活化能及其对化学反应速率的影响知识点题库

下列影响化学反应的本质原因分析错误的是（　　）

A . 增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增加 B . 有气体参加的化学反应，若缩小反应容器的体积，主要增大了活化分子的百分数 C . 升高温度，主要增加了反应物分子中活化分子数 D . 加入催化剂后，活化分子数增大，活化分子百分数也增大

能增加反应物分子中活化分子的百分数的是（　　）

A . 增加浓度 B . 使用负催化剂 C . 增大压强 D . 升高温度

下列说法不正确的是（　　）

A . 增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多 B . 增大压强，单位体积内气体的活化分子数增多，有效碰撞次数增多 C . 升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，有效碰撞次数增多 D . 催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增多

CH₄-CO₂催化重整不仅可以得到合成气（CO和H₂），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：

（1） CH₄-CO₂催化重整反应为：CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g)。
已知：C(s)+2H₂(g)=CH₄(g)   ΔH=-75 kJ·mol⁻¹

C(s)+O₂(g)=CO₂(g)    ΔH=-394 kJ·mol⁻¹

C(s)+1/2O₂(g)=CO(g)   ΔH=-111 kJ·mol⁻¹

该催化重整反应的ΔH== kJ·mol⁻¹。有利于提高CH₄平衡转化率的条件是（填标号）。

A．高温低压   B．低温高压   C．高温高压   D．低温低压

某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH₄、1 mol CO₂以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO₂的转化率是50%，其平衡常数为mol²·L⁻²。

（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。

相关数据如下表：

		积碳反应 CH₄(g)=C(s)+2H₂(g)	消碳反应 CO₂(g)+C(s)=2CO(g)
ΔH/(kJ·mol⁻¹)		75	172
活化能/ (kJ·mol⁻¹)	催化剂X	33	91
活化能/ (kJ·mol⁻¹)	催化剂Y	43	72

①由上表判断，催化剂XY（填“优于”或“劣于”），理由是。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是填标号）。

A．K_积、K_消均增加 B．v_积减小，v_消增加

C．K_积减小，K_消增加 D．v_消增加的倍数比v_积增加的倍数大

②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH₄)·[p(CO₂)]^-0.5（k为速率常数）。在p(CH₄)一定时，不同p(CO₂)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则p_a(CO₂)、p_b(CO₂)、p_c(CO₂)从大到小的顺序为。

为探究锌与稀硫酸的反应速率[以v(H₂)表示],向反应混合液中加入某些物质,下列判断正确的是　( )

A . 加入NH₄HSO₄固体,v(H₂)不变 B . 加入少量水,v(H₂)减小 C . 加入CH₃COONa固体,v(H₂)增大 D . 滴加少量CuSO₄溶液,v(H₂)减小

下列关于碰撞理论的基本观点，描述错误的选项是( )

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

已知反应2CH₃OH(g) $\text{[math]}$ CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)，在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH₃OH，反应进行到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	CH₃OH	CH₃OCH₃	H₂O
浓度/mol·L^－1	0.44	0.6	0.6

下列叙述中正确的是( )

A . 增大CH₃OH的浓度，可使活化分子百分数增多，反应速率加快 B . 该时刻正、逆反应速率的大小：v_正＜v_逆 C . 平衡时c(CH₃OH)＝0.04 mol·L^－1 D . 若加入CH₃OH，经10 min反应达到平衡，该时间内反应速率v(CH₃OH)＝1.6 mol·L^－1·min^－1

碳、氮能形成多种氧化物、氢化物。

（1）已知：①2NO（g） $\text{[math]}$ N₂（g）＋O₂（g） △H₁＝－180.5 kJ·mol^－1
②CO（g）＋ $\text{[math]}$ O₂（g） $\text{[math]}$ CO₂（g） △H₂＝－283 kJ·mol^－1

则NO与CO反应生成两种无毒气体的热化学方程式为。
（2）使用高效催化剂可大大减少汽车尾气排放出的NO_x含量，某研究所的科研人员探究了T₁℃时等质量的三种催化剂对CO还原NO的催化效果（其他条件相同），所得结果如图1所示。

①如果不考虑催化剂价格，则使用催化剂（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）最好；

A、B两状态下，生成CO的速率大小关系是。

②若容器容积为2 L，开始时加入0.5 mol NO、0.5 mol CO，在催化剂Ⅰ的作用下达

到如图1所示平衡，则反应2NO（g）＋2CO（g） $\text{[math]}$ N₂（g）＋2CO₂（g）在该温度

下的平衡常数K＝L·mol^－1。

③在图2坐标系中画出使用催化剂Ⅰ（其他条件相同）时，25s时容器内反应的脱氮率（NO转化率）与温度的关系图。
（3）化学动力学上将一步完成的反应称为基元反应。对于基元反应：aA＋bB $\text{[math]}$ cC＋dD，其速率方程式为v＝k·c^a（A）·c^b（B）（k为只与温度有关的速率常数），复杂反应（由几个基元反应构成）的速率取决于慢的基元反应。
①已知反应NO₂（g）＋CO（g） $\text{[math]}$ NO（g）＋CO₂（g）△H＜0，在温度低于250℃

时是由两个基元反应构成的复杂反应，该反应的速率方程式为v＝k·c²（NO₂），则其两

个基元反应分别为：

Ⅰ．⁼NO₃＋；Ⅱ．略，这两个反应中活化能较小的是。

②某科研小组测得380℃时该反应的c（NO₂）、c（CO）与生成CO₂的速率[v（CO₂）]

的关系如下：

则该温度下的反应速率常数k＝L·mol^－1·s^－1。

利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)＋2H₂(g) $\text{[math]}$ 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。下列判断正确的是（）

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A . 该反应的ΔH＝＋91 kJ·mol^－¹ B . 加入催化剂，该反应的ΔH变小 C . 反应物的总能量大于生成物的总能量 D . 如果该反应生成液态CH₃OH，则ΔH增大

已知反应2NO(g) + 2H₂(g)⇌N₂(g)+2H₂O(g)，△H₁= -752kJ·mol^-1的反应机理如下：

①2NO(g)⇌N₂O₂(g)(快)

②N₂O₂(g) + H₂(g)⇌N₂O(g) + H₂O(g)(慢)

③N₂O(g) + H₂(g)⇌N₂(g)+H₂O(g)(快)

下列有关说法正确的是( )

A . ①的逆反应速率小于②的正反应速率 B . ②中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的碰撞仅部分有效 C . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 是该反应的催化剂 D . 总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能小

H₂O₂是重要的绿色消毒液和氧化剂，研究其分解反应有重要意义。在含有少量I^－的溶液中，H₂O₂分解的机理是：ⅰ．H₂O₂ ＋ I^－= H₂O ＋ IO^－；ⅱ．H₂O₂ ＋ IO^－=H₂O ＋ O₂↑＋ I^－。分解反应过程中能量变化如图所示，下列判断错误的是( ）

A . I^－改变了H₂O₂分解的路径，曲线②为含有I^－的反应过程 B . 反应i和ii均为放热过程 C . 反应i的反应速率比反应ii慢 D . I^－不能改变总反应的能量变化

反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 分两步进行，反应如下：

第一步 $\text{[math]}$ (慢反应) $\text{[math]}$

第二步 $\text{[math]}$ (快反应)

该反应的能量与反应历程图像正确的是（）

A .

B .

C .

D .

在金催化剂表面上进行某反应历程如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法正确的是（）

A . 该反应的热效应 $\text{[math]}$ ＞0 B . 反应过程中发生非极性键的断裂与生成 C . 其他条件不变，使用另一高效催化剂可使CO的平衡转化率增大 D . 该历程中最大能垒(活化能)步骤的反应式为 $\text{[math]}$

1，3-丁二烯和Br₂以物质的量之比为1∶1发生加成反应分两步：第一步Br^＋进攻1，3-丁二烯生成中间体C(溴鎓正离子)；第二步Br⁻进攻中间体C完成1，2-加成或1，4-加成。反应过程中的能量变化如下图所示，下列说法正确的是（）

A . 1，2-加成产物A比1，4-加成产物B稳定 B . 第一步的反应速率比第二步慢 C . 该加成反应的反应热为E_b–E_a D . 升高温度，1，3-丁二烯的平衡转化率增大

1，3-丁二烯在环己烷溶液中与溴发生加成反应时，会生成两种产物，其反应机理如下：

下列说法不正确的是（）

A . 两种加成产物相比，1，4加成产物更稳定 B . 两种反应历程相比，1，2加成反应速率更快 C . 增大溴的浓度，可提高1，3-丁二烯的转化率 D . 升高温度，1，4加成正反应速率的增大，逆反应速率减小

下列实验现象和结论均正确的是（）

选项	实验操作	实验现象及结论
A	取A、B两支试管，各加入 $\text{[math]}$ 的酸性高锰酸钾溶液，然后向A试管中加入 $\text{[math]}$ (草酸)溶液，同时向B试管中加入 $\text{[math]}$ 溶液	B试管中的高锰酸钾溶液褪色快。说明其他条件不变时，反应物的浓度越大，反应速率越快
B	取A、B两支试管，各加入 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液和 $\text{[math]}$ 的稀硫酸，并将A试管放置于热水中，B试管放置于冷水中	A试管中先析出沉淀。说明当其他条件不变时，升高温度，活化分子百分数增多，反应速率加快
C	在恒温恒压的密闭容器中发生反应： $\text{[math]}$ ，向其中通入氩气	容器体积增大，反应速率减慢。说明增大容器体积，压强减小，活化分子百分数减少，反应速率减慢
D	A、B两支试管中分别加入等体积5%的 $\text{[math]}$ 溶液，在B试管中加入2～3滴 $\text{[math]}$ 溶液	B试管中产生气泡快。说明当其他条件不变时，使用催化剂，增大反应活化能，反应速率加快

A . A B . B C . C D . D

均相芬顿反应原理是高级氧化技术的经典工艺之一，如图所示( $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为速率常数)。下列说法错误的是（）

A . 相同条件下，基元反应Ⅰ比Ⅱ的活化能低 B . 基元反应Ⅰ中氧元素的化合价没有发生变化 C . 基元反应Ⅱ的化学方程式为 $\text{[math]}$ D . 芬顿反应进行的过程中，整个体系的 $\text{[math]}$ 几乎不变(忽略体积变化)

COCl₂常用于有机合成，工业上采用高温活性炭催化CO与Cl₂合成COCl₂。

（1） Burns和Dainton研究了反应Cl₂(g)+CO(g) $\text{[math]}$ COCl₂(g)的动力学，获得其速率方程v=kc $\text{[math]}$ (Cl₂)c(CO)，k为速率常数(只受温度形响)，该反应的历程如下：
第一步：Cl₂ $\text{[math]}$ 2Cl•       △H₁=+243kJ·mol^-1
第二步：Cl•+CO $\text{[math]}$ COCl•       △H₂=-20kJ·mol^-1
第三步：COCl•+Cl₂ $\text{[math]}$ COCl₂+Cl•       △H₃=-88kJ·mol^-1
①反应Cl₂(g)+CO(g) $\text{[math]}$ COCl₂(g)的△H=kJ·mol^-1。
②已知活化络合物分子中含有的原子数目等于反应速率方程中物质的原子数与指数的积，如H₂+Cl₂=2HCl的反应速率方程为v=kc $\text{[math]}$ (Cl₂)•c(H₂)，可推测反应决速步中活化络合物的可能存在形式为ClH₂、H₂Cl或H₂+Cl•，则Cl₂(g)+CO(g) $\text{[math]}$ COCl₂(g)反应中的活化络合物的可能存在形式为(任写一个即可)，请判断第步的活化能最高。
（2）在100kPa、恒压的密闭容器中，充入1molCO、1molCl₂和适量的活性炭，发生反应Cl₂(g)+CO(g) $\text{[math]}$ COCl₂(g)，其压强平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)的对数lgK_p。与温度倒数 $\text{[math]}$ 呈线性关系，如图。
①能正确表示上述反应线性关系的直线为(填“L₁”或“L₂”)，理由是。
②图中Q点的坐标为(2.2，-2.0)，已知 $\text{[math]}$ =1.4，则平衡时CO的转化率为。若保持温度不变，将该容器增压再次达到平衡，其状态可能为图中Q、M、N中的点，此时混合气中COCl₂的体积分数是50%，则再次达到平衡状态的气体总压强是kPa。

乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理如下，能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的是（）

A . 使用催化剂可以减少反应放出的热量 B . 第①步反应只断裂了碳碳键 C . 由图可知，总反应的反应速率主要取决于第①步 D . 总反应不需要加热就能进行

2019年9月，我国科研人员研制出 $\text{[math]}$ 双温区催化剂，其中 $\text{[math]}$ 区域和 $\text{[math]}$ 区域的温度差可超过100℃。 $\text{[math]}$ 双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是（）

A . ①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生 B . 该历程中能量变化最大的是 $\text{[math]}$ ，是氮分子中氮氮三键的断裂过程 C . 在高温区加快了反应速率，低温区提高了氨的产率 D . 使用 $\text{[math]}$ 双温区催化合成氨，会改变合成氨反应的反应热

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