高考化学考点剖析 关于活化能的考查解析版.docx

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高考化学考点剖析关于活化能的考查解析版

考点关于活化能的考查

1．（2018天津）下列叙述正确的是

A.某温度下，一元弱酸HA的Ka越小，则NaA的Kh（水解常数）越小

B.铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈

C.反应活化能越高，该反应越易进行

D.不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3

【答案】B

【解析】A．根据“越弱越水解”的原理，HA的Ka越小，代表HA越弱，所以A-的水解越强，应该是NaA的Kh（水解常数）越大，A错误。

B．铁管镀锌层局部破损后，形成锌铁原电池，因为锌比铁活泼，所以锌为负极，对正极铁起到了保护作用，延缓了铁管的腐蚀，B正确。

C．反应的活化能越高，该反应进行的应该是越困难（可以简单理解为需要“翻越”的山峰越高，“翻越”越困难），C错误。

D．红外光谱是用来检测有机物中的官能团或特定结构的，C2H5OH和CH3OCH3的官能团明显有较大差异，所以可以用红外光谱区分，D错误。

2．（2018课标Ⅰ）采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。

回答下列问题

（3）对于反应2N2O5（g）→4NO2（g）+O2（g），R.A.Ogg提出如下反应历程：

第一步N2O5

NO2+NO3快速平衡

第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反应

第三步NO+NO3→2NO2快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。

下列表述正确的是_______（填标号）。

A．v（第一步的逆反应）＞v（第二步反应）

B．反应的中间产物只有NO3

C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效

D．第三步反应活化能较高

【答案】AC

【解析】

（3）A、第一步反应快，所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率，A正确；

B、根据第二步和第三步可知中间产物还有NO，B错误；

C、根据第二步反应生成物中有NO2可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效，C正确；

D、第三步反应快，所以第三步反应的活化能较低，D错误。

答案选AC。

活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

实验证明，只有发生碰撞的分子的能量等于或超过某一定的能量Ec（可称为临界能）时，才可能发生有效碰撞。

具有能量大于或等于Ec的分子称为活化分子。

1、活化能与催化剂的关系

典例1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④3mol·L﹣1·s﹣1的反应速率一定比1mol·L﹣1·s﹣1的反应速率大⑤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⑥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⑦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⑧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．②⑤B．②⑥⑧C．②③⑤⑦⑧D．①②④⑤⑧

【答案】A

【解析】试题分析：

①氮气与氢气反应中，恒容下充入氩气，压强增大，不改变反应物或生成物的浓度，不改变化学反应速率，错误；②温度增加活化分子百分数，故其他条件不变，温度越高，活化分子百分数增加，活化分子浓度也增加，反应速率加快，正确；③催化剂只改变化学反应速率，不影响反应热，错误；④用同种物质表示的同一个化学反应适用，但是化学反应改变，意义改变，3mol•L-1•s-1的反应速率不一定比1mol•L-1•s-1的反应速率大，错误；⑤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的能量，提高活化分子的百分数，正确；⑥氮气与氢气反应中，恒容下充入氩气，压强增大，不改变反应物或生成物的浓度，不改变化学反应速率，错误；⑦增大反应物浓度，增大了单位体积内的活化分子，但活化分子的百分数不变，错误；⑧催化剂反应前后的化学性质不变，物理性质一般会发生变化，即参与了反应，错误。

2、温度与活化能的关系

典例2在3种不同条件下，分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：

2A（g）+B（g）

2D（g）△H=QkJ·mol-1。

相关条件和数据见下表：

实验编号

实验Ⅰ

实验Ⅱ

实验Ⅲ

反应温度/1C

700

700

750

达平衡时间/min

40

5

30

n（D）平衡/mol

1.5

1.5

1

化学平衡常数

K1

K2

K3

下列说法正确的是（）

A．实验Ⅲ达平衡后，恒温下再向容器中通入lmolA和1molD，平衡不移动

B．升高温度能加快反应速率的原理是降低了活化能，使活化分子百分数提高

C．实验Ⅲ达平衡后容器内的压强是实验Ⅰ的

倍

D．K3>K2>K1

【答案】A

【解析】A．实验III中，

2A（g）+B（g）

2D（g）

起始（mol/L）10.50

反应0.50.250.5

平衡0.50.250.5

化学平衡常数为K=

=

=4L/mol，温度不变，平衡常数不变，实验Ⅲ达平衡后，恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D，则此时容器中c（A）=1mol/L，c（B）=0.25mol/L，c（D）=1mol/L，此时浓度商Qc=

＝4L/mol＝K，平衡不发生移动，A正确；B．升高温度，增大了分子的能量，增加了活化分子百分数，使反应速率加快，但反应的活化能不变，B错误；C．根据理想气体状态方程pV=nRT，反应起始时向容器中充入2mol A和1mol B，实验III达平衡时，n（D）=1mol，根据反应方程式，则平衡时n（A）=1mol，n（B）=0.5mol，实验I达平衡时，n（D）=1.5mol，根据反应方程式，n（A）=0.5mol，n（B）=0.25mol，则实验III达平衡后容器内的压强与实验I达平衡后容器内的压强之比为

=

=

≠

，C错误；D．反应为2A（g）+B（g）⇌2D（g），比较实验I和III，温度升高，平衡时D的量减少，化学平衡向逆反应方向移动，则K3＜K1，温度相同，平衡常数相同，则K1=K2，综上，则平衡常数的关系为：

K3＜K2=K1，D错误。

3、活化能与反应热的关系

典例3下列说法正确的是

A．FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板的制作，该反应是置换反应

B．向纯碱溶液中滴加醋酸，将生成的气体通入澄清的苯酚钠溶液中，观察是否出现沉淀，由此证明醋酸、碳酸、苯酚酸性强弱

C．反应A（g）

B（g）△H，若正反应的活化能为EakJ/mol，逆反应的活化能为EbkJ/mol，则△H=-（Ea-Eb）kJ/mol

D．3x%的A物质的溶液与x%的A物质的溶液等体积混合后，溶液的质量分数小于2x%，则A物质可能为乙醇

【答案】D

【解析】A.FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板的制作，FeCl3和Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜，该反应不是置换反应，A不正确；B.向纯碱溶液中滴加醋酸，由于醋酸有挥发性，生成的二氧化碳气体含有一定量的醋酸蒸气，该气体通入澄清的苯酚钠溶液中，溶液一定会变浑浊，但是不生成沉淀，得到的是乳浊液，此实验无法证明碳酸和苯酚的酸性强弱，B不正确；C.反应A（g）

B（g）△H，若正反应的活化能为EakJ/mol，逆反应的活化能为EbkJ/mol，则△H=-（Eb-Ea）kJ/mol，C不正确；D.3x%的A物质的溶液与x%的A物质的溶液等体积混合后，溶液的质量分数小于2x%，说明A的质量分数越大其密度越小，即A的密度小于水，则A物质可能为乙醇，D正确。

1．已知SO3在催化剂作用下分解速率会加快，其能量随反应进程的变化如图所示。

下列说法正确的是

A．降低温度，SO3的分解速率加快

B．加入催化剂，可提高SO3的平衡转化率

C．加入催化剂，减小了反应的活化能

D．反应物的总能量大于生成物的总能量

【答案】C

【解析】降低温度，反应速率减慢，A错误；加入催化剂，可以加快反应速率，但是平衡不动，SO3的平衡转化率不变，B错误；加入催化剂，能够降低反应的活化能，加快反应速率，C正确；反应物的总能量小于生成物的总能量。

该反应为吸热反应，D错误。

2．已知化学反应A2（g）+B2（g）=2AB（g） △H=+100kJ/mol 的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是

A．加入催化剂，该反应的反应热△H 将减小

B．每生成2molA-B键，将吸收bkJ能量

C．每生成2分子AB吸收（a-b） kJ能量

D．该反应正反应的活化能大于100kJ/mol

【答案】D

【解析】A、反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和，催化剂不能改变反应热的大小，A错误；B、每生成2molA-B键，将放出bkJ能量，B错误；C、每生成2mol分子AB吸收（a-b） kJ能量，C错误；D、（a-b） =100kJ，a=100kJ+b，该反应正反应的活化能大于100kJ/mol，D正确。

3．在其他条件相同时，反应N2+O2

2NO分别在有、无催化剂时的能量变化与反应进程如下图所示：

下列说法中正确的是

A．该反应为放热反应

B．加入催化剂可以改变反应的焓变

C．加入催化剂可以改变反应的活化能

D．0.1molN2和0.1molO2充分反应吸热18.26kJ

【答案】C

【解析】A项，反应物的总能量低于生成物的总能量为吸热反应，A错误；B项，加入催化剂，反应的焓变不变，B错误；C项，由图可知催化剂能够降低反应的活化能，C正确；D项，该反应是可逆反应，则N2和O2不可能完全转化为NO，吸收的热量应小于18.26kJ，D错误。

4．在Ag+催化作用下，Cr3+被S2O82-氧化为Cr2O72-的机理如下：

S2O82-+2Ag+=2SO42-+2Ag2+慢

2Cr3++6Ag2++7H2O=6Ag++14H++Cr2O72-快

下列有关说法正确的是

A．反应速率与Ag+的浓度有关B．Ag2+也是该反应的催化剂

C．Ag+能降低该反应的活化能和焓变D．v（Cr3+）=K（S2O82-）

【答案】A

【解析】A．Ag+浓度越大，反应速率越大，A正确；B．Ag2+为中间产物，不是催化剂，B错误；C．Ag+能降低该反应的活化能，但不改变焓变，C错误；D．反应总方程式为3S2O82-+2Cr3++7H2O=2SO42-++14H++Cr2O72-，反应速率等于化学计量数之比，D错误。

5．下列对“改变反应条件,导致化学反应速率改变”的原因描述不正确的是

A．增大反应物的浓度，活化分子百分数增加，反应速率加快

B．增大气体反应体系的压强，单位体积中活化分子数增多，气体反应速率加快

C．升高反应的温度，活化分子百分数增加，有效碰撞的几率提高，反应速率增大

D．催化剂通过改变反应路径，使反应所需的活化能降低，反应速率增大

【答案】A

【解析】

试题分析：

增大反应物的浓度，活化分子百分数不变，A错误；增大气体反应体系的压强，浓度增大，单位体积中活化分子数增多，B正确；升高反应的温度，分子能量增大，活化分子百分数增加，有效碰撞的几率提高，反应速率增大，C正确；催化剂降低活化能，反应速率增大，D正确。

6．已知，H2和I2反应的历程为：

①I2+M

2I·+M慢②H2+2I·→2HI快，式中M是指反应器壁或其他惰性分子，不参与反应，只具有传递能量的作用。

下列关于该反应的说法正确的是

A．反应速率与I·的浓度有关

B．M是该反应的催化剂

C．反应①与②的活化能相等

D．v（H2）=v（I2）=v（HI）

【答案】A

【解析】A、化学反应的反应速率取决于反应速率最慢的反应，所以该反应的速率主要由①决定，与I•的浓度有关，A正确；B、催化剂在最初的反应中参加反应、在最终的反应中生成，M不具备该条件，所以不能是催化剂，B错误；C、不同反应的活化能大小是不一样的，①与②的活化能不相等，C错误；D、同一可逆反应中，反应速率之比等于其计量数之比，该反应方程式为H2（g）+2ICl（g）=2HCl（g）+I2，所以反应速率2v（H2）=v（HI）=2v（I2），D错误。

7．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能发生化学反应。

能引发化学反应的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限度的能量叫活化能，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”）提供能量，该反应的△H=（用含E1、E2的代数式表示）。

（2）已知热化学方程式：

H2（g）+1/2O2（g）===H2O（g）△H=－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，活化能大大降低，活化分子的百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是。

【答案】

（1）放热需要E2－E1

（2）409.0kJ·mol-1（3）使用了催化剂

【解析】

（1）根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以是放热反应，其反应热△H＝E2－E1。

反应物分子要首先变成活化分子，所以需要吸热能量。

（2）根据图像可知，逆反应的活化能就是正反应反应热的绝对值和正反应活化能之和，即逆反应的活化能是241.8kJ•mol-1＋167.2kJ•mol-1＝409.0kJ·mol-1。

（3）由于只有催化剂才能降低反应的活化能，所以改变的条件应该是使用了催化剂。

8．下列说法正确的是

A．升高反应的温度，活化分子百分数增加，有效碰撞的几率提高，反应速率增大

B．活化分子的碰撞一定是有效碰撞

C．增大反应物的浓度，活化分子百分数增加，反应速率加快

D．催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率

【答案】A

【解析】A．升高温度时，反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，A正确；B．活化分子之间相互碰撞，若能发生化学反应，称为有效碰撞，所以活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞，B错误；C．增大反应物浓度，单位体积内活化分子的百分数不变，可以增大单位体积内活化分子数，从而使有效碰撞次数增大，C错误；D．催化剂能够降低反应的活化能，从而增大单位体积内活化分子百分数，增大反应速率，D错误。

9．下列说法正确的是

A．增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大

B．增大浓度，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大

C．加入反应物，使活化分子百分数增大，化学反应速率增大

D．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增大化学反应速率

【答案】D

【解析】增大浓度或增大压强，均是增大单位体积内活化分子百分数，而不是活化分子的百分数，ABC都不正确。

所以正确的答案选D。

10．物质（t-BuNO）2在正庚烷溶剂中反应：

（t-BuNO）2

2（t-BuNO），测得该反应的ΔH=+50.5kJ·mol-1，活化能Ea=90.4kJ·mol-1。

能量关系图合理的是

【答案】D

【解析】正反应是吸热反应，所以反应物的总能量小于生成物的总能量。

所以根据活化能和反应热的数值大小可知，选项D正确。

11．加入正催化剂使反应速度加快，下列叙述不正确的是

A．使反应体系的活化分子百分数增高B．使反应体系的活化分子总数增多

C．使反应体系的活化分子百分数降低D．使反应体系的活化能降低

【答案】C

【解析】催化剂能够降低反应的活化能，从而增加活化分子的百分数，因此反应速率加快，C不正确，其余选项是正确的，答案选C。

12．“活化分子”是衡量化学反应速率快慢的重要依据，下列对“活化分子”的说法不正确的是（　　）

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增多，反应速率加快

C．对于有气体参加的反应增大压强，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

【答案】A

【解析】A．活化分子碰撞不一定发生反应，还与取向有关，则不一定为有效碰撞，A错误；B、增大反应物的浓度，可使单位体积内活化分子数增多，有效碰撞机会增大，则反应速率加快，B正确；C、增大压强（即缩小反应容器的体积），可增加活化分子的数目，从而使反应速率增大，C正确；D、催化剂能降低反应的活化能，活化分子的百分数增大，从而使有效碰撞次数增大，D正确。

13．有关碰撞理论，下列说法中不正确的是

A．具有足够能量的分子（活化分子）相互碰撞就一定能发生化学反应

B．增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增大，反应速率增大

C．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞的几率增大，反应速率增大

D．正催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞的几率增大，反应速率增大

【答案】A

【解析】

试题分析：

A．活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应，如果不是有效碰撞，则不能反应，A错误；B．增大反应物浓度，活化分子的浓度增大，但百分数不变，浓度增大可使有效碰撞次数增大，B正确；C．升高温度，活化分子的百分数增大，从而使有效碰撞次数增大，使化学反应速率增大，C正确；D．催化剂影响反应的活化能，活化分子的百分数增加，反应速率增大，但不影响化学平衡，D正确。

14．苯与Br2发生取代反应时能量与反应进程如下图所示。

下列说法正确的是

A．①、②两步均放出能量B．FeBr3可以改变反应的焓变

C．FeBr3不能改变反应的活化能D．FeBr3可以加快该反应速率

【答案】D

【解析】A．反应①为吸热反应，反应②为放热反应，A错误；B．加入催化剂，只改变反应的活化能，不改变反应热，B错误；C．催化剂能改变反应的活化能，C错误；D．加入催化剂，能改变反应的活化能，加快反应速率，D正确。

15．下列说法正确的是

A．有气体参加的化学反应，若增大压强，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大

B．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

C．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

D．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

【答案】D

【解析】增大压强，可活化分子的百分数不变，A错误；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，B错误；增大反应物浓度，活化分子的百分数不变，C错误；升高温度活化分子的百分数增加，D正确。

16．下列说法中正确的是（）

A．可逆反应中逆反应的活化能减去正反应的活化能就是此反应的ΔH

B．反应物的总能量减去生成物的总能量就是此反应的ΔH

C．反应物的总键能减去生成物的总键能就是此反应的ΔH

D．常温下：

H2+Cl2

2HClK=5.3×1033；H2+Br2

2HBrK=2.2×1018，可判断非金属性：

Br>Cl

【答案】C

【解析】A、可逆反应中正反应的活化能减去逆反应的活化能就是此反应的ΔH，A错误；B、生成物的总能量减去反应物的总能量就是此反应的ΔH，B错误；C、反应物的总键能减去生成物的总键能就是此反应的ΔH，C正确；D、K值越大，反应程度越大，非金属与氢化合越容易，非金属性越强，故可判断非金属性：

Cl>Br，D错误。

17．下列说法正确的是（）

A．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是降低了反应活化能

B．有气体参加的化学反应，增大压强一定可以增大化学反应速率

C．增大反应物浓度，可提高单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大

D．催化剂的加入能提高单位体积内活化分子百分数，从而增大化学反应速率

【答案】D

【解析】A．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的能量，更多的分子变为活化分子，而反应活化能不变，错误；B．有气体参加的化学反应，若是容器的容积不变，向其中加入与体系无关的物质，使体系压强增大，则增大压强，化学反应速率不增大，错误；C．增大反应物浓度，可提高单位体积内分子总数，从而使有效碰撞次数增大，但是活化分子的百分数不变，错误；D．催化剂的加入能降低反应的活化能，提高单位体积内活化分子百分数，从而增大化学反应速率，正确。

18．合成气（CO和H2）是目前化工常用的原料，下面是用甲烷制备合成气的两种方法：

①CH4（g）＋H2O（g）

CO（g）＋3H2（g）ΔH1＝＋216kJ·mol－1；

②2CH4（g）＋O2（g）===2CO（g）＋4H2（g）ΔH2＝－72kJ·mol－1。

其中一个反应的反应过程与能量变化关系如图所示。

则下列说法正确的是

A．E1表示2CH4（g）＋O2（g）===2CO（g）＋4H2（g）的活化能

B．E2表示CH4（g）＋H2O（g）

CO（g）＋3H2（g）的活化能

C．该图示为反应②的反应过程与能量变化示意图

D．一般情况下，加入催化剂，既能降低E1，也能降低E2，但不能改变E1与E2的差值

【答案】D

【解析】已知反应①是吸热反应，反应②是放热反应，而图象所表达的是吸热反应即反应①。

所以A、E1表示CH4（g）+H2O（g）

CO（g）+3H2（g）的活化能，故A错误；B、E2表示CO（g）+3H2（g）

CH4（g）+H2O（g）的活化能，因此B错误；C、该图所示为反应①的反应过程与能量变化示意图，故C错误；D、加入催化剂，正逆反应的活化能都降低了，即E1、E2都降低，但二者的差值不变，所以D正确。