《2025年新坐标同步练习高中化学选择性必修第一册人教版青海专版》

例 2
(2024·安徽卷) 某温度下,在密闭容器中充入一定量的 $X(g)$,发生下列反应：$X(g)\rightleftharpoons Y(g)\quad \Delta H_{1}＜0$,$Y(g)\rightleftharpoons Z(g)\quad \Delta H_{2}＜0$,测得各气体浓度与反应时间的关系如下图所示。下列反应进程示意图符合题意的是

(B)

答案： B

1. (2025·衡水高二质检) $2NO(g)+O_{2}(g)= 2NO_{2}(g)$ 的反应历程如下图所示,下列说法正确的是(A)

A.该反应决速步的活化能为 $E_{2}$
B.每消耗 $1molNO$,转移 $4mol$ 电子
C.使用合适的催化剂会使 $E_{1}$、$E_{2}$、$E_{3}$ 同时减小
D.温度升高,第Ⅰ步反应中活化分子百分数增加,第Ⅱ步反应中活化分子百分数减少

答案： 1. 解析:选 A。一个化学反应的快慢由最慢的一步基元反应决定,根据反应历程图可知,第Ⅱ步反应为该反应的决速步,所以该反应决速步的活化能为$E_{2}$,A 项正确;根据化学方程式$2NO(g)+O_{2}(g)\rightleftharpoons 2NO_{2}(g)$可得关系式 2NO~4e⁻,所以每消耗1mol NO,转移2mol 电子,B项错误;催化剂只能降低反应的活化能,但不能改变反应的反应热,所以使用合适的催化剂只会使$E_{1}$和$E_{2}$减小,不能改变反应热 E,C 项错误;温度升高,分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,由于分子总数不变,活化分子数增多,活化分子百分数增加,所以温度升高,第Ⅰ步和第Ⅱ步反应中活化分子百分数都增加,D项错误。

2. 已知化合物 A 与 $H_{2}O$ 在一定条件下反应生成化合物 B 与 $HCOO^{-}$,反应历程如下图所示,其中 TS 表示过渡态,I 表示中间体。下列说法正确的是(A)

A.该历程中的第二步为该反应的决速步
B.A 与 $H_{2}O$ 在一定条件下反应生成 B 与 $HCOO^{-}$ 的 $\Delta H＞0$
C.中间体 I2 比中间体 I1 更稳定
D.使用更高效的催化剂可降低反应的活化能和反应热

答案： 2. 解析:选 A。多步反应历程的决速步是反应最慢的一步,根据题图可知,第二步的活化能最大,反应速率最小,为该历程中的决速步,A 正确;根据题图可知,A 与$H_{2}O$的总能量高于 B 与$HCOO^{-}$的总能量,该反应属于放热反应,故$\Delta H＜0$,B 错误;根据题图可知,中间体 I1 的相对能量低于中间体 I2 的,能量越低越稳定,故中间体 I1 比中间体 I2 更稳定,C 错误;使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能,但不能降低反应热,反应热只与生成物总能量和反应物总能量的差值相关,与反应过程无关,D错误。

3. (2025·黑龙江哈九中高二检测) 研究表明,甲醇通过催化氧化制取甲醛时,在无催化剂(图中实线)和加入特定催化剂(图中虚线)时均会产生甲醛,其反应中物质的相对能量如下图所示。下列说法错误的是(A)

A.加入该催化剂可使每一步基元反应的反应速率均增大
B.该条件下 $CO_{2}$ 比 $CO$ 的稳定性强
C.无催化剂时,温度升高,甲醇生成甲醛的正、逆反应速率均增大
D.无催化剂时,$CH_{3}OH$ 生成 $CO$ 比生成甲醛的活化能小

答案： 3. 解析:选 A。根据题图可知,加入该催化剂,甲醇转化成 CO的活化能增大,反应速率减小,故 A 错误;根据题图可知,$CO_{2}$具有的能量比 CO 低,能量越低,物质越稳定,故该条件下,$CO_{2}$比 CO 的稳定性强,故 B 正确;升高温度,正、逆反应速率均增大,故 C 正确;根据题图可知,无催化剂时,$CH_{3}OH$生成 CO 比生成甲醛的活化能小,故 D 正确。