PAGE1第04講活化能內(nèi)容導(dǎo)航——預(yù)習(xí)四步曲第一步：學(xué)析教材學(xué)知識：教材精講精析、全方位預(yù)習(xí)第二步：練練習(xí)題強方法：教材習(xí)題學(xué)解題、強化關(guān)鍵解題方法練考點會應(yīng)用：核心考點精準練、快速掌握知識應(yīng)用第三步：記串知識識框架：思維導(dǎo)圖助力掌握知識框架、學(xué)習(xí)目標復(fù)核內(nèi)容掌握第四步：測過關(guān)測穩(wěn)提升：小試牛刀檢測預(yù)習(xí)效果、查漏補缺快速提升知識點1有效碰撞理論1．基元反應(yīng)大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)往往經(jīng)過多個反應(yīng)步驟才能實現(xiàn)。其中都稱為基元反應(yīng)。如2HI=H2＋I2的2個基元反應(yīng)為2HI→H2＋2I·、2I·→I2。2．反應(yīng)歷程先后進行的反映了化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)歷程，反應(yīng)歷程又稱。3．基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件反應(yīng)物的分子必須發(fā)生，但是并不是每一次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。4．有效碰撞（1）概念：能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。（2）條件：具有足的，具有合適的。（3）與反應(yīng)速的關(guān)系：碰撞的頻率越高，則反應(yīng)速率。5．活化能和活化分子(1)活化分子：能夠發(fā)生的分子。對于某一化學(xué)反應(yīng)來說，在一定條件下，反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)是的。(2)活化能：活化分子具有的與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差，叫做反應(yīng)的活化能。6．反應(yīng)物、生成物的能量與活化能的關(guān)系圖知識點二有效碰撞理論影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的解釋1．濃度反應(yīng)物濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)→單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)→化學(xué)反應(yīng)速率；反之，化學(xué)反應(yīng)速率。2．壓強增大壓強→氣體體積縮小→反應(yīng)物濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)→單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)→化學(xué)反應(yīng)速率；反之，化學(xué)反應(yīng)速率。壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，可轉(zhuǎn)化成濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3．溫度升高溫度→活化分子的百分數(shù)→單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)→化學(xué)反應(yīng)速率；反之，化學(xué)反應(yīng)速率。4．催化劑使用催化劑→改變了反應(yīng)的歷程(如下圖)，反應(yīng)的活化能→活化分子的百分數(shù)→單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)→化學(xué)反應(yīng)速率?！痉椒记伞炕罨肿印⒂行鲎才c反應(yīng)速率的關(guān)系知識點3活化能1.有效碰撞理論與活化能活化能活化分子數(shù)單位體積內(nèi)活化分子數(shù)有效碰撞增大濃度/壓強不變不變增多增加升高溫度不變增多增多增加催化劑下降增多增多增加2.活化能與反應(yīng)機理使用催化劑，可以改變活化能，改變反應(yīng)機理，在反應(yīng)機理中每一步反應(yīng)的活化能不同，且均比總反應(yīng)的活化能低，故一般使用催化劑可以降低反應(yīng)活化能，加快反應(yīng)速率，如圖所示：E1為總反應(yīng)的活化能，E2、E3為使用催化劑反應(yīng)機理中各步的活化能。3.多步反應(yīng)的活化能及與速率的關(guān)系如NO在空氣中存在如下反應(yīng)：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH，反應(yīng)分兩步完成，其反應(yīng)歷程如圖：(1)多步反應(yīng)的活化能：一個化學(xué)反應(yīng)由幾個基元反應(yīng)完成，每一個基元反應(yīng)都經(jīng)歷一個過渡態(tài)，如該圖中的TS1和TS2，達到該過渡態(tài)所需要能量為該基元反應(yīng)的活化能，分別為Ea1、Ea2(2)反應(yīng)的能量變化①第1步基元反應(yīng)ΔH1＝E2－E3<0，為放熱反應(yīng)，Ea1＝E4－E3。②第2步基元反應(yīng)ΔH2＝E1－E2<0，為放熱反應(yīng)，Ea2＝E5－_E2。③總反應(yīng)的反應(yīng)熱與基元反應(yīng)的活化能的大小無關(guān)，只與反應(yīng)物、生成物的能量有關(guān)，ΔH＝E1－E3<0，為放熱反應(yīng)。(3)活化能和速率的關(guān)系基元反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)物到達過渡態(tài)就越不容易，該基元反應(yīng)的速率就越慢。Ea1<Ea2，第2步基元反應(yīng)為該反應(yīng)過程的決速步驟。4.催化劑對反應(yīng)歷程與活化能影響圖例解讀(1)在無催化劑的情況下：E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能；E1－E2＝ΔH。(2)有催化劑時，總反應(yīng)分成了兩個反應(yīng)步驟，反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，產(chǎn)物為總反應(yīng)的中間產(chǎn)物，反應(yīng)②為放熱反應(yīng)；總反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(3)同一反應(yīng)分為若干個基元反應(yīng)，活化能大的基元反應(yīng)速率較慢，決定了總反應(yīng)的快慢；相同反應(yīng)物同時發(fā)生多個競爭反應(yīng)時，能壘越小的反應(yīng)，反應(yīng)速率越大，產(chǎn)物占比越高。(4)催化劑的作用：降低E1、E2，但不影響ΔH?！咎貏e提醒】(1)活化能是從低能態(tài)“爬坡”到高能態(tài)的能壘，活化能最大的步驟，決定了整個反應(yīng)過程的反應(yīng)速率。(2)分析變化過程中所經(jīng)歷的全部基元反應(yīng)，包括過渡態(tài)的形成，鍵的斷裂和生成等。知識點4反應(yīng)歷程與過渡態(tài)1．過渡態(tài)A＋B－C→[A…B…C]→A－B＋C備注：(1)以上為一種基元反應(yīng)，其中正反應(yīng)活化能Ea正＝b－a，逆反應(yīng)活化能Ea逆＝b－c，ΔH＝Ea正－Ea逆。(2)過渡態(tài)(A…B…C)不穩(wěn)定。2．中間體備注：處于能量最高點的是反應(yīng)的過渡態(tài)，在多步反應(yīng)中兩個過渡態(tài)之間的是中間體，中間體很活潑，壽命很短，但是會比過渡態(tài)更穩(wěn)定些。3.能壘與決速步能壘：可以簡單理解為從左往右進行中，向上爬坡吸收的能量，而包含最高能壘的反應(yīng)我們稱之為決速步驟，也稱為慢反應(yīng)。例如圖中，從第一個中間體到過渡態(tài)2的能量就是最高能壘，而HCOO*＋H*=CO2＋2H*是在Rh做催化劑時該歷程的決速步驟。教材習(xí)題01（P30）2．下列對化學(xué)反應(yīng)速率增大原因的分析錯誤的是A．對有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強使容器容積減小，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多B．向反應(yīng)體系中加入相同濃度的反應(yīng)物，使活化分子百分數(shù)增大C．升高溫度，使反應(yīng)物分子中活化分子百分數(shù)增大D．加入適宜的催化劑，使反應(yīng)物分子中活化分子百分數(shù)增大解題方法教材習(xí)題04（P31）6.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。請認真觀察下圖，然后回答問題。已知：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(g)ΔH＝－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________。解題方法考點一活化分子與有效碰撞理論1．下列說法正確的是()①活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)②非活化分子間的碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)③活化分子的能量比非活化分子的能量高④化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是原子的重新組合⑤化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成⑥化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是活化分子有合適取向時的有效碰撞A．①③④⑤ B．①②③⑥C．③④⑤⑥ D．②③④⑤2．下列說法不正確的是()A．增大反應(yīng)物濃度，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多B．增大壓強，單位體積內(nèi)氣體的活化分子數(shù)增多，有效碰撞次數(shù)增多C．升高溫度，活化分子百分數(shù)增加，分子運動速度加快，有效碰撞次數(shù)增多D．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分數(shù)，有效碰撞次數(shù)增多3．已知反應(yīng)：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)，其反應(yīng)機理如下：①NO(g)＋Br2(g)NOBr2(g)快②NO(g)＋NOBr2(g)2NOBr(g)慢下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A．該反應(yīng)的速率主要取決于①的快慢B．NOBr2是該反應(yīng)的催化劑C．正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能小akJ·mol－1D．增大Br2(g)的濃度能增大活化分子百分數(shù)，加快反應(yīng)速率考點二化學(xué)反應(yīng)歷程能量探析4．已知反應(yīng)2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－752kJ·mol－1的反應(yīng)機理如下：①2NO(g)N2O2(g)(快)②N2O2(g)＋H2(g)N2O(g)＋H2O(g)(慢)③N2O(g)＋H2(g)N2(g)＋H2O(g)(快)下列有關(guān)說法錯誤的是()A．②反應(yīng)的活化能最大B．②中N2O2與H2的碰撞僅部分有效C．N2O2和N2O是該反應(yīng)的催化劑D．總反應(yīng)中逆反應(yīng)的活化能比正反應(yīng)的活化能大5．過渡態(tài)理論認為：化學(xué)反應(yīng)不是通過反應(yīng)物分子的簡單碰撞完成的。在反應(yīng)物分子生成產(chǎn)物分子的過程中，首先生成一種高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再進一步轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物分子。按照過渡態(tài)理論，NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)的反應(yīng)歷程如下，下列有關(guān)說法中正確的是()A．第二步活化配合物之間的碰撞一定是有效碰撞B．活化配合物的能量越高，第一步的反應(yīng)速率越快C．第一步反應(yīng)需要吸收能量D．該反應(yīng)的反應(yīng)速率主要取決于第二步反應(yīng)6．已知分解1molH2O2放出熱量98kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機理為H2O2＋I－=H2O＋IO－(慢)、H2O2＋IO－=H2O＋O2＋I－(快)。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法不正確的是()A．總反應(yīng)中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1B．H2O2的分解速率與I－的濃度有關(guān)C．該反應(yīng)的催化劑是I－，而不是IO－D．由于催化劑的加入降低了反應(yīng)的活化能，使該反應(yīng)活化能低于98kJ·mol－1考點三有關(guān)活化能的圖像分析7．某反應(yīng)過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是()A．反應(yīng)過程a有催化劑參與B．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，熱效應(yīng)等于ΔHC．改變催化劑，可改變該反應(yīng)的活化能D．有催化劑的條件下，反應(yīng)的活化能等于E1＋E28．在含F(xiàn)e3＋的S2Oeq\o\al(2－,8)和I－的混合溶液中，反應(yīng)S2Oeq\o\al(2－,8)(aq)＋2I－(aq)=2SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋I2(aq)的分解機理及反應(yīng)過程中的能量變化如圖：步驟①：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)=I2(aq)＋2Fe2＋(aq)步驟②：2Fe2＋(aq)＋S2Oeq\o\al(2－,8)(aq)=2Fe3＋(aq)＋2SOeq\o\al(2－,4)(aq)下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A．反應(yīng)速率與Fe3＋的濃度有關(guān)B．Fe2＋是該反應(yīng)的催化劑C．v(S2Oeq\o\al(2－,8))＝v(I－)＝v(I2)D．若不加Fe3＋，則正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的大9．一定條件下，密閉容器中發(fā)生反應(yīng)M(g)N(g)，反應(yīng)過程中的能量變化如圖中曲線Ⅰ所示。下列說法錯誤的是()A．該反應(yīng)中正反應(yīng)的活化能為(E3－E2)kJ·mol－1B．該反應(yīng)的反應(yīng)熱為(E1－E2)kJ·mol－1C．曲線Ⅱ表示其他條件不變，升高溫度時的能量變化D．曲線Ⅲ表示其他條件不變，加入催化劑時的能量變化考點四有關(guān)反應(yīng)歷程的圖像分析10．熱催化合成氨面臨的兩難問題是：釆用高溫增大反應(yīng)速率的同時會因平衡限制導(dǎo)致NH3產(chǎn)率降低。我國科研人員研制了Ti－H－Fe雙溫區(qū)催化劑(Ti－H區(qū)域和Fe區(qū)域的溫度差可超過100℃)。Ti－H－Fe雙溫區(qū)催化合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標注。下列說法正確的是()A．①為氮氮三鍵的斷裂過程B．①②③在低溫區(qū)發(fā)生C．④為N原子由Fe區(qū)域向Ti－H區(qū)域的傳遞過程D．使用Ti－H－Fe雙溫區(qū)催化劑使合成氨反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)11．N2O和CO是環(huán)境污染性氣體，可在Pt2O＋表面轉(zhuǎn)化為無害氣體，其反應(yīng)原理為N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g)ΔH，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化過程及能量變化過程分別如圖甲、乙所示。下列說法不正確的是()A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2B．ΔH＝－226kJ·mol－1C．該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能D．為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，需不斷向反應(yīng)器中補充Pt2O＋和Pt2Oeq\o\al(＋,2)12．活潑自由基與氧氣的反應(yīng)一直是關(guān)注的熱點。HNO自由基與O2反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．產(chǎn)物的穩(wěn)定性：P1>P2C．該歷程中最大正反應(yīng)的活化能E正＝186.19kJ·mol－1D．相同條件下，由中間產(chǎn)物Z轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率：v(P1)<v(P2)知識導(dǎo)圖記憶知識目標復(fù)核【學(xué)習(xí)目標】1.知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的。2.認識基元反應(yīng)活化能對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3.知道催化劑可以改變反應(yīng)歷程。4.能用碰撞理論說明反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。5.正確分析活化能與反應(yīng)歷程圖像。【學(xué)習(xí)重難點】1.碰撞理論與反應(yīng)速率的關(guān)系。2.化學(xué)反應(yīng)歷程圖像分析。1．（24-25高二上·河北衡水·期中）下列說法中不正確的是A．能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子肯定是活化分子B．活化分子之間的碰撞一定可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C．對于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強，不一定能增大反應(yīng)速率D．升高溫度和加入催化劑都能使單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)增加，但兩者原因不同2．（24-25高二下·江蘇無錫·月考）下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是A．其他條件不變，溫度升高，該反應(yīng)的正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大B．對于反應(yīng)，及時將產(chǎn)生的氨氣液化分離，可加快正反應(yīng)速率C．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)，可增大活化分子的百分數(shù)，從而使反應(yīng)速率增大D．升高溫度，可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，從而使單位時間有效碰撞次數(shù)增多3．（24-25高二上·湖北十堰·月考）下列關(guān)于活化能和簡單碰撞理論說法正確的是A．有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強（即縮小反應(yīng)容器的容積），可增加活化分子的百分數(shù)，從而使反應(yīng)速率加快B．催化劑之所以能改變化學(xué)反應(yīng)速率，是因為它能改變反應(yīng)歷程，增加了活化分子百分數(shù)，改變反應(yīng)的焓變C．活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差，叫做活化能D．升高溫度和增加反應(yīng)物濃度，都能加快反應(yīng)速率，是因為增加了活化分子百分數(shù)，使單位時間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增加，從而加快化學(xué)反應(yīng)速率4．（24-25高二上·北京延慶·期中）關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率增大的原因，下列分析不正確的是A．增大反應(yīng)物濃度，能增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)B．升高溫度，可使反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)增大C．使用適宜的催化劑，可使反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)增大D．有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強使容器容積減小，可使活化分子百分數(shù)增多5．（24-25高二上·遼寧沈陽·期中）下列關(guān)于有效碰撞理論說法正確的是A．活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B．普通分子間的碰撞有時也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C．化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是活化分子有合適取向時的有效碰撞D．增大反應(yīng)物濃度，活化分子百分數(shù)增大6．（24-25高二上·湖北武漢·期中）下列關(guān)于有效碰撞理論的說法錯誤的是A．增大反應(yīng)物濃度，可增大活化分子的百分數(shù)，從而使單位時間有效碰撞次數(shù)增多B．升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大，主要原因是增大了反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)C．催化劑能增大活化分子百分數(shù)，從而增大化學(xué)反應(yīng)速率D．通過壓縮體積增大壓強，可提高單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，從而增大化學(xué)反應(yīng)速率7．（24-25高二上·廣東廣州·期中）下列說法中錯誤的是A．活化分子之間發(fā)生的碰撞一定是有效碰撞B．對有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強使容器容積減小，可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，因而化學(xué)反應(yīng)速率增大C．升高溫度，可使反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)增大，因而增大化學(xué)反應(yīng)速率D．加入適宜的催化劑，可使反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)增大，因而增大化學(xué)反應(yīng)速率8．（24-25高二上·浙江溫州·期中）下列關(guān)于有效碰撞理論與影響速率因素之間關(guān)系正確的是A．增大反應(yīng)物濃度，可以提高活化分子百分數(shù)，從而提高反應(yīng)速率B．升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增加，增加了活化分子的百分數(shù)，從而提高反應(yīng)速率C．加入催化劑可以降低活化能，活化分子百分數(shù)雖然沒變，但可以加快反應(yīng)速率D．只要增大壓強，就可提高單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，從而提高反應(yīng)速率9．（24-25高二上·河南新鄉(xiāng)·月考）由于具有高毒性和腐蝕性，工業(yè)尾氣中的需要嚴格處理。在催化劑作用下氧化法脫硫的反應(yīng)歷程如圖。已知表示過渡態(tài)。下列說法正確的是A．催化劑改變了活化能，使反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B．該歷程中決速步驟的反應(yīng)為C．總反應(yīng)中反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能D．物質(zhì)的穩(wěn)定性：10．（24-25高二上·海南?？凇ぴ驴迹├碚撗芯勘砻?，在101kPa和298K下，異構(gòu)化反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列錯誤的是A．HCN比HNC穩(wěn)定 B．該異構(gòu)化反應(yīng)的C．正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能 D．使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱11．（24-25高二上·山西太原·期中）一定溫度下，某反應(yīng)達到化學(xué)平衡，其反應(yīng)過程對應(yīng)的能量變化如圖。下列說法正確的是A．為反應(yīng)的活化能B．溫度升高，逆反應(yīng)速率的加快幅度大于正反應(yīng)速率加快幅度，使平衡逆移C．所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量D．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，12．（24-25高二上·河南焦作·期中）大氣中的鹵素氧化物主要包括ClO、BrO和OC