02素养提升练(十二)变化观念-化学反应速率与反应历程【答案】作业手册

素养提升练(十二)变化观念——化学反应速率与反应历程1.D[解析]由反应历程知,甲烷与氯气发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢,则总反应方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl,A正确;光照的主要作用是破坏氯气分子中的共价键,形成氯原子,促进反应①的进行从而使总反应速率加快,B正确;由反应历程可知,反应②~④都是由微粒通过有效碰撞而发生的反应,C正确;反应①是破坏氯气分子中的共价键形成氯原子的过程,应吸收能量,D错误。2.C[解析]第一步反应快速平衡,第二步反应为慢反应,说明第一步反应的正、逆反应速率都较大,则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的反应速率,A错误;反应的中间产物除NO3外,还有NO,B错误;有效碰撞才能发生化学反应,第二步反应慢,说明仅部分碰撞有效,C正确;第三步反应快,说明反应活化能较低,D错误。3.D[解析]ICl中I为+1价,故总反应中I2为还原产物,A错误;Ea1>Ea2,活化能大的化学反应速率慢,故第一步的化学反应速率小于第二步的化学反应速率,B错误;该反应为放热反应,反应物键能总和小于生成物键能总和,已知键能:H—H>I—I,故键能:H—Cl>I—Cl,C错误;总反应方程式减去第一步反应方程式可得第二步的化学方程式,D正确。4.C[解析]由能量图可知,反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ,所以反应Ⅱ反应速率更快,故A正确;由能量图可知,反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应,反应Ⅱ生成物具有的总能量高于反应Ⅰ中反应物所具有的总能量,则反应Ⅰ和Ⅱ总的反应过程是吸热的,故B正确;催化剂会参与反应过程,能加快反应速率,故C错误;CO(g)在反应中生成又消耗,则该物质为中间产物,不是催化剂,故D项正确。5.A[解析]图中Ⅰ的反应热为(E1-E4)kJ·mol-1,图中Ⅱ的反应热是(E2-E5)kJ·mol-1,Cl原子在Ⅱ的进程中是催化剂,催化剂不影响反应热,则E1-E4=E2-E5,故A正确;由Ⅱ可知,Cl(g)为反应进程Ⅱ的催化剂,故B错误;催化剂不影响平衡转化率,相同条件下,O3平衡转化率:反应进程Ⅰ等于反应进程Ⅱ,故C错误;两个进程中速率最快的一步反应是能垒最小的一步,该步反应的ΔH=(E2-E3)kJ·mol-1,故D错误。6.C[解析]由图可知,步骤Ⅰ涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成,步骤Ⅱ中涉及碳氧键的形成,所以涉及氢原子成键变化的是步骤Ⅰ,故A正确;直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,说明正反应活化能会增大,则MO+与CD4反应的能量变化应为图中曲线c,故B正确;直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则O更容易和H而不是和D生成羟基,故氘代甲醇的产量CH2DOD<CHD2OH,故C错误;根据反应机理可知,若MO+与CHD3反应,生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH,共2种,故D正确。7.B[解析]由图像可知,吸附了CH3OH后,Ni(OH)2对应曲线的能量更低,更稳定,表示吸附CH3OH效果:Ni(OH)2优于MoO3/Ni(OH)2,A错误;反应过程中,Ni(OH)2对应曲线的活化能比MoO3/Ni(OH)2对应曲线的活化能高,故催化效果Ni(OH)2劣于MoO3/Ni(OH)2,B正确;由反应历程可知,断开C—H、O—H极性键和OO非极性键,形成的都是极性键,C错误;催化剂不影响焓变,故两种催化剂下总反应的焓变相等,D错误。8.D[解析]该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,DMF的平衡转化率增大,A正确;由图可知,该历程包含6个基元反应,最大能垒(活化能)为1.19eV,B正确;反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应的速率取决于慢反应,由图可知,最大能垒(活化能)为1.19eV,化学方程式为N(CH3)3+OH*+H*N(CH3)3(g)+H2O(g),C正确;由反应物和生成物的相对能量可知,反应放热为0eV-(-1.02eV)=1.02eV,1molDMF完全转化为三甲胺,则会释放出1.02NAeV的能量,D错误。9.C[解析]一氧化碳催化加氢生成甲醇的反应中有极性键的断裂和形成,A正确;由图可知,过渡态相对能量的大小顺序为TS55>TS44>TS77,B正确;吸附在催化剂表面的生成物总能量低于反应物的总能量,故为放热过程,C错误;反应的活化能越大,反应速率越慢,反应决速步为最慢反应,由图可知,反应H2CO*+H2*H3CO-H*的活化能最大,反应速率最慢,则反应决速步的活化能为0.35eV-(-0.60eV)=0.95eV,故D10.A[解析]由图可知,转化历程中活化能越大,反应越慢,为决速步,决速步为HCOO*+5H*CH3O*+H2O+H*,A正确;催化剂能改变反应的速率,不能决定反应是否自发进行,无Cu/ZnO/ZrO2催化剂,二氧化碳加氢制甲醇依然能自发进行,B错误;反应过程中断裂极性键和非极性键,形成极性键,共价键类型不相同,C错误;反应产物还有水生成,原子利用率不可能达到100%,D错误。11.B[解析]由反应示意图可知反应过程中存在碳氧等极性键断裂、氢氢非极性键断裂,碳氢等极性键形成,但不存在非极性键的形成,A错误;物质Ⅰ为反应起点存在的物质,且在整个过程中量未发生改变,物质Ⅰ为催化剂,物质Ⅱ、Ⅲ为中间过程出现的物质,为中间产物,B正确;催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变反应的焓变,C错误;钌(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)反应生成HCOOH,反应生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量,反应中氢元素化合价由0价变为+1价,电子转移关系为HCOOH~H2~2e-,则每转移1mole-,放出15.6kJ的热量,D错误。12.C[解析]催化剂能降低反应的活化能,将普通分子转化为活化分子,则镍基催化剂增加了活化分子的百分数,A正确;两种机理均涉及CO极性键的断裂和C—H极性键的形成,B正确;两种机理中均生成CO,Ni@SiXNS-C2H5OH机理中主要生成CH4,次要生成CO,则Ni@SiXNS-C2H5OH机理中CH4的选择性更高,C错误;由图可知,Ni@SiXNS-C2H5OH机理涉及反应*CO2+H+e-HCOO-,D正确。13.C[解析]反应①可表示为Fe++N2ON2+FeO+,消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1,A错误;由图中转化可知,还有副产物乙醇生成,则理论上1molC2H6可得到的CH3CHO少于1mol,B错误;⑤中产物N2含有氮氮三键、⑥中产物CH3CHO含有碳氧双键,C正确;乙醛分子中的氧原子能与水中的“O—H”形成氢键,D错误。14.C[解析]由题目中先“吸氢”再转化和图示知,反应的第一步是—S—Co—与氢气结合,反应最后又生成—S—Co—,故—S—Co—是催化