第1部分 题型15 化学反应机理＼历程 能垒图分析-【金版教程】2023高考化学大二轮专题复习冲刺方案全书word（新教材，创新版）

题型15　化学反应机理/历程　能垒图分析 1　(2022·山东高考)在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．含N分子参与的反应一定有电子转移 B．由NO生成HONO的反应历程有2种 C．增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变 D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少 [解析]　根据题图反应机理知，含N分子发生的反应有NO＋·OOH===NO2＋·OH、NO＋NO2＋H2O===2HONO、NO2＋·C3H7===C3H6＋HONO、HONO===NO＋·OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为＋2价、＋4价、＋3价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A正确；根据题图，由NO生成HONO的反应历程有2种，B正确；NO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C正确；无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8＋O22C3H6＋2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D错误。 [答案]　D 2　(2021·浙江高考)制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph——代表苯基)。下列说法不正确的是(　　) A．可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯 B．反应过程涉及氧化反应 C．化合物3和4互为同分异构体 D．化合物1直接催化反应的进行 [解析]　由图中信息可知，苯甲醛和甲醇分子在化合物2的催化作用下，参与催化循环，最后得到产物苯甲酸甲酯，故A正确；由图中信息可知，化合物4在H2O2的作用下转化为化合物5，即醇转化为酮，该过程是失氢的氧化反应，故B正确；化合物3和化合物4所含原子种类及数目均相同，结构不同，两者互为同分异构体，故C正确；由图中信息可知，化合物1在NaH的作用下形成化合物2，化合物2再参与催化循环，所以直接催化反应进行的是化合物2，化合物1间接催化反应的进行，故D错误。 [答案]　D 3　(2021·湖南高考)铁的配合物离子(用[L—Fe—H]＋表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．该过程的总反应为HCOOHCO2↑＋H2↑ B．H＋浓度过大或者过小，均导致反应速率降低 C．该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化 D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 [解析]　由反应机理可知，HCOOH电离出氢离子后，HCOO－与催化剂结合，放出二氧化碳，然后又结合氢离子转化为氢气，所以化学方程式为HCOOHCO2↑＋H2↑，故A正确；若氢离子浓度过低，则步骤Ⅲ→Ⅳ的反应物浓度降低，反应速率减慢，若氢离子浓度过高，则会抑制甲酸的电离，使甲酸根离子浓度降低，步骤Ⅰ→Ⅱ速率减慢，所以氢离子浓度过高或过低，均导致反应速率减慢，故B正确；由反应机理可知，由Ⅱ→Ⅲ过程中，生成了CO2，碳元素化合价升高，是Fe元素化合价降低，故C正确；由反应进程可知，步骤Ⅳ→Ⅰ能垒最大，反应速率最慢，对该过程的总反应起决定作用，故D错误。 [答案]　D 　　　突破能量变化能垒图 [注：(1)能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。 (2)用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大，说明催化效果越好。 (3)相同反应物同时发生多个竞争反应，其中能垒越小的反应，反应速率越大，产物占比越高。] 一、化学反应历程类试题解题模板 — — — 二、催化剂反应机理题解题方法 1．通览全图，找准一“剂”三“物” 一“剂”指催化剂 催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为主体的多个物种一定在机理图中的主线上 三“物”指反应物、生成物、中间物(或中间体) 反应物 通过一个箭头进入整个历程的物质是反应物 生成物 通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般多是产物 中间体 通过一个箭头脱离整个历程，但又生成生成物的是中间体，通过两个箭头参与整个历程的中间物质也是中间体，中间体有时在反应历程中用“[　　]”标出 2．逐项分析得答案 根据题给情境信息，找出催化剂、反应物、生成物、中间体，再结合每一选项设计的问题逐项分析判断，选出正确答案。 1．(2021·山东高考)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为： 能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是(　　) A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步 B．反应结束后，溶液中存在18OH－ C．反应结束后，溶液中存在CHOH D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变 答案　B 解析　一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅳ的活化能较高，因此反应的决速步为反应Ⅰ、Ⅳ，故A错误；反应Ⅰ为加成反应，而与为快速平