次数增加,反应速率加快D.逆反应的活化能比正反应的活化能大198kJ·mol-111.CO2的转化一直是世界范围内的研究热点。利用两种金属催化剂,在水溶液体系中将CO2分别转化为CO和HCOOH的反应过程示意图如下:下列说法正确的是()A.在转化为CO的路径中,只涉及碳氧键的断裂和氢氧键的形成B.在转化为HCOOH的路径中,CO2被氧化为HCOOHC.两个转化路径均有非极性键的形成D.上述反应过程说明催化剂具有选择性12.我国科研工作者构建了一种在反应过程中能同时活化水和甲醇的双功能结构催化剂,可以实现氢气的高效存储和安全运输。如图是甲醇脱氢转化的反应历程(TS表示过渡态)。下列说法错误的是()A.CH3OH的脱氢反应是分步进行的B.甲醇脱氢反应历程的最大能垒(活化能)是0.95eVC.甲醇脱氢反应中断裂的化学键只有C—HD.该催化剂的研发为醇类重整产氢的工业应用提供了思路二、非选择题13.(12分)在化学反应中,能引发化学反应的分子间碰撞称之为有效碰撞,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能量叫活化能,其单位用kJ·mol-1表示。请认真观察下图,然后回答问题。(1)图中反应是(填“吸热”或“放热”)反应,该反应(填“需要”或“不需要”)环境先提供能量,该反应的ΔH=kJ·mol-1(用含E1、E2的代数式表示)。

(2)已知:H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1,该反应的活化能为167.2kJ·mol-1,则其逆反应的活化能为。(3)对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比,活化能(填“升高”“降低”或“不变”),对反应热是否有影响?,原因是。

14.(12分)二氧化碳加氢制汽油的转化过程如图1:(1)写出反应①的化学方程式:。

(2)一定温度下,向2L的密闭容器中加入一定量的H2、CO2气体发生反应①,产物均为气态。反应过程中CO2气体和CO气体的物质的量与时间的关系如图2所示。①t1min时,正、逆反应速率的大小关系为v正(填“>”“<”或“=”)v逆。

②4min内,CO2的平均反应速率为。

③能加快反应速率的措施有(任写两条)。

(3)以H2O、CaBr2、Fe3O4为原料进行气固相反应可以实现水的分解制得氢气,其反应原理如图3所示。可以循环利用的物质有。课时跟踪检测(六)1.选C将炭块改为炭粉,可以增大C与H2O(g)的接触面积,可以使反应速率加快,但不能提高活化分子百分率,故①错误;增大水蒸气浓度,可以加快反应速率,但不能提高活化分子百分率,故②错误;适当升高温度,可以使更多的普通分子变为活化分子,因此既能提高产生氢气的速率也可以提高活化分子百分率,故③正确;加入高效催化剂,可以降低反应的活化能,使更多的普通分子变为活化分子,因此既能提高产生氢气的速率也可以提高活化分子百分率,故④正确。2.选B化学反应中,压强、浓度只能改变单位体积的活化分子数目,从而提高反应速率,而不能改变反应的活化能;温度只改变活化分子的百分数,不能改变反应的活化能,只有加入催化剂,才可以改变反应的活化能,使反应速率改变。3.选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,氢分子和氮分子都是由两个原子构成,它们在固体催化剂的表面会分解成单个的原子,原子再组合成新的氨分子,故反应历程的先后顺序为④③①②。4.选C活化分子在能量上具备了发生反应的条件,但若发生化学反应,还需具有一定的方向,所以活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞,故A错误;催化剂改变反应历程,降低反应的活化能,不能改变焓变,故B错误;活化能是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值,活化能越小,反应越容易发生,故C正确;升高温度能增加活化分子百分数,增加反应物浓度,活化分子的百分数不变,但它们都能增大单位体积内的活化分子数,从而使单位时间内的有效碰撞次数增加,从而增加化学反应速率,故D错误。5.选A决定化学反应速率的主要因素是反应物的组成、结构和性质,故A正确;加入适宜的催化剂,可降低正、逆反应的活化能,故B错误;压缩合成氨反应体系的体积,活化分子百分数不变,故C错误;50mL1mol·L-1的硫酸与足量铁片反应,加入少量的Na2SO4溶液,c(H+)减小,反应速率减小,故D错误。6.选B升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率加快,故A正确;活化分子发生有效碰撞时要有合适的取向,故活化分子之间发生的碰撞不一定是有效碰撞,故B错误;升高温度,普通分子能获取能量转化为活化分子,故活化分子百分数增大,故C正确;加入铂铑合金催化剂,能降低反应所需的活化能,加快化学反应速率,故D正确。7.选A反应前能量比反应后能量高,则该反应放热,ΔH<0,故A错误;催化剂降低反应的活化能,故曲线Ⅱ加入了催化剂,加快反应速率,故B正确;该反应放热,则断裂旧键所吸收的能量小于形成新键所放出的能量,即反应物的总键能小于生成物的总键能,故C正确;液化时要放热,因此生成液态甲醇会放出更多的热量,故D正确。8.选A1molH2O2分解放出热量98kJ,则当该反应放出98kJ的热量时有1molH2O2分解,所以会生成0.5molO2,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;将①+②可得总反应为2H2O22H2O+O2↑,则I-为反应的催化剂,故C错误;催化剂只改变反应速率,不改变反应的反应热,故D错误。9.选A提高反应温度,c平(S)/c平(T)增大,说明反应S(g)⇌T(g)的平衡逆向移动,即该反应为放热反应,c平(S)/c平(I)减小,说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动,属于吸热反应,由此可排除C、D选项,加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短,即反应的决速步骤的活化能下降,使得反应速率大幅加快,活化能大的步骤为决速步骤,符合条件的反应历程示意图为A。10.选B总反应速率由最慢反应的一步决定,该反应速率主要由第②步基元反应决定,故A正确;基元反应原理是反应物分子必须发生有效碰撞,基元反应发生的先决条件是有足够的能量和碰撞方向,故B错误;反应前后V2O5的量没有改变,V2O5是该反应的催化剂,故C正确;ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=-198kJ·mol-1,所以逆反应的活化能比正反应的活化能大198kJ·mol-1,故D正确。11.选D由图可知,在转化为CO的路径中,既涉及碳氧键的断裂和氢氧键的形成,还有碳氧键的形成,A项错误;在转化为HCOOH的路径中,CO2转化为HCOOH是加氢过程,故是还原反应而不是氧化反应,B项错误;两个转化路径中涉及的化学键均为极性键,C项错误;二氧化碳在不同催化剂作用下,分别可生成甲酸和CO,说明催化剂具有选择性,D项正确。12.选C由图可知CH3OH逐步脱去H,所以CH3OH的脱氢反应是分步进行的,故A正确;观察发现最后CO+4HCO(g)+4H的能垒最大,为-2.16eV-(-3.11)eV=0.95eV,故B正确;甲醇脱氢反应中断裂的化学键有C—H和O—H,故C错误;该催化剂使甲醇上的氢全部脱离,大大提高了氢气的产率,所以该催化剂的研发为醇类重整产氢的工业应用提供了新思路,故D正确。13.解析:(2)ΔH=正反应活化能-逆反应活化能,故逆反应活化能=正反应活化能-ΔH=167.2kJ·mol-1-(-241.8kJ·mol-1)=409.0kJ·mol-1。答案:(1)放热需要E2-E1(2)409.0kJ·mol-1(3)降低无影响催化剂只降低反应的活化能,不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即反应热不改变[或:因为催化剂只降低反应的活化能,同等程度地降低E1、E2的值,则E2-E1的差(即反应热)不改变]14.解析:(1)通过图示可知,反应①为二氧化碳与氢气反应生成一氧化碳和水,化学方程式为CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)。(2)①t1min时,反应正向进行,则v正>v逆;②4min内,v(CO2)=-ΔcΔt=-(0.2−0.6)mol2L×