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) KJ
C.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>Q1
C.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Ⅱ
C.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)+92kJ
③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②③
11、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-E1
B.实验中,M催化效率低于N
C.加入催化剂M、N,降低了反应的ΔH
12、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/mol
13、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C10H8
14、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()
备战高考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ΔH
B.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、CO2
D.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