14-化学反应能量图与反应速率-答案

14-化学反应速率与能量图

参考答案

一．选择题（共9小题）

1．以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示，下列说法正确的是（）

A．由图可知：乙酸的生成速率随温度升高而升高

B．250℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的主要原因是因为催化剂的催化效率降低

C．由300﹣400℃可得，其他条件相同时，催化剂的催化效率越低，乙酸的生成速率越大

D．根据图象推测，工业上若用上述反应制备乙酸最适宜的温度应为400℃

【分析】A．根据图知，乙酸是生成速率随温度的升高先升高后降低最后升高；

B.250℃时，升高温度时催化剂催化效率降低；

C.300﹣400℃，催化剂的催化效率较低，乙酸的生成速率与温度有关；

D．催化剂催化效率越高、乙酸的生成速率越快越好。

【解答】解：A．根据图知，乙酸是生成速率随温度的升高先升高后降低、最后升高，而不是一直升高，故A错误；

B.250℃时，升高温度时催化剂催化效率降低，乙酸的生成速率降低，所以250℃时，温

度升高而乙酸的生成速率降低的主要原因是因为催化剂的催化效率降低，故B正确；C.300﹣400℃，催化剂的催化效率较低，乙酸的生成速率与温度有关，所以300﹣400℃

其他条件相同时，催化剂的催化效率越低，乙酸的生成速率越低，故C错误；

D．催化剂催化效率越高、乙酸的生成速率越快越好，根据图知，制备乙酸最适宜的温度应为250℃，故D错误；

【点评】本题以图象分析为载体考查化学反应速率影响因素，侧重考查分析判断及知识综合运用能力，为高频考点，正确分析图象曲线变化及引起曲线变化因素是解本题关键，注意该题中化学反应速率与温度和催化剂有关，题目难度不大。

2．炭黑是雾霾中和重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧，活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法不正确的是（）

A．每活化一个氧分子有0.29eV的能量释放

B．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV

C．氧分子的活化是O﹣O的断裂与C﹣O的生成过程

D．炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂

【分析】A．根据能量变化图分析，最终结果为活化氧，体系能量降低；

B．化能反应过程中存在多步反应的活化能，整个反应的活为活化能较大者；

C．根据图象分析，氧分子活化过程O﹣O键断裂，生成C﹣O键；

D．炭黑颗粒可作催化氧化反应的催化剂。

【解答】解：A．根据能量变化图分析，最终结果为活化氧，体系能量降低，则每活化一个氧分子放出0.29eV能量，故A正确；

B．化能反应过程中存在多步反应的活化能，整个反应的活为活化能较大者，根据能量图分析，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E＝0.75eV，有水加入的反应的活化能为E＝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，故B错误；

C．根据图象分析，氧分子活化过程O﹣O键断裂，生成C﹣O键，所以氧分子的活化是O﹣O的断裂与C﹣O键的生成过程，故C正确；

D．炭黑颗粒可作催化氧化反应的催化剂，炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂，故D正确；

【点评】本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握图中能量变化、信息的应用为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意活化能的判断，题目难度不大。

3．下列图示与对应的叙述不相符合的是（）

A．图甲表示燃料燃烧反应的能量变化

B．图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化

C．图丙表示除去氧化膜的镁条投入到稀盐酸中，反应速率v随时间t的变化曲线D．图丁表示某温度下V1mLl.0mol/L HCl溶液和V2mL1.5mol/L的NaOH溶液混合均匀后溶液温度随V1的变化趋势（V1+V2＝50mL）

【分析】A．燃烧为放热反应；

B．酶催化反应可加快反应速率，且温度过高时酶失去活性；

C．反应放热温度升高，且浓度减小反应速率减小；

D．n（HCl）＝n（NaOH）时，恰好完全反应放热最多。

【解答】解：A．燃烧为放热反应，而图中为吸热反应，二者不符，故A错误；

B．酶催化反应可加快反应速率，且温度过高时酶失去活性，速率与温度变化与图象一致，故B正确；

C．反应放热温度升高，且浓度减小反应速率减小，则反应速率先变大后变小，与图象一致，故C正确；

D．n（HCl）＝n（NaOH）时，恰好完全反应放热最多，则V1+V2＝50mL，V1＝30mL 时温度最高，与图象一致，故D正确；

故选：A。

【点评】本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、反应速率、中和热为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项D为解答的难点，题目难度不大。4．下列变化中，反应物的总能量小于生成物的总能量的是（）

A．甲烷燃烧B．铝热反应C．碳酸钙分解D．酸碱中和

【分析】反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，说明该反应为吸热反应，常见的吸热反应有：大多数的分解反应、氯化铵与氢氧化钡的反应、C或氢气作还原剂的氧化还原反应，以此来解答。

【解答】解：A．甲烷燃烧放热反应，故A不选；

B．铝热反应为放热反应，故B不选；

C．碳酸钙分解需要吸热，为吸热反应，故C选；

D．酸碱中和为放热反应，故D不选；

故选：C。

【点评】本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、吸热与放热反应为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意归纳常见的吸热反应，题目难度不大。5．如图表示某气体反应的能量变化示意图，据此分析下列判断错误的是（）

A．这是一个放热反应

B．该反应可能需要加热

C．生成物的总能量低于反应物的总能量

D．断开反应物的化学键所吸收的能量大于形成生产物的化学键所放出的能量

【分析】由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，焓变等于断裂化学键吸收能量减去成键释放的能量，以此来解答。

【解答】解：A．反应物的总能量高于生成物的总能量，说明该反应是放热反应，故A 正确；

B．放热反应也可能需要加热、甚至需要高温才能发生，如铝热反应，故B正确；C．由图可知生成物的总能量低于反应物的总能量，故C正确；

D．放热反应中，反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，故D错误；

故选：D。

【点评】本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、焓变与键能的关系为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项B为解答的易错点，题目难度不