高中化学沪科技版（2020）选择性必修1化学反应速率优秀课后复习题

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2.3.2 影响化学反应速率的微观分析

学习聚焦


知识精讲

知识点01 化学反应的历程
1．基元反应：能够一步完成的反应叫基元反应。大多数化学反应都是由几个基元反应组成的。
2．反应历程
（1）含义：化学反应所经过的步骤。
（2）特点：
a．不同的化学反应，反应历程不同。
b．同一反应在不同条件下的反应历程也可能不同。
c．反应历程的差别造成了化学反应速率的快慢差异。
d．对于由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定。
（3）决定因素：反应历程是由反应物的结构和反应条件决定的。
【即学即练1】下列关于反应历程的说法正确的是（ ）
A．一个化学反应的反应历程是固定的。
B．所有的化学反应都是由很多基元反应组成的
C．反应物的结构和反应条件决定反应历程
D．简单反应的反应速率一定比复杂反应的速率快
【答案】C
【解析】A项同一个化学反应在不同条件下反应的历程可能不同，故错误；B项有些化学反应就是基元反应,即只有一步反应就能完成，故错误；C项反应物的结构和反应条件决定反应历程，正确；D项，反应历程的差别造成了反应速率的不同，但简单反应的反应速率不一定比复杂反应的速率快，故错误。

知识点02 有效碰撞理论
1．化学反应的实质：旧化学键的断裂，新化学键的形成。
2．化学反应发生的先决条件：反应物分子相互接触和碰撞。
注意：反应物分子间的碰撞次数很大，但并不是每一次碰撞均可发生化学反应。
3．有效碰撞
能够发生化学反应的碰撞，叫有效碰撞。
不能发生化学反应的碰撞叫无效碰撞，有效碰撞次数越多，反应速率越快
4．反应物分子发生有效碰撞的条件：
①足够的能量使旧键断裂；
②碰撞时要有合理的取向。
【即学即练2】有效碰撞是指（　　）
①反应物分子间的碰撞 ②反应物活化分子间的碰撞
③能发生化学反应的碰撞 ④反应物活化分子间有合适取向的碰撞。
A．① B．② C．②③ D．③④
【答案】D
【解析】当分子成为活化分子，且活化分子之间发生合适取向的碰撞，发生化学反应，此时的碰撞为有效碰撞，所以应是③④组合，故选：D。

知识点03 活化分子与活化能
1．活化分子：具有足够能量、能够发生有效碰撞的分子。
说明：对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的，所以，单位体积内的活化分子的数目与单位体积内反应物分子的总数成正比。
2．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，叫做反应的活化能。

E1：正反应的活化能
E2：活化分子变成生成物分子放出的能量（逆反应的活化能）
E1﹣E2：反应热（△H）
【即学即练3】下列有关活化分子的说法正确的是（　　）
A．增大反应物浓度可以提高活化分子百分数
B．增大体系的压强一定能提高活化分子百分数
C．使用合适的催化剂可以增大活化分子的能量
D．升高温度能提高活化分子百分数
【答案】D
【解析】升高温度、加入催化剂能提高活化分子百分数，且加入催化剂可降低反应的活化能；增加反应物浓度，增大体系压强只增大单位体积活化分子的数目，百分数不变；只有D正确，故选：D。

知识点04 用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响
1．浓度：反应物浓度增大 → 反应物中活化分子百分数不变 → 单位体积内分子总数增多 → 活化分子总数增多 → 单位时间内有效碰撞次数增多 → 反应速率增大；反之，反应速率减慢。

2．压强：增大压强（压缩体积） → 反应物中活化分子百分数不变 → 单位体积内活化分子总数增多 → 单位时间内有效碰撞次数增多 → 反应速率增大；反之，反应速率减慢。

3．温度：升高温度 → 活化分子百分数增大 → 单位体积内分子总数不变 → 活化分子总数增多 → 单位时间内有效碰撞次数增多 → 反应速率增大；反之，反应速率减慢。

4．催化剂：加入催化剂 → 活化分子百分数增大 → 单位体积内活化分子总数增多 → 单位时间内有效碰撞次数增多 → 反应速率增大；反之，反应速率减慢。
5．化学反应发生的条件

【即学即练4】下列关于化学反应速率的说法正确的是
①恒温时，增大压强，化学反应速率一定加快
②其他条件不变，温度越高，化学反应速率越快
③使用催化剂可改变反应速率，从而改变该反应过程中吸收或放出的热量
④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
⑤有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大
⑥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
⑦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
A．②⑥ B．②④ C．②③⑤⑦ D．①②④⑤
【答案】B
【解析】①恒温时，增大压强，如没有气体参加反应，化学反应速率不加快，故错误；
②其他条件不变，温度越高，增大活化分子百分数，化学反应速率越快，故正确；
③使用催化剂不能改变反应热，故错误；
④升高温度能增大了反应物分子中活化分子的百分数，使化学反应速率增大，故正确；
⑤有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），活化分子百分数不变，增加的是单位体积内活化分子数，故错误；
⑥增大反应物浓度，活化分子的百分数不变，增加的是单位体积内活化分子数，故错误；
⑦催化剂通过参与反应，降低活化能，增大活化分子的百分数，从而增大反应速率，故错误。
②④符合题意，故答案选B。

常见考法
常见考法一 基元反应与反应历程
【例1】对于反应2NO+2H2N2+2H2O，科学家根据光谱研究提出如下反应历程：
第一步2NON2O2 快反应；
第二步：N2O2+H2=N2O+H2O 慢反应；
第三步：N2O+H2=N2+H2O 快反应。
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列叙述正确的是
A．该反应的速率由第二步反应决定
B．反应的中间产物有N2O2、N2O和H2
C．第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
D．若第一步反应的，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大
【答案】A
【解析】选项A，总反应速率由慢反应决定，所以该反应的速率由第二步反应决定，故A正确。选项B，NO、H2是反应物，反应的中间产物有N2O2、N2O，故B错误。选项C，只有少数分子的碰撞能发生化学反应，能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞，第三步反应中N2O与H2的碰撞不都是有效碰撞，故C错误。选项D，升高温度，正逆反应速率均增大，故D错误。答案为A。
必杀技
1．化学反应是有历程的，反应历程又叫反应机理。
2．能够一步完成的反应叫基元反应，总反应是各基元反应的总和
3．化学反应速率与反应历程有关，相同的反应，条件不同反应历程不同，化学反应速率也不同。
【同步练习1】对于反应2NO(g)＋2H2(g)=N2(g)＋2H2O(g)，科学家根据光谱学研究提出如下反应历程： 第一步：2NO⇌N2O2 快速平衡
第二步：N2O2＋H2=N2O＋H2O 慢反应
第三步：N2O＋H2=N2＋H2O 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是
A．若第一步反应△H<0，则升高温度，v正减小，v逆增大
B．第二步反应的活化能大于第三步的活化能
C．第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
D．反应的中间产物只有N2O2
【答案】B
【解析】选项A，不管△H<0，还是△H>0，升高温度，v正和v逆均增大，A选项错误。选项B，第二步反应为慢反应，第三步反应为快反应，则第二步反应的活化能大于第三步的活化能，B选项正确。选项C，根据有效碰撞理论可知，任何化学反应的发生都需要有效碰撞，但每一次碰撞不一定是有效碰撞，C选项错误。选项D，反应的中间产物有N2O2和N2O，D选项错误。答案选B。

常见考法二 有效碰撞理论
【例2】下列说法错误的是 (　　)
①当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时，才能发生化学反应
②发生有效碰撞的分子一定是活化分子
③活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
④活化分子间每次碰撞都发生化学反应
⑤能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量
A．①④　　 　B．③④　　 　C．④⑤　 　　D．②⑤
【答案】B
【解析】分子具有足够的能量才是活化分子，活化分子之间发生碰撞时必须具有合适的取向才能发生有效碰撞。答案为B。
必杀技
【要点归纳】
1．有效碰撞的概念：能发生化学反应的碰撞称为有效碰撞。
2．有效碰撞必须满足的条件：
（1）分子具有足够的能量（即活化分子）；
（2）分子在碰撞时具有合适的取向。
3．有效碰撞与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率越快。
【同步练习2】关于有效碰撞理论，下列说法不正确的是（　　）
A．相同条件下活化分子百分数越多，有效碰撞次数越多，反应速率越快
B．一般情况下，正、逆反应的活化能越小反应速率越快
C．增大压强提高活化分子百分数，反应速率增大
D．催化剂降低反应所需活化能，提高活化分子百分数反应速率增大
【答案】C
【解析】对于选项C，增大压强时，能增大单位体积内活化分子的个数，但活化分子百分数是不变的。答案为C。

常见考法三 影响化学反应速率的外界因素的微观解释
【例3】下列说法中错误的是
A．对有气体参加的化学反应，减小容器体积、体系压强增大，可使单位体积内活化分子数增加，因而反应速率增大
B．活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞
C．升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大
D．加入适宜的催化剂，可使活化分子的百分数大大增加，从而增大化学反应的速率
【答案】B
【解析】选项A，有气体参加的反应，减小容器体积，可增大单位体积内的活化分子数，分子的碰撞次数增多，反应速率加快，A正确。选项B，活化分子发生碰撞时，只有一部分碰撞为有效碰撞，能够发生化学反应，B错误。选项C，升高温度，体系的能量增大，活化分子的数目增多，活化分子的百分数增大，反应速率增大，C正确。选项D，加入适宜的催化剂，可降低反应的活化能，从而增大活化分子的百分数，加快化学反应的速率，D正确。答案为B。
必杀技
见“知识梳理”中的“4．用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响”。
【同步练习3】在有气体参加的反应中，能使反应物中活化分子总数和活化分子百分数都增大的措施有
①增大反应物浓度 ②增大压强 ③升高温度 ④加入催化剂
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
【答案】D
【解析】①增大反应物浓度，单位体积内活化分子数目增加，活化分子百分数不变。②增大压强，单位体积内活化分子数目增加，活化分子百分数不变。③升高温度，分子吸收能量，原来不是活化分子变为活化分子，活化分子数目增加，活化分子百分数增大。④加入催化剂，降低反应所需活化能，原来不是活化分子变为活化分子，活化分子数目增加，活化分子百分数增大。因此③④正确，答案为D。

分层提分

题组A 基础过关练
1．决定化学反应速率的内因是(　　)
①温度　②压强　③催化剂　④浓度　⑤反应物本身的性质
A．①②③④⑤　　　　　 B．⑤
C．①④ D．①②③④
【答案】B
【解析】决定化学反应速率大小的内因是反应物本身的性质，温度、压强、催化剂和浓度均为影响化学反应速率的外因，B正确。
2．下列有关活化分子与活化能的说法正确的是（　　）
A．活化分子间所发生的碰撞均为有效碰撞
B．活化分子的平均能量称为活化能
C．增大压强可使活化分子数增多，反应速率加快
D．升高温度可使活化分子百分数增加，反应速率加快
【答案】D
【解析】选项A，活化分子间所发生的分子间的碰撞，只有发生化学反应时，活化分子间所发生的碰撞才为有效碰撞，故A错误。选项B，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，活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能，故B错误。选项C，增大压强，使单位体积内活化分子数百分数增多，只针对于气体，不是气体，则不成立，故C错误。选项D，升高温度，提高分子需要的能量，活化分子数增加，单位体积内活化分子百分数也大大增加，有效碰撞机会增大，反应速率加快，故D正确。答案为D。
3．下列说法不正确的是（　　）
A．自然界中存在不需要活化能推动的反应
B．催化剂同时改变正逆反应速率
C．活化分子的每次碰撞都能发生反应
D．活化能的作用在于使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率
【答案】C
【解析】选项A，活化能可以理解为键断裂或形成需要的能量，溶液中发生的离子反应不存在键的断裂，说明不需要活化能的推动，故A正确。选项B，催化剂同等程度加快正、逆反应速率，故B正确。选项C，活化分子之间发生碰撞，生成新物质时的碰撞为有效碰撞，所以活化分子的每次碰撞不一定都能发生反应，故C错误。选项D，活化能的作用在于使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率，故D正确。答案为C。
4．下列说法正确的是（　　）
A．能够发生化学反应的碰撞是有效碰撞
B．反应物分子的每次碰撞都能发生化学反应
C．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
D．增大反应物浓度时，活化分子百分数增大
【答案】A
【解析】选项A，活化分子之间发生化学反应的碰撞为有效碰撞，故A正确。选项B，当活化分子之间发生有效碰撞时才能发生化学反应，故B错误。选项C，活化分子之间的碰撞不一定为有效碰撞，当发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，故C错误。选项D，增大反应物浓度，活化分子的浓度增大，但百分数不变，故D错误。故选：A。
5．下列关于可逆反应2SO2(g) + O2(g)2SO3 (g) △H< 0 的说法中正确的是
A．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
B．增大反应物的浓度，可使单位体积内活化分子百分数增多，反应速率加快
C．升高反应体系温度，可使单位体积内活化分子增多，反应速率加快
D．催化剂能降低反应的活化能，使单位体积内活化分子百分数大大增加，反应速率加快
【答案】D
【解析】选项A，活化分子之间的碰撞不一定均是有效碰撞，故A错误。选项B，增大反应物的浓度，可使单位体积内活化分子数增多，增快速率，故B错误。选项C，升高反应体系温度，活化分子百分数增加，反应速率增大，故C错误。选项D，催化剂能降低反应的活化能，使单位体积内活化分子百分数大大增加，反应速率加快，故D正确。故选D。
6．一定条件下的可逆反应：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），若改变下列条件，可提高反应物中的活化分子百分数的是（　　）
A．升高温度 B．降低温度
C．增大压强 D．增大反应物浓度
【答案】A
【解析】升高温度可提高反应物中的活化分子百分数，降低温度降低反应物中的活化分子百分数，增大压强、增大反应物浓度只增大活化分子的浓度，不改变活化分子百分数，故选：A。
7．下列措施中，可以改变反应活化能的是（　　）
A．增大反应物浓度 B．使用催化剂
C．升高温度 D．增大压强
【答案】B
【解析】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，而不能改变活化能；温度只改变活化分子的百分数，不能改变活化能，只有加入催化剂，才降低了反应的活化能，使反应速率增大，故选：B。
8．下列说法正确的是(　　)
A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，使有效碰撞次数增大
B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的容积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率加快
C．升高温度能使化学反应速率加快，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D．催化剂降低反应活化能，从而增加反应热。
【答案】C
【解析】选项A，增大反应物的浓度，单位体积内活化分子的个数增加，使有效碰撞次数增大，但活化分子的百分数不变，A错误。选项B，增大压强，单位体积内活化分子的个数增加，使有效碰撞次数增大，反应速率加快，但活化分子的百分数不变，B错误。选项C，升高温度，增大了活化分子百分数，使有效碰撞次数增加，反应速率加快，C正确。选项D，催化剂虽降低了活化能，但不会改变反应物与生成物的能量，所以反应热也不会改变，D错误。答案为C。
9．下列关于碰撞理论的基本观点，描述不正确的选项是（　　）
A．反应物分子之间发生相互碰撞是发生化学反应的必要条件
B．活化分子是指具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子
C．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
D．发生有效碰撞的条件是分子具有较高能量并且有合适的碰撞取向
【答案】C
【解析】选项A，反应物分子之间发生的有效碰撞才会发生化学反应，反应物分子之间发生相互碰撞是发生化学反应的必要条件，故A正确。选项B，活化分子是指具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子，是普通分子吸收能量后的结果，故B正确。选项C，活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞，只有当活化分子有合适取向时的碰撞才是有效碰撞，故C错误。选项D，分子具有较高能量并且有合适的碰撞取向时才能发生有效碰撞，即分子具有较高能量并且有合适的碰撞取向是分子发生有效碰撞的条件，故D正确。答案为C。
10．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2% H2O2溶液
无
②
10 mL 5% H2O2溶液
无
③
10 mL 5% H2O2溶液
1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液
④
10 mL 5% H2O2溶液＋少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液
⑤
10 mL 5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是______________________________________。
(2)实验①和②的目的是_________________________________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论，资料显示，通常条件下H2O2较稳定，不易分解，为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_____________________________。
(3)实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图所示。

分析上图能够得出的实验结论是________________________________________。
【答案】(1)降低了反应的活化能
(2)探究浓度对反应速率的影响　向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
(3)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率
【解析】(1)加入催化剂能使化学反应速率加快，其原因是加入催化剂降低了反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，增大了活化分子的碰撞几率，使活化分子的有效碰撞增多，从而加快反应速率。
(2)实验①和②的区别是①中H2O2的浓度小，②中H2O2的浓度大，所以实验①和②的目的是探究浓度对反应速率的影响。为了能够通过实验①和②探究浓度对反应速率的影响，对原实验方案进行改进，可向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中观察实验现象。
(3)由图像知实验⑤反应速率最快，实验④反应速率最慢，说明碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。

题组B 能力提升练
11．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】选项A，增大压强，活化分子百分数不变，故A错误。选项B，多充N2，活化分子百分数、平衡常数不变，故B错误。选项C，使用催化剂，平衡常数不变，故C错误。选项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。答案为D。
12．下列说法，正确的是（　　）
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
③活化分子比普通分子具有较高的能量
④化学反应的实质是原子的重新组合
⑤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
⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞．
A．②③⑥ B．③④⑤ C．②④⑤ D．①③④⑤
【答案】B
【解析】①活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞，则不一定发生化学反应，故错误；
②普通分子间的碰撞，达不到反应所需的能量，则不能发生化学反应，故错误；
③活化分子具有较高的能量，可发生反应，而普通分子不具有反应所需的能量，故正确；
④化学变化中的最小微粒为原子，则化学反应的实质是原子的重新组合，故正确；
⑤从化学键角度可知，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，故正确；
⑥化学反应的实质与化学键有关，活化分子有合适取向时的有效碰撞一定发生化学反应，为化学反应的前提，故错误；故选：B。
13．298.15K时，N2、H2与NH3的平均能量与合成氨反应的活化能的曲线如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．合成氨反应的热化学方程式为N2+3H2＝2NH3 △H＝﹣92 kJ/mol
B．在图中曲线a表示加入催化剂时的能量变化曲线
C．升高反应温度，活化分子数增多
D．催化活性很强的新型催化剂可以提高N2的转化率
【答案】C
【解析】选项A，在热化学反应方程式中，各物质的聚集状态应该标出，N2+3H2＝2NH3 △H＝﹣92 kJ/mol未标明物质聚集状态，故A错误。选项B，加入催化剂，降低活化能，b为加入催化剂的曲线，故B错误。选项C，升高温度，使分子的能量增大，活化分子的百分含量增大，数目增多，故C正确。选项D，催化剂不影响化学平衡，不能改变转化率，故D错误。答案为C。
14．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】选项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。选项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。选项C，由图象可知，加入催化剂降低反应的活化能，故C正确。选项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。答案为C。
15．有研究认为，强碱性溶液中反应I-+ClO-IO-+Cl-分三步进行，其中两步如下:
第一步　ClO-+H2OHOCl+OH-　K1=3.3×10-10
第三步　HOI+OH-IO-+H2O　K3=2.3×103
下列说法错误的是(　　)
A．反应第二步为HOCl+I-HOI+Cl-
B．由K可判断反应第三步比第一步快
C．升高温度可以加快ClO-的水解
D．HOCl和HOI都是弱酸
【答案】B
【解析】选项A，由总反应减去第一、三步反应可得第二步反应为HOCl+I-HOI+Cl-，A项正确。选项B，平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度,不能判断反应速率大小，B项错误。选项C，升高温度可以增大反应速率，C项正确。选项D，ClO-在水溶液中发生水解，说明HOCl为弱酸，根据题目所给离子方程式可知，第三步反应中HOI以分子形式参与反应，说明HOI也是弱酸，D项正确。答案为B。
16．图中的曲线是表示恒容时,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应中NO的平衡转化率与温度的关系曲线,图中标有b、c、d三点,下列说法正确的是(　　)

A．ΔH>0
B．混合气体的密度:d点>b点
C．c点未达到平衡状态且v正>v逆
D．使用催化剂b、d两点将上移
【答案】C
【解析】选项A，由图可知，随着温度升高，NO的平衡转化率降低，说明温度升高，平衡逆向移动，则该反应的ΔH<0，A项错误。选项B，恒容条件下进行反应，混合气体的密度不变，B项错误。选项C，c点处于平衡曲线下方，此时NO转化率小于平衡值，则c点未达到平衡状态，反应正向进行，则有v正>v逆，C项正确。选项D，使用催化剂，平衡不移动，NO的转化率不变，故b、d两点不会向上移动，D项错误。答案为C。
17．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。请认真观察如图，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)下列4个反应中，符合示意图描述的反应的是____(填代号)。
A．盐酸与NaOH反应
B．Na与H2O反应生成H2
C．铝热反应
D．灼热的炭与水蒸气反应生成CO和H2
(3)已知热化学方程式:H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol。该反应的活化能为167.2 kJ/mol，则其逆反应的活化能为____。
【答案】（1）放热 -(E1-E2) kJ/mol （2）C （3）409 kJ/mol
【解析】(1)据图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，ΔH=-(E1-E2) kJ/mol，故答案为：放热；-(E1-E2) kJ/mol；
(2)由于反应物的总能量低于活化分子的最低能量，因此反应需要加热，而且该反应为放热反应，故C项正确，故答案为C；
(3)在反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)　ΔH=-241.8 kJ/mol中，反应的焓变=正反应的活化能-逆反应的活化能，-241.8 kJ/mol=167.2kJ/mol-逆反应的活化能，则逆反应的活化能=(241.8+167.2) kJ/mol=409 kJ/mol；故答案为：409 kJ/mol。

题组C 培优拔尖练
18．下列说法不正确的是（　　）
A．只有当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时，才能发生化学变化
B．能发生有效碰撞的分子必须具有足够高的能量
C．无论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大活化分子百分数
D．活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
【答案】D
【解析】选项A，当碰撞的分子具有足够的能量时才能成为活化分子，且适当的取向时发生有效碰撞，可发生化学反应，故A正确。选项B，能发生有效碰撞的分子必须具有为活化分子，需具有足够高的能量，故B正确。选项C，升高温度，分子的能量增大，增大活化分子百分数，故C正确。选项D，活化分子发生碰撞时，只有适当的取向时，才能发生有效碰撞，故D错误。答案为D。
19．下列有关化学反应原理的说法不正确的是（　　）
A．强酸和强碱的中和反应的活化能接近于零，所以反应速率很高
B．过程的自发性既能用于判断过程的方向，也能用于判断过程发生的速率
C．电解质溶液导电的过程中，一定发生了电解质溶液的电解
D．溶解度较小的BaSO4在一定条件下也可以转化为溶解度略大的BaCO3
【答案】B
【解析】选项A，酸和碱反应不需要外界做功的条件下就能发生，说明它们已经处于活跃状态，因此活化能接近0，所以反应速率很高，故A正确；选项B，过程的自发性与反应速率无关，只能确定过程能否发生，故B错误；选项C，电解质溶液导电时，阴阳离子在两极上得失电子，所以电解质溶液导电的过程中，一定发生了电解质溶液的电解，故C正确。选项D，在硫酸钡悬浊液中加入饱和的碳酸钠溶液，由于碳酸根离子浓度大，则溶液中BaCO3的浓度商会大于BaCO3的溶度积，因此会生成BaCO3沉淀，所以溶解度较小的BaSO4在一定条件下也可以转化为溶解度略大的BaCO3，故D正确。答案为B。
20．科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)在常温下催化实现氨的合成，其反应机理如图所示。下列有关说法错误的是

A．TMNS大大降低了合成氨反应的焓变
B．TMNS表面上的N原子最终被还原为氨
C．TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2
D．用同位素标记后的15N2进行该合成反应，产物中不只有15NH3
【答案】A
【解析】选项A，催化剂TMNS只能大大降低反应所需要的活化能，而不能改变合成氨反应的焓变，A错误。选项B，由反应机理图可知，N2在TMNS表面上先分解为N原子，然后催化剂表面的N原子最终被还原为氨，B正确。选项C，由反应机理图可知，TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2，C正确。选项D，由于合成氨的反应是一个可逆反应，用同位素标记后的15N2进行该合成反应，产物中不只有15NH3还有15N2，D正确。答案为A。
21．双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH<0，反应过程示意图如下：

下列说法不正确的是
A．过程I中2个H2O都参加了反应
B．过程I、II中都有化学键断裂
C．过程III中有化学键形成
D．使用催化剂增加了活化分子百分数
【答案】A
【解析】选项A，根据图示，过程I只有1个H2O中O-H键断裂，故A错误。选项B，过程I有1个H2O中O-H键断裂、过程II有1个H2O中O-H键断裂，故B正确。选项C，过程III形成1个C=O键、1个O-H键、1个H-H键，故C正确。选项D，催化剂能降低反应活化能，增大活化分子百分数，故D正确。答案为A。
22．氢能作为新型能源,可利用CO制得。我国北京大学的科研团队向容积为V的密闭容器中充入等物质的量的CO和H2O进行反应。已知:
反应Ⅰ:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)　ΔH1
反应Ⅱ:FeO(s)+H2(g)Fe(s)+H2O(g)　ΔH2
反应Ⅲ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH
反应Ⅲ在不同催化剂作用下(反应相同时间),温度与CO转化率的关系如图所示。

(1)反应Ⅲ的ΔH与ΔH1、ΔH2关系式：ΔH=　　　　　　。 
(2)若反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数分别为K1和K2，则反应Ⅲ的平衡常数K与K1、K2的关系式：K=　。 
(3)随着温度的升高，单位时间内CO的转化率先升后降，“后降”的可能原因是　 。 
(4)由图可知,ΔH　　　　　　　　(填“大于”或“小于”)0，催化剂应选择　　　　　　(填“Au/α-MoC”或“Au/α-MoC/NaCN”)。 
(5)已知T=1 025 K时，K=1。则平衡时CO的转化率为　　　　。当T>1 025 K时，平衡时，H2的体积分数φ的取值范围为　　　　　　　。 
(6)欲提高H2的体积分数，可采取的措施为　　　　　　　　　　　　　　　　。 
【答案】(1)ΔH1-ΔH2 (2) K1/K2 (3)温度过高，催化剂的催化活性下降
(4)小于　Au/α-MoC (5)50%　0<φ<25% (6)及时分离出CO2(或降低温度)
【解析】(1)由反应Ⅰ-Ⅱ可得反应Ⅲ，根据盖斯定律，则反应Ⅲ的ΔH=ΔH1-ΔH2。
(2)由于反应Ⅰ-Ⅱ=Ⅲ，反应Ⅰ和Ⅱ的平衡常数分别为K1和K2，则反应Ⅲ的平衡常数为K= K1/K2。
(3)由图可知，催化剂的催化活性随温度升高先增大后减小，温度过高，催化剂的催化活性下降，会引起单位时间内CO的转化率降低。
(4)由图可知，随着温度的升高，CO平衡转化率逐渐减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应的ΔH<0。由图可知，催化剂Au/α-MoC在较低温度时具有较高的催化活性，故催化剂应选择Au/α-MoC。
(5)起始时CO和H2O(g)的物质的量相等，假设均为1 mol，由于反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)前后气体总分子数不变，平衡常数K=1，则平衡时四种物质的物质的量均为0.5 mol，故CO的平衡转化率为0.5 mol÷1 mol×100%=50%。1 025 K时，H2的体积分数为25%；升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡时H2的体积分数减小，但肯定大于0，故H2的体积分数取值范围为0<φ<25%。
(6)欲提高H2的体积分数，可采取的措施有及时分离出CO2，或降低温度等。