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考點三十八 活化能的考查 1．（2018天津）下列敘述正確的是 A. 某溫度下，一元弱酸HA的Ka越小，則NaA的Kh(水解常數(shù))越小 B. 鐵管鍍鋅層局部破損后，鐵管仍不易生銹 C. 反應(yīng)活化能越高，該反應(yīng)越易進行 D. 不能用紅外光譜區(qū)分C2H5OH和CH3OCH3 【答案】B 【解析】A．根據(jù)“越弱越水解”的原理，HA的Ka越小，代表HA越弱，所以A-的水解越強，應(yīng)該是NaA的Kh(水解常數(shù))越大。選項A錯誤。B．鐵管鍍鋅層局部破損后，形成鋅鐵原電池，因為鋅比鐵活潑，所以鋅為負極，對正極鐵起到了保護作用，延緩了鐵管的腐蝕。選B正確。C．反應(yīng)的活化能越高，該反應(yīng)進行的應(yīng)該是越困難（可以簡單理解為需要“翻越”的山峰越高，“翻越”越困難）。選項C錯誤。D．紅外光譜是用來檢測有機物中的官能團或特定結(jié)構(gòu)的，C2H5OH和CH3OCH3的官能團明顯有較大差異，所以可以用紅外光譜區(qū)分，選項D錯誤。 2．某反應(yīng)的△H=+100kJ/mol，下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述正確的是( ) A． 正反應(yīng)活化能小于100kJ/mol B． 逆反應(yīng)活化能一定小于100kJ/mol C． 正反應(yīng)活化能可能等于100kJ/mol D． 正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)活化能大100kJ/mol 【答案】D 3．下列說法正確的是 A． 活化分子之間的碰撞即為有效碰撞 B． 增大壓強不能降低活化能，但能增加活化分子百分數(shù) C．活化能的大小決定了反應(yīng)能否自發(fā)進行 D． 使用催化劑能降低活化能，增加活化分子百分數(shù) 【答案】D 【解析】A、活化分子之間的碰撞發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時為有效碰撞，否則不是，選項A錯誤；B、增大壓強不能增加活化分子的百分數(shù)，使反應(yīng)速率增大原因是活化分子的濃度增大，但百分數(shù)不變，選項B錯誤；C、反應(yīng)能否自發(fā)進行取決于反應(yīng)的焓變和熵變，活化能的大小影響反應(yīng)速率的大小，選項C錯誤；D、催化劑能降低活化能，增大活化分子的百分數(shù)，從而加快反應(yīng)的速率，選項D正確。答案選D。 4．某可逆反應(yīng)的△H = +246 kJmol－1，下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述正確的是 A．正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能大246 kJ/mol B．正反應(yīng)的活化能一定小于246 kJ/mol C．逆反應(yīng)的活化能一定大于246 kJ/mol D．逆反應(yīng)的活化能一定大于正反應(yīng)的活化能 【答案】A 5．下列說法正確的是 A．活化分子之間的碰撞即為有效碰撞 B．使用催化劑能降低活化能，增加活化分子百分數(shù) C．增大壓強不能降低活化能，但能增加活化分子百分數(shù) D．活化能的大小決定了反應(yīng)能否自發(fā)進行 【答案】B 【解析】A．活化分子之間的碰撞發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時為有效碰撞，否則不是，故A錯誤；B．催化劑能降低活化能，增大活化分子的百分數(shù)，從而加快反應(yīng)的速率，故B正確；C．增大壓強不能增加活化分子的百分數(shù)，使反應(yīng)速率增大原因是活化分子的濃度增大，但百分數(shù)不變，故C錯誤；D．反應(yīng)能否自發(fā)進行取決于反應(yīng)的焓變和熵變，活化能的大小影響反應(yīng)速率的大小，故D錯誤；故選B。 6．某反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量變化如右圖所示（圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能）。下列說法錯誤的是（ ） A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B．催化劑不能改變反應(yīng)的焓變(△H) C．催化劑能降低反應(yīng)的活化能 D．逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能 【答案】D 7．下列說法不正確的是：（ ） A．能量較高、有可能發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子 B．活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差稱為活化能 C．催化劑能參與反應(yīng)，可降低原反應(yīng)所需活化能 D．非活化分子也有可能發(fā)生有效碰撞 【答案】D 【解析】A、活化分子發(fā)生有效碰撞，要求能量高、碰撞方向正確，發(fā)生有效碰撞的分子是活化分子，故說法正確；B、活化能是活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差，故說法正確；C、催化劑參加反應(yīng)，能夠降低活化分子的活化能，故說法正確；D、有效碰撞是活化分子發(fā)生反應(yīng)時的碰撞，要求具有一定能量和取向，故說法錯誤。 8．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的活化能說法錯誤的 A． 活化能是決定化學(xué)反應(yīng)速率快慢的本質(zhì)因素 B． 溶液中Ag+和Cl-結(jié)合形成沉淀幾乎不需要活化能 C． 煤的形成需要漫長的地質(zhì)年代主要是因為該反應(yīng)的活化能很大 D． 活化能只受溫度影響，與其他因素?zé)o關(guān) 【答案】D 【解析】活化能是決定化學(xué)反應(yīng)速率快慢的本質(zhì)因素，A項正確；溶液中Ag+和Cl-常溫下能迅速形成AgCl沉淀，幾乎不需要活化能，B項正確；煤的形成需要漫長的地質(zhì)年代主要是因為該反應(yīng)的活化能很大，C項正確；活化能還與催化劑有關(guān)，催化劑一般能降低反應(yīng)的活化能，D項錯誤；答案選D。 9．下列有關(guān)活化分子和活化能的說法不正確的是 A．增加氣體反應(yīng)物的濃度可以提高活化分子百分數(shù) B．升高溫度可增加單位體積活化分子數(shù) C．發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子 D．使用催化劑可降低活化能，提高單位體積活化分子百分數(shù) 【答案】A 10．下列說法正確的是（ ） A．人們把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子，同時把活化分子具有的能量叫活化能 B．化學(xué)反應(yīng)不一定都有能量變化 C．活化能接近于零的反應(yīng)，當反應(yīng)物相互接觸時，反應(yīng)瞬間完成，而且溫度對其反應(yīng)速率幾乎沒有什么影響 D．活化能的大小不僅意味著一般分子成為活化分子的難易，也會對化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化產(chǎn)生影響 【答案】C 【解析】A.活化分子是能夠發(fā)生有效碰撞的分子，而活化能是活化分子具有的平均能量，A項錯誤；B.化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是化學(xué)鍵斷裂與形成的過程，斷裂化學(xué)鍵需要吸收能量，形成化學(xué)鍵需要放出能量，所以化學(xué)反應(yīng)一定都有能量變化，B項錯誤；C. 活化能接近于零的反應(yīng)，當反應(yīng)物相互接觸時，反應(yīng)瞬間完成，而且溫度對其反應(yīng)速率幾乎沒有什么影響，C項正確；D. 活化能的大小意味著一般分子成為活化分子的難易，但對化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化不會產(chǎn)生影響，D項錯誤；答案選C。 11．CH2=CH2與 H2反應(yīng)的能量與反應(yīng)進程關(guān)系如圖所示.下列說法錯誤的是( ) A． 該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B． 催化劑Ⅱ比催化劑Ⅰ活性更好 C． 催化劑可改變反應(yīng)的活化能和焓變 D． 正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能 【答案】C 12．升高溫度能加快化學(xué)反應(yīng)速率的主要原因是 A．增加活化分子百分數(shù) B．降低活化分子的能量 C．活化分子能量明顯增加 D．降低反應(yīng)所需的能量 【答案】A 【解析】考查外界條件對反應(yīng)速率的影響。升高溫度能增大反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)，所以反應(yīng)速率加快，催化劑才能改變活化能，答案選A。 13．下列說法正確的是 A．增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增大 B．有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(即縮小反應(yīng)容器的體積)，可增加活化分子的百分數(shù)，從而使反應(yīng)速率增大 C．升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大，原因是增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù) D．催化劑不影響反應(yīng)活化能但能增大單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)，從而增大反應(yīng)速率 【答案】C 【解析】增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目，但百分數(shù)不變，A錯誤；有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強，可增大單位體積的活化分子數(shù)目，但百分數(shù)不變，B錯誤；升高溫度，可增加反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)，使反應(yīng)速率增大，C正確；加入催化劑，降低反應(yīng)物的活化能，增大活化分子的百分數(shù)，反應(yīng)速率增大，D錯誤。 14．下列說法正確的是（ ） A． 增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增大 B． 有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強（即縮小反應(yīng)容器的體積），可增加活化分子的百分數(shù)，從而使反應(yīng)速率增大 C． 升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大，主要原因是增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù) D． 催化劑不影響反應(yīng)活化能但能增大單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)，從而增大反應(yīng)速率 【答案】C 15．（5分）在化學(xué)反應(yīng)中，能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的分子間碰撞稱之為有效碰撞，這些分子稱為活化分子．使普通分子變成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其單位用kJ?mol﹣1表示．請認真觀察圖，然后回答問題． （1）已知熱化學(xué)方程式：H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H=﹣241.8kJ?mol﹣1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol﹣1，則其逆反應(yīng)的活化能為 ； （2）對于同一反應(yīng)，圖中虛線（Ⅱ）與實線（I）相比，活化能 ，單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù) ，因此反應(yīng)速率 ，你認為最可能的原因是 ． 【答案】（1）409.0KJ/mol（2）降低；增多；加快；使用催化劑 【解析】（1）依據(jù)活化能的概念和實質(zhì)分析判斷逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)焓變； （2）圖象分析虛線是降低反應(yīng)的活化能，化學(xué)平衡不變化，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多反應(yīng)速率加快，改變的條件是加入了催化劑． 解：（1）熱化學(xué)方程式：H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H=﹣241.8kJ?mol﹣1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol﹣1，則其逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)焓變=241.8kJ?mol﹣1+167.2kJ?mol﹣1 =409.0KJ/mol， 故答案為：409.0KJ/mol； （2）圖象分析可知，虛線表示的是降低反應(yīng)的活化能，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多反應(yīng)速率加快，但達到平衡狀態(tài)相同，化學(xué)平衡不變化，改變的條件是加入了催化劑； 故答案為：降低；增多；加快；使用催化劑． 16．（2018課標Ⅰ）采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù)，在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴} （1）1840年 Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀，得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體，其分子式為___________。 （2）F. Daniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時N2O5(g)分解反應(yīng)： 其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達到平衡。體系的總壓強p隨時間t的變化如下表所示（t=∞時，N2O4(g)完全分解）： t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞ p/kPa 35.8 40.3 42.5. 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 ①已知：2N2O5(g)＝2N2O5(g)+O2(g) ΔH1=?4.4 kJmol?1 2NO2(g)＝N2O4(g) ΔH 2=?55.3 kJmol?1 則反應(yīng)N2O5(g)＝2NO2(g)+O2(g)的ΔH =_______ kJmol?1。 ②研究表明，N2O5(g)分解的反應(yīng)速率。t=62 min時，測得體系中pO2=2.9 kPa，則此時的=________ kPa，v=_______kPamin?1。 ③若提高反應(yīng)溫度至35℃，則N2O5(g)完全分解后體系壓強p∞(35℃)____63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________。 ④25℃時N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______kPa（Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，計算結(jié)果保留1位小數(shù)）。 （3）對于反應(yīng)2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)，R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程： 第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡 第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反應(yīng) 第三步 NO+NO3→2NO2 快反應(yīng) 其中可近似認為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是_______（填標號)。 A．v(第一步的逆反應(yīng))＞v(第二步反應(yīng)) B．反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3 C．第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效 D．第三步反應(yīng)活化能較高 【答案】O2 53.1 30.0 6.010－2 大于 溫度提高，體積不變，總壓強提高；NO2二聚為放熱反應(yīng)，溫度提高，平衡左移，體系物質(zhì)的量增加，總壓強提高 13.4 AC （3）A、第一步反應(yīng)快，所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆反應(yīng)速率，A正確； B、根據(jù)第二步和第三步可知中間產(chǎn)物還有NO，B錯誤； C、根據(jù)第二步反應(yīng)生成物中有NO2可知NO2與NO3的碰撞僅部分有效，C正確； D、第三步反應(yīng)快，所以第三步反應(yīng)的活化能較低，D錯誤。答案選AC。