催化剂、活化能与反应历程(2)【必备知识】1、正确理解活化能与反应热的关系a、催化剂能降低反应所需活化能，化学反应速率加快，但不影响焓变的大小，不影响平衡b、在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即：E1＝E2＋ΔH 【经典练习】1、某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A．反应过程可表示为B．E1为反应物的能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C．正反应的热效应为ΔH=E1−E2，且E2>E1，所以正反应为放热反应D．此图中逆反应的热效应为ΔH=E1−E2，逆反应为吸热反应2、由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。
下列说法错误的是()A．使用催化剂可以降低过渡态的能量B．反应物能量之和大于生成物能量之和C．N2O(g)+NO(g)→N2(g)+NO2(g)+139kJ D．反应物的键能总和大于生成物的键能总和3、某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A．该反应不一定能自发进行B．E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能4、T℃时，向某恒容密闭容器中充入2mol X(g)和2mol Y(g)发生反应：X(g)+Y(g)2Z(g)，反应历程与能量的变化如图所示，下列说法错误的是()A．Y的质量不变时，该反应达到平衡状态B．反应达到平衡时，放出的热量小于(E a2—E a1) KJC．曲线b为加入催化剂时该反应的反应历程图D．其他条件不变，平衡后再充入2mol X(g)，达到新平衡时，Z的体积分数减小5、参照反应Br＋H2→HBr＋H的能量对反应历程的示意图(图甲)进行判断。
下列叙述中不正确的是()A．正反应吸热B．加入催化剂，该化学反应的反应热不变C．加入催化剂后，该反应的能量对反应历程的示意图可用图乙表示D．加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率6、H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化示意如下。
下列说法不正确的是()A．①→②吸收能量B．②→③形成了N—H键C．该反应为放热反应D．该催化剂可提高NH3的平衡产率7、已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+Q1反应历程的能量变化如曲线I，说法正确的是()A．1molN≡N键能与3molH－H键能之和大于6molN－H键能，所以反应为放热B．2(g)+3H2(g)2NH3(g)+Q2反应历程的能量变化如曲线Ⅱ，则Q2>Q1C．选择合适的催化剂，可以降低反应所需温度，Q1值也相应减少D．2mol氨气的能量高于1mol氮气和3mol氢气的能量之和，所以反应需要高温8、参照某反应的能量对反应历程的示意图，下列对该正反应叙述中正确的是()A．反应热：过程I>过程ⅡB．反应速率：过程I>过程ⅡC．该反应为吸热反应D．过程I使用了催化剂9、某反应过程中能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是()A．该反应为放热反应B．催化剂改变了化学反应的热效应C．催化剂不改变化学反应历程D．催化剂改变了化学反应速率10、一个化学反应一般都有旧化学键的破坏和新化学键的形成。
在一定条件下，氮气与氢气合成氨气的能量变化的曲线如图(a是没有使用催化剂的反应历程，b是使用了催化剂的反应历程)，下列叙述正确的是()①使用催化剂可降低生产能耗②该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92kJ③相同状况下，lmol氮气和3mol氢气总能量高于2mol氨气的总能量④相同状况下，lmol氮气和3mol氢气总键能低于2mol氨气的总键能A．①②③④B．只有②③④C．只有①②③D．只有②③11、H2O2分别在无催化剂、催化剂M和N作用下分解，其能量随反应进程的变化如下图所示。
有关2H2O2(l)= 2H2O(l)＋O2(g)，下列说法正确的是()A．ΔH= E2－E1B．实验中，M催化效率低于NC．加入催化剂M、N，降低了反应的ΔH12、反应A(g)+2B(g)===C(g)的能量变化与反应进程关系如图所示，下列说法不正确的是()A．图中虚线表示加入了催化剂B．图中虚线表示的反应I、反应II均为放热反应C．加入催化剂，改变了反应历程D．该反应的焓变△H=(E2-E1) kJ/mol13、335℃时，在恒容密闭反应器中1.00 mol C10H18(l)催化脱氢的反应过程如下：反应1：C10H18(l)C10H12(l)+3H2(g) ΔH1反应2：C10H12(l)C10H8(l)+2H2(g) ΔH2测得C10H12和C10H8的产率x1和x2(以物质的量分数计)随时间的变化关系及反应过程中能量的变化如图所示。
下列说法错误的是()A．使用催化剂能改变反应历程B．更换催化剂后ΔH1、ΔH2也会随之改变C．8h时，反应1、2都未处于平衡状态D．x1显著低于x2，是由于反应2的活化能比反应1的小，反应1生成的C10H12很快转变成C10H814、水煤气变换[CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g) ΔH ]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。
我国科学家在这一变换中利用双功能催化剂突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题。
反应历程如图所示，下列说法正确的是()A．低温下实现高反应速率是因为使用了双功能催化剂降低了水煤气变换反应的ΔHB．过程Ⅰ为吸热过程、过程Ⅲ为放热过程C．过程Ⅲ生成了具有非极性共价键的H2、CO2D．图示中的2个H2O分子只有一个H2O分子参与了反应15、某反应的反应机理、能量与反应进程的关系如图所示，下列说法正确的是()A．Fe2＋是该反应的催化剂B．第一步反应的能垒比第二步反应的小C．S2O82－在第一步反应中作还原剂D．两步反应都是放热反应16、已知反应S2O82-(aq)+2I-(aq)2SO42-(aq)+I2(aq)，若往该溶液中加人含Fe3+的某溶液，反应机理：①2Fe3++(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)②2Fe2+(aq)+S2O82-(aq)2Fe3+(aq)+2SO42-(aq),下列有关该反应的说法不正确的是()A．增大S2O82-浓度或I-浓度，反应①、反应②的反应速率均加快B．Fe3+是该反应的催化剂C．因为正反应的活化能比逆反应的活化能小，所以该反应是放热反应D．往该溶液中滴加淀粉溶液，溶液变蓝，适当升温，蓝色加深17、固体表面的化学过程研究对于化学工业非常重要。
在Fe催化剂、一定压强和温度下合成氨的反应机理如下图所示。
下列说法不正确．．．的是()A．N2和H2分子被吸附在铁表面发生反应B．吸附在铁表面的N2断裂了N≡N键C．NH3分子中的N-H键不是同时形成D．Fe催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率18、当1，3-丁二烯和溴单质1：1加成时，其反应机理及能量变化如下：不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如下表：下列分析不合理的是()A．产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争B．相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快C．实验1测定产物组成时，体系己达平衡状态D．实验1在t min时，若升高温度至25℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物19、1，3-丁二烯在环已烷溶液中与溴发生加成反应时，会生成两种产物M和N(不考虑立体异构)，其反应机理如图1所示；室温下，M可以缓慢转化为N，能量变化如图2所示。
下列关于该过程的叙述错误的是()A．室温下，N的稳定性强于M B．有机物N存在顺反异构C．任何时间段内M的产率一定低于N的产率D．△H=-(E2-E1)kJ·mol-120、多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。
如图，我国学者发现T°C时，甲醇（CH3OH）在铜基催化剂上的反应机理如下，下列有关说法中正确的是()反应I：CH3OH(g)＝CO(g)＋2H2 (g) ∆H1＝a kJ/mol反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)＝CO2 (g)＋H2 (g) ∆H2＝-b kJ/mol (b>0)总反应：CH3OH(g)＋H2O(g)＝CO2 (g)＋3H2(g) ∆H3＝c kJ/molA．反应I是放热反应B．1mol CH3OH(g)和H2O(g)的总能量大于1mol CO2(g)和3mol H2(g)的总能量【催化剂、活化能与反应历程(2)】答案1、D 。
解析：A 选项，反应时BC 断键，A∙∙∙B 形成化学键，因此过程可表示为A + BC,（反应物）— →[A∙∙∙B∙∙∙C],（过渡态）— →AB + C,（生成物），故A 正确；B 选项，E 1为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能，E 2为逆反应的活化能，故B 正确；C 选项，正反应的热效应是反应物活化能减去生成物活化能，因此ΔH = E 1 – E 2 < 0，所以正反应为放热反应，故C 正确；D 选项，此图中逆反应的热效应ΔH = E 2 - E 1 > 0，，所以逆反应为吸热反应，故D 错误。
综上所述，答案为D 。
2、D 。
解析：A.催化剂可以降低活化能,降低过渡态的能量,故不选A ；B.根据图象可以知道,此反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，故不选B ；C.根据图象可以知道,此反应放热139kJ,热化学方程式为N 2O(g)+NO(g)→N 2(g)+NO 2(g)+139kJ,故不选C ；D.△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和＜0，故选D 3、D 。
解析：A.由图像可知A+BC=AB+C ，△H<0，但该反应熵变△S 不一定大于0，所以该反应不一定能自发进行，A 项正确；B.A+BC=AB+C ，E 1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，即反应物成为活化分子所需的最低能量，就是正反应的活化能，B 项正确；C.根据能量转化图可知A+BC=AB+C 的反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，所以正反应的反应热△H=－(E 2-E 1)=E 1－E 2，E 2>E 1，△H<0，C 项正确；D.加入合适催化剂可以降低正、逆反应的活化能，即E 1、E 2均减小，D 项错误；答案选D 。
4、D 。
解析：A.Y 的质量不变时其他物质的浓度也会保持不变，该反应达到平衡状态，选项A 正确；B.该反应为可逆反应，2mol X 不会反应完全，所以反应达到平衡时，放出的热量应小于()a2a1E E kJ -，选项B 正确；C.加入催化剂会降低活化能，所以曲线b 为加入催化剂时该反应的反应历程图，选项C 正确；D.平衡后向恒容容器中再充入2mol X ，X 的浓度增大，平衡向右移动，则达到新平衡时，Z 的体积分数变大，选项D 错误；答案选D 。