人教版高中化学选择性必修一精品讲义第07讲 活化能（教师版）.doc

第07讲活化能知识导航课前引入2 mol H2和1 mol O2混合于一个洁净的容器内，已知常温常压下，每个氢分子和氧分子自身或它们之间每秒钟平均碰撞2.355×1010次，如果每一次碰撞都能够引发反应，试想会有什么样的现象？如果每一次碰撞都能引发反应，整个容器中的氢气和氧气将在极短的时间内全部变成水然而事实并非如此，为什么呢？知识精讲一、基元反应与反应历程1. 基元反应：大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现每一步反应都称为基元反应基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞2. 自由基：带有单电子的原子或原子团叫自由基，如I·自由基、O·自由基自由基反应活性很强，寿命极短举个例子——碘化氢的分解总反应：2HI====H2 + I2 实际上是经过下列两步基元反应完成的：2HI → H2 + 2I· 2I·→ I23. 反应历程：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程，反应历程又称反应机理说明①反应不同，反应历程也不相同②同一反应，在不同条件下，反应历程也可能不同③反应历程的差别造成了化学反应速率的不同④对于由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定。

二、有效碰撞理论1．有效碰撞的概念：能发生化学反应的碰撞称为有效碰撞2．有效碰撞必须满足的条件：（1）分子具有足够的_______；（即_____分子）（2）分子在碰撞时具有合适的_______3．有效碰撞与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率_______答案】能量活化 取向越快三、活化分子与活化能1. 活化分子：具有足够能量、能够发生_________的分子答案】有效碰撞说明对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的2. 活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能E1：正反应的活化能E2：活化分子变成生成物分子放出的能量（逆反应的活化能）E1﹣E2：反应热（△H）催化剂的作用：降低反应的活化能四、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释浓度压强反应物浓度增大→反应物中活化分子百分数____ →单位体积内分子总数_____ →活化分子总数______ →单位时间内有效碰撞次数______ →反应速率______；反之，反应速率_______增大压强（压缩体积）→反应物中活化分子百分数______ →单位体积内活化分子总数______ →单位时间内有效碰撞次数______ →反应速率______；反之，反应速率_______。

温度催化剂升高温度→活化分子百分数______→单位体积内分子总数______→活化分子总数______→单位时间内有效碰撞次数______→反应速率______；反之，反应速率_______加入催化剂→活化分子百分数______→单位体积内活化分子总数______→单位时间内有效碰撞次数______→反应速率______；反之，反应速率_______答案】不变；增多；增多；增多；增大；减慢不变；增多；增多；增大；减慢增大；不变；增多；增多；增大；减慢增大；增多；增多；增大；减慢及时小练下列说法中正确的是__________①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应②普通分子间的碰撞可能发生化学反应③增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数，从而使有效碰撞次数增多④加入反应物，活化分子百分数不变，化学反应速率可能不变⑤催化剂能增大活化分子百分数，从而成千成万倍地增大化学反应速率⑥有气体参加的化学反应，若增大压强(缩小反应容器的体积)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大【答案】①③④⑤五、化学反应的速率常数和速率方程1. 化学反应速率通常指一定时间内反应的平均速率2. 在化学反应进程中，未达平衡时，瞬时反应速率一般是不断变化的。

3. 对于基元反应，化学反应速率通常与各反应物浓度的幂之积成正比4. 速率常数和速率方程对于反应：aA + bB + …→产物速率方程为v = k·cx(A)·cy(B)·…，式中的k 称为速率常数对点训练 题型一：有效碰撞理论【例1】（2020·邯郸市永年区第一中学高二月考）下列说法正确的是A．活化分子的每一次碰撞都能够发生化学反应B．能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子C．反应物用量增加后，有效碰撞次数增多，反应速率增大D．催化剂能提高活化分子的活化能，从而加快反应速率【答案】B【详解】A．发生有效碰撞才反应，所以活化分子的碰撞不一定反应，还与取向有关，故A错误；B．分子发生有效碰撞时发生化学反应，此时的分子为活化分子，故B正确；C．反应物为纯固体或液体，用量增加，反应速率不变，反应物用量增加不一定反应速率加快，故C错误；D．加入催化剂可降低活化能，提高活化分子的百分数，反应速率增大，故D错误；故选B变1-1】（2021·辽宁葫芦岛市·高二期末）下列说法正确的是A．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B．温度和压强都是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率C．人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，把活化分子具有的能量叫活化能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【答案】A【详解】A．活化能接近于零的反应，由于不需要活化能的推动，所以当反应物相互接触时反应瞬间完成，A正确；B．压强不能改变活化分子百分数，增大压强是通过增大单位体积内活化分子数来加快化学反应速率的，B错误；C．我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞，能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差叫做反应的活化能，C错误；D．活化能越大，一般分子成为活化分子越难，活化能越小，一般分子成为活化分子越易，活化能的大小意味着一般分子成为活化分子的难易程度，化学反应前后的能量变化取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小，与活化能无关，D错误；答案选A。

变1-2】（2021·江西抚州市·高二期末）在有气体参加的反应中，能使反应物中活化分子总数和活化分子百分数都增大的措施有①增大反应物浓度②增大压强③升高温度④加入催化剂A．①② B．②④ C．①③ D．③④【答案】D【详解】①增大反应物浓度，单位体积内活化分子数目增加，活化分子百分数不变；③增大压强，单位体积内活化分子数目增加，活化分子百分数不变；③升高温度，分子吸收能量，原来不是活化分子变为活化分子，活化分子数目增加，活化分子百分数增大；④加入催化剂，降低反应所需活化能，原来不是活化分子变为活化分子，活化分子数目增加，活化分子百分数增大；因此③④正确；综上所述，答案为D变1-3】（2021·钦州市第四中学高二月考）对于水煤气转换反应，下列条件的改变，能增大活化分子百分数的是A．降低温度 B．增大反应物浓度C．恒容条件下，充入稀有气体 D．使用催化剂【答案】D【分析】根据活化分子百分数=，升高温度和使用催化剂能提高活化分子百分数，因为升高温度，一些普通分子的能量升高，变为活化分子，活化分子数增多，使用催化剂能降低反应的活化能，从而使一些普通分子相对的成为活化分子，提高活化分子数详解】A．降低温度，分子能量降低，活化分子数减少，因此活化分子百分数减小，故A不选；B．增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，但活化分子百分数不变，故B不选；C．恒容条件下，充入稀有气体，反应物浓度不变，因此活化分子百分数不变，故C不选；D．使用催化剂能降低反应的活化能，活化分子数增多，进而提高活化分子百分数，故D选；故选D。

变1-4】（2020·浙江）下列关于化学反应速率的说法正确的是①恒温时，增大压强，化学反应速率一定加快②其他条件不变，温度越高，化学反应速率越快③使用催化剂可改变反应速率，从而改变该反应过程中吸收或放出的热量④升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数⑤有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大⑥增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多⑦催化剂不参与反应，但能降低活化能增大活化分子的百分数，从而增大反应速率A．②⑥ B．②④ C．②③⑤⑦ D．①②④⑤【答案】B【详解】①恒温时，增大压强，如没有气体参加反应，化学反应速率不加快，故错误；②其他条件不变，温度越高，增大活化分子百分数，化学反应速率越快，故正确；③使用催化剂不能改变反应热，故错误；④升高温度能增大了反应物分子中活化分子的百分数，使化学反应速率增大，故正确；⑤有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），活化分子百分数不变，增加的是单位体积内活化分子数，故错误；⑥增大反应物浓度，活化分子的百分数不变，增加的是单位体积内活化分子数，故错误；⑦催化剂通过参与反应，降低活化能，增大活化分子的百分数，从而增大反应速率，故错误。

②④符合题意，故答案选B 题型二：基元反应与反应历程【例2】（2021·全国）对于反应，科学家根据光谱研究提出如下反应历程：第一步：快反应；第二步：慢反应；第三步：快反应上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列叙述正确的是A．该反应的速率由第二步反应决定B．反应的中间产物有N2O2、N2O和H2C．第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞D．若第一步反应的，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大【答案】A【详解】A．总反应速率由慢反应决定，所以该反应的速率由第二步反应决定，故A正确；B．NO、H2是反应物，反应的中间产物有N2O2、N2O，故B错误；C．只有少数分子的碰撞能发生化学反应，能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞，第三步反应中N2O与H2的碰撞不都是有效碰撞，故C错误；D．升高温度，正逆反应速率均增大，故D错误；选A变2】（2020·江西新余市·新余四中高二期中）对于反应2NO(g)＋2H2(g)→N2(g)＋2H2O(g)，科学家根据光谱学研究提出如下反应历程：第一步：2NO⇌N2O2快速平衡第二步：N2O2＋H2→N2O＋H2O慢反应第三步：N2O＋H2→N2＋H2O快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。

下列叙述正确的是A．若第一步反应△H<0，则升高温度，v正减小，v逆增大B．第二步反应的活化能大于第三步的活化能C．第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞D．反应的中间产物只有N2O2【答案】B【详解】A．不管△H<0，还是△H>0，升高温度，v正和v逆均增大，A选项错误；B．第二步反应为慢反应，第三步反应为快反应，则第二步反应的活化能大于第三步的活化能，B选项正确；C．根据有效碰撞理论可知，任何化学反应的发生都需要有效碰撞，但每一次碰撞不一定是有效碰撞，C选项错误；D．反应的中间产物有N2O2和N2O，D选项错误；答案选B点睛】化学反应速率与温度有关，温度升高，活化分子数增多，无论是正反应速率还是逆反应速率都会加快，与平衡移动没。