高中化学课时检测5影响化学反应速率的因素活化能新人教版选择性必修1

影响化学反应速率的因素活化能

基础•全面练

1.有气体参加的反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是

()

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.①②③B.②③④

C.①③④D.③④

解析：选D①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，原来不是活化分子的变为活化分子，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，原来不是活化分子的变为活化分子，活化分子数目增加，

活化分子百分数增大；因此③④正确。

2.对于反应：Nz(g)+Oz(g)2N0(g),在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率

的是()

A.增大容积使压强减小

B.容积不变充入岫使压强增大

C.容积不变充入氮气使压强增大

D.使总压强不变，充入氮气

解析：选B增大容积使压强减小，参加反应的气体的浓度减小，则反应速率减小，故

A错误；容积不变充入N?使压强增大，氮气的浓度增大，反应速率加快，故B正确；容积不

变充入氮气使压强增大，但参加反应的气体的浓度不变，则反应速率不变，故C错误；保持

总压强不变，充入通气，容积增大，参加反应的气体的浓度减小，反应速率减小，故D错误。

一宗案件

3.在一氧化碳变换反应CO+HQCOz+H?中，有关反应条件改变使反应速率增

大的原因分析不正确的是()

A.使用催化剂，活化分子百分数增大，有效碰撞概率增加

B.升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞概率增加

C.增大压强，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞概率增加

D.增大c(C0),活化分子百分数增大，有效碰撞概率增加

解析：选D催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，则增大反应速率，所

以使用催化剂，活化分子百分数增大，有效碰撞概率增加，故A正确；温度升高，活化分子

的百分数增大，有效碰撞概率增加，反应的速率越快，故B正确；增大压强，活化分子百分

数不变，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞概率增加，故C正确；浓度变大，活化分

子百分数不变，但单位体积活化分子数增多，有效碰撞概率增加，反应速率加快，故D错误。

4.已知：Na2S203+H2S04=Na2S01+S02t+SI+ILO,下列各组实验中，反应速率最快

的是（）

H0

Na2s2O3H2s。42

反应

组号温度浓度

浓度/(mol•L~体积

体积/ml./(mol•L-体积/mL

/rI/mL

')

A1050.2100.15

B1050.150.210

C3050.2100.15

D3050.150.210

解析：选C温度对化学反应速率的影响比浓度对化学反应速率的影响更大。根据表格

数据可知，选项C、D的反应温度30℃比选项A、B的10°C高，因此选项C、D的反应速率

比选项A、B的快。当温度都是30℃时，选项C中反应物的浓度比选项D的更大。由于反

应物的浓度越大，反应速率越快，因此反应速率最快的是选项C。

5.碳单质在生产生活中用途广泛。炭黑可以活化氧分子得到活化氧（0*）,活化氧可以

快速氧化S02,从而消除雾霾。其活化过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是（）

・相对能量/eV

0.80.750.73

0.6-，国'、/一

0.4//△典、

0.2-1/\\

-幽'------无水

0.0

-0.2-----有水\-Q.29

c+o2过渡态I过渡态nc+2o*

A.活性炭可去除水中的悬浮杂质

B.生成活化氧的A/D0

C.活化过程中有水时的活化能降低

D.氧化S0?的过程中，炭黑起催化作用

解析：选B活性炭具有吸附性，可去除水中的悬浮杂质，A正确；根据图像，生成活

化氧时，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，△水0,B错误；化学反应过

程中存在多步反应的活化能，根据能量变化图分析，整个反应的活化能为活化能较大者，则

没有水加入的反应活化能为《=0.75eV,有水加入的反应的活化能f=0.57eV,所以水可

使氧分子活化反应的活化能降低0.75eV-0.57eV=0.18eV,C正确；活化氧可以快速氧

化S0”而炭黑颗粒可以活化氧分子产生活化氧，所以炭黑颗粒是大气中S02转化为S。,的催

化剂，故D正确。

深化•提能练

6.下列说法正确的是()

A.增加反应物的浓度，可以增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数

增多

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)，可增大活化分子的

百分数，从而使反应速率增大

C.升高温度使化学反应速率增大的主要原因是减小了反应所需的活化能

D.催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而增大反应速率

解析：选D增大反应物的浓度，单位体积内活化分子数目增多，活化分子百分数不变,

则使有效碰撞次数增大，反应速率加快，A错误；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)，单位体积内活化分子数目增多，从而使反应速率增大，但活化分子

百分数不变，B错误；升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是提供分子需要的能量，

活化分子的百分数增大，从而使有效碰撞次数增大，反应速率加快，C错误；催化剂能降低

反应的活化能，增大单位体积内活化分子的百分数，从而增大反应速率，D正确。

7.己知反应：2N0(g)+Br2(g)2N0Br(g)kJ•其反应机

理如下：

0N0(g)+Br2(g)N0Br2(g)快

②N0(g)+N0Bm(g)2N0Br(g)慢

下列有关该反应的说法正确的是()

A.该反应的速率主要取决于②的快慢

B.NOB。是该反应的催化剂

C.正反应的活化能比逆反应的活化能大akJ-mol-1

D.增大Bm(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率

解析：选A反应速率主要取决于慢的一步，所以该反应的速率主要取决于②的快慢，

故A正确；NOBrz是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，故B错误；由于该反应

为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能

小akJ•mol，故C错误；增大Bn(g)浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化

分子数目增多，所以能加快反应速率，故D错误。

8.不同条件下，用02氧化一定浓度的FeCk溶液过程中所测的实验数据如图所示。下

列分析或推测不合理的是()

%

、8o

>

革6o

层

4oI/IIIIII

将

F4■-98d-

2OLL加6工Lpi仁太5.

:：③5dG、pH=2.5

02468

时间/h

A.一定时间内，Fe?+的氧化率随时间延长而逐渐增大

B.由①和②可知，pH越大，Fe?+氧化速率越快

C.由①和③可知，温度越高，Fe,+氧化速率越快

2+3+

D.氧化过程的离子方程式为4Fe+02+4H'=4Fe+2H20

解析：选B由图像可知，Fe，+的氧化率随时间延长而逐渐增大，故A正确；由图像可

知，①和②的反应温度和溶液的pH均不相同，无法判断溶液的pH与Fe”氧化速率的关系,

故B错误；由图像可知，①和③的溶液的pH相同，温度越高，Fe?+氧化速率越快，故C正

确；氧化过程发生的反应为酸性条件下，亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水，反应的离子

方程式为4Fe-++02+4II+=4Fe++2H2O,故D正确。

9.HCOOH在Pd催化剂表面脱氢的反应机理、反应历程与能量的关系如图所示：

二

。

髭

矣

戛

下列说法正确的是（）

A.在Pd催化剂表面HCOOH脱氢反应的RH>Q

B.在Pd催化剂表面解离0—11比C—H的活化能低

C.用DCOOH或HCOOD代替HCOOH,得到的产物都有HD和C02

D.在历程I〜V中，生成V的反应速率最快

解析：选C由图示知，甲酸在Pd催化剂表面脱氢反应，反应物的总能量高于最终产

物的总能量，放热，即△水0,A错误；由图可知，第I步解离0—H,活化能为44.7kJ•mol

第HI步解离C—H,活化能为36.7kJ•moir-8.9kj•mol-'=27.8kjB错误;

由图可知，HCOOH在Pd催化剂下，C—H、0—H均发生断裂，最终生成压和C02,因此用DCOOH

或HCOOD代替HCOOH,得到的产物都有HD和COz,C正确；由图可知，生成V的过程活化能

最高，则反应速率最慢，D错误。

10.(DZn粒和稀盐酸反应一段时间后，反应速率会减慢，当加热或加入浓盐酸后，反

应速率明显加快。由此判断，影响化学反应速率的因素有和O

(2)锌与盐酸的反应速率可以通过观察进行判断，也可通过实验测定。通

过实验测定锌与盐酸反应速率，除测量反应时间外，还需要测量的物理量是一

或.

(3)为探究锌与盐酸反应过程的速率变化，某同学的实验测定方法：在100mL稀盐酸中

加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(氢气体积已换算为标

准状况下)：

时间/min12345

体积/mL50120232290310

①反应速率最快的时间段是(填“0~1min”“1-2min”“2〜3

min""3〜4min"或"4~5min")。

②2〜3min时间段，以盐酸的浓度变化来表示的反应速率(假设溶液体积不变)为

③试分析1〜3min时间段里，反应速率变快的主要原因是

解析：(1)当加热或加入浓盐酸后，反应速率明显加快，说明温度和反应物的浓度对反

应速率产生影响。

(2)锌与盐酸的反应速率可以通过观察反应放出乂的快慢进行判断。锌与盐酸的反应速

率，可以用单位时间内c(Zn?+)的增加量来表示，也可以用单位时间内产生氧气的体积来表

示，故通过实验测定锌与盐酸的反应速率，除测量反应时间外，还需要测量的物理量是锌的

质量变化或生成氢气的体积。

(3)①由表中数据可知，在2〜3min内反应生成的量最多，故这段时间的反应速率

最快。

—,、232-120X10-3L,,，、

②2〜3min,〃(比)=——n----7~i——=0.005mol,△=2〃(Hj=0.01mol,

22.4L,mol

.,.0.01mol.

r(HCl).——=0.1mol•L,min»

0.1LvX1min

③1〜3min时间段内，随着反应的进行，盐酸浓度逐渐降低，但该反应是放热反应，

温度逐渐升高，而温度的升高使反应速率加快的程度超过了反应物浓度的降低使反应速率减

慢的程度，故此时间段内反应速率变快。

答案：(D温度浓度

(2)反应放出压的快慢锌的质量变化生成氢气的体积

(3)①2〜3min②0.1mol•L-1•min-!③反应放热成为影响反应速率的主要因素

11.目前，汽车厂商常利用催化技术将汽车尾气中的CO和N0转化成CO2和反应方

程式为2N0+2co催化剂2C02+N2O为研究如何提高该转化过程的反应速率，降低NO、C0

的污染，某课题组进行了以下实验探究。

［资料查阅］①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同：②使用相同的催化剂，当催

化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。

［实验设计1该课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计

了以下对比实验。

(1)完成下列实验设计表。

同种催化剂

实验实验N0初始浓度co初始浓度/

77℃的比表面积/

编号目的/(mol•L-1)(mol•L-1)

(m2/g)

为以下实

I2806.50X10-34.00X10-380

验作参照

11①______②—③________④________120

探究温度

对尾气转

III360⑤________⑥________80

化速率的

影响

［图像分析与结论］利用气体传感器测定了三组实验中C0浓度随时间变化的曲线，如

图所示。

9

(2)由曲线HI可知，0〜Wmin内，用N0表示的反应速率为—

O

(3)由曲线I、II可知，增大催化剂的比表面积，汽车尾气转化速率(填“增

大”“减小”或“不变”兀

解析：(D由表中数据可知，实验n探究的是催化剂的比表面积对尾气转化速率的影响，

所以温度应与实验I相同，为280"C,NO和C0的初始浓度也与实验I相同，分别为6.50X10

mol,L'>4.00X10!mol,Lo

9

(2)由曲线HI可知，§min时，c(CO)为2.OOXI。-'mol•「'，初始时，c(CO)为4.00X10

-3-3-1

mol•「'，所以Ac(CO)=2.00X10mol•L,由于CO与NO以1：1反应，所以Ac(N0)

=2.00X10-3mol•L_1,则用NO表示的反应速率为出丝^~"1(>'*L=3.00X10-3

-min

mol•L_1•min，

(3)由曲线i、n可知，增大催化剂的比表面积，汽车尾气转化速率增大。

答案：(D①研究催化剂的比表面积对尾气转化速率的影响②280③6.50X10-

④4.00X10—⑤6.50X1QT⑥4.00X10-3

(2)3.00