14-化学反应能量图与反应速率
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《 化学反应能量图与反应速率》
分享人：清华大学史家昕
直击高考
（2018 全国卷）
化学反应①A⇌ B 和②B⇌ C 的能量反应进程图如下所示。下 列有关该反应的叙述错误的是（B ）
A．反应①的△H1＞0 B．反应②在升高温度时，平衡向正反应方向移动 C．反应②的活化能小于反应①的活化能 D．总反应③A⇌ C 的△H3＞0
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题型二 碰撞理论与反应速率
活化能的影响因素考查 对于在一定条件下进行的化学反应，改变下列条件，可以提高反应物中 的活化分子百分数的是（ A ） ①升高温度 ②加入催化剂 ③增大体系压强 ④增大反应物浓度． A．①② B．②③ C．③④ D．①④
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题型二 碰撞理论与反应速率
总反应 2H2OM2 nO2
2H2O+O2↑
ห้องสมุดไป่ตู้分享人：清华大学史家昕
题型一 能量图
（海南卷）某反应过程能量变化如图所示，下列说法正 确的是（ B ）
A．反应过程a有催化剂参与 B．该反应为放热反应，热效应等于△H C．改变催化剂，不能改变该反应的活化能 D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1+E2
解答：双能垒明显属于加了催化剂，则b为催化剂反应，A错误。 末态能量低于初始状态，放热，B对；催化剂能够决定反应活化 能，C错；活化能为高能垒，应为E1，D错。选B
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题型二 碰撞理论与反应速率
表现形式： 影响活化能的因素考查 影响反应速率的因素考查
方法： 从活化分子百分数的角度出发思考 将反应速率和活化能联系起来
碰撞理论与影响反应速率的因素
主要因素：物质本身的性质（内因） 可控因素（外因） • 浓度 c↑ v↑ • 压强 P↑ v↑ （c=P/RT） • 温度 T↑ v↑ （活化分子百分比=e^(-Ea/RT)） • 催化剂 正催化剂 v↑ • 固体表面积 表面积大，v↑ • 原电池 原电池，v↑ • 超声、辐射等 v↑
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题型二 碰撞理论与反应速率
一定温度下，反应 N2（g）+ O2（g）⇌ 2NO（g）在密
闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是（
）
C
A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2
C．恒容，充入He
D．恒压，充入He
浓度和压强对化学反应速率的影响！
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小结
1. 基础知识
吸热反应 • 大多数分解反应 • 以C/H2/CO为还原剂的反应 • 铵盐与碱的反应 放热反应 • 大多数化合反应 • 自发的氧化还原反应（可作为原电池反应放电） • 金属与酸 • 中和反应——本质也是化合反应
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题型一 能量图
表现形式： 能量图区分 常见吸热放热反应 活化能、催化剂对活化能对影响 活化能与化学反应速率
活化能的大小对化学反应前后的能量变化不产生影响， 而能量大小只与反应物和生成物总能量的相对大小有关！
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题型二 碰撞理论与反应速率
加惰性气体对反应速率的影响 1. 恒温恒容 P总↑，但反应物浓度不变，v不变（P分不变） 2. 恒温恒压 P总不变，P分↓，反应物浓度↓，v↓ 注意：填充惰性气体，反应速率不可能上升！
先看是什么（吸热/放热？）
本节要点
01 基础知识
02 两类题型 能量图 碰撞理论与反应速率
03 小结
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1. 基础知识
焓变
△H=E生-E反=末-初 • 状态量而非过程量 • 与物质的物理状态有关
E
g l
t
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) 2H2O(l)
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方法： （选项）牢记反应吸放热 （图像）不看过程看始末
核心： 活化能概念
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题型一 能量图
有效碰撞和活化能
普通分子
活化分子→有效碰撞→化学反应
• 活化过程要越过能垒——活化能
• 催化剂降低活化能
E
t
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题型一 能量图
考查：催化剂对化学反应的影响以及反应热与反应物和生成物总能量的关系
• 活化能 • 催化剂对能量图影响 • 反应速率与碰撞理论 • 化学反应速率影响因素
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（上海卷）据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催
化剂．下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是（ B ）
思路： 吸放热？分解水 催化剂作用？
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题型一 能量图
双能垒反应图：催化剂
△H t
最高值-初始值=反应活化能
例：
分反应
H2O2+MnO2=H2MnO4
H2MnO4+H2O2=MnO2+O2↑+ 2H2O
活化能对反应速率的影响 有效碰撞理论考查
下列说法正确的是（ C ） A．人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，同时把活化 分子具有的能量叫活化能 B．化学反应不一定都有能量变化 C．活化能接近于零的反应，当反应物相互接触时，反应瞬间完 成，而且温度对其反应速率几乎没有什么影响 D．活化能的大小不仅意味着一般分子成为活化分子的难易，也 会对化学反应前后的能量变化产生影响
核心： 有效碰撞理论
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题型二 碰撞理论与反应速率
碰撞理论与影响反应速率的因素
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题型二 碰撞理论与反应速率
碰撞理论与影响反应速率的因素
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题型二 碰撞理论与反应速率
碰撞理论与影响反应速率的因素
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题型二 碰撞理论与反应速率
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（2018 全国卷）
化学反应①A⇌ B 和②B⇌ C 的能量反应进程图如下所示。下 列有关该反应的叙述错误的是（B ）
A．反应①的△H1＞0 B．反应②在升高温度时，平衡向正反应方向移动 C．反应②的活化能小于反应①的活化能 D．总反应③A⇌ C 的△H3＞0
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题型二 碰撞理论与反应速率
活化能的影响因素考查 对于在一定条件下进行的化学反应，改变下列条件，可以提高反应物中 的活化分子百分数的是（ A ） ①升高温度 ②加入催化剂 ③增大体系压强 ④增大反应物浓度． A．①② B．②③ C．③④ D．①④
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题型二 碰撞理论与反应速率
总反应 2H2OM2 nO2
2H2O+O2↑
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题型一 能量图
（海南卷）某反应过程能量变化如图所示，下列说法正 确的是（ B ）
A．反应过程a有催化剂参与 B．该反应为放热反应，热效应等于△H C．改变催化剂，不能改变该反应的活化能 D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1+E2
解答：双能垒明显属于加了催化剂，则b为催化剂反应，A错误。 末态能量低于初始状态，放热，B对；催化剂能够决定反应活化 能，C错；活化能为高能垒，应为E1，D错。选B
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题型二 碰撞理论与反应速率
表现形式： 影响活化能的因素考查 影响反应速率的因素考查
方法： 从活化分子百分数的角度出发思考 将反应速率和活化能联系起来
碰撞理论与影响反应速率的因素
主要因素：物质本身的性质（内因） 可控因素（外因） • 浓度 c↑ v↑ • 压强 P↑ v↑ （c=P/RT） • 温度 T↑ v↑ （活化分子百分比=e^(-Ea/RT)） • 催化剂 正催化剂 v↑ • 固体表面积 表面积大，v↑ • 原电池 原电池，v↑ • 超声、辐射等 v↑
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题型二 碰撞理论与反应速率
一定温度下，反应 N2（g）+ O2（g）⇌ 2NO（g）在密
闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是（
）
C
A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2
C．恒容，充入He
D．恒压，充入He
浓度和压强对化学反应速率的影响！
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小结
1. 基础知识
吸热反应 • 大多数分解反应 • 以C/H2/CO为还原剂的反应 • 铵盐与碱的反应 放热反应 • 大多数化合反应 • 自发的氧化还原反应（可作为原电池反应放电） • 金属与酸 • 中和反应——本质也是化合反应
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题型一 能量图
表现形式： 能量图区分 常见吸热放热反应 活化能、催化剂对活化能对影响 活化能与化学反应速率
活化能的大小对化学反应前后的能量变化不产生影响， 而能量大小只与反应物和生成物总能量的相对大小有关！
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题型二 碰撞理论与反应速率
加惰性气体对反应速率的影响 1. 恒温恒容 P总↑，但反应物浓度不变，v不变（P分不变） 2. 恒温恒压 P总不变，P分↓，反应物浓度↓，v↓ 注意：填充惰性气体，反应速率不可能上升！
先看是什么（吸热/放热？）
本节要点
01 基础知识
02 两类题型 能量图 碰撞理论与反应速率
03 小结
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1. 基础知识
焓变
△H=E生-E反=末-初 • 状态量而非过程量 • 与物质的物理状态有关
E
g l
t
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) 2H2O(l)
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方法： （选项）牢记反应吸放热 （图像）不看过程看始末
核心： 活化能概念
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有效碰撞和活化能
普通分子
活化分子→有效碰撞→化学反应
• 活化过程要越过能垒——活化能
• 催化剂降低活化能
E
t
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题型一 能量图
考查：催化剂对化学反应的影响以及反应热与反应物和生成物总能量的关系
• 活化能 • 催化剂对能量图影响 • 反应速率与碰撞理论 • 化学反应速率影响因素
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（上海卷）据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催
化剂．下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是（ B ）
思路： 吸放热？分解水 催化剂作用？
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题型一 能量图
双能垒反应图：催化剂
△H t
最高值-初始值=反应活化能
例：
分反应
H2O2+MnO2=H2MnO4
H2MnO4+H2O2=MnO2+O2↑+ 2H2O
活化能对反应速率的影响 有效碰撞理论考查
下列说法正确的是（ C ） A．人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，同时把活化 分子具有的能量叫活化能 B．化学反应不一定都有能量变化 C．活化能接近于零的反应，当反应物相互接触时，反应瞬间完 成，而且温度对其反应速率几乎没有什么影响 D．活化能的大小不仅意味着一般分子成为活化分子的难易，也 会对化学反应前后的能量变化产生影响
核心： 有效碰撞理论
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题型二 碰撞理论与反应速率
碰撞理论与影响反应速率的因素
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题型二 碰撞理论与反应速率
碰撞理论与影响反应速率的因素
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题型二 碰撞理论与反应速率
碰撞理论与影响反应速率的因素
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题型二 碰撞理论与反应速率