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中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
第06講 活化能
1.知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，認(rèn)識(shí)基元反應(yīng)活化能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；知道催化劑可以改變反應(yīng)歷程。2.能用簡(jiǎn)單碰撞理論說明反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，體會(huì)理論模型的建構(gòu)過程，強(qiáng)化模型認(rèn)知意識(shí)。
一、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(gè)反應(yīng)步驟才能實(shí)現(xiàn)。其中 都稱為基元反應(yīng)。如2HI===H2＋I(xiàn)2的2個(gè)基元反應(yīng)為2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。
2．反應(yīng)機(jī)理
先后進(jìn)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
5．活化能和活化分子
(1)活化分子：能夠發(fā)生 的分子。
對(duì)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?jǐn)?shù)是 的。
(2)活化能： 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
7．基元反應(yīng)發(fā)生經(jīng)歷的過程
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(shí)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(qiáng)
增大壓強(qiáng)→氣體體積縮小→反應(yīng)物濃度 →單位體積內(nèi)活化分子數(shù) →單位時(shí)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(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，可轉(zhuǎn)化成 對(duì)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?jǐn)?shù) →單位時(shí)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?jǐn)?shù) →單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù) →化學(xué)反應(yīng)速率 。
【歸納總結(jié)】活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系
考點(diǎn)01 活化分子與有效碰撞理論
【例1】下列關(guān)于有效碰撞理論的說法一定正確的是
A．催化劑在化學(xué)反應(yīng)過程中參與了反應(yīng)，使用催化劑單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大，反應(yīng)速率加快
B．增大濃度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快
C．升高溫度，反應(yīng)的活化能降低，反應(yīng)速率加快
D．增大壓強(qiáng)，所有反應(yīng)的有效碰撞概率增大，反應(yīng)速率加快
【變式1-1】下列關(guān)于活化能和簡(jiǎn)單碰撞理論說法正確的是
A．活化分子間的碰撞都是有效碰撞
B．催化劑之所以能改變化學(xué)反應(yīng)速率，是因?yàn)樗芨淖兎磻?yīng)歷程，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?yàn)樵黾恿嘶罨肿影俜謹(jǐn)?shù)，使單位時(shí)間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增加，從而增加化學(xué)反應(yīng)速率
【變式1-2】下列說法正確的是
A．增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，使有效碰撞次數(shù)增大
B．升高溫度可降低化學(xué)反應(yīng)活化能，提高了活化分子百分?jǐn)?shù)，加快化學(xué)反應(yīng)速率
C．催化劑能降低反應(yīng)活化能，增大反應(yīng)物分子的活化分子百分?jǐn)?shù)，只加快正反應(yīng)速率
D．有氣體參加的反應(yīng)中，增大壓強(qiáng)(縮小體積)能使單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分子數(shù)增大
考點(diǎn)02 化學(xué)反應(yīng)歷程能量探析
【例2】反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理如下．下列說法錯(cuò)誤的是
①（快）
②（慢）
③（快）
A．②反應(yīng)的活化能最大
B．②中與的碰撞僅部分有效
C．和是該反應(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
【變式2-1】氫氣和氧氣在催化劑作用下發(fā)生爆炸式反應(yīng)生成水，主要反應(yīng)機(jī)理如下。下列說法錯(cuò)誤的是
①
②
③
④
A．為反應(yīng)的中間體
B．反應(yīng)過程不可能生成
C．反應(yīng)的活化能因使用催化劑而降低
D．自由基()的反應(yīng)活性很強(qiáng)，壽命極短
【變式2-2】對(duì)于反應(yīng)實(shí)際上是經(jīng)過下列兩步完成的：①；②。下列說法不正確的是
A．上述三個(gè)反應(yīng)均稱為基元反應(yīng)
B．基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物的分子必須發(fā)生碰撞
C．活化能指的是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
D．催化劑能改變反應(yīng)歷程，改變反應(yīng)的活化能
考點(diǎn)03 有關(guān)活化能的圖像分析
【例3】某反應(yīng)過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是
A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B．催化劑能同時(shí)改變?cè)摲磻?yīng)的活化能和焓變
C．使用催化劑能同時(shí)提高正逆反應(yīng)速率
D．該反應(yīng)的ΔH=E2-E1
【變式3-1】一定條件下N2(g)、O2(g)反應(yīng)生成NO(g)的能量關(guān)系如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是
A．
B．該反應(yīng)中反應(yīng)物分子的每次碰撞都為有效碰撞
C．正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能
D．使用催化劑可增加單位時(shí)間內(nèi)NO的產(chǎn)量
【變式3-2】大氣中的臭氧層能有效阻擋紫外線。臭氧層中O3分解過程如圖所示，下列說法正確的是
A．催化反應(yīng)①、②和總反應(yīng)均是放熱反應(yīng)
B．決定O3分解反應(yīng)速率的是催化反應(yīng)②
C．E1是催化反應(yīng)①正反應(yīng)的活化能
D．Cl 是反應(yīng)的催化劑，改變了反應(yīng)歷程，降低了△H
1．下列調(diào)控反應(yīng)速率的措施或?qū)嶒?yàn)中，沒有改變活化分子百分?jǐn)?shù)的是
A．在合成氨工業(yè)中，選擇鐵觸媒作催化劑
B．炎熱的夏季，把容易變質(zhì)的食物貯存在冰箱里
C．實(shí)驗(yàn)室向溶液中加入粉末，制取實(shí)驗(yàn)所需的
D．金屬Fe在空氣中和在純氧中反應(yīng)的劇烈程度明顯不相同
2．某化學(xué)反應(yīng)X→Y分兩步進(jìn)行；①X→M；②M→Y。其能量變化如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是
A．M是該反應(yīng)的催化劑，可降低該反應(yīng)的焓變，提高該反應(yīng)的速率
B．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C．X、Y、M三種物質(zhì)中Y最穩(wěn)定
D．反應(yīng)①是總反應(yīng)的決速步驟
3．下列關(guān)于可逆反應(yīng)的說法中正確的是
A．活化分子之間的碰撞一定是有效碰撞
B．增大反應(yīng)物的濃度，可使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率增大
C．升高反應(yīng)體系溫度，可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大，反應(yīng)速率減小
D．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率增大
4．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是
A．升高溫度可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，加快化學(xué)反應(yīng)速率
B．反應(yīng)物濃度增大，單位體積活化分子數(shù)增多，有效碰撞的幾率增加，反應(yīng)速率增大
C．催化劑能提高活化分子的活化能，從而加快反應(yīng)速率
D．有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(qiáng)(即縮小反應(yīng)容器的容積)，可增加活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使反應(yīng)速率加快
5．在化學(xué)反應(yīng)中，其他條件不變，僅改變下列其中一個(gè)條件，能提高活化分子百分?jǐn)?shù)的是
A．增大反應(yīng)物濃度
B．增大氣體反應(yīng)的壓強(qiáng)(壓縮體積)
C．加入高效催化劑
D．增大固體反應(yīng)物的接觸面積
6．某反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法中，不正確的是
A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．曲線b表示有催化劑參與的反應(yīng)過程
C．反應(yīng)i 的 H>0 D．反應(yīng)i比反應(yīng)ii的速率大
7．對(duì)于在一定條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，改變下列條件，可以提高反應(yīng)物中的活化分子百分?jǐn)?shù)的是
①升高溫度②加入催化劑③增大體系壓強(qiáng)④增大反應(yīng)物濃度
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
8．下列說法正確的是
A．增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，使有效碰撞次數(shù)增大
B．氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，壓縮體積增大壓強(qiáng)可增加活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率
C．升溫能使化學(xué)反應(yīng)速率加快，主要原因是增大了反應(yīng)物分子的活化分子百分?jǐn)?shù)
D．催化劑影響反應(yīng)活化能，增大反應(yīng)物分子的活化分子百分?jǐn)?shù)，只加快正反應(yīng)速率
9．反應(yīng)，其兩種反應(yīng)過程中的能量變化曲線如圖a、b所示，下列說法錯(cuò)誤的是
A．a(chǎn)過程中反應(yīng)的活化能為
B．通常情況下，a過程中反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行
C．b過程使用催化劑后降低了反應(yīng)的活化能和
D．b過程的反應(yīng)速率是由第Ⅰ段決定
10．與ICl的反應(yīng)分兩步完成，其能量曲線如下圖所示。
反應(yīng)①：
反應(yīng)②：
下列有關(guān)說法正確的是
A．由于，所以該化學(xué)反應(yīng)的速率主要由反應(yīng)②決定
B．基元反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，基元反應(yīng)②反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能
C．
D．升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，化學(xué)反應(yīng)速率加快
11．下列說法正確的是
A．增大反應(yīng)物的濃度，可以提高活化分子百分?jǐn)?shù)
B．通過壓縮體積增大壓強(qiáng)，可提高單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，從而增大反應(yīng)速率
C．使用催化劑能降低反應(yīng)的活化能，增大活化分子百分?jǐn)?shù)，從而改變?chǔ)?H
D．反應(yīng)物分子的每一次碰撞都是有效碰撞
12．氧簇催化與反應(yīng)的機(jī)理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A．過程②有極性鍵、非極性鍵的斷裂與形成 B．X代表的是
C．過程①的原子利用率為100% D．為該反應(yīng)的催化劑
13．一定條件下，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(cuò)誤的是(　　)
A．該反應(yīng)中正反應(yīng)的活化能為(E3－E2) kJ·mol－1
B．該反應(yīng)的反應(yīng)熱為(E1－E2) kJ·mol－1
C．曲線Ⅱ表示其他條件不變，升高溫度時(shí)的能量變化
D．曲線Ⅲ表示其他條件不變，加入催化劑時(shí)的能量變化
14．在化學(xué)反應(yīng)中，能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的分子間碰撞稱之為有效碰撞，這些分子稱為活化分子。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(qǐng)認(rèn)真觀察下圖，然后回答問題。
(1)圖中反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，該反應(yīng)________(填“需要”或“不需要”)環(huán)境先提供能量，該反應(yīng)的ΔH＝________(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。
(2)已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，該反應(yīng)的活化能為167.2 kJ·
mol－1，則其逆反應(yīng)的活化能為________。
(3)對(duì)于同一反應(yīng)，圖中虛線Ⅱ與實(shí)線Ⅰ相比，活化能________(填“升高”“降低”或“不變”)，對(duì)反應(yīng)熱是否有影響？________________，原因是______________________________。
15．某反應(yīng)過程的能量變化關(guān)系如圖所示，按要求回答下列問題：
(1)已知熱化學(xué)方程式H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，該反應(yīng)的活化能為167.2 kJ·mol－1，則其逆反應(yīng)的活化能為________。
(2)已知C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH＝＋1.5 kJ·mol－1，某同學(xué)根據(jù)該反應(yīng)吸收的熱量較小，認(rèn)為由石墨變?yōu)榻饎偸姆磻?yīng)很容易進(jìn)行，但事實(shí)上該反應(yīng)卻很難發(fā)生，需要很高的溫度和很大的壓強(qiáng)，請(qǐng)你分析造成這種現(xiàn)象的主要因素是________________________________。
(3)對(duì)于同一反應(yīng)，圖中虛線Ⅱ與實(shí)線Ⅰ相比，活化能降低，活化分子百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，你認(rèn)為最可能的原因是_________________________________________。
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第06講 活化能
1.知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，認(rèn)識(shí)基元反應(yīng)活化能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；知道催化劑可以改變反應(yīng)歷程。2.能用簡(jiǎn)單碰撞理論說明反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，體會(huì)理論模型的建構(gòu)過程，強(qiáng)化模型認(rèn)知意識(shí)。
一、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(gè)反應(yīng)步驟才能實(shí)現(xiàn)。其中每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)。如2HI===H2＋I(xiàn)2的2個(gè)基元反應(yīng)為2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。
2．反應(yīng)機(jī)理
先后進(jìn)行的基元反應(yīng)反映了化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)歷程，反應(yīng)歷程又稱反應(yīng)機(jī)理。
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)生碰撞，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
5．活化能和活化分子
(1)活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。
對(duì)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?jǐn)?shù)是一定的。
(2)活化能：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
7．基元反應(yīng)的反應(yīng)歷程
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)增多→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加→化學(xué)反應(yīng)速率增大；反之，化學(xué)反應(yīng)速率減小。
2．壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)→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)增多→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加→化學(xué)反應(yīng)速率增大；反之，化學(xué)反應(yīng)速率減小。
壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，可轉(zhuǎn)化成濃度對(duì)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?jǐn)?shù)增大→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加→化學(xué)反應(yīng)速率增大；反之，化學(xué)反應(yīng)速率減小。
4．催化劑
使用催化劑→改變了反應(yīng)的歷程(如下圖)，反應(yīng)的活化能降低→活化分子的百分?jǐn)?shù)增大→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加→化學(xué)反應(yīng)速率加快。
【歸納總結(jié)】活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系
考點(diǎn)01 活化分子與有效碰撞理論
【例1】下列關(guān)于有效碰撞理論的說法一定正確的是
A．催化劑在化學(xué)反應(yīng)過程中參與了反應(yīng)，使用催化劑單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大，反應(yīng)速率加快
B．增大濃度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快
C．升高溫度，反應(yīng)的活化能降低，反應(yīng)速率加快
D．增大壓強(qiáng)，所有反應(yīng)的有效碰撞概率增大，反應(yīng)速率加快
【答案】A
【解析】A．催化劑降低了反應(yīng)需要的能量，一些普通分子成為了活化分子，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大，反應(yīng)速率加快，故A正確；
B．增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，但不會(huì)增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，故B錯(cuò)誤；
C．升高溫度并不能降低活化能，而是部分普通分子獲得能量轉(zhuǎn)化為活化分子，導(dǎo)致活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞幾率增大，從而使化學(xué)反應(yīng)速率提高，故C錯(cuò)誤；
D．壓強(qiáng)改變只對(duì)有氣體參加的反應(yīng)有影響，若反應(yīng)中無氣體參與，改變壓強(qiáng)反應(yīng)速率不變，故D錯(cuò)誤；
故選A。
【變式1-1】下列關(guān)于活化能和簡(jiǎn)單碰撞理論說法正確的是
A．活化分子間的碰撞都是有效碰撞
B．催化劑之所以能改變化學(xué)反應(yīng)速率，是因?yàn)樗芨淖兎磻?yīng)歷程，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?yàn)樵黾恿嘶罨肿影俜謹(jǐn)?shù)，使單位時(shí)間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增加，從而增加化學(xué)反應(yīng)速率
【答案】C
【解析】A．活化分子在能量上具備了發(fā)生反應(yīng)的條件，但若發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，還需具有一定的方向，所以活化分子間的碰撞不一定是有效碰撞，A不正確；
B．催化劑之所以能改變化學(xué)反應(yīng)速率，是因?yàn)樗芨淖兎磻?yīng)歷程，從而改變反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的焓變，B不正確；
C．活化能是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值，活化能越小，反應(yīng)越容易發(fā)生，C正確；
D．升高溫度能增加活化分子百分?jǐn)?shù)，增加反應(yīng)物濃度，活化分子的百分?jǐn)?shù)不變，但它們都能增大單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)，從而使單位時(shí)間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增加，從而增加化學(xué)反應(yīng)速率，D不正確；
故選C。
【變式1-2】下列說法正確的是
A．增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，使有效碰撞次數(shù)增大
B．升高溫度可降低化學(xué)反應(yīng)活化能，提高了活化分子百分?jǐn)?shù)，加快化學(xué)反應(yīng)速率
C．催化劑能降低反應(yīng)活化能，增大反應(yīng)物分子的活化分子百分?jǐn)?shù)，只加快正反應(yīng)速率
D．有氣體參加的反應(yīng)中，增大壓強(qiáng)(縮小體積)能使單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分子數(shù)增大
【答案】D
【解析】A．增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的個(gè)數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增大，但活化分子的百分?jǐn)?shù)不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．升高溫度不能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．催化劑降低反應(yīng)的活化能，可增大單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)以及活化分子個(gè)數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增大，正逆反應(yīng)速率均增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(qiáng)(即縮小反應(yīng)容器的容積)，可增加活化分子的濃度，即能使單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分子數(shù)增大，D項(xiàng)正確；
答案選D。
考點(diǎn)02 化學(xué)反應(yīng)歷程能量探析
【例2】反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理如下．下列說法錯(cuò)誤的是
①（快）
②（慢）
③（快）
A．②反應(yīng)的活化能最大
B．②中與的碰撞僅部分有效
C．和是該反應(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
【答案】C
【解析】A．活化能越大，化學(xué)反應(yīng)速率越慢，②反應(yīng)的反應(yīng)速率最慢，活化能最大，故A正確；
B．分子碰撞中，能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞屬于有效碰撞，需要發(fā)生碰撞的分子為活化分子，且碰撞的取向正確，反應(yīng)②只有部分分子發(fā)生有效碰撞，故B正確；
C．根據(jù)反應(yīng)的歷程，和是在反應(yīng)過程中產(chǎn)生又被消耗，是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物，故C錯(cuò)誤；
D．總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，逆反應(yīng)的活化能比正反應(yīng)的活化能大，故D正確；
故選C。
【變式2-1】氫氣和氧氣在催化劑作用下發(fā)生爆炸式反應(yīng)生成水，主要反應(yīng)機(jī)理如下。下列說法錯(cuò)誤的是
①
②
③
④
A．為反應(yīng)的中間體
B．反應(yīng)過程不可能生成
C．反應(yīng)的活化能因使用催化劑而降低
D．自由基()的反應(yīng)活性很強(qiáng)，壽命極短
【答案】B
【分析】氫氣和氧氣在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成水的總反應(yīng)為：。
【解析】A．過程①、③、④中生成，過程②中消耗，為反應(yīng)的中間體，A說法正確；
B．過程②、③產(chǎn)生的，B說法錯(cuò)誤；
C．催化劑降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)的速率，C說法正確；
D．自由基()的反應(yīng)活性很強(qiáng)，壽命極短，D說法正確；
故答案為：B。
【變式2-2】對(duì)于反應(yīng)實(shí)際上是經(jīng)過下列兩步完成的：①；②。下列說法不正確的是
A．上述三個(gè)反應(yīng)均稱為基元反應(yīng)
B．基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物的分子必須發(fā)生碰撞
C．活化能指的是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
D．催化劑能改變反應(yīng)歷程，改變反應(yīng)的活化能
【答案】A
【解析】A． 上述三個(gè)反應(yīng)只有①②稱為基元反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B． 基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物的分子必須發(fā)生碰撞，分子只有發(fā)生碰撞，才有可能是有效碰撞，發(fā)生基元反應(yīng)，故B正確；
C． 活化能是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值，活化能越小，反應(yīng)越容易發(fā)生，故C正確；
D． 催化劑能改變反應(yīng)歷程，改變反應(yīng)的活化能，不能改變焓變，故D正確；
故選A。
考點(diǎn)03 有關(guān)活化能的圖像分析
【例3】某反應(yīng)過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是
A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B．催化劑能同時(shí)改變?cè)摲磻?yīng)的活化能和焓變
C．使用催化劑能同時(shí)提高正逆反應(yīng)速率
D．該反應(yīng)的ΔH=E2-E1
【答案】C
【解析】A．由圖可知，反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，不能改變反應(yīng)焓變，故B錯(cuò)誤；
C．使用催化劑能同等程度的提高正逆反應(yīng)速率，故C正確；
D．由圖可知，該反應(yīng)的ΔH=E1-E2，故D錯(cuò)誤。
答案選C。
【變式3-1】一定條件下N2(g)、O2(g)反應(yīng)生成NO(g)的能量關(guān)系如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是
A．
B．該反應(yīng)中反應(yīng)物分子的每次碰撞都為有效碰撞
C．正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能
D．使用催化劑可增加單位時(shí)間內(nèi)NO的產(chǎn)量
【答案】B
【解析】A．由圖知，N2、O2轉(zhuǎn)化為NO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，A正確；
B．并不是反應(yīng)物分子的每次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)，引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞，B錯(cuò)誤；
C．該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能，C正確；
D．使用催化劑可加快反應(yīng)速率，故可增加單位時(shí)間內(nèi)NO的產(chǎn)量，D正確。
故選B。
【變式3-2】大氣中的臭氧層能有效阻擋紫外線。臭氧層中O3分解過程如圖所示，下列說法正確的是
A．催化反應(yīng)①、②和總反應(yīng)均是放熱反應(yīng)
B．決定O3分解反應(yīng)速率的是催化反應(yīng)②
C．E1是催化反應(yīng)①正反應(yīng)的活化能
D．Cl 是反應(yīng)的催化劑，改變了反應(yīng)歷程，降低了△H
【答案】C
【解析】A．據(jù)圖像可知，反應(yīng)①生成物能量高于反應(yīng)物，則反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；
B．過渡態(tài)物質(zhì)的總能量與反應(yīng)物總能量的差值為活化能，活化能越小反應(yīng)越快，活化能越大反應(yīng)越慢，決定總反應(yīng)速率的是慢反應(yīng)；反應(yīng)①的活化能更大，則決定分解反應(yīng)速率的是催化反應(yīng)①，B錯(cuò)誤；
C．過渡態(tài)物質(zhì)的總能量與反應(yīng)物總能量的差值為活化能，E1是催化反應(yīng)①正反應(yīng)的活化能，C正確；
D．Cl是反應(yīng)的催化劑，改變了反應(yīng)歷程，但催化劑不影響反應(yīng)熱，D錯(cuò)誤；
故選C。
1．下列調(diào)控反應(yīng)速率的措施或?qū)嶒?yàn)中，沒有改變活化分子百分?jǐn)?shù)的是
A．在合成氨工業(yè)中，選擇鐵觸媒作催化劑
B．炎熱的夏季，把容易變質(zhì)的食物貯存在冰箱里
C．實(shí)驗(yàn)室向溶液中加入粉末，制取實(shí)驗(yàn)所需的
D．金屬Fe在空氣中和在純氧中反應(yīng)的劇烈程度明顯不相同
【答案】D
【解析】A．催化劑降低了反應(yīng)的活化能，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，A不符合題意；
B．降低溫度，分子能量降低，活化分子百分?jǐn)?shù)減小，B不符合題意；
C．二氧化錳作催化劑，催化劑降低了反應(yīng)的活化能，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，C不符合題意；
D．氧氣濃度不同，純氧氧氣濃度大，單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子數(shù)增多，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，也能使單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快，故D符合題意。
答案選D。
2．某化學(xué)反應(yīng)X→Y分兩步進(jìn)行；①X→M；②M→Y。其能量變化如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是
A．M是該反應(yīng)的催化劑，可降低該反應(yīng)的焓變，提高該反應(yīng)的速率
B．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C．X、Y、M三種物質(zhì)中Y最穩(wěn)定
D．反應(yīng)①是總反應(yīng)的決速步驟
【答案】A
【分析】由題意可知，X為反應(yīng)物、Y為生成物、M為中間產(chǎn)物。
【解析】A．M為反應(yīng)的中間產(chǎn)物，A錯(cuò)誤；
B．由圖可知，X轉(zhuǎn)化為Y的反應(yīng)為反應(yīng)物總能量大于生成物總能量的放熱反應(yīng)，B正確；
C．物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，由圖可知，X、Y、M三種物質(zhì)中Y的能量最低，所以三種物質(zhì)中Y最穩(wěn)定，C正確；
D．過渡態(tài)物質(zhì)的總能量與反應(yīng)物總能量的差值為活化能，即圖中峰值越大則活化能越大，圖中峰值越小則活化能越小，反應(yīng)①的活化能較②大，活化能越大反應(yīng)越慢，則①是總反應(yīng)的決速步驟，故D正確；
故選A。
3．下列關(guān)于可逆反應(yīng)的說法中正確的是
A．活化分子之間的碰撞一定是有效碰撞
B．增大反應(yīng)物的濃度，可使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率增大
C．升高反應(yīng)體系溫度，可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大，反應(yīng)速率減小
D．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率增大
【答案】D
【解析】A．活化分子之間的碰撞不一定是有效碰撞，A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．增大反應(yīng)物的濃度，單位體積內(nèi)分子總數(shù)增多，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，增大反應(yīng)速率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．升高反應(yīng)體系溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大，反應(yīng)速率增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大，反應(yīng)速率增大，D項(xiàng)正確；
答案選D。
4．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是
A．升高溫度可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，加快化學(xué)反應(yīng)速率
B．反應(yīng)物濃度增大，單位體積活化分子數(shù)增多，有效碰撞的幾率增加，反應(yīng)速率增大
C．催化劑能提高活化分子的活化能，從而加快反應(yīng)速率
D．有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(qiáng)(即縮小反應(yīng)容器的容積)，可增加活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使反應(yīng)速率加快
【答案】B
【解析】A．升高溫度部分非活化分子吸收能量后變?yōu)榛罨肿樱栽龃蠡罨肿影俜謹(jǐn)?shù)，化學(xué)反應(yīng)速率加快，但反應(yīng)的活化能不變，故A錯(cuò)誤；
B．增大濃度，增大單位體積內(nèi)活化分子個(gè)數(shù)，有效碰撞的幾率增加，反應(yīng)速率增大，故B正確；
C．催化劑通過降低活化分子的活化能，從而加快反應(yīng)速率，故C錯(cuò)誤；
D．縮小體積相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，增大單位體積內(nèi)活化分子個(gè)數(shù)，但活化分子百分?jǐn)?shù)不變，故D錯(cuò)誤。
答案選B。
5．在化學(xué)反應(yīng)中，其他條件不變，僅改變下列其中一個(gè)條件，能提高活化分子百分?jǐn)?shù)的是
A．增大反應(yīng)物濃度
B．增大氣體反應(yīng)的壓強(qiáng)(壓縮體積)
C．加入高效催化劑
D．增大固體反應(yīng)物的接觸面積
【答案】C
【解析】A．增大反應(yīng)物濃度，只能提高單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)，但不能改變活化分子百分?jǐn)?shù)，A錯(cuò)誤；
B．增大氣體反應(yīng)的壓強(qiáng)，只能提高單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)，但不能改變活化分子百分?jǐn)?shù)，B錯(cuò)誤；
C．加入高效催化劑，降低活化能，可提高活化分子百分?jǐn)?shù)，C正確；
D．增大固體反應(yīng)物的接觸面積，能提高活化分子碰撞頻率，但活化分子百分?jǐn)?shù)不變，D錯(cuò)誤；
故選C。
6．某反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法中，不正確的是
A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．曲線b表示有催化劑參與的反應(yīng)過程
C．反應(yīng)i 的 H>0 D．反應(yīng)i比反應(yīng)ii的速率大
【答案】D
【解析】A．根據(jù)圖像，反應(yīng)物能量高于生成物能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A正確；
B．曲線b活化能低于曲線a，但反應(yīng)前后能量不變，說明加入了催化劑，B正確；
C．反應(yīng)i的生成物能量高于反應(yīng)物能量，反應(yīng)吸熱， H>0，C正確；
D．反應(yīng)i的活化能比反應(yīng)ii的活化能高，則反應(yīng)i比反應(yīng)ii的速率小，D錯(cuò)誤；
故選D。
7．對(duì)于在一定條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，改變下列條件，可以提高反應(yīng)物中的活化分子百分?jǐn)?shù)的是
①升高溫度②加入催化劑③增大體系壓強(qiáng)④增大反應(yīng)物濃度
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】A
【解析】①升高溫度可提高反應(yīng)物中的活化分子百分?jǐn)?shù)，故①正確；
②加入催化劑，降低活化能，可提高反應(yīng)物中的活化分子百分?jǐn)?shù)，故②正確；
③增大壓強(qiáng)只改變活化分子的數(shù)目，不改變百分?jǐn)?shù)，故③錯(cuò)誤；
④增大反應(yīng)物濃度只改變活化分子的數(shù)目，不改變百分?jǐn)?shù)，故④錯(cuò)誤。
故選：A。
8．下列說法正確的是
A．增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，使有效碰撞次數(shù)增大
B．氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，壓縮體積增大壓強(qiáng)可增加活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率
C．升溫能使化學(xué)反應(yīng)速率加快，主要原因是增大了反應(yīng)物分子的活化分子百分?jǐn)?shù)
D．催化劑影響反應(yīng)活化能，增大反應(yīng)物分子的活化分子百分?jǐn)?shù)，只加快正反應(yīng)速率
【答案】C
【解析】A．增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的個(gè)數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增大，但活化分子的百分?jǐn)?shù)不變，選項(xiàng) A不正確；
B．有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大 壓強(qiáng)（即縮小反應(yīng)容器的體積），可增大單位體積內(nèi)活化分子的個(gè)數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增大，但活化分子的百分?jǐn)?shù)不變，選項(xiàng)B不正確；
C．升高溫度可增大單位體 積內(nèi)活化分子數(shù)以及活化分子個(gè)數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率增大，選項(xiàng)C正確；
D．催化劑降低反應(yīng)的活化能，可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)以及活化 分子個(gè)數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增大，正逆反應(yīng)速率均增大，選項(xiàng)D不正確；
答案選C。
9．反應(yīng)，其兩種反應(yīng)過程中的能量變化曲線如圖a、b所示，下列說法錯(cuò)誤的是
A．a(chǎn)過程中反應(yīng)的活化能為
B．通常情況下，a過程中反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行
C．b過程使用催化劑后降低了反應(yīng)的活化能和
D．b過程的反應(yīng)速率是由第Ⅰ段決定
【答案】C
【解析】A．反應(yīng)活化能為過渡態(tài)能量與反應(yīng)物能量之差，則a過程中正反應(yīng)的活化能為419kJ mol-1，故A正確；
B．該反應(yīng)生成物的總能量低于反應(yīng)總能量的反應(yīng)，是放熱反應(yīng)即ΔH<0，該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，則ΔS<0，根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0自發(fā)進(jìn)行，a過程中反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，故B正確；
C．b過程使用催化劑后降低了反應(yīng)的活化能，但ΔH不變，故C錯(cuò)誤；
D．由圖可知，第Ⅰ階段的活化能大于第Ⅱ階段，活化能越大反應(yīng)速率越慢，則b過程的反應(yīng)速率是由第Ⅰ段決定，故D正確；
故選：C。
10．與ICl的反應(yīng)分兩步完成，其能量曲線如下圖所示。
反應(yīng)①：
反應(yīng)②：
下列有關(guān)說法正確的是
A．由于，所以該化學(xué)反應(yīng)的速率主要由反應(yīng)②決定
B．基元反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，基元反應(yīng)②反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能
C．
D．升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，化學(xué)反應(yīng)速率加快
【答案】D
【解析】A．，活化能越大，反應(yīng)速率越慢，而慢反應(yīng)決定總反應(yīng)速率的快慢，所以該化學(xué)反應(yīng)的速率主要由反應(yīng)①?zèng)Q定，故A錯(cuò)誤；
B．由圖可知反應(yīng)①②中反應(yīng)物總能量均高于生成物的總能量，均為為放熱反應(yīng)；放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能，故B錯(cuò)誤；
C．反應(yīng)①和②總的能量變化為218 kJ，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則其逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則，故C錯(cuò)誤；
D．溫度升高，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，從而使反應(yīng)碰撞概率增大，反應(yīng)速率加快，故D正確；
故選：D。
11．下列說法正確的是
A．增大反應(yīng)物的濃度，可以提高活化分子百分?jǐn)?shù)
B．通過壓縮體積增大壓強(qiáng)，可提高單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，從而增大反應(yīng)速率
C．使用催化劑能降低反應(yīng)的活化能，增大活化分子百分?jǐn)?shù)，從而改變?chǔ)?H
D．反應(yīng)物分子的每一次碰撞都是有效碰撞
【答案】B
【解析】A．增大反應(yīng)物的濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加，但活化分子百分?jǐn)?shù)不變，A錯(cuò)誤；
B．通過壓縮體積增大壓強(qiáng)，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加，可提高單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，從而增大反應(yīng)速率，B正確；
C．使用催化劑，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，催化劑不能改變 Δ H，只能加快化學(xué)反應(yīng)，C錯(cuò)誤；
D．反應(yīng)物分子的每一次碰撞不一定都是有效碰撞，只有能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞，D錯(cuò)誤；
故選B。
12．氧簇催化與反應(yīng)的機(jī)理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A．過程②有極性鍵、非極性鍵的斷裂與形成 B．X代表的是
C．過程①的原子利用率為100% D．為該反應(yīng)的催化劑
【答案】A
【解析】A．過程②有氮氧極性鍵的斷裂和鐵氧極性鍵的形成，以及氮氮非極性鍵的形成，不存在非極性鍵的斷裂，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)原子守恒，X代表的是，B正確；
C．過程①的生成物只有一種，原子利用率為100%，C正確；
D．開始時(shí)先和反應(yīng)生成中間體后又生成，因此為該反應(yīng)的催化劑，D正確；
答案選A。
13．一定條件下，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(cuò)誤的是(　　)
A．該反應(yīng)中正反應(yīng)的活化能為(E3－E2) kJ·mol－1
B．該反應(yīng)的反應(yīng)熱為(E1－E2) kJ·mol－1
C．曲線Ⅱ表示其他條件不變，升高溫度時(shí)的能量變化
D．曲線Ⅲ表示其他條件不變，加入催化劑時(shí)的能量變化
【答案】C
【解析】該反應(yīng)中正反應(yīng)的活化能為(E3－E2) kJ·mol－1，故A項(xiàng)正確；該反應(yīng)的反應(yīng)熱＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量＝(E1－E2) kJ·mol－1，故B項(xiàng)正確；其他條件不變，升高溫度時(shí)反應(yīng)物分子的總能量增加，反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增大，但反應(yīng)的活化能不變，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；加入催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，所以曲線Ⅲ表示其他條件不變，加入催化劑時(shí)的能量變化，故D項(xiàng)正確。
14．在化學(xué)反應(yīng)中，能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的分子間碰撞稱之為有效碰撞，這些分子稱為活化分子。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(qǐng)認(rèn)真觀察下圖，然后回答問題。
(1)圖中反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，該反應(yīng)________(填“需要”或“不需要”)環(huán)境先提供能量，該反應(yīng)的ΔH＝________(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。
(2)已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，該反應(yīng)的活化能為167.2 kJ·
mol－1，則其逆反應(yīng)的活化能為________。
(3)對(duì)于同一反應(yīng)，圖中虛線Ⅱ與實(shí)線Ⅰ相比，活化能________(填“升高”“降低”或“不變”)，對(duì)反應(yīng)熱是否有影響？________________，原因是______________________________。
【答案】(1)放熱 　需要　E2－E1　(2)409.0 kJ·mol－1　(3)降低　無影響　催化劑只改變反應(yīng)的活化能，不能改變反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量之差，即反應(yīng)熱不改變
【解析】(2)由圖示可知ΔH＝正反應(yīng)的活化能－逆反應(yīng)的活化能，故逆反應(yīng)的活化能＝正反應(yīng)的活化能－ΔH＝167.2 kJ·mol－1－(－241.8 kJ·mol－1)＝409.0 kJ·mol－1。
15．某反應(yīng)過程的能量變化關(guān)系如圖所示，按要求回答下列問題：
(1)已知熱化學(xué)方程式H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，該反應(yīng)的活化能為167.2 kJ·mol－1，則其逆反應(yīng)的活化能為________。
(2)已知C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH＝＋1.5 kJ·mol－1，某同學(xué)根據(jù)該反應(yīng)吸收的熱量較小，認(rèn)為由石墨變?yōu)榻饎偸姆磻?yīng)很容易進(jìn)行，但事實(shí)上該反應(yīng)卻很難發(fā)生，需要很高的溫度和很大的壓強(qiáng)，請(qǐng)你分析造成這種現(xiàn)象的主要因素是________________________________。
(3)對(duì)于同一反應(yīng)，圖中虛線Ⅱ與實(shí)線Ⅰ相比，活化能降低，活化分子百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，你認(rèn)為最可能的原因是_________________________________________。
【答案】(1)409.0 kJ·mol－1　(2)該反應(yīng)的活化能很高　(3)使用了催化劑
【解析】(1)該反應(yīng)的活化能為167.2 kJ·mol－1，則其逆反應(yīng)的活化能＝正反應(yīng)活化能－反應(yīng)焓變＝167.2 kJ·mol－1－(－241.8 kJ·mol－1)＝409.0 kJ·mol－1。(2)雖然石墨和金剛石的能量相差不大，但該反應(yīng)的活化能很高，因此引發(fā)該反應(yīng)需要很高的溫度和很大的壓強(qiáng)。(3)催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率，因此虛線Ⅱ中改變的條件是使用了催化劑。
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